Aposematismus: Jak výstražné zbarvení chrání zvířata
Aposematismus: jak varovné zbarvení (červená, žlutá, černá) chrání zvířata, odradí predátory a zvyšuje přežití – objevte mechanismy, chování a příklady v přírodě.
Zvířata, která jsou nebezpečná nebo nevhodná k jídlu, na to obvykle upozorňují. Tomu se říká varovné zbarvení nebo aposematismus. Je to přesný opak maskování. Varovné zbarvení bývá kombinací červené, žluté, černé a bílé barvy a často vytváří kontrastní proužky, skvrny či pásy, které jsou pro predátory snadno rozeznatelné i na dálku.
Britský přírodovědec Alfred Russel Wallace to v roce 1889 vysvětlil takto:
"Zvířata, o nichž je řeč, mají nějaké smrtící zbraně, jako jsou žihadla nebo jedovaté tesáky, nebo jsou nepoživatelná, a proto jsou pro obvyklé nepřátele svého druhu tak nepříjemná, že na ně nikdy nikdo neútočí, když jsou známy jejich zvláštní schopnosti nebo vlastnosti.
Proto je důležité, aby nebyli zaměňováni za bezbranné nebo poživatelné druhy..., protože by mohli utrpět zranění nebo dokonce smrt, než by jejich nepřátelé zjistili nebezpečnost nebo zbytečnost jejich útoku. Vyžadují nějaký signál nebo vlajku nebezpečí, která by sloužila jako varování pro případné nepřátele...".
Wallace předpokládal, že ptáci a další predátoři budou odmítat nápadnou kořist a přijímat kořist skrytou. Pozdější zprávy to potvrdily.
Jak aposematismus funguje
Princip je jednoduchý: nápadné zbarvení funguje jako učení pro predátory. Když predátor ochutná toxickou nebo nepříjemnou kořist, rychle si spojí její výrazné barvy se špatnou zkušeností a příště ji obejde. Proto se u jedovatých nebo jinak nepoživatelných druhů selektuje výrazné a snadno zapamatovatelné zbarvení.
Obranné prostředky doprovázející aposematismus mohou být chemické (toxiny, odpudivé látky), mechanické (žihadla, bodavé orgány, pevná kutikula), pachové nebo i zvukové (hvízdání, syčení). Například:
- jedovaté žáby z čeledi Dendrobatidae (např. poison dart frogs) používají alkaloidní toxiny a nápadné barvy;
- monarchové (Danaus plexippus) akumulují kardioglykosidy z bodláků, které je dělají nechutnými ptákům;
- slunéčka sedmitečná (Coccinellidae) mají jasné červené či oranžové zbarvení a produkují toxické hemolyzáty;
- vosy a čmeláci kombinují černo‑žluté pásy s žihadlem;
- některé housenky mají silnou kutikulu a žlázky s odpudivou tekutinou, jak popisuje Wallace — to umožní přežít „zkoušku“ mladému ptáčkovi a naučit ho lekci.
Chování a signály
Zvířata s výstražným zbarvením se často chovají tak, aby zvýraznila svůj signál: pohybují se pomalu, vystavují své barvy, zaujímají nápadné polohy (tzv. aposematické držení těla), vydávají zápachy nebo zvuky. Takové kombinace vizuálního signálu a chování urychlují učení predátora.
Experimenty s ptáky a jinými predátory ukazují, že nápadné barvy predátory výrazně odrazují — rychlost učení i jeho trvání závisí na intenzitě signálu a závažnosti nepříjemné zkušenosti.
Evoluční souvislosti a náklady
Aposematismus je výsledkem přirozeného výběru. Aby se rozšířil, musí výhoda z varování převažovat nad náklady (vyšší náchylnost k zpozorování predátory, energetické náklady na výrobu toxinů apod.). Někteří jedinci mohou při zavádění aposematismu uhynout, ale pokud převažuje celkové zvýšení přežití populace, znak se upevní.
Další faktory, které ovlivňují úspěch aposematismu, zahrnují frekvenčně závislý výběr (čím častější je aposematický vzhled, tím účinnější je učení predátorů), polymorfismus (různé barvy v rámci druhu) a „mimikry“ — evoluční napodobování výstražných vzorů jinými druhy.
Mimikry: Müllerova a Batesova
Výstražné zbarvení je základem dvou různých druhů mimikry: Müllerovy mimikry a Batesovy mimikry.
Müllerova mimikry: několik nebezpečných (toxických) druhů má podobné výstražné vzory. Tím si navzájem „sdílejí“ náklady na učení predátorů — jeden predátor, který se naučí vyhýbat jednomu vzoru, začne vyhýbat všem podobným druhům. Příkladem jsou různé druhy jedovatých motýlů nebo druhy jedovatých žab, které mají shodné kontrastní vzory.
Batesova mimikry: neškodný druh napodobuje výstražný vzor nebezpečného druhu a tím získává ochranu. Typickým příkladem je napodobování páskovaného zbarvení korálovek jedovatými hady (pravé korálovky) některými nejedovatými dravci nebo napodobování jedovatých motýlů některými bezbrannými druhy. Batesovská mimikry je účinná, dokud napodobitelů není příliš mnoho — jinak by predátoři přestali signál brát vážně.
Shrnutí
Aposematismus je adaptace, při níž nápadné zbarvení (často doprovázené chemií, chováním či zvukem) slouží jako varování pro predátory. Funguje na principu učením získané averze a může se rozvíjet do komplexních systémů napodobování, kde různé druhy buď vzájemně posilují signál (Müllerova mimikry), nebo ho zneužívají bezbranní napodobitelé (Batesova mimikry). Výstražné zbarvení je tedy účinnou a rozmanitou strategií přežití v přírodě.
To je sice velmi nápadné, ale nejedná se o varovné zbarvení. Jedná se o samce ještěrky Agama sinaita, Jordánsko, poblíž Rudého moře. V době říje se samec zbarvuje nápadně modře, aby přilákal samice. Jeho zbarvení je tedy sekundárním pohlavním znakem.
Karmínově skvrnitá můra: funkce jejího zbarvení není známa, snad aposematická. Zadní křídla jsou jiná a normálnější.
Hravé nymfy aposematického brouka Lygaeus kalmii: tím, že se drží pohromadě, zviditelňují své varování.
Jedovatá žába Oophaga pumilio obsahuje řadu alkaloidů, které odrazují predátory.
Neidentifikovaná stromová žába z Konga s výstražným zbarvením. Určitě je jedovatá
Vysoce jedovatá chobotnice velká (Hapalochlaena lunulata)
Skunk je příkladem aposematismu savců.
Odolnost vůči toxinům
Existuje řada predátorů, kteří se živí toxickými živočichy. Studované případy naznačují, že za jejich relativní imunitu vůči toxinu je třeba zaplatit určitou cenu.
Mlok drsnosrstý je jedovatý a své varovné zbarvení dává najevo ukázáním břicha. Na většině území výskytu mloka drsnosrstého je užovka podplamatá (Thamnophis sirtalis) vůči tomuto toxinu odolná. V několika populacích tito hadi mloka úspěšně loví. Užovky odolné vůči toxinu jsou jedinými známými živočichy, kteří mohou tyto mloky požírat a přežít.
Rezistence hadů vůči toxinu vedla k selekčnímu tlaku, který zvýhodňuje mloky, kteří produkují silnější množství toxinu. Zvýšení toxicity mloka pak působí selekční tlak ve prospěch hadů s mutacemi, které poskytují ještě větší odolnost. Hadi za to platí tím, že jejich trávení a tělesný metabolismus je pomalejší než u příbuzných druhů. Skutečně odolní hadi se plazí pomaleji než hadi s malou nebo žádnou odolností.
To je příklad koevoluce. Tento cyklus koevoluce predátora a kořisti se někdy nazývá evolučními závody ve zbrojení. V tomto případě to vede k tomu, že mloci produkují mnohem větší množství toxinu, než je potřeba k zabití jakéhokoli jiného myslitelného predátora.
Jasné barvy
Zvířata mohou mít a také mají jasné barvy, které plní i jiné funkce. Nejčastějšími funkcemi jsou:
- Identifikace, sekundární pohlavní znak k nalezení partnera.
- Regulace teploty.
- Maskování na neobvyklém pozadí.
Jasné barvy používané pro tyto funkce se však obvykle liší od standardních výstražných vzorů a barev.
Neznámá funkce
Zbarvení mnoha druhů má neznámou funkci. Důvodem je obvykle to, že jejich životní návyky nebyly dostatečně prozkoumány a že nebyly provedeny žádné terénní testy. Jedním z příkladů je neobyčejná můra Utetheisa pulchella, můra karmínově skvrnitá. Její spojení s rostlinou Dittrichia viscosa, která poněkud nepříjemně zapáchá, naznačuje, že můra má výstražné zbarvení, ale věc není vyřešena. Příbuzný druh Utetheisa ornatrix, který se živí jinými rostlinami, je známý tím, že vylučuje (vytlačuje) alkaloidy, aby odradil predátory.
Otázky a odpovědi
Otázka: Co je to výstražné zbarvení?
Odpověď: Varovné zbarvení (neboli aposematismus) je forma komunikace zvířat, při níž zvířata používají určité barvy, aby dala ostatním zvířatům najevo, že jsou jedovatá nebo nebezpečná.
Otázka: Jak se liší od maskování?
Odpověď: Výstražné zbarvení je přesným opakem maskování. Zatímco maskování pomáhá zvířeti splynout s prostředím, výstražné zbarvení vyniká a činí zvíře viditelnějším.
Otázka: Jaké barvy se obvykle používají pro výstražné zbarvení?
Odpověď: Výstražné zbarvení je obvykle kombinací červené, žluté, černé a bílé barvy.
Otázka: Kdo jako první přišel s myšlenkou varovného zbarvení?
Odpověď: S myšlenkou varovného zbarvení přišel poprvé britský přírodovědec Alfred Russel Wallace v roce 1889.
Otázka: Jak zvířata s varovným zbarvením propagují svou obranu?
Odpověď: Zvířata s varovným zbarvením se pohybují pomalu a vystavují se zraku, aby upozornila na svou obranu. Spolu s tímto chováním se často objevuje i odporný zápach po chemických zbraních.
Otázka: Jak se predátoři dozvídají o spojení mezi barvou a chutí?
Odpověď: Testy ukazují, že predátoři se o spojení mezi barvou a chutí dozvídají tak, že jednotlivá zvířata při útoku umírají nebo jsou poškozena.
Otázka: Jaké typy mimikry mohou být založeny na varovném zbarvení?
Odpověď: Dva typy mimikry, které mohou být založeny na varovném zbarvení, jsou Müllerova mimikra a Batesova mimikra.
Vyhledávání