Защитная окраска – один из простейших, но наиболее эффективных инструментов, которые жертвы используют для уклонения от хищников. Как правило, разные цветовые узоры используются на разных этапах хищничества.
Некоторые цветовые узоры загадочны, скрывая добычу от обнаружения – подумайте о хамелеонах. Другие паттерны – апосематические, которые явно рекламируют предупреждение хищникам – подумайте об осах. Наконец, некоторые узоры могут создавать оптические иллюзии, чтобы напугать или сбить с толку хищников и дать жертве возможность убежать – подумайте о зебрах.
Но недавняя серия экспериментов, проведенная группой, возглавляемой Янне Валконеном и Йоханной Маппес из Университета Ювяскюля (Финляндия), предполагает, что европейские гадюки (Vipera sp.) можно достичь всех трех трюков с помощью единого цветного рисунка – их характерного зигзагообразного.
Поначалу зигзагообразный узор помогает гадюке спрятаться. Исследователи спрятали пластилиновые модели змей с разными цветными узорами вдоль тропинок и отметили, как часто их обнаруживали люди, идущие по тропе. Модели с зигзагообразным рисунком выявлялись реже, чем однотонные.
Это первое подтверждение того, что зигзагообразный узор гадюки выполняет загадочную функцию. Но даже если гадюка обнаружена, зигзаг все равно может творить чудеса – вместо того, чтобы скрывать змею, узор теперь работает, чтобы сделать ее более очевидной. Предыдущие исследования уже установили, что узор предупреждает хищников об опасном укусе змеи.
Быстрое мерцание убегающей змеи может вызвать у хищников-млекопитающих «эффект слияния мерцания»
Наиболее значительный вклад доктора. В исследовании Янне Валконена рассматривается особый класс иллюзий, порождаемых зигзагообразным узором. Точно так же, как быстрая серия неподвижных изображений может создать плавную анимацию, быстрое мерцание из зигзагов и зигзагов убегающей змеи может создать сплошную форму.
Команда измерила скорость убегающих змей и рассчитала частоту мерцания зигзага.
Для наблюдателя быстро меняющийся стимул (например, движущийся зигзаг или вращающееся лезвие вертолета) воспринимается как непрерывный, если частота мерцания превышает пороговое значение в зрительной системе.
Исследователи обнаружили, что зигзаг двигался достаточно быстро, чтобы вызвать у млекопитающих хищников такой «эффект мерцания-слияния», хотя более быстрые глаза хищника не обмануть. Эффект этой иллюзии может изменить внешний вид движущейся змеи, из-за чего ее будет труднее поймать. Итак, как опытный иллюзионист, гадюка прячется, обнажая.
Зигзаг змеи кажется простым узором, но это мастерская иллюзия, которая может скрывать, раскрывать и, как это ни парадоксально, достигать и того, и другого одновременно. Точно так же это исследование разрешает теоретические противоречия между явно противоположными функциями цветовых узоров. То есть крипсида и апосематизм кажутся взаимоисключающими: один предназначен для того, чтобы смешать животное с его окружением, а другой – для выделения его из общего ряда.
Однако с помощью магии движения и оптики обе функции могут быть получены с помощью одного и того же паттерна на разных этапах последовательности хищничества. Более того, аспект зигзага «один ко многим» в его функциях борьбы с хищниками подразумевает гораздо более широкие возможности для эволюции цветовых паттернов и адаптаций антихищников, чем простые функциональные отношения один паттерн к одному.