Wie kontrollieren die Schafe im Schafdorf den großen bösen Wolf? Es wird empfohlen, von Insekten zu lernen

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Dieser Artikel enthält viele süße und gruselige Käferbilder. Verwenden Sie sie daher bitte entsprechend Ihren Fähigkeiten ~

Wenn der starke Wind die toten Blätter vom Boden weht, werden Sie bei genauerem Hinsehen feststellen, dass es sich bei einigen davon gar nicht um Blätter handelt …

Es eignet sich gut zum Verbergen abgestorbener Blätter. Sein Name ist: ＿＿＿＿

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Ein weiterer Meister der Tarnung – der Walnussmotte mit 3D-Spezialeffekten, die mit bloßem Auge erkennbar sind

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Um Nahrung aufzunehmen oder zu vermeiden, als Nahrung aufgenommen zu werden, haben Organismen verschiedene Tricks entwickelt. Der interessanteste davon ist das Phänomen der Mimikry.

Unter Mimikry versteht man das Verhalten eines Organismus, der einen anderen Organismus nachahmt. Zu den Mimikry-Aspekten zählen unter anderem Aussehen, Verhalten, Geruch und andere Aspekte.

Die Leute verwechseln es oft mit Tarnung. Tatsächlich bezieht sich Tarnung auf eine Verteidigungsmethode, mit der Organismen sich in die Umgebung einfügen und sich verstecken. Die bewegungslos auf den abgefallenen Blättern liegenden Insekten am Anfang des Artikels sind zwei äußerst gelungene Beispiele für Tarnung, wobei die am Mimikry-Muster beteiligten Charaktere vielfältiger und die Mechanismen komplexer sind.

Zwei klassische Mimikry: der Fuchs, der vorgibt, der Tiger zu sein oder die Kräfte bündeln

Biologen haben eine ausgeklügelte Mimikry zwischen vielen Organismen entdeckt. Die beiden bekanntesten klassischen Typen sind die Batesianische Mimikry und die Müllersche Mimikry.

Die Kernidee der Batesianischen Mimikry besteht darin, dass das Mimetikum nur über schwache Selbstschutzfähigkeiten verfügt und durch die Nachahmung des nachgeahmten Lebewesens mit starken Selbstschutzfähigkeiten (wie etwa giftig, dornig, stinkend und ungenießbar usw.) seine natürlichen Feinde verwirren und die Gefahr verringern kann, zur Beute zu werden. In Muellers Mimikry sind sowohl die Mimetiker als auch die Nachgeahmten Arten mit bestimmten Selbstschutzfähigkeiten . Durch die Ähnlichkeit ihrer Abwehreigenschaften verstärken sie die Abschreckungswirkung auf Raubtiere, was beiden Seiten Vorteile bringt.

Wenn wir die Figuren aus dem Zeichentrickfilm „Die nette Ziege und der große Wolf“ als Analogie betrachten, können wir die Beziehung zwischen den Figuren intuitiver verstehen: Auf der grünen Wiese gibt es die faule Ziege, die sich nicht wehren kann, die muskulöse kochende Ziege und den großen Wolf, der jeden Tag daran denkt, Hammelfleisch zu essen.

Batesianische Mimikry ist wie ein faules Schaf, das vorgibt, ein kochendes Schaf zu sein, um dem großen bösen Wolf Angst zu machen. während Muskelmimikry so ist, als würden ein kochendes Schaf und ein anderes muskulöses Schaf ihre Kräfte bündeln, um den großen bösen Wolf zu bekämpfen.

Die Schwebfliege, die wie eine Biene aussieht, aber keinen Stachel hat, ist ein klassisches Beispiel für Batessche Mimikry.

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Der giftige und morphologisch ähnliche Schmetterling ist ein gängiges Forschungsmodell für Müllers Mimikry. Bildquelle: en.wikipedia.org (CC BY 2.5)

Gibbs-Mimikry: Wie kam ein Schaf in ein Wolfsfell?

Das oben erwähnte klassische Mimikry-Muster umfasst drei Arten , deren Rollen die des Nachahmers, des Nachgeahmten und des getäuschten natürlichen Feindes sind. In einer speziellen Mimikry-Beziehung ändert sich die Rollenverteilung jedoch leicht: Der Nachahmer bleibt derselbe, aber der nachgeahmte und der getäuschte natürliche Feind sind derselben Art . Diese besondere Mimikry wird „ Gilbertsche Mimikry “ genannt, benannt nach dem amerikanischen Ökologen Lawrence Gilbert, um an seine herausragenden Beiträge in verwandten Bereichen zu erinnern.

In den 1970er Jahren entdeckte Gilbert ein eigenartiges Phänomen, als er die Beziehung zwischen Heliconius spp. untersuchte. und ihre Wirtspflanze, Passiflora spp.: Einige Passionsblumen haben gelbe Markierungen auf ihren Blättern, die Schmetterlingseiern ähneln . Diese gelben Markierungen führen weibliche Heliconius-Schmetterlinge optisch in die Irre und lassen sie glauben, dass die Blätter von Artgenossen besucht wurden. Da die Larven bei wiederholter Eiablage auf demselben Blatt einer zu starken Konkurrenz durch die gleiche Art ausgesetzt sind, versucht die Schmetterlingsmutter, die Eiablage auf den gefleckten Blättern der Passionsfrucht zu vermeiden.

Indem sie sich (in jungen Jahren) als ihr natürlicher Feind tarnte, gelang es der Passionsblume mit den gelben Markierungen auf ihren Blättern, der Katastrophe zu entgehen.

Heliconius charithonia und Passiflora biflora

Bildquelle: commons.wikimedia.org (CC BY-SA 2.0 & CC BY-3.0)

Um noch das Beispiel von Wölfen und Schafen zu verwenden: Die Situation von Gibbs‘ Mimikry ist folgende: Das faule Schaf kann nicht entkommen, also geht es das Risiko ein und zieht die Kleidung des großen bösen Wolfs an. Als der echte große böse Wolf daran vorbeikam, dachte er, es sei ein Wolf aus dem Nachbardorf, der zu Besuch käme, und erkannte die wahre Identität des faulen Schafs nicht. Am Ende gelang es Lazy Sheep, das sich als der große böse Wolf ausgab, den großen bösen Wolf zu fangen und durch Zufall zu überleben, während der getäuschte große böse Wolf seine Beute verlor – ist das nicht die umgekehrte Version von „Wolf im Schafspelz“, bei der man zum „Schaf im Wolfspelz“ wird?

Die gelben Flecken werden nicht vom Schmetterling, sondern von der Passionsblume selbst verursacht. Bildquelle: commons.wikimedia.org (CC BY-3.0)

Nicht nur Pflanzen, sondern auch Tiere nutzen Gibbs-Mimikry

Aufgrund des Mangels an frühen Forschungsfällen hat die akademische Gemeinschaft eine enge Definition der Gibbs-Mimikry und beschreibt ihre Regeln als defensives Mimikry-Verhalten von Pflanzen. Spätere Studien ergaben jedoch, dass das Phänomen der Gibbs-Mimikry nicht nur zwischen Pflanzen und Tieren, sondern auch zwischen Tieren existiert .

In den 1980er Jahren veröffentlichten mehrere Biologen aus den USA und Kanada wissenschaftliche Artikel, in denen es allesamt um die Entdeckung ging, dass die Flügelmuster der Insekten der Gattung Tephritidae denen der räuberischen Spinnen der Gattung Salticidae recht ähnlich seien. Die beiden entwickelten eine neuartige Mimikry-Beziehung, die die zweite Welle von Gibbs' Mimikry-Forschung auslöste.

Glauben Sie, dass das Muster auf den Flügeln dieser Fliege einer Springspinne ähnelt? Bildquelle: Referenz 4

In der Folgezeit entdeckten Biologen bei anderen Insekten, darunter den Derbidae, Tortricidae und Psocoptera, ähnliche Muster wie bei Springspinnen. Die Markierungen weisen eine Vielzahl von Formen und Farben auf und ihre spezifischen Merkmale hängen oft mit der lokalen Springspinnenart zusammen . Beispielsweise imitieren Adler- und Webermotten in Gebieten niedriger Breitengrade farbenfrohe tropische Arten wie die Pfauenspinne.

Drei Zikadenarten und die Springspinnen, die sie imitieren (unten rechts)

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Die „kleinen Motten“ mit springenden spinnenartigen Mustern auf ihren Flügeln

Bildquelle: Referenz 3

Die Pfauenspringspinne sagte: „Es fühlt sich ein bisschen ähnlich an.“ Bildquelle: animalvogue.com (gemeinfrei)

Die Entwicklung der Dinge folgt oft der Regel, dass quantitative Veränderungen zu qualitativen Veränderungen führen. Wenn die Zahl der gemeldeten Fälle von Gibbs-Mimikry eine bestimmte Zahl erreicht, wird sich der Forschungsschwerpunkt zwangsläufig darauf verlagern, wie sich ihre Wirksamkeit nachweisen lässt.

Die Antwort gibt uns eine Fruchtfliege namens Zonosemata vittigera. Diese Fruchtfliege ahmt nicht nur das typische Erscheinungsbild einer Springspinne aus der Frontalperspektive nach (einschließlich großer Einzelaugen und gut entwickelter Pedipalpen), sondern flattert bei der Begegnung mit einer echten Springspinne auch mit den Flügeln, um das Balzverhalten der Springspinne während der Paarung zu simulieren. Unter dieser doppelten Täuschung der Fruchtfliegen reagierten Springspinnen in experimentellen Tests tatsächlich entsprechend , indem sie beispielsweise Vermeidungsverhalten bei der Begegnung mit Artgenossen und Balzverhalten bei der Begegnung mit dem anderen Geschlecht zeigten. Eine weitere umfassendere aktuelle Studie hat gezeigt, dass es möglich ist, mithilfe eines Convolutional-Neural-Network-Algorithmus die Beziehung zwischen Springspinnen und einer Vielzahl von Nachahmern zu überprüfen. Nach der Auswertung der Mimikry-Gruppe, des Beobachtungswinkels und der Beobachtungsentfernung bestätigte die Studie, dass zwischen der Springspinne und ihren Nachahmern eine große morphologische Ähnlichkeit besteht.

Ob Batessche Mimikry, Mühlmann-Mimikry oder Gibbssche Mimikry: Unser Verständnis dieses speziellen Phänomens ist bei weitem nicht ausreichend. Ich bin davon überzeugt, dass die Menschheit durch weitere Forschungen und Entdeckungen in Zukunft immer mehr interessante neue biologische Erkenntnisse ans Licht bringen wird.

Quellen:

[1] Carlos E. Muñoz-Amezcua, Horacio Tapia-McClung, Dinesh Rao. (2023) Wenn ein Blick genügt: Partielle Nachahmung springender Spinnen durch Insekten [J].

[2] Gilbert LE. (1975) Ökologische Konsequenzen einer koevolvierten Mutualität zwischen Schmetterlingen und Pflanzen [J].

[3] Hill DE, Burini JP. Apc A. (2019) Selbstporträts von Springspinnen 1 PECKHAMIA 179.1[J]. 2019.

[4] Mather, MH, Roitberg, BD. (1987) Ein Schaf im Wolfspelz: Tephritidae-Fliegen imitieren Spinnenräuber.

[5] Whitman DW, Larry O, Erick G. (1988) Spinnenmimikry bei Fruchtfliegen (Diptera: Tephritidae): Weitere Experimente zur Abschreckung von Springspinnen (Araneae: Salticidae) durch Zonosemata vittigera (Coquillett)[J].

Autor: Ge Yingqiang

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