26.10.2015

Мелкие дятлы мимикрируют под крупных, чтобы те их не обижали

Среди птиц известны случаи, когда близко не родственные виды очень сходны по окраске, но отличаются размерами. Особенно много таких примеров в семействе Дятлов. В недавнем исследовании американские ученые изучили еще один такой случай у дятлов и рассмотрели возможные причины этого явления. Они предположили, что «копирование» мелким видом окраски более крупного снижает агрессивность со стороны последнего.

Не секрет, что значительные успехи последнего времени в систематике птиц обусловлены широким применением молекулярно-генетических подходов, а именно - сравнением последовательностей нуклеотидов в выбранных генах. Эти работы стартовали в конце 1980-х - начале 1990-х годов и сейчас стали вполне рутинными. Один из результатов этих исследований - это осознание того, что конвергенция в окраске у разных видов птиц распространена шире, чем думали ранее. К примеру, сходные по окраске виды, относящиеся к одному семейству, могли считать близкими родственниками, поскольку на особенностях окраски эти представления и были основаны. А позже оказалось, что на самом деле они могут относиться к совершенно разным филогенетическим линиям. То есть перед нами пример конвергенции или параллелизма.

Интересно, что наибольшее число таких случаев выявлено в семействе дятлов (Picidae). Явления конвергенции в окраске здесь описаны как минимум в 11 родах, а всего их в семействе - 33. Интригующая особенность окрасочной конвергенции у дятлов состоит в том, что во многих случаях такие близко не родственные, но схожие по внешнему виду виды живут вместе - то есть их ареалы в значительной степени перекрываются.

Наиболее яркий пример касается двух родов - золотоспинных дятлов (Dinopium) и султанских дятлов (Chrysocolaptes). Эти группы, хотя и сходны по окраске, относятся к двум разным трибам (Picini и Campephilini соответственно). При этом другие представители этих триб на золотоспинных и султанских дятлов не очень похожи. Представители Dinopium (6 видов) и Chrysocolaptes (9 видов) распространены в Индии, юго-восточной Азии и Индонезии. В целом по внешнему виду они сходны. Но сходство некоторых форм удивительно и касается даже тонких деталей окраски. Самый яркий пример: индо-малайский золотоспинный дятел (D. javanense) и большой султанский дятел (Ch. (lucidus) guttacristatus). Рис. 1 позволяет в этом убедиться. Интересно, что и конфигурация их ареалов очень похожа - оба они живут в Индокитае.

Еще один известный пример - это пушистый дятел (Dryobates pubescens) и волосатый дятел (Leuconotopicus villosus), населяющие Северную Америку. Ранее их обоих относили к роду Picoides, но сейчас чаще разносят по двум разным родам. На рис. 2 изображены два этих вида, а также некоторые их близкие родственники. Обратим внимание на две особенности. Во-первых, другие близкие виды по окраске отличаются. А, во-вторых, будучи сходными окраской, пушистый и волосатый дятлы заметно различаются по размерам. Обе эти особенности свойственны также и рассмотренной выше паре видов: большой султанский дятел больше и имеет относительно более крупный клюв.

В недавнем исследовании ученые из США описали еще один случай конвергенции у дятлов, а также обсудили возможные причины этого явления. Орнитологов интересовала редкая и малоизученная шлемоносная желна, по латыни обычно именуемая Dryocopus galeatus (скорее всего ее следует относить к другому роду - об этом ниже). Первоначально, в 1822 году, при описании этот вид отнесли к роду Picus, тогда понимаемому очень широко. В 1845 году эту форму переместили в род желн (Dryocopus), куда ее обычно и сейчас относят. Однако в 1982 году Лестер Шорт (Lester L. Short) в книге "Woodpeckers of the World" подметил, что шлемоносная желна необычно сочетает признаки как желн, так и южноамериканских дятлов-целеусов Celeus. Хотя по окраске она более сходна с Dryocopus, форма клюва, ноздрей и некоторые мелкие детали оперения (например, белые верхние кроющие перья хвоста) напоминают Celeus. Так, клюв шлемоносной желны более тонок, поэтому она редко долбит, - это объединяет ее с дятлами-целеусами, но не характерно для активно разрушающих древесину в поисках пропитания желн - обладателей мощного клюва.

Тем не менее, внешнее сходство шлемоносной желны с обитающей в тех же местах полосатой желной (Dryocopus lineatus) поразительно (рис. 3). Ситуацию, правда, осложняет одно обстоятельство: также обитающий в Южной Америке королевский дятел (Campephilus robustus), совершенно неродственный двум названным видам, также похож на них внешне (рис. 4).

Результаты проведенного филогенетического анализа показаны на рис. 5. Как видно, шлемоносная желна оказалось родственной южноамериканским дятлам-целеусам (и, видимо, должна быть помещена в этот род), которые по внешнему виду иные. А очень сходная полосатая желна является на самом деле дальним родственником. Наконец, третий сходный вид, королевский дятел, вообще довольно далек от всех этих видов и принадлежит к другой трибе (это было известно и ранее, поэтому на рис. 5 этот вид не изображен).

Чем могут быть обусловлены явления конвергенции у дятлов? Основные черты этого явления в данной группе птиц мы уже отмечали выше. Таких особенностей две: (1) ареалы конвергентно сходных видов перекрываются в той или иной степени и (2) один из видов мельче другого, нередко значительно. При этом на фоне конвергенции в окраске, прочие черты морфологии (например, строение клюва и цевки) более консервативны и характеризуют истинное родство. Все эти особенности в той или иной степени свойственны всем трем рассмотренным выше примерам (а среди дятлов известно еще несколько аналогичных случаев).

Возможный вариант объяснения состоит в следующем. Более мелкий вид «мимикрирует» под более крупный, чтобы минимизировать затраты на конкуренцию с ним в местах кормежки. Иными словами, представитель более крупного и агрессивного вида, видя рядом похожего, но более мелкого дятла будет менее склонен его преследовать (принимая «за своего») - по сравнению со случаем, когда мелкая форма будет отличаться. Помимо дятлов, такой механизм предполагается в качестве объяснения внешнего сходства обитающих на Молуккских островах иволг (Oriolus bouroensis) и филемонов (Philemon moluccensis) - видов из совершенно разных семейств.

Таким образом, шлемоносная желна «мимикрирует» одновременно под полосатую желну и королевского дятла. Шлемоносная желна на 22-25% меньше по линейным размерам и почти в два раза легче каждого из этих видов. Во внегнездовой период шлемоносную желну можно увидеть кормящейся с любым из двух других видов в составе одной смешанной стайки. Эти стайки, по предположению авторов, и являются главной ареной конкуренции - ведь в гнездовой период дятлы территориальны и занимают отдельные участки.

Однако целый ряд вопросов остаются в рамках обсуждаемой гипотезы без ответа. Например, почему конвергенция распространена среди дятлов больше, чем у многих других групп? Кроме того, пока нет четких данных о том, что сходство в окраске действительно снижает межвидовую агрессию. Все эти вопросы ждут дальнейших исследований.

Источник: Brett W. Benz, Mark B. Robbins, and Kevin J. Zimmer. Phylogenetic relationships of the Helmeted Woodpecker (Dryocopus galeatus): a case of interspecific mimicry? // Auk. 2015. V. 132. P. 938-950.

Алексей Опаев

Источники:

1. elementy.ru