Ученые выдвинули предположение, что необычная форма тела горбаток может служить для восприятия электрических полей, исходящих от хищников и безопасных организмов.
Может ли быть связь между необычной формой тела насекомого и его способностью обнаруживать статическое электричество? Доктор Сэм Ингленд из Бристоля считает, что да. Свою гипотезу он представил в новой исследовательской статье, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences. Соавтором молодого ученого является его научный руководитель профессор Дэниел Роберт.
Полужесткокрылые насекомые-горбатки (семейство Membracidae из подотряда цикадовых (Auchenorrhyncha) отряда равнокрылых (Homoptera)) известны своим удивительным морфологическим разнообразием. На данный момент описано более 3000 видов, и они значительно различаются по форме и таким характеристикам, как рога, шипы и даже трезубцы. Русское название насекомым дано из-за характерного горба на спинке. В народе их также называют бодушками. По-английски горбатки-бодушки именуются treehoppers, что переводится как «древесные прыгуны».
Из-за своего необычного внешнего вида эти насекомые давно привлекают внимание натуралистов, однако ученые до сих пор не смогли окончательно объяснить назначение этих странных форм. Существовали предположения о том, что это может быть камуфляж, мимикрия или физическая защита, но такие объяснения подходят лишь для отдельных видов, а не для всего семейства горбаток.
Опираясь на способность пчел и гусениц воспринимать статическое электричество, исследователи решили проверить, могут ли экстраординарные формы тела горбаток помочь им чувствовать электрические поля в окружающей среде. Иными словами, не являются ли странные приспособления на теле насекомых своего рода антеннами.
Известно, что хищные осы выделяют статическое электричество, в то время как горбатки стараются избегать электрических полей. С применением вычислительных методов, ученые подтвердили, что экстремальная морфология горбаток усиливает напряженность электрического поля вокруг них, что, вероятно, увеличивает их чувствительность к статическому электричеству, исходящему от потенциальных хищников.
Команда также установила, что электростатические заряды хищных ос значительно отличаются как по величине, так и по полярности от зарядов пчел, которые не представляют опасности для горбаток и даже часто защищают их от хищников. Это может указывать на то, что горбатки могут отличать друзей от врагов именно благодаря чувствительным электрорецепторам.
По мнению авторов, данное исследование стало отправной точкой для изучения статического электричества как важного фактора в формировании морфологии организмов. Существует множество других насекомых, пауков, различных животных и растений, которые также имеют необычные формы, не имеющие логического объяснения. Исследование горбаток предоставляет первое доказательство того, что восприятие электростатики может способствовать морфологической эволюции.
Теперь исследователи намерены изучить, как различные формы тела горбаток приспособлены к тому или иному проявлению биологической электростатики.
Если нам удастся связать формы горбаток с определенными аспектами их экологии, например, взаимодействием с конкретными хищными видами, это значительно укрепит нашу гипотезу о том, что статическое электричество — одна из движущих сил эволюции.
Фото: hi-tech.mail.ru