На протяжении эволюции животные-жертвы использовали ряд стратегий, чтобы уклоняться от своих хищников. Но часто эти сложные стратегии обходятся дорого. Например, выслеживание хищников и бегство от них требуют больших когнитивных способностей и энергии. Камуфляж, с другой стороны, может усложнить поиск партнера для животных и в значительной степени ограничивает их свободу передвижения в соответствии с фоном.
Биолог-эволюционист Цюрихского университета (UZH) Стефан Люпольд и исследователи из Китая и Нидерландов в настоящее время изучают, как лягушки адаптировались к этому противоречивому давлению отбора. Их исследование опубликовано в журнале Science Advances .
Большой мозг и полет против маленького мозга и маскировки
Команда изучила эволюцию адаптации против хищников у более чем 100 видов лягушек. Их результаты показывают, что лягушки с небольшим количеством хищников могут полагаться на стратегии побега, чтобы выжить. Их относительно большой мозг позволяет гибко реагировать на полет, а их мускулистые задние лапы позволяют им прыгать от хищников. Эти лягушки могут позволить себе быть ярко окрашенными, что облегчает их визуальную коммуникацию.
Однако, когда лягушки сталкиваются со многими хищниками, бегство становится менее эффективным, поскольку отнимает драгоценное время от поиска пищи или партнеров.
«В этих неблагоприятных условиях когнитивные затраты, необходимые для этой стратегии, перевешивают ее преимущества», — говорит последний автор Стефан Люпольд. «Здесь эволюция привела к постепенному переходу от когнитивного уклонения от хищников к маскировке — и, следовательно, к меньшему размеру мозга».
Сокрытие как вторичная адаптация
Это исследование впервые установило прямую связь между эволюцией мозга и различными стратегиями уклонения от хищников. Это предполагает, что маскировка не обязательно является идеальной первичной стратегией, как часто полагают, но может быть вторичной адаптацией, когда энергетические затраты на когнитивное уклонение от хищника становятся слишком высокими. Необходимы дальнейшие исследования, чтобы определить, применимы ли такие связи к другим стратегиям у лягушек (например, ядовитым железам) или они существуют у других видов животных.
«Наше исследование подчеркивает, что исследования эволюции мозга должны учитывать метаболические затраты так же, как и когнитивные преимущества», — объясняет Стефан Люпольд. Если высокое давление хищников приводит к изменениям в поведении и уменьшению размера мозга, это также может существенно повлиять на другие жизненно важные функции. Исследование также предполагает, что изменение среды обитания добычи может изменить ее энергетические вложения.
