Mimetismo

Poiché la maggior parte degli animali superiori hanno una vista relativamente buona, la usano per trovare ciò che vogliono. Sia gli erbivori (animali che si nutrono di piante), sia i predatori (animali che cacciano e mangiano altri animali), usano la vista per trovare il loro cibo. Le prede devono evitare di essere mangiate dai predatori. La loro migliore possibilità è quella di evitare di essere visti. Di solito, hanno bisogno di mimetizzarsi. Con il mimetismo, un animale assomiglia al suo sfondo, ed è quindi più difficile da vedere. Questo si ottiene in vari modi:

1. 2. Corrispondenza dello sfondo, per colore e forma.

2. 2. Colorazione dirompente, che rompe il contorno del corpo.

3. 3. Contrappeso, che appiattisce l'aspetto. La maggior parte degli animali ha il dorso scuro e la parte inferiore chiara: si tratta di contro ombreggiatura. Contrasta il normale effetto della luce dall'alto e rende meno visibile la forma del corpo.

4. 4. Trasparenza e argentatura, che si trovano soprattutto negli animali che vivono nell'acqua.

Comportamento

Sia il mimetismo che la mimetizzazione funzionano meglio quando un predatore cerca a distanza. Quando il predatore si avvicina alla preda, e sono sicuri di essere trovati, alcuni metodi di commutazione di preda, e fuggire (scappare) o combattere. Questo comportamento è quasi sempre istintivo. In ogni caso, che sia criptico (nascosto) o meno, il comportamento della preda deve corrispondere al suo mimetismo. Se sembra una foglia che si contorce al vento, allora deve contorcersi al vento. Quasi tutte le forme di mimetismo prevedono un comportamento adeguato per rafforzare l'impressione visiva.

Non tutti gli animali usano il mimetismo perché ci sono situazioni in cui è bene mettersi in mostra. Un caso è la necessità di trovare e mantenere un compagno. Molti animali maschi hanno dei colori vivaci durante la stagione degli amori, oppure cambiano il loro comportamento ed escono allo scoperto. Senza questo, potrebbero non riuscire ad accoppiarsi. Le loro femmine, invece, sono di solito sciatte e mimetizzate. Questo schema si verifica in quasi tutti gli animali in cui il maschio si mostra e la femmina sceglie. C'è almeno una buona ragione per cui la femmina rimane mimetizzata. Nel momento in cui viene fecondata trasporta il prezioso carico: le uova che faranno parte della prossima generazione.

Avvertimento colorazione

Gli animali che sono pericolosi, o che fanno schifo da mangiare, di solito pubblicizzano il fatto. Questo si chiama avvertimento o colorazione aposematica. È l'esatto opposto della mimetizzazione. I colori di avvertimento sono vividi, spesso alcuni di nero, bianco, rosso, giallo.

I test dimostrano che i colori di avvertimento scoraggiano decisamente i predatori.

Alcuni singoli animali moriranno o riceveranno danni mentre gli uccelli o i mammiferi all'attacco impareranno la connessione tra colore e gusto. Tuttavia, se l'avvertimento costa meno che nascondersi, l'animale ne trae vantaggio. E le caratteristiche pubblicitarie, come i colori, possono servire anche per altre funzioni. I modelli possono aiutare l'identificazione dell'accoppiamento all'interno della specie, ad esempio.

Il fatto che alcuni animali siano veramente pericolosi o nocivi (disgustosi) da mangiare dà l'opportunità di mimetizzarsi sulla base di una colorazione di avvertimento: mimetismo Mülleriano e Batesiano.

Mimetismo Mülleriano

Nel mimetismo mimetico mulleriano, alcune specie con colorazione di avvertimento si assomigliano. Il naturalista inglese Henry Walter Bates notò per la prima volta che alcune farfalle sgradevoli si somigliavano l'una all'altra, cosa di cui scrisse nel 1862. Tuttavia, egli non diede una buona spiegazione; questo fu lasciato al naturalista tedesco Fritz Müller nel 1878. La spiegazione di Müller era semplice: Entrambe le specie beneficiano di uno schema comune. Esse condividono il costo dell'apprendimento del loro cattivo gusto da parte dei predatori. Solo un'esperienza di apprendimento per ogni predatore potrebbe essere sufficiente a dissuaderlo dal mangiare entrambe le specie.

Le farfalle che Bates, Wallace e Müller guardavano e raccoglievano erano colorate e lente. Spesso volavano in gruppi molto visibili. Nonostante questo, erano evitate dagli uccelli. Questo è tipico della colorazione aposematica (di avvertimento). La colorazione di alcune specie della stessa zona era così perfetta che anche i naturalisti esperti non riuscivano a distinguerle sull'ala.

Una volta raccolti, e messi su una lavagna per poterne vedere i dettagli, è diventato chiaro che non erano tutti della stessa specie, e spesso non provenivano dalle stesse famiglie biologiche. Gli stessi colori di avvertimento dei calabroni, delle vespe e di alcune api sono mulleriani se vivono nella stessa regione geografica, in modo che un predatore possa, prima di imparare, sceglierne uno qualsiasi.

I test dimostrano che gli uccelli imparano cosa mangiare campionando quando sono giovani. Tutti gli aspetti di questa situazione sono stati oggetto di ricerca. Il lavoro sul campo e sperimentale su queste idee continua ancora oggi.

Mimetismo batesiano

Nel mimetismo batesiano, il mimetismo è una pecora vestita da lupo: sembra qualcosa di pericoloso o che ha un sapore disgustoso, ma in realtà è buono da mangiare. Mentre esplorava la valle del Rio delle Amazzoni nel 1850, Bates raccoglieva farfalle. Vide come alcune innocue farfalle assomigliavano ad altre specie tossiche. Gli uccelli le evitavano, così i mimi sopravvissero anche se erano un buon cibo. Questo fu il primo resoconto scientifico della mimica.

I sirfidi visitano spesso i fiori per nutrirsi di nettare. Sono insetti innocui che spesso imitano le vespe e le api. Volano anche in modo lento e irregolare, un po' come le vespe e le api. Spesso il loro mimetismo non è perfetto, e si riesce facilmente a distinguerle una volta che si sono insediate. Tuttavia, anche un mimetismo imperfetto può far esitare un uccello, e questo può salvargli la vita.

I biologi fanno ancora ricerche sul mimetismo batesiano e mimetismo mulleriano. Studiano come i modelli differiscono per il loro cattivo gusto; e cosa succede quando il rapporto tra mimica e modelli varia. Molto spesso, è solo la femmina che è un mimo; il maschio porta l'aspetto normale del suo genere. Le femmine hanno bisogno di maggiore protezione, mentre i maschi hanno bisogno di accoppiarsi. Una ragione più sottile è che dimezza il numero dei mimi, e quindi rafforza l'efficacia del mimetismo. Il mimetismo batesiano potrebbe danneggiare l'effetto di avvertimento se la frequenza dei mimi diventasse alta, perché più uccelli giovani li assaporerebbero e sarebbero incoraggiati a riprovare. Il beneficio dell'avvertimento diminuisce se ci sono più mimi.

Questo può spiegare casi come quello di Papilio dardanus, un macaone africano, le cui femmine imitano alcune specie sgradevoli dei Danaidae: la sopravvivenza è maggiore quando ogni forma mimetica è rara rispetto al suo modello. Il vantaggio è probabilmente maggiore per le femmine, perché i maschi non mostrano i modelli mimetici; la selezione sessuale probabilmente aiuta a mantenere questa differenza. Queste e altre questioni sono state studiate per molti anni.

Con questo tipo di insetti la vita è divisa in fasi (vedi metamorfosi completa). La larva è lo stadio di crescita, l'adulto è lo stadio riproduttivo. Anche le larve mostrano mimetismo, colore aposematico e mimetismo. Sono le larve che raccolgono le sostanze chimiche offensive dalle piante di cui si nutrono. Tuttavia, le larve non mostrano differenze tra maschio e femmina, perché la riproduzione non è la loro funzione.

Anelli mimetici

Nei paesi tropicali, la ricerca sul campo ha dimostrato che ci sono un gran numero di specie coinvolte nel mimetismo. Sono riconosciute 54 specie di Heliconius, con oltre 700 forme di colore denominate. Ci sono quattro (o forse cinque) assemblaggi di farfalle, che includono le heliconiines e i loro imitatori. Questi "anelli di mimetismo" sono chiamati in breve tigre, rosso, blu e arancione. I membri di ogni anello tendono ad appollaiarsi insieme di notte, a volare in habitat simili e nello stesso periodo dell'anno. Gli anelli di mimetismo includono sia il mimetismo Mülleriano che quello Batesiano.

Il mimetismoaviloviano si verifica in piante dove un'erbaccia viene ad assomigliare ad una pianta coltivata. Prende il nome da Nikolai Vavilov, un allevatore di piante russo che ha scoperto l'idea. Prima degli erbicidi, le erbacce venivano strappate a mano. Questo è stato fatto per migliaia di anni. Le erbacce assomigliano al raccolto perché i diserbanti raccolgono le erbacce che hanno un aspetto più diverso. Il mimetismoaviloviano è causato da una selezione involontaria da parte dell'uomo. Le erbacce che sopravvivono trasmettono i loro geni. Gradualmente, tutte le erbacce assomigliano di più alla pianta del raccolto.

Un esempio è la segale, una specie comune del Mediterraneo. La segale era in origine solo un'erbaccia che cresceva con grano e orzo. Il diserbo la rendeva come il raccolto. Come il grano, è arrivata ad avere semi più grandi e fuseruole più rigide a cui sono attaccati i semi. La segale è una pianta più dura del grano: sopravvive in condizioni più dure. Divenuta una coltura come il grano, la segale è riuscita a diventare una pianta da coltura in zone difficili, come le colline e le montagne.

Questo tipo di mimetismo è abbastanza comune. È la metafora biblica del lupo travestito da pecora. Il mimetismo funziona per attirare una vittima, che viene poi mangiata, o comunque sfruttata. Il pesce pescatore, le piante insettivore e il cuculo sono tutti esempi. Tutti questi gruppi sono molto diffusi, e non c'è dubbio che il mimetismo aggressivo sia uno stile di vita di successo.

I due esempi successivi introducono un'altra metafora, quella della sirena. Il katydid australiano Chlorobalius leucoviridis può attrarre le cicale maschio imitando i clic di risposta specie-specifici delle cicale femmine sessualmente ricettive. Gli esperimenti di riproduzione mostrano che C. leucoviridis è in grado di attrarre i maschi di molte specie di cicala, anche se i segnali di accoppiamento delle cicala sono specie-specifici.

Le lucciole femmine del genere Photuris emettono gli stessi segnali luminosi che le femmine di altri generi usano come segnale di accoppiamento. Ulteriori ricerche hanno dimostrato che le lucciole maschio di diversi generi sono attratte da questi mimi, e vengono successivamente catturate e mangiate. I segnali femminili si basano su quelli ricevuti dal maschio, ogni femmina ha un repertorio di segnali che corrispondono al ritardo e alla durata della femmina della specie corrispondente.

L'adescamento non è tuttavia una condizione necessaria, in quanto il predatore può avere un vantaggio significativo non essendo identificato come tale. Possono assomigliare a un simbionte mutualistico o a una specie poco rilevante per la preda.

Il mimetismo aggressivo può essere usato da alcuni parassiti come mezzo per raggiungere il loro prossimo ospite. Un trematode parassita (verme piatto) vive nell'intestino degli uccelli canori. Le loro uova svengono e vengono poi mangiate da una lumaca che vive in ambienti umidi. Le uova si sviluppano in larve all'interno di questo secondo ospite. A differenza delle specie affini, queste larve sono colorate e in grado di pulsare. Un sacco pieno di spore si fa strada negli occhi della lumaca e pulsa ad alta velocità. Questo fa sì che il tentacolo si allarghi. Influisce anche sul comportamento dell'ospite: la lumaca si muove verso la luce, che di solito evita. Questi fattori rendono le sporocisti molto appariscenti, e vengono presto mangiate da un uccello canterino affamato. La lumaca rigenera quindi il gambo dell'occhio e continua il suo ciclo vitale. ^p134

I pesci più puliti sono gli alleati di molte altre specie, che permettono loro di mangiare i loro parassiti e la loro pelle morta. Alcuni permettono al pulitore di entrare nella loro bocca per cacciare questi parassiti. Una specie di pulitore, il labroides dimidiatus (Labroides dimidiatus), mostrato a destra mentre pulisce una cernia, vive nelle barriere coralline dell'Oceano Indiano e Pacifico. È riconosciuta da altri pesci che gli permettono di pulirle.

Anche il suo impostore, la sciabola mimetica blenny dai denti a sciabola (Aspidontus taeniatus), vive nell'Oceano Indiano. Non solo assomiglia al tordo per dimensioni e colore, ma imita anche la "danza" delle donne delle pulizie. Dopo aver ingannato la sua preda per farle abbassare la guardia, il blenny lo morde, strappandogli un pezzo di pinna prima di fuggire dalla scena. I pesci attaccati in questo modo imparano presto a distinguere il mimo dal modello, ma poiché la somiglianza è ravvicinata, diventano molto più cauti anche nei confronti del modello. Grazie alla capacità della vittima di discriminare tra il nemico e l'aiutante, i biancospini hanno sviluppato una stretta somiglianza, fino al livello regionale.

Un fenomeno a volte chiamato auto-mimetismo è quando il modello appartiene alla stessa specie del mimo. Un esempio è la farfalla monarca Danaus plexippus, che si nutre di piante d'alghe da latte. Le farfalle immagazzinano le tossine della pianta, che mantengono anche nelle loro forme adulte. Poiché i livelli di tossine variano a seconda della dieta durante lo stadio larvale, alcuni monarchi saranno più tossici di altri.

Gli individui meno appetibili possono essere considerati come l'imitazione degli individui più pericolosi. Hanno esattamente gli stessi colori di avvertimento degli individui più tossici, ma la loro punizione per i predatori è più debole. Nelle specie in cui un sesso può essere più minaccioso dell'altro, se i due sessi si assomigliano, l'uno può proteggere l'altro. Le prove sono state fornite da una scimmia del Gabon, che ha mangiato regolarmente falene maschio del genere Anaphe, ma si è subito fermata dopo aver assaggiato una femmina nociva.

Parti false

È comune che i piccoli animali da preda rendano meno visibile la loro testa. Alcuni fanno anche apparire la parte meno vitale del loro corpo come una testa. Questo, come le macchie oculari su alcune farfalle, è una tecnica di deviazione. Una beccata o un morso sulla falsa testa sarà solo un inconveniente, mentre una beccata sulla testa sarebbe fatale.

Tattica combinata

Molti animali usano più di un tipo di mimetismo. Questo si vede nelle farfalle, che di solito riposano con le ali ripiegate verso l'alto. Di solito hanno modelli diversi sul lato inferiore delle ali. Il lato inferiore può essere criptico, mentre il lato superiore ha un certo schema di avvertimento. Le tarme, che riposano con le ali orizzontali, possono avere modelli diversi sulle ali posteriori. Le ali posteriori sono normalmente coperte dalle ali anteriori a riposo, ma possono essere rivelate se la falena è disturbata. Questa tattica si verifica nelle falene che sono attive di giorno o al crepuscolo. La tignola tigre scarlatta usa sia il mimetismo che il colore di avvertimento a seconda della sua situazione. È un bell'esempio di come il comportamento e il mimetismo funzionano insieme.

Il più antico esempio conosciuto di mimetismo fogliare tra gli insetti è stato trovato nel Giurassico medio di 165 milioni di anni fa. Gli insetti sono pizzi (Neuroptera), e le foglie provengono da cicadi o da gimnosperme correlate. Questo è interessante perché mostra che questo tipo di mimetismo si è evoluto molto prima della nascita delle piante da fiore.

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