Природа має різноманітні яскраві кольори, але вся ця краса не еволюціонувала для нашого задоволення. Яскраві кольори часто є сигналами, які допомагають тваринам приваблювати партнерів або попереджати хижаків.
Проте походження цих привертаючих увагу кольорів не є чітким. Чи почали рослини створювати яскраві плоди і квіти ще до того, як на Землі з’явилися істоти, здатні бачити кольори? Чи дозволило це деяким тваринам еволюціонувати кольоровий зір для пошуку їжі, а згодом і для розвитку власних яскравих кольорів?
Або ж кольоровий зір з’явився першим, а обидва світи — рослинний і тваринний — почали еволюціонувати в яскраві кольори лише після виникнення тварин, які могли їх бачити?
У новому дослідженні американські вчені проливають світло на те, що вони називають “вибухом” кольорових сигналів у тварин за останні 100 мільйонів років — з новими ідеями щодо часу і можливих причин цієї еволюційної інновації.
“Ми хотіли дізнатися, коли з’явився яскравий колір і яка була мета цього кольору. Саме тому ми вирішили провести це дослідження”, — каже співавтор Закарі Емберс, інтегративний біолог з Оклахомського університету.
Емберс та провідний автор Джон Уїнс — еволюційний еколог з Університету Арізони — проаналізували літературу щодо кольорових сигналів, які використовують як рослини, так і тварини.
Яскраві кольори рослин, ймовірно, еволюціонували під тиском тварин, відзначають дослідники, враховуючи, що кольорові сигнали залежать від зору. Рослини використовують два основних типи кольорових сигналів: кольорові плоди приваблюють тварин, які споживають фрукти та розповсюджують насіння, а яскраві квіти залучають запилювачів.
Тварини використовують кольори різними способами, включаючи камуфляж і регулювання температури, але їхні найбільш помітні кольори зазвичай несуть одне з двох основних повідомлень: “подивись на мене” або “не наближайся”.
Згідно з їхнім статистичним аналізом, Уїнс і Емберс прийшли до висновку, що кольоровий зір у тварин з’явився першим, еволюціонувавши більше ніж на 100 мільйонів років раніше, ніж рослини почали виробляти яскраві плоди і квіти.
Дослідження показують, що кольоровий зір з’явився близько 500 мільйонів років тому, ймовірно, еволюціонуючи незалежно у давніх членистоногих і хребетних.
Перші хребетні, які могли бачити кольори, ймовірно, жили в морському середовищі, відзначають Уїнс і Емберс, але менш зрозуміло, де виник кольоровий зір у членистоногих.
Точно невідомо, які еволюційні переваги кольоровий зір міг дати тваринам в той час, до появи кольорових сигналів у рослин і тварин.
Сприйняття кольору могло допомогти тваринам візуально оцінювати об’єкти, місця для гніздування чи їжу. Навіть до того, як з’явилися яскраві плоди і квіти, кольоровий зір міг бути корисним для розрізнення таких об’єктів, як зелене і коричневе листя.
Проте рослинному світу знадобилося час, щоб скористатися цією здатністю. Перші плоди, що сигналізують про колір, з’явилися близько 300 мільйонів років тому, а яскраві кольори квітів з’явилися лише близько 200 мільйонів років тому.
Тварини почали використовувати кольорові сигнали ще пізніше, почавши з попереджувальних кольорів, згідно з дослідженням Уїнса і Емберса.
Їхній аналіз показує, що попереджувальні кольори з’явилися близько 150 мільйонів років тому, а кольори, що сигналізують про статеву привабливість, вперше з’явилися лише близько 100 мільйонів років тому — близько 400 мільйонів років після появи кольорового зору.
Однак з того часу кольорові сигнали тварин зазнали значного еволюційного розвитку.
“В останні 100 мільйонів років спостерігається драматичний вибух як попереджувальних, так і статевих кольорових сигналів”, — каже Уїнс.
Які фактори спричинили вибух кольорових сигналів, залишаються загадкою, але Уїнс і Емберс вказують на три групи тварин, які, ймовірно, сприяли цьому тренду. Кісткові риби допомогли започаткувати кольорові сигнали в морських середовищах, а птахи та ящірки стали лідерами цього процесу на суші.
Попереджувальні кольори і маркування є старішою та поширенішою формою кольорових сигналів, ніж статеві сигнали.
“Попереджувальні сигнали поширені в п’ять разів більше. Це загальна картина”, — каже Уїнс.
Окрім того, що попереджувальні сигнали еволюціонували раніше, вони можуть бути більш поширеними, ніж статеві сигнали, просто тому, що вони корисні для більшої кількості видів.
Тварині не потрібно мати кольоровий зір, щоб лякати хижаків своїми яскравими кольорами — головне, щоб хижак міг їх бачити. Деякі види з попереджувальними кольорами навіть не мають добре розвинених очей, відзначають дослідники.
Статеві сигнали, з іншого боку, вимагають більш розвиненого зору, оскільки передавачі і одержувачі сигналів належать до одного виду. Тому ці сигнали, зазвичай, обмежуються хребетними та членистоногими.
Це дослідження допомагає з’ясувати еволюційну історію кольорового зору і сигналів у тварин, але ще багато потрібно дізнатися про ці явища, включаючи те, що визначає різноманітність кольорового зору у різних тварин.
“В майбутньому буде ще цікавіше досліджувати, що визначає здатність тварин бачити конкретні кольори, такі як червоний чи синій”, — каже Емберс.
Дослідження було опубліковано в журналі Biological Reviews.
