Tajny język wężów ultrawioletowego koloru: Ukryty świat unikania drapieżników i maskowania

13 marca 2025 roku

Ten artykuł został przejrzany zgodnie z procesem redakcyjnym i zasadami Science X. Redaktorzy zwrócili uwagę na następujące cechy, dbając o wiarygodność treści:

sprawdzane pod kątem faktów

publikacja z recenzją przez rówieśników

zaufane źródło

skorygowane wersje

przez University of Michigan

W badaniach nad tym, dlaczego i w jaki sposób zwierzęta wyglądają w taki a nie inny sposób, kolor odgrywa kluczową rolę - przynajmniej w zakresie kolorów widocznych dla ludzi. Badanie przeprowadzone na University of Michigan skupiło się na zakresie kolorów, które ludzie nie widzą i często zaniedbują: barwy w ultrafiolecie. Analizując węże, badacze skategoryzowali, w jaki sposób zwierzęta wykorzystują wzory w kolorach ultrafioletowych oraz testowali czynniki stymulujące ewolucję kolorów UV u węży.

Badacze odkryli, że kolor UV występuje szeroko w drzewie genealogicznym węży i często wykorzystywany jest jako unikanie drapieżników - twierdzi współautorka badania Hayley Crowell, studentka doktorancka w Wydziale Ekologii i Biologii Ewolucyjnej U-M.

Badanie opublikowane w Nature Communications podkreśla również, że badacze mogą niedoceniać sposobu, w jaki cała grupa organizmów może wykorzystywać kolory.

"Większość pracy badającej kolory ultrafioletowe kierowana jest na systemy, które uważamy za tradycyjnie jaskrawe i barwne, takie jak ptaki, kwiaty i motyle, jednak wiele badań nad kolorami jest w rzeczywistości uwarunkowane percepcją barw przez ludzi" - powiedziała Crowell.

"Większość tych badań skupia się głównie na systemach rozrodczych, takich jak 'przewodniki z nektarem' w kwiatach, które pomagają przyciągnąć owady do części kwiatu niezbędnej dla zapylenia. Jednak istnieje wiele grup, takich jak węże, które niekoniecznie znajdują się na radarze badawczym w szerszym systemie kolorów"

Badanie przeanalizowało 110 gatunków węży z regionów od Kolorado do Peru, wiele z nich posiada systemy wzrokowe, które postrzegają kolory UV w sposób, w jaki ludzie tego nie robią. Crowell i jej koledzy wykonywali zdjęcia węży korzystając z aparatu z obiektywem specjalistycznym i filtrami światła, aby zobaczyć, jakiego rodzaju ultrafioletowy kolor odbijają. Nie badali widocznego fluorescencji UV pod czarnym światłem - zamiast tego, badali prawdziwy kolor UV, niewidzialny dla ludzi.

Następnie badacze przetestowali wiele zmiennych, aby sprawdzić, które korelują z obecnością lub brakiem koloru UV w różnych gatunkach. Zmienne te obejmowały wiek i płeć węży, rodzaj środowiska, w którym żyły, historyczne pochodzenie gatunków oraz w jaki sposób kolor węża sprawia, że jest bardziej widoczny dla drapieżników, takich jak ptaki, ssaki i inne węże.

Największym powiązaniem między kolorem UV a wężami był ekologia węża, czyli relacja między nim a środowiskiem, w którym żyje. Na przykład, węże arboralne - żyjące na drzewach i zwykle nocujące - miały najwięcej kolorów UV. Dlaczego? Crowell przypuszcza, że chodzi o kamuflaż.

Ptaki, które również potrafią widzieć kolory UV, są jednymi z głównych drapieżników węży. Węże arboralne poruszają się i polują w nocy, a w dzień śpią. Posiadanie dużej ilości koloru UV w nocy nie jest wielkim problemem. Jednak posiadanie go w dzień jest potencjalnie ochronne: Liście, porosty i epifity - rośliny i organizmy roślinopodobne rosnące na innych roślinach, takie jak paprocie i storczyki - również mogą odbijać dużo promieni UV. Podobnie posiadanie koloru UV ukryłoby cię w dzień, kiedy ptaki szukają czegoś do zjedzenia.

Jednym z niespodziewanych wyników badania było brak różnic w kolorze UV między płciami węży, podkreślając ideę, że kolor UV nie ma związku z cechami rozrodczymi, takimi jak wybór partnera u węży - twierdzi współautorka badania Alison Davis Rabosky, starsza wykładowczyni na Wydziale Ekologii i Biologii Ewolucyjnej na U-M.

Odkryj najnowsze trendy w nauce, technologii i kosmosie z ponad 100 000 subskrybentami, którzy polegają na Phys.org na codziennej wiedzy. Zapisz się na nasz bezpłatny biuletyn i otrzymuj aktualizacje o przełomach, innowacjach i badaniach, które mają znaczenie - codziennie lub co tydzień.

Ponieważ prokreacja napędza ewolucję kolorów UV w tak wielu innych gatunkach, brak różnic płciowych węży był zaskoczeniem" - powiedziała Davis Rabosky. "Ale nie sądzę, że węże faktycznie są jakimś rodzajem odstępca, który inaczej 'wykorzystuje kolory' niż inne zwierzęta. My, naukowcy, po prostu zignorowaliśmy wiele kolorów UV w gatunkach kolorystycznie ukrytych, zwłaszcza w owadach. To jest kolejna granica."

Bycie węże, które są blisko spokrewnione z jaszczurkami, nie znajduje uzasadnienia w braku różnicy w kolorze UV między płciami, twierdzi współautor badania John David Curlis, doktorant w dziedzinie ekologii i biologii ewolucyjnej na U-M.

'Dimorfizm płciowy, gdzie samce różnią się od samic, jest niezwykle powszechny u jaszczurek, z wieloma gatunkami charakteryzującymi się przez samce prezentujące jaskrawe kolory i duże ozdoby oraz samice, które są bardziej przybrudzone lub maskujące się,' powiedział. 'Fakt, że kolory węży nie różniły się pomiędzy płciami może sugerować, że selekcja płciowa może odgrywać mniejszą rolę w ewolucji koloru dla węży niż ma to miejsce w przypadku jaszczurek.' Jednakże wyniki nie są czarno-białe. Crowell mówi, że inny zestaw węży w badaniu, które wyglądały niemal identycznie w spektrum kolorów "widzialnych", było z tego samego gatunku, tego samego płci i zostało zebranych w tym samym miejscu. Jeden wąż bardzo jasno odbijał kolor UV na swoim grzbiecie, a drugi w ogóle go nie odbijał. Zespół odkrył, że nawet jeśli dwa gatunki węży są blisko spokrewnione, mogą nie mieć podobnej ilości koloru UV - w rzeczywistości, niektóre z największych wahań kolorów były w obrębie tego samego rodzaju węży. Niektóre z najbardziej i najmniej odbijających kolory UV węży były żmijami, a badacze znaleźli, że młode węże często miały więcej koloru UV niż dorosłe węże. Jednakże, ich badanie pomaga lepiej zrozumieć, co oznacza dla zwierząt korzystanie z koloru - nie tylko kolor, który widzą ludzie, ale także ten, który inne organizmy mogą widzieć. 'Myślę, że to, co jest tak wyjątkowe w tym badaniu, to to, że mogliśmy przyjrzeć się wzorcom koloru UV w tak wielu gatunkach i osobnikach,' powiedziała współautorka Hannah Weller, adiunkt badawczy na Uniwersytecie w Helsinkach. 'Ten niesamowity zbiór danych naprawdę pomógł nam zacząć rozumieć, jak zmienna może być cecha tego typu, nawet w grupie, gdzie bylibyśmy zapewnieni o jej braku.' Badacze mają nadzieję, że ich badanie zainspiruje więcej naukowców do badań nad koloracją UV w różnych organizmach. Więcej informacji: Hayley L. Crowell et al, Ecological drivers of ultraviolet colour evolution in snakes, Nature Communications (2024). DOI: 10.1038/s41467-024-49506-4 Informacje o czasopiśmie: Nature Communications Oferowane przez University of Michigan