Estudo: besouros joias usam iridescência para camuflar, não seleção sexual

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Prolongar / A concha colorida deste besouro de joia é uma forma surpreendentemente eficaz de camuflagem, de acordo com um novo estudo de cientistas da Universidade de Bristol.

Museus, galerias e arquivos de Bristol

Artista e naturalista Abbott Handerson Thayer ficou conhecido como o "pai da camuflagem" com a publicação em 1909 de um livro sobre coloração em animais. Ele ficou particularmente fascinado pelo fenômeno de iridescência: muitas espécies exibem tons metálicos brilhantes de jóias que mudam de tom dependendo do ângulo de visão. Enquanto a iridescência é frequentemente vista como um meio de seleção sexual – pense no pavão magnífico, cintilando suas penas para atrair uma peahen disposta – Thayer sugeriu que, em algumas espécies, também era um meio eficaz de camuflagem.

Thayer sofreu bastante zombaria de suas idéias, principalmente de Theodore Roosevelt, um caçador de animais de grande porte que achava que Thayer exagerou bastante seu caso. De fato, houve muito pouco apoio empírico à hipótese de Thayer no século seguinte. Mas pesquisadores da Universidade de Bristol descobriram agora a primeira evidência sólida disso no besouro da joia, de acordo com um novo papel em Biologia Atual.

O que torna a iridescência na natureza tão incomum é o fato de que o cor que vemos não provém de moléculas de pigmento reais, mas da estrutura precisa em forma de treliça das asas (ou conchas de abalone, ou penas de pavão, ou opalas, para esse assunto). Essa estrutura força cada onda de luz que passa a interferir consigo mesma, de modo que ela pode se propagar apenas em determinadas direções e em determinadas frequências. Em essência, a estrutura age como grades de difração que ocorrem naturalmente. Os físicos chamam essas estruturas cristais fotônicos, um exemplo dos chamados "materiais de gap de banda fotônica,"significando que bloqueiam certas frequências de luz e deixam passar outras.

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Prolongar / A mudança dependente do ângulo nas cores da caixa da asa do besouro iridescente de joia.

Karin Kjernsmo

Somente nos últimos anos surgiram os primeiros indícios de iridescência como camuflagem. Em 2015, Thomas Pike, da Universidade de Exeter, relatou essa iridescência parecia interferir na capacidade dos pássaros de capturar presas virtuais simuladas. E em um artigo de 2018Karin Kjernsmo, ecologista evolucionista e comportamental da Universidade de Bristol, e vários colegas mostraram que também tornou mais difícil para os abelhões identificar um formato de alvo. Eles concluíram "que a iridescência produz sinais visuais que podem confundir potenciais predadores, e isso pode explicar a alta frequência de iridescência em muitos táxons animais".

Mas ainda havia a questão de saber se a iridescência biológica realmente conferia uma vantagem de sobrevivência aos insetos contra predadores comuns e qual poderia ser o mecanismo subjacente: camuflagem ou um meio de alertar predadores em potencial de que a presa é perigosa ou pouco atraente de alguma forma (aposematismo) Então Kjernsmo está de volta com outro estudo que oferece ainda mais evidências de que a hipótese de Thayer é válida. "A idéia de 'iridescência como camuflagem' tem mais de 100 anos, mas nosso estudo é o primeiro a mostrar que essas idéias ignoradas ou rejeitadas precocemente de que 'cores metálicas ou mutáveis ​​estão entre os fatores mais fortes na' ocultação 'de animais têm tração". disse Kjernsmo.

Para este estudo, Kjernsmo et al. levou para o campo. Eles realizaram experimentos – usando casos reais de asas de besouros de joias como alvos de iridescência – na Reserva Natural Nacional de Leigh Woods, em North Somerset, para observar se e como suas cores brilhantes os ajudavam a evitar pássaros predadores.

"Embora seja fácil localizar um inseto iridescente em uma caixa de museu bem iluminada, essas cores espetaculares podem não brilhar tanto na luz manchada de um ambiente natural; portanto, um besouro iridescente em uma folha brilhante pode ser muito mais difícil de detectar " disse Kjernsmo. "Se a iridescência deve funcionar como uma forma de coloração protetora, ela precisa trabalhar contra os pássaros, porque os pássaros provavelmente são os predadores mais importantes de muitos insetos iridescentes".

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Prolongar / Você consegue identificar o besouro iridescente de joia nesta fotografia?

Karin Kjernsmo e Jo Hall

Os pesquisadores anexaram minhocas às caixas das asas (algumas de cores vivas e outras opacas como o preto) e as colocaram em várias plantas na floresta. Então eles acompanharam a frequência com que os pássaros atacavam cada grupo de alvos. Eles também testaram o quão bem os seres humanos podiam detectar os alvos naquele cenário natural. "Acho que a maior surpresa para nós foi que, quando realizamos o mesmo experimento com seres humanos, eles realmente lutaram para detectar os besouros iridescentes". disse Kjernsmo. "Tanto os pássaros quanto os humanos realmente têm dificuldade em identificar objetos iridescentes em um ambiente natural e complexo da floresta".

Kjernsmo et al. também descobriram que colocar as caixas de asa iridescentes contra um fundo brilhante de folha tornava ainda mais difícil detectá-las, uma vez que isso acrescentava considerável ruído visual. Kjernsmo concluiu que a iridescência dos besouros das joias confunde os predadores, criando uma ilusão de características e profundidade inconsistentes na paisagem – uma espécie de "camuflagem dinâmica disruptiva" ou, como Thayer disse, elas parecem "dissolvidas em muitas profundidades e distâncias".

"Por um minuto, não imaginamos que o efeito seja algo exclusivo dos besouros de joias; de fato, ficaríamos decepcionados se fosse". disse Kjernsmo. "Se descobrimos que esses besouros podem ser ocultados por suas cores, aumenta as chances de muitas espécies iridescentes usarem suas cores dessa maneira". Em seguida, ela aplicará o aprendizado de máquina a diferentes ambientes, na esperança de aprender mais sobre como esse tipo de camuflagem pode evoluir na natureza.

DOI: Biologia Atual, 2020. 10.1016 / j.cub.2019.12.013 (Sobre os DOIs)

Fonte: Ars Technica