Затем я провел эксперимент, предложив ящерице гусеницу, максимально похожую на гусеницу E. jacobaeae. Личинки Bombyx rubi среднего возраста также обладают золотисто-желтыми (но более узкими) поперечными кольцами на темном фоне, и они гораздо более волосатые, чем личинки E. jacobaeae. Ящерица сначала коснулась этой гусеницы языком, а затем отстранилась, поэтому я полагал, что ее также будут избегать; тем не менее, впоследствии она была съедена. Гусеницы Saturnia carpini поедались аналогичным образом, несмотря на свои щетинистые волоски, как и остроконечные личинки (Dicranura vinula), несмотря на их необычный внешний вид и раздвоенный хвостовой рог. Эти ящерицы отнюдь не были гурманами, а потребляли большое количество дождевых червей, слизней и крупных гусениц, а однажды — экземпляр крупного и сильно кусающегося прямокрылого Decticus verucivorus. Существа, обладавшие сильно отталкивающим запахом, однако, всегда отвергались, как это было в случае с сильно пахнущим жуком Chrysomela populi, а также со зловонной многоножкой Iulus terrestris, в то время как не имеющая запаха Lithobius forficatus поедалась с жадностью. Я хочу обратить особое внимание на эти последние факты, поскольку они подтверждают предположение, что у отвергаемых гусениц причиной их несъедобности является отвратительный запах, хотя, возможно, и не всегда ощутимый нами.
Броские цвета, конечно, являются лишь сигналами несъедобности, и эксперимент с Bombyx rubi показывает, что ящерицы с самого начала были предубеждены против таких личинок, причем предубеждение преодолевалось только при фактической пробе предложенного экземпляра. Последующее наблюдение, которое я сделал, придя к этому выводу, весьма примечательно. После того как ящерица на опыте узнала, что могут существовать не только неприятные на вкус гусеницы (E. jacobaeae), но и съедобные, полосатые черным и желтым (B. rubi), она иногда пробовала личинок Jacobaeae, как бы желая убедиться, что насекомое действительно такое, каким кажется, то есть несъедобное!
Поразительный внешний вид в сочетании с очень заметным и пронзительным запахом иногда встречается, как у гусеницы обыкновенного махаона (Papilio machaon). Я никогда не видел, чтобы ящерица делала хоть малейшую попытку напасть на этот вид. Однажды я поместил два крупных экземпляра этой гусеницы в террариум с ящерицами, где они оставались в течение пяти дней и в конечном итоге невредимыми окуклились на стенке садка.
Я записал эти эксперименты, хотя они пока не относятся к гусеницам бражников, с рисунками которых мы здесь прежде всего имеем дело, потому что мне казалось в первую очередь необходимым установить на собственных экспериментах, что сигналы несъедобности действительно встречаются у гусениц.
Теперь я перехожу к своему, к сожалению, очень скудному опыту с личинками Deilephila, с которыми мне удалось провести эксперименты только по двум видам, а именно D. galii и Euphorbiæ.
Первый из них постоянно отвергался. Две крупные гусеницы, одна черной, а другая желтой разновидности, были оставлены на двенадцать часов в террариуме с ящерицами, не будучи ни осмотренными, ни тронутыми. Таким образом, оказывается, что D. galii является неприятным на вкус кусочком для ящериц; и повадки гусеницы вполне соответствуют этому, поскольку она не прячется, а днем лежит полностью открыто на стебле, так что ее едва ли можно не заметить. Она почти так же заметна, как D. euphorbiæ.
Однако я был очень удивлен, обнаружив, что этот последний вид не отвергается ящерицами. Поместив крупную гусеницу длиной от шести до семи сантиметров в террариум, ящерица немедленно начала наблюдать за ней, и как только та начала ползать, схватила ее за голову и, сильно встряхнув, начала проглатывать. Несмотря на энергичные извивания и повороты, насекомое постепенно начало исчезать среди повторяющихся встряхиваний и менее чем через пять минут было полностью проглочено. Таким образом, в отношении ящериц заметные кольцевые пятна этой личинки неэффективны как средство устрашения и не считаются признаком несъедобности.
К сожалению, до сих пор мне не удалось провести никаких экспериментов с птицами. Было бы опрометчиво заключать из опыта с ящерицами, что кольцевые пятна не имеют биологической ценности. Едва ли существует хоть одно средство защиты, которое может сделать своего обладателя безопасным от всех его врагов. Яд самых ядовитых змей не защищает их от нападения птицы-секретаря (Serpentarius secretarius) и змееяда (Spilornis cheela); а гадюка, как известно, без колебаний поедается ежами. Поэтому следует признать, что многие виды, защищенные несъедобностью, могут иметь определенных врагов, против которых это качество бесполезно. Таким образом, нельзя сказать, что ярко окрашенные гусеницы, которые не поедаются птицами и ящерицами, также щадятся наездниками. Поэтому легко представить, что личинка D. euphorbiæ может быть не неприятной на вкус для ящериц, потому что они проглатывают ее целиком; в то время как она, возможно, неприятна на вкус для птиц, потому что им приходится ее клевать и разрывать, чтобы проглотить.
Исходя из этих соображений, мне все еще кажется наиболее вероятным, что D. euphorbiæ, а также близкородственные D. dahlii и mauritanica, несут заметные кольцевые пятна как признаки своей несъедобности для большинства своих врагов. Тот факт, что эти виды питаются ядовитыми молочайными (Euphorbiaceae), в сочетании с их привычкой открыто выставлять себя днем, чтобы быть легко заметными на расстоянии, возможно, может подтвердить этот взгляд. Поскольку эти насекомые не имеют защитной окраски, эта привычка давно привела бы к их истреблению; вместо этого, однако, мы обнаруживаем, что во всех ситуациях, благоприятных для условий их жизни, они являются одними из самых обычных среди бражников (Sphingidae).
Так, D. euphorbiæ встречается в больших количествах как в Южной, так и в Северной Германии (Берлин); а доктор Штаудингер сообщает мне, что на Сардинии личинок D. dahlii приносили ему корзинами.
Но если заметные кольцевые пятна (в сочетании, конечно, с другими яркими цветами) можно рассматривать как сигналы несъедобности у многих видов Deilephila, это отнюдь не исключает возможности того, что у некоторых видов эти отметины играют другую роль и эффективны как средство устрашения. Мне даже кажется вполне вероятным, что у одной и той же гусеницы они могут играть обе роли против разных врагов, и было бы, безусловно, интересно подтвердить или опровергнуть это предположение экспериментально.
У светло-желтой разновидности гусеницы D. galii кольцевые пятна могут служить средством устрашения, и еще больше у D. nicaea, сходство которой со змеей поражало более ранних наблюдателей.
У тех видов Deilephila, которые скрываются днем, кольцевые пятна нельзя считать сигналами несъедобности, и поэтому они должны иметь какое-то другое значение. В качестве примеров этого класса можно упомянуть D. vespertilio, которая имеет защитную окраску как на молодых, так и на взрослых стадиях; а также D. hippophaës, у которой эта привычка скрываться связана с адаптивной окраской. В случае с первым из названных видов представляется возможным, что многочисленные крупные кольцевые пятна могут служить для устрашения мелких врагов, но истинность этого предположения можно было бы решить только экспериментально. У D. hippophaës, с другой стороны, такое толкование должно быть немедленно отвергнуто, поскольку большинство особей обладают лишь одним кольцевым пятном, которое не обнаруживает никакого сходства с глазом.
Я долго тщетно искал значение этого кольцевого пятна, открытие которого в данном конкретном случае имело бы величайшую ценность, поскольку перед нами здесь очевидно начало всего развития кольцевых пятен — начальная стадия, из которой произошла маркировка всех остальных видов Deilephila.
Я полагаю, что теперь нашел правильный ответ на эту загадку, но, к сожалению, в такое время года, когда я не могу доказать его экспериментально. Я считаю, что кольцевые пятна являются грубой имитацией ягод кормового растения. Последние оранжево-красные и точно такого же цвета, как пятна; соответствие в цвете между последними и ягодами столь же близкое, как между листьями и общей окраской гусеницы. Я не знаю ни одного вида, который более точно соответствовал бы цвету листьев своего кормового растения, причем темная верхняя сторона и светлая нижняя сторона соответствуют листьям и гусеницам. Цвет Hippophae — не обычный зеленый, а серо-зеленый, оттенок которого также встречается, хотя, конечно, редко, у личинок. Я могу прямо заявить, что неоднократно показывал людям до шести-восьми крупных гусениц на одной ветке облепихи, не будучи в состоянии сразу обнаружить их. Поэтому это не просто предположение, а факт, что этот вид защищен своей общей окраской. Сначала оранжево-красные пятна кажутся скорее уменьшающими эту защиту — по крайней мере, когда насекомые помещаются на молодые побеги, не имеющие ягод. Но поскольку в то же время, когда ягоды становятся красными (конец июля и начало августа), гусеницы находятся на последней стадии развития (т.е. обладают красными пятнами), представляется чрезвычайно вероятным, что эти пятна являются смутными изображениями ягод. По той же причине, по которой эти гусеницы приобрели привычку питаться только в сумерках и во время утренних сумерек, или ночью, и скрываться днем, для них должно быть выгодно иметь поверхность своих крупных тел не только разделенной белыми полосами, но и прерванной еще каким-либо образом. Как это могло бы быть лучше осуществлено, чем двумя пятнами, которые по цвету и положению представляют группировку красных ягод на ветвях? При питании насекомое всегда отдыхает задними сегментами на ветке, причем только передние сегменты более или менее приподняты и удерживаются параллельно листьям; красные пятна, таким образом, всегда появляются на стебле, где также расположены ягоды. Можно было бы даже почти предположить, что тот небольшой прогресс, который формирование вторичных кольцевых пятен на других сегментах сделало до настоящего времени, объясняется тем фактом, что такие ягодные пятна на других частях гусеницы были бы скорее вредными, чем полезными.
Можно, однако, спросить, как имитация красных ягод, которые поедаются птицами точно так же, как и другие ягоды, может быть выгодна гусенице, поскольку таким образом она скорее привлекла бы внимание своих врагов?
На это можно дать два ответа. Во-первых, ягод на каждом растении так много, что существует лишь очень малый шанс того, что более мелкие и менее заметные ягодные пятна привлекут взгляд птицы раньше, чем настоящие ягоды; и, во-вторых, последние, хотя и начинают краснеть, когда гусеницы питаются, не созревают полностью до осени, когда листья опадают и желтовато-красные гроздья ягод можно увидеть на расстоянии. Гусеница же окукливается задолго до этого времени.
Я рассмотрел этот случай так подробно, потому что он кажется мне особенно важным. Это единственный пример, который учит нас, что ряды кольцевых пятен личинок Deilephila происходят от одной исходной пары — единственный пример, который позволяет проследить весь ход развития до его истоков. Если бы удалось прийти к причинам формирования этих пятен, их первоначальное или первичное значение стало бы тем самым ясным.
Теперь я кратко резюмирую результаты исследования биологической ценности кольцевых пятен Deilephila.
У известных видов рода, существующих в настоящее время, эти пятна имеют разное значение.
У некоторых видов (безусловно, у Galii, и вероятно, у Euphorbiæ и Mauritanica) заметные кольцевые пятна служат сигналами несъедобности для определенных врагов (не для всех).
Во второй группе видов они служат средством устрашения, подобно глазчатым пятнам личинок Chærocampa (Nicæa? светлая форма Galii?).
Наконец, в третьей группе, из которой я в настоящее время могу привести только Hippophaës, они действуют как адаптивное сходство с частью растения и усиливают эффективность защитной окраски.
5. Второстепенные отметины. — Если из вышеизложенных соображений кажется, что три главных элемента отметин бражников — продольные и косые полосы, а также пятнистые образования — не являются чисто морфологическими признаками, а имеют весьма определенное значение по отношению к их обладателям, то не должно быть никаких трудностей в отнесении всей совокупности отметин Sphingidae к действию естественного отбора, предполагая, что эти три вида отметин были единственными, которые действительно встречались.
У различных видов, однако, появляются другие узоры, которые я объединил под термином «второстепенные отметины», некоторые из которых я выберу с целью показать причины, позволяющие их так обозначать.
Я отношу к этой категории, например, ту тонкую сеть темных продольных штрихов, которая часто распространяется по всей верхней стороне гусеницы и которая называется «ретикуляцией» (сетчатостью). Этот признак встречается главным образом у взрослых личинок Chærocampa, будучи наиболее сильно выраженным у коричневых разновидностей: он встречается также у Deilephila vespertilio, Pterogon œnotheræ и Sphinx convolvuli. Насколько мне известно, он связан только с адаптивными цветами и, действительно, встречается только у тех гусениц, которые периодически отдыхают у основания своих кормовых растений среди мертвых листьев и веток. Я не считаю эту ретикуляцию отдельной имитацией, а лишь одним из различных средств разбивания большой однородной поверхности гусеницы, чтобы придать ей неровности и тем самым сделать ее менее заметной. Не может быть никаких сомнений в зависимости этого признака от естественного отбора.
Существует, однако, вторая группа отметин, которые должны быть отнесены к другому происхождению. К этой группе, например, относятся те светлые точки у Chærocampa porcellus и elpenor, которые были названы «спинными пятнами». Я не знаю другого объяснения для них, кроме того, что они являются необходимыми результатами других новых образований и зависят от корреляции (Дарвин), или, как я могу выразиться, они являются результатом действия закона, управляющего организацией этих видов.
Пока мы ограничены лишь предположением, что рассматриваемый признак может быть внешним выражением врожденного закона роста, допустимо попытаться показать, что совершенно аналогичное образование у другого вида зависит от такого закона.
Многие из темных экземпляров Sphinx convolvuli показывают беловатые точки на сегментах с шестого по одиннадцатый, причем одна расположена на переднем крае каждого из этих сегментов, на высоте полностью исчезнувшей субдорсальной линии (Рис. 52). Эти пятна сильно варьируют по размеру, светлости и четкости очертаний. Теперь было бы трудно приписать какой-либо биологический смысл этому признаку, но его происхождение становится ясным при изучении светлых экземпляров, у которых косые белые полосы отчетливы по бокам, а субдорсальная линия сохраняется по крайней мере на пяти или шести передних сегментах. Тогда можно увидеть, что пятна расположены в точках пересечения субдорсальной и косых полос (Рис. 16, Табл. III.), и их, соответственно, можно объяснить тенденцией к отложению светлого пигмента, будучи вдвое большей в этих положениях, чем в других частях двух систем светлых линий. Светлые пятна, таким образом, образуются, когда линии, пересекающиеся в этих точках, частично или полностью исчезают на всем остальном своем протяжении.
Отметина, следовательно, создается в этом случае чисто врожденным законом роста — наложением двух древних признаков, ныне рудиментарных. Многие другие неважные детали отметин должны рассматриваться как произведенные аналогичным образом, хотя, возможно, и не удастся доказать это в отношении каждого мелкого пятна и полоски. Большинство «второстепенных отметин» зависят от смешения унаследованных, но ныне бессмысленных признаков с вновь приобретенными.
Было бы совершенно ошибочно приписывать естественному отбору только те признаки, которые можно продемонстрировать как все еще обладающие биологической ценностью у видов, ими обладающих. Они могут в равной степени быть обусловлены наследственностью. Так, вполне возможно, что слабые и незаметные кольцевые пятна Deilephila vespertilio сейчас бесполезны для жизни вида — они могут быть унаследованы от предковой формы и не были устранены естественным отбором просто потому, что они безвредны. Я упоминаю это лишь как гипотетический случай.
В случае отметин второго класса, т.е. косых полос, можно продемонстрировать перенос на более поздние филетические стадии, хотя полосы при этом теряют свою первоначальную биологическую ценность. Так, личинки Chærocampa, когда они были зелеными на протяжении всей своей жизни и адаптированными к листьям, по-видимому, все обладали светлыми косыми полосами, имитирующими жилки листьев. Все виды старого типа окраски и маркировки, такие как Chærocampa syriaca (Рис. 29) и Darapsa chœrilus (Рис. 34), а также светло-зеленые молодые формы C. elpenor (Рис. 20) и porcellus (Рис. 25 и 26), показывают эти косые полосы. У этих последних видов имитация листвы отбрасывается на более поздней стадии, и приобретается темно-коричневый или черно-коричневый основной цвет. Тем не менее, косые полосы не исчезают, а проявляются — особенно на четвертой стадии, а иногда и на пятой — как отчетливые грязно-желтые полосы, хотя и не столь четко очерченные, как на более ранних стадиях. Эти устойчивые полосы, в соответствии с их небольшой биологической ценностью, очень изменчивы, поскольку они полезны лишь постольку, поскольку помогают разбить большую поверхность, представленную гусеницей, и не имеют никакой ценности как имитации окружающих объектов.
Косые полосы Sphinx convolvuli представляют собой точно такой же случай; и можно с уверенностью предсказать, что молодые формы этого вида обладали бы четко очерченными светлыми косыми полосами, поскольку более или менее отчетливые остатки этих отметин встречаются у всех взрослых личинок, и особенно в зеленой форме. Весь узор этой гусеницы зависит, по существу, от смешения признаков, сохраняющихся с более раннего периода, т.е. остатков субдорсальной и косых полос, причем обе эти отметины необычайно изменчивы. Черная ретикуляция была добавлена к основному цвету как новое средство адаптации, причем этот признак появляется только у филетически более молодой коричневой формы и полностью отсутствует или лишь слабо намечен у более старой зеленой разновидности.