Mimikry (biologiassa): mitä se on, tyypit ja esimerkit

Koska useimmilla korkeammilla eläimillä on suhteellisen hyvä näkö, ne käyttävät sitä löytääkseen haluamansa. Sekä kasvinsyöjät (eläimet, jotka syövät kasveja) että petoeläimet (eläimet, jotka metsästävät ja syövät muita eläimiä) käyttävät näköä löytääkseen ruokansa. Saaliseläinten on vältettävä joutumasta petojen syömiksi. Niiden paras mahdollisuus on välttää tulemasta nähdyksi. Yleensä ne tarvitsevat naamiointia. Naamioinnin avulla eläin näyttää taustansa kaltaiselta, joten sitä on vaikeampi havaita. Tämä saavutetaan eri tavoin:

1. Taustan yhteensovittaminen värin ja muodon mukaan.

2. Häiritsevä väritys, joka rikkoo vartalon ääriviivat.

3. Vastavalosuojaus, joka tasoittaa ulkonäköä. Useimmilla eläimillä on tumma selkä ja vaalea alapuoli: tämä on vastahäivytys. Se kumoaa ylhäältä tulevan valon tavanomaisen vaikutuksen ja tekee vartalon muodosta vähemmän näkyvän.

4. Läpinäkyvyys ja hopeoituminen, esiintyy lähinnä vedessä elävillä eläimillä.

Käyttäytyminen

Sekä naamiointi että matkiminen toimivat parhaiten silloin, kun peto etsiytyy etäältä. Kun saalistaja pääsee lähelle saalista ja on varma, että se löydetään, jotkut saalistajat vaihtavat menetelmää ja pakenevat (juoksevat karkuun) tai taistelevat vastaan. Tämä käyttäytyminen on lähes aina vaistomaista. Joka tapauksessa, olipa saaliseläin kätkeytynyt tai ei, saaliin käyttäytymisen on vastattava sen matkimista. Jos se näyttää tuulessa pyörivältä lehdeltä, sen on myös pyörittävä tuulessa. Lähes kaikkiin matkimisen muotoihin liittyy asianmukaista käyttäytymistä, jolla vahvistetaan visuaalista vaikutelmaa.

Kaikki eläimet eivät käytä naamiointia, koska on tilanteita, joissa on hyvä näyttää itseään. Yksi tapaus on tarve löytää ja pitää kumppani. Monilla uroseläimillä on paritteluaikana kirkkaita värejä tai ne muuttavat käyttäytymistään ja tulevat esiin. Ilman tätä ne eivät välttämättä onnistuisi parittelemaan. Niiden naaraat sen sijaan ovat yleensä matalia ja naamioituneita. Tämä kuvio esiintyy lähes kaikilla eläimillä, joilla uros näyttää ja naaras valitsee. On ainakin yksi hyvä syy, miksi naaras pysyy naamioituneena. Kun naaras hedelmöittyy, se kantaa arvokasta lastia: munia, jotka muodostavat osan seuraavasta sukupolvesta.

Varoitusväritys

Eläimet, jotka ovat vaarallisia tai pahanlaatuisia syödä, mainostavat siitä yleensä. Tätä kutsutaan varoittavaksi tai aposemaattiseksi väritykseksi. Se on naamioinnin täydellinen vastakohta. Varoitusvärit ovat voimakkaita, usein mustaa, valkoista, punaista ja keltaista.

Testit osoittavat, että varoitusvärit todellakin pelottavat saalistajia.

Jotkut yksittäiset eläimet kuolevat tai saavat vahinkoa, kun taas hyökkäyksen kohteena olevat linnut tai nisäkkäät oppivat värin ja maun välisen yhteyden. Jos varoittaminen kuitenkin maksaa vähemmän kuin piiloutuminen, eläin hyötyy. Ja mainostavat piirteet, kuten värit, voivat palvella myös muita tehtäviä. Kuviot voivat esimerkiksi auttaa lajin sisällä parin tunnistamisessa.

Se, että jotkin eläimet ovat aidosti vaarallisia tai haitallisia (inhottavia) syötäväksi, antaa mahdollisuuden varoittavaan väritykseen perustuvaan matkimiseen: Müllerin ja Batesin matkiminen.

Müllerin mimikri

Müllerin matkimisessa jotkut varoitusväritykseltään varoittavat lajit alkavat näyttää toisiltaan. Englantilainen luonnontieteilijä Henry Walter Bates huomasi ensimmäisenä, että jotkut vastenmieliset perhoset muistuttavat toisiaan, mistä hän kirjoitti vuonna 1862. Hän ei kuitenkaan antanut hyvää selitystä, vaan se jäi saksalaisen luonnontieteilijän Fritz Müllerin tehtäväksi vuonna 1878. Müllerin selitys oli yksinkertainen: Molemmat lajit hyötyvät yhteisestä kuviosta. Ne jakavat kustannukset, jotka aiheutuvat siitä, että saalistajat oppivat niiden pahan maun. Vain yksi oppimiskokemus petoeläintä kohti saattaa riittää estämään sitä syömästä molempia lajeja.

Perhoset, joita Bates, Wallace ja Müller tarkkailivat ja keräsivät, olivat kirkkaan värisiä ja hitaasti liikkuvia. Ne lensivät usein ryhmissä, jotka olivat hyvin näkyviä. Tästä huolimatta linnut välttelivät niitä. Tämä on tyypillistä aposemaattiselle (varoittavalle) väritykselle. Joidenkin samalta alueelta peräisin olevien lajien väritys oli niin täydellinen, etteivät kokeneetkaan luonnontieteilijät pystyneet erottamaan niitä toisistaan siivellä.

Kun ne oli kerätty ja aseteltu taululle, jotta yksityiskohdat näkyisivät, kävi selväksi, etteivät ne kaikki kuuluneet samaan lajiin eivätkä useinkaan samoihin biologisiin perheisiin. Hornettien, ampiaisten ja joidenkin mehiläisten samanlaiset varoitusvärit ovat Müllerin mukaan samanlaisia, jos ne elävät samalla maantieteellisellä alueella, joten saalistaja saattaa ennen oppimista valita minkä tahansa niistä.

Testit osoittavat, että linnut oppivat syömään maistelemalla, kun ne ovat nuoria. Tilanteen kaikkia näkökohtia on tutkittu. Kenttä- ja kokeellinen työ näiden ajatusten parissa jatkuu tänäkin päivänä.

Batesin matkiminen

Batesin jäljittelyssä jäljitelmä on lammas suden vaatteissa: se näyttää joltain vaaralliselta tai ällöttävältä maistuvalta, mutta todellisuudessa se on hyvää syötävää. Tutkiessaan Amazonin laaksoa 1850-luvulla Bates keräsi perhosia. Hän näki, kuinka jotkut vaarattomat perhoset näyttivät toisilta lajeilta, jotka olivat myrkyllisiä. Linnut välttelivät niitä, joten jäljitelmät jäivät henkiin, vaikka ne olivat hyvää ruokaa. Tämä oli ensimmäinen tieteellinen selvitys matkimisesta.

Leijukärpäset käyvät usein kukissa syömässä mettä. Ne ovat vaarattomia hyönteisiä, jotka usein jäljittelevät ampiaisia ja mehiläisiä. Ne myös lentävät hitaasti ja epäsäännöllisesti, kuten ampiaiset ja mehiläiset. Usein niiden matkiminen ei ole täydellistä, ja ne on helppo erottaa toisistaan, kun ne ovat asettuneet paikalleen. Epätäydellinenkin jäljittely saattaa kuitenkin saada linnun epäröimään, mikä voi pelastaa sen hengen.

Biologit tutkivat edelleen Batesin ja Müllerin jäljittelyä. He tutkivat, miten mallit eroavat toisistaan pahan maun suhteen ja mitä tapahtuu, kun jäljittelijöiden ja mallien suhde vaihtelee. Varsin usein vain naaras on matkiva; uros kantaa sukunsa normaalia ulkonäköä. Naaraat tarvitsevat enemmän suojelua, kun taas urokset tarvitsevat parittelua. Hienovaraisempi syy on se, että se puolittaa jäljittelijöiden määrän ja vahvistaa siten jäljittelyn tehokkuutta. Batesin jäljittely saattaisi vahingoittaa varoitusvaikutusta, jos jäljittelijöiden määrä kasvaisi suureksi, koska useammat nuoret linnut maistelisivat niitä ja rohkaistuisivat yrittämään uudelleen. Varoituksesta saatava hyöty vähenee, jos jäljittelijöitä on enemmän.

Tämä saattaa selittää esimerkiksi afrikkalaisen pääskysenhäntälajin Papilio dardanusin, jonka naaraat jäljittelevät useita epämiellyttäviä Danaidae-heimon lajeja: selviytyminen on suurempaa, kun kukin jäljittelevä muoto on harvinainen suhteessa esikuvaansa. Etu on luultavasti suurempi naaraiden kohdalla, koska uroksilla ei ole mimeettisiä malleja; seksuaalinen valinta auttaa luultavasti ylläpitämään tätä eroa. Näitä ja muita kysymyksiä on tutkittu jo vuosia.

Tämäntyyppisten hyönteisten elämä on jaettu vaiheisiin (ks. täydellinen metamorfoosi). Toukka on kasvuvaihe, aikuinen on lisääntymisvaihe. Myös toukilla on naamioitumista, aposemaattista väriä ja matkimista. Toukat poimivat haitallista kemikaalia ravinnokseen käyttämistään kasveista. Toukat eivät kuitenkaan eroa uroksen ja naaraan välillä, koska lisääntyminen ei ole niiden tehtävä.

Jäljittelyrenkaat

Trooppisissa maissa kenttätutkimukset ovat osoittaneet, että jäljittelyyn osallistuu suuri määrä lajeja. Heliconius-lajeja tunnetaan 54 lajia, joilla on yli 700 nimettyä värimuotoa. On olemassa neljä (tai ehkä viisi) perhosryhmää, joihin kuuluvat helikoniitit ja niiden matkijat. Näitä "matkijarenkaita" kutsutaan lyhyesti tiikeriksi, punaiseksi, siniseksi ja oranssiksi. Kunkin rengasryhmän jäsenillä on taipumus levähtää yöllä yhdessä, lentää samankaltaisilla elinympäristöillä ja samaan vuodenaikaan. Jäljittelyrenkaisiin kuuluu sekä Müllerin että Batesin jäljittelyä.

Vavilovin jäljittelyä esiintyy kasveissa, joissa rikkaruoho alkaa näyttää viljelykasvilta. Se on nimetty idean keksineen venäläisen kasvinjalostajan Nikolai Vavilovin mukaan. Ennen rikkakasvien torjunta-aineita rikkaruohot kitkettiin käsin. Näin on tehty tuhansia vuosia. Rikkaruohot muuttuvat viljelykasvin näköisiksi, koska rikkaruohojen poimijat poimivat ne rikkaruohot, jotka näyttävät eniten erilaisilta. Vavilovilainen matkiminen johtuu ihmisen tahattomasta valinnasta. Eloonjääneet rikkaruohot siirtävät geeninsä eteenpäin. Vähitellen kaikki rikkaruohot muistuttavat enemmän viljelykasvia.

Esimerkkinä voidaan mainita ruis, joka on yleinen Välimeren alueen laji. Ruis oli alun perin vain vehnän ja ohran kanssa kasvava rikkakasvi. Rikkakasvien kitkeminen teki siitä viljelykasvin kaltaisen. Vehnän tavoin sillä tuli olemaan suuremmat siemenet ja jäykemmät karat, joihin siemenet kiinnittyvät. Ruis on vehnää sitkeämpi kasvi: se selviytyy kovemmissa olosuhteissa. Tultuaan vehnän kaltaiseksi viljelykasviksi ruis pystyi tulemaan viljelykasviksi ankarilla alueilla, kuten kukkuloilla ja vuorilla.

Tällainen matkiminen on varsin yleistä. Se on Raamatun vertauskuva sudesta lampaan vaatteissa. Jäljittely toimii houkutellakseen uhrin, joka sitten syödään tai jota muuten käytetään hyväksi. Särkikalat, hyönteissyöjäkasvit ja käki ovat kaikki esimerkkejä. Kaikki nämä ryhmät ovat laajalle levinneitä, eikä ole epäilystäkään siitä, etteikö aggressiivinen matkiminen olisi menestyksekäs elämäntapa.

Seuraavat kaksi esimerkkiä esittävät toisen metaforan, sireenin. Australialainen katydidi Chlorobalius leucoviridis voi houkutella urosisäkkäitä jäljittelemällä seksuaalisesti vastaanottavaisten naarasisäkkäiden lajikohtaisia vastausnapsautuksia. Toistokokeet osoittavat, että C. leucoviridis kykenee houkuttelemaan monien hattaralajien uroksia, vaikka hattaroiden parittelusignaalit ovat lajikohtaisia.

Photuris-suvun naaraspuoliset tulikärpäset lähettävät samoja valosignaaleja, joita muiden sukujen naaraat käyttävät parittelusignaalina. Jatkotutkimukset osoittivat, että useiden eri sukujen urospuoliset tulikärpäset kiinnostuvat näistä jäljitelmistä, minkä jälkeen ne pyydystetään ja syödään. Naaraan signaalit perustuvat urokselta saatuihin signaaleihin, ja kullakin naaraalla on repertuaari signaaleja, jotka vastaavat vastaavan lajin naaraan viivettä ja kestoa.

Houkuttelu ei kuitenkaan ole välttämätön edellytys, sillä saalistajalla voi olla merkittävä etu, jos häntä ei tunnisteta saalistajaksi. Se voi muistuttaa keskinäistä symbionttia tai lajia, jolla ei ole juurikaan merkitystä saaliin kannalta.

Jotkut loiset voivat käyttää aggressiivista matkimista keinona päästä seuraavaan isäntäänsä. Laululintujen suolistossa elää loiseva trematodi (litteä mato). Niiden munat kulkeutuvat ulos, minkä jälkeen kosteissa ympäristöissä elävä etana syö ne. Munat kehittyvät toukiksi tämän toisen isännän sisällä. Toisin kuin sukulaislajit, nämä toukat ovat kirkkaan värisiä ja pystyvät sykkimään. Täynnä itiöitä oleva pussi tunkeutuu etanan silmänvarsiin ja sykkii suurella nopeudella. Tämä saa lonkeron laajentumaan. Se vaikuttaa myös isännän käyttäytymiseen: etana liikkuu kohti valoa, jota se yleensä välttää. Nämä tekijät tekevät itiökystat hyvin näkyviksi, ja nälkäinen laululintu syö ne pian. Tämän jälkeen etana kasvattaa silmävarret uudelleen ja jatkaa elinkaartaan.^p134

Puhdistajakalat ovat monien muiden lajien liittolaisia, joiden avulla ne voivat syödä niiden loisia ja kuollutta ihoa. Jotkut päästävät puhdistajakalan suuhunsa metsästämään näitä loisia. Eräs puhdistuskalalaji, oikealla kuvassa särkikalaa puhdistava bluestreak-puhdistajakala (Labroides dimidiatus), elää Intian ja Tyynen valtameren koralliriutoilla. Muut kalat tunnistavat sen ja antavat sen puhdistaa niitä.

Sen kaksoisolento, mimeettinen sapelihammaslintu (Aspidontus taeniatus), elää myös Intian valtameressä. Se ei ainoastaan näytä kooltaan ja väriltään samalta, vaan jopa jäljittelee siivoojan "tanssia". Huijaannuttuaan saaliinsa laskemaan vartijansa se puree sitä ja repii irti palan sen evästä ennen kuin pakenee paikalta. Kalat, joiden kimppuun tällä tavoin hyökätään, oppivat pian erottamaan jäljittelijän esikuvasta, mutta koska samankaltaisuus on suuri, ne alkavat olla paljon varovaisempia myös esikuvan suhteen. Koska uhri kykenee erottamaan vihollisen ja auttajan toisistaan, blennit ovat kehittäneet läheisen samankaltaisuuden aina aluetasolle asti.

Joskus auto-imitaatioksi kutsuttu ilmiö on sellainen, että malli kuuluu samaan lajiin kuin matkija. Esimerkkinä on monarkkiperhonen Danaus plexippus, joka syö maitohorsmakasveja. Perhoset varastoivat kasveista myrkkyjä, joita ne säilyttävät myös aikuisina. Koska toksiinipitoisuudet vaihtelevat toukkavaiheessa ravinnon mukaan, jotkut monarkit ovat myrkyllisempiä kuin toiset.

Vähemmän miellyttäviä yksilöitä voidaan pitää vaarallisempien yksilöiden jäljittelijöinä. Niillä on täsmälleen samat varoitusvärit kuin myrkyllisemmillä yksilöillä, mutta niiden rangaistus saalistajille on heikompi. Lajeissa, joissa toinen sukupuoli voi olla suurempi uhka kuin toinen, jos molemmat sukupuolet näyttävät samanlaisilta, toinen voi suojella toista. Todisteena tästä oli Gabonista kotoisin oleva apina, joka söi säännöllisesti Anaphe-sukuun kuuluvia urosperhosia, mutta lopetti heti maistettuaan myrkyllistä naarasta.

Väärät osat

Pienille saaliseläimille on tavallista, että niiden pää on vähemmän näkyvissä. Jotkut tekevät myös vähiten elintärkeästä ruumiinosastaan pään näköisen. Tämä, kuten joidenkin perhosten silmäpisteet, on harhautustekniikka. Nokkiminen tai pureminen valepäähän on vain haittaa, kun taas nokkiminen päähän olisi kohtalokasta.

Yhdistetyt taktiikat

Monet eläimet käyttävät useampaa kuin yhtä matkimistapaa. Tämä näkyy perhosissa, jotka yleensä lepäävät siivet ylöspäin taitettuina. Niiden siipien alapuolella on yleensä erilaisia kuvioita. Siipien alapuoli voi olla kryptinen, kun taas yläpuolella on jokin varoittava kuvio. Perhosilla, jotka lepäävät siivet vaakatasossa, voi olla erilaisia kuvioita takasiivissä. Lepotilassa takasiivet ovat yleensä etusiipien peitossa, mutta ne voivat paljastua, jos koi häiriintyy. Tämä taktiikka esiintyy perhosilla, jotka ovat aktiivisia päivällä tai hämärässä. Tulipunainen tiikeriperhonen käyttää sekä naamiointia että varoitusväriä tilanteen mukaan. Se on hieno esimerkki siitä, miten käyttäytyminen ja matkiminen toimivat yhdessä.

Varhaisin tunnettu esimerkki hyönteisten lehtien matkimisesta on löydetty 165 miljoonan vuoden takaa keskiseltä jurakaudelta. Hyönteiset ovat pitsisiipiä (Neuroptera), ja lehdet ovat sykadien tai niihin sukulaisina pidettyjen voimakaskasvuisten lehtiä. Tämä on mielenkiintoista, koska se osoittaa, että tämäntyyppinen matkiminen kehittyi kauan ennen kukkivien kasvien syntyä.

• Puolustus petoeläimiä vastaan
• Puolustus kasvinsyöjiä vastaan
• Säikähdyspuolustus
• Yhteiskehitys