Біологія
Біологія

Контрастне забарвлення великих панд виявилося ефективним маскуванням

Групі дослідників із Великої Британії, Китаю та Фінляндії шляхом аналізу фотографій великих панд у природі та застосування комп’ютерного моделювання вдалося встановити, що контрастне чорно-біле забарвлення великих панд допомагає їм «злитись» з їхнім природним середовищем існування. Чорні плями забезпечують маскування на фоні темних стовбурів дерев, а біле хутро зливається з кольором листя і снігу. Проміжні ж відтінки хутра відтіняють каміння і ґрунт, зазначається у журналі Scientific Reports.

Чому забарвлення панди зацікавило вчених?

Забарвлення тіла тварини відіграє важливу роль, воно пов’язане зі способом життя, середовищем існування тощо. Більшість ссавців мають забарвлення сірих і коричневих відтінків, але серед тварин є невелика кількість винятків, забарвлення яких потребує еволюційного пояснення. До таких належить і велика, або гігантська, панда (Ailuropoda melanoleuca), чорно-біле забарвлення якої здається добре помітним на будь-якому фоні.

Існує кілька гіпотез, які пояснюють появу контрастного забарвлення хутра у панд. Приміром, воно може допомагати при передачі сигналів і комунікації між тваринами цього виду. Наявність різно забарвлених ділянок шкіри чи хутра здатна покращити терморегуляцію тварини, поглинаючи чи відбиваючи енергію сонячних променів. При апосематизмі або «застерігаючому» забарвленні, яскраве забарвлення тварин, протилежність камуфляжу, є попередженням для хижаків, що тварина агресивна і не їстівна. Відомо також, що забарвлення тіла може повторювати колір середовища, в якому мешкає тварина, щоб забезпечити злиття з фоном і непомітність тварини — камуфляжне забарвлення. Можливо, що забарвлення панд допомагає маскуватись від хижаків — тигрів (Panthera tigris), леопардів (Panthera pardus) і гірських червоних вовків (Cuon alpinus), які полюють на них, особливо на молодих. Перевіркою гіпотези про камуфляж зайнялися вчені з Університету Брістоля, Китайської академії наук та Університету Ювяскюля.

Як перевіряли здатність панд до маскування у природі?

Вчені аналізували фотографії п’ятнадцяти великих панд у природному, звичному для них середовищі існування — у віддалених вологих гірських лісах Китаю. Фото тварин були зроблені на різних відстанях (приблизно від 5 до 150 метрів) і у різні сезони.

Вчені намагались встановити, як саме відбувається маскування великих панд: завдяки відповідності фону чи наявності розривного (деструктивного) забарвлення — коли зовнішній вигляд тварини створює хибні краї або межі, які заважають розпізнавати її форму. Дослідження проводили за допомогою інструментів, що дають змогу проаналізувати і порівняти кольори та візерунки різних природних об'єктів, а саме — забарвлення тіла тварини і фону її середовища існування. Вчені провели кількісну оцінку відповідності фону і кількісну оцінку деструктивного забарвлення хутра тварин. Методом кольорового картування вчені перевірили, як збігається забарвлення гігантської панди з варіацією природного кольору фону. Для порівняння використали дані інших видів тварин, які, вважається, мають яскраво виражене камуфляжне забарвлення та ті види, які мають чітко виражене застерігаюче забарвлення.

Також науковці використали в аналізі комп'ютерні моделі, які імітують трихроматичний зір людини, а також дихроматичний зір кошачих (диких кішок, наприклад сніжних барсів) і собачих (як-от, шакалів).

Наскільки ефективним виявився природний камуфляж панд?

Науковці підтвердили, що хутро великої панди має схожий зовнішній вигляд з природним середовищем. Чорні плями шерсті поєднуються з темними тінями та стовбурами дерев, тоді як білі плями поєднуються з листям та снігом (якщо є). А саме, білий колір хутра асоціюється з листям, яке взимку вкрите снігом, а влітку шар воскового нальоту на листках викликає дзеркальне освітлення. Тому білі плями можуть забезпечити приховування в добре освітлених лісових прогалинах навіть без снігу, коли нещільні крони дерев дозволяють яскравому світлу проникати в ліс. Крім того, рідкісні півтони шерсті збігаються з кольором ґрунту, скелями, листям і затіненими ділянками фону. Ці півтони забезпечують проміжне забарвлення, яке долає розрив між дуже темними та дуже світлими візуальними елементами в середовищі проживання. Імовірно, середні тони дозволяють ефективніше поєднувати фон, ніж якби панда була просто чорно-білою.

Верхній ряд: панди в зоопарку, де через коротку відстань огляду та штучне середовище посилено контрастним сприймається їхнє чорно-біле забарвлення. Другий ряд: у природному середовищі навіть на короткій відстані забарвлення не здається таким помітним. Третій ряд: камуфляж ще краще проявляється на середній відстані з різних кутів зору, допомагаючи зливатися з природним фоном. Нижній ряд: зі ще більший відстаней добре спрацьовує розривне забарвлення. Ossi Nokelainen et al. / Scientific Reports, 2021

Верхній ряд: панди в зоопарку, де через коротку відстань огляду та штучне середовище посилено контрастним сприймається їхнє чорно-біле забарвлення. Другий ряд: у природному середовищі навіть на короткій відстані забарвлення не здається таким помітним. Третій ряд: камуфляж ще краще проявляється на середній відстані з різних кутів зору, допомагаючи зливатися з природним фоном. Нижній ряд: зі ще більший відстаней добре спрацьовує розривне забарвлення. Ossi Nokelainen et al. / Scientific Reports, 2021

Результати, отримані за ди- і трихроматичними моделями зору, були узгоджені, хоча дихромати (хижаки) можуть сприймати забарвлення великої панди більш рівномірно, ніж трихромати. Отже, забарвлення великої панди відповідає її фону.

Моделі зору (людина і хижі котячі та собачі) показали, що у великої панди забарвлення функціонує залежно від відстані. На коротших дистанціях огляду забарвлення тварини зливається з фоном середовища. На довших відстанях (принаймні 12 метрів) маскування починає відбувається коштом деструктивного забарвлення хутра. Коли ж тварина знаходиться ще далі, вона та її фон будуть розмитими для хижаків — на великій відстані огляду і розривні мітки, і контур тварини будуть непомітні. Розривне забарвлення може особливо добре працювати проти дихроматичних зорових систем хижаків з низькою гостротою. Тобто, колір шерсті гігантської панди демонструє особливості як максимально руйнівного забарвлення, так і диференційного змішування з фоном, залежно від того, хто розглядає тварину і з якої відстані.

Кількісний аналіз кольору та візерунка забарвлення великої панди в її природному середовищі існування. Перший стопчик - дихроматичний зір собачих, другий - дихроматичний зір котячих, третій - трихроматичний зір людини. Ossi Nokelainen et al. / Scientific Reports, 2021

Кількісний аналіз кольору та візерунка забарвлення великої панди в її природному середовищі існування. Перший стопчик - дихроматичний зір собачих, другий - дихроматичний зір котячих, третій - трихроматичний зір людини. Ossi Nokelainen et al. / Scientific Reports, 2021

Підсумовуючи, вчені встановили, що велика панда належить до видів тварин, яких вважають добре замаскованими. Будь-яка зовнішність в природі залежить від умов спостереження та чутливості сприйняття, а також від гостроти зору спостерігача. Очевидна помітність панд для людського ока є артефактом огляду, коли людина бачить панду з коротких відстаней або у штучному середовищі зоопарку.

Поза питаннями маскування великих панд цікавими є деякі аспекти їхньої поведінки. Зокрема відомо, що великі панди окрім свого теплого хутра здатні використовувати також кінський гній, аби підвищити свою стійкість до холоду.


Фото в анонсі: unsplash