Prilagoditve proti plenilcem: obramba živali in rastlin
Za večino živali je obramba pred plenilci ključnega pomena. Požiranje ni edina nevarnost za življenje: tudi zajedavci in bolezni so lahko usodni. Toda živali, zlasti majhne živali, so pogosto zaužite. Obrambni mehanizmi so zato raznoliki in pogosto zelo iznajdljivi — od skrivanja in bega do kemičnih sredstev in mehaničnih oklepov.
Ker je življenje povezano z razmnoževanjem, bo izbrano vse, kar ohranja bitje pri življenju dovolj dolgo, da se lahko razmnožuje. Naslednja generacija nastane iz oplojenih jajčec prejšnje generacije. To pomeni, da evolucijska prednost pripelje do razširjenosti obrambnih lastnosti v populaciji.
Zato ni presenetljivo, da so živali razvile številne obrambne mehanizme proti plenilcem. Nekatere od teh obrambnih mehanizmov veljajo tudi za rastline: rastlinojedstvo na rastlinah je lahko zelo škodljivo in zmanjšuje plodnost rastlin. Številne rastline se pred rastlinojedci nekoliko branijo. V nadaljevanju so opisane glavne vrste obramb in primeri iz narave.
Mehanizmi obrambe pri živalih
- Kamuflaža in prikrivanje: živali se z barvo, vzorci ali obliko zlijejo z okoljem (npr. listni hrošči, listne žuželke, nekatere ribe). Cuttlefish in hobotnice spreminjajo barvo in teksturo kože.
- Mimikrija: ena vrsta posnema drugo, ki je nevarna ali strupena. Primeri so Batesova mimikrija (neškodljive vrste posnemajo strupene) in Müllerjeva mimikrija (več strupenih vrst si deli podoben videz).
- Kemična obramba: izločanje strupov ali neprijetnih snovi — npr. škunci (močan vonj), strupene žabe, nekateri hrošči (bombardier beetle izloča vročo kemikalijo).
- Mehanična zaščita: oklep, bodice ali trdni deli telesa — npr. želve, ježi, porcupini, oklopi krokodilov.
- Hitrost in spretnost: bežanje, let, plavanje ali skrivanje v zavetju — npr. gazele, ptice, ribe.
- Samopovzročena amputacija (autotomija): odmetavanje dela telesa (kot rep pri jasaricah) za beg pred plenilcem.
- Opozorilna barva (aposematizem): žive barve, ki signalizirajo nevarnost ali neprijetnost, da plenilci ne napadajo (npr. metulji, nekateri črvi).
- Startle in odvračanje pozornosti: prikaz oči ali nepričakovan hrup, ki omogoči beg (npr. metulji z očesnimi madeži).
- Socialne strategije: varnost v jati, alarmni klici, mobing plenilca (ptice, primati, nekatere vodne ptice).
Obramba pri rastlinah
- Fizične ovire: trni, bodice, dlačice (trihomi) in trda semena ali oluščki, ki otežujejo prehranjevanje (npr. rožmarin, trnolistne rastline, kaktusi).
- Kemične obrambe: sekundarni metaboliti (alkaloidi, glikozidi, tanini, glukozinolati, cianogene spojine), ki zmanjšujejo hranilnost ali so strupeni za rastlinojede. Primeri: nikotin v tobačnih rastlinah, glukozinolati v križnicah, kardenoidi pri mlečku.
- Inducibilne obrambe: rastlina ob napadu aktivira obrambne poti (npr. jasmonati), poveča proizvodnjo strupenih snovi ali spremeni teksturo listov.
- Vabilo plenilcev rastlinojedcev: rastline izločajo hlapne organske spojine, ki privabljajo plenilce ali parazite rastlinojedcev (npr. ose, ki iščejo gosenice).
- Mutualizmi: nekatere rastline vzdržujejo odnos z žuželkami ali živalmi, ki jih branijo (npr. acacije, ki nudijo dom in sladko hrano mravljam v zameno za zaščito).
- Skrite semenske strategije: zamuda kaljenja, trda semena ali kemična zaščita plodov, da se zmanjša izguba in poskrbi za primeren čas razširitve.
Vloga vedenja in imunskega sistema
Vedenjske obrambe so ključne: žival lahko izbere nočno aktivnost, spremeni prehranjevalne navade ali uvaja skrite poti, da se izogne plenilcem. Skupinske strategije (jato, čreda) zmanjšujejo verjetnost, da bo posameznik napaden (dilution effect), in povečajo možnost odkrivanja plenilca.
Poleg zunanjih obramb imajo živali tudi notranje: imunski sistem ščiti pred zajedavci in boleznimi. Imunski odgovori vključujejo prirojene (celice ubijalke, fagociti) in pridobljene (protitelesa) mehanizme, ki zmanjšajo škodo patogenov in parazitov.
Ko-evolucija, stroški in kompromisi
Obrambne strategije pogosto vodijo v evolucijski "tek" med plenilci in plenom — ko se plenilec prilagodi prevari ali premaga obrambo, se plen razvija naprej. To vodi v soodvisno evolucijo (ko-evolucijo) in raznovrstne strategije. Obrambne lastnosti imajo tudi stroške: proizvodnja strupov ali oklepov zahteva energijo, kar lahko zmanjša rast ali razmnoževanje. Zato obstajajo kompromisi med obrambo in drugimi življenjskimi funkcijami.
Zaključek
Obrambne prilagoditve so bistven del preživetja v naravi — vključujejo vedenjske, fizične, kemične in socialne mehanizme ter kompleksne medsebojne odnose med vrstami. Tako živali kot rastline so razvile izjemno raznolikost načinov, kako se zaščititi pred plenilci, zajedavci in boleznimi, pri čemer se narava nenehno spreminja in prilagaja skozi evolucijo.
Moč rok je glavna obramba goril pred plenilci.
Koža fantazmatske strupene žabe vsebuje toksin epibatidin
Primarna obramba
Primarna obramba zmanjšuje verjetnost srečanja med plenilcem in plenom. V mnogih primerih to pomeni, da plenilec plena ni opazil ali prepoznal.
Opredelitve pojmov
Obstajajo različne opredelitve primarne obrambe:
- Robinson 1969: obrambni mehanizmi, ki delujejo, preden plenilec začne loviti plen.
- Kruik 1972 in Edmunds 1974: obramba, ki deluje ne glede na to, ali je plenilec v bližini ali ne.
Metode
Za okusen plen
Če je plen dober za jesti, se mora bodisi skrčiti bodisi mora biti videti, kot da ni dober za jesti.
- Skrivanje (anahoreza): številne majhne živali živijo v luknjah ali razpokah. Tako jih ni mogoče opaziti, razen če jih plenilci skrbno iščejo, kar počnejo tudi nekatere ptice. Tudi skrita žival mora prej ali slej priti na prosto. Dokler je skrita, je razmeroma varna. Zelo pogosto se plen skriva v tistem delu dneva, ko je aktiven njegov glavni plenilec.
- Kripsa: to je splošni izraz za živali, ki uporabljajo kamuflažo, da so podobne svojemu okolju. So vidne, vendar jih običajno ne vidimo (opazimo).
- Batesova mimikrija: okusna žival se pretvarja, da je neprijetnega okusa, tako da spremeni opozorilno obarvanost.
Za plen z obrambo
Obramba je lahko dveh vrst. Plena ni mogoče pojesti, ker ima neke vrste kemično obrambo, ali pa je njegovo telo zaščiteno z bodicami ali žuželkami. V tem primeru ga bo plenilec zavrnil, dokler bo plen opozarjal na svojo obrambo.
- Opozorilno obarvanje (aposematizem): nasprotje kamuflaže. Žival sporoča plenilcem, da je neprijetna za uživanje.
- Opozorilni zvoki: Včasih se enako načelo pojavi tudi pri drugih čutilih, ne le pri vidu. Opozorilni zvoki živali omogočajo, da ostane skrita. Dober primer so hreščeče kače: kripsis potrebujejo, da ne opozorijo svojega plena, hreščanje pa uporabljajo, da jih velike živali ne bi slučajno poškodovale. Molji iz družin Arctiidae in Ctenuchidae imajo neprijeten okus, vendar jih lahko ponoči jedo netopirji. Ti molji oddajajo klike, ko slišijo netopirje v letu. Da kliki delujejo, je dokazano z lepim poskusom. Netopirji jedo črve, če jih eksperimentator vrže v vodo. Če se hkrati predvajajo kliki moljev, se ne zmenijo za ročne črve, ki jih vrže kdo drug.
Druga vrsta obrambe je zelo očitna. To je nošenje oklepa in/ali napadalnega orožja, kot so rogovi. To so stalne vidne obrambe. Pri večjih plenilskih živalih je to lahko učinkovito, če je povezano z drugo obrambo. Tako imajo sloni v naravnem okolju oklepe, poleg tega pa so tudi zelo veliki. Antilope imajo rogove in lahko tudi hitro tečejo. Skoraj vse velike rastlinojede živali živijo v čredah, kar je nedvomno varneje kot življenje v samoti.
Sekundarna obramba
Ti delujejo, ko plenilec zazna plen ali ko plen opazi plenilca. Naloga sekundarnih obrambnih mehanizmov je povečati možnost, da plen preživi srečanje (srečanje).
Metode
- Umik v pripravljeno zatočišče: številne metode. Bisernica Carapus apis se umakne nazaj v anus in nato v telesno votlino morske kumare (Holothuria).p138 Izkazalo se je, da je riba v mladosti parazit na morski kumari. Čeprav kot odrasla oseba živi prosto, se lahko ob nevarnosti še vedno vrne v holoturijo. Med bolj znanimi primeri sta želva, ki samo umakne glavo in noge pod lupino, in rakovica puščavnica, ki se ob nevarnosti umakne v svojo lupino.
- Ubežati: pobegniti ali odleteti: priljubljen načrt. Živali lahko bežijo v ravni črti ali cik-cak. Druga metoda je letenje, pri katerem se pokažejo v bleščeči barvi, nato pa se nenadoma povsem mirno skrijejo v kamuflažo. Obstajajo številni molji s svetlimi zadnjimi krili, ki so v mirovanju zakrita.
- Blefirati: videti grozeče ali presenetljivo (deimatično vedenje). Plenilec lahko zavzame držo, zaradi katere se ustavi. Včasih se to imenuje "prikaz prestrašenosti". Plenilec morda ne bo vedel, ali gre za resnično grožnjo ali za blef. V vsakem primeru je plen izboljšal svoje možnosti za pobeg.
- Igranje mrtvih (thanatoza): številni plenilci vretenčarjev zavračajo mrtve živali. Mnogi plenilci ubijejo le plen, ki se premika. Mednje spadajo mačke, kuščarji in mantide. Številne žuželke ob napadu igrajo mrtve. To počnejo tudi nekatere večje živali, na primer ameriški oposum. Z igranjem mrtvega se plenilci izognejo sprožitvi podedovanega vedenja za ubijanje.
- Odvračanje ali odvračanje napada. Mnogi ponujajo nepomemben del telesa, na primer metulji, katerih krila imajo majhne "tarče" ob robovih. Sekulje izstrelijo oblak črnega črnila, zbledijo in hitro plavajo stran od črnila. Kentski svizec, ki odlaga jajca na tla, privablja napadalce stran od jajc. Pri tem uporablja izjemen vtis, da je poškodovan z zlomljeno perutjo. Ko je plenilec daleč stran od jajc, ptica odleti.p175 Druge sinice sedijo na namišljenih gnezdiščih: obe metodi sta odvračanje pozornosti. Kar nekaj živali si lahko odlomi nebistveni del telesa in ga pozneje obnovi.p179
- Odvračanje (povračilni ukrepi ali obramba): obstaja zelo veliko število živalskih orožij in mnoga se uporabljajo za spopad z živalmi iz oči v oči. Hrošči bombardierji v napadalca izstrelijo vročo strupeno tekočino. Veliki rastlinojedci pogosto nosijo orožje: Triceratops, Iguanodon, sloni, jeleni, nosorogi, hipopotamusi. Skoraj vedno se orožje uporablja za več funkcij, ne le za boj proti plenilcem.
- Združevanje: mnoge živali se pred plenilci branijo v skupinah. Zelo pogosto pri pticah in sesalcih.
Rdeči jelen. Od daleč viden jelen je zamaskiran, vendar se lahko hitro bori ali teče. To je opozorilna drža in rahla grožnja. Če se jelen obrne naravnost in skloni glavo, je to popoln znak grožnje.
Mol Automeris io na zadnjih krilih pokaže znak za preplah
Bojna škoda: krilo tega rdečega admirala je poškodoval ptičji kljun, vendar je metulj še vedno letel naokoli.
Travniški rjavi metulj s "tarčami" za odvračanje pozornosti na krilih
Pižmovke v obrambni formaciji, z odkritimi rogovi in v visoki pripravljenosti
Stroški obrambe
Vse nekaj stane. Vse obrambe so povezane s stroški. Živali za preživetje potrebujejo hrano in morajo ostati žive, da se lahko razmnožujejo. Energija in čas, porabljena za obrambo, sta lahko precejšnja, vendar upravičena, če je razmnoževanje bolj verjetno. Obstajajo takšne vrste stroškov:
- Notranji stroški: zaščita z nekaterimi kemikalijami lahko upočasni rast
- Oportunitetni stroški: skrivanje zmanjšuje hranjenje
- Okoljski stroški: najboljši kraji za obrambo morda niso najboljši za življenjske funkcije
- Stroški oblikovanja in samopoškodovanja: oblika ali barva telesa za kripsis morda ni najboljša za prepoznavanje parjenja.
Prilagoditev proti plenilcu v akciji: morski pes Dalatias licha (a-c) in morski pes Polyprion americanus (d-f) poskušata pleniti morskega psa. Plenilca se približujeta svojemu potencialnemu plenu. Plenilec ugrizne ali poskuša pogoltniti morskega psa, vendar je morski pes v usta plenilcev že vrgel curke sluzi (puščice). Plenilci se dušijo, izpustijo morskega psa in ga dajo v usta, da bi si odstranili sluz iz ust in žrelnih komor.
Sorodne strani
Vprašanja in odgovori
V: Kakšen je glavni namen obrambnih mehanizmov pri živalih?
O: Glavni namen obrambnih mehanizmov pri živalih je, da jih zaščitijo pred plenilci, paraziti in boleznimi, ki bi lahko bile usodne.
V: Kako ti obrambni mehanizmi pomagajo pri razmnoževanju?
O: Ti obrambni mehanizmi pomagajo pri razmnoževanju, saj ohranjajo žival pri življenju dovolj dolgo, da se lahko razmnoži in ustvari naslednjo generacijo.
V: Ali plenilci vplivajo tudi na rastline?
O: Da, plenilci lahko vplivajo tudi na rastline, saj rastlinojedci zmanjšajo njihovo plodnost.
V: Ali imajo rastline kakšno obrambo pred rastlinojedci?
O: Da, mnoge rastline se na nek način branijo pred rastlinojedci.
V: Kateri so primeri obrambnih mehanizmov živali?
O: Primeri živalskih obrambnih mehanizmov so kamuflaža, mimikrija, opozorilne barve ali vzorci, obrambne strukture, kot so bodice ali trni, in agresivno vedenje, kot sta boj ali beg.
V: Ali imajo vse živali enake vrste obrambnih mehanizmov? O: Ne, različne živali lahko uporabljajo različne vrste obrambnih mehanizmov, odvisno od okolja in potreb.
