Varningsfärgning (aposematism) – hur djur använder färg som försvar
Upptäck varningsfärgning (aposematism): hur djur använder rött, gult och svart som försvar, avskräcker rovdjur och överlever med kemiska vapen och beteenden.
Djur som är farliga eller otäcka att äta brukar göra reklam för detta. Detta kallas för varningsfärgning eller aposematism. Det är raka motsatsen till kamouflage. Varningsfärger brukar vara någon kombination av rött, gult, svart och vitt.
Alfred Russel Wallace, en brittisk naturforskare, förklarade det så här 1889:
"Djuren i fråga är utrustade med några dödliga vapen, som stick eller gifttänder, eller så är de oätliga och därmed så obehagliga för de vanliga fienderna av deras slag att de aldrig attackeras när deras särskilda krafter eller egenskaper är kända.
Det är därför viktigt att de inte förväxlas med försvarslösa eller ätbara arter ... eftersom de skulle kunna drabbas av skador eller till och med dö innan deras fiender upptäcker faran eller det onyttiga i deras angrepp. De behöver någon signal eller faroflagga som ska fungera som en varning för potentiella fiender..."
Wallace förutspådde att fåglar och andra rovdjur skulle avvisa iögonfallande byten och acceptera kryptiska byten. Senare rapporter bekräftade detta.
Hur fungerar varningsfärgning?
Varningsfärgning fungerar genom att koppla ihop ett tydligt visuellt (eller annat) signalvärde med en obehaglig upplevelse för rovdjuret — vanligen smaklighet, giftighet eller ett kraftigt försvar. Predatorer, särskilt fåglar, kan lära sig att undvika ljusa, kontrastrika mönster efter ett eller några negativa möten. I vissa fall finns även en medfödd aversiv respons mot vissa färger eller mönster.
Signalen är ofta multimodal: färg och mönster kan kombineras med lukt, bitter smak, spetsiga kroppsdelar eller hesa ljud. Många aposematiska djur rör sig långsamt och syns väl — inte för att de är klumpiga, utan för att exponering gör varningen mer effektiv. Samtidigt kan kemiska försvar avges som illaluktande eller illasmakande vätskor för att förstärka budskapet. Giftiga larver har ofta tjocka, läderartade nagelband som hjälper dem att motstå att unga fåglar gör ett "test". När fågeln tar en hackning sipprar äcklig vätska ut från speciella körtlar på ryggen. Larven (eller en annan larv) överlever ofta en sådan attack, och fågelungan har lärt sig en läxa som den aldrig kommer att glömma. På det hela taget får rovdjuret en bra varning. Tester visar att varningsfärger definitivt avskräcker rovdjur.
Exempel på varningsfärgning
- Dendrobatidae (pilgiftsgrodor) — kraftigt färgade, mycket giftiga grodor i Central- och Sydamerika.
- Monarchfjäril (Danaus plexippus) — larver som lever på Asclepias-arter tar upp bittera cardenolider, vilket gör både larver och vuxna oätliga.
- Nyckelpigor (Coccinellidae) — rött och svart signalerar obehag eller bitter smak; vissa avger även illasmakande vätska.
- Getingar och bin — svart-gult mönster kopplat till stick som är en effektiv varningssignal.
- Skunkar — svartvitt färgmönster kombinerat med extremt illaluktande spray.
- Koralormar (flera arter) — klara band används för att varna; hos vissa arter efterliknas detta mönster av ofarliga arter.
Evolutionära utmaningar och lösningar
Ett klassiskt problem inom aposematism är hur en tydlig varningssignal kan evolve från en ursprungligen osynlig individ: ett iögonfallande ungt djur riskerar att bli attackerat innan rovdjuren lärt sig. Forskningen har föreslagit flera lösningar:
- Grupplevnad eller glesa flockar: om flera individer syns samtidigt lär sig rovdjuren snabbare att undvika signalen.
- Kraftigt försvar redan från början: om en individ är starkt oätlig eller farlig minskar kostnaden av att vara synlig.
- Konsanguinitet/kin selection: attacker mot en individ kan varna genetiska släktingar så att egenskapen sprids.
- Förstärkningsselektiva mekanismer: rovdjur kan ha förutfattade undvikande beteenden mot vissa kontraster eller färger vilket underlättar utvecklingen.
Det finns också kostnader: att producera toxiner kan vara energikrävande och att synas kan göra djuret mer sårbart för upptäckt av andra fiender. Om fördelarna (mindre predation) överväger dessa kostnader gynnas varningsfärgningen.
Mimikry
Varningsfärgning är basen för två viktiga typer av mimik:
- Müllerian mimikry — flera giftiga eller obehagliga arter utvecklar liknande varningsmönster och därigenom förstärker inlärningen hos predatorer. Exempel: flera olika arter av giftiga fjärilar som delar samma färgmönster.
- Batesian mimikry — en ofarlig art efterliknar en farlig art för att dra nytta av rovdjurens inlärda undvikande. Detta är frekvensberoende: om det blir för många imitatörer kan rovdjuren börja chansa ändå, vilket minskar skyddet.
Ytterligare aspekter
Forskare studerar också hur aposematiska signaler samverkar med andra processer som sexuell selektion (färger kan samtidigt fungera i partnerigenkänning), hur signalens kontrast och synlighet varierar i olika livsmiljöer, och hur predatorernas synförmåga påverkar vilka färger som är effektivast. Nyare studier visar att ljud- och doftsignaler ibland fungerar tillsammans med färg för att skapa ett ännu tydligare varningsbudskap.
Sammanfattningsvis är varningsfärgning ett välstuderat försvarssystem där synlighet och kemiska eller mekaniska försvar kombineras för att minska risken för predation. Genom inlärning hos rovdjuren, samt evolutionsmekanismer som mimikry och gruppförsvar, blir signalen både effektiv och stabil i naturen.
En oidentifierad trädgroda från Kongo med varningsfärgningar. Den är säkert giftig.
Den mycket giftiga blåringade bläckfisken (Hapalochlaena lunulata).
Skunken är ett exempel på däggdjurs aposematism.
Gregarious nymfer av en aposematisk mjölkörtskräfta, Lygaeus kalmii: genom att hålla ihop gör de sin varning mer synlig.
Oophaga pumilio , en pilgiftsgroda, innehåller många alkaloider som avskräcker rovdjur.
Även om detta är mycket iögonfallande är det inte en varningsfärg. Det är en han ödla, Agama sinaita, Jordanien, nära Röda havet. När hanen är i brunst blir hanen slående blå för att locka till sig honorna. Färgen är därför en sekundär könsegenskap.
Crimson Speckled Moth: Färgens funktion är inte känd, kanske är den aposematisk. Bakvingarna är annorlunda och mer normala.
Toxinresistens
Det finns ett antal rovdjur som äter giftiga djur. De fall som har studerats tyder på att det finns någon form av kostnad för deras relativa immunitet mot giftet.
Den grova vattensalamandern är giftig och visar sin varningsfärg genom att visa sin buk. I stora delar av vattensalamanderns utbredningsområde är den vanliga strumpebandsormen (Thamnophis sirtalis) motståndskraftig mot giftet. I flera populationer är dessa ormar ett framgångsrikt byte för vattensalamandrarna. Toxinresistenta strumpebandsormar är de enda kända djur som kan äta dessa vattensalamandrar och överleva.
Ormens resistens mot giftet har lett till ett selektivt tryck som gynnar vattensalamandrar som producerar mer potenta nivåer av giftet. Ökad toxicitet hos vattensalamandrar ger sedan ett selektivt tryck som gynnar ormar med mutationer som ger ännu större motståndskraft. Det pris som ormarna får betala är att deras matsmältning och ämnesomsättning är långsammare än hos besläktade arter. Riktigt resistenta ormar har långsammare krypningshastigheter än ormar med liten eller ingen resistens.
Detta är ett exempel på samevolution. Denna cykel där rovdjur och byte utvecklas tillsammans kallas ibland för en evolutionär kapprustning. I det här fallet resulterar det i att vattensalamanderna producerar nivåer av gift som är mycket större än vad som behövs för att döda alla andra tänkbara rovdjur.
Ljusa färger
Djur kan, och gör det, visa ljusa färger som har andra funktioner. De vanligaste funktionerna är:
- Identifiering, en sekundär könsegenskap för att hitta en partner.
- Temperaturreglering.
- Camouflage mot ovanliga bakgrunder.
De ljusa färger som används för dessa funktioner skiljer sig dock ofta från de vanliga varningsmönstren och färgerna.
Okänd funktion
Färgningen hos många arter har en okänd funktion. Detta beror vanligtvis på att deras levnadsvanor inte har studerats tillräckligt och att inga fältförsök har gjorts. Ett exempel är den extraordinära nattfjärilen Utetheisa pulchella, Crimson Speckled Moth. Dess association med växten Dittrichia viscosa, som har en något obehaglig lukt, tyder på att malet har en varningsfärg, men frågan är inte avgjord. Den besläktade arten Utetheisa ornatrix, som lever på andra växter, är känd för att utsöndra (pressa ut) alkaloider för att avskräcka rovdjur.
Frågor och svar
F: Vad är varningsfärgning?
S: Varningsfärgning (eller aposematism) är en form av djurkommunikation där djur använder vissa färger för att låta andra djur veta att de är giftiga eller farliga.
F: Hur skiljer det sig från kamouflage?
S: Varningsfärgning är raka motsatsen till kamouflage. Medan kamouflage hjälper ett djur att smälta in i sin omgivning, sticker varningsfärgningen ut och gör djuret mer synligt.
F: Vilka färger används vanligtvis för varningsfärgningar?
S: Varningsfärger är vanligtvis någon kombination av rött, gult, svart och vitt.
F: Vem var den första som föreslog idén om varningsfärgningar?
Svar: Alfred Russel Wallace, en brittisk naturforskare, föreslog först idén om varningsfärgningar 1889.
Fråga: Hur annonserar djur med varningsfärger sitt försvar?
S: Djur med varningsfärger rör sig långsamt och exponerar sig för synen för att visa sitt försvar. Tillsammans med detta beteende kommer ofta också en illaluktande lukt från kemiska vapen.
Fråga: Hur lär sig rovdjur om sambandet mellan färg och smak?
S: Tester visar att rovdjur lär sig om sambandet mellan färg och smak genom att enskilda djur dör eller skadas när de angriper.
F: Vilka typer av imitation kan baseras på varningsfärgningar?
S: De två typer av mimik som kan baseras på varningsfärgning är Müllerian mimikry och Batesian mimikry.
Sök