Геликония Мельпомена

Внешний вид

Геликония Мельпомена (Heliconius melpomene), или «почтальон» (postman butterfly), — нимфалида средних размеров (52–65 мм) с вытянутыми узкими передними крыльями. Основной рисунок — чёрный с ярко-красной поперечной полосой на переднем крыле и жёлтым пятном у основания заднего. Однако точный рисунок варьирует: у вида более 30 географических рас со своим узором.

Название «почтальон» получено за характерные красно-чёрные «полосы» — как на старинной почтовой форме. Рисунок у H. melpomene практически неотличим от рисунка совершенно другого вида — Heliconius erato, с которым они образуют классическую пару мимикрии Мюллера.

Ареал

Вид населяет тропические и субтропические леса от Мексики до Боливии и юга Бразилии. Наиболее обычен в Амазонии, Коста-Рике, Колумбии, Эквадоре. Держится преимущественно в нижнем ярусе и у опушек влажного леса, где растут страстоцветы.

Питание пыльцой — уникальная черта геликоний

Большинство бабочек питаются нектаром, который обеспечивает углеводами, но беден белком. Heliconius melpomene эволюционно освоила питание пыльцой: бабочка активно посещает цветки определённых растений (преимущественно тыквенных и других), помещает пыльцу на свёрнутый хоботок и смачивает её нектаром, образуя «пыльцевый комочек». Из него постепенно высвобождаются аминокислоты, которые бабочка всасывает.

Пыльца обеспечивает самку белками для непрерывного производства яиц. Самка геликонии откладывает по 1–5 яиц в день на протяжении всей жизни — это резко контрастирует с большинством бабочек, которые откладывают все яйца за несколько дней.

Мимикрия Мюллера

H. melpomene и H. erato — «двойники» не из-за общего предка, а вследствие параллельной эволюции: оба вида независимо выработали схожие узоры в каждом регионе. В Коста-Рике оба красно-чёрные, в Эквадоре — с жёлтыми полосами, в Перу — иначе. Это «географический параллелизм» рисунков считается одним из наиболее убедительных свидетельств действия естественного отбора.

Взаимовыгодность схемы: если птица отведала одного ядовитого «почтальона», она запоминает узор и избегает обоих видов. Чем больше ядовитых бабочек с одинаковым рисунком, тем быстрее обучение хищника.

Жизненный цикл

Самка откладывает яйца по одному на молодые побеги и усики страстоцветов (Passiflora). Гусеница белая с рядами чёрных шипов. Кормовое растение токсично — гусеница накапливает цианогенные гликозиды, обеспечивающие химическую защиту. Куколка угловатая, с шипами и пятнами, имитирует сухой лист. Полный цикл — около 3 недель до выхода имаго.

Имаго долгоживущее: до 6–9 месяцев — рекорд среди нетропических нимфалид. Долголетие обеспечивается белковым питанием за счёт пыльцы.

Поведение

Геликонии ведут групповой ночлег: несколько особей (иногда несколько десятков) собираются на одной ветке каждую ночь, возвращаясь на то же место многократно. Это облегчает поиск партнёров и снижает риск ночного хищничества — группа заметнее одиночки.

Маршруты кормления у каждой особи индивидуальны и постоянны: бабочка ежедневно обходит одни и те же цветки в одной и той же последовательности — явление, называемое «трэплайнингом» (trapline foraging).

Значение для науки

Геликонии — главный модельный объект для изучения видообразования и мимикрии. Геном H. melpomene полностью секвенирован в 2012 году; найден ключевой ген optix, контролирующий красные элементы рисунка. Манипуляции с optix позволяют «перерисовывать» узор крыла, подтверждая генетическую основу мимикрийных комплексов.

Интересные факты

• Heliconius melpomene — один из немногих видов бабочек с полностью секвенированным геномом.
• Пчёлы и геликонии независимо эволюционировали питание пыльцой — конвергентная эволюция на разных уровнях Lepidoptera и Hymenoptera.
• Самцы геликонии способны спариваться с только что окуклившейся самкой ещё до выхода из куколки — феномен «pupal mating», встречающийся у ряда тропических нимфалид.
• Вместе с Heliconius erato пара мельпомена / эрато является «иконой» мимикрии в биологических учебниках всего мира.