Если вы когда-нибудь сравнивали замороженную пиццу с фотографией на коробке, вам знакомо чувство, когда вас обманывают аппетитной внешностью.

В нашем последнем исследовании, опубликованном в журнале Ecology and Evolution, мы показали, что животные - в данном случае пчелы - также склонны к обману в принятии неверных решений, что многое объясняет о том, как пробелы в восприятии используются в природе.

Когда 150 лет назад Чарльз Дарвин проверял теорию эволюции, он обратил внимание на взаимодействие между цветущими растениями и животными, которые собирают нектар.

Это помогло установить, что цветы имеют приспособления для облегчения доступа опылителей, что выгодно животным, которые получают от них пищевую "награду". В то же время это означает, что растения опыляются и могут размножаться.

Одна из проблем, вызывающих недоумение, заключается в том, что некоторые цветковые растения, размножающиеся путем опыления, не приносят вознаграждения - животное не получает нектар, посещая цветок. Это относится к некоторым орхидеям, но эти цветы все равно посещаются опылителями и хорошо выживают в природе.

С помощью современных научных инструментов, таких как спектрофотометр, измеряющий количество цветов, цифровая ультрафиолетовая фотография и компьютерное моделирование того, как пчелы видят мир, наша международная команда попыталась понять, как некоторые орхидеи развили ослепительные цветочные шоу.

Мы выбрали зимнюю ослиную орхидею (Diuris brumalis), эндемичную для Западной Австралии. Это не приносящее вознаграждения, обманчивое в пище растение цветет в то же время, что и приносящие вознаграждение местные гороховые растения (Daviesia).

В результате местные пчелы Trichocolletes принимают орхидею за бобовые растения достаточно часто, чтобы орхидея опылялась.

Мы провели количественную оценку цветовых сигналов от обоих растений и обнаружили, что основной компонент визуальной информации, воспринимаемой пчелой, находится в коротковолновой ультрафиолетовой области спектра.

Это имело смысл - в то время как наше зрение воспринимает синие, зеленые и красные длины волн света как основные цвета, пчелы могут видеть отраженный ультрафиолетовый свет, но не имеют канала для восприятия основного красного цвета.

Используя компьютерные модели восприятия пчел-опылителей, мы увидели, что виды орхидей, имитирующие орхидеи, и местные виды гороха действительно похожи по цвету для пчел.

Однако удивительным оказалось то, что цветки орхидей, не приносящие вознаграждения и опыляемые обманным путем, на самом деле имели более заметную рекламу для зрения пчел.

Например, основные внешние лепестки цветка были значительно больше на растениях орхидеи, а также издавали более сильный сигнал ультрафиолетового цвета.

Чтобы понять, имеет ли такой сигнал биологическое значение, мы провели полевые эксперименты с растениями. Мы использовали специальный раствор для блокировки ультрафиолетового излучения на солнце, чтобы удалить сильные УФ-сигналы у половины видов орхидей, в то время как другая половина сохранила свой естественный вид.

По окончании полевого сезона, спустя несколько месяцев, мы смогли измерить, какие растения были более успешно опылены пчелами, что показало, что сильные УФ-сигналы играют важную роль в содействии опылению орхидей.

Вторым интересным результатом полевых экспериментов стало то, что расстояние между цветками гороха и орхидеями-подражателями было основным фактором успеха стратегии обмана орхидей.

Если орхидеи с сильными ультрафиолетовыми сигналами находились в непосредственной близости - метр или два - от вознаграждаемых цветков гороха, обман был менее успешным и опылялось мало цветков орхидей. Однако, если обманчивые орхидеи находились на расстоянии около восьми метров от награждаемого модельного вида, это обеспечивало самый высокий процент успешного опыления.
Почему обман работает

Оказалось, что расстояние около восьми метров важно из-за того, как мозг пчел обрабатывает цвет. Когда пчелы видят пару цветов в непосредственной близости, они могут оценить их одновременно. Это приводит к очень точному подбору цветов. Аналогичный процесс происходит и в человеческом мозге - мы также должны видеть цвета одновременно.

Однако, видя цветовые стимулы с промежутком времени между ними, мозг должен запомнить первый цвет, рассмотреть второй и мысленно подсчитать, действительно ли эти два образца одинаковы.

Ни мозг пчел, ни наш собственный мозг не умеют последовательно сравнивать цвета. Именно поэтому, когда мы покупаем краску для ремонта, мы берем образец, чтобы получить точное соответствие, а не пытаемся вспомнить, как, по нашему мнению, должен выглядеть цвет.

Цветы-обманки добиваются успеха, используя этот пробел в восприятии, когда мозгу приходится кодировать информацию, когда пчелам нужно пролететь несколько метров в поисках пищи.

Используя стратегию "посмотри на меня" (по сути, лучшая реклама, чем у других растений), можно выжить в природе, фактически не предлагая опылителям пищу. Для этого растения должны находиться на оптимальном расстоянии от растений, которым они подражают. Не слишком близко и не слишком далеко, и успех обеспечен.