Бабочки могут спасаться от атак птиц не только благодаря маскировке или яркой предупреждающей окраске. Новое исследование показало, что рисунок на их крыльях вместе с характерными движениями во время полета создает оптическую иллюзию, из-за которой хищник ошибается в оценке направления и скорости движения насекомого.

Исследование ученых из Университета Эксетера и Университета Эссекса опубликовано в журнале Nature. По словам исследователей, полосы и пятна на крыльях могут искажать визуальные сигналы, которые зрительная система использует для определения траектории движущегося объекта. В результате птица в решающий момент атаки может направиться не туда и промахнуться.

Механизм напоминает так называемый эффект «парикмахерского столба»: вращающиеся полосы на традиционном красно-белом столбе у парикмахерских воспринимаются как движущиеся вверх, хотя сам столб остается на месте.

У бабочек этот эффект возникает из-за сочетания рисунка крыльев и их движений. Во время полета крылья меняют угол: на взмахе вверх они сходятся, а при движении вниз расходятся. Из-за этого полосы на них последовательно создают ложные сигналы движения. В сочетании с непредсказуемой траекторией полета это может заставить хищника неверно определить направление движения бабочки.

Исследователи сняли взлетающих бабочек на высокоскоростную камеру со скоростью более тысячи кадров в секунду и проанализировали около 400 видов европейских бабочек. Затем 100 добровольцев попытались поймать на сенсорном экране виртуальных бабочек с различными рисунками на крыльях.

Кроме того, ученые провели компьютерный эксперимент, в котором из случайных вариантов последовательно отбирались более 50 тысяч рисунков крыльев — в зависимости от того, насколько сильно они искажали восприятие движения. В результате компьютерная модель пришла к вариантам, удивительно похожим на рисунки, встречающиеся у настоящих бабочек.

По мнению ученых, это указывает на то, что способность создавать иллюзию движения могла сыграть заметную роль в эволюции рисунков на крыльях бабочек.

Исследователи отмечают, что при неподвижном состоянии бабочки могут полагаться на маскировку, однако в полете она перестает работать. Яркий рисунок в этом случае может выполнять другую функцию — не скрывать насекомое, а мешать хищнику точно определить его положение.

Ученые считают, что подобный способ защиты может встречаться в природе гораздо шире. Аналогичный принцип предполагается у некоторых других животных, включая зебр, змей, птиц, ящериц и рыб, однако убедительных доказательств его роли пока немного.