Биологи создали роботизированную модель гремучей змеи и доказали, что ее трещотка выполняет функцию отпугивающего сигнала. Эксперименты в зоопарке показали, что животные, чьи ареалы в дикой природе пересекаются с местами обитания этих рептилий, испытывают перед звуком трещотки генетически заложенный страх.
Трещотка гремучей змеи — один из самых известных звуковых сигналов в природе, однако биологи долгое время дискутировали о его назначении. Выдвигали гипотезы, что звук мог служить приманкой для добычи, способом напугать противника резким внезапным треском (дейматический сигнал) или предупреждением о ядовитости (апосематический сигнал). Проверить эти гипотезы в полевых условиях было сложно, поскольку отделить визуальный образ змеи от производимого ею звука во время реальной встречи практически невозможно.
Авторы исследования, опубликованного в журнале PLOS One, распечатали на 3D-принтере модель техасского гремучника (Crotalus atrox) в угрожающей позе. Чтобы сделать робота реалистичным, ученые использовали настоящие кератиновые трещотки, собранные со сбитых на окрестных дорогах мертвых змей. Внутрь модели встроили вибрационный мотор и плату от детской радиоуправляемой машинки, что позволило дистанционно активировать звук в нужный момент.
Эксперимент проходил в зоопарке Эль-Пасо с участием 38 видов млекопитающих и птиц, распределенных на две группы: аллопатричные (никогда не встречающиеся со змеями в природе, например, львы и сурикаты) и симпатричные (живущие с ними на одном континенте, такие как пумы и пекари). Важно отметить, что все животные родились и выросли в неволе, поэтому не имели личного опыта встреч со змеями. Модель размещали рядом с едой и оценивали реакцию зверей по шкале от спокойного приближения до панического бегства.
Испытания показали, что мультимодальный сигнал (вид змеи плюс внезапный треск) пугает животных значительно сильнее, чем просто неподвижная модель. Звук срабатывал как фактор неожиданности даже для африканских и азиатских видов. Однако главная разница проявилась при сравнении двух групп: симпатричные животные Северной и Южной Америки демонстрировали в разы более сильную реакцию страха, немедленно спасаясь бегством или замирая.
Авторы научной работы сделали вывод, что трещотка возникла как способ напугать любого противника внезапным шумом. Но для видов, эволюционировавших бок о бок с гремучими змеями, этот звук со временем превратился в строгий предупреждающий знак. Страх перед ним закрепился на генетическом уровне, позволяя животным избегать смертельных укусов без необходимости учиться на собственном опыте.