成人であれば誰もが知っているように、潜在的な交配相手への興味は、感覚的手がかりに大きく影響される。艶やかな髪や鋭い目を一瞥することで、突然男性が女性に、あるいは女性が男性に惹かれることがある。挑発的な香りや官能的な触感の検出もまた、欲望をかき立てるかもしれない。
最近の蝶に関する実験研究は、ダーウィンが1世紀以上前に持っていた疑念を裏付けており、種は交際を強化する属性や行動を進化させる傾向があり — そしてそれによって繁殖成功を増す。ある特性は個体を異性により魅力的に見せるかもしれない。色は今や、バタフライの世界のいくつかの種で性的興味を引き起こすことが知られており、ダーウィンの人間の知覚を超えた他の感覚信号もそうである。しかし、これらの生き物は、この観察から想像されるよりも選り好みする。派手な色や香りは注意を引く以上のことをするかもしれない。外見と香りは、その持ち主の健康と活力の省略記法であるかもしれない。
蝶の性的魅力における色の役割に関する最も明確な証拠は、オスとメスがはっきりと異なる外見を持つ種の研究から得られる。明らかに、成功裏に交配するためには、個体は他の同種の蝶が自分自身の性別であるか異性であるかを判断できなければならない。残りは、細かい調整と言えるだろう。
オスとメスの色が異なる美しい蝶の種に、リトルイエローがある。両性とも人間の目には同じ黄色に見える。しかし、メスの色素によって生じる色合いは、人間の可視範囲を超え、紫外線にまで及ぶ光を知覚する蝶にとってはかなり異なって見える。オスの翅の上面の黄色い鱗は紫外線を反射し、メスのそれは反射しない。リトルイエローのオスがメスに遭遇すると、短時間彼女の周りを飛び回った後に着地し、交尾を試みる。別のオスに直面すると、彼は素早く離れて探し続ける。これらの単純な行動により、オスがメスを認識する手がかりをテストすることができた。最初に、リトルイエローの翅をカードに貼り付け、オスに提示した。オスはメスの翅に着地し、さらには交尾を試みた。しかし、同様に取り付けられたオスの翅にはほとんど注意を払わなかった。
実験の次の段階では、この選択が色によるものであることが示された。可視光と紫外線の両方を透過する石英スライドで1組のオスの翅を覆い、紫外線を遮断するフィルターで他の翅を覆ったカードを用意した。オスは今度はフィルターの下のオスの翅に交尾を試みた — メスと見える翅。この種は紫外線反射率において性差を示し、オスの紫外線反射率が削除されると他のオスは彼をメスとして扱う。
オスとメスの蝶がお互いに気づいたら、真剣な求愛が始まる。オスの目標は、メスに着地して交尾のために静止するよう促すことであり、これは時に1時間以上続くことがある。一部の種では、メスもまた、オスにアクセスを許すために後翅の間から腹部を動かさなければならない。蝶の生物学者は、実際の交尾に先立つ儀式を、約12,000種の蝶のうちのわずか数十種でしか研究していないが、蝶にとって、人間が香りと思うものが愛の言語であることは明らかである。この言語の語彙は化学的である。
非視覚的な蝶のコミュニケーションの最もよく理解されているケースは、クイーンバタフライに関わるものである。この種のオスはフェロモンを産生するが、これは特定の反応 — この場合は他の蝶からの性的興味を引き起こすように設計された化合物である。これらのフェロモンは、オスのみに存在する腹部の端にあるブラシのような構造、いわゆるヘアペンシルから発散する。ヘアペンシルは、その小さな体積に対して特に大きな表面積を持ち、したがって化学物質の分布に非常に効率的である。オスがメスの前で上下に飛びながら、突出したヘアペンシルで彼女の触角に触れ、そこにフェロモンを預ける。メスはこの化学信号に反応し、着地して静止し、オスが彼女と交尾する間、そのままでいる。
多くの蝶の種が求愛にフェロモンを使用する可能性がある。オスはしばしば、クイーンズ・ヘアペンシルを彷彿とさせる特徴を持っており、翅に珍しい鱗や胸にブラシのような構造がある。ヘアペンシルと同様に、これらの鱗や毛は比較的大きな表面積を持ち、おそらくフェロモンの分布を強化するだろう。そして、スルファーとして分類される蝶の家族にとって、オスの一般に明るい黄橙色の翅に特別な鱗があり、実際にメスの行動に影響を与える可能性のある化合物を放出する。
派手な翅、滑らかな動き、フェロモンは、オスの蝶が自分の誘惑を実践するメスの蝶を見つけることができない場合、役に立たない。多くの蝶の種のオスは、飛びながら探す戦略を採用し、配偶者を探して風景をさまよう。しばしば、メスが卵を産む傾向がある植物や、処女の蝶が繭から出てくる場所など、ありそうなエリアを調査する。
しかし、エンプレス・レイラ種のオスは、非常に体系的なアプローチを使用する。その種の幼虫が食べ、蛹になる砂漠のハックベリーの木があり、メスが短い一生の中で一度だけ交尾するため、オスは実際にその植物を探して若い処女を探す。夜明けの数時間後、ちょうどメスが繭から出て初めて飛ぶ準備ができたとき、オスは監視を始める。
日が昇ると、オスは木の近くの開けた、日当たりの良い場所の地面にとまる。この早朝の日光浴は、他の蝶を見張りながら、追いかけるのに十分な体温を保つのに役立つかもしれない。体温を内部で調節できないため、環境が寒すぎると蝶は鈍くなる。午前中遅くになると、オスはメスの平均飛行高度、地上約1メートルの木に移動する。私と私の学生たちは、オスの蝶が傾いてとまっている場合でも、その目が木の外を水平に見ているように頭を持っていることを観察している。この方向性は、最大の視覚的明瞭さの領域が、最もありそうなメスの飛行の平面と一致する視野の赤道にあることを保証するように思われる。
次世代に自分の遺伝物質を送り込むというオスの衝動は、彼らが配偶者が再び交尾するのを防ごうとする原因となる。実際、オスの蝶は交尾中にメスにかなりの量の栄養素を提供する。この栄養素の蓄積は、オスの体重の6〜10パーセントにもなり、オスは競争相手の精子を使って彼女の卵を受精するメスにそのような投資をする余裕がない。実際、進化は最初に交尾に成功したオスを好むメカニズムを生み出している。メスの生殖管に栄養素の蓄積があると、彼女はさらなる性的進展に対して反応しなくなる。実験的証拠はこの結論を支持している：処女の生殖管を人工的に満たすと、彼女は交尾に興味を示さなくなり、交尾したメスのこの領域の神経を切断すると彼女の性的興味が復活する。他の求婚者を彼の配偶者から遠ざけるための別のオスの手法はあまり優雅ではない — 彼は生殖管を塞ぐ栓を残す。
メスは異なる進化的圧力に直面している。彼女たちは一度だけ交尾する機会を得ることが多く、したがって非常に選択的でなければならない。最も適したオスだけを受け入れることで、メスは自分の子孫に質の高い遺伝的資質を保証し、自分自身により豊富な栄養素の蓄積を確保することができる — これはおそらく彼女がより長生きし、結果としてより多くの卵を産むのに役立つ。オスの色、フェロモン、ディスプレイは、メスが求婚者の全体的な適応性と成功を判断するのを可能にするかもしれない。化学信号は、オスの食事の質を示していると思われる：たとえば、クイーンバタフライのオスの重要な交尾フェロモンは、オスが特定の植物で餌をとったときにのみ生成される。そして、鮮やかな色は、若く健康な個体を示すことができる。
人間と同様に、蝶の求愛の属性や行動のいくつかは非常に精巧であり、他のものはかなり単純である。複雑であれ単純であれ、求愛と交尾は、生存と進化が行われるメカニズムである。中央メキシコの山々で群れを成して交尾するモナーク蝶の群れの一瞥を捉えるか、裏庭でアルファルファ蝶の2匹の交尾を目撃するかにかかわらず、観察者は進化の結果とその継続的な過程を見ている幸運な人である。
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