Kígyók, tigrisek, kígyók, zebra és mások • Sergey Glagolev • Népszerű tudományos feladatok a "Elemeken" • Biológia

Snake Tigers, Zebra Snakes és mások

feladat

Észak-amerikai kígyó Sonora semiannulata négy fajtát különböztetünk meg a szín – morfákkal (lásd 1. ábra).

Az észak-amerikai kígyó négy színes morfusa Sonora semiannulata

Gondolod miért Mindnyájan mentettek? miért Az egyik, jobban alkalmazkodó morph nem kényszeríti ki a többieket?


Tipp 1

A feladat nem azt adja meg, hogy ezek a morfák ugyanazon a területen vagy más területen élnek-e. Próbáljon spekulálni arról, hogy létezésük mindkét esetben biztosított legyen.


2. tipp

Ha ugyanazon a területen élnek, fontolják meg, hogy ez azt jelenti-e, hogy mindig együtt találják őket egyenlő arányban.


3. tipp

Sonora semiannulata – kis kígyó, ártalmatlan a nagy állatok számára. Fő ellenségei a ragadozó madarak. Gondold végig, hogy miért két morfája színes, így valószínűleg bármely háttérben látható.


döntés

Mint sok biológiai probléma, ez számos lehetséges megoldás. Például az egyik legegyszerűbb megoldás lehet ez: négy morfát képviselnek az éretlen és szexuálisan érett férfiak és nők. A kígyók színvilága jól fejlett, és időben észrevenni az ellenkező nemű egyéneket, és megkülönböztetni a potenciális szexuális partnertéretlen egyének fontosak. Azonban egy ilyen döntés enyhén ellentmondana a "fajták" állapotának.

Egy másik megoldást javasolhatunk, ha mindezek a morfák különböző területeken találhatók. Ebben az esetben az egyes morfák színe pontosan a legjobban illeszkedik a háttérbe – még egy fényes csíkos színű, furcsa módon néha álcázza az állatot. A test kontúrjait elrejti, mint ez a hal képen (2. Ábra), és megnehezíti a mozgás pontos méreteinek és irányának meghatározását (ezt a színezést disszektálásnak nevezik, lásd: Bontó színezés). (A méltányosságban fel kell ismerni, hogy a sok állatok szétdarabolódásának szerepe – például zebrák – még mindig nem teljesen világos, lásd a megjegyzés Miért vannak zebrák csíkosak?).

A minta a hátsó és oldalán a tenger dobos (Equetus punctatus) – egy disszekciós színezék példája. Fotó: Dr. Tom Doeppner, a Brown University

Elvileg a különböző színű egyének megfelelő háttérrel rendelkezhetnek ugyanazon a területen, de különböző biotópokban.

Az egyik azt feltételezné, hogy kígyó két csíkos morfája ugyanazon a területen él, mint néhány mérgező kígyó, és imitálja őket (imitálja). Ha egy nem védett faj "színével, testformájával vagy más jól védett viselkedésével" utánozza, beszélnek Bates mimikrájáról.Széles körben elterjedt az észak-amerikai kígyók között, ahol a mérgező korall kígyók példaként szolgálnak.

A mérgező és nem mérgező kígyók megkülönböztetésére Észak-Amerikában a szabály általában "Piros fekete, méreghiány; Piros sárga gyilkos fickó"(" Piros fekete – nincs méreg, piros sárga – halálos mérgezés "); A Wikipédia cikkek egyike ennek a szabálynak 17 versi változatát tartalmazza. Ez azt jelenti, hogy a korall kígyóknak sárga csíkok vannak a vörös háttérrel érintkezve, ártalmatlan utánzók esetén pedig a sárga és a piros területek nem érintkeznek (lásd 3. ábra).

Hogyan lehet megkülönböztetni egy mérgező korallkígyót (Coral snake) egy ártalmatlan királyi kígyótól (királykígyó)? Kép a pinterest.com-ból

De ebből a szabályból, mint a legtöbb biológiai szabálytól, vannak kivételek. A korall kígyók közül a szín polimorfizmusa is létezik, és bizonyos területeken a korall kígyók bizonyos fajai nem rendelkeznek sárga csíkkal. Tehát a piros a fekete is ölni, legyen óvatos!

Valószínűleg a vörös-fekete morph igazán utánozza néhány korall kígyót. Függetlenül attól, hogy egy fekete-fehér morfát mint "imitátust" lehetne vizsgálni, nem világos. Valószínűleg nem, bár néhány mérgező csörgőknek hasonló színe van.Ugyanakkor, amint azt a 2. jegyzetben említettük, mind a négy morfát ugyanazon a területen, azonos populációkban találjuk. Hogyan magyarázható ez? A Michigan Egyetem tudósai megpróbálták kitalálni (lásd: Christian L. Cox és Alison R. Davis Rabosky, 2013. A polimorf kígyók térbeli sokfélesége, valamint népszerű kiállítása).

Rengeteg munkát végeztek: körülbelül 350 élő kígyót fogtak a különböző területeken, és több mint 2500 példányt gyűjtöttek össze ugyanazon a területen hosszú ideig és a múzeumi gyűjteményekben tárolták. Ezután tanulmányozták a DNS semleges (nem szelektív) genetikai markereit ezeken a populációkban, és megállapítottam, hogy ezek a populációk kevéssé izoláltak, és nem mentek keresztül éles hanyatláson, vagyis nem voltak hatással a gén sodródására. A különbözõ populációkban a morfák számának aránya élesen különbözött!

Lehetőség lenne leírni a mérgező "modellek" gyakoriságában mutatkozó különbségeket; de úgy tűnik, hogy nem találták meg a mimikai morph és a korall kígyók rengeteg gyakoriságának összefüggését. Sőt, vörös és fekete csíkos morfákat is találtak olyan helyeken is, ahol egyáltalán nem találhatók korall kígyók.

Aztán a tudósok megvizsgálják, hogy az egyes populációkban milyen különböző morfák száma változik az idő múlásával. És kiderült, hogy a legtöbb esetben ez a morph, amely valamikor a legkisebb volt, végül egyre gyakoribbá vált, és fordítva. Így a morfák számát befolyásolja a klasszikus negatív frekvenciafüggő szelekció (lásd a Frekvenciafüggő szelekciót) – ennek következtében a morphok egyike sem tömöríti a többieket. Kiderül, hogy a morfák ritkasága önmagában előnyökkel jár.

Felmerül a kérdés: miért? Ez a munka nem ad választ erre, de hasonló esetekben ismeretes. Ez lehet a "keresési kép" kialakulásának a ragadozókban (lásd a megjegyzést A kisebbség képviselői nagyobb eséllyel élhetnek túl). A gombaszedők tudják, mi az. Ha russulát keresi és gyűjt, akkor nem veszi észre a "maszkolás" fehéreket. És ha fehéreket akarsz összegyűjteni, akkor "kényszerítened kell magad", hogy figyelmen kívül hagyd a russulát. Sok ragadozó hasonló módon viselkedik: szándékosan keresi a gyakoribb és kedvezőbb zsákmányt, és "kényszeríti magát", hogy ne fordítson figyelmet a ritka ragadozókra.


utószó

Az élő szervezetek egyik legjelentősebb jellemzője a változékonyság.A biológus sokkal nagyobb valószínűséggel veszi figyelembe az azonos fajták egyének közötti különbségeket, mint egy vegyész – a vízmolekulák közötti potenciális különbségek. Sok szempontból éppen ez a biológia különbözik a kémiai és a fizikai; Nem véletlen, hogy néhány tudománytörténész úgy vélte, hogy a változatossághoz fűződő legfontosabb figyelem nem kevésbé fontos Charles Darwin számára, mint a természetes szelekció elvének felfedezése.

A variabilitás (és ugyanakkor a természetes szelekció hatása) egyik legjelentősebb megnyilvánulása az intraspecifikus polimorfizmus kialakulása és fenntartása, beleértve a mimikriát is, amikor egy utánzási típus több különböző modult imitál. Nem véletlen, hogy érdeklődése a tanulmányozásra nem gyengül (lásd például a cikket: Mathieu Joron, 2008. Batesian Mimicry: Leapard Change Your Spots – és hozd vissza őket?), És megjegyzi, hogy rendszeresen megjelennek az Elemeken. A trópusi lepkék kezdeti fázisát rögzítettük, a lepkék színének kialakulásáért felelős gént találtuk, a komplikált mimikriát egy gén határozza meg, a kamufalástól a háborús festékig terjedő nehéz út: matematikai megközelítés. Bár nem találtam megjegyzéseket az Elemek kígyóinak mimikrájáról és polimorfizmusáról, régóta részt vesznek velük (lásd például a kígyószínezõ tanulmányok történetének áttekintését: Harry W. Greene és Roy W.McDiarmid "Wallace és Savage: Hősök, elméletek és Venomous Snake Mimicry").

Ennek ellenére sok olyan tárgy van, és olyan kevés tudós, hogy még sok kérdésre nincs válasz. Például, hogyan örökölt ez a fajta kígyó színezése? Melyik utód például egy piros-fekete nőt és egy fehér-fekete férfit fog adni? Miért van bizonyos esetekben a Bates mimikriája szigorúan az imitátorok és a modellek együttélésében? Más esetekben (mint a kígyóink) az élénk színű utánzók is megtalálhatók a modelleket kívül is? Mivel az ártalmatlan fajokban fényes festetlen színezék jelenhet meg – végül is, nem azonnal utánozza a veszélyes modell színét a tökéletességre; de aztán úgy tűnik, hogy a kezdeti szakaszban a bontásnak egy árt? Ön magára gondolhat ezeken a kérdéseken. Néhányan válaszolhatnak az előszóban szereplő cikkek olvasásával. De ezekre a kérdésekre nincs "minden alkalomra" helyes válasz: a tudósoknak mindig meg kell találniuk, hogy ez a helyzet.


Like this post? Please share to your friends:
Vélemény, hozzászólás?

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: