Slanger, tigre, slanger, zebras og andre • Sergey Glagolev • Populære vitenskapsoppgaver på "Elements" • Biologi

Snake Tigers, Zebra Snakes og andre

oppgave

Nordamerikanske slange Sonora semiannulata Det er fire varianter som tydeligvis skiller seg fra fargemorphs (se figur 1).

Fire fargemorphs av den nordamerikanske slangen Sonora semiannulata

Tror du Hvorfor Er de alle reddet? Hvorfor En, mer tilpasset morph tvinger ikke ut alle de andre?


Tips 1

Oppgaven sier ikke om disse morfene bor på samme territorium eller på forskjellige. Prøv å spekulere på hvordan deres eksistens kan sikres i begge tilfeller.


Tips 2

Hvis de bor i samme territorium, bør du vurdere om dette betyr at de alltid er funnet sammen og i like store mengder.


Tips 3

Sonora semiannulata – liten slange, ufarlig for store dyr. Dens viktigste fiender er rovfugler. Tenk på hvorfor to av sine morfer er farget slik at de sannsynligvis vil være synlige på hvilken som helst bakgrunn.


beslutning

Som mange biologiske problemer har denne en rekke mulige løsninger. For eksempel kan en av de enkleste løsningene være dette: fire morphs representerer henholdsvis umodne og seksuelt modne menn og kvinner. Fargesynet til slanger er godt utviklet, og i tide å legge merke til personer av motsatt kjønn og å skille den potensielle seksuelle partneren fraumodne individer er viktige. En slik beslutning ville imidlertid motsette seg tilstanden når det gjelder "varianter".

En annen løsning kan foreslås hvis alle disse morfene finnes i forskjellige områder. I dette tilfellet kan fargen på hver morph bare passe best i bakgrunnen – enda en lys stripet farge, nokså nok, kan noen ganger maskere et dyr. Det skjuler kroppens konturer, som i dette bildet av en fisk (Fig. 2), og gjør det vanskelig å bestemme de nøyaktige dimensjonene og bevegelsesretningen (denne fargen kalles disseksjon, se forstyrrende fargestoffer). (I rettferdighet må det anerkjennes at rollen som dismembering fargestoffer for mange dyr – for eksempel zebraer – fremdeles ikke er helt klar, se notatet Hvorfor er Zebras Striped?).

Mønsteret på baksiden og sidene av sjøtrommeren (Equetus punctatus) – et eksempel på en dissekerende farging. Foto: Dr. Tom Doeppner, Brown University

I prinsippet kan personer med forskjellige farger finne en passende bakgrunn i samme område, men i forskjellige biotoper.

Man antar at de to stripede morfene i vår slange bor i samme områder som noen giftige slanger, og etterligner dem (etterligner). Når en ubeskyttet art "imiterer" med sin farge, kroppsform eller annen godt beskyttet oppførsel, snakker de om Bates etterligning.Det er utbredt blant slanger i Nord-Amerika, hvor giftige koral slanger tjener som rollemodeller.

For å skille mellom giftige og ikke-giftige slanger i Nord-Amerika, er regelen vanligvis "Rød på svart, gift mangel; Rød på gult morderkammerat"(" Rød på svart – ingen gift, rød på gul – dødelig giftig "); En av Wikipedia-artiklene inneholder 17 versversjoner av denne regelen. Det betyr at koral slanger har gule striper i kontakt med den røde bakgrunnen, mens de i gule og røde områder ikke kommer i berøring med skadelige imitatorer (se figur 3).

Hvordan skille en giftig koral slange (Coral Snake) fra en harmløs kongelig slange (King Snake)? Bilde fra pinterest.com

Men fra denne regelen, som fra de fleste biologiske regler, er det unntak. Blant koral slanger er det også en polymorfisme av farge, og i enkelte områder har noen arter av koral slanger ikke gule striper. Så rød på svart kan også drepe, vær forsiktig!

Sannsynligvis etterligner den røde og sorte morphen virkelig under noen av korallormene. Om det er mulig å vurdere en svart-hvitt morph som en "imitator", er det ikke klart. Sannsynligvis ikke, selv om noen giftige rattlesnakes har en lignende farge.Samtidig, som de sier i hint 2, er alle fire morfene funnet på samme territorium, i de samme befolkningene. Hvordan kan dette forklares? Forskere fra University of Michigan forsøkte å finne ut det (se artikkelen av Christian L. Cox og Alison R. Davis Rabosky, 2013. Spatial mangfold i polymorfe slanger, så vel som den populære presentasjonen).

De gjorde en gigantisk jobb: de fanget ca 350 levende slanger i forskjellige områder og studerte mer enn 2500 eksemplarer samlet i de samme områdene i lang tid og lagret i museets samlinger. Deretter studerte de nøytrale (ikke-selektive) genetiske markører av DNA i disse populasjonene og fant at disse populasjonene er dårlig isolert og ikke gikk gjennom perioder med kraftig nedgang, det vil si at de ikke var gjenstand for gendrift. Forholdet mellom antall morfer i forskjellige populasjoner varierte skarpt!

Det ville være mulig å skrive av forskjellene i frekvensene av giftige "modeller"; men det ser ut til at forholdet mellom frekvensen av den etterligne morfen og overflaten av koral slanger ikke ble funnet. Dessuten ble lyse røde og svarte stripede morfer funnet selv på steder hvor koral slanger ikke ble funnet i det hele tatt.

Så så forskerne på hvordan antallet forskjellige morfer i hver befolkning endres over tid. Og det viste seg at i de fleste tilfeller var morphen, som på et tidspunkt var den minste, til slutt blitt mer og mer vanlig, og omvendt. Antallet morphs påvirkes således av det klassiske negative frekvensavhengige valget (se Frekvensavhengig utvalg). På grunn av det er ingen av morphsene til å skryte ut de andre. Det viser seg at sjeldenheten av morphs i seg selv gir det fordeler.

Spørsmålet oppstår: hvorfor? Dette arbeidet gir ikke svar på det, men for lignende tilfeller er det kjent. Dette kan skyldes dannelsen av et "søkebilde" for rovdyr (se notatet Minoritetsrepresentanter har større sjanse for overlevelse). Soppplukkerne vet hva det er. Hvis du leter etter og samler russula, må du slutte å merke "maskeringen" hvit. Og hvis du vil samle hvite, må du "tvinge deg selv" til å ignorere russulaen. Mange rovdyr oppfører seg på samme måte: de søker målrettet etter mer vanlig og gunstig bytte og "tvinge seg" for ikke å ta hensyn til sjeldne byttedyr.


etterord

En av de mest bemerkelsesverdige egenskapene til levende organismer er deres variabilitet.En biolog er mye mer sannsynlig å ta hensyn til forskjellene mellom individer av samme art enn en kjemiker – potensielle forskjeller mellom vannmolekyler. På mange måter er det nettopp dette at biologi skiller seg fra kjemi og fysikk; Det var ikke ved en tilfeldighet at noen historikere av vitenskapen anså at den største oppmerksomheten på variabilitet ikke var mindre viktig for Charles Darwin enn oppdagelsen av prinsippet om naturlig utvalg.

Og en av de mest bemerkelsesverdige manifestasjonene av variabilitet (og samtidig virkningen av naturlig utvalg) er fremveksten og vedlikeholdet av intraspesifikk polymorfisme, inkludert på grunnlag av etterligning, når en imitasjonstype etterligner flere forskjellige modeller. Det er ikke ved en tilfeldighet at interessen for å studere den ikke svekkes (se for eksempel artikkelen: Mathieu Joron, 2008. Batesian Mimicry: Kan du lede det er flekker – og få dem tilbake?), Og notater om det vises jevnlig på elementene . Det første fasen av spesiering i tropiske sommerfugler er blitt løst. Det genet som er ansvarlig for utviklingen av fargeleggingen av sommerfugler, har blitt funnet. Det komplekse bildet av etterligning bestemmes av ett gen. Den vanskelige veien fra kamuflering til krigsmaling: en matematisk tilnærming). Selv om jeg ikke har funnet noen notater om etterligning og polymorfisme i slanger på elementene, har de også vært involvert i dem lenge (se for eksempel denne omtalen av studier av slangefarging: Harry W. Greene og Roy W.McDiarmid "Wallace og Savage: Heroes, Theories, and Venomous Snake Mimicry").

Likevel er det så mange objekter, og så få forskere at det ikke er noen svar på mange spørsmål enda. For eksempel, hvordan er fargingen av denne slangesarten arvet? Hvilke avkom vil for eksempel gi en rød-svart kvinne og en hvit-svart mann? Hvorfor er Bates etterligning i noen tilfeller observert strengt i områder av sameksistens av imitatorer og modeller, og i andre tilfeller (som vår slange) finnes imitatorer med lyse farger selv utenfor modellene? Som en lyse oppblåsende fargelegging kan forekomme i en ufarlig art – det etterligner ikke umiddelbart etter fargen på en farlig modell. men da virker det, i begynnelsen, at unmasking burde gjøre en skade? Du kan selv tenke på disse spørsmålene. Noen kan besvares ved å lese artiklene som er sitert i etterordet. Men det er ingen riktig svar "for alle anledninger" til noen av disse spørsmålene – forskere må alltid finne ut hvordan dette er tilfelle.


Like this post? Please share to your friends:
Legg att eit svar

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