Hady, tigre, hady, zebry a iné • Sergey Glagolev • Populárne vedecké úlohy na "prvkoch" • Biológia

Snake Tigers, Zebra Hady a iné

úloha

Severoamerický had Sonora semiannulata existujú štyri odrody, ktoré sa zreteľne odlišujú farebnými morfami (pozri obrázok 1).

Štyri farebné morfy severoamerického hada Sonora semiannulata

Myslíš si prečo Sú všetci zachránení? prečo Jedna, viac prispôsobená morfová nevylučuje všetky ostatné?


Tip 1

Úloha nehovorí, či tieto morfy žijú na tom istom území alebo na iných. Pokúste sa špekulovať o tom, ako môže byť ich existencia zabezpečená v oboch prípadoch.


Tip 2

Ak žijú na tom istom území, zvážte, či to znamená, že sú vždy nájdené spolu a v rovnakom pomere.


Tip 3

Sonora semiannulata – malý had, neškodný pre veľké zvieratá. Jeho hlavnými nepriateľmi sú dravce. Zvážte, prečo sú dve z jeho morfov sfarbené tak, že pravdepodobne budú viditeľné na akomkoľvek pozadí.


rozhodnutie

Rovnako ako mnoho biologických problémov, toto má mnoho možných riešení. Jedno z najjednoduchších riešení by mohlo byť napríklad: štyri morfy predstavujú nezrelých a sexuálne dospelých mužov a ženy. Farebná vízia hadov je dobre rozvinutá a včas upozorňovať jednotlivcov z opačného pohlavia a rozlišovať potenciálneho sexuálneho partnera odnezrelých jedincov je dôležitá. Takéto rozhodnutie by však mierne odporovalo podmienke, pokiaľ ide o "odrody".

Ďalšie riešenie možno navrhnúť, ak sa všetky tieto morfy nachádzajú v rôznych oblastiach. V takomto prípade farba každej morfy môže najlepšie zodpovedať pozadiu – dokonca aj jasná pruhovaná farba, dosť zvláštne, môže niekedy maskuť zviera. Zakrýva obrysy tela, ako na tejto fotografii rýb (obrázok 2), a sťažuje určenie presných rozmerov a smeru pohybu (toto sfarbenie sa nazýva disekovanie, viď Disruptive colouration). (V spravodlivosti treba uznať, že úloha rozpadajúceho sa sfarbenia mnohých zvierat – napríklad zebry – nie je úplne jasná, pozri poznámku Prečo sú Zebras prúžkované?).

Vzor na zadnej a bočnej strane morského bubeníka (Equetus punctatus) – príklad disekčného sfarbenia. Foto: Dr. Tom Doeppner, Brownova univerzita

V zásade môžu ľudia s rôznymi farbami nájsť vhodné prostredie v tej istej oblasti, ale v rôznych biotopoch.

Dalo by sa predpokladať, že dve pruhované morfy nášho hada žijú v rovnakých oblastiach ako niektoré jedovaté hady a napodobňujú ich (napodobňujú). Keď nechránený druh "imituje" svojou farbou, tvarom tela alebo iným dobre chráneným správaním, hovorí o Bates mimicry.Je rozšírený medzi hady severnej Ameriky, kde jedovaté koralové hady slúžia ako vzorové modely.

Aby bolo možné rozlíšiť medzi jedovatými a nie jedovatými hadmi v Severnej Amerike, pravidlo je zvyčajne "Červená na čiernom, nedostatok jedu; Červená na žltom zabijakovi"(" Červená na čiernej farbe – žiadny jed, červená na žlto – smrteľne jedovatá "); Jeden z článkov Wikipedia obsahuje 17 verzií verzie tohto pravidla. Znamená to, že koralové hady majú žlté pruhy v kontakte s červeným pozadím, zatiaľ čo v neškodných imitátoroch sa žlté a červené plochy nedotýkajú (pozri obrázok 3).

Ako rozoznať jedovatý koralový had (korálový had) od neškodného kráľovského hada (kráľa hada)? Obrázok z pinterest.com

Ale z tohto pravidla, ako z väčšiny biologických pravidiel, existujú výnimky. Medzi koralovými hadmi existuje tiež polymorfizmus farby av niektorých oblastiach niektoré druhy koralových hadov nemajú žlté pruhy. Takže červená na čiernom môže tiež zabiť, dávajte pozor!

Pravdepodobne červená a čierna morph naozaj napodobňuje pod niektorými koralovými hadmi. Či je možné považovať čierny a biely morph za "imitátora", nie je jasné. S najväčšou pravdepodobnosťou nie je, aj keď niektoré jedovaté gattlesnakes majú podobnú farbu.Zároveň, ako sa uvádza v názve 2, všetky štyri morfy sa nachádzajú na tom istom území, v tých istých populáciách. Ako to možno vysvetliť? Vedci z University of Michigan sa to pokúsili nájsť (pozri článok Christian L. Cox a Alison R. Davis Rabosky, 2013. Priestorová rozmanitosť v polymorfných hadoch, ako aj jeho populárna expozícia).

Robili obrovskú prácu: chytili asi 350 živých hadov v rôznych oblastiach a študovali viac ako 2500 exemplárov zhromaždených v rovnakých oblastiach dlhú dobu a uložili sa v múzejných zbierkach. Potom študovali neutrálne (neselektívne) genetické markery DNA v týchto populáciách a zistili, že tieto populácie sú zle izolované a neprešli počas obdobia prudkého poklesu, to znamená, že neboli vystavené génovému driftu. Pomer počtu morfov v rôznych populáciách sa výrazne líšil!

Bolo by možné odpísať rozdiely v frekvenciách jedovatých "modelov"; ale zdá sa, že sa nevyskytol vzťah medzi frekvenciou napodobňovania morfov a hojnosťou koralových hadov. Okrem toho boli nájdené jasne červené a čierne pruhované morfy aj na miestach, kde sa vôbec nenachádzajú koralové hady.

Vedci potom skúmali, ako sa v priebehu času mení počet rôznych morfov v každej populácii. A ukázalo sa, že vo väčšine prípadov sa tento morf, ktorý bol v určitom čase najmenší, nakoniec stal čoraz bežnejším a naopak. Takže počet morfov je ovplyvnený výberom závislým od klasickej záťaže (pozri Frekvenčne závislé výbery) – kvôli tomu žiadny z morfov nevytvára ostatné. Ukázalo sa, že zriedkavosť morfov sama osebe prináša výhody.

Vzniká otázka: prečo? Táto práca neposkytuje odpoveď, ale v podobných prípadoch je to známe. Môže to byť spôsobené vytvorením "hľadaného obrazu" pre dravcov (pozri poznámku Zástupcovia menšiny majú väčšiu šancu na prežitie). Zberatelia húb vedia, čo to je. Ak hľadáte a zhromažďujete Russula, potom prestanete si všimnúť "maskovanie" bielej farby. A ak chcete zbierať biele, musíte "nútiť sami", aby ignorovali Russula. Mnoho predátorov sa správa podobným spôsobom: účelne hľadajú viac obyčajnej a prospešnej koristi a "nútia sami", aby nevenovali pozornosť vzácnej koristi.


Doslov

Jedným z najpozoruhodnejších znakov živých organizmov je ich variabilita.Biológ je oveľa pravdepodobnejšie, že bude musieť brať do úvahy rozdiely medzi jednotlivcami toho istého druhu ako chemik – potenciálne rozdiely medzi molekulami vody. V mnohých ohľadoch sa práve táto biológia líši od chémie a fyziky; Nie je náhoda, že niektorí historici vedy považovali za dôležitú pozornosť venovanú variabilite nie menej dôležitú pre Charlesa Darwina než objavenie princípu prirodzeného výberu.

A jeden z najpozoruhodnejších prejavov variability (a zároveň – prirodzený výber) – je vznik a udržanie vnútrodruhovej polymorfizmus, vrátane – na základe mimikry, kde jeden typ simulátora napodobňuje niekoľko rôznych modelov. Nie náhodou nemá oslabiť záujem vo svojej štúdii (.? Pozri napríklad článok: Mathieu JORON 2008. Batesian Mimikry: Môže Leopard zmeniť svoje škvrny – a dostať ich späť), a na "Elements" objavujú pravidelne venovaných svojich poznámok (pozri .: Hlásené z počiatočného štádia speciácia v tropických motýľov, nájsť gén zodpovedný za vývoj farby v motýľov, mimikry komplexný obraz je určený jediným génom, tvrdo maskovanie vo vojnových farbách: matematický prístup). Aj keď som nenašiel o mimikry a farba polymorfizmus hadov poznámky na "prvky" vedci sa podieľajú na dlhšiu dobu (pozri napríklad revíziu histórie maliarskych štúdií hadov:. Harry W. Greene a Roy W.McDiarmid "Wallace a Savage: hrdinovia, teórie a jedovaté hadí Mimicry").

Napriek tomu existuje toľko objektov a tak málo vedcov, že ešte nie sú odpovede na mnohé otázky. Napríklad, ako sa zdedilo sfarbenie tohto druhu hada? Aké potomstvo dá napríklad červeno-čierna žena a biely-čierny muž? Prečo je Bates mimikry v niektorých prípadoch pozorované striktne v oblastiach koexistencie imitátorov a modelov, a v iných prípadoch (ako náš had) imitátori s jasnými farbami sa nachádzajú aj mimo rozsah modelov? Keďže jasné odmaskovanie sa môže objaviť v neškodnom druhu – napokon to okamžite nepodobá farbu nebezpečného modelu dokonalosti; ale potom, zdá sa, v počiatočnej fáze by demaskovanie malo spôsobiť ujmu? Tieto otázky môžete premýšľať sami. Niektoré môžu byť zodpovedané čítaním článkov citovaných v následnom slove. Neexistuje však žiadna správna odpoveď "na každú príležitosť" na niektorú z týchto otázok – vedci musia vždy zistiť, ako je tomu tak.


Like this post? Please share to your friends:
Pridaj komentár

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