Gyvatės, tigrai, gyvatės, zebras ir kt. • Sergejus Glagolevas • Populiariosios mokslinės užduotys "Elementuose" • Biologija

Snake Tigers, Zebra Snakes ir kt

Užduotis

Šiaurės Amerikos gyvatė Sonora semiannulata Yra keturios veislės, kurios aiškiai skiriasi spalvos spalvos morfais (žr. 1 pav.).

Keturi Ziemeļamerikietiškos gyvatės spalvos morfai Sonora semiannulata

Ar manote kodėl Ar visi jie išgelbėti? Kodėl? Vienas, labiau pritaikytas morfas neišjungia visų kitų?


1 patarimas

Užduotis nesako, ar šie morfai gyvena toje pačioje teritorijoje ar skirtingose. Pabandykite spėlioti, kaip abiem atvejais galima užtikrinti jų egzistavimą.


2 patarimas

Jei jie gyvena toje pačioje teritorijoje, apsvarstykite, ar tai reiškia, kad jie visada randami kartu ir proporcingai.


3 patarimas

Sonora semiannulata – mažos gyvatės, nekenksmingos dideliems gyvūnams. Jo pagrindiniai priešai yra grobio paukščiai. Apsvarstykite, kodėl dvi jos morfos yra spalvos, kad jos būtų matomos bet kokiame fone.


Sprendimas

Kaip ir daugelis biologinių problemų, šioje srityje yra daugybė galimų sprendimų. Pavyzdžiui, vienas iš paprasčiausių sprendimų gali būti toks: keturi morfai reiškia atitinkamai nesubrendusius ir lytiniu požiūriu subrendusius vyrus ir moterys. Žvilgančių spalvų regėjimas yra gerai išvystytas ir laiku pastebėti priešingos lyties asmenis ir išskirti galimą seksualinį partnerį išnesubrendusiems asmenims yra svarbu. Tačiau toks sprendimas šiek tiek prieštarautų "veislių" sąlyčiui.

Kitas sprendimas gali būti pasiūlytas, jei visi šie morfai yra rasti skirtingose ​​srityse. Tokiu atveju kiekvieno morfo spalva gali geriausiai atitikti foną – net ir šviesiai dryžuota spalva dažniausiai gali kaukes gyvūną. Jis slepia kūno kontūrus, kaip ir šioje žuvų nuotraukoje (2 pav.), Todėl sunku nustatyti tikslius gabenimo matmenis ir kryptį (ši spalva vadinama išpjaustyta, žr. "Neigiama spalva"). (Sąžiningumo požiūriu, reikia pripažinti, kad daugelio gyvūnų, pvz., Zebrų, suskaidymo dažnis dar nėra visiškai aiškus; žr. Pastabą "Kodėl pasiūtos zebra"?).

Jūros būgnininko nugaros ir šonų modelis (Equetus punctatus) – atskyrimo spalvos pavyzdys. Nuotrauka: dr. Tom Doeppner, Brown universitetas

Iš esmės skirtingų spalvų asmenys gali rasti tinkamą foną toje pačioje srityje, bet skirtinguose biotopuose.

Galima daryti prielaidą, kad mūsų gyvatės dvi juostinės morfos gyvena tose pačiose vietose, kaip ir kai kurios nuodingos gyvatės, ir imituoja jas (imituoja). Kai neapsaugotos rūšys "imituoja" savo spalvą, kūno formą ar kitą gerai apsaugotą elgseną, jos kalba apie Bateso mimiką.Jis yra plačiai paplitęs tarp ŽEMĖS Šiaurės Amerikoje, kur pavyzdiniai pavyzdžiai yra nuodingos koralinės gyvatės.

Norint atskirti nuodingas ir ne venines gyvates Šiaurės Amerikoje, taisyklė paprastai yra "Raudona juoda, nuodų trūkumas; Raudona geltoname žudiklyje"(" Raudona juoda – nėra nuodų, raudona geltona – mirtinas nuodingas "); Vienas iš Wikipedia straipsnių yra 17 verses šios taisyklės. Tai reiškia, kad koralinės gyvatės turi geltonąsias juostas, kontaktuojančias su raudonuoju fone, o nekenksminguose imituojančiuose geltonajame ir raudonajame kraštuose nelieskite (žr. 3 pav.).

Kaip atskirti nuodingą koralinę gyvatę (koralinę gyvatę) nuo nekenksmingos karališkosios gyvatės (karališkosios gyvatės)? Nuotrauka iš pinterest.com

Tačiau iš šios taisyklės, kaip ir daugelyje biologinių taisyklių, yra išimčių. Tarp koralinių gyvatės taip pat yra spalvų polimorfizmas, o kai kuriuose rajonuose kai kurios koralų rūšies gyvatės neturi geltonų juostų. Taigi raudona ant juodo taip pat gali nužudyti, būkite atsargūs!

Tikriausiai raudonos-juodos morfijos iš tikrųjų imituoja kai kurias koralų gyvačių. Nesvarbu, ar juodai baltą morfą galima laikyti "imitatoriumi", nėra aišku. Labiausiai tikėtina, kad ne, nors kai kurios nuodingos brūkšnelės panašios spalvos.Tuo pačiu metu, kaip sakoma 2 užuominoje, visos keturios morfos yra tos pačios teritorijos toje pačioje populiacijoje. Kaip tai galima paaiškinti? Mičigano universiteto mokslininkai bandė tai išsiaiškinti (žr. Christian L. Cox & Alison R. Davis Rabosky straipsnį, 2013 m. Polimorfinių gyvatės erdvinė įvairovė ir populiarus jos pristatymas).

Jie padarė milžinišką darbą: jie išplito apie 350 gyvų gyvybių įvairiose srityse ir mokėsi daugiau nei 2500 egzempliorių, kurie tose pačiose vietovėse buvo surinkti ilgą laiką ir saugomi muziejų kolekcijose. Tada jie tyrė neutralias (neselektyvias) genetinius DNR žymenis šiose populiacijose ir nustatė, kad šios populiacijos yra prastai izoliuotos ir nesiliauja į aštrių nuosmukių laikotarpius, tai yra, jie nebuvo apriboti genų dreifo. Morfų skaičiaus santykis skirtingose ​​populiacijose smarkiai skiriasi!

Būtų galima nurašyti nuodingų "modelių" dažnių skirtumus; bet atrodo, kad santykis tarp imituojančių morfų dažnumo ir koralų gyvačių gausos nebuvo nustatytas. Be to, ryškiai raudonos ir juodos dryžuotų morfų buvo rasta net tose vietose, kur koralinės gyvatės nerasta.

Tuomet mokslininkai ištyrė, kaip skirtingų morfų skaičius kiekvienoje populiacijoje laikui bėgant keičiasi. Ir paaiškėjo, kad daugeliu atvejų morfas, kuris tam tikru metu buvo mažiausias, ilgainiui tapo vis dažniau ir atvirkščiai. Taigi, morfų skaičiui įtakos turi klasikinis neigiamas dažniui priklausomas pasirinkimas (žr. Dažniui priklausantį pasirinkimą) – dėl to nė vienas iš morfų neišstumia kitų. Pasirodo, kad morfų retumas pats savaime suteikia jam pranašumų.

Kyla klausimas: kodėl? Šis darbas nesuteikia atsakymo į jį, tačiau panašiais atvejais jis yra žinomas. Tai gali būti dėl "paieškos atvaizdo" ​​formavimo plėšrūnuose (žr. Pastabą Mažumos atstovai turi didesnę tikimybę išgyventi). Grybų rinkėjai žino, kas tai yra. Jei ieškote ir rusulos renkate, tada nustosite pastebėti "maskuojančius" baltymus. Ir jei norite rinkti baltymus, turite "priversti save" ignoruoti russula. Daugelis plėšrūnų elgiasi panašiai: jie sąmoningai ieško labiau paplitusių ir naudingų grobio ir "verčia save" nepastebėti retų daiktų.


Po žodžio

Viena didžiausių gyvųjų organizmų savybių yra jų kintamumas.Biologas yra labiau linkęs atsižvelgti į skirtumus tarp tos pačios rūšies individų nei chemikas – galimas vandens molekulių skirtumas. Daugeliu atžvilgių būtent ta būtent biologija skiriasi nuo chemijos ir fizikos; Neatsitiktinai kai kurie mokslo istorikai manė, kad pagrindinis dėmesys atkreipiamas į kintamumą, kuris yra ne mažiau svarbus Charlesui Darwinui, nei natūralios atrankos principo atradimas.

Ir vienas iš labiausiai pastebimų kintamumo (ir tuo pačiu metu ir natūralios atrankos veiksnių) pasireiškimo yra tarpsisteminio polimorfizmo atsiradimas ir palaikymas, įskaitant mimikijos pagrindą, kai vienas imitacijos tipas imituoja keletą skirtingų modelių. Neatsitiktinai jos interesas studijuoti ne susilpnėja (žr., Pavyzdžiui, straipsnį Mathieu Joron, 2008 m. "Batesian Mimicry: Ar galite iš naujo pakeisti savo taškus – ir gauti juos atgal?"), O pastabos apie tai reguliariai rodomi elementuose. .Nustatytas pradinis tropinių drugelių formavimo etapas. Gauta genų, atsakingų už drugelių spalvos evoliuciją. Sudėtingą mimikijos vaizdą lemia vienas genas. Sunkus kelias nuo kamufliažo iki karo dažų: matematinis požiūris). Nors aš nepasakiau Elementų gyvatės mimikijos ir polimorfizmo pastabų, jie taip pat ilgą laiką buvo įtraukti į juos (žiūrėkite, pavyzdžiui, šią gyvatės spalvos studijų istorijos apžvalgą: Harry W. Greene ir Roy W.McDiarmid "Wallace ir Savage: Herojai, teorijos ir Venomous Snake Mimicry").

Nepaisant to, yra tiek daug objektų ir tiek mokslininkų, kad kol kas nėra atsakymų į daugelį klausimų. Pavyzdžiui, kaip paveldima šios gyvatės rūšies spalva? Koks palikuonys, pavyzdžiui, duos raudonos-juodos moterys ir balta-juoda vyriška? Kodėl Bates mimicry kai kuriais atvejais laikomasi griežtai srityse, kuriose egzistuoja imitatoriai ir modeliai, o kitais atvejais (pavyzdžiui, mūsų gyvatės) imitatoriai su ryškiomis spalvomis yra randami net už modelių asortimento ribų? Nesvarbios nekenksmingos rūšys gali atrodyti ryškiai atskleisti spalvą – galų gale tai netrukus puikiai imituoja pavojingo modelio spalvą; bet tada, atrodo, pradiniame etape, atbaidymas turėtų padaryti vieną žalą? Jūs galite galvoti apie šiuos klausimus patys. Kai kuriems gali būti atsakyta skaitant straipsnius, minėtus po žodžio. Tačiau nė vienam iš šių klausimų niekas netinkamai atsako "visada" – mokslininkai visada turi suprasti, kaip tai yra.


Like this post? Please share to your friends:
Parašykite komentarą

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