https://frosthead.com

Zyski netto

Cóż to za komfort, w tym szalonym technicznie wieku, że naukowiec może nadal prowadzić ważne badania na swoim podwórku za pomocą siatki motylkowej.

Z tej historii

[×] ZAMKNIJ

Pokazana około dwa razy ich normalna wielkość zwykła laska cristinae preferuje roślinę ceanothus do wkomponowania. (Christina Sandoval) Ta odmiana w paski poszukuje igiełkowatych liści chamise. (Christina Sandoval)

Galeria zdjęć

Cristina Sandoval była absolwentką ekologii na Uniwersytecie Kalifornijskim w Santa Barbara, kiedy z ręką w ręce skierowała się do pokrytych chaparralami gór Santa Ynez w pobliżu kampusu w poszukiwaniu pracy magisterskiej. Tam wsunęła siatkę na różne gałęzie krzewów i roślin, a następnie potrząsnęła nimi, aby zobaczyć, co wypadło. Wraz z zakurzoną trawą wysuszonych liści, pająków i ptasich odchodów zebrała asortyment owadów o długości cala, które wyglądały jak gałązki o koralowych oczach - laski, odległych kuzynów świerszczy i karaluchów. W rzeczywistości odkryła nowy gatunek laski, który zgodnie z tradycją taksonomiczną został nazwany jej imieniem, Timema cristinae . „Czułam się dumna” - powiedziała o zaszczyceniu, dodając, że to dawało jej poczucie nieśmiertelności, a nawet sprawiało, że czuła się chroniona przed swoim sześcionożnym imiennikiem.

Osiągnięcie może wydawać się dość wystarczające dla stażystów-naukowców, ale to był dopiero początek. Walcząc z trującym dębem, jeżynami, palącym upałem i grzechotnikami, aby obserwować swoją laskę w zarośniętym środowisku, wabiąc domowe pułapki, aby dowiedzieć się o swoich drapieżnikach, i współpracując z innymi naukowcami, aby zebrać swój genetyczny makijaż, Sandoval ścigał to niezwykłe stworzenie od 13 lat. Uważa teraz, że oferuje rzadkie spojrzenie na proces, który Charles Darwin słynie jako „pochodzenie gatunku”. Zebrane przez nią dowody sugerują, że jej laska, ponieważ jest tak intensywnie żerowana przez jaszczurki i ptaki, jest na progu największego skoku w biologii, dzieląc ją na dwa odrębne gatunki - zjawisko, które naukowcy od dawna zastanawiali się, ale rzadko obserwowali bezpośrednio .

„Jednym z największych pytań w biologii jest to, jak powstają gatunki?” mówi 41-letnia Sandoval, która uzyskała stopień doktora w 1993 r. i jest obecnie dyrektorem rezerwatu Coal Oil Point Reserve, uniwersyteckiego schroniska dla dzikich zwierząt w Santa Barbara. „To właśnie w nas chcemy dowiedzieć się, co dzieje się w naturze, aby stworzyć niesamowitą różnorodność, którą widzimy”. Podobnie jak inne laski, T. cristinae nie umie latać, żyje zaledwie kilka miesięcy i spędza większość dnia w dzień, stojąc idealnie, nudno nieruchomo. Rozciąga się na całym Zachodzie, mówi Sandoval, jest bardziej pulchny i ​​ma krótsze nogi niż inne laski, a genitalia mężczyzn są charakterystyczne. Ale głównym powodem, dla którego Sandoval tak intensywnie badał owada, jest jego zabarwienie, które występuje w dwóch postaciach i różni się w zależności od rodzaju krzaka, w którym żyje owad. Ci, którzy faworyzują roślinę Ceanothus, która ma żółtawo-zielone owalne liście, same są żółtozielone; lubią odpoczywać na środku liścia ceanothus. Natomiast T. cristinae częściowy w stosunku do krzewu szyszkowatego, który ma ciemnozielone, przypominające igłę liście, nosi na plecach pasek i okalający liść. W obu przypadkach zabarwienie sprawia, że ​​owad jest prawie niewidoczny dla drapieżników, takich jak niebieskie sójki i jaszczurki, jak Sandoval stwierdził w testach polowych. Kiedy umieściła owady pasiaste lub gładkie na gałęzi z preferowanego przez nich krzaka, znacznie mniej pożerało je w porównaniu z tymi, które umieszczała na gałęziach „złego” krzaka.

To, że laska jest żywym kamuflażem, nie jest zaskoczeniem; w końcu dzieci w wieku szkolnym badają stworzenie jako jeden z bardziej rażących przykładów adaptacji natury. Ale Sandoval przeniósł to zjawisko na nowy poziom. Zgodnie ze standardowym podejściem do adaptacji, osoba z przewagą obronną ma większe szanse na przetrwanie w konkurencyjnym świecie ptaków-zjadaczy i przekazanie swoich genów następnemu pokoleniu. Ale w jaki sposób odmiana wyróżniająca się jedynie mechanizmem obronnym przekształca się w nowy gatunek, który nie łączy się już z członkami gatunku, z którego się wyrósł?

Część odpowiedzi może dotyczyć nawyków godowych T. cristinae . Odmiana pasiasta lub zwykła łączy się ze swoim rodzajem, znaleziono Sandoval i współpracowników, chociaż owady mają słaby wzrok. Preferencje mogą opierać się na zapachu, mówi, lub załamaniu rytuału zalotów. Kiedy mężczyzna laski chce seksu, kuca na kobiecie i łaskocze jej anteny, jednocześnie gładząc stopami po brzuchu. Jeśli będzie zainteresowana, będzie się wiązać; jeśli nie, odepchnie go. „Może samce różnych odmian nie mają już odpowiedniego sprzętu”, mówi Sandoval. „Może nie robią właściwego łaskotania”.

Niezależnie od tego, jakie sygnały wykorzystują owady, ważne jest to, że w jakiś sposób geny wpływające na preferencje krycia są przekazywane wraz z genami, które określają, czy laska jest pasiasta, czy gładka. Następnie drapieżniki brutalnie wzmacniają wybory godowe T. cristinae : potomstwo, które nie jest ani pasiaste, ani zwykłe, prawdopodobnie nie chowa się dobrze i jest łatwym wyborem dla jaszczurek i ptaków. Potomstwa, które dobrze się chowają, przeżywają, łączą się ze swoim rodzajem i tak dalej. Gdyby z czasem przypadki udanego krzyżowania odmian pasiastych i gładkich spadły do ​​zera, wówczas istniałyby dwa gatunki zamiast jednego.

Od czasu Darwina biolodzy ogólnie wierzą, że nowe gatunki powstają w naturze po pewnym wyjątkowym przypadku. Ale Sandoval i współpracownicy ostatnio zgłosili dowody przeciwne, pokazujące, że pasiaste i gładkie odmiany pojawiają się na całym wzgórzu. Pracując z biologami molekularnymi na Uniwersytecie Simona Frasera w Kolumbii Brytyjskiej, pobrała próbki DNA z kilku populacji pasiastych i gładkich lasek na zboczu w Santa Ynez. Odkryła, że ​​pasiasta i prosta laska z tego samego krzaka są bliżej ze sobą powiązane niż laski o podobnym wyglądzie, które żyją w odległości kilku krzaków. Zwykle zielone, w paski i laski rodzą się, powiedzmy, na płasko liściastym krzaku. Ale zwykłe zielone cristinae ostatecznie dominują, ponieważ drapieżniki niszczą większość pasiastych osobników.

To wielka wiadomość dla biologów ewolucyjnych, którzy od dawna wierzyli, że dwie grupy z jednego gatunku musiałyby być oddzielone ogromnymi barierami geograficznymi i czasowymi - na przykład oceanem lub pasmem górskim i być może tysiącami lat - zanim ewoluowałyby do punkt, w którym nie mogliby się krzyżować lub nie mogli się krzyżować. Odkrycie, że dwie wizualnie odmienne odmiany T. cristinae powstały nie raz, ale wielokrotnie w krzakach po krzakach, jest mocnym znakiem, że żadna bariera geograficzna ani nieprzekraczalny okres czasu nie są konieczne do specjacji.

Dolph Schluter, biolog ewolucyjny na Uniwersytecie Kolumbii Brytyjskiej w Vancouver, osiągnął podobne wyniki w swoich badaniach nad rybami bezbarwnymi. Mówi, że odkrycia laski są „wyjątkowo fajne”, ponieważ łączą technologię DNA ze staromodnymi pracami terenowymi, aby odkryć wewnętrzne mechanizmy ewolucji, które zwykle są zbyt wolne, aby je obserwować.

Sandoval mówi, że nie da się zastąpić pokonywania krzaków. „Aby być dobrym przyrodnikiem, musisz wyjść na pole z szeroko otwartymi oczami” - mówi. „Trzeba uważać, aby rozwijać intuicję. Umiejętności analityczne są ważne, podobnie jak szczęście. Ale intuicja jest niezbędna, abyś zawsze był gotowy do kontynuowania poszukiwań szczęścia”.

Zyski netto