Zmije, tigrovi, zmije, zebre i drugi • Sergej Glagolev • Popularni znanstveni zadaci na "Elementama" • Biologija

Zmija Tigrova, Zebra Zmije i drugi

zadatak

Sjevernoamerička zmija Sonora semiannulata postoje četiri vrste koje se jasno razlikuju po morfima boja – boja (vidi sliku 1).

Četiri boje morfa sjevernoameričke zmije Sonora semiannulata

Mislite li zašto Jesu li svi spašeni? zašto Jedan, više prilagođen morph ne tjera sve ostale?


Savjet 1

Zadatak ne kaže hoće li ovi morfi živjeti na istom teritoriju ili na različitim područjima. Pokušajte nagađati kako se njihovo postojanje može osigurati u oba slučaja.


Savjet 2

Ako žive na istom području, razmotrite to znači da se uvijek nalaze zajedno i u jednakim omjerima.


Savjet 3

Sonora semiannulata – mala zmija, bezopasna za velike životinje. Njeni glavni neprijatelji su ptice grabljivice. Razmotrite zašto su dva njegova morfa obojena tako da će vjerojatno biti vidljivi na bilo kojoj pozadini.


odluka

Poput mnogih bioloških problema, ovo ima mnogo mogućih rješenja. Na primjer, jedno od najjednostavnijih rješenja moglo bi biti ovo: četiri morfa predstavljaju nezrelost i seksualno zreo mužjake i ženke. Vizija boja zmija dobro je razvijena i vremenom primijetiti pojedince suprotnog spola i razlikovati potencijalnog seksualnog partnera odnezrelih pojedinaca je važno. Međutim, takva će odluka neznatno proturječiti uvjetu "sorti".

Još jedno rješenje može se predložiti ako se svi ovi morfi nalaze u različitim područjima. U tom slučaju, boja svakog morfa može se najbolje podudarati s pozadinom – čak i svijetla pruga s bojom, čudno, ponekad može maskirati životinju. Ona skriva konture tijela, kao na ovoj fotografiji ribe (slika 2), i otežava određivanje točnih dimenzija i smjera kretanja (ova boja se naziva disekcija, vidi Razbijanje bojanja). (U pravednosti treba priznati da je uloga bojanja koja se rastavlja za mnoge životinje – kao što su, na primjer, zebre – još uvijek nije potpuno jasna; vidi bilješku Zašto su zebre prugaste?).

Uzorak na stražnjoj strani i na strani bubnjara (Equetus punctatus) – primjer bojenja disekcijom. Fotografija: Dr. Tom Doeppner, Sveučilište Brown

U principu, pojedinci različitih boja mogli naći odgovarajuću pozadinu na istom području, ali u različitim biotopima.

Netko bi pretpostavio da dva prugasta morfa naše zmija žive u istim područjima kao i neke otrovne zmije, i oponašaju ih (oponašaju). Kada nezaštićena vrsta "oponaša" svoju boju, oblik tijela ili drugi dobro zaštićeni ponašanje, pričaju o Batesovoj mimikriji.To je rašireno među zmijama Sjeverne Amerike, gdje otrovne koraljne zmije služe kao uzori.

Da bi se razlikovao otrovne i ne-otrovne zmije u Sjevernoj Americi, pravilo je obično "Crvena na crnom, nedostatak otrova; Crvena na žutom ubojicom"(" Crveno na crnoj – bez otrova, crveno na žuto – smrtonosno otrovno "); Jedan od članaka iz Wikipedije sadrži 17 verzija redaka tog pravila. To znači da koraljne zmije imaju žute pruge u dodiru s crvenom pozadinom, dok u bezopasnim imitatorima žuta i crvena područja ne dodiruju (vidi sliku 3).

Kako razlikovati otrovnu koraljnu zmiju (koraljnu zmiju) od bezopasne kraljevske zmije (Kralj zmija)? Slika od pinterest.com

No, iz ovog pravila, kao i kod većine bioloških pravila, postoje iznimke. Među koraljnim zmijama, postoji i polimorfizam boje, au nekim područjima neke vrste koraljnih zmija nemaju žute pruge. Tako crveno na crno također može ubiti, budite oprezni!

Vjerojatno crveni i crni morfi stvarno oponašaju pod nekim koraljnim zmijama. Bez obzira je li moguće smatrati crno-bijeli morf kao "imitator", nije jasno. Najvjerojatnije ne, iako neki otrovni zvijezde imaju sličnu boju.Istodobno, kao što kažu u navodu 2, sva četiri morfa nalaze se na istom području, u istim populacijama. Kako se to može objasniti? Znanstvenici sa Sveučilišta Michigan pokušali su to otkriti (vidi članak Christian L. Cox i Alison R. Davis Rabosky, 2013. Prostorna raznolikost u polimorfnim zmijama, kao i njegova popularna izložba).

Napravili su ogroman posao: uhvatili su oko 350 živih zmija na različitim područjima i proučavali duže vrijeme više od 2500 primjeraka sakupljeni na istim prostorima i pohranjeni u muzejskim zbirkama. Tada su proučavali neutralne (neselektivne) genetske markere DNA u tim populacijama i utvrdili da su ove populacije slabo izolirane i nisu prolazile kroz razdoblja oštrog pada, tj. Nisu bile podložne genskom pomaku. Omjer broja morfova u različitim populacijama oštro se razlikovao!

Bilo bi moguće napisati razlike u frekvencijama otrovnih "modela"; ali čini se da nije pronađena veza između učestalosti morfnog oponašanja i obilje koraljnih zmija. Štoviše, svijetli crveni i crni prugasti morfi pronađeni su čak i na mjestima gdje se uopće ne nalaze koraljne zmije.

Zatim su znanstvenici promatrali kako se broj različitih morfi u svakoj populaciji mijenja tijekom vremena. I ispostavilo se da je u većini slučajeva taj morph, koji je u nekom trenutku bio najmanji, na kraju postao sve češći i obrnuto. Na taj način, broj morfova je pod utjecajem klasične negativne ovisnosti ovisne selekcije (vidi izbor Frekvencija-ovisna) – zbog toga, nitko od morphs gužva drugima. Ispada da rijetkost morfija sama po sebi daje prednosti.

Postavlja se pitanje: zašto? Ovaj rad ne daje odgovor na njega, ali za slične slučajeve poznat je. To može biti posljedica formiranja "slike za pretraživanje" predatora (vidi bilješku Predstavnici manjine imaju veće šanse za preživljavanje). Skupljači gljiva znaju što je to. Ako tražite i skupljaš russula, onda prestani primijetiti da je "maskiranje" bijelo. A ako želite sakupiti bijele, morate se "prisiliti" da zanemarite rusku. Mnogi grabežljivci se ponašaju na sličan način: namjerno traže više zajedničkog i korisnog plijena i "prisiljavaju sebe" da ne obraćaju pažnju na rijetke plijenove.


pogovor

Jedna od najznačajnijih obilježja živih organizama je njihova varijabilnost.Biolozi imaju veću vjerojatnost da moraju uzeti u obzir razlike između pojedinaca iste vrste od kemije – potencijalne razlike između molekula vode. Na mnogo načina, upravo je to da se biologija razlikuje od kemije i fizike; Nije bilo slučajno da su neki povjesničari znanosti smatrali da je najveća pozornost vezana za varijabilnost ne manje važna za Charlesa Darwina od otkrića načela prirodne selekcije.

Jedna od najznačajnijih manifestacija varijabilnosti (a istodobno i akcija prirodnog odabira) jest pojava i održavanje intraspecifičnog polimorfizma, uključujući i na temelju mimika, kada jedan imitirani tip oponaša nekoliko različitih modela. Nije slučajno da njezin interes za proučavanjem ne slabi (vidi, primjerice, članak: Mathieu Joron, 2008. Batesian Mimicry: Možeš li prekinuti promjenu mjesta – i vratiti ih?), A bilješke o tome redovito se pojavljuju na elementima. : Početni stadij speciationa u tropskim leptirima je fiksiran, gen odgovoran za evoluciju bojanja leptira, kompleksna slika mimike određena je jednim genom, teškim putom od kamuflaže do ratnih boja: matematički pristup. Iako nisam pronašla nikakve bilješke o mimikriji i polimorfizmu u zmijama na Elementima, već su dugo uključeni u njih (vidi, na primjer, ovaj pregled povijesti studija zmija bojanja: Harry W. Greene i Roy W.McDiarmid "Wallace i Savage: Heroji, teorije i mimikacija otrovnih zmija").

Ipak, postoji toliko mnogo predmeta i tako malo znanstvenika da još uvijek nema odgovora na mnoga pitanja. Na primjer, kako je naslijedila bojanje ove vrste zmije? Kakav će potomci, na primjer, dati crvenu crnu ženu i bijelo-crni mužjak? Zašto je Batesova mimikaža u nekim slučajevima strogo promatrana u područjima suživota imitacija i modela, au drugim slučajevima (poput naše zmije) imitatori svijetle boje nalaze se čak i izvan raspona modela? Budući da se svijetlo raspršujuće obojenje može pojaviti u neškodljivoj vrsti – uostalom, ne savršeno imitira bojanje opasnog modela; ali onda, čini se, u početnoj fazi, razbijanje bi trebalo učiniti jednu štetu? Možete sami razmisliti o tim pitanjima. Nekima se može odgovoriti čitanjem članaka navedenih u potrazi. No, za bilo koji od ovih pitanja nema "pravih odgovora" za sve prigode – znanstvenici uvijek moraju shvatiti kako je to slučaj.


Like this post? Please share to your friends:

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