Hady, tygři, hadi, zebry a další • Sergej Glagolev • Populární vědecké úkoly na "prvcích" • Biologie

Hadi tygři, zebra hadi a jiní

Úkol

Severoamerický had Sonora semiannulata Existují čtyři odrůdy, které jsou zřetelně odlišeny barevnými barvami (viz obr. 1).

Čtyři barevné morfy severoamerického hada Sonora semiannulata

Myslíš proč Jsou spaseni všichni? Proč Jeden, více přizpůsobený morph nevyruší všechny ostatní?


Tip 1

Úkol neříká, zda tyto morfy žijí na stejném území nebo na jiných. Pokuste se spekulovat o tom, jak může být jejich existence zajištěna v obou případech.


Tip 2

Pokud žijí na stejném území, zvažte, zda to znamená, že se vždy nacházejí společně a ve stejném poměru.


Tip 3

Sonora semiannulata – malý had, neškodný pro velká zvířata. Jeho hlavní nepřátelé jsou dravci. Přemýšlejte o tom, proč jsou dva z jeho morphů natřeny tak, aby byly pravděpodobně viditelné na jakémkoli pozadí.


Řešení

Stejně jako mnoho biologických problémů má tato řada možných řešení. Jedním z nejjednodušších řešení je například toto: čtyři morfy představují nezralé a sexuálně zralé muže a ženy. Barevná vize hadů je dobře rozvinutá a včas si všimne jedinců opačného pohlaví a rozlišuje potenciálního sexuálního partnera odnezralé osoby jsou důležité. Takové rozhodnutí by však mírně odporovalo podmínce, pokud jde o "odrůdy".

Další řešení lze navrhnout, pokud jsou všechny tyto morfy v různých oblastech. V takovém případě může barva každé morfy nejlépe odpovídat pozadí – dokonce i jasně pruhovaná barva, podivně, může někdy maskovat zvíře. Skryje obrysy těla, jako na této fotografii ryby (obr. 2), a je obtížné určit přesné rozměry a směr pohybu (toto zbarvení se nazývá dissecting, viz Disruptivní zbarvení). (Ve skutečnosti je třeba si uvědomit, že roli rozpadajícího se barvení pro mnoho zvířat – například zebry – stále není úplně jasná, viz poznámka Proč jsou Zebras pruhované?).

Vzorek na zadní a boční straně bubeníka (Equetus punctatus) – příklad pitné barvy. Foto: Dr. Tom Doeppner, Brownova univerzita

V zásadě mohou lidé s různými barvami najít vhodné pozadí ve stejné oblasti, ale v různých biotopech.

Dá se předpokládat, že oba pruhované morfy našeho hada žijí ve stejných oblastech jako některé jedovaté hady a napodobují je (napodobují). Když nechráněný druh "napodobuje" jeho barvu, tvar těla nebo jiné dobře chráněné chování, mluví o Bates mimicry.To je rozšířené mezi hady severní Ameriky, kde jedovaté korálové hady slouží jako role modelů.

Rozlišovat mezi jedovatými a ne-jedovatými hady v Severní Americe je pravidlem obvykle "Červená na černé, nedostatek jedu; Červená na žluté zabijákovi"(" Červená na černé – žádný jed, červená na žluté – smrtelně jedovatá "); Jeden z článků Wikipedie obsahuje 17 veršů tohoto pravidla. To znamená, že korálové hady mají žluté pruhy v kontaktu s červeným pozadím, zatímco u neškodných imitátorů se žluté a červené plochy nedotýkají (viz obr. 3).

Jak rozlišovat jedovatý korálový had (korálový had) od neškodného královského hada (králův had)? Obrázek z pinterest.com

Ale z tohoto pravidla, stejně jako z většiny biologických pravidel, existují výjimky. Mezi korálovými hady existuje také polymorfismus barvy av některých oblastech některé druhy korálových hadů nemají žluté pruhy. Červená na černé může také zabít, buďte opatrní!

Pravděpodobně červeno-černá morfa opravdu napodobuje některé korálové hady. Zda je černobílý morph považován za "simulátor", není jasné. S největší pravděpodobností ne, i když některé jedovaté chřestýše mají podobnou barvu.Současně, jak se uvádí v nápovědě 2, všechny čtyři morfy se nacházejí na stejném území, ve stejném počtu obyvatel. Jak lze to vysvětlit? Vědci z Michiganské univerzity se to pokusili zjistit (viz článek Christian L. Cox & Alison R. Davis Rabosky, 2013. Prostorová rozmanitost v polymorfních hadích, stejně jako jeho populární prezentace).

Udělali obrovskou práci: v různých oblastech zachytili asi 350 živých hadů a studovali více než 2500 exemplářů odebíraných ve stejných oblastech po dlouhou dobu a uložených v muzejních sbírkách. Pak studovali neutrální (neselektivní) genetické markery DNA u těchto populací a zjistili, že tyto populace jsou špatně izolované a neprojevily období prudkého poklesu, to znamená, že nepodléhaly genetickému driftu. Poměr počtu morfů v různých populacích se prudce lišil!

Bylo by možné odstranit rozdíly ve frekvencích jedovatých "modelů"; ale zdá se, že nebyl nalezen vztah mezi frekvencí imitace morphu a hojností korálových hadů. Kromě toho byly nalezeny jasně červené a černé pruhované morfy i na místech, kde se korálové hadi vůbec nenajdou.

Potom se vědci podívali na to, jak se počet různých morfů v každé populaci mění v průběhu času. A ukázalo se, že ve většině případů to morf, který byl v určitém okamžiku nejmenší, se nakonec stal stále častějším a naopak. Počet morfů je tedy ovlivněn výběrem závislým na klasické zátěži (viz volba závislá na kmitočtu) – kvůli tomu žádný z morfů nevytahuje ostatní. Ukazuje se, že rarita morphů sama o sobě jí přináší výhody.

Vyvstává otázka: proč? Tato práce neposkytuje odpověď, ale v podobných případech je známa. Může to být způsobeno vytvořením "vyhledávacího obrazu" pro dravce (viz poznámka Zástupci menšiny mají větší šanci na přežití). Sběrači hub vědí, co to je. Pokud hledáte a shromažďujete russula, přestanete si všimnout "maskování" bílé. A pokud chcete shromáždit bílé, musíte "donutit sebe" ignorovat Russula. Mnozí dravci se chovají podobným způsobem: cílevědomě hledají obyčejnou a prospěšnou kořist a "donutit sebe samy", aby nevěnovali pozornost vzácné kořisti.


Po slovu

Jedním z nejpozoruhodnějších rysů živých organismů je jejich variabilita.Biolog je mnohem pravděpodobnější, že bude muset vzít v úvahu rozdíly mezi jednotlivci stejného druhu než chemik – potenciální rozdíly mezi molekulami vody. V mnoha ohledech se biologie liší od chemie a fyziky; Nebylo náhodou, že někteří vědci z oblasti vědy považovali za mimořádně důležitou pozornost věnovanou variabilitě pro Charlese Darwina méně důležitý než objev principu přirozeného výběru.

A jedním z nejpozoruhodnějších projevů variability (a současně působení přirozené selekce) je vznik a udržování intraspecifického polymorfismu, a to i na základě mimikry, kdy jeden typ imitace napodobňuje několik různých modelů. Není to náhodou, že její zájem o jeho studium není oslabován (viz například článek: Mathieu Joron, 2008. Batesian Mimicry: Můžeš změnit svůj bod – a dostat je zpátky?) A poznámky o tom se pravidelně objevují na prvcích. .: Počáteční fáze speciace u tropických motýlů byla zjištěna, byl zjištěn gen zodpovědný za vývoj zbarvení motýlů, komplexní obraz mimikry je určen jedním genem, obtížná cesta od maskování k válečné barvě: matematický přístup). Ačkoli jsem nenašel žádné poznámky o mimikrii a polymorfismu v hadích na prvcích, oni byli také do nich zapojeni po dlouhou dobu (viz např. Tento přehled historie studia hadího zbarvení: Harry W. Greene a Roy W.McDiarmid "Wallace a Savage: hrdinové, teorie a jedovaté hadí mimikry").

Nicméně existuje tolik objektů a tak málo vědců, že ještě neexistují odpovědi na mnoho otázek. Například jak je zbarvení tohoto druhu hada zděděno? Jakému potomstvu udělí červeně-černá žena a bílý-černý samec? Proč se Bates mimikry v některých případech pozorovaly přísně v oblastech koexistence imitátorů a modelů a v jiných případech (jako náš had) jsou imitátoři s jasnými barvami nalezeni i mimo rozsah modelů? Jelikož se světlé maskování může objevit u neškodného druhu – koneckonců to okamžitě dokonale nepropojuje zbarvení nebezpečného modelu; ale pak by se zdálo, že v první fázi by demaskování mělo ublížit? Tyto otázky můžete sami uvažovat. Některé mohou být zodpovězeny čtením článků citovaných v následném slovu. Neexistuje však žádná pravá odpověď "na všechny příležitosti" na některé z těchto otázek – vědci musí vždy zjistit, jak tomu tak je.


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: :???: :?: :!: