https://frosthead.com

Колумбините и техните опрашители: Еволюционна приказка

Адаптивната радиация е принцип в еволюционната биология, при който един вид в отговор на възможности в своята среда, бързо се адаптира и развива нови черти и се диверсифицира в много видове. Пример за адаптивно излъчване се открива в колумбиновите цветя (род Aquilegia ), група от около 70 вида, които имат нектарни шпори, простиращи се от основата на цветните венчелистчета. Това, което прави тези шпори специални, е, че всеки вид има шпори с различна дължина, привидно приспособени към опрашителя на този вид, независимо дали е колибри, ястреб или пчела.

Учените от Чарлз Дарвин наблюдават подобни примери за адаптивно лъчение, но не успяват да опишат какво се случва в клетъчен или генетичен мащаб. „Дарвин, наблюдавайки орхидеите, призна, че изключително дългата нектарна шпора на Анграекума трябва да е еволюирала съвместно с еднакво дългия език на молеца, който го е опрашил, но точният механизъм за този вид адаптация е въпрос на спекулации“, казва Шарън Гербоде от Харвардския университет.

Гербоде и нейните колеги от Харвард и Калифорнийския университет в Санта Барбара са разследвали този механизъм в колонки и докладват за своите открития в Proceedings of the Royal Society B. От десетилетия учените смятали, че разликите в дължината на нектарната шпора се дължат на броя на клетките в нектарната шпора. Но когато изследователите преброиха броя на клетките и изчислиха площта и степента на удължение на всяка клетка - което изисква повече от 13 000 измервания за няколко вида - те установиха, че предположенията са грешни. Почти цялата разлика в дължината на шпора може да се отдаде на дължината на клетките.

При всеки вид клетъчното делене в нектарната шпора спира, когато шпора е дълъг около 5 милиметра. Тогава шпорите започват да се издължават и колко дни прекарат да растат, определя евентуалната дължина на шпора.

„Сега, когато разбираме истинската основа за развитие на първата поява и диверсификация на шпорите, можем да направим по-информирани предположения за това кои гени са допринесли за процеса“, казва съавторът на изследването Елана Крамер. По-нататъшните изследвания трябва да дадат на учените представа за генетичната основа зад излъчването на този род.

Вижте цялата колекция от снимки на изненадващата наука на седмицата и получете още научни новини от Smithsonian на нашата страница във Facebook.

Колумбините и техните опрашители: Еволюционна приказка