https://frosthead.com

Дисекция на гениталите на молци в името на науката

Едва след залез слънце и аз седя в камион сред избелените бели дюни на Националния паметник на Белите пясъци в Ню Мексико и чакам тъмнината да падне напълно. Тук съм тръгнал с ентомолог Ерик Мецлер в преследване на някои от най-богато разнообразните същества, които се появяват от тези дюни: молци.

Свързано съдържание

  • Каква е разликата между молци и пеперуди и повече въпроси от нашите читатели

След като е достатъчно тъмно, преминаваме към поредица от черни светлини, които сме нанизали на линия за дрехи, за да привлечем безшумните ламели. Под хладното лилаво сияние на инсталацията забелязвам първия ни екземпляр, който плаваше към мен на земята.

"Отлично!", Казва Мецлер, веднага разпознавайки вида. "Това е белият денсис, фантастично", добавя той, докато ми подаде стъклена подложка и корк, за да я събера.

Metzler редовно събира молци тук от 2007 г. от името на Националната паркова служба. Пенсионен ентомолог, който все още заема допълнителни длъжности в Мичиганския държавен университет и Ню Мексико държавния университет, Мецлер с удоволствие открива Protogygia whitesandensis - първият местен вид молец, открит някога в Бели пясъци - през първата година от изследването му. Оттогава той е намерил изумителни 600 вида, включително повече от 50 други, напълно нови за науката, които той е регистрирал в Националните колекции на Smithsonian.

Защо суровата, пуста среда, която получава само 10 инча дъжд годишно и люлеене между огромни температурни крайности, ще съдържа такова необичайно разнообразие, все още е загадка. „Това е изключително голям брой, особено като се има предвид колко безплоден е пейзажът“, казва Мецлер. И много ентомолози не са особено задвижвани да разберат защо, добавя той, имайки предвид, че има толкова много повече харизматични насекоми, които трябва да се изучават.

Но Мецлер е ангажирал края на кариерата си за старателно дисекция на стотици молци, за да разбере по-добре тяхната еволюция. Самоописан „евангелист на молци“ Мецлер е пленен от тези трептящи насекоми още от детството. Започнал да събира пеперуди, но се прехвърлил на молци, когато се заел с ежедневна работа в гимназията и можел да събира само през нощта.

„Открих, че има много повече молци, отколкото пеперуди - казва той, все още толкова очарован от тях на 72-годишна възраст.„ Никога не бих избягал от молци. “

Учените изчисляват, че знаем само 20 процента от всички видове молец в света, в сравнение с около 90 процента от приблизително 20 000 вида пеперуди. Това е така, защото има приблизително 30 пъти повече видове молец, казва Робърт Робинс, уредник в отдела за ентомология на Smithsonian, който изучава еволюцията на пеперудите. Робинс също така се съгласява, че знаем по-малко за молците, отколкото за пеперудите, просто защото те не са толкова привлекателни.

„Обикновено изображението на молци е, че са космати и ядат вълнени пуловери, “ казва Робинс.

Metzler поставя светлини и бял лист, за да привлече молци за събиране. (Лора Попик) Националният паметник на Белите пясъци се състои от 275 квадратни мили гипсови дюни, което го прави най-голямото поле от гипсови дюни в света и екстремна среда за всяко животно, което да си направи дом. (Лора Попик) Мецлер е открил повече от 600 вида молци в Националния паметник на Бели пясъци от 2007 г. (Лаура Попик) Най-добрият начин да разкажете два вида молци един от друг е чрез разчленяване на гениталиите им. По-горе са мъжките гениталии на Protogygia whitesandensis, вид, ендемичен за Бели пясъци. Едеагусът отдясно пренася спермата на женската. (Ерик Мецлер) Мецлер улавя молци във флакони и ги съхранява на лед, докато не може да ги анализира в лабораторията си. (Лора Попик)

За необученото око много молци от Бял пясък изглеждат абсолютно еднакво: приблизително едно-инчов размах на крилата, с пухкави сиви тела и крила, отчетливият бял цвят на гипсовите дюни. И все пак за експертното око има разграничения. За да ги разбере, Мецлер разчита на молекулярни анализи, за да отдели ДНК на молците. Но той също използва изпитания метод за разчленяване на гениталиите на молци - досаден, но най-добрият начин за визуално разграничаване на видовете.

Чрез тази работа Мецлер е убеден, че Белите пясъци могат да имат най-голямото разнообразие от местни молци в страната, наравно със степента на разнообразие, срещана при други животни на Галапагоските острови.

Робинс казва, че близкият анализ на Мецлер за Белите пясъци може да допринесе за ограниченото ни разбиране за еволюцията на молци. Тъй като молците и пеперудите не се запазват добре като вкаменелости, учените не разбират добре каква трябва да бъде „нормалната“ скорост на еволюция. Но знаем, че дюните на Бели пясъци са се образували през последните 10 000 години, което означава, че всички молци, ендемични от този регион, може да са се развили и в този период от време.

„Ако всички тези видове могат да се развият след 10 000 години, това е доста невероятно“, казва Робинс.

За да разгадае това явление, Мецлер прекарва безброй часове, седейки над микроскопа в домашната си лаборатория в Аламогордо, на половин час път с кола от Бели пясъци. (За негова признателност, съпругата му Пат няма нищо против хилядите молци, които съхранява във фризери в гаража и кухнята му.) Когато се присъединя към него в неговата лаборатория, той ми показва женски молец с големина на нокът за нокти на ноктите. дъска и ми връчва слайд, съдържащ гениталиите на този вид.

Всичко, което виждам, е оцветена петна. "Всъщност има нещо в това зацапване, когато е достатъчно увеличено", казва Мецлер, докато се люлее около стола си и подрежда слайда под микроскоп. Когато я гледам под 40-кратно увеличение, зацапването се появява като деликатен орган с форма на медуза, наречен corpus bursa - чувалът, в който женската събира сперма. „Когато го гледате под микроскоп, той е много привлекателен“, казва Мецлер. Трябва да се съглася.

Ако всичко върви добре, Мецлер може да подготви слайд от гениталии от молци за един ден. Първо той откъсва корема и го накисва в калиев хидроксид, съставка в Драно. Това разтваря цялата мека тъкан, която той отстранява с четка за боядисване, оставяйки само екзоскелета и полови органи - единствените части, направени от твърдия материал, наречен хитин, същите неща, открити в ноктите и косата на човека.

След като всичко е ясно разположено и оцветено върху слайдове, той гледа дали органите от мъжки и женски мач съвпадат чрез „заключване и ключ“, което означава, че са от един и същи вид. Но това не винаги се вижда от човешките очи. Когато не може да идентифицира вид, само като погледне неговия орган или крило, той се консултира с библиотеката си и изпраща снимки на колегите си. Ако все още е натъпкан, той изпраща проба за крака в Университета на Гвелф в Онтарио - най-голямото хранилище на молци в Северна Америка - за молекулен анализ.

Ентомолозите не са единодушни за това, което определя отделен вид молец, казва Робинс, а някои твърдят, че молците на Мецлер не са всички различими. Но според широко приетите стандарти за наличието на различни гениталии и молекулни баркодове, според него, 600-те различни молци от Бели пясъци се открояват като отделни видове. „По нормални стандарти това са различни видове и това не е нещо, което някой е очаквал преди [Мецлер] да се премести там“, казва Робинс.

Джеймс Малет, ентомолог от Харвардския университет, който изучава еволюцията и спецификацията на пеперудите, се чуди дали подобни проценти на ендемизъм ще бъдат намерени другаде, ако се проведе един и същ тип дългосрочно проучване. „В САЩ има сравнително малко ентомолози и сравнително големи области“, посочва той.

Но Малет отбелязва, че Белите пясъци съдържат растителни видове, които са били обезцветени от паша и развитие на други места в Югозапада, което го прави особено ценно място за проучване на нови видове и асоциации на видове. „Смятам, че е фантастично, че те изучават тази област, тя заслужава да бъде проучена“, казва Малет.

Което прави още по-забележителното, че ако Мецлер не беше решил да се оттегли в южната част на Ню Мексико, вероятно молците щяха да останат неразкрити. Както казва Робинс: „Говорим за просто невероятно откритие, направено чисто случайно“.

Дисекция на гениталите на молци в името на науката