https://frosthead.com

Нетни печалби

Какво успокоение е в тази техно-луда епоха, че един учен все още може да направи важни изследвания в задния си двор с мрежа от пеперуди.

От тази история

[×] ЗАКРИТЕ

Показва се около два пъти повече от нормалния си размер, обикновена краставица за ходене предпочита растението цеанотус за смесване. (Кристина Сандовал) Ивичестият сорт търси игленовидни листа на козирата. (Кристина Сандовал)

Фото галерия

Кристина Сандовал е студентка по екология в Калифорнийския университет, Санта Барбара, когато, в ръка, тя се насочи към покритата с чапарала планина Санта Инес близо до кампуса в търсене на дипломна работа. Там тя пъхна мрежата по различни храстови и растителни клони и след това ги разклати, за да види какво е изпаднало. Заедно с прашна пътека от изсъхнали листа, паяци и птичи изхвърляния тя събираше асортимент от насекоми с дълги сантиметри, които приличаха на клонки с мъниста очи - пешеходни клечки, далечни братовчеди на щурци и хлебарки. Всъщност тя беше открила нов вид бастун, който, в съответствие с таксономичната традиция, е кръстен на нея, Timema cristinae . "Чувствах се горда", каза тя за честта и добави, че това й дава усещане за безсмъртие и дори я кара да се чувства защитна от шесткракия си съименник.

Постижението може да изглежда напълно достатъчно за обучение на учен, но това беше само началото. Дръпвайки отровен дъб, метлици, изгаряйки топлина и дрънкалки, за да наблюдава бастуна си в изтърканото му местообитание, примамявайки домашни капани, за да се запознае с хищниците си и си партнира с други учени, за да събере генетичния си грим, Sandoval преследва това невероятно създание в продължение на 13 години. Сега тя вярва, че предлага рядък поглед върху процеса, който Чарлз Дарвин известен като „произход на видовете“. Събраните от нея доказателства сочат, че пешеходната й пръчка, тъй като е толкова интензивно преследвана от гущери и птици, е на прага да направи най-големия скок на биологията, като се раздели на два различни вида - явление, над което учените отдавна озадачават, но рядко се наблюдават директно,

"Един от най-големите въпроси в биологията е как се формират видове?" казва 41-годишната Сандовал, която получи докторат през 1993 г. и сега е директор на резервата Coal Oil Point, свързано с университет убежище за диви животни в Санта Барбара. "Просто в нас е да искаме да разберем какво се случва в природата, за да създадем невероятното многообразие, което виждаме." Подобно на други пешеходни пръчици, T. cristinae не може да лети, живее само няколко месеца и прекарва по-голямата част от часовете си през деня, стояйки перфектно, скучно неподвижно. Разпространява се на Запад, казва Сандовал, и е по-плътен и има по-къси крака, отколкото други стъпала, а гениталиите на мъжа са отличителни. Но основната причина, че Sandoval е изучавал насекомото толкова интензивно, е оцветяването му, което се предлага в две форми и варира според вида на храста, който насекомото обитава. Тези, които предпочитат растението цианотус, което има жълтеникаво зелени овални листа, самите те са обикновени жълтеникаво зелени; обичат да почиват в средата на лист от цеанот. За разлика от него, T. cristinae, частично от храста на шами, който има тъмнозелени, игловидни листа, носи ивица на гърба си и обгръща листа. И в двата случая оцветяването прави насекомото почти невидимо за хищниците като сините джейзи и гущерите, както Сандовал открива при полеви тестове. Когато постави раирани или обикновени насекоми на клон от предпочитания им храст, много по-малко бяха изкопани нагоре в сравнение с тези, които поставиха на клони на „грешния“ храст.

Това, че пешеходната пръчка живее камуфлаж, не е изненада; в края на краищата децата от училищните класове изучават това същество като един от по-крещящите примери за адаптация на природата. Но Сандовал изведе явлението на ново ниво. Според стандартната гледна точка на адаптацията, индивидът с отбранителен ръб е по-вероятно, отколкото пробата на мелницата, да оцелее в конкурентен свят на птици-ядат-бъгове и да предаде своите гени на следващото поколение. Но как разнообразие, различаващо се само от защитен механизъм, се развива в нов вид, който вече не се свързва с членове на вида, от който произхожда?

Част от отговора може да се намира в навиците на чифтосване на T. cristinae . Ивичестият или обикновен сорт има тенденция да се чифтосва със собствен вид, откриха Sandoval и колеги, въпреки че насекомите имат лошо зрение. Предпочитанието може да се основава на миризмата, казва тя, или на нарушаване на ритуала на ухажване. Когато мъжкият ходило иска секс, той приклеква отгоре на женската и гъделичка антените й със собствените си, като същевременно гали корема й по краката. Ако има интерес, тя ще се сдружава; ако не, тя ще го отблъсне. "Може би мъжките от различни сортове вече нямат подходящо оборудване", казва Сандовал. "Може би не правят правилното гъделичкане."

Какъвто и да е намекът, който насекомите използват, важното е, че по някакъв начин гените, които влияят на предпочитанията за чифтосване, се предават заедно с гените, които определят дали пешеходната пръчка е райета или обикновена. Тогава хищниците грубо подсилват избора на чифтосване на T. cristinae : потомството, което не е нито ивичесто, нито обикновено, вероятно не се крие добре и е лесно да ги вземе за гущери и птици. Потомството, което се крие добре, оцелява, чифтосва се със собствения си вид и т.н. Ако с течение на времето случаи на успешно кръстосване между райета и обикновени сортове трябваше да потънат до нула, тогава два вида биха съществували вместо един.

От Дарвин биолозите по принцип вярват, че в природата се образуват нови видове след някакво случайно случайно събитие. Но наскоро Sandoval и неговите колеги съобщиха доказателства, противно, показвайки, че райета и обикновени сортове изскачат по хълмовете. Работейки с молекулярни биолози от университета „Саймън Фрейзър“ в Британска Колумбия, тя взе проба ДНК от няколко популации от райета и обикновени пешеходни пръчици по склона на Санта Инес. Тя откри, че раирана и обикновена пешеходна пръчка от един и същи храст са по-тясно свързани помежду си, отколкото с ходещи пръчки с подобен вид, които живеят на няколко храсталака. Обикновено зелени и райета пешеходни пръчки непрекъснато се раждат, да речем, на плосколистния храст. Но най-обикновените зелени червеи в крайна сметка преобладават, защото хищниците заличават повечето от ивиците.

Това е голяма новина за еволюционните биолози, които отдавна вярват, че две групи от един вид ще трябва да бъдат разделени от огромни бариери на географията и времето - например океан или планина, и може би хиляди години - преди те да се развият до точката, в която те не биха могли или не биха могли да се кръстосват. Констатацията, че двете визуално различаващи се разновидности на T. cristinae са възникнали не веднъж, а многократно в храст след храст, е силен знак, че за уточняване не е необходима географска бариера или невъзможен период от време.

Долф Шлютер, еволюционен биолог от Университета на Британска Колумбия във Ванкувър, е открил подобни резултати в своите проучвания на риба, която не може да се използва. Той казва, че констатациите на краката са "изключително готини", защото съчетават ДНК технологията със старомодна полева работа, за да разкрият вътрешните работи на еволюцията, които обикновено са твърде бавни за наблюдение.

Сандовал казва, че няма заместител за биенето на храстите. „За да бъдеш добър натуралист, трябва да излезеш на полето с широко отворени очи“, казва тя. "Трябва да обърнете внимание, за да развиете интуицията. Аналитичните умения са важни, както и късметът. Но интуицията е от решаващо значение, така че винаги да сте готови да преследвате това, което се очертава късметът."

Нетни печалби