https://frosthead.com

Жертва фалшиви гъсеници в името на науката

Прилича на ярко зелена гъсеница. В голяма степен се чувства като гъсеница (мека и леко дъвчаща). Кацва на листо, изпъстрено така, сякаш е на сантиметър напред, точно като гъсеница. Но щом птица щракне една върху тези мунчици, става очевидно, че това всъщност е парче зелена пластилинова глина, бързо формована от ръцете на еколозите.

Така че защо изследователите излъгват истински животни с фалшиви бъгове?

Оказва се, колко често се ядат истинските бъгове. „Не можеш да научиш толкова много за природата, ако се вгледаш в отделни видове“, казва екологът за насекоми Томаш Рослин. Преди пет години Рослин откри, че изучава арктически насекоми в отдалечена северна Гренландия. Но той беше осуетен от факта, че беше трудно да се измери колко често тези бъгове се изяждат, като се има предвид колко малко хищници са живели на тази географска ширина.

За разлика от това, колега, екологът от университета в Оксфорд Елеонора Слейд, каза на Рослин, че има голям успех в измерването на процента на бъгове в южния остров Борнео, който застъпва екватора. И Слейд, и Рослин, който работи за Шведския университет за селскостопански науки, но е базиран във Финландия, използваха креативна техника, придобила популярност през последните 15 години: ерзац насекоми.

За да заобиколят непрактичността на проследяването колко често се хранят действителните насекоми, еколозите често използват манекени, които са направени от глина за моделиране и са поставени в дивата природа, залепени за листа. Птиците обикновено хапят по тях, но бързо ги изплюват, след като разберат, че не са храна, оставяйки след себе си следи от ухапване. След като еколозите отново събират червеите, те могат да използват тези белези, за да видят колко често птици или други животни се опитват да ги изядат. Това може да даде общ усет на „натиска на хищниците“ върху насекомите в определена зона, казва Рослин.

Гъсеница, залепена за растение в северна Гренландия, чака да бъде дъвчена. Гъсеница, залепена за растение в северна Гренландия, чака да бъде дъвчена. (Томаш Рослин / Наука)

Разбит от огромните разлики между наблюденията на него и Слейд, Рослин си поставя за цел да определи тези тенденции на хищничеството чрез провеждане на експерименти в глобален мащаб. По този начин той се надяваше да създаде рамка за други изследователи, които да измерват по-общо отношенията между хищниците и тяхната плячка. Той също така се надява, че подобна рамка ще помогне на еколозите да преценят как изменението на климата и унищожаването на местообитанията могат да повлияят по различен начин на тези модели в различните райони.

"Много е трудно да се направи само с един изследовател", казва Рослин, но за щастие за него, "има еколози по целия свят."

Рослин се включи в неформална мрежа от близо 40 други изследователи на насекоми, базирани в места, вариращи от Smithsonian Tropical Research Institute в Панама до аванпости в Африка, Аляска, Австралия и Европа. Световният екип определи близо 3000 стандартизирани фалшиви гъсеници за 4 до 18 дни, за да им позволи да бъдат ухапани от птици и безгръбначни, а след това ги събра отново, за да измери колко са дъвчени.

Тропиците са едни от най-биологично разнообразните региони в света - притежават около половината от видовете на Земята, въпреки че обхващат по-малко от 7 процента от нейната земя - така че бихте очаквали да настъпи добро количество хищничество. Топлите температури, обилната влага и относително стабилният климат позволяват на околната среда там да поддържа милиони видове, които се хранят и подкрепят взаимно.

В резултат Рослин очаква да открие, че хищничеството се увеличава значително по-близо до екватора и по-близо до морското равнище. Както той казва, температурите са по-високи и като цяло има повече налична енергия в хранителната верига. С други думи, трябва да се яде повече живот и повече живот, за да го изядете, особено хладнокръвните безгръбначни.

"Това беше един от редките случаи, когато една велика теория се оказва вярна", казва Рослин. Изследователите установили, че шансовете на ухапана от гъста гъсеница се увеличават с 2, 7 процента за всяка степен на ширина, една се придвижва по-близо до екватора, а 6, 6 процента на всеки 100 метра се премества по-близо до морското ниво.

В най-високите географски ширини гъсениците са едва 13 процента по-вероятно да бъдат изядени, отколкото тези на екватора, докато на високата надморска височина те са само 24 процента по-вероятно да бъдат изядени, отколкото тези на морско равнище, според изследването, публикувано миналата седмица в списание Science . "Сега всъщност имаме прогноза за това, което трябва да видим", когато изучаваме взаимодействията на организма в различни части на света, казва Рослин.

Авторът на проучването Томаш Рослин държи една от сравнително малкото гъсеници в Северна Гренландия, дъвчена от хищник. Авторът на проучването Томаш Рослин държи една от сравнително малкото гъсеници в Северна Гренландия, дъвчена от хищник. (Томаш Рослин / Наука)

„Това е много чист резултат и той дава ясни доказателства, че силата на биотичните взаимодействия варира в зависимост от географската ширина и може да бъде свързана със забележителното многообразие на живота в тропиците“, казва екологът от Мичиганския университет Гари Мителбах, който е направил обширни изследвания на как разнообразието на видовете се различава в големи мащаби, включително по ширина.

Мителбах беше особено впечатлен от подхода на „тълпата“ от изследването на Рослин, казва той. (Под „набиране на тълпа“ той означава не, че проучването разчита на наблюдения на граждански учени, а че е включило учени от цял ​​свят, които вече са били разположени в ключови местности.) Резултатите, казва Мителбах, отразяват тези на проучване, направено преди близо 40 години от ентомолога на Университета на Уисконсин Робърт Жан за това как хищничеството на ларвите на оса от мравки варира в зависимост от географската ширина.

Това проучване изисква еднократно „херкулесово усилие“ от Жана, но Мителбах се надява, че изследванията на Рослин ще вдъхновят по-прости, съвместни експерименти в световен мащаб.

Мителбах предупреждава обаче, че тези резултати може да не се прехвърлят безпроблемно на изучаването на реални видове, тъй като глинените гъсеници не се движат или миришат като истински червеи. (За да бъдат бързи и рентабилни, изследователите разгръщат манекените си само за няколко секунди.)

След това Рослин планира да възприеме този съвместен подход обратно към Арктика, с по-фокусирано проучване, което разглежда как опрашването на насекомите се сравнява в различните части на региона. За него би било „прекалено скъпо“ да пътува през Арктика, провеждаща това изследване, но ако той проектира обикновен експеримент, той може да използва учените, които вече са базирани в изследователски станции в района, за да му помогнат.

"[Ние] всички можем да работим заедно за решаването на голям въпрос по много евтин и много ефективен начин", казва Рослин.

Жертва фалшиви гъсеници в името на науката