Rắn, hổ, rắn, ngựa vằn và những người khác • Sergey Glagolev • Các nhiệm vụ khoa học phổ biến về “Yếu tố” • Sinh học

Rắn hổ, ngựa vằn rắn và những người khác

Nhiệm vụ

Rắn Bắc Mỹ Sonora semiannulata Có bốn giống được phân biệt rõ ràng bằng màu sắc – hình thái màu (xem hình 1).

Bốn hình thái màu của loài rắn Bắc Mỹ Sonora semiannulata

Bạn có nghĩ tại sao Tất cả chúng có được lưu không? Tại sao Một, morph thích nghi hơn không ép buộc tất cả những người khác?


Mẹo 1

Nhiệm vụ không nói liệu những hình thái này sống trên cùng một lãnh thổ hay trên các lãnh thổ khác nhau. Hãy thử suy đoán về cách thức tồn tại của chúng có thể được đảm bảo trong cả hai trường hợp.


Mẹo 2

Nếu họ sống trong cùng một lãnh thổ, hãy xem xét liệu điều này có nghĩa là họ luôn được tìm thấy cùng nhau và có tỷ lệ ngang nhau.


Mẹo 3

Sonora semiannulata – rắn nhỏ, vô hại cho động vật lớn. Kẻ thù chính của nó là chim săn mồi. Hãy suy nghĩ về lý do tại sao hai hình thái của nó được vẽ để chúng có thể được nhìn thấy trên nền bất kỳ.


Giải pháp

Giống như nhiều vấn đề sinh học, cái này có nhiều giải pháp khả thi. Ví dụ, một trong những giải pháp đơn giản nhất có thể là: bốn hình thái đại diện cho, tương ứng, con đực và con cái trưởng thành chưa trưởng thành và tình dục. Tầm nhìn màu sắc của rắn được phát triển tốt, và trong thời gian để thông báo cá nhân của người khác giới và để phân biệt các đối tác tình dục tiềm năng từcá thể chưa trưởng thành là quan trọng. Tuy nhiên, một quyết định như vậy sẽ hơi mâu thuẫn với điều kiện nói đến "giống".

Một giải pháp khác có thể được đề xuất nếu tất cả các hình thái này được tìm thấy ở các khu vực khác nhau. Trong trường hợp này, màu sắc của mỗi hình thái có thể chỉ phù hợp nhất với nền – thậm chí là màu sọc sáng, đủ kỳ quặc, đôi khi có thể che một con vật. Nó ẩn các đường nét của cơ thể, như trong ảnh của một con cá (Hình 2), và làm cho nó khó khăn để xác định kích thước chính xác và hướng chuyển động (màu này được gọi là mổ xẻ, xem màu sắc phá vỡ). (Trong sự công bằng, nó phải được công nhận rằng vai trò của việc chia cắt màu cho nhiều loài động vật – chẳng hạn như, ví dụ, ngựa vằn – vẫn chưa hoàn toàn rõ ràng; xem lưu ý Tại sao là Ngựa vằn sọc?).

Các mô hình trên mặt sau và mặt của tay trống biển (Equetus punctatus) – một ví dụ về màu sắc phân tích. Ảnh: Dr. Tom Doeppner, Đại học Brown

Về nguyên tắc, các cá nhân có màu sắc khác nhau có thể tìm thấy một nền tảng thích hợp trong cùng một khu vực, nhưng trong các sinh cảnh khác nhau.

Người ta sẽ giả định rằng hai hình thái sọc của con rắn của chúng ta sống trong cùng khu vực với một số loài rắn độc và bắt chước chúng (bắt chước). Khi một loài không được bảo vệ "bắt chước" với màu sắc, hình dạng cơ thể hoặc hành vi được bảo vệ tốt khác của chúng, chúng sẽ nói về mô phỏng Bates.Nó được phổ biến rộng rãi trong số các loài rắn ở Bắc Mỹ, nơi loài rắn san hô độc hại đóng vai trò là mô hình vai trò.

Để phân biệt giữa rắn độc và không độc ở Bắc Mỹ, quy tắc thường là “Màu đỏ trên màu đen, nọc độc thiếu; Đỏ trên đồng đội sát thủ vàng"(" Đỏ trên nền đen – không độc; đỏ trên vàng – độc hại chết người "); Một trong các bài viết trên Wikipedia chứa 17 phiên bản của quy tắc này. Nó có nghĩa là những con rắn san hô có sọc màu vàng tiếp xúc với nền đỏ, trong khi những kẻ bắt chước vô hại các vùng màu vàng và đỏ không chạm vào (xem Hình 3).

Làm thế nào để phân biệt một con rắn san hô độc (con rắn san hô) từ một con rắn hoàng gia vô hại (King snake)? Ảnh từ pinterest.com

Nhưng từ quy tắc này, như từ hầu hết các quy tắc sinh học, có những ngoại lệ. Trong số các loài rắn san hô, đó cũng là một đa hình của màu sắc, và ở một số khu vực, một số loài rắn san hô không có sọc màu vàng. Vì vậy, màu đỏ trên màu đen cũng có thể giết chết, hãy cẩn thận!

Có lẽ, hình thái màu đỏ-đen thực sự bắt chước một số loài rắn san hô. Cho dù nó có thể xem xét một morph đen-trắng như là một "bắt chước" là không rõ ràng. Rất có thể là không, mặc dù một số rắn chuông độc có màu tương tự.Đồng thời, như họ nói trong gợi ý 2, tất cả bốn hình thái được tìm thấy trên cùng một lãnh thổ, trong cùng một quần thể. Làm thế nào điều này có thể được giải thích? Các nhà khoa học từ Đại học Michigan đã cố gắng tìm ra (xem bài viết của Christian L. Cox & Alison R. Davis Rabosky, 2013. Đa dạng về không gian trong các loài rắn đa hình, cũng như bài thuyết trình phổ biến của nó).

Họ đã làm một công việc khổng lồ: họ bắt được khoảng 350 con rắn sống ở các khu vực khác nhau và nghiên cứu hơn 2500 mẫu vật được thu thập trong cùng một khu vực trong một thời gian dài và được lưu trữ trong các bộ sưu tập bảo tàng. Sau đó, họ nghiên cứu các chỉ thị di truyền trung tính (không chọn lọc) của DNA trong các quần thể này và thấy rằng những quần thể này bị cô lập kém và không trải qua thời kỳ suy giảm mạnh, nghĩa là chúng không bị trôi gen. Tỷ lệ số lượng morphs trong các quần thể khác nhau rất khác nhau!

Nó sẽ có thể viết ra sự khác biệt trong các tần số của "mô hình" độc hại; nhưng có vẻ như mối quan hệ giữa tần suất bắt chước morph và không tìm thấy sự phong phú của loài rắn san hô. Hơn nữa, các hình thái sọc đỏ và đen tươi sáng được tìm thấy ngay cả ở những nơi không tìm thấy loài rắn san hô.

Sau đó, các nhà khoa học đã xem xét số lượng các hình thái khác nhau trong mỗi quần thể thay đổi theo thời gian như thế nào. Và hóa ra là trong hầu hết các trường hợp, hình thái đó, mà tại một thời điểm nào đó là nhỏ nhất, cuối cùng trở nên phổ biến hơn và ngược lại. Do đó, số lượng morph bị ảnh hưởng bởi lựa chọn phụ thuộc tần số âm thanh cổ điển (xem lựa chọn phụ thuộc vào tần số) – vì nó, không có hình thái nào làm đám đông bị loại ra. Nó chỉ ra rằng sự hiếm có của morphs trong chính nó mang lại cho nó lợi thế.

Câu hỏi đặt ra: tại sao? Công việc này không cung cấp câu trả lời cho nó, nhưng đối với những trường hợp tương tự, nó được biết đến. Điều này có thể là do sự hình thành của một "hình ảnh tìm kiếm" cho kẻ săn mồi (xem lưu ý Các đại diện của thiểu số có cơ hội sống sót cao hơn). Người hái nấm biết nó là gì. Nếu bạn đang tìm kiếm và thu thập russula, sau đó ngừng nhận thấy "mặt nạ" trắng. Và nếu bạn muốn thu thập người da trắng, bạn cần phải "ép buộc bản thân" để bỏ qua russula. Nhiều kẻ săn mồi hành xử theo cách tương tự: họ cố tình tìm kiếm con mồi phổ biến và có lợi hơn và "buộc bản thân" không chú ý đến con mồi quý hiếm.


Lời nói

Một trong những đặc điểm đáng chú ý nhất của sinh vật sống là sự biến đổi của chúng.Một nhà sinh vật học có nhiều khả năng phải tính đến sự khác biệt giữa các cá thể của cùng một loài so với một nhà hóa học – sự khác biệt tiềm năng giữa các phân tử nước. Trong nhiều cách, chính xác là sinh học này khác với hóa học và vật lý; Nó không phải là tình cờ mà một số sử gia khoa học coi sự chú ý tối thượng được rút ra để biến đổi không kém phần quan trọng đối với Charles Darwin hơn là khám phá ra nguyên tắc chọn lọc tự nhiên.

Và một trong những biểu hiện đáng chú ý nhất về biến thiên (và cùng lúc đó, hành động chọn lọc tự nhiên) là sự xuất hiện và duy trì tính đa hình trong suốt, kể cả trên cơ sở bắt chước, khi một loại giả bắt chước nhiều mô hình khác nhau. Nó không phải là tình cờ mà cô ấy quan tâm đến việc nghiên cứu nó không hề suy yếu (xem, ví dụ, bài viết: Mathieu Joron, 2008. Batesian Mimicry: Bạn có thể thay đổi điểm của bạn – và lấy lại chúng?), Và ghi chú về nó thường xuyên xuất hiện trên các yếu tố. Giai đoạn ban đầu của sự suy đoán trong các loài bướm nhiệt đới đã được cố định. Các gen chịu trách nhiệm cho sự phát triển của màu sắc của bướm đã được tìm thấy. Mặc dù tôi không tìm thấy bất kỳ ghi chú nào về sự bắt chước và đa hình trong rắn trên Element, chúng cũng đã tham gia vào chúng trong một thời gian dài (xem ví dụ, xem xét lại lịch sử nghiên cứu về màu rắn: Harry W. Greene và Roy W.McDiarmid “Wallace và Savage: Heroes, Theories, và Simple Mimicry”.

Tuy nhiên, có rất nhiều đối tượng và rất ít nhà khoa học chưa có câu trả lời cho nhiều câu hỏi. Ví dụ, màu của loài rắn này được thừa hưởng như thế nào? Chẳng hạn, con cái sẽ cung cấp cho một phụ nữ da đen-đen và một người đàn ông da trắng đen? Tại sao Bates bắt chước trong một số trường hợp quan sát chặt chẽ trong các lĩnh vực cùng tồn tại của người bắt chước và mô hình, và trong các trường hợp khác (như rắn của chúng tôi) bắt chước với màu sắc tươi sáng được tìm thấy ngay cả bên ngoài phạm vi của mô hình? Như một màu sắc sáng rõ ràng có thể xuất hiện trong một loài vô hại – sau khi tất cả, nó không ngay lập tức hoàn toàn bắt chước màu của một mô hình nguy hiểm; nhưng sau đó, nó sẽ có vẻ, ở giai đoạn đầu, unmasking nên làm một tác hại? Bạn có thể tự mình nghĩ về những câu hỏi này. Một số có thể được trả lời bằng cách đọc các bài báo được trích dẫn trong từ sau. Nhưng không có câu trả lời đúng cho tất cả các câu hỏi này – các nhà khoa học luôn phải tìm ra cách thức này.


Like this post? Please share to your friends:
Trả lời

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: