Toim. Märkus. Ootame tagasi külalisblogijat Greg Ladenit kahenädalasele blogimise ringreisile üllatava teaduse teemal.
Seotud sisu
- Boa ahendajad tapavad vereringet peatades
See on lugu maod, saared ja õpilased. Alustame maod.
Paljude erinevat tüüpi madude hulgas on ahendajad: boaanid ja pütoonid. Nad on lähisugulased, kes lahutasid miljoneid aastaid tagasi. Pythoneid leidub nii vanas maailmas (Aafrikas ja Aasias) kui ka Austraalias. Boasid (perekond Boidae) leidub uues maailmas (Põhja-, Kesk- ja Lõuna-Ameerikas, sealhulgas mõnel Kariibi mere saarel). Kõik nad tapavad oma saagiks, mässides selle ümber ja pigistades selle surnuks.
Boaside hulgas on Belize'is saarekeste vorm, mis on huvitatud looduskaitsjatest, ökoloogidest ja viimasel ajal käitumisbioloogidest. See on Snake Cayesi, grupi saarte Lõuna-Belize ranniku lähedal asuv miniatuurne boa. Kui ütlen “miniatuursed”, pean silmas seda, et nende pikkus ulatub 30 cm kuni umbes 2 meetrini (1–6 jalga). See on väike, võrreldes sama liigi mandri boasidega, mille pikkus võib ulatuda 4 meetrini (13 jalga).
Saartel elavate loomapopulatsioonide puhul on tavaline, et nende mandriosa suurus erineb. Keskmised ja suuremad imetajad, näiteks hirved, on saartel tavaliselt väiksemad, väikesed imetajad, näiteks närilised, tavaliselt suuremad. Midagi sellist võib juhtuda ka madudega.
Allison Hall (vasakul) ütleb: “See on tavaline asi, kui maod natuke kardavad, aga sa tõesti hakkad projektiga tegelema ja tuled loomi armastama.” Amanda Hayes on paremal. (Pilt on andnud Dickinsoni uudised ja sündmused) Scott Boback on nende loomade ekspert ja alates ajast, kui ta oli Auburni ülikooli magistrant, püüdis ta vastata küsimusele “kuidas ja miks on need maod väikesed?”
Kõige tõenäolisemad selgitused suuruste erinevuste jaoks näivad olevat toitumine või keskkonna muud omadused või geneetika. Võib-olla on saartel piiratud toiduvarud, nii et maod kasvavad aeglaselt ja seega on neid vähe või pole üldse. Läheks vaja nii kaua, kui nad jõuaksid suureks, et kuskil piki joont oleks nad oma surmaga kohanud. Teise võimalusena võib juhtuda, et maod, mis kasvavad aeglaselt või peatuvad peaaegu kasvades, kui nad lähenevad teatud suurusele, püsivad kauem elus või paljunevad tõhusamalt (tõenäoliselt toiduvarude piiratud tõttu). Kui jah, kujundavad kasvuga seotud geenid loodusliku valiku abil ja aja jooksul on saaremaod väikesed, kuna need on geneetiliselt erinevad. Võite hõlpsasti ette kujutada, kuidas need kaks protsessi toimiksid koos, ehkki keskkonnamõjud toimiksid esialgu, kuid aja jooksul tekivad geneetilised muutused.
Boback jõudis lõpuks järeldusele saare väiksuse kohta. Ta ütles mulle hiljuti: „Me leidsime, et saartel on kääbusloomal teatud geneetiline komponent. Siiski usume, et saare boa suuruse määravad tegelikult geneetiliste ja keskkonnamõjude kombinatsioonid. See tähendab, et saare- ja mandriboa kasvukiirused on erinevad ja näib, et selle määrab osaliselt geneetika. ”(Vt allpool viidet tema uurimistööle.)
Hiljuti on Boback ja tema Dickinsoni kolledži õpilased boaside osas käsitlenud teistsugust küsimust: kuidas nad teavad, millal lõpetada nende saagiks pigistamine? See on huvitav küsimus, sest nagu võite arvata, on suurema osa keha lihaste pikemaks ajaks kokkutõmbamine energeetiliselt kulukas, kuid röövlooma lahti laskmine enne selle täielikku surnut võib söögikordi kaotada. Mitteametliku eksperimendina esitasin viimase küsimuse kahe päeva jooksul pärast Bobacki uurimistöö lugemist viiele erinevale inimesele ja kõik andsid umbes sama vastuse: maod lasevad lahti, kui saak on surnud ja lõpetab võitluse.
Noh, tuleb välja, et teeme teadust, et tõestada endale valesti, sest see pole vastus. Konkreetset mehhanismi kahtlustades kavandasid Bobacki õpilased, kes pidavad nende boaside kolooniat oma laboris Dickinsonis, geniaalse eksperimendi. Nad võtsid kaasa hulga surnud rotte, keda tavaliselt söödeti madudele, ja paigaldasid neile robotid „südamed“. Kui maod torkasid rotte, lasti südamed mõnda aega peksma, siis lülitati nad välja. Varsti pärast seda lõid maod haarde lahti ja lasksid siis lahti.
Selgub, et boasidel on võime tuvastada saagikus südamelööke ja nad kasutavad seda teavet, et teha kindlaks, kui suurt survet rakendada. Maod, kes polnud kunagi elusat saagiks tapnud ega söönud, käitusid samamoodi nagu maod, kellel oli elusate saagiks kogemusi, mis viitab sellele, et selline käitumine on kaasasündinud ja mitte õpitud.
"Paljud meist arvavad, et maod on julged tapjad, kes pole võimelised keerukate funktsioonide jaoks, mis meil tavaliselt on ette nähtud kõrgematele selgroogsetele, " ütleb Boback. "Leidsime teisiti ja arvame, et see tähelepanuväärne tundlikkus oli oluline edasiminek, mis pani aluse kogu madu rühma edukusele."
Üks selle projekti kena asi on see, et see hõlmas bakalaureuse teadlaste pingutusi. Bakalaureuseõppurid mitte ainult ei osalenud uurimistöös, vaid aitasid koostada ka eelretsenseeritud paberit ja on loetletud autoritena. Katelyn McCann, kes oli selle projekti tudeng ja töötab nüüd Bostoni lastehaiglas kliiniliste uuringute koordinaatorina, märgib: „Sain kogeda nii uurimistöö tõelist koostööd kui ka iseseisva töö tunde, mis lähevad lõpptoode. Nüüd, töötades uurimistöös, tunnen, et mõistan tõeliselt teaduslikku meetodit ja mis tahes uuringusse minevat. "Boback lisab:" Dickinsoni tudengite teaduskonna teadustöö on õpilastele võimalus kogeda teadust. See on loodusteaduste õppimise kõige põhilisem tase, kuna õpilane osaleb aktiivselt avastusprotsessis. ”
Allikas:
Boback, S., Hall, A., McCann, K., Hayes, A., Forrester, J., & Zwemer, C. (2012). Madu moduleerib ahenemist vastusena saagikuse südamelööke käsitlevatele bioloogilistele kirjadele DOI: 10.1098 / rsbl.2011.1105
Boback, SM ja DM Carpenter. 2007. Kere suurus ja pea kuju saare boas (Boa constrictor) Belize'is: keskkond versus geneetiline mõju. Leheküljed 102-116, toimetajad RW Henderson ja R. Powell. Boaaside, pütoonide ja nendega seotud taksonite bioloogia. Eagle Mountaini kirjastus, Eagle Mountain, TÜ.
Lisateavet selle loo kohta sai dr Scott Boback ja Dickinsoni kolledži pressiteade.
