https://frosthead.com

Suuremate varvastega ja väiksemate tagajalgadega sisalikud ellujäävad orkaanid

See oli august 2017, mõni päev enne katastroofilist orkaani pühkimist läbi väikese Kariibi mere saarte arhipelaagi Türgi ja Caicose saarte ning mõned elanikud olid hädaliselt ettevalmistamata. Kui saareelanikud tegelesid majade varustamise või riigist välja lendamisega, puudusid paljudel endeemilistel saare sisalikel evolutsioonikapslid, et tulevaste üleujutustega hakkama saada.

Harvardi ülikooli riikliku teaduse fondi järeldoktor Colin Donihue ja tema kolleegid olid just lõpetanud uuringu, milles nad filmisid, pildistasid ja mõõtsid türklaste ja Caicose anole, püüdes välja selgitada, kas invasiivsete mustade rottide kavandatud likvideerimine saared mõjutaksid sisalike käitumist ja keha.

Kõik kulges plaanipäraselt, kuni neli päeva pärast Donihue lahkumist. Orkaan Irma tabas türklasi ja Caicose osariiki enne loode poole liikumist Florida mandriosale liikumiseks, seejärel jälgis selle laastavat rada umbes kaks nädalat hiljem orkaan Maria, mis jätkab Puerto Rico ja Dominica laastamist.

Teadlasele tegi kohe muret kolleegid, kes tegelesid rottide likvideerimise projekti muude aspektidega. Kuid pärast esialgsete ohtude kadumist pöördusid tema mõtted teaduse poole - sisalike uuring, mida ta oli aidanud mitu päeva varem läbi viia, andis haruldase võimaluse mitte ainult kindlaks teha, millised olid tormide mõjud sisaliku populatsioonile, vaid ka see, mis iseloomustab kõige paremini varustatud sisalikke ellujäämiseks. torm.

"Mõistsime, et oleme ainulaadses olukorras, kui neil sisalikel on viimased silmad olnud, " ütleb ta. Kuus nädalat pärast Donihue lahkumist oli ta saarel tagasi, korrates sisaliku mõõtmisi.

Joonis1.jpg Pine Cay ja Water Cay asukoht orkaanide Irma ja Maria suhtes. 8. septembril 2017 tabas orkaan Irma türklasi ja Caicost otse (must ring). Kaks nädalat hiljem, 22. septembril tabas Lääne-India saarestikku taas, seekord orkaan Maria. (Donihue jt. Kaardiandmed: Google, © 2018 DigitalGlobe)

Tema ja ta kolleegid leidsid, et paljud sisalikud ei suutnud tormi üle elada, ja need, kes olid seda tõenäoliselt teinud tänu oma keha proportsioonide olulistele erinevustele.

Kui teistes uuringutes on uuritud orkaanide mõju lindudele, konnadele ja primaatidele, käsitlevad nad enamasti järelmõjusid, kuna teadlastel on raske ennustada tulevaste tormide teekonda. Donihue sõnul on see uus uuring, mis avaldati täna ajakirjas Nature , esmapilgul pilk elanikkonna füüsilistele omadustele enne ja pärast.

"See, mida me oleme dokumenteerinud, on tugev orkaani tõttu toimuva loodusliku valiku juhtum, " ütleb Donihue.

Mõlemal reisil viisid nad läbi uuringu, kõndides transsektides läbi kahe väikese saare Türgis ja Caicos - Pine Cay ja Water Cay. Nad püüaksid sisalikke nende radade ääres kasutades pikki poste, mille otsas on libisemisõlmed. Esimese reisi ajal viisid nad laborisse tagasi umbes 70 sisalikku ja mõõtsid nende erinevaid kehaosi.

LizardForelimbToepad.jpg Anolise sisalikel on spetsiaalsed topsipeenrad, mis võimaldavad neil sileda pinna külge kinni jääda. Teadlased tegid makrofotosid peopesadest ja mõõtsid nende pindala. Nad leidsid, et pärast orkaani ellujäänud sisalike peopesad olid varasematest oluliselt suuremad. (Colin Donihue)

Tagasisõidul ütles Donihue, et ta on olnud nii inimkonstruktsioonide kui ka puude ja põlislooduse oluliste laastamiste tagajärjel - majadest puhuti katused, kukutati puid ja taimestik eemaldas selle lehed. Teadlased tegid anoolide suhtelise puuduse tõttu piisavalt palju sisalikke, et neid püüda, kuid lõpuks oli neid rohkem kui 90.

Keskmiselt leidsid nad, et ellujääjad olid väiksemad ja neil olid erinevad füüsikalised omadused.

Nende esijalgade varbapadjad olid umbes 9 protsenti suuremad, kui nende tagumised varbapadjad olid umbes 6 protsenti suuremad. Donihue sõnul on suuremad varbapadjad kriitilised, kuna gekolaadsed lisad võimaldavad neil orkaanide või tuulte korral harude või lehtede paremat haardumist.

Teadlased leidsid, et ellujäänute esijalad olid keskmiselt umbes 2 protsenti pikemad, kuid nad olid üllatunud, et tagajalad olid umbes 6 protsenti lühemad.

Miks seda teha, viisid nad vallutatud anoolidega läbi veel ühe katse, et näha nende ellujäämisstrateegiaid. Nad lasid orkaanitasemel tuultel, kasutades lehepuhurit, anoolide püüdmiseks puuoksale sarnasel puul. Sisalid asetasid ahvenad kõigepealt enda ja tuule vahele, seejärel ühtlustasid oma keha, et kunstlikule galele võimalikult vähe silma jääda. Nad siputasid käed kehale lähedale ja surusid pead alla, kuid teadlased märkasid, et nende tagumised jalad olid silmatorkavalt avatud tuulele.

"Tuule kiiruse üha suurenedes püüdsid need tagumised jalad üha enam tuult, toimides justkui purjed, kuni lõpuks puhuti tagumised jäsemed ahvena küljest lahti, " räägib Donihue.

(Selles katses ei kahjustatud ühtegi sisalikku ja kõik vabastati nende originaalse püüdmise punktini.)

Anoolid ripuksid enne esilekutsumist mõnda aega enne puhumist ja polsterdatud seina taha. "Ühtegi sisalikku ei kahjustatud, kõik viidi tagasi oma püüdmiskohta, " rõhutab Donihue, kuid lisab, et tegeliku orkaani ajal oleks suuremate tagajalgadega sisalikud tõenäoliselt merre puhutud.

Ta ütleb, et on võimalik, et mõned nende tunnustega sisalikud puhuti tormide ajal männi- ja veekogudesse, kuid see on ebatõenäoline. “Tegemist on loodusliku valikuga, ” ütleb ta.

Täiendav1Fig1.jpg Veel kaadreid, mis näitavad sisaliku käitumist simuleeritud tugeva tuule korral (Colin Donihue)

Sisalikke ja salamandreid uuriv Virginia Polütehnilise Instituudi ja Riikliku Ülikooli bioloogiaprofessor Martha Muñoz ütleb, et uuring on põnev ja “väga lahe”, kuna see näitab reaalajas toimuva evolutsiooni näidet - midagi, mida teadusringkonnad ei arvanud võimalik selgroogsetega, kuni 2006. aastal avaldatud uuring näitas, kuidas põud võib Darwini otste seas looduslikku valikut mõjutada.

"Ma arvan, et see rikastab meie arusaamist sellest, kuidas organismid reageerivad ja mida mõjutavad tänapäevased valikulised surved, " ütleb Muñoz, kes ei olnud Donihue uuringus osalenud.

Donihue sõnul tuleb teha täiendavaid uuringuid, et teada saada, kas see looduslik valik laieneb järgmisele põlvkonnale türklaste ja Caicose anoolidele, kuid Muñoz ei imestaks, kui näeks edasiliikuvate sisalike paremat klammerdumisvõimet.

"Evolutsioon vapustab meid sellega, kui kiire see võib olla, " ütleb ta. "Teil on vaja ainult ühte põlvkonda, et jälgida evolutsiooni, mis toimub isegi selgroogsetel."

Donihue usub, et on võimalik, et anoolid saavad oma suuremad tagajalad tagasi, kuna igapäevases elus aitab see omadus neil röövloomadest hoiduda või saaki püüda.

"Nad on oma keskkonnas pidevas tagasisides, " ütleb ta ja lisab, et teatud tingimustega kohanenud inimesed ei pruugi teistest üle elada.

California ülikooli Davisi projekti teadlane Davis, kes osales uuringus, mis käsitles 2011. aasta orkaanide Irene ja 2012. aasta Sandy mõju Bahama väikesaarte Kuuba pruunide anoolide ( anolis sagrei ) asurkonna tasemele Bahama saartel, tekitab muret kliimamuutused võivad seda tagasisidet negatiivselt mõjutada, kui orkaanid muutuvad sagedamini ja hävitavamaks, nagu ennustati.

"Kui häired muutuvad veelgi sagedasemaks, ei kavatse liigid oma keskkonnaga nii hästi kohaneda, " ütleb Spiller, kes ei olnud Donihue uuringus osalenud. "See hoiab neid tasakaalust väljas."

Muñoz nõustub: "Mis siis, kui tunnused, mis võimaldavad teil suurema mõju üle elada, on vastuolus tunnustega, mis on muudel põhjustel tavaliselt valitavad?"

Suuremate varvastega ja väiksemate tagajalgadega sisalikud ellujäävad orkaanid