Șopârlele Eliberate Și Înfășurate Pe Insule Arată Evoluția La Locul De Muncă

{h1}

Biologul evoluționist a eliberat șopârlele pe insulele mici și a urmărit procesele evolutive la locul de muncă.

Ca ceva dintr-o emisiune TV-realitate, oamenii de știință au eliberat perechi de șopârlele mici pe insulele mici nelocuite din Bahamas și au urmărit ce s-a întâmplat. În loc să joace pentru bani sau faimă, reptilele au jucat pentru supraviețuire, permițând cercetătorilor voyeuristi să asiste la interacțiunea dintre procesele evolutive rareori observate în natură.

După câțiva ani și mai multe generații de șopârlele, cercetătorii au descoperit că atât selecția naturală - prin care trăsăturile care îmbunătățesc supraviețuirea trec de la o generație la alta -, cât și procese aleatorii au contribuit la genetica animalelor și la caracteristicile lor fizice.

„Am fost de fapt capabili să vedem aceste procese și să le documentăm care se întâmplă într-un mediu natural”, a declarat pentru WordsSideKick.com Jason Kolbe, biolog la Universitatea din Rhode Island, care a condus studiul. „Știm că insulele sunt colonizate de noi specii de-a lungul timpului, dar rareori suntem acolo să vedem că se întâmplă”.

Când câțiva indivizi dintr-o specie colonizează o nouă zonă, urmașii lor suferă ceea ce este cunoscut sub numele de efectul fondator, care este o modificare a geneticii sau a caracteristicilor fizice. Datorită numărului mic de indivizi fondatori, noua populație prezintă o pierdere a variabilității genetice, ducând adesea la indivizi diferiți fizic și genetic față de populația lor sursă.

În afară de procese aleatorii, precum efectul fondator, care are de-a face cu genele aleatorii care sunt transmise de la primii indivizi de pe insulă, populațiile experimentează și selecție naturală, unde se adaptează mediului lor și transmit trăsături benefice lor descendenți.

Dar cât de mult din divergența evolutivă în populații separate se datorează efectului fondator și cât este din selecția naturală?

Efectul fondator versus selecția naturală

Pentru a afla, Kolbe și colegii săi au selectat la întâmplare perechi masculin-feminin de anole maro (Anolis sagrei) șopârlele de la Iron Cay, o insulă din Bahamas și le-au eliberat pe șapte insule mai mici în 2005. Insulele mai mici, ale căror populații de șopârlă fuseseră șterse de un uragan recent, sunt foarte asemănătoare între ele, populate de aceleași tipuri de insecte, păsări și vegetație (scruburi scurte), dar foarte diferite de Iron Cay, care este împădurit.

Cercetările anterioare au arătat că anolurile forestiere au membrele posterioare mai lungi decât verii lor scrub - membrele lungi permit șopârlelor să se deplaseze mai repede pe ramuri groase, în timp ce membrele scurte oferă șopârlelor stabilitatea de care au nevoie pentru a merge pe perciuri înguste.

Cercetătorii au prezis că, în timp, șopârlele din experimentul lor vor dezvolta membrele posterioare mai scurte decât cele ale șopârlelor de pe Iron Cay, dar nu știau ce rol va avea efectul fondator în materie.

În următorii patru ani, Kolbe și echipa sa au măsurat lungimile membrelor și au analizat materialul genetic al eșantioanelor de țesuturi din șopârlele anole maro de pe Iron Cay, cele șapte insule experimentale și 12 insule din apropiere (care au servit ca controale pentru a se asigura că orice schimbare ei au observat în șopârlele insulare experimentale nu erau indicații ale modificărilor naturale ale speciei).

După primul an al studiului, cercetătorii au observat imediat un efect fondator - descendenții șopârlelor originale plopate pe insule în 2005 au avut o variabilitate genetică mai mică decât șopârlele de tip Iron Cay.

„Au existat, de asemenea, diferențe semnificative în lungimea membrelor posterioare între insule, chiar dacă șopârlele erau toate din aceeași sursă de populație”, a spus Kolbe. Deoarece efectul fondator este un proces aleatoriu independent de mediul înconjurător, nu a existat niciun model cu lungimea membrelor posterioare ale șopârlelor și, aparent, nicio relație între lungimea membrelor și diametrul bibanului, a explicat el.

În următorii câțiva ani, însă, un model a apărut pentru șopârlele de pe insulele experimentale. Cu fiecare generație, membrele lor posterioare s-au scurtat, făcându-le mai potrivite pentru mediul lor. Dar efectul fondator nu a fost complet eliminat: populațiile de șopârle cu cele mai lungi membre în 2006 aveau încă cele mai lungi membre trei ani mai târziu.

„Ambele procese par a fi importante aici”, a spus Kolbe. „S-au creat diferențe originale care au fost întâmplătoare, iar apoi mediul și-a redus lungimea medie a membrelor posterioare.”

Implicații pentru conservare

Andrew Hendry, biolog evolutiv la Universitatea McGill din Quebec, care nu a fost implicat în cercetare, a fost impresionat de studiu și de rezultatele sale. "Există foarte puține studii experimentale care au analizat aceste procese în natură", a declarat Hendry pentru WordsSideKick.com. „Aș fi făcut exact același studiu dacă m-aș fi gândit la asta”.

Dar, Hendry remarcă: „Nu sunt sigur cât de mult ne informează despre situații reale”. Cercetătorii au pus la punct un experiment în care vor vedea efectele maxime ale proceselor evolutive, ceea ce nu este întotdeauna cazul în viața reală, a spus el. Hendry este interesat să vadă ce s-ar întâmpla dacă s-ar folosi mai mult de două animale pentru a crea o populație fondatoare.

David Reznick, biolog evolutiv la Universitatea din California, Riverside, a fost intrigat de faptul că toate populațiile experimentale au supraviețuit pe parcursul studiului (în medie, populațiile au crescut efectiv de 13 ori în primii doi ani, înainte de a se nivela). Atunci când o populație începe doar cu câțiva indivizi, există întotdeauna riscul de a se alăpta, ceea ce reduce capacitatea populației și capacitatea acestora de a supraviețui și de a se reproduce, a spus el.

Dacă populațiile de șopârlă continuă să crească, studiul ar putea avea implicații pentru biologia conservării, care urmărește restabilirea speciilor în pragul dispariției.

"Ar însemna că un număr mic de fondatori este suficient, atât timp cât populațiile cresc bine după ce au fost introduse", a spus Reznick pentru WordsSideKick.com. „Restabilirea speciilor și a habitatelor lor sunt probleme importante cu care ne confruntăm acum”.

Studiul a fost publicat online azi (2 februarie) în revista Science.





RO.WordsSideKick.com
Toate Drepturile Rezervate!
Reproducerea Oricăror Materiale Permise Prostanovkoy Doar Link-Ul Activ La Site-Ul RO.WordsSideKick.com

© 2005–2019 RO.WordsSideKick.com