Ed. napomena: Pozdravljamo povratnog gosta blogera Grega Ladena na dvotjednoj turneji bloganja o Surprising Science.
Povezani sadržaj
- Konstruktori Boa ubijaju zaustavljanjem cirkulacije krvi
Ovo je priča o zmijama, otocima i studentima. Krenimo od zmija.
Među mnoštvom različitih vrsta zmija nalaze se omeđivači: boe i pitoni. Oni su bliski rođaci koji su se razišli prije milijuna godina. Pitoni se nalaze u Starom svijetu (Afrika i Azija), kao i u Australiji. Boas (obitelj Boidae) nalaze se u Novom svijetu (Sjeverna, Srednja i Južna Amerika, uključujući neke karipske otoke). Svi oni ubijaju svoj plijen tako što se omotaju oko njega i stišću ga do smrti.
Među boama postoji oblikovni oblik otoka u Belizeu koji je predmet interesa konzervatora, ekologa i, u posljednje vrijeme, bioloških ponašanja. Ovo je minijaturna boa Snake Cayes, skupine otoka uz obalu južnog Belizea. Kad kažem "minijaturni", mislim da se kreću u duljini od 30 cm do oko 2 metra (1 do 6 stopa). Ovo je malo u usporedbi s kopnomom iste vrste, koji može doseći 4 metra duljine.
Uobičajeno je da životinjske populacije koje žive na otocima pokazuju razlike u veličini od onih na kopnu. Srednji i veći sisari poput jelena obično su manji na otocima, a mali sisavci poput glodavaca veće. Nešto slično se može dogoditi i sa zmijama.
Allison Hall (lijevo) kaže: "Normalno je malo se bojati zmija, ali stvarno se upustite u projekt i zavolite životinje." Amanda Hayes je s desne strane. (Sliku pružile vijesti i događaji Dickinson-a) Scott Boback stručnjak je za ove životinje, a od vremena kada je bio diplomski student na Sveučilištu Auburn, pokušava odgovoriti na pitanje "kako i zašto su te zmije male?"
Čini se da bi najvjerojatnije objašnjenje razlika u veličini bilo prehrana ili druge značajke okoliša ili genetika. Možda je na otocima ograničena opskrba hranom, pa zmije polako rastu, pa ih je malo ili nema. Trebalo bi im toliko dugo da dosegnu veliku veličinu da bi negdje duž crte dočekali njihovu smrt. Moglo bi biti i to da zmije koje polako rastu ili gotovo prestaju rasti kako se približavaju određenoj veličini duže preživljavaju ili se reproduciraju učinkovitije (vjerojatno zbog ograničene opskrbe hranom). Da je to slučaj, geni koji su uključeni u rast oblikovali bi se prirodnom selekcijom, a vremenom bi otočne zmije postale male jer su genetski različite. Lako možete zamisliti kako bi ta dva procesa funkcionirala zajedno, možda s učinkom na okoliš koji djeluje u početku, ali vremenom se nakupljaju genetske promjene.
Boback je na kraju došao do zaključka o maloj veličini otočkih boova. Nedavno mi je rekao: „Utvrdili smo da na otocima postoji neka genetska komponenta patuljastog oblika. Međutim, vjerujemo da je zapravo kombinacija genetskih i utjecaja na okoliš koja u konačnici određuje veličinu otočke boa. Odnosno, stope rasta razlikuju se od otočnih i kopnenih boova, a čini se da to dijelom određuje i genetika. "(Pogledajte dolje referencu na njegov rad o ovom istraživanju.)
U novije vrijeme, Boback i njegovi studenti na Dickinson Collegeu bavili su se različitim pitanjima o boasima: kako znati kada prestati stiskati svoj plijen? Ovo je zanimljivo pitanje jer, kao što možete zamisliti, ugovaranje većine mišića u nečijem tijelu tokom dužeg vremenskog razdoblja je energetski skupo, ali prepuštanje plijena prije nego što je potpuno mrtvo može uzrokovati gubitak obroka. Kao neformalni eksperiment, postavio sam pet različitih ljudi ovo pitanje tijekom posljednja dva dana, nakon čitanja Bobackovog istraživanja, i svi su dali približno isti odgovor: Zmije se puštaju kad plijen umre i prestanu se boriti.
Pa, ispada da nauku radimo da bismo dokazali da nije u redu jer to nije odgovor. Sumnjajući u određeni mehanizam, Boback je svojim učenicima, koji održavaju koloniju ovih bosa u svom laboratoriju u Dickinsonu, osmislio sjajan eksperiment. Uzeli su niz mrtvih štakora koji bi se obično hranili zmijama i ugradili u njih robotska "srca". Kad su zmije suzbile štakore, puštala su se srca da se neko vrijeme tuku, a zatim su ih ugasili. Ubrzo nakon toga zmije su se oslabile, a zatim pustile.
Ispada da bohovi imaju mogućnost otkrivanja otkucaja srca u plijenu i pomoću tih podataka određuju koliki će pritisak pritisnuti. Zmije koje nikada nisu ubile ili pojele živi plijen ponašale su se isto kao i zmije s iskustvom sa živim plijenom, sugerirajući da je ovo ponašanje urođeno i nije naučeno.
"Mnogi od nas misle na zmije kao hrabre ubojice, nesposobne za složenu funkciju koju obično rezerviramo za više kralježnjake", kaže Boback. "Otkrili smo drugačije i pretpostavljamo da je ova izuzetna osjetljivost bila ključni napredak koji je oblikovao uspjeh cijele grupe zmija."
Jedna od urednih stvari ovog projekta jest to što je uključivao napore preddiplomskih istraživača. Preddiplomci nisu samo sudjelovali u istraživanju, već su pomogli i u izradi recenziranog rada te su navedeni kao autori. Katelyn McCann, koja je bila studentica na ovom projektu, a sada radi kao kliničko-istraživački koordinator u Dječjoj bolnici u Bostonu, napominje: „Moram doživjeti pravu suradničku prirodu istraživanja kao i sate samostalnog rada koji prolaze kroz finalni proizvod. Sada, radeći na istraživanju, osjećam kao da istinski razumijem znanstvenu metodu i ono što ulazi u bilo koju studiju. “Boback dodaje, „ istraživanje studentskog fakulteta u Dickinsonu prilika je za studente da iskuse znanost u djelovanju. To je najosnovnija razina učenja u znanosti jer student aktivno sudjeluje u procesu otkrivanja. "
Izvor:
Boback, S., Hall, A., McCann, K., Hayes, A., Forrester, J., i Zwemer, C. (2012). Zmija modulira sužavanje kao odgovor na plijen srca otkucaja biologije DOI: 10.1098 / rsbl.2011.1105
Boback, SM i DM stolar. 2007. Veličina tijela i oblik glave u otočnim boama (Boa constrictor) u Belizeu: okoliš i genetski doprinosi. Stranice 102-116 u RW Henderson i R. Powell, urednici. Biologija boova, pitona i srodnih svojti. Izdavaštvo Eagle Mountain, Eagle Mountain, UT.
Dodatne informacije za ovu priču stigle su od dr. Scotta Bobacka, te priopćenje za javnost s Dickinson Collegea.
