https://frosthead.com

Neto dobici

Kakva je utjeha u ovom tehno-ludom dobu da znanstvenik još uvijek može napraviti važno istraživanje u svom dvorištu mrežicom leptira.

Iz ove priče

[×] ZATVORI

Pokazan otprilike dvostruko više od svoje normalne veličine, običan potez cristinae daje prednost biljci cijanota zbog miješanja. (Christina Sandoval) Prugasta sorta traži igličaste listove kamilice. (Christina Sandoval)

FOTOGALERIJA

Cristina Sandoval bila je studentica ekologije na kalifornijskom sveučilištu u Santa Barbari, kad je, ruku pod ruku, krenula u planine Santa Ynez u blizini kampusa u potrazi za tezom. Tamo je prebacila mrežu na razne grmlje i biljke i zatim ih protrese da vidi što je ispalo. Uz prašnjavu suhu lišće, pauke i ptičje izmet, sakupila je niz insekata dugačkih centimetara koji su ličili na grančice zrelih očiju - šetnice, udaljeni rođaci cvrčaka i žohara. Zapravo je otkrila novu vrstu štapića za hodanje koja je, u skladu s taksonomskom tradicijom, dobila ime po njoj, Timema cristinae . "Osjećala sam se ponosno", rekla je časna, dodajući da joj daje osjećaj besmrtnosti, pa čak i da se osjeća zaštitnički od svog šestoglavog imenjaka.

Postignuće se može činiti sasvim dovoljnim za obuku znanstvenika, ali to je bio samo početak. Uzgajajući otrovni hrast, mješine, lomajući vrućinu i zveckanje zmijama kako bi promatrao njezinu štapiću po pročišćenom staništu, ganjao domaće zamke kako bi učio o svojim grabežljivcima i udruživao se s drugim znanstvenicima kako bi skupio njegovu genetsku strukturu, Sandoval je 13 godina slijedio ovo malo vjerovatno biće. Sada vjeruje da nudi rijedak pogled na postupak koji je Charles Darwin slavno nazvao "podrijetlom vrsta". Dokazi koje je prikupila upućuju na to da je njezin štapić za hodanje, zato što ga guštevi i ptice tako intenzivno plijene, na rubu da napravi najveći skok u biologiji dijeljenjem na dvije različite vrste - fenomen koji su znanstvenici dugo zbunjivali, ali rijetko i direktno promatrali,

"Jedno od najvećih pitanja biologije jest kako se formiraju vrste?" kaže Sandoval (41), koja je doktorirala 1993. godine, a sada je direktor Rezervata ugljena nafte, sveučilišta za divlje životinje u Santa Barbari. "Samo je u nama da želimo shvatiti što se događa u prirodi kako bismo stvorili zadivljujuću raznolikost koju vidimo." Kao i drugi hodači, T. cristinae ne može letjeti, živi samo nekoliko mjeseci i većinu svog dnevnog vremena provodi stojeći savršeno, dosadno mirno. Rasprostranjen je na zapadu, kaže Sandoval, plišan je i kraćih nogu od ostalih hoda, a muške genitalije su izrazite. Ali glavni razlog što je Sandoval tako intenzivno proučavao insekta je njegova boja, koja dolazi u dva oblika i varira ovisno o vrsti grma koji insekt obitava. Oni koji favoriziraju biljku ceanothus, koja ima žućkastozelene ovalne listove, sami su obični žutosmeđi; vole se odmarati usred lišća ceanothusa. Suprotno tome, T. cristinae djelomičan grm chamise, koji ima tamnozelene, igličaste listove, na leđima ima prugu i obrubljuje list. U oba slučaja, obojenost čini insekta gotovo nevidljivim za grabežljivce poput plavih jaja i guštera, kao što je Sandoval utvrdio na terenskim testovima. Kad je postavila prugaste ili obične insekte na granu s njihovog preferiranog grma, daleko manje ih je gnjavilo u usporedbi s onima koje je postavila na grane "krivog" grma.

To što je štap za živu kamuflažu nije iznenađenje; naposljetku, djeca iz osnovne škole proučavaju to stvorenje kao jedan od najgrubljih primjera prilagodbe. No Sandoval je fenomen podigao na novu razinu. Prema standardnom prikazu prilagođavanja, vjerovatno je da će pojedinac s obrambenim rubom preživjeti u konkurentnom svijetu ptica-jela-kuka i prenijeti svoje gene na sljedeće generacije. Ali kako se raznolikost koja se razlikuje samo obrambenim mehanizmom razvija u novu vrstu koja se više ne sprijatelji s pripadnicima vrste iz koje je nastala?

Dio odgovora može se nalaziti u navikama parenja T. cristinae . Prugasta ili obična sorta obično se spariva s vlastitom vrstom, pronašli su Sandoval i suradnici, iako insekti imaju slab vid. Preferencija bi se mogla temeljiti na mirisu, kaže ona, ili na prekidu rituala udvaranja. Kad muški štapić želi seks, nakloni se na ženku i glavi joj antene, dok mu noge udara po trbuhu. Ako je zainteresirana, pariće se; ako ne, ona će ga odgurnuti. "Možda mužjaci različitih sorti više nemaju odgovarajuću opremu", kaže Sandoval. "Možda ne odgovaraju pravilno."

Bez obzira na to što insekti koriste, ono što je važno jest da se na neki način geni koji utječu na sklonosti parenja prosljeđuju zajedno s genima koji određuju je li štapić za hodanje prugast ili običan. Zatim grabežljivci žustro pojačavaju mogućnost parenja T. cristinae : potomci koji nisu ni prugast ni običan ne skrivaju se dobro i lako ih je skupiti za guštere i ptice. Potomci koji skrivaju dobro preživljavaju, sparuju se s vlastitom vrstom i tako dalje. Ako bi se s vremenom slučajevi uspješnog križanja između prugastih i običnih sorti potopili blizu nule, dvije bi vrste postojale umjesto jedne.

Od Darwina, biolozi općenito vjeruju da se nove vrste formiraju u prirodi nakon nekih pojedinačnih slučajnih događaja. No, Sandoval i njegovi suradnici nedavno su izvijestili dokaze sasvim suprotno, pokazujući kako prugaste i obične sorte gomilaju po brdima. Radeći s molekularnim biolozima sa sveučilišta Simon Fraser u Britanskoj Kolumbiji, uzela je uzorak DNK iz nekoliko populacija prugastih i običnih hodalica na padini Santa Yneza. Otkrila je da su prugasti i obični štapići za hodanje s istog grma bliže povezani međusobno nego na štapićima sličnog izgleda koji žive nekoliko grmlja. Ravne zelene i prugaste šetnice neprestano se rađaju na, recimo, ravnjakom grmlju. Ali obične zelene cristine na kraju prevladavaju jer grabežljivci brišu većinu prugastih jedinki.

To je velika vijest za evolucijske biologe, koji su dugo vjerovali da će se dvije skupine iz jedne vrste morati odvojiti velikim geografskim preprekama i vremenom - na primjer, oceanskim ili planinskim lancem, a možda i tisućama godina - prije nego što će se razviti u točka u kojoj se ne bi mogli ili nisu mogli križati. Otkriće da su dvije vizualno različite sorte T. cristinae nastale ne jednom, već više puta u grmu nakon grma, snažan je znak da nije potrebna geografska prepreka ili neprolazno razdoblje za specifikaciju.

Dolph Schluter, evolucijski biolog sa Sveučilišta u Britanskoj Kolumbiji u Vancouveru, pronašao je slične rezultate u svojim studijama riba protiv uboda. Kaže da su nalazi štapića "izuzetno kul" jer kombiniraju DNK tehnologiju sa staromodnim terenskim radom kako bi otkrili unutarnje djelovanje evolucije, koje su obično prespori za promatranje.

Sandoval kaže da nema zamjene za premlaćivanje grmlja. "Da biste bili dobar prirodoslovac, morate izaći na polje raširenih očiju", kaže ona. "Morate obratiti pažnju na razvijanje intuicije. Analitičke vještine su važne, a isto tako i sreća. Ali intuicija je presudna, tako da ste uvijek spremni slijediti ono što se pojavila."

Neto dobici