Buat pertama kali adalah mungkin untuk mengesan kesan pemilihan dalam populasi semulajadi serangga • Alexander Markov • Berita sains mengenai "Unsur" • Entomologi, Evolusi

Buat pertama kalinya adalah mungkin untuk mengesan kesan pemilihan dalam populasi semulajadi serangga

Bidang Kriket Lelaki Gryllus campestris menyanyi, menggunakan sayap kanan sebagai biola, dan kiri sebagai busur. Foto dari www.orchis.webzdarma.cz

Ahli biologi British adalah yang pertama untuk mengesan secara terperinci bagaimana pemilihan semulajadi dan seksual dalam populasi semulajadi serangga (kriket lapangan). Sehingga kini, kajian sedemikian telah tidak praktikal secara teknikal. Kajian itu mengesahkan beberapa teori klasik, tetapi beberapa keputusan tidak dijangka. "Kejutan" termasuk hubungan positif antara bilangan pasangan seksual dan kanak-kanak yang masih hidup di wanita, serta jumlah wanita yang tidak disangka-sangka yang tidak meninggalkan sebarang keturunan.

Kesan pemilihan semula jadi dan seksual di bawah keadaan semulajadi sejauh ini telah dikaji hampir secara eksklusif pada haiwan vertebrata (lihat: Kajian eksperimental pemilihan semula jadi dalam alam: untuk kadal pulau, persaingan adalah lebih penting daripada pemangsa, Elemen, 21 Mei 2010). Serangga banyak perkara yang lebih mudah dan berharga untuk mengkaji proses mikroevolusi (jika hanya kerana mereka berlipat ganda lebih cepat). Walau bagaimanapun, setakat ini, kesan pemilihan serangga telah dikaji terutamanya di makmal, di mana tidak mustahil untuk mencipta semula keseluruhan spektrum faktor yang mempengaruhi arah seleksi.Masalahnya adalah bahawa secara teknikalnya amat sukar untuk mengesan secara terperinci kehidupan populasi serangga semulajadi.

Artikel ahli biologi Inggeris diterbitkan dalam terbitan jurnal terkini Sains, menunjukkan kesukaran teknikal ini telah diatasi. Penulis melaporkan dua tahun pemerhatian populasi kecil kriket lapangan. Gryllus campestristinggal di padang rumput kecil di Asturias (Sepanyol Utara). Mengatasi tugas, yang sejauh ini mustahil, mereka dibantu oleh perkembangan teknologi video dan mengurangkan kos analisis DNA. 64 kamera video, yang sensitif terhadap pergerakan dan mampu menembak dalam julat inframerah, dipasang di padang rumput. Ini memungkinkan untuk memerhati jangkrik sekitar jam selama dua musim.

Pada musim bunga, jangkrik meleleh untuk kali terakhir, beralih dari seekor nyamuk ke serangga dewasa. Beberapa hari kemudian, lelaki mula menyanyi di pintu masuk ke burrows mereka, dan betina berjalan dari lubang ke lubang untuk mencari lelaki yang sesuai. Lelaki juga kadang-kadang berjalan ke lubang jiran. Pertemuan dua lelaki biasanya berakhir dalam pertarungan. Penulis mengira jumlah kemenangan dan kekalahan dalam pertempuran tersebut untuk setiap lelaki, dan menurut hasil pemerhatian ini, lelaki secara kondisional dibahagikan kepada "dominan" dan "bawahan."Jika wanita berpuas hati dengan lagu itu, rupa dan bau teman lelaki itu, dia boleh tinggal bersamanya selama beberapa jam atau hari. Pada masa ini, mereka berkali-kali. Burrows of crickets terlalu kecil, sehingga mereka menumpahkan dan pasangan di jalan, dengan penuh melihat kamera video yang waspada. Kemudian perempuan boleh mencari rakan seterusnya. Perempuan betina bertelur satu demi satu sepanjang musim pembiakan. Nimfa (larva) menetas dari telur, yang berkembang dengan pesat pada musim panas, dan musim sejuk dihidu di dalam lubang mereka.

Penulis mengamati hanya individu dewasa, bermula dengan molt yang terakhir. Semua jangkrik dewasa telah ditandai secara individu, dan masing-masing telah dicetak untuk DNA. Ini memungkinkan untuk menentukan sama ada bapa dan ibu setiap kriket yang mencapai kematangan dalam tahun kedua pemerhatian.

Keputusan yang diperoleh mengesahkan banyak jangkaan teori, tetapi membawa banyak kejutan.

Dalam jangkrik, seperti kebanyakan haiwan, nisbah lelaki dan perempuan dalam populasi hampir 1: 1 (lihat: Mengapa nisbah seks hampir selalu 1: 1?). Oleh itu, purata bilangan keturunan yang ditinggalkan oleh lelaki dan perempuan selalu sama (untuk setiap kriket hanya mempunyai seorang bapa dan hanya satu ibu).Tetapi variasi dalam penunjuk ini pada lelaki dan wanita sepatutnya berbeza. Salah satu ramalan asas teori pemilihan seksual ialah bilangan anak lelaki dalam jantina lebih bervariasi daripada wanita (kerana sel sperma lebih murah daripada telur, dan satu lelaki boleh membiak telur lebih banyak daripada wanita ). Ramalan ini umumnya disahkan (lihat angka).

Bilangan keturunan yang masih hidup hingga matang (wanita)di sebelah kiri) dan lelaki (di sebelah kanan). Sepanjang paksi mendatar – bilangan keturunan dewasa pada menegak – bilangan wanita atau lelaki yang meninggalkan sejumlah keturunan. Ia dilihat bahawa perubahan dalam kejayaan reproduktif lelaki adalah lebih besar daripada wanita, tetapi tidak banyak. Rajah. dari artikel yang dipersoalkanSains

Lelaki paling berjaya meninggalkan 17 keturunan dewasa, wanita yang paling berjaya – hanya 8. Namun, perbezaan dalam kebolehubahan keberhasilan reproduktif kurang daripada yang diharapkan. Satu lagi kejutan adalah sebilangan besar wanita, yang tidak meninggalkan keturunan mereka hingga matang.

Mungkin persamaan antara lelaki dan wanita dalam hal kebolehubahan keberhasilan reproduktif adalah disebabkan oleh faktapoliandri adalah ciri jangkrik (pasangan wanita dengan banyak lelaki), yang bermaksud peperangan sperma (lihat: Bantuan bersama di antara sel-sel sperma adalah berdasarkan kepada nepotisme, Elemen, 29.01.2010). Untuk mendapat peluang untuk memenangi peperangan ini, lelaki perlu melabur banyak sumber dalam ejakulasi. Perempuan-perempuan jangkrik tidak peduli dengan keturunannya – dia meletakkan telur itu dan terlupa mengenainya, sehingga, akibatnya, perbelanjaan ayah dan ibu untuk produksi satu keturunan menjadi sangat sebanding. Mungkin itulah sebabnya kebolehan pembiakan reproduktif dalam kedua-dua jantina adalah serupa.

Satu lagi ramalan yang disahkan adalah korelasi positif antara kejayaan reproduktif lelaki (bilangan keturunan) dan jumlah rakan kongsi yang mana dia berjaya berkahwin. Walau bagaimanapun, persamaan sama ada terdapat pada perempuan: ternyata bahawa lebih banyak pasangan seksual perempuan, semakin banyak dia dan keturunannya. Hasilnya adalah antara yang tidak dijangka. Sebabnya mungkin berbeza. Adalah diketahui bahawa wanita kriket, seperti banyak binatang lain, boleh memanipulasi sperma lelaki yang mereka pasangannya, lebih memilih sperma dominan atau, sebagai contoh, lelaki yang paling kurang berkaitan.Lebih banyak rakan kongsi, lebih banyak pilihan sperma, dan sebagai hasilnya, anak-anak diperolehi lebih sihat (lihat: Penganiayaan ibu mendapat manfaat kepada keturunan, Elemen, 9 November 2006). Walau bagaimanapun, hubungan antara bilangan rakan kongsi dan keturunan pada wanita juga boleh dijelaskan oleh hakikat bahawa kedua-duanya ditentukan oleh kualiti gen wanita, kesihatan dan semangatnya.

Kajian ini juga mengesahkan bahawa jangkrik besar meninggalkan lebih banyak anak daripada yang kecil (ini adalah tipikal dari banyak haiwan, lihat: Kenapa ikan mengelakkan perkahwinan yang tidak sama rata, "Unsur", 12.06.2009), dan lelaki yang menyanyi banyak lebih berjaya daripada jenis senyap. Walau bagaimanapun, yang terakhir adalah benar hanya untuk lelaki kecil, manakala untuk yang besar jumlah keturunan tidak bergantung pada tempoh nyanyian. Dalam eksperimen makmal, wanita biasanya lebih berminat untuk menyanyi secara aktif tanpa mengira saiznya. Mungkin, percanggahan antara pemerhatian semulajadi dan pemerhatian makmal dalam kes ini dijelaskan oleh fakta bahawa tidak semua keadaan yang penting bagi serangga liar diterbitkan semula di makmal. Hubungan antara tempoh nyanyian dan kejayaan reproduktif lelaki kecil dalam alam semula jadi sebahagiannya disebabkan oleh hakikat bahawa jangkrik yang lemah dengan "gen buruk" tergolong dalam kategori lelaki kecil,yang tidak mempunyai kekuatan untuk lagu-lagu dan yang biasanya mati tanpa masa untuk menyanyi atau pasangan dengan seorang wanita. Antara jangkrik yang besar terdapat hampir tidak ada orang yang lemah seperti itu. Kurangnya korelasi antara nyanyian dan kejayaan reproduktif pada laki-laki besar adalah kerana seorang lelaki yang berjaya tidak perlu menyanyi dengan banyak manakala wanita yang terpesona hidup bersama dengannya di dalam lubang.

Dalam eksperimen makmal, lelaki yang paling kuat ("dominan") boleh memonopoli akses kepada wanita dan dengan itu meningkatkan kejayaan reproduktif mereka. Dalam penduduk semulajadi, tiada apa-apa jenis yang diperhatikan. Sebaliknya, lelaki "bawahan" malah ternyata menjadi lebih berjaya dalam menggoda pasangan mereka. Dominasi pasangan rata-rata dengan wanita kurang. Benar, mereka meninggalkan keturunan orang dewasa seperti lelaki yang lemah.

Ini adalah yang pertama dan sejauh satu-satunya kajian semacam ini, oleh itu tidak perlu membuat kesimpulan yang meluas daripadanya. Tiada siapa yang tahu jika populasi kriket yang dikaji adalah tipikal atau mungkin dalam populasi lain semuanya berbeza. Para penulis mencatatkan bahawa padang rumput di mana mereka memerhatikan diasingkan dari laman lain yang sesuai untuk jangkrik hidup (dikelilingi oleh jalan dan sungai).Kriket tidak tahu bagaimana untuk terbang, sehingga tahap peningkatan salib yang erat terkait tidak dikecualikan. Dalam erti kata lain, ciri-ciri yang dikenal pasti mungkin tidak khas untuk semua populasi kriket – dan tentunya bukan untuk semua populasi serangga pada umumnya – tetapi hanya, sebagai contoh, untuk populasi kecil yang terpencil dan merosakkan spesies tertentu. Puluhan kajian semacam itu diperlukan sebelum seseorang dapat meneruskan generalisasi dan kesimpulan teoretis yang serius.

Perkara utama dalam artikel ini bukanlah data khusus mengenai jangkrik, tetapi demonstrasi yang jelas bahawa mustahil akhirnya menjadi mungkin. Proses mikroevolusi dalam populasi serangga kini boleh dilihat secara langsung bukan sahaja di makmal, tetapi juga secara semula jadi.

Sumber: R. Rodríguez-Muñoz, A. Bretman, J. Slate, C. A. Walling, T. Tregenza. Pemilihan Semulajadi dan Seksual dalam Populasi Serangga Liar // Sains. 2010. V. 328. P. 1269-1272.

Lihat juga:
1) Video yang menggambarkan peristiwa utama dalam kehidupan jangkrik: molt terakhir (keluar dari serangga dewasa dari kulit nymph), kawin, nyanyian lelaki, meletakkan telur, melawan lelaki, serangan predator.
2) Kajian eksperimental pemilihan semula jadi dalam alam: untuk kadal pulau, persaingan lebih penting daripada pemangsa, "Unsur", 21.05.2010.

Alexander Markov


Like this post? Please share to your friends:
Tinggalkan Balasan

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: