Tanpa ular karang, ular pseudo-coral meniru mereka kehilangan warna bergaris mereka • Sergey Lysenkov • Berita sains mengenai "Unsur" • Evolusi, Zoologi

Tanpa aspal karang, ular pseudo-karang meniru mereka kehilangan warna bergelombang mereka

Rajah. 1. Peniru ular Pseudocoral (A – Erythrolamprus ocellatus, In – E. bizona) dan ape karang, yang mereka meniru (Dengan – Micrurus circinalis, D – M. lemniscatus). Sumber Imej: A – artikel yang dibincangkan dalam biologi evolusi, B dan C – snakedatabase.org, D – laman reptarium.cz

Banyak spesies ular yang tidak berbahaya meniru asap karang beracun dalam warna merah-putih-bergelombang. Ular ular pakao-karang Erythrolamprus ocellatus mereka mempunyai warna yang sama warna, tetapi tanpa corak ciri, mereka dicat hitam dengan bintik putih pada latar belakang merah. Kajian terhadap ahli herpetologi Amerika menunjukkan bahawa dalam kes ini kita menyaksikan contoh kehilangan secara beransur-ansur penyesuaian yang tidak perlu: warna lama, yang tidak lagi bertahan, tidak lagi disokong oleh pemilihan dan secara beransur-ansur "dimanjakan".

Kajian biologi evolusi bukan sahaja mekanisme pembentukan adaptasi yang dihasilkan oleh organisma hidup dalam proses evolusi, tetapi juga kehilangan adaptasi yang diperoleh setelah mereka tidak lagi disokong oleh pemilihan (lihat, misalnya, berita Mata ikan gua berkembang karena kebolehubahan genetik laten, "Elemen" 12/24/2013). Hubungan yang berlainan antara spesies yang wujud bersama (predasi, simbiosis, parasitisme) boleh menyebabkan pemilihan arah dan kemunculan adaptasi tertentu.Sebaliknya banyak kes kehilangan penyesuaian dikaitkan dengan kehilangan rakan-rakan biasa dalam koevolusi (lihat berita Mengurangkan kepelbagaian predator dan pengasingan jangka panjang membuat kadal pulau kurang berhati-hati, Elemen, 10 November 2014. Penyebab dan akibat kehilangan simbiosis semut dan tumbuhan dikaji, " Elemen ", 04.27.2017).

Bates mimicry – tiruan spesies yang tidak berbahaya kepada yang berbahaya (contohnya, beracun) – contoh penyesuaian, yang mengurangkan kemungkinan menjadi mangsa serangan pemangsa. Salah satu kes yang paling terkenal seperti meniru adalah aspal karang beracun (genus Micrurus), bertindak sebagai model, dan peniru mereka, ular diraja yang tidak beracun (genus Lampropeltis) dan ular pseudokorallovye yang lemah beracun (genus Erythrolamprus). Model ular mempunyai warna peringatan merah, hitam dan putih yang memberi amaran yang terang (aposematic). Peniru ular dicat dalam warna yang sama, tetapi berbeza di lokasi mereka dan perkadaran relatif dalam pewarna. Antaranya, peniruan yang tidak sempurna menonjol Erytrolamprus ocellatus – endemik Pulau Tobago (Republik Trinidad dan Tobago), yang mempunyai mata merah dan hitam pada badan merah (Gambar 1), yang mana spesies ini mendapat namanya (ocellatus dalam terjemahan dari bahasa Latin – "mata"). Pada masa yang sama di pulau Tobago, di mana hanya ular ini tinggal, tidak ada aspal karang! Buat pertama kalinya menarik perhatian pada meniru yang tidak sempurna ini dengan model yang hilang pada tahun 1966, ahli herpetolog Michael Emsley (M. G. Emsley, 1966). Erythrolamprus aesculapii ocellatus Peters Dari Tobago), yang, bagaimanapun, menganggap hanya makna penyesuaian warna seperti itu. Tetapi satu lagi hipotesis yang menunjukkan bahawa di sini kita melihat contoh kehilangan pengindaan secara beransur-ansur, tidak lagi disokong oleh pemilihan semula jadi. Selain itu, di pulau Trinidad yang bersebelahan, terdapat dua spesies karang (M. circinalis dan M. lemniscatus), terdapat lebih serupa dengan mereka dua jenis ular pseudo-karang (E. aesculapii dan E. bizona).

Erin Hodson dan Richard Lehtinen dari Jabatan Biologi di Worcester College, diilhamkan dalam kata-kata mereka sendiri oleh artikel Emsley yang dinyatakan di atas, memutuskan untuk mencari bukti yang mungkin tentang hipotesis yang Tobago pseudo-karang dari pulau yang kita lihat dengan tepat contoh kerugian secara beransur-ansur meniru. Untuk melakukan ini, mereka menetapkan tiga tugas: 1) untuk cuba menilai secara objektif kesamaan antara model dan peniru yang dicadangkan; 2)bandingkan kekerapan serangan pemangsa pada ular warna yang berbeza di Trinidad dan Tobago dalam keadaan semula jadi; 3) menggunakan filoginetik molekul untuk membina semula sejarah evolusi E. ocellatus dan sambungan spesies ini dengan ular pseudo-karang lain.

Untuk penilaian kuantitatif kesamaan ular, penulis menggunakan sampel muzium dari empat jenis: dua aspal karang (M. circinalis dan M. lemniscatus, semua sampel spesies ini berasal dari Trinidad) dan dua ular pseudo-karang – E. ocellatus dengan Tobago dan E. bizona dari Colombia (tidak terdapat spesimen spesies ini dari Trinidad di muzium). Ular yang tersimpan dalam alkohol pudar, oleh itu, adalah mustahil untuk menganggarkan perbezaan dalam spektrum cahaya yang tercermin dari bintik-bintik warna yang sama (merah, hitam atau putih) dalam spesies yang berbeza, tetapi band dan bintik-bintik, walaupun pudar, tetap ketara, oleh itu penulis mengambil kira lebar dan bilangan jalur berwarna-warni (untuk E. ocellatus dengan corak mata, tanda-tanda ini secara semula jadi tidak diambil kira). Analisis statistik menunjukkan bahawa semua spesies sangat berbeza dari segi warna, termasuk dua jenis aspal karang – antara mereka sendiri. Dan walaupun E. ocellatus Malah, yang paling kurang serupa dengan model yang dicadangkan ialah kekurangan jalur dan kekurangan warna putih yang hampir lengkap, E. bizona seseorang tidak boleh dipanggil peniru yang baik sama ada – pertama sekali, susunan jalur yang berbeza menarik. Walau bagaimanapun, kajian terdahulu tentang peniru lain, ular diraja, menunjukkan bahawa mereka mempunyai persamaan warna dan kehadiran jalur di bawah pemilihan semula jadi yang kuat, tetapi nampaknya mereka tidak mempunyai lokasi mereka (lihat DW Kikuchi, DW Pfennig, 2010 Pengiktirafan pemangsa membenarkan meniru ular karang yang tidak sempurna. Para penulis mencadangkan bahawa meniru tidak sempurna dalam E. bizona Ia juga mungkin disebabkan oleh fakta bahawa pewarna ular ini adalah satu kompromi antara tiruan kedua-dua spesis spesies Tobago. Malah, beberapa tanda (perkadaran warna) membawanya lebih dekat M. circinalis, dan beberapa (lebar merah dan bilangan bar hitam) – c M. lemniscatusdan ada yang berbeza dari kedua-duanya.

Kajian lapangan terdiri daripada meletakkan di hutan hujan sebuah dummy tanah liat plastik 20 sentimeter dicat di bawah aspal karang. M. circinalis (di kedua-dua pulau) dan dua peniru: "baik" E. bizona (patung-patung ini ditempatkan hanya di Trinidad) dan "buruk" E. ocellatus (Tobago sahaja). Kayu coklat digunakan sebagai kawalan di kedua-dua pulau (Rajah 2). Kawalan, model dan copycat diletakkan pada jarak 2 m dari satu sama lain,Triple itu sendiri dibentangkan dalam jarak 25 meter antara satu sama lain pada transek 250 meter (dalam ekologi yang mereka panggil platform segi empat panjang sempit di wilayah ekosistem di mana penyelidikan dijalankan). Transeksi dibahagi sekurang-kurangnya setengah kilometer, di setiap pulau terdapat lapan. Sebenarnya, satu transek di Trinidad hilang "akibat pendedahan manusia." Dua minggu kemudian, penyelidik melihat patung untuk tanda-tanda serangan oleh haiwan pemangsa atau burung – terdapat banyak daripada mereka. Lebih-lebih lagi, seperti yang dinyatakan, "dalam banyak kes, makhluk-makhluk itu sangat teruk sehingga tidak mustahil untuk menentukan haiwan menyerang dengan pasti."

Rajah. 2 Plaster cast dibuat daripada tanah liat plastik, yang digunakan dalam eksperimen untuk mengkaji kekerapan serangan pemangsa terhadap ular. Dari kiri ke kanan: mengawalnya E. ocellatus, M. circinalis, E. bizona. Gambar dari artikel dibincangkan di Biologi Evolusi

Di Tobago, di mana kita ingat, tidak ada kerang karang beracun, kira-kira 70% daripada semua patung diserang oleh pemangsa, dan tidak ada perbezaan antara kawalan, model dan peniru (Gambar 3). Tetapi di Trinidad secara keseluruhannya, bahagian mangsa patung lebih rendah, dan kawalannya lebih cenderung menjadi mangsa kepada pemangsa daripada model dan peniru.Kekerapan serangan yang diperhatikan mungkin kelihatan tinggi: kajian sebelumnya yang serupa di kawasan-kawasan di mana ular beracun hidup, meskipun lebih sering daripada pekerjaan ini, tempoh pemerhatian (sehingga enam minggu), melaporkan 5-15% dari patung-patung yang rusak. Walau bagaimanapun, penulis percaya bahawa perbezaannya adalah kerana fakta bahawa kajian-kajian ini dijalankan dalam iklim yang sederhana, di mana tekanan pemangsa lemah. Hanya tiga kajian yang dijalankan di kawasan tropika, di pulau Costa Rica, dan terdapat kekerapan serangan terhadap patung coklat yang setanding dengan Trinidad dan Tobago.

Rajah. 3 Kekerapan serangan terhadap model warna yang berbeza (segi empat putih – kawalan, kelabu – tiruan aspal karang, hitam – tiruan ular pseudo-karang) di kepulauan Trinidad dan Tobago. P-nilai menunjukkan kepentingan perbezaan dalam kekerapan serangan terhadap model antara pulau-pulau, serta antara model-model warna yang berbeza di dalam pulau-pulau. Gambar dari artikel dibincangkan di Biologi Evolusi

Hasil eksperimen bercakap terhadap hipotesis bahawa warna Erythrolamprus ocellatus – amaran. Versi ini dianggap lebih awal, walaupun ular ini lemah hati, dan gigi beracunnya jauh di dalam mulut dan tidak begitu mudah untuk menggigit penyerang.Sejak pemangsa menyerang patung-patung kawalan di Pulau Tobago, di mana tidak ada seekor asap karang, sesetengah patung dengan "amaran" warna cerah, ini bermakna haiwan dan burung tempatan semata-mata tidak tahu bahawa yang terakhir memberi amaran kepada mereka tentang bahaya.

Analisis Phylogenetic ular pseudo-karang, penulis melakukan satu mitochondrial dan dua gen nuklear. Pokok keluarga yang diperolehi menunjukkan bahawa semua spesis yang meniru dalam genus ini membentuk kumpulan monophyletik (spesies lain dalam genus ini mempunyai warna pelindung), iaitu sifat ini muncul, nampaknya hanya sekali (Rajah 4). Pada masa yang sama peniru yang buruk E. ocellatus bertukar jauh di dalam cawangan ini. Dan kerana semua saudara dekatnya, tidak seperti sanak saudara jarak jauh, mempunyai warna bergelombang, prinsip parsimony ("ketegasan" – dalam membina filogeni, keutamaan diberikan kepada pokok itu, yang menunjukkan kejadian yang lebih sedikit kejadian atau kehilangan tanda-tanda) membuat kita menyedari bahawa ular ini berasal dari sama dengan nenek moyang karang. Sekiranya ia berada di dasar cawangan filitenetik peniru, seseorang akan mengandaikan bahawa di dalamnya kita melihat tahap awal dalam perkembangan mimicry, tetapi di sini keadaannya berbeza.Hasil ini mengesahkan hipotesis Michael Emsley, berdasarkan kajian watak-watak morfologi, bahawa spesies ini berasal dari penduduk yang terpencil di Pulau Tobago E. aesculapii.

Rajah. 4 Pokok Phylogenetic ular pseudo-coral (genus Erythrolamprus), dibina pada tiga gen. Empat spesies, sama warna dengan ular karang, berada dalam satu cabang (ditandakan dengan menegak hitam). Boa biasa digunakan sebagai kumpulan keluar (lihat Kumpulan). Boa constrictor (spesies ini dibela terlalu jauh dari yang lain, oleh itu ia tidak ditunjukkan dalam angka) dan katak ular Xenodon histricus (lihat Xenodon). Gambar dari artikel dibincangkan di Biologi Evolusi

Oleh itu, hasil yang diperoleh oleh pengarang menyebut pelbagai hujah yang menyokong senario seterusnya. Pada masa lalu, satu baris ular pseudo-karang berkembang warna meniru asap karang beracun. Seterusnya, salah satu jenis peniru Erythrolamprus esculapii, datang ke pulau Tobago, di mana tidak ada model ular, dan pemangsa tempatan secara sukarela menyerang ular berwarna cerah. Kekurangan pemilihan untuk mengekalkan mimicry menyebabkan kehilangan penyesuaian ini, yang selanjutnya dipermudahkan oleh pengasingan dari populasi lain yang menghalang pertukaran gen.Ini akhirnya membawa kepada pembentukan borang Erythrolamprus ocellatus. Peniru lain, ular diraja, baru-baru ini menunjukkan bahawa mimicry mula hilang tanpa model, walaupun penduduknya tidak terasing seperti di pulau itu (lihat Bates untuk meniru ular dapat menyumbang kepada kemunculan pengasingan pembiakan, Elets, 05.21.2015 ). Proses kehilangan peniruan di pulau Tobago mungkin belum sampai ke penghujungnya – dapat diasumsikan pada masa akan datang pengunjung akan mengembangkan pewarnaan pada ular yang mendiaminya.

Sumber: Erin E. Hodson, Richard M. Lehtinen. Bukti Pelbagai Adaptasi Ular Coral Mimic // Biologi Evolusi. 2017. V. 44. P. 401-410. DOI: 10.1007 / s11692-017-9418-7.

Sergey Lysenkov


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: :???: :?: :!: