מכבי בואה מרגישים את טרפם

אד. הערה: אנו מברכים על הבלוגר האורח חזרה גרג לאדן לסיור בלוגים של שבועיים בנושא Surprising Science.

תוכן קשור

• מכבי בואה הורגים על ידי עצירת מחזור הדם

זהו סיפור של נחשים, איים ותלמידים. נתחיל עם הנחשים.

בין סוגים רבים ושונים של נחשים ניתן למנות את ההיצר: בוז ופיתונים. הם קרובי משפחה קרובים שחלגו לפני מיליוני שנים. פיתונים נמצאים בעולם הישן (אפריקה ואסיה) כמו גם אוסטרליה. בואות (משפחת Boidae) נמצאות בעולם החדש (צפון, מרכז ודרום אמריקה כולל כמה איים בקריביים). כולם הורגים את טרפם על ידי עטיפתם וסחיטתם למוות.

בין הבאות ישנה בליז צורה של מגורים באיים שנושא העניין של אנשי שימור, אקולוגים ולאחרונה, ביולוגים התנהגותיים. זוהי הבועה המיניאטורית של הנחש קייס, קבוצת איים מול חופי דרום בליז. כשאני אומר "מיניאטורה", אני מתכוון שהם נעים בין 30 ס"מ לכ -2 מטר (1 עד 6 רגל). זה קטן בהשוואה לבאות היבשת של אותו המין, שיכולים להגיע לגובה של 4 מטרים.

מקובל שאוכלוסיות בעלי חיים החיים באיים מראים הבדלים בגודלם מאלו שביבשת. יונקים בינוניים וגדולים יותר כמו צבאים נוטים להיות קטנים יותר באיים, יונקים קטנים כמו מכרסמים נוטים להיות גדולים יותר. משהו כזה יכול לקרות גם עם נחשים.

אליסון הול (משמאל) אומר "זה דבר רגיל לפחד קצת מנחשים, אבל אתה באמת נכנס לפרויקט ובא לאהוב את החיות." אמנדה הייז נמצאת בצד ימין. (תמונה שסופקה על ידי דיקינסון חדשות ואירועים)

סקוט בובק מומחה לבעלי החיים האלה, ומאז שהיה סטודנט לתואר שני באוניברסיטת אובורן הוא ניסה לענות על השאלה "איך ולמה הנחשים האלה קטנים?"

ככל הנראה, ההסברים להבדלי הגודל הם דיאטה או תכונות אחרות של הסביבה או גנטיקה. אולי יש אספקת מזון מוגבלת באיים, כך שנחשים גדלים באטיות, וכך יש מעטים או אין גדולים. זה ייקח להם כל כך הרבה זמן להגיע לגודל גדול עד שאיפשהו לאורך הקו הם היו פוגשים את מותם. לחילופין יכול להיות שנחשים שצומחים לאט או כמעט מפסיקים לגדול כשהם מתקרבים לגודל מסוים שורדים זמן רב יותר או מתרבה יותר ביעילות (ככל הנראה בגלל היצע המזון מוגבל). אם כן, הגנים המעורבים בגידול יעוצבו על ידי סלקציה טבעית ועם הזמן נחשי האי היו קטנים מכיוון שהם שונים גנטית. אתה יכול לדמיין בקלות כיצד שני התהליכים היו עובדים יחד, אולי עם השפעות סביבתיות שפועלות בתחילה אך שינויים גנטיים צוברים לאורך זמן.

בובק הגיע בסופו של דבר למסקנה בנוגע לגודל הקטן של בועי האי. לאחרונה הוא אמר לי, "קבענו שיש מרכיב גנטי כלשהו לגמדים באיים. עם זאת, אנו מאמינים כי מדובר למעשה בשילוב של השפעות גנטיות וסביבתיות שקובעות בסופו של דבר את גודל הבואה של האי. כלומר, שיעורי הגידול שונים בין באות אי ליבשת ונדמה שזה נקבע בחלקו על ידי גנטיקה. "(ראה בהמשך לעיון במאמרו בנושא מחקר זה.)

לאחרונה, בובאק ותלמידיו במכללת דיקינסון מתמודדים עם שאלה אחרת לגבי בואות: איך הם יודעים מתי להפסיק לסחוט את הטרף שלהם? זו שאלה מעניינת מכיוון שכפי שאפשר לדמיין, כיווץ מרבית השרירים בגוף למשך זמן ממושך הוא יקר מבחינה אנרגטית, אך שחרור טרף לפני שהוא מת לגמרי עלול לגרום לאובדן ארוחה. כניסוי לא פורמלי, שאלתי חמישה אנשים שונים את השאלה הזו ביומיים האחרונים, לאחר שקראו את המחקר של בובאק, וכולם נתנו בערך את אותה התשובה: הנחשים מרפים כשהטרף מת ומפסיקים להיאבק.

ובכן, מסתבר שאנחנו עושים מדע כדי להוכיח את עצמנו לא בסדר, כי זו לא התשובה. בחשד למנגנון מסוים, בובק תלמידיו, המקיימים מושבה של בואות אלה במעבדה שלהם בדיקינסון, המציאו ניסוי מבריק. הם לקחו מספר חולדות מתות אשר בדרך כלל היו מוזנים לנחשים, והתקינו בהם "לבבות" רובוטיים. כאשר הנחשים מכווצים את החולדות, הורשו הלבבות לפעום לזמן מה, ואז הם כבו. זמן קצר לאחר מכן, הנחשים שחררו את אחיזתם ואז הרפו.

מסתבר שלבואות יש את היכולת לאתר פעימות לב בטרף, והן משתמשות במידע זה כדי לקבוע כמה לחץ להחיל. נחשים שמעולם לא הרגו או אכלו טרף חי פעלו כמו נחשים בעלי ניסיון עם טרף חי, מה שמרמז כי התנהגות זו היא מולדת ולא נלמדת.

"רבים מאיתנו חושבים על נחשים כאל רוצחים נועזים, שאינם מסוגלים לתפקודים המורכבים שאנו בדרך כלל שומרים על חוליות עליונות", אומר בובאק. "מצאנו אחרת ומציעים כי הרגישות המדהימה הזו הייתה קידום מפתח שזיף את ההצלחה של כל קבוצת הנחש."

אחד הדברים המסודרים בפרויקט זה הוא שהיה מעורב במאמציהם של חוקרים לתארים מתקדמים. הבוגרים לא רק השתתפו במחקר, אלא שהם סייעו בהפקת העיתון שנבדק על ידי עמיתים והם רשומים כסופרים. קתלין מקאן, שהייתה סטודנטית לפרויקט זה ועובדת כיום כרכזת מחקר קלינית בבית החולים לילדים בבוסטון, מציינת, "זכיתי לחוות את האופי השיתופי האמיתי של המחקר, כמו גם את שעות העבודה העצמאית שעוברות בתחום. מוצר סופי. כעת, בעבודה במחקר אני מרגיש שאני מבין באמת את השיטה המדעית ואת מה שנמצא במחקר כלשהו. "בובק מוסיף, " מחקר סטודנטים-סגליים בדיקינסון הוא הזדמנות לסטודנטים להתנסות במדע בפעולה. זו הרמה הבסיסית ביותר של למידה במדע שכן התלמיד משתתף באופן פעיל בתהליך הגילוי. "

מקור:
בובאק, ש., הול, א., מקאן, ק., הייס, א., פורסטר, ג'יי, וצובר, ג. (2012). נחש מווסת את ההתכווצות כתגובה למכתבי ביולוגיה של דופק הטרף DOI: 10.1098 / rsbl.2011.1105

Boback, SM ו- DM Carpenter. 2007. גודל גוף וצורת ראש בבוזות האי (Boa constrictor) בבליז: תרומות סביבתיות מול גנטיות. עמודים 102-116 ב- RW הנדרסון ור 'פאוול, עורכים. ביולוגיה של בוז, פיתונים ומיסות קשורות. הוצאת Eagle Mountain, Eagle Mountain, UT.

מידע נוסף לסיפור זה הגיע מד"ר סקוט בובאק, והודעה לעיתונות ממכללת דיקינסון.