https://frosthead.com

לטאות עם אצבעות רגליים גדולות יותר ורגלי האחור הקטנות יותר שורדות הוריקנים

זה היה באוגוסט 2017, מספר ימים לפני שהוריקן קטסטרופלי יטאטא בארכיפלג האי הקריבי הקטן של טורקים וקיקוס, וכמה תושבים לא היו מוכנים עד עצם היום הזה. בעוד תושבי האי היו עסוקים בהצטיידות בתים או בטיסה מהמדינה, רבים מלטאות האי האנדמיות לא חסרו את הצלעות האבולוציוניות להתמודד עם מבול הקרב.

קולין דונהיו, עמית פוסט-דוקטורנט של הקרן הלאומית למדע באוניברסיטת הרווארד, ועמיתיו רק עטפו מחקר בו צילמו, תפסו ומדדו אנולים טורקיים וקיקוס במאמץ לבדוק האם מיגור מתוכנן של חולדות שחורות פולשניות על לאיים תהיה השפעה כלשהי על התנהגותם של הלטאות וגופם.

כולם התקדמו לפי התוכנית עד ארבעה ימים לאחר שדונהיו עזב. ההוריקן אירמה פגע בטורקים ובקיקוס לפני שעבר צפונה מערבית לפגוע ביבשת פלורידה ואז עקוב אחר מסלול ההרס שלה כשבועיים לאחר מכן על ידי הוריקן מריה, שיימשך לעורר הרס בפורטו ריקו ודומיניקה.

החוקרת חששה מייד מקולגות שעבדו על היבטים אחרים של פרויקט מיגור החולדה. אך לאחר שהאיומים הראשוניים נפטרו, מחשבותיו פנו למדע - סקר הלטאות שסייע לערוך ימים לפני כן הציג הזדמנות נדירה לקבוע לא רק מה היו השפעות הסערה על אוכלוסיית הלטאות, אלא אילו תכונות לטאות מצוידות ביותר כדי לשרוד הסערה.

"הבנו שאנחנו במצב ייחודי, לאחר שעינינו אחרונות לטאות האלה", הוא אומר. שישה שבועות לאחר שדוניה עזב, הוא שב לאי וחזר על מדידות הלטאה שלו.

Figure1.jpg המיקום של Pine Cay ו- Water Cay ביחס להוריקנים אירמה ומריה. ב- 8 בספטמבר 2017, הוריקן אירמה פגע ישירות בטורקים ובקיקוס (עיגול שחור). שבועיים לאחר מכן, ב- 22 בספטמבר, הוכה שוב הארכיפלג במערב הודו, הפעם על ידי הוריקן מריה. (Donihue et al. נתוני מפה: Google, © 2018 DigitalGlobe)

הוא ועמיתיו גילו שרבים מהלטאות לא שרדו את הסערה, ואלה שכנראה עשו זאת הודות להבדלי המפתח ביחס גופם.

בעוד שמחקרים אחרים בדקו את ההשפעות שהיו לה הוריקנים על בעלי חיים כמו ציפורים, צפרדעים ופרימים, הם בעיקר מתמודדים עם המשך הידיעה שכן קשה לחוקרים לחזות את דרכם של סערות עתידיות. Donihue אומר שמחקר חדש זה, שפורסם היום בכתב העת Nature , הוא מבט ראשון במינה על התכונות הגופניות שלפני ואחריו.

"מה שתעדנו הוא מקרה חזק של סלקציה טבעית בגלל הוריקן, " אומר דונהיו.

בשני הנסיעות הם ערכו את המחקר בהליכת טרנזיטים דרך שני איים קטנים בטורקים ובקיקוס - אורן קיי ומים קיי. הם היו תופסים לטאות בשבילים אלה בעזרת מוטות ארוכים מצוידים בקשרי החלקה בקצה. בטיול הראשון הם לקחו כ -70 לטאות חזרה למעבדה ומדדו את חלקי גופם השונים.

LizardForelimbToepad.jpg לטאות אנוליס יש יישומים מיוחדים המאפשרים להיצמד למשטחים חלקים. החוקרים צילמו תמונות מאקרו של האפליקציות ומדדו את שטח הפנים שלהן. הם גילו כי יישומיהם של הלטאות ששרדו לאחר ההוריקן היו גדולים משמעותית מאלו שלפני כן. (קולין דונהיו)

בנסיעתו חזרה, דוניה אומר שהוא היה עד להרס משמעותי, הן למבנים אנושיים והן לעצים ולשממה, כאשר גגות פוצצו בבתים, עצים התהפכו וצמחייה הוסרה מעלים. החוקרים עבדו קשה יותר באופן משמעותי בכדי לתפוס מספיק לטאות עקב מחסור יחסי באנולים, אך בסופו של דבר הגיעו ליותר מ 90.

בממוצע הם מצאו שהניצולים היו קטנים יותר ובעלי מאפיינים גופניים שונים.

כריות הבוהן ברגליים הקדמיות היו גדולות בכ- 9 אחוז ואילו רפידות הבוהן האחוריות היו גדולות יותר כ- 6 אחוז. דונהיו אומר כי רפידות הבוהן הגדולות יותר יהיו קריטיות מכיוון שהנספחים דמויי השממית יאפשרו להם אחיזה משופרת בענפים או עלים לנוכח רוחות ברמת הוריקן.

המדענים גילו כי רגליהם הקדמיות של הניצולים היו ארוכות יותר משני אחוזים בממוצע, אך הם הופתעו כי הרגליים האחוריות היו קצרות יותר בכשישה אחוזים.

כדי לגלות מדוע, הם ערכו ניסוי נוסף על האנולים שנלכדו כדי לראות את אסטרטגיות ההישרדות שלהם. הם משחררים רוחות ברמת סופת הוריקן בעזרת מפוח עלים על לכידת אנולים על מוט עץ הדומה לענף עץ. הלטאות מיקמו תחילה את המוט בינן לבין הרוח ואז ייעלו את גופן כדי לקבל את החשיפה הנמוכה ביותר לגיה המלאכותית. הם תקעו את זרועותיהם קרוב לגופם ותנו את ראשיהם למטה אך החוקרים הבחינו שרגליהם האחוריות נחשפו באופן בולט לעוצמת הרוח.

"ככל שמהירות הרוח עלתה יותר ויותר, הרגליים האחוריות הללו היו תופסות יותר ויותר רוח, מהסוג שמשמשות כמפרשים, עד שבסופו של דבר הגפיים האחוריות נפוצו מהוטל", אומר דוניה.

(ניסויים אלה לא נפגעו לא לטאות וכולם שוחררו עד כדי לכידתם המקורית.)

התנועות היו תלויים בגפיים הקדמיות זמן מה לפני שהם מפוצצים ונכנסים לקיר מרופד מאחור. "שום לטאות לא נפגעו, כולם הוחזרו לנקודת הלכידה שלהם", מדגיש דוניה, אך מוסיף שבמהלך ההוריקן בפועל, לטאות עם רגלי גב גדולות יותר מן הסתם היו מפוצצות לים.

הוא אומר שייתכן שכמה לטאות עם התכונות הללו פוצצו במערות האורן והמים במהלך הסערות, אבל זה לא סביר. "זו בחירה טבעית בפעולה, " הוא אומר.

Supplemental1Fig1.jpg צילומי סטילס עדיין מראים התנהגות לטאה בתנאי רוח גבוהה המדומה (קולין דונהיו)

מרתה מוניוז, פרופסור לביולוגיה במכון הפוליטכני בווירג'יניה ובאוניברסיטת המדינה החוקר לטאות וסלמנדרות, אומרת שהמחקר מרגש ו"ממש מגניב "מכיוון שהוא מראה דוגמא להתפתחות שמתרחשת בזמן אמת - משהו שהקהילה המדעית לא חשבה אפשרי עם חוליות-חולים עד שמחקר שפורסם בשנת 2006 הראה כיצד בצורת עשויה להשפיע על הברירה הטבעית בקרב החניכים של דארווין.

"אני חושב שזה מעשיר את ההבנה שלנו כיצד מגיבים אורגניזמים ומושפעים מלחצים סלקטיביים עכשוויים, " אומר מינוז, שלא היה מעורב במחקר של דונהיו.

דוניה אומר שצריך לבצע מחקר נוסף כדי לבדוק אם הברירה הטבעית הזו תתרחב לדור הבא של אנוליים טורקים וקיקוס, אך מואנוץ לא יתפלא לראות יכולת נצמדת משופרת בלטאות המתקדמות.

"האבולוציה מזעזעת אותנו כמה מהר זה יכול להיות, " היא אומרת. "אתה זקוק לדור אחד בלבד בכדי לצפות באבולוציה המתרחשת אפילו בחוליות."

Donihue מאמין שזה אפשרי כי אנולים עשויים להחזיר את רגליהם האחוריות הגדולות מכיוון שבחיי היום יום, תכונה זו עוזרת להם לקפוץ להימנע מטורפים או לתפוס טרף.

"הם נמצאים בפידבק המתמיד הזה בסביבתם, " הוא אומר ומוסיף כי ייתכן שמי שמותאם לתנאים מסוימים לא יוכלו לשרוד אחרים.

דייוויד ספילר, מדען פרויקטים מאוניברסיטת קליפורניה, דייוויס שהיה מעורב במחקר על השפעות הוריקנים אירנה בשנת 2011 וסנדי בשנת 2012 על רמות האוכלוסייה של אנולים חומים קובניים ( אנוליס סאגריי ) באיים קטנים באיי בהאמה, דואג ששינוי אקלים עשוי להשפיע לרעה על משוב זה אם הוריקנים הופכים תכופים והרסניים יותר ויותר כפי שחזה.

"אם ההפרעות נפוצות אף יותר, המינים לא יתאימו באותה מידה לסביבתם", אומר שחקר, שלא היה מעורב במחקר של דונהיו. "זה מונע אותם מאיזון."

Muñoz מסכים: "מה אם התכונות המאפשרות לך לשרוד השפעה משמעותית מנוגדות לתכונות שנמצאות בדרך כלל תחת בחירה מסיבות אחרות?"

לטאות עם אצבעות רגליים גדולות יותר ורגלי האחור הקטנות יותר שורדות הוריקנים