https://frosthead.com

רווחים נטו

איזו נחמה, בעידן המטורף הזה, שמדען יכול עדיין לעשות מחקר חשוב בחצר האחורית שלה עם רשת פרפרים.

מהסיפור הזה

[×] סגור

מוצג בערך פי שניים מגודלו הרגיל, מקל כריסטינה רגיל מעדיף את צמח הקאנוטוס למיזוג. (כריסטינה סנדובל) הזן המפוספס מחפש את העלים המחטיים של היבש. (כריסטינה סנדובל)

גלריית תמונות

כריסטינה סנדובל הייתה סטודנטית לתארים מתקדמים באקולוגיה באוניברסיטת קליפורניה בסנטה ברברה כאשר היא, נטו ביד, פנתה אל הרי סנטה ינז המכוסים בצ’פרה ליד הקמפוס בחיפוש אחר עבודת גמר. שם, היא החליקה את הרשת על ענפי שיח וצמחים שונים ואז טלטלה אותם לראות מה נפל. יחד עם גולם מאובק של עלים יבשים, עכבישים וירידות ציפורים, היא אספה מבחר חרקים באורך סנטימטרים שנראו כמו זרדים עם עיניים חרוזות - מקלות הליכה, בני דודים מרוחקים של צרצרים וג'וקים. למעשה, היא גילתה מין חדש של מקלות הליכה, שעל פי המסורת הטקסונומית נקראה על שמה, Timema cristinae . "הרגשתי גאה, " אמרה על הכבוד, והוסיפה שזה נתן לה תחושה של אלמוות ואפילו גרמה לה להרגיש מגנה על בן משפחתה שש בן הרגליים.

ההישג אולי נראה די מספיק עבור מדען בהכשרה, אך זו הייתה רק ההתחלה. שודדת אלון, רסיסים, חרדת חרקים ונחשי רעש כדי להתבונן במקל ההליכה שלה בסביבתה המקושקשת, לפתות מלכודות תוצרת בית כדי ללמוד על טורפיו, ולהשתלב עם מדענים אחרים בכדי לאסוף את האיפור הגנטי שלה, Sandoval רדף אחר יצור בלתי סביר זה במשך 13 שנים. כעת היא מאמינה שהיא מציעה הצצה נדירה לתהליך אותו כינה צ'רלס דארווין במפורסם "מקור המינים". העדויות שאספה מרמזות כי מקלות ההליכה שלה, מכיוון שהיא מטורפת כל כך בעוצמה על ידי לטאות וציפורים, עומדת על סף ביצוע הקפיצה הגדולה ביותר של הביולוגיה על ידי פיצול לשני מינים נבדלים - תופעה שמדענים תמהו עליה זמן רב אך לעיתים רחוקות צפו ישירות .

"אחת השאלות הגדולות בביולוגיה היא, כיצד נוצרים מינים?" אומר סנדובל, 41, שקיבל את הדוקטורט שלה ב -1993 וכיום הוא מנהל שמורת נקודת הנפט הפחם, מקלט חיות בר באוניברסיטה בסנטה ברברה. "זה רק בנו לרצות להבין מה קורה בטבע כדי ליצור את המגוון המדהים שאנחנו רואים." כמו מקלות הליכה אחרים, ה- T. cristinae לא יכול לעוף, חי רק כמה חודשים ומבלה את מרבית שעות האור שלו בעמידה מושלמת, בשקט משעמם. סנדובל הוא נובע ברחבי המערב, הוא שמנמן ובעל רגליים קצרות יותר ממקלות הליכה אחרים, ואיברי המין של הזכר מובחנים. אך הסיבה העיקרית לכך שסנדובל חקר את החרק בצורה כה אינטנסיבית היא צבעו, המגיע בשתי צורות ומשתנה בהתאם לסוג השיח בו חרק מאכלס. אלה המעדיפים את צמח הקיאנוטוס, שיש לו עלים סגלגלים ירקרקים צהובים, הם עצמם ירוקים צהבהבים רגילים; הם אוהבים לנוח באמצע עלה של קיאנוטוס. לעומתו, Cristinae T. חלקית לשיח הזוהר, שיש לו עלים ירוקים כהים, מחטיים, נושא פס על גבו וחותר על העלה. בשני המקרים, הצבע הופך את החרק כמעט בלתי נראה לטורפים כמו ג'ייז כחול ולטאות, כפי שנמצא סנדובל בבדיקות שדה. כאשר הניחה חרקים מפוספסים או פשוטים על ענף מהשיח המועדף עליהם, הרבה פחות התכרבלו בהשוואה לאלה שהניחה על ענפי השיח ה"לא נכון ".

שמקל הליכה מהווה הסוואה אינו מפתיע; אחרי הכל, ילדי ביה"ס לומדים את היצור כאחת הדוגמאות הבוטות יותר של הטבע להתאמה. אולם סנדובל העלה את התופעה לרמה חדשה. על פי התפיסה הסטנדרטית של הסתגלות, סביר להניח כי אדם בעל יתרון הגנתי יותר מדגימה המתרחשת לשרוד בעולם תחרותי באכילת ציפורים ולהעביר את הגנים שלו לדור הבא. אך כיצד זן המובחן רק במנגנון הגנה מתפתח למין חדש שכבר אינו מתמודד עם בני המין ממנו צץ?

חלק מהתשובה עשוי להתגורר בהרגלי ההזדווגות של T. cristinae . זן פסים או רגיל נוטה להזדווג עם סוג משלו, שנמצאו סנדובל ועמיתים לעבודה, למרות שלחרקים יש ראייה לקויה. ההעדפה יכולה להיות מבוססת על ריח, היא אומרת, או פירוט בטקס החיזור. כשמקל הליכה מהזכר רוצה סקס, הוא משתופף על גבי הנקבה ומדגדג את האנטנות שלה בשלו, תוך שהוא מלטף את בטנה בכפות רגליו. אם אתה מעוניין, היא תזדווג; אם לא, היא תדחוף אותו משם. "אולי לזכרים מזנים שונים כבר אין ציוד מתאים", אומר סנדובל. "אולי הם לא עושים את הדגדוג הנכון."

לא משנה מה הרמזים שהחרקים משתמשים בהם, מה שחשוב הוא שאיכשהו, הגנים המשפיעים על העדפות ההזדווגות מועברים יחד עם הגנים שקובעים אם מקלות ההליכה הם פסים או רגילים. ואז טורפים מחזקים באכזריות את בחירות ההזדווגות של T. cristinae : צאצאים שאינם מפוספסים ואינם פשוטים מסתירים ככל הנראה והם קלים קלים לטאות וציפורים. צאצאים שמסתתרים היטב שורדים, מזדווגים עם בני מינם וכדומה. אם לאורך זמן, מקרים של גידול מוצלח בין זנים מפוספסים ופשוטים היו שוקעים לקרוב לאפס, אז היו קיימים שני מינים במקום אחד.

מאז דרווין, ביולוגים האמינו בדרך כלל שמינים חדשים נוצרים בטבע לאחר אירוע מקרי יחיד. אולם לאחרונה, סנדובל ועמיתים לעבודה דיווחו על עדויות להפך, והראו כי זנים מפוספסים ופשוטים צצו בכל הגבעות. בעבודה עם ביולוגים מולקולריים באוניברסיטת סיימון פרייזר בקולומביה הבריטית, היא דגמה DNA מכמה אוכלוסיות של מקלות הליכה מפוספסים במדרון סנטה ינז. היא גילתה שמקל הליכה עם פסים ומקל הליכה רגיל מאותו שיח קשורים זה לזה יותר מאשר מקלות הליכה בעלי מראה דומה שחיים כמה שיחים משם. מקלות הליכה ירוקים ופסים רגילים נולדים ללא הפסקה על, למשל, הסנה בעל העלים שטוחים. אבל Cristinae ירוק רגיל בסופו של דבר השולט כי טורפים מוחקים את רוב האנשים המפוספסים.

אלה חדשות גדולות לביולוגים אבולוציוניים, שהאמינו זה מכבר ששתי קבוצות מזן אחד יצטרכו להיות מופרדות על ידי מחסומים עצומים של גאוגרפיה וזמן - אוקיינוס ​​או רכס הרים, למשל, ואולי אלפי שנים - לפני שהם יתפתחו ל הנקודה בה הם לא היו יכולים או לא היו יכולים להתערב. הממצא ששני הזנים המובחנים מבחינה חזותית של T. cristinae התעוררו לא פעם אחת, אלא פעמים רבות פעמים בשיח אחר שיח, הוא סימן חזק לכך שאין שום מחסום גיאוגרפי או פרק זמן בלתי סביר לצורך הדמיית.

דולף שלוסר, ביולוג אבולוציוני באוניברסיטת קולומביה הבריטית בוונקובר, מצא תוצאות דומות במחקריו על דגי stickleback. לדבריו, ממצאי מקלות ההליכה הם "מגניבים ביותר" מכיוון שהם משלבים טכנולוגית DNA עם עבודות שדה מיושנות כדי לחשוף את פעולות הפיתוח הפנימיות, שלרוב הן איטיות מכדי לצפות בהן.

סנדובל אומר כי אין תחליף להכות את השיחים. "כדי להיות חוקר טבע טוב אתה צריך לצאת לשטח בעיניים פקוחות", היא אומרת. "אתה צריך לשים לב כדי לפתח אינטואיציה. מיומנויות אנליטיות חשובות, וכך גם המזל. אבל האינטואיציה היא קריטית, כך שאתה תמיד מוכן להמשיך את המזל שמתגלה."

רווחים נטו