Ed. poznámka: Vítáme zpět hostujícího blogera Grega Ladena na dvoutýdenní blogové turné Surprising Science.
Související obsah
- Boa Constrictors zabíjí zastavením krevního oběhu
Toto je příběh hadů, ostrovů a studentů. Začněme s hady.
Mezi mnoho různých druhů hadů patří hřebci: boas a pythons. Jsou to blízcí příbuzní, kteří se před miliony let rozcházeli. Pythony se nacházejí ve starém světě (Afrika a Asie) a také v Austrálii. Boas (čeleď Boidae) se vyskytuje v Novém světě (Severní, Střední a Jižní Amerika včetně některých karibských ostrovů). Všichni zabíjejí svou kořist obtočením a vytlačením k smrti.
Mezi boasy je v Belize ostrovní forma bydlení, která je předmětem zájmu ochránců přírody, ekologů a v poslední době i behaviorálních biologů. Toto je miniaturní boa Snake Cayes, skupina ostrovů u pobřeží jižního Belize. Když řeknu „miniatura“, myslím tím, že se pohybují v délce od 30 cm do 2 metrů (1 až 6 stop). To je malé ve srovnání s pevninami stejného druhu, které mohou dosáhnout délky až 4 metry.
Je běžné, že populace zvířat, které žijí na ostrovech, vykazují rozdíly ve velikosti než populace na pevnině. Střední a větší savci jako jelen mají sklon být menší na ostrovech, drobní savci jako hlodavci mají tendenci být větší. Něco takového se může stát také u hadů.
Allison Hall (vlevo) říká: „Je normální, že se trochu bojím hadů, ale opravdu se do projektu zapojíte a přijdete milovat zvířata.“ Amanda Hayes je na pravé straně. (Obrázek poskytnutý zprávami a událostmi Dickinson) Scott Boback je odborníkem na tato zvířata a od doby, kdy byl postgraduálním studentem na Auburn University, se pokoušel odpovědět na otázku „jak a proč jsou tito hadi malí?“
Nejpravděpodobnějším vysvětlením rozdílů ve velikosti se zdá být buď strava nebo jiné vlastnosti prostředí, nebo genetika. Možná je na ostrovech omezený přísun potravy, takže hadi rostou pomalu, a proto jich je jen málo nebo žádné. Trvalo by jim to tak dlouho, aby dosáhli velké velikosti, že by někde podél linie, se kterou se setkali s jejich zánikem. Alternativně by se mohlo stát, že hadi, kteří rostou pomalu nebo téměř přestanou růst, když se přiblíží k určité velikosti, přežijí déle nebo se efektivněji rozmnožují (pravděpodobně kvůli omezenému zásobování potravinami). Pokud ano, geny podílející se na růstu by byly formovány přirozeným výběrem a časem by hadi ostrovní byli malí, protože se geneticky liší. Můžete si snadno představit, jak tyto dva procesy budou spolupracovat, možná s původními účinky na životní prostředí, ale genetické změny časem narůstají.
Boback nakonec dospěl k závěru o malé velikosti ostrovních boasů. Nedávno mi řekl: „Zjistili jsme, že na ostrovech existuje určitá genetická složka trpaslíka. Domníváme se však, že ve skutečnosti je to kombinace genetických a environmentálních účinků, které v konečném důsledku určují velikost boa ostrovů. To znamená, že míry růstu jsou mezi ostrovními a pevninskými boasy odlišné a zdá se, že je to částečně určeno genetikou. “(Viz odkaz na jeho referát o tomto výzkumu níže).
V poslední době se Boback a jeho studenti na Dickinson College zabývají jinou otázkou o boas: Jak vědí, kdy přestat mačkat svou kořist? To je zajímavá otázka, protože, jak si můžete představit, zkrácení většiny svalů v těle na delší dobu je energeticky nákladné, ale nechat kořist dříve, než bude úplně mrtvý, může způsobit ztrátu jídla. Jako neformální experiment jsem se této otázky zeptal v průběhu posledních dvou dnů po přečtení Bobackova výzkumu a každý dal přibližně stejnou odpověď: Hadi pustí, když je kořist mrtvá a přestane bojovat.
Ukazuje se, že děláme vědu, abychom se ukázali špatně, protože to není odpověď. Boback se svými studenty, kteří mají podezření na určitý mechanismus, kteří ve své laboratoři v Dickinsonovi udržují kolonii těchto boasů, vymyslel skvělý experiment. Vzali několik mrtvých krys, které by se normálně krmily hadům, a do nich nainstalovaly robotická „srdce“. Když hadi potkali krysy, srdce se nechalo chvíli bít, pak byla vypnuta. Brzy poté hadi uvolnili sevření a pak pustili.
Ukázalo se, že kanci mají schopnost odhalit srdeční rytmus v kořisti a pomocí této informace určují, jaký velký tlak je třeba použít. Hadi, kteří nikdy nezabíjeli ani nejedli živou kořist, jednali stejně jako hadi se zkušeností se živou kořistí, což naznačuje, že toto chování je vrozené a nenaučené.
"Mnoho z nás považuje hady za odvážné zabijáky, neschopné komplexních funkcí, které obvykle rezervujeme pro vyšší obratlovce, " říká Boback. "Zjistili jsme jinak a naznačujeme, že tato pozoruhodná citlivost byla klíčovým pokrokem, který vytvořil úspěch celé skupiny hadů."
Jednou z úhledných věcí tohoto projektu je to, že zahrnovalo úsilí vysokoškolských vědců. Vysokoškoláci se výzkumu neúčastnili, ale také pomohli vytvořit recenzovaný příspěvek a jsou uvedeni jako autoři. Katelyn McCann, který byl studentem tohoto projektu a nyní pracuje jako koordinátor klinického výzkumu v Dětské nemocnici v Bostonu, poznamenává: „Musel jsem zažít skutečnou spolupráci výzkumu a hodiny nezávislé práce, které jdou do konečný produkt. Nyní, ve výzkumu, mám pocit, že skutečně chápu vědeckou metodu a co se děje v jakékoli studii. “Boback dodává, „ výzkum na fakultě v Dickinson je pro studenty příležitostí prožít vědu v akci. Je to nejzákladnější úroveň učení ve vědě, protože se student aktivně účastní procesu objevování. “
Zdroj:
Boback, S., Hall, A., McCann, K., Hayes, A., Forrester, J., & Zwemer, C. (2012). Snake moduluje zúžení v reakci na srdeční rytmus kořisti Biologické dopisy DOI: 10.1098 / rsbl.2011.1105
Boback, SM a DM Carpenter. 2007. Velikost těla a tvar hlavy u ostrovních boas (Boa constrictor) v Belize: Environmentální versus genetické příspěvky. Strany 102-116 v RW Henderson a R. Powell, editoři. Biologie boasů, pythonů a příbuzných taxonů. Eagle Mountain Publishing, Eagle Mountain, UT.
Další informace k tomuto příběhu přišly od Dr. Scotta Bobacka a tisková zpráva od Dickinson College.
