Sex, paduchi si inregistrare video

153

Femelele de dimensiuni tipice (deasupra, auriu) si masculin (jos, rosu) copuland cu succes. Credit: Scott Villa

Cu cativa ani in urma, Scott Villa de la Universitatea Emory avea o problema. Apoi, un student absolvent la Universitatea din Utah, i s-a dat seama de o problema niciodata abordata in scoala: Cum face un film paduchi sa faca sex?

Biologii din Villa si Universitatea din Utah au demonstrat o adaptare in timp real in laboratorul lor care a declansat izolarea reproductiva in doar patru ani, imitand milioane de ani de evolutie. Au inceput cu o singura populatie de paduchi cu pene parazite, au impartit populatia in doua si i-au transferat in gazde de dimensiuni diferite – porumbei cu pene mici si porumbei cu pene mari. Porumbeii prefacuti la paduchi si populatiile s-au adaptat rapid prin evolutia diferentelor de marime a corpului. Dupa 60 de generatii, biologii au vazut paduchi mai mari pe porumbei mai mari si paduchi mai mici pe porumbei mai mici. Cand au imperecheat diferitele paduchi masculi si femele impreuna, femelele au depus zero oua. Marimile divergente ale corpului au impiedicat probabil paduchii sa se imperecheze fizic unul cu celalalt, ceea ce demonstreaza etapele de inceput ale unei noi specii.

Dar cercetatorii trebuiau sa stie sigur. Au pus paduchii pe o farfurie cu pene de porumbel pentru a stabili starea de spirit, au amorsat camera si au asteptat. Dar paduchii aveau spaima.

“Au fost multe incercari si erori. Nimeni nu a filmat padure de paduchi inainte, va garantez”, a spus Villa.

Au fost aglomerati pana cand un cercetator universitar a adus un laborator de incalzire in laborator pentru durerea ei inapoi. I-a dat lui Villa o idee. Se dovedeste ca pentru paduchii cu pene, un tampon fierbinte reglat la temperatura de baza a unei pasari este locul unde se intampla magia.

Credit: Universitatea din Utah

„Ceea ce am vazut a fost uimitor, paduchii masculi nu se puteau imperechea cu femelele, asa ca credem ca asa incepe sa se formeze noi specii”, a spus Villa. „Stiam deja ca in salbaticie, specii mai mari de pasari au specii mai mari de paduchi. Ceea ce nu stiam si ce a iesit din acest studiu, este acela din cauza modului in care paduchii se imperecheaza, adaptandu-se la o noua gazda prin schimbarea dimensiunii are acest efect automat masiv asupra reproducerii. “

Studiul demonstreaza experimental speciatia ecologica, concept promovat pentru prima data de Charles Darwin. Populatii diferite din aceeasi specie se adapteaza local la mediile lor, iar acele adaptari pot provoca izolare reproductiva si, in cele din urma, pot duce la originea unei noi specii.

“Oamenii studiaza acest lucru in tot felul de sisteme, de la fructe zboara pana la pestii care se potrivesc pana la bastoane. Dar ei iau intotdeauna specii sau populatii evoluate recent, care deja s-au divergent si incearca sa inteleaga de ce nu mai sunt compatibile reproductiv”, a spus Dale Clayton, profesor de biologie si coautor al studiului. “Foarte putini au luat o singura populatie si au evoluat-o in conditii naturale in doua populatii diferite care nu se pot reproduce. Aceasta este noua piesa a acestui lucru.”

Lucrarea a fost publicata in Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America din 10 iunie 2019.

Cercetatorii considera ca populatiile de paduchi au evoluat atat de repede in izolarea reproductiva, deoarece marimea corpului este o trasatura „magica”, esentiala atat pentru supravietuire, cat si pentru reproducere. Daca exista o presiune selectiva asupra supravietuirii, cum ar fi preeminarea, atunci va urma automat izolarea reproductiva. Credit: Scott Villa

Locul dulce

Porumbeii de dimensiuni diferite au paduchi de dimensiuni diferite; in majoritatea cazurilor, cu cat este mai mare porumbelul, cu atat mai mari sunt paduchii. In 1999, Clayton a condus un studiu care a constatat ca predictia pasarilor conduce acest tipar.

Penele constau din creste, numite barbe, care creeaza mici goluri cunoscute sub numele de spatiul interbarb. Este locul orb al porumbelului – pana de paduchi in corpurile lor lungi si zvelte pentru a scapa de ciocurile moarte. Cand paduchii mari se tarasc pe pene mai mici, acestia raman afara din spatiu si pasarile le ridica. Deci este bine sa fii mic, nu? Nu chiar. In 2018, acelasi grup de cercetare a constatat ca paduchii de sex feminin mai mari depun mai multe oua. Castigatorii evolutivi se incadreaza intr-un loc dulce – sunt suficient de mici pentru a se strecura in spatiul interbarb, dar suficient de mari pentru a-i izbucni pe vecini mai mici.

Cercetatorii au impartit o singura populatie de paduchi cu pene parazite si i-au transferat in gazde de dimensiuni diferite – porumbei cu pene mici si porumbei ronjeni cu pene mari. Porumbeii prefacuti la paduchi si populatiile s-au adaptat rapid prin evolutia diferentelor de marime a corpului. Schimbarile au fost ereditare. Credit: Andrew Bartlow

“Exista o presiune selectiva constanta pentru a fi cat mai mare pentru a pompa cat mai multe oua. Dar preeningul pune pauzele sa devina prea mari. Exista un loc dulce”, a spus Villa. “Daca puneti paduchi pe pasari de dimensiuni diferite, locul dulce se schimba si paduchii evolueaza dimensiuni optime ale corpului dupa cateva generatii.”

Schimbarea experimentala a dimensiunilor este ereditara – biologii au aratat ca parintii mari au urmasi mari si parintii mici au avut copii mici, indiferent de dimensiunea pasarilor pe care se imperecheau.

Populatiile de paduchi paraziti s-au adaptat rapid. „Diferente semnificative de dimensiuni au aparut dupa doar 18 luni”, a declarat co-autorul Sarah Bush, profesor asociat de biologie la SUA. Acest model informeaza mai mult decat doar acest sistem.

“Ideea este ca gazdele mai mari au paraziti mai mari. Acest lucru este valabil pentru copacii cu insecte parazite, pentru purici pe animale, pentru capusele mamiferelor – este adevarat pentru viata”, a continuat Bush. “Este o intrebare mai mare decat acest singur sistem special. Se intampla peste tot. O parte din ceea ce facem este sa incercam sa descopar acest tipar.”

Marimea corpului include modul in care copuleaza paduchii de pene de sex feminin si masculin (C. columbae) (femelele de sus, masculii de jos in toate pozele). o forma ciudata de S. Randul de jos: Femelele care copuleaza cu masculi mai mici, o raritate, sunt fortati intr-o forma arcuita sa se adapteze. Credit: Adaptat de la Villa et. Al. PNAS . 2019

Paduchi, aparat de fotografiat, fara actiune!

Cercetatorii sunt primii care surprind cum se imperecheaza paduchii cu pene. Intelegand mecanica sexului paduchilor, au vazut ce functioneaza si ce nu reuseste. Pe scurt – dimensiuni conteaza.

Paduchii de sex feminin sunt cu aproximativ 13% mai mari decat paduchii masculi. Acest dimorfism intre cele doua sexe este esential pentru reproducere. Masculii au o antena groasa pentru a se lipi de femele in timpul copularii. Se apropie de femela din spate, aluneca sub ea si isi onduleaza varful abdomenului in timp ce tine toracele. Daca barbatul este prea mic, s-ar putea sa se straduiasca sa ajunga la femela acolo unde trebuie. Daca este prea mare, va depasi femela. Exact asta au vazut cercetatorii.

„Exista o zona Goldilocks. Barbatii si femelele trebuie sa aiba doar dimensiunea potrivita unul pentru celalalt. Perechile de paduchi in care dimorfismul se incadreaza in afara acelei zone sufera consecinte reproductive masive”, a spus Villa.

Paduchii se ascund in goluri minuscule din interiorul penelor, numite spatiul interbarb, pentru a scapa de ciocurile mortale. Daca paduchii sunt prea mari, pasarile smulg rapid. Dar paduchii de sex feminin mai mari depun mai multe oua. Castigatorii evolutivi ocupa un loc dulce: sunt suficient de mici pentru a se ascunde, dar suficient de mari pentru a-si intrece vecinii. Credit: Scott Villa

Ei au descoperit ca paduchii de dimensiuni tipice au copulat cel mai mult si au depus cele mai multe oua. Perechi de paduchi cu dimorfism in afara zonei Goldilocks au copiat timp mai scurt si au depus zero oua. Ei cred ca acest lucru se datoreaza faptului ca barbatii fie nu reusesc fizic sa insemineze femelele, fie nu pot copula suficient de mult pentru a-si fertiliza ouale. Experimentele lor au testat acest lucru cu paduchi pe pene si un tampon de caldura pe camera si pe porumbei insisi. Rezultatele au fost aceleasi – perechile cu dimensiuni din zona Goldilocks au avut cei mai multi urmasi.

“Ideea unei singure trasaturi care reglementeaza atat supravietuirea, cat si reproducerea este cunoscuta de ceva vreme. Cu toate acestea, stabilirea modului in care aceste trasaturi polivalente conduc de fapt speciatia a fost o provocare. Ceea ce face ca aceasta lucrare sa fie atat de interesanta este ca am identificat de fapt aceste” trasaturi magice.

“functioneaza in timp real. Si asa cum prevede teoria, selectia pe aceste trasaturi poate genera o izolare reproductiva in clipirea evolutiva a unui ochi. Studiul nostru completeaza o multime de lucrari fantastice privind speciatia ecologica si adauga intelegerea noastra mai mare despre modul in care speciile noi se formeaza de fapt. “, a spus Villa.

Luna trecuta, acelasi grup a publicat un studiu care a demonstrat coloratia divergenta in doar patru ani. Echipa se uita acum la arhitectura genetica care sta la baza acestor modificari de marime si culoare la paduchii cu pene.

Mai multe informatii: Scott M. Villa si colab. Evolutie experimentala rapida a izolarii reproductive dintr-o singura populatie naturala, Proceedings of the National Academy of Sciences (2019). DOI: 10.1073 / pnas.1901247116

Dale H. Clayton si colab. Selectia naturala reciproca pe fenotipurile parazitei gazdei, The American Naturalist (2002). DOI: 10.1086 / 303237

Referire: Sex, paduchi si inregistrare video (2019, 11 iunie) preluat 27 mai 2020 de la https://phys.org/news/2019-06-sex-lice-videotape.html

Acest document este supus drepturilor de autor. In afara de orice tranzactie corecta in scopul studiului sau cercetarii private, nicio parte nu poate fi reprodusa fara permisiunea scrisa. Continutul este furnizat doar in scop informativ.

Sex, paduchi si inregistrare video

Populare

Cum alegi cel mai bun brad de Crăciun?

Afla cum iti poti lansa o mica afacere folosind un spatiu...

Top 10 cele mai supraevaluate filme din toate timpurile

10 regizori care au facut un film de groaza si au...

10 documentare care au schimbat perceptia publicului

Top 10 interviuri controversate cu celebritati din toate timpurile

Top 10 cele mai memorabile momente ale premiilor Oscar

Cum se schimba viata atunci cand intri in cercurile sociale ale...

10 povesti ciudate din lumea rap pe care sa le cunosti

10 secrete intunecate din lumea surprinzator de rasucita a K-Pop