ヘビ、トラ、ヘビ、シマウマなど•Sergey Glagolev• "Elements"に関する一般的な科学的課題•生物学

スネーク・タイガース、ゼブラ・ヘビース、その他

タスク

北アメリカのヘビ Sonora semiannulata カラー – カラーのモーフではっきりと区別される4つの品種があります(図1参照)。

北アメリカのヘビの4色のモーフ Sonora semiannulata

あなたは思いますか? なぜ 彼らはすべて救われていますか? なぜ 一つは、より適合したモーフは、他のすべてを強制的にしないのですか?


ヒント1

タスクは、これらのモーフが同じ領域にあるのか、別の領域に存在するのかを示すものではありません。どちらの場合にも、その存在がどのように保証されるかを推測してみてください。


ヒント2

彼らが同じ地域に住んでいる場合、これは彼らが常に一緒に、同じ割合で見つけられることを意味するかどうかを検討してください。


ヒント3

Sonora semiannulata – 小さい蛇、大きな動物には無害です。主な敵は鳥類です。なぜその2つのモーフがどのような背景で見えるようになっているのかを考えてみましょう。


ソリューション

多くの生物学的問題と同様に、これには多くの可能な解決策があります。たとえば、最も単純な解決策の1つは、これである可能性があります.4つのモーフは、それぞれ、未熟で性的に成熟した男性と女性を表します。ヘビの色覚はよく発達しており、時には異性の個人に気づき、潜在的な性的パートナーを未熟な個体が重要です。しかし、そのような決定は、「品種」となる条件には多少矛盾します。

これらのすべてのモーフが異なる領域にある場合、別の解決策を提案することができます。この場合、各モーフの色は、背景に最もよくマッチするかもしれません – 明るい縞模様の色でさえ、奇妙なことに、動物をマスクすることもあります。これは魚の写真(図2)のように体の輪郭を隠し、正確な大きさと動きの方向を決定することを困難にします(この色付けは解剖と呼ばれ、破壊的な色分け参照)。 (公平には、ゼブラのような多くの動物にとっての色づけの役割がまだ完全にはっきりしていないことが認識されなければならない;なぜゼブラが縞模様なのか?を参照)。

海のドラマーの背中と脇のパターン(等尖点) – 解剖の色の例。写真:博士Tom Doeppner、ブラウン大学

原則として、異なる色を持つ人は、同じエリアでは異なるビオトープで適切な背景を見つけることができます。

私たちのヘビの2つの縞模様は、いくつかの有毒なヘビと同じ地域に住んでいて、模倣していると思われます(模倣)。保護されていない種がその色、体の形、または他のよく保護された行動を模倣するとき、彼らはベイツの模倣について話します。それは有毒なサンゴのヘビが役割モデルとして役立つ北アメリカのヘビの間で広まっています。

北アメリカの毒蛇と無毒のヘビを区別するために、ルールは通常 "黒は赤、毒は不足。黄色いキラーの仲間の赤"("黒に赤 – 毒なし、黄色に赤 – 致命的に有毒 ");ウィキペディアの記事の1つに、このルールの17の詩バージョンが含まれています。それは、サンゴヘビが赤い背景に接触している黄色の縞模様を持ち、無害な模造者では黄色と赤色の領域が接触していないことを意味する(図3参照)。

どのように有害な王のヘビ(キングヘビ)から有毒なサンゴヘビ(コーラルヘビ)を区別するには? pinterest.comからの画像

しかし、この規則から、ほとんどの生物学的規則のように、例外があります。サンゴヘビの中には色の多型もあり、一部の地域ではサンゴヘビの種の中には黄色の縞模様がありません。黒の赤はまた殺すことができるので、注意してください!

おそらく、赤黒のモーフは本当にサンゴのヘビのいくつかを模倣します。黒と白のモーフを「模倣者」とみなすことが可能かどうかは不明です。ほとんどの場合そうではありませんが、いくつかの毒蛇の虫が似たような色をしています。同時に、ヒント2で言うように、4つのモーフはすべて同じ地域の同じ人口で検出されます。どのようにこれを説明することができますか?ミシガン大学の科学者は、それを理解しようとしました(Christian L. Cox&Alison R Davis Rabosky、2013年の多型性ヘビにおける空間的多様性、その普及したプレゼンテーションを参照)。

彼らは巨大な仕事をしました:彼らは、さまざまな地域で約350の生きているヘビを捕まえ、長い間、同じエリアで集められ、博物館のコレクションに保管された2500以上の標本を研究しました。次に、これらの集団において中性(非選択性)遺伝子マーカーを研究し、これらの集団が不十分に分離され、急激な減少期間を経ないこと、すなわち遺伝子のドリフトを受けないことを見出した。異なる集団におけるモーフの数の比率は急激に異なりました!

有害な「モデル」の頻度の違いを書き留めることは可能です。模倣するモーフの頻度とサンゴのヘビの存在量との間の関係は見出されなかったようである。さらに、珊瑚のヘビがまったく見つからない場所でも、明るい赤と黒の縞模様が見られました。

その後、各集団の異なる形態の数が時間の経過とともにどのように変化するかを調べた。そして、ほとんどの場合、ある時点では最も小さくなったモーフが最終的にますます一般的になり、逆もまた同様であることが判明しました。したがって、モーフの数は、古典的な負の周波数依存の選択(周波数依存の選択を参照)の影響を受けます。そのため、他のモーフは群を抜いていません。モーフの希少性がそれ自体に利点をもたらすことが判明しました。

疑問が生じます:なぜですか?この作品はそれに対する答えを提供していませんが、同様の事例については知られています。これは捕食者のための「検索画像」の形成によるものかもしれません(少数の代表者はより大きな生存の機会を持っています)。きのこのピッカーは、それが何であるかを知っています。 russulaを探していたら、 "マスキング"ホワイトに気付かないでください。白人を募集したいのであれば、自分自身で強制的にロサルラを無視する必要があります。多くの捕食者は同様のやり方で行動します。彼らはより一般的で有益な獲物を意図的に検索し、希少な獲物に注意を払わないように強制します。


後の言葉

生物の最も顕著な特徴の1つは、その変動性です。生物学者は、化学者と同じ種の個体間の違いを考慮する必要がある可能性が非常に高い – 水分子間の潜在的な差異。いろいろな意味で、生物学は化学や物理学とは異なります。チャールズ・ダーウィンにとって、自然選択の原則の発見よりも重要ではないと考えられていたのは、偶然ではなく、

そして、一種の模倣型がいくつかの異なるモデルを模倣した場合、模倣に基づいたものを含む、種間多型の出現および維持が、変動性の最も顕著な発現の1つ(および同時に、自然選択の作用)である。偶然にも、それを研究することに関心が薄れているわけではありません(例えば、Mathieu Joron、2008年、Batesian Mimicry:Spotを導くことができますか? 。:蝶の色の進化を担う遺伝子が見つかっています。模倣の複雑な画像は、1つの遺伝子によって決定されます。迷彩から戦争塗料までの難しい経路:数学的アプローチ)。私は要素上のヘビの模倣や多型についてのメモは見つけられませんでしたが、彼らも長い間それらに関わってきました(例えば、ヘビ色の研究の歴史のこのレビューを参照してください:Harry W. Greene and Roy W.McDiarmid "ウォレスと野蛮人:ヒーローズ、理論、そして毒蛇の模倣")。

それにもかかわらず、非常に多くの対象が存在し、多くの科学者にはまだ多くの質問に対する答えがないということはありません。たとえば、この種の蛇の色はどのように継承されていますか?例えば、どのような子孫が赤黒の女性と白黒の男性を与えるでしょうか?なぜ、Batesは模倣者と模型の共存の分野で厳密に観察されているのですか?また、蛇のような他の模倣者は、モデルの範囲外であっても明るい色の模倣者が見つかります。明るい隠蔽色が無害な種に現れることがあります。結局のところ、それは危険なモデルの着色を直ちに完全に模倣するわけではありません。しかし、それは最初の段階で、マスキングが1つの害を及ぼすべきであると思われるでしょうか?あなたはこれらの質問をあなた自身で考えることができます。後者で引用されている記事を読むことで答えられるものもあります。しかし、これらの質問のいずれにも「すべての場面に対して」正しい答えはありません。科学者は、これがどのように起こっているかを常に把握しなければなりません。


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