Ed. nota: Kami mengalu-alukan blogger tetamu Greg Laden untuk lawatan blog selama dua minggu ke atas Sains Menakjubkan.
Kandungan Terkait
- Constrictor Boa Membunuh Dengan Menghentikan Peredaran Darah
Ini adalah cerita tentang ular, pulau dan pelajar. Mari kita mulakan dengan ular.
Di antara pelbagai jenis ular adalah penyusun: boas dan pythons. Mereka adalah kerabat dekat yang menyebarkan jutaan tahun yang lalu. Python terdapat di Dunia Lama (Afrika dan Asia) serta Australia. Boas (keluarga Boidae) terdapat di Dunia Baru (Utara, Tengah dan Amerika Selatan termasuk beberapa pulau Caribbean). Mereka semua membunuh mangsa dengan membungkusnya dan meremasnya hingga mati.
Di antara boas ada bentuk kediaman pulau di Belize yang menjadi subjek kepentingan untuk pemuliharaan, ahli ekologi dan, akhir-akhir ini, ahli biologi tingkah laku. Ini adalah boa kecil Snake Cayes, sekumpulan pulau di pesisir selatan Belize. Apabila saya katakan "kecil" saya maksudkan bahawa mereka berukuran panjang dari 30 cm ke sekitar 2 meter (1 hingga 6 kaki). Ini adalah kecil berbanding dengan pokok utama spesies yang sama, yang boleh mencapai 4 meter (13 kaki) panjang.
Adalah perkara biasa bagi populasi haiwan yang hidup di pulau-pulau untuk mempamerkan perbezaan saiz dari orang-orang di tanah besar. Mamalia sederhana dan besar seperti rusa cenderung lebih kecil di pulau, mamalia kecil seperti tikus cenderung menjadi lebih besar. Sesuatu seperti ini boleh berlaku dengan ular juga.
Allison Hall (kiri) berkata "Ia adalah perkara biasa untuk menjadi sedikit takut ular, tetapi anda benar-benar masuk ke projek itu dan mencintai haiwan itu." Amanda Hayes berada di sebelah kanan. (Imej yang disediakan oleh Dickinson News and Events) Scott Boback adalah pakar dalam haiwan ini, dan sejak beliau menjadi pelajar siswazah di Auburn University, dia cuba menjawab soalan "bagaimana dan mengapa ular-ular ini kecil?"
Penjelasan yang paling mungkin untuk perbezaan saiz akan kelihatan seperti diet atau ciri-ciri alam sekitar, atau genetik. Mungkin terdapat bekalan makanan yang terhad di pulau-pulau, jadi ular tumbuh perlahan-lahan, dan dengan demikian terdapat sedikit atau tidak besar. Ia akan mengambil masa yang lama untuk mencapai saiz yang besar di mana-mana di sepanjang garis mereka akan bertemu dengan kematian mereka. Sebagai alternatif, ia boleh menjadi ular yang tumbuh perlahan atau hampir berhenti berkembang apabila mereka mendekati saiz tertentu bertahan lebih lama atau menghasilkan semula dengan lebih berkesan (mungkin disebabkan oleh bekalan makanan yang terhad). Jika ya, gen yang terlibat dalam pertumbuhan akan dibentuk oleh pemilihan semulajadi dan dari masa ke masa ular pulau akan menjadi kecil kerana mereka berbeza secara genetik. Anda boleh dengan mudah membayangkan bagaimana kedua proses akan berfungsi bersama, mungkin dengan kesan alam sekitar yang berfungsi pada mulanya tetapi perubahan genetik terakru dari masa ke masa.
Boback akhirnya membuat kesimpulan tentang saiz kecil pulau itu. Beliau baru-baru ini memberitahu saya, "kami menentukan bahawa terdapat beberapa komponen genetik untuk dwarfisme di pulau-pulau. Walau bagaimanapun, kami percaya bahawa ia sebenarnya merupakan kombinasi kesan genetik dan alam sekitar yang akhirnya menentukan saiz boa pulau. Iaitu, kadar pertumbuhan adalah berbeza antara pulau dan kampung besar dan ini nampaknya sebahagiannya ditentukan oleh genetik. "(Lihat di bawah untuk rujukan kepada makalahnya mengenai penyelidikan ini.)
Lebih baru-baru ini, Boback dan pelajarnya di Dickinson College telah menangani soalan yang berbeza tentang boas: Bagaimana mereka tahu kapan berhenti memerah mangsa mereka? Ini adalah persoalan yang menarik kerana, seperti yang anda bayangkan, kontraksi majoriti otot dalam tubuh seseorang untuk jangka masa yang panjang adalah bertenaga tinggi, tetapi melepaskan mangsa sebelum ia mati sepenuhnya boleh menyebabkan kehilangan makan. Sebagai percubaan tidak formal, saya bertanya kepada lima orang yang berlainan soalan ini sejak dua hari lalu, selepas membaca penyelidikan Boback, dan semua orang memberi kira-kira jawapan yang sama: Ular melepaskan ketika mangsa mati dan berhenti bergelut.
Nah, ternyata kita melakukan sains untuk membuktikan diri kita salah, kerana itu bukanlah jawapannya. Menggalakkan mekanisme tertentu, Boback murid-muridnya, yang memelihara koloni makam ini di makmal mereka di Dickinson, mencipta percubaan cemerlang. Mereka mengambil beberapa tikus mati yang biasanya akan diberi makan kepada ular, dan memasang "hati" robot di dalamnya. Apabila ular itu mengetuk tikus, hati dibenarkan untuk ditewaskan seketika, maka mereka dimatikan. Tidak lama selepas itu, ular melonggarkan cengkaman mereka, kemudian melepaskannya.
Ternyata boa mempunyai keupayaan untuk mengesan detak jantung dalam mangsa, dan mereka menggunakan maklumat ini untuk menentukan berapa banyak tekanan yang dikenakan. Ular yang tidak pernah dibunuh atau dimakan mangsa hidup bertindak sama seperti ular dengan pengalaman dengan mangsa hidup, menunjukkan bahawa tingkah laku ini adalah semula jadi dan tidak dipelajari.
"Ramai di antara kita berfikir tentang ular sebagai pembunuh yang berani, tidak mampu melakukan fungsi kompleks yang biasanya kita simpan untuk vertebrata yang lebih tinggi, " kata Boback. "Kami mendapati sebaliknya dan menunjukkan bahawa kepekaan yang luar biasa ini merupakan kemajuan utama yang menjayakan kejayaan kumpulan ular keseluruhan."
Salah satu perkara yang baik mengenai projek ini ialah ia melibatkan usaha penyelidik sarjana muda. Siswazah bukan sahaja mengambil bahagian dalam penyelidikan, tetapi mereka membantu menghasilkan kertas yang dikaji semula dan disenaraikan sebagai pengarang. Katelyn McCann, yang merupakan seorang pelajar dalam projek ini dan kini berfungsi sebagai penyelaras penyelidikan klinikal di Hospital Kanak-kanak di Boston, menyatakan, "Saya mengalami sifat penyelidikan sejajar sebenar serta jam kerja bebas yang masuk ke dalam produk akhir. Sekarang, bekerja dalam penyelidikan, saya rasa saya benar-benar memahami kaedah saintifik dan apa yang berlaku dalam sebarang kajian. "Boback menambah, " penyelidikan fakulti pelajar di Dickinson adalah peluang untuk pelajar mengalami sains dalam tindakan. Ia adalah tahap pembelajaran yang paling asas dalam sains kerana pelajar secara aktif mengambil bahagian dalam proses penemuan. "
Sumber:
Boback, S., Hall, A., McCann, K., Hayes, A., Forrester, J., & Zwemer, C. (2012). Ular merumuskan penyempitan sebagai tindak balas kepada denyutan jantung mangsa Biologi Surat DOI: 10.1098 / rsbl.2011.1105
Boback, SM dan DM Carpenter. 2007. Saiz badan dan bentuk kepala di pulau boas (Boa constrictor) di Belize: Alam sekitar berbanding sumbangan genetik. Halaman 102-116 di RW Henderson dan R. Powell, editor. Biologi kucing, pythons, dan taksonomi yang berkaitan. Eagle Mountain Publishing, Eagle Mountain, UT.
Maklumat tambahan untuk kisah ini datang dari Dr. Scott Boback, dan siaran akhbar dari Dickinson College.
