https://frosthead.com

Mengelak Genital Moth Dalam Nama Sains

Ia hanya selepas matahari terbenam, dan saya duduk di dalam sebuah trak di antara bukit-bukit putih di White Monument Kebangsaan White Mexico, menunggu kegelapan jatuh sepenuhnya. Saya telah menceburkan diri di sini dengan ahli entomologi Eric Metzler dalam usaha mencari beberapa makhluk yang paling pelbagai yang muncul dari bukit-bukit ini: rama-rama.

Kandungan Terkait

  • Apakah perbezaan antara rama-rama dan rama-rama dan banyak lagi soalan dari pembaca kami

Sekali ia cukup gelap, kita berjalan ke satu siri lampu hitam yang telah kita tenggelam ke baju pakaian untuk menarik penyepit senyap. Di bawah cahaya ungu sejuk persediaan, saya melihat spesimen pertama kami mengalir ke arah saya di atas tanah.

"Sangat baik!" Kata Metzler, dengan segera mengenali spesies itu. "Itulah whitesandensis, hebat, " tambahnya sambil menyerahkan saya sebuah kaca dan gabus kaca untuk mengumpulnya.

Metzler telah mengumpul rama-rama di sini sejak tahun 2007 bagi pihak Perkhidmatan Taman Negara. Seorang ahli entomologi yang masih bersara yang masih memegang jawatan tambahan di Michigan State University dan New Mexico State University, Metzler teruja untuk menemui Protogygia whitesandensis - spesis rama-rama asli pertama yang pernah ditemui di White Sands - pada tahun pertama kajiannya. Sejak itu, beliau telah menemui 600 spesies yang mengagumkan, termasuk lebih daripada 50 yang lain yang baru dalam sains yang dia telah mengkatalogkan di Koleksi Kebangsaan Smithsonian.

Kenapa persekitaran yang keras dan hambar yang menerima hanya 10 inci hujan setiap tahun dan perubahan cuaca di antara keterlaluan suhu yang luas akan mengandungi kepelbagaian yang luar biasa ini masih menjadi misteri. "Itulah jumlah yang sangat tinggi, terutamanya memandangkan betapa mandulnya landskap itu, " kata Metzler. Dan banyak ahli entomologi tidak didorong untuk mengetahui sebabnya, tambahnya, memandangkan terdapat banyak lagi serigala karismatik untuk belajar.

Tetapi Metzler telah mengakhiri kerjayanya dengan susah payah membedah ratusan rama-rama untuk lebih memahami evolusi mereka. Seorang penginjil "rama-rama penginjil" yang digambarkan diri sendiri, Metzler telah terpesona oleh serangga-serangga ini sejak zaman kanak-kanak. Dia mula mengumpul rama-rama, tetapi beralih ke rama-rama ketika dia sibuk dengan kerja seharian di sekolah menengah dan hanya dapat mengumpul pada waktu malam.

"Saya mendapati terdapat banyak rama-rama yang lebih banyak daripada rama-rama, " katanya, masih seperti terpesona oleh mereka pada usia 72 tahun. "Saya tidak akan kehabisan rama-rama."

Para saintis menganggarkan bahawa kita tahu hanya 20 peratus daripada semua spesies rama-rama di dunia, berbanding kira-kira 90 peratus daripada anggaran 20, 000 spesies rama-rama. Itu kerana terdapat kira-kira 30 kali lebih banyak spesies rama-rama, kata Robert Robbins, kurator di jabatan entomologi Smithsonian yang mengkaji evolusi rama-rama. Robbins juga bersetuju bahawa kita tahu sedikit tentang rama-rama daripada rama-rama hanya kerana mereka tidak begitu menarik.

"Secara umum imej rama-rama adalah berbulu dan memakan baju bulu anda, " kata Robbins.

Metzler menyediakan lampu dan lembaran putih untuk menarik rama-rama untuk pengumpulan. (Laura Poppick) Tugu Kebangsaan White Sands terdiri daripada 275 batu persegi gipsum bukit, menjadikannya gypsum dune lapangan terbesar di dunia dan persekitaran yang melampau untuk mana-mana binatang untuk membuat rumahnya. (Laura Poppick) Metzler telah menemui lebih daripada 600 spesies rama-rama di Monumen Nasional White Sands sejak 2007. (Laura Poppick) Cara terbaik untuk memberitahu dua spesies rama-rama ialah dengan membedah alat kelamin mereka. Di atas adalah alat kelamin lelaki Protogygia whitesandensis, spesies endemik kepada White Sands. The aedeagus, di sebelah kanan, memindahkan sperma kepada wanita. (Eric Metzler) Metzler menangkap rama-rama dalam botol dan menyimpannya di atas ais sehingga dia boleh menganalisisnya di makmalnya. (Laura Poppick)

Kepada mata yang tidak terlatih, banyak White Sands rama kelihatan sama: sekitar sayap sayap satu inci, dengan badan kelabu dan sayap berbulu warna putih yang berbeza dari bukit gipsum. Namun kepada mata pakar, terdapat perbezaan. Untuk menguraikannya, Metzler bergantung kepada analisis molekul untuk memisahkan DNA rama-rama itu. Tetapi dia juga menggunakan kaedah yang cuba untuk membedah rama-rama genitalia-membosankan, tetapi cara terbaik untuk membezakan secara visual membezakan spesies.

Melalui kerja ini, Metzler telah percaya bahawa White Sands dapat memiliki kepelbagaian tertinggi rama-rama asli di negara ini, setanding dengan kadar kepelbagaian yang terdapat pada haiwan lain di Kepulauan Galapagos.

Robbins berkata, analisis dekat Metzler mengenai White Sands dapat menyumbang kepada pemahaman kita tentang evolusi rama-rama. Oleh sebab rama-rama dan rama-rama tidak memelihara fosil, para saintis tidak dapat memahami kadar evolusi yang "biasa". Tetapi kita tahu bukit-bukit pasir Putih yang terbentuk dalam tempoh 10, 000 tahun yang lalu, yang bermaksud semua rama-ruma endemik rantau ini mungkin telah berkembang dalam masa itu juga.

"Sekiranya semua spesies ini boleh berkembang dalam masa 10, 000 tahun, itu sangat menakjubkan, " kata Robbins.

Untuk membongkar fenomena ini, Metzler menghabiskan masa berjam-jam duduk di atas mikroskop di makmal rumahnya di Alamogordo, setengah jam memandu dari White Sands. (Untuk menghargai beliau, isterinya Pat tidak keberatan beribu-ribu rama-rama yang dia simpan dalam peti sejuk di garaj dan dapurnya.) Ketika saya bergabung dengannya dalam makmalnya, dia menunjukkan saya rama-rama betina saiz kliping kuku papan, dan tangan saya slaid yang mengandungi genitals spesies itu.

Apa yang saya lihat adalah noda yang berwarna. "Sebenarnya ada sesuatu yang mengecewakan apabila ia cukup besar, " kata Metzler ketika dia berayun di sekitar kerusi dan mengatur slaid di bawah mikroskop. Apabila saya melihatnya di bawah pembesaran 40x, tudung itu muncul sebagai organ berbentuk ubur-ubur halus yang disebut corpus bursa-karung di mana wanita mengumpul sperma. "Apabila anda melihatnya di bawah mikroskop, ia sangat menarik, " kata Metzler. Saya perlu bersetuju.

Sekiranya semuanya berjalan dengan lancar, Metzler dapat menyediakan slaid alat kelamin dalam satu hari. Pertama, dia memecahkan perut dan menyerapnya dalam kalium hidroksida, bahan dalam Drano. Ini membubarkan semua tisu lembut, yang mana ia melesat dengan kuas cat yang hanya meninggalkan exoskeleton dan organ kemaluan di belakang - satu-satunya bahagian yang diperbuat daripada bahan keras yang dipanggil chitin, barang yang sama dijumpai di kuku dan rambut manusia.

Sebaik sahaja segala-galanya dibentangkan dengan jelas dan tersirat di atas slaid, dia melihat apakah organ-organ dari lelaki dan perempuan bertanding dengan "kunci dan kunci, " yang bermaksud mereka dari spesies yang sama. Tetapi ini tidak selalu dapat dilihat oleh mata manusia. Apabila dia tidak dapat mengenal pasti spesies hanya dengan melihat corak organ atau sayapnya, dia berkonsultasi dengan perpustakaannya dan menghantar gambar kepada rakan sekerja. Sekiranya dia masih terbantut, dia menghantar sampel kaki ke University of Guelph di Ontario-repositori rama-rama terbesar di Amerika Utara-untuk analisis molekul.

Ahli entomologi tidak bersetuju dengan apa yang mentakrifkan spesies rama-rama yang berbeza, kata Robbins, dan ada yang berpendapat bahawa rama-rama Metzler tidak begitu berbeza. Tetapi dengan piawaian yang diterima secara meluas untuk mempunyai alat kelamin genitalia dan molekul yang berbeza, beliau berkata, 600 White Sands yang berbeza rama-rama berdiri sebagai spesies yang berbeza. "Dengan piawaian biasa ini spesies berbeza dan bukan sesuatu yang dijangkakan sebelum [Metzler] bergerak ke sana, " kata Robbins.

James Mallet, ahli entomologi di Harvard University yang mengkaji evolusi rama-rama dan spesiasi, tertanya-tanya jika kadar serupa dari endemisme akan dijumpai di tempat lain jika jenis kajian jangka panjang yang sama dijalankan. "Terdapat sedikit ahli entomologi dan kawasan yang agak besar di Amerika Syarikat untuk belajar, " katanya.

Tetapi Mallet menyatakan bahawa White Sands mengandungi spesies tumbuhan yang telah dihancurkan oleh ragut dan pembangunan di tempat lain di Barat Daya, menjadikannya tempat yang sangat berharga untuk mencari spesies dan spesies baru. "Saya fikir ia hebat kerana mereka sedang mengkaji bidang ini, ia sepatutnya dikaji, " kata Mallet.

Yang menjadikannya lebih mengagumkan lagi, jika Metzler tidak memutuskan untuk bersara ke selatan New Mexico, rama-rama itu mungkin akan tidak dapat ditemui. Seperti yang dikatakan oleh Robbins: "Kami hanya bercakap mengenai penemuan yang luar biasa yang dibuat semata-mata secara kebetulan."

Mengelak Genital Moth Dalam Nama Sains