Apa keselesaannya, dalam zaman techno-mad ini, seorang saintis masih dapat melakukan penyelidikan penting di halaman belakangnya dengan rama-rama.
Dari Kisah Ini
[×] TUTUP
Ditunjukkan kira-kira dua kali saiz normal mereka, pokok cristinae polimer lebih suka tumbuhan ceanothus untuk mencampurkan. (Christina Sandoval) 
Varieti berjalur mencari daun cengkerik seperti chamise. (Christina Sandoval) 
Galeri gambar
Cristina Sandoval adalah seorang pelajar siswazah ekologi di University of California, Santa Barbara ketika berada di tangannya, dia menuju ke pegunungan Santa Ynez yang ditutupi chaparral berhampiran kampus untuk mencari tesis. Di sana, dia menyelinap ke jaring-jurang semak-semak dan tumbuhan, dan kemudian menggoncang mereka untuk melihat apa yang jatuh. Bersama dengan debu daun kering, labah-labah dan najis burung, dia mengumpul pelbagai serangga panjang yang kelihatan seperti ranting bermata telur, sepupu cengkerik dan lipas yang jauh. Sebenarnya, dia telah menemui spesies pokok kayu baru, yang selaras dengan tradisi taksonomi, dinamakan sempena namanya, Timema kristinae . "Saya berasa bangga, " katanya tentang penghormatan tersebut, sambil menambah bahawa ia memberikan rasa keabadian dan bahkan membuatnya berasa pelindung dengan nama seninya yang berkaki enam.
Pencapaian itu mungkin agak mencukupi untuk saintis dalam latihan, tetapi ia hanya permulaan. Buah-buahan beracun, jeram, panas dan rattlesnakes untuk memerhatikan tongkat kayu di habitatnya yang rapi, memancing perangkap buatan sendiri untuk mengetahui tentang pemangsa mereka, dan berganding dengan para saintis lain untuk memupuk solek genetiknya, Sandoval telah mengejar makhluk yang tidak mungkin ini selama 13 tahun. Dia kini percaya bahawa ia menawarkan sekilas tentang proses Charles Darwin yang terkenal menyebut "asal usul spesies." Bukti yang dikumpulkannya menunjukkan bahawa tongkat kayu itu, kerana ia sangat dipelihara oleh kadal dan burung, berada di ambang untuk membuat lompatan terbesar biologi dengan memecahkan kepada dua spesies yang berbeza-satu fenomena yang saudara-saudara telah lama bingung tetapi jarang diperhatikan secara langsung .
"Salah satu soalan terbesar dalam biologi adalah bagaimana spesies terbentuk?" kata Sandoval, 41, yang mendapat ijazah kedoktorannya pada tahun 1993 dan kini pengarah Reserve Oil Point Reserve, sebuah perlindungan hidupan liar yang berafiliasi di universiti di Santa Barbara. "Ia hanya di dalam kita mahu mengetahui apa yang sedang berlaku untuk mewujudkan kepelbagaian yang menakjubkan yang kita lihat." Sama seperti berjalan kaki yang lain, T. kristinae tidak boleh terbang, hanya tinggal beberapa bulan dan menghabiskan sebahagian besar jam siangnya dengan sempurna, dengan bosannya tetap. Ia berkisar di Barat, kata Sandoval, dan adalah plumper dan mempunyai kaki yang lebih pendek daripada tangga berjalan yang lain, dan alat kelamin lelaki itu tersendiri. Tetapi sebab utama Sandoval telah mengkaji serangga ini secara intensif adalah pewarnaannya, yang terdapat dalam dua bentuk dan berbeza-beza mengikut jenis semak yang terdapat di serangga. Mereka yang memihak kepada tumbuhan ceanothus, yang mempunyai daun bujur hijau berwarna kekuning-kuningan, bersifat hijau kekuningan; mereka suka berehat di tengah-tengah daun ceanothus. Sebaliknya, T. kristinae sebahagiannya ke semak chamise, yang mempunyai daun berwarna hijau tua, berjalur, memegang jalur di punggungnya dan mengangkut daun. Dalam kedua-dua kes, pewarna menjadikan serangga itu hampir tidak dapat dilihat oleh pemangsa seperti jay biru dan kadal, seperti Sandoval yang terdapat dalam ujian lapangan. Apabila dia meletakkan serangga bergelombang atau polos pada cawangan dari belukar yang disukai mereka, jauh lebih sedikit gobbled up berbanding dengan orang-orang yang diletakkan di atas cawangan belukar "yang salah".
Bahawa kayu jagung yang hidup penyamaran tidak mengejutkan; Lagipun, anak-anak sekolah menengah mempelajari makhluk itu sebagai contoh penyesuaian yang lebih terang dari alam semula jadi. Tetapi Sandoval telah mengambil fenomena itu ke tahap yang baru. Menurut pandangan standard penyesuaian, individu yang mempunyai kelebihan defensif adalah lebih berkemungkinan daripada spesimen jangka panjang untuk bertahan hidup dalam dunia yang menghidupkan burung-burung dan meneruskan gen-gennya kepada generasi akan datang. Tetapi bagaimana pelbagai yang dibezakan hanya oleh mekanisme pertahanan berevolusi menjadi spesies baru yang tidak lagi berkawan dengan anggota spesies dari mana ia muncul?
Sebahagian daripada jawapannya mungkin berada dalam tabiat perkahwinan T. cristinae . Varieti berjalur atau polos cenderung berpasangan dengan jenisnya sendiri, Sandoval dan rakan sekerja yang ditemui, walaupun serangga mempunyai penglihatan yang lemah. Keutamaan itu boleh berdasarkan bau, katanya, atau pecahan dalam ritual pacaran. Apabila tongkat jantan lelaki mahu melakukan hubungan seks, dia merayap di atas wanita dan menggelitik antena dengan dirinya sendiri, sambil mengusap perutnya dengan kakinya. Jika berminat, dia akan berkahwin; Jika tidak, dia akan menolaknya. "Mungkin lelaki jenis yang berbeza tidak lagi mempunyai peralatan yang betul, " kata Sandoval. "Mungkin mereka tidak melakukan gatal yang betul."
Walau apa pun petunjuk yang digunakan oleh serangga, yang penting adalah, entah bagaimana, gen-gen yang mempengaruhi keutamaan mengawan diluluskan bersama dengan gen yang menentukan sama ada batang kayu itu bergaris atau polos. Kemudian pemangsa secara brutishly memperkuat pilihan mengawan T. cristinae : anak-anak yang tidak berjalur dan tidak jelas mungkin tidak menyembunyikan dengan baik dan mudah memancing untuk kadal dan burung. Anak-anak yang sembunyi hidup dengan baik, pasangan dengan jenis mereka sendiri, dan sebagainya. Jika, dari masa ke masa, contoh-contoh kejayaan antara brek dan variasi biasa menjadi tenggelam hingga hampir sifar, maka dua spesies akan wujud bukannya satu.
Sejak Darwin, para ahli biologi secara amnya percaya bahawa spesies baru berbentuk dalam sesetengah kejadian selepas kejadian tunggal. Tetapi Sandoval dan rakan sekerja baru-baru ini melaporkan bukti yang berlawanan, menunjukkan bahawa varieti bergelombang dan polos telah muncul di seluruh bukit. Bekerja dengan ahli biologi molekular di Universiti Simon Fraser di British Columbia, dia mencontohi DNA dari beberapa populasi rentetan berjalan kaki dan polos di cerun Santa Ynez. Dia mendapati bahawa pokok gagang yang berjalur dan polos dari belukar yang sama lebih rapat dengan satu sama lain daripada mereka yang berada di atas stik penampilan yang serupa yang hidup beberapa belukar jauh. Asal-usul berjalan kaki berwarna hijau dan berjalur terus-menerus dilahirkan, katakan, semak belukar yang rata. Tetapi cristinae hijau biasa akhirnya mendominasi kerana pemangsa menghapuskan sebahagian besar individu bergelombang.
Itu berita besar kepada para ahli biologi evolusi, yang telah lama percaya bahawa dua kumpulan dari satu spesies perlu dipisahkan oleh geografi yang luas dan masa-laut atau kawasan gunung, misalnya, dan mungkin ribuan tahun-sebelum mereka akan berkembang titik di mana mereka tidak akan atau tidak boleh bercantum. Penemuan bahawa kedua-dua jenis T. kristinae yang berbeza secara visual muncul sekali, tetapi beberapa kali dalam belukar selepas belukar, adalah tanda yang kuat bahawa tidak ada halangan geografi atau tempoh masa yang tidak dapat dipertimbangkan diperlukan untuk spesiasi.
Dolph Schluter, ahli biologi evolusi di Universiti British Columbia di Vancouver, telah menemui hasil yang sama dalam kajiannya terhadap ikan stickleback. Beliau berkata penemuan pokok "sangat sejuk" kerana mereka menggabungkan teknologi DNA dengan kerja lapangan lama untuk mendedahkan kerja-kerja dalaman evolusi, yang biasanya terlalu lambat untuk diperhatikan.
Sandoval mengatakan tidak ada pengganti untuk menewaskan semak-semak itu. "Untuk menjadi seorang naturalis yang baik, anda perlu keluar di lapangan dengan mata anda terbuka lebar, " katanya. "Anda perlu memberi perhatian untuk membangunkan intuisi. Kemahiran analisis adalah penting, dan begitu juga nasib, tetapi intuisi adalah penting, supaya anda sentiasa bersedia untuk mengejar keberuntungan."
