https://frosthead.com

Menguburkan Caterpillar Palsu dalam Nama Sains

Ia kelihatan seperti ulat hijau terang. Rasanya, untuk sebahagian besar, seperti ulat (lembut dan sedikit kenyal). Ia bertengger di atas daun, siap seolah-olah hendak maju ke depan, seperti ulat. Tetapi sebaik sahaja seekor burung merangkak pada munchies ini, jelas bahawa ia sebenarnya adalah satu lempung tanah liat plastik berwarna hijau, dengan cepat dibentuk oleh tangan ekologi.

Jadi mengapa penyelidik menipu haiwan sebenar dengan pepijat palsu?

Untuk mengetahui berapa kerap bug sebenar yang dimakan, ternyata ternyata. "Anda tidak boleh mengetahui banyak tentang alam semula jadi daripada memandang spesies individu, " kata ahli ekologi serangga Tomas Roslin. Lima tahun yang lalu, Roslin mendapati dirinya belajar serangga Artik di Greenland utara. Tetapi dia digagalkan oleh fakta adalah sukar untuk mengukur berapa kali pepijat ini dimakan, memandangkan betapa sedikit pemangsa hidup di latitud itu.

Sebaliknya, rakan sekerja, pakar ekologi Universiti Oxford, Eleanor Slade, memberitahu Roslin, dia telah berjaya dalam mengukur kadar bug-chomping di pulau selatan Borneo, yang mengatasi khatulistiwa. Kedua-dua Slade dan Roslin, yang bekerja untuk Universiti Sains Pertanian Sweden tetapi berpangkalan di Finland, menggunakan teknik kreatif yang mendapat populariti dalam 15 tahun terakhir: serangga ersatz.

Untuk mengelirukan tidak praktikal menjejaki seberapa sering serangga sebenar dimakan, pakar ekologi sering menggunakan bebola dummy, dibuat daripada tanah liat pemodelan dan diletakkan di dalam liar yang terpaku pada daun. Burung umumnya menggigit ini tetapi dengan cepat meludahkannya apabila mereka sedar mereka bukan makanan, meninggalkan tanda gigitan. Sekali ahli ekologi mengumpul cacing, mereka boleh menggunakan tanda ini untuk melihat seberapa kerap burung atau binatang lain cuba memakannya. Ini dapat memberi gambaran umum mengenai "tekanan predasi" pada serangga di kawasan tertentu, kata Roslin.

Sebuah ulat yang dilekatkan pada tumbuhan di utara Greenland menunggu untuk dikunyah. Sebuah ulat yang dilekatkan pada tumbuhan di utara Greenland menunggu untuk dikunyah. (Tomas Roslin / Sains)

Tergesa-gesa oleh perbezaan yang besar antara pemerhatiannya dan Slade, Roslin menyatakan untuk menentukan kuantiti predasi ini dengan menjalankan percubaan pada skala global. Dengan berbuat demikian, beliau berharap dapat mewujudkan kerangka kerja bagi penyelidik lain untuk mengukur hubungan antara pemangsa dan mangsa mereka lebih umum. Beliau juga berharap rangka kerja sedemikian akan membantu para ahli ekologi menganggarkan bagaimana perubahan iklim dan pemusnahan habitat dapat mempengaruhi corak-corak ini secara berbeza di kawasan yang berbeza.

"Sukar untuk melakukannya dengan hanya satu penyelidik, " kata Roslin, tetapi nasib baik baginya, "ada pakar ekologi di seluruh dunia."

Roslin mengetuk rangkaian tidak rasmi dari hampir 40 penyelidik serangga lain, yang berpusat di lokasi dari Smithsonian Tropical Research Institute di Panama ke pos di Afrika, Alaska, Australia dan Eropah. Pasukan di seluruh dunia menetapkan hampir 3, 000 ulat palsu yang standard untuk 4 hingga 18 hari untuk membiarkan mereka digigit burung dan invertebrata, dan kemudian mengumpul mereka sekali lagi untuk mengukur bagaimana mereka mengunyah.

Tropika adalah antara kawasan yang paling banyak biologi di dunia yang memegang kira-kira separuh spesis Bumi walaupun terdiri daripada kurang daripada 7 peratus daripadanya-sehingga anda menjangkakan jumlah pemangsa yang baik akan berlaku. Suhu hangat, kelembapan berlimpah dan iklim yang agak stabil membolehkan persekitaran di sana untuk menyokong berjuta-juta spesies yang memberi makan dan menyokong satu sama lain.

Akibatnya, Roslin dijangka mendapati bahawa predasi meningkat dengan ketara lebih dekat ke khatulistiwa dan lebih dekat dengan paras laut. Seperti yang dikatakannya, suhu lebih tinggi dan umumnya lebih banyak terdapat tenaga dalam rantaian makanan. Dalam erti kata lain, terdapat lebih banyak nyawa untuk dimakan dan lebih banyak nyawa untuk dimakan, terutamanya invertebrata berdarah sejuk.

"Ia adalah satu kes yang jarang berlaku di mana satu teori hebat membuktikan benar, " kata Roslin. Para penyelidik mendapati bahawa kemungkinan ulat bulu yang digigit meningkat sebanyak 2.7 peratus untuk setiap darjah lintang yang bergerak lebih jauh ke khatulistiwa, dan 6.6 peratus untuk setiap 100 meter yang bergerak lebih jauh ke paras laut.

Di lintang tertinggi, ulat hanya 13 peratus yang mungkin dimakan seperti di khatulistiwa, manakala di ketinggian yang tinggi, mereka hanya 24 peratus yang mungkin dimakan seperti di paras laut, menurut penyelidikan yang diterbitkan minggu lalu dalam jurnal Sains . "Sekarang kita mempunyai ramalan untuk melihat apa yang perlu kita lihat" ketika mempelajari interaksi organisme di berbagai belahan dunia, kata Roslin.

Penulis kajian Tomas Roslin memegang salah satu daripada beberapa ulat kecil di utara Greenland yang dikunyah oleh pemangsa. Penulis kajian Tomas Roslin memegang salah satu daripada beberapa ulat kecil di utara Greenland yang dikunyah oleh pemangsa. (Tomas Roslin / Sains)

"Ini adalah keputusan yang sangat kemas dan ia memberikan bukti jelas bahawa kekuatan interaksi biotik berbeza dengan latitud dan mungkin dikaitkan dengan kepelbagaian kehidupan di tropika, " kata ahli ekologi Michigan State University, Gary Mittelbach, yang telah melakukan penyelidikan yang luas bagaimana kepelbagaian spesies berbeza mengikut skala besar, termasuk oleh latitud.

Mittelbach amat terkesan dengan pendekatan "orang ramai" dari kajian Roslin, katanya. (Oleh "sumber orang ramai" dia tidak bermaksud bahawa kajian itu bergantung kepada pemerhatian daripada ahli sains warganegara, tetapi ia menyuruh ahli-ahli sains dari seluruh dunia yang telah ditempatkan di wilayah utama.) Keputusan, Mittelbach berkata, mencerminkan kajian yang dilakukan hampir 40 tahun yang lalu oleh ahli entomologi Universiti Wisconsin Robert Jeanne tentang bagaimana predator larva wasp oleh semut berubah mengikut latitud.

Kajian itu memerlukan satu usaha "Herculean tunggal" oleh Jeanne, bagaimanapun, dan Mittelbach berharap penyelidikan Roslin akan memberi inspirasi lebih mudah, percubaan kolaboratif di seluruh dunia.

Peringatan Mittelbach, bagaimanapun, bahawa hasil ini mungkin tidak diterjemahkan dengan lancar untuk mempelajari spesies sebenar, kerana ulat tanah liat tidak bergerak atau bau seperti cacing nyata. (Untuk memastikan mereka cepat dan kos efektif, penyelidik melancarkan dummies mereka hanya dalam beberapa saat.)

Rancangan Roslin di sebelah mengambil pendekatan kolaborasi ini kembali ke Artik, dengan kajian yang lebih menumpukan melihat bagaimana pendebungaan serangga membandingkan di bahagian-bahagian yang berlainan di rantau ini. Ia akan menjadi "mahal" bagi dia untuk melintasi Arctik menjalankan kajian ini, tetapi jika dia membuat satu percubaan mudah, dia boleh menggunakan saintis yang sudah berpusat di stesen penyelidikan di sekitar kawasan itu untuk membantunya.

"[Kita] semua boleh bekerja bersama menyelesaikan soalan besar dengan cara yang sangat murah dan sangat berkesan, " kata Roslin.

Menguburkan Caterpillar Palsu dalam Nama Sains