از جزایر دور افتاده: سنگ پله به درک تکامل

برای میلیون ها سال از جزایر دور افتاده شده اند باغ از تنوع زیستی که در آن گونه های منحصر به فرد شکوفا کرده اند. دانشمندان پیشنهاد کرده اند نظریه های مختلف به توضیح دهید که چگونه حیوانات و گیاهان استعمار و تکامل در جزایر اما تست ایده هایی برای فرآیندهای اتفاق می افتد بیش از مدت زمان طولانی ترازو همواره یک چالش است.

به تازگی برش لبه تکنیک در توالی DNA 3D تصویر برداری و محاسبات را باز کرد تا فرصت برای بررسی تاریخی فرآیندهای. در یک مطالعه جدید منتشر شده در تکامل محققان از اوکیناوا موسسه علوم و فناوری فارغ التحصیل دانشگاه (OIST) و همکاران از دانشگاه Ryukyus بررسی تکاملی و زیست محیطی تغییرات در مورچه ها در جنوب اقیانوس آرام در مجمع الجزایر فیجی به بررسی یک نظریه بحث برانگیز برای چگونه تکامل رخ می دهد در جزایر.

“جزیره فیجی که کوچک هستند و از راه دور عمل می کنند به عنوان کامل آزمایشگاه ها به مطالعه فعل و انفعال بین محیط زیست و مراحل تکاملی” گفت: دکتر لیو کانگ, اولین نویسنده و سابق دانشجوی دکترا از OIST تنوع زیستی و Biocomplexity واحد. “اما تا زمانی که به تازگی گرفته نشده است بسیاری از مطالعات در مورچه ها.”

این تیم با تمرکز بر Strumigenys دام-فک مورچه ها جنس با بیشترین تعداد گونه مورچه در فیجی است. آنها به جمع آوری بسیاری از نمونه trap-jaw مورچه ها در طول سفر به فیجی در سال 2007.

محققان مجموعه ای از بررسی چگونه به خوبی تغییرات در ظاهر و توزیع مشاهده شده در دام-فک مورچه ها در طول زمان متناسب با یک نظریه به نام تاکسون چرخه فرضیه که توضیح می دهد چگونه گونه استعمار و تکامل در جزایر. با توجه به این نظریه گونه عبور قابل پیش بینی “چرخه زندگی” از استعمار جغرافیایی محدوده گسترش کاهش و (گاهی اوقات) انقراض این چرخه سپس دوباره توسط یک جدید نشین.

ترک خوردگی استعمار مرحله

دانشمندان استخراج شده و توالی DNA از Strumigenys بومی فیجی الجزایر — به عبارت دیگر آنها را تنها یافت در این جزایر است. این تیم همچنین شامل نمونه از دام-فک مورچه ها بیشتر در منطقه و در سطح جهان توزیع شده ، بر اساس توالی DNA دانشمندان ساخته شده یک درخت تکامل نشان میدهد که چگونه از نزدیک همه این گونه بودند.

“ما کشف کرد که تمام 14 trap-jaw ant بومی فیجی بودند از تبار تک اصلی نشین به جای از چند استعمارگران” دکتر لیو توضیح داد.

این نتایج در تضاد با آنچه که انتظار می رود توسط آرایه چرخه فرضیه که پیش بینی کرد که بعدها استعمارگران می رسند و kickstart جدید آرایه چرخه تابش و کاهش است.

“چند دلیل وجود دارد که چرا تکرار colonizations ممکن است رخ داده است” گفت: دکتر لیو. او توضیح داد که برای اولین بار دام-فک استعمارگران می تواند متنوع و اشغال تمام سوله بسته شدن درب به هر تازه واردان است. یا شاید او اضافه کرد: این مجمع الجزایر فیجی است بنابراین از راه دور است که بیشتر استعمارگران هرگز وارد شده است.

آشکار تابش مرحله

با توجه به آرایه چرخه فرضیه یک گونه اول colonizes یک جزیره و سپس تحت یک گسترش در محدوده متخصص به در دسترس سوله در هر زیستگاه.

زمانی که دانشمندان با نگاه توزیع 14 دام-فک بومی فیجی آنها دریافتند که به زودی پس از استعمار اولیه نسب در دو تقسیم با یک افزایش دادن به گونه های زنده در دشت زیستگاه و افزایش دادن به گونه ها در آپ لند زیستگاه.

دانشمندان سپس اندازه گیری های کلیدی ویژگی های مورفولوژیکی مورچه ها برای تعیین اینکه آیا آنها خود را تاسیس سوله از طریق تطبیقی تابش. “تطبیقی تابش اغلب رخ می دهد در جزایر با نمادین ترین مثال که داروین فنچ,” دکتر گفت: لیو. “این انفجار ناگهانی در فراوانی تنوع و ظاهر است که اغلب با توجه به تعداد بیشتری از خالی سوله که مورچه ها می تواند به دلیل عدم وجود رقبا و یا شکارچیان.”

دانشمندان با استفاده از micro-CT اسکنر برای ایجاد مدل های 3D از هر فیجی گونه مورچه. آنها همچنین اندازه گیری اندازه مورچه ها’ بدن فک (آرواره) و چشم.

“ما شاهد یک روشن تنوع فرم است که در ارتباط با سوله آنها را اشغال بود که به وضوح در نتیجه تطبیقی تابش” گفت: دکتر لیو. به طور کلی مورچه ها در آپ لند اصل و نسب تکامل اجسام بزرگتر اجازه می دهد آنها را برای گرفتن طعمه بزرگتر. این مورچه ها نیز توسعه یافته تر آرواره تعریف چگونه آنها را شکار.

تعمق به کاهش مرحله

تاکسون چرخه فرضیه پیش بینی کرد که در طول زمان به عنوان گونه های سازگار به طور فزاینده ای تخصصی سوله خود را اندازه جمعیت و طیف وسیعی از زیستگاه خود را کاهش می یابد. این پیش بینی تنها برگزار واقعی برای فیجی دام-فک مورچه ها در آپ لند زیستگاه.

این تیم نشان داد که جمعیت آپ لند گونه از مورچه ها منقبض شده بود در شماره در طول زمان و تا به حال بیشتر تفاوت های ژنتیکی بین جمعیت نشان می دهد که آنها کمتر قادر به متفرق و پرورش در سراسر مجمع الجزایر فیجی.

این از دست دادن قابلیت رقابتی خود را افزایش می دهد آسیب پذیری از این تخصصی تر مورچه ها که در حال حاضر تهدید زدایی — اصلی موضوع محیط زیست در فیجی است. “از آنجا که این گونه بومی تنها اشغال یک منطقه جغرافیایی و تنها محدود توانایی پراکنده جنگل زدایی می تواند به سرعت منجر به انقراض این گونه گفت:” دکتر لیو.

این تیم در حال حاضر برنامه ای برای اعمال رویکرد خود را که ترکیبی از ژنتیک جمعیت, فیلوژنتیک و ريختی به همه گونه مورچه در فیجی است.

آن را هنوز هم روشن نیست که چگونه از نزدیک داده ها از دام فک مورچه ها هم راستا با آرایه چرخه فرضیه گفت: دکتر لیو. این مطالعه همچنین به عنوان یک سال گذشته منتشر شده است که به بررسی Pheidole جنس از فیجی مورچه ها “تنها جزئی ارائه پشتیبانی” برای این فرضیه است. “اطلاعات بیشتر مورد نیاز است برای تعیین اینکه آیا تکامل در این جزایر می کند به دنبال این مرحله قابل پیش بینی و یا اینکه آیا آن را یک فرایند تصادفی است که متفاوت در هر زمان.”

tinyurlis.gdv.gdv.htu.nuclck.ruulvis.netshrtco.detny.im

نرم افزار گرامرلی

ایندکسر