na pytania zadawane przez dzieci na temat nauki nie zawsze łatwo jest odpowiedzieć. Czasami ich małe mózgi mogą prowadzić do dużych miejsc, które dorośli zapominają zwiedzać. To właśnie zainspirowało naszą serię Science Question From a Toddler, która wykorzystuje ciekawość dzieci jako punkt wyjścia do zbadania naukowych cudów, o które dorośli nawet nie myślą, aby zapytać. Odpowiedzi są dla dorosłych, ale nie byłyby możliwe bez cudu, że tylko dziecko może przynieść. Chcę, żeby dzieci w twoim życiu były częścią tego! Wyślij mi ich pytania naukowe, a mogą posłużyć jako inspiracja dla kolumny. A teraz nasz maluch …
” kto by wygrał w walce – Anakonda czy smok z Komodo?”- Glen, wiek 4
będę szczery. Byłem gotów rzucić się na smoka z Komodo. Oczywiście, południowoamerykański wąż wodny i indonezyjska jaszczurka lądowa raczej nie spotkają się w prawdziwym życiu. Ale gdyby tak było, smok z Komodo jest dłuższy i cięższy niż zawodnik futbolu1 i zdolny do jazdy z prędkością 11 km / h. Ma pazury i ząbkowane, przypominające rekina zęby, które mogą rozerwać każde ciało. Poza tym jest jadowity. Wygląda na to, że nie trzeba się nad tym zastanawiać.
ale się myliłem. W głęboko nienaukowej ankiecie 125 herpetologów2-ludzi, którzy studiują gady i płazy na życie — którą przeprowadziłem dla tego artykułu, prawie 66 procent faworyzowało anakondę. A kto wygra walkę między dwoma różnymi gatunkami ma znaczenie. To wpływa na to, ile pieniędzy mój redaktor jest mi teraz winien, po pierwsze. Co ważniejsze, ma to znaczenie, ponieważ prawdziwe walki między różnymi gatunkami mogą kształtować ewolucję tych gatunków i ich miejsce zamieszkania. Istnieje nawet możliwość, że pewnego dnia, w przyszłości, międzygatunkowe wojny mogą uratować Ci życie.
ale wróćmy na chwilę do niesamowitego meczu Glena w klatce dla gadów. Po pierwsze, dlaczego herpetolodzy byli tak pewni anakondy? Wydawało się, że sprowadzają się do dwóch czynników. Anakondy mogą stać się znacznie większe niż smoki z Komodo — jak 29 stóp długości i 500 funtów w porównaniu z 10 stóp i 330 funtów — a anakondy są znane z jedzenia gatunków zębatych, szponiastych jaszczurek, które żyją w ich rodzimym środowisku.
głosy herpetologów również wydawały się pod przymusem — otrzymałem wiele wiadomości sugerujących, że wynik był w dużym stopniu zależny od tego, czy walka odbyła się w wodzie (przewaga: Anakonda), czy na lądzie (przewaga: smok). Niektórzy naukowcy wskazywali, że walka prawdopodobnie zakończy się na linii wzajemnego zniszczenia, a Anakonda może przetrwać nieco dłużej, ponieważ jad Smoka działa wolno. Dziewięciu herpetologów odmówiło nawet głosowania w ten czy inny sposób — zostawiając ankietę pustą w proteście. W słowach Harvey Lillywhite, który jest profesorem biologii na Uniwersytecie Florydy i był częścią tej grupy, „to nie jest dobre pytanie „tak-nie”. … Również słowo „walka” ma wątpliwe znaczenie.”
Ty, jako nie-ekspert, dorosły czytelnik, również możesz mieć pytania dotyczące znaczenia konfliktu międzygatunkowego. W końcu wszyscy jesteśmy przyzwyczajeni do tego, że różne gatunki atakują się nawzajem. Jak inaczej opisałbyś lwa jedzącego gazelę? Ale kiedy naukowcy mówią o agresji międzygatunkowej, nie mówią o relacji między drapieżnikami a zdobyczą. Zamiast tego, mówią o tym, co się dzieje, gdy gatunki zaczynają kłócić się ze sobą, czego można było uniknąć, nie umierając z głodu.
w tych walkach nie ma wyraźnego zwycięzcy ani przegranego — tak jak w przypadku anakondy i Smoka z Komodo. Jeśli dwa gatunki delfinów zaczną ze sobą walczyć, na przykład, prawdopodobnie znajdą się w miejscu, w którym nikt nie wyjdzie przed siebie. „Można dominować i wygrywać”, powiedział Gregory Grether, profesor biologii na Uniwersytecie Kalifornijskim w Los Angeles. Ale jeśli chodzi o stracony czas, energię, obrażenia i utracony dostęp do zasobów, „oboje lepiej byłoby nie angażować się na początku.”
a jednak tak. To, co sprawia, że wojna międzygatunkowa jest interesująca dla naukowców, którzy ją badają, to właśnie to, że nie wydaje się mieć większego sensu. Płytkie zrozumienie ewolucji sugerowałoby, że gatunek powinien ewoluować z dala od walki z innym — to cała idea gatunku rozwijającego niszę ekologiczną, którą tylko on może wypełnić. Ale agresja międzygatunkowa wydaje się dość powszechna. W metaanalizie 126 opublikowanych prac na temat agresji między gatunkami z 2010 r. naukowcy odkryli, że 78% Z 459 eksperymentów w tych badaniach wykazało konflikt międzygatunkowy.
jest to szczególnie prawdziwe wśród gatunków, które są bliżej spokrewnione — na przykład niebieskoczuby Zachodnie (Sialia mexicana) i górskie (Sialia currucoides). Te dwa gatunki rywalizują o miejsca lęgowe i pożywienie w świeżo spalonych lasach. W 2015 roku naukowcy z University of Arizona opublikowali artykuł pokazujący, że konkurencja między nimi może rzeczywiście przyczynić się do zmian ewolucyjnych. W czasach intensywnej konkurencji samice bluebirds z zachodu składały jaja z wyższym poziomem hormonu androgenu, produkując męskie potomstwo, które było bardziej agresywne i bardziej skłonne do walki o terytorium. Z czasem ta zmiana hormonalna może spowodować, że jeden gatunek ptaków będzie dominował w miejscu, które technicznie może wspierać oba gatunki.
w ten sposób, Grether powiedział, konkurencja międzygatunkowa może wyjaśnić, dlaczego gatunek, który może żyć w określonym środowisku, nie. „potykamy się o wiele przypadków, w których siedlisko wydaje się odpowiednie, ale ta interakcja między gatunkami uniemożliwia dalsze rozszerzenie zasięgu”, powiedział. Powodem tak wielu konfliktów międzygatunkowych może być to, że dostrzegamy dwa gatunki w procesie odkrywania ich nisz.
ale badania Grethera sugerują, że konflikty międzygatunkowe mogą czasami stanowić Pat ewolucyjny — gdzie dwa gatunki są skazane na ciągłe bicie się nawzajem, jak kreskówkowy Kojot i Struś, ponieważ nie wydają się wyewoluować z problemu. Grether bada muchówki-skrzydlate owady podobne do ważek-i odkrył, że różne gatunki samców muchówek konkurują o te same samice, mimo że nie mogą z powodzeniem łączyć się w pary między gatunkami. Samice obu gatunków wyglądają bardzo podobnie, Grether powiedział, a samce mają tylko kilka sekund, aby zdecydować, czy złapać samicę podczas lotu obok – więc zwykle po prostu iść na to. Ale ponieważ samce nie są wybredne, a samice są zdolne do prokreacji bez względu na to, jak wyglądają, nie ma presji na samice obu gatunków, aby stały się bardziej odróżnialne od siebie. Samce chwytają (i walczą o) każdego, kto przyjdzie. Samice wciąż wyglądają tak samo. „To ewolucyjny catch-22”, powiedział Grether.
konkurencja międzygatunkowa może być jednak świetna dla ludzi. Mówiąc konkretnie, mówię o mikroskopijnych bitwach, które dzieją się wewnątrz naszych ciał-konfliktach, które można wykorzystać, aby chronić nas przed śmiertelną chorobą.
Joseph Mougous, profesor mikrobiologii na Uniwersytecie w Waszyngtonie, bada interakcje między różnymi gatunkami bakterii w jelitach ludzkich, które mogą zabijać się nawzajem w kontakcie poprzez wydzielanie toksycznych białek. Ale te bronie mogą również wywoływać przyjacielski ogień-bakteria może podzielić się na dwie części, aby się rozmnażać, a następnie przypadkowo zabić własną Komórkę córki.
z tego powodu, jak powiedział Mougous, gatunki bakterii wykształciły geny odporności, które chronią się przed własnymi toksynami. Badania mougousa sugerują, że geny te mogą być dzielone między gatunki. W środowisku takim jak jelito, z wieloma różnymi gatunkami żyjącymi razem i dzielącymi się czynnikami odpornościowymi, to dzielenie się może doprowadzić do patowej sytuacji w agresji międzygatunkowej, gdzie nikt nie może zabić nikogo innego, bez względu na to, jak bardzo by tego chciał. Można by to nazwać społecznością-społecznością, która chroni swoją własną i zabija wszelkie inwazyjne bakterie, które nie mają wszystkich genów odporności potrzebnych do przetrwania.
i tu międzygatunkowa agresja staje się dla nas dobra. Na przykład wiemy, że probiotyki – „dobre” bakterie wprowadzane do organizmu za pomocą pigułek lub proszku z zamiarem poprawy naszego zdrowia fizycznego-nie trwają długo w ludzkim ciele. „Przychodzą w jednym końcu, a na drugim w pośpiechu … ponieważ nie mają ścieżek obronnych, aby przetrwać”, powiedział Mougous. Badanie bakteryjnej agresji międzygatunkowej może nam pomóc w opracowaniu probiotyków, które działają lepiej i dłużej. Nie jest również nierozsądne wyobrażanie sobie przyszłości, w której moglibyśmy wykorzystać siłę międzygatunkowej agresji, aby chronić urazy skóry przed niebezpiecznymi infekcjami, powiedział Mougous. Lekarze mogli szczotkować miejscową powłokę bakterii zorientowanych na społeczność na otwartej ranie, wybierając bakterie, które nie zaszkodzą ludziom, ale będą utrzymywać szkodliwe bakterie Na Zewnątrz.
tak więc o ile walki gigantycznych gadów przywodzą na myśl plakat do kinowego klasyka „Obcy kontra Predator” – ” kto wygra, ten przegra — – walki międzygatunkowe na mikroskopijną skalę mogą być dokładnie odwrotne.
