گرما در قفس: اشکالات Mesquite در یک فنجان پلاستیکی می جنگند – برای علم!


محققان دانشگاه آریزونا “Bug Fight Club” اختصاصی خود را در این آزمایشگاه راه اندازی کرده اند و کنترل حشرات را سازماندهی کرده اند تا در مورد ساختارهای دفاعی و توسعه سلاح ها در پادشاهی حیوانات اطلاعات بیشتری کسب کنند. آنها یافته های خود را در دو مقاله جداگانه بیان کردند ، یکی منتشر شده در پاییز گذشته در مجله Functional Ecology و مقاله دیگر در ماه گذشته در Proceedings of the Royal Society B منتشر شد.

به گفته نویسندگان ، نبرد درون گونه ای معمولاً در طبیعت رخ می دهد ، معمولاً به دلیل رقابت برای منابع محدود (شرکا ، غذا یا سرپناه) و معمولاً فرض بر این است که موجودی که بیشترین خسارت را وارد کند ، در جنگ پیروز می شود. این یکی از توضیحات احتمالی این است که چرا بسیاری از گونه ها ساختارهای دفاعی متفاوتی را ایجاد کرده اند تا از آنها در هنگام جنگ محافظت کنند. به عنوان مثال ، بزها دارای سپر پوستی ، استئودرمهای پشتی تمساح و میگوهای مانتیس دارای سیم زره پوش هستند. اما آیا این ساختارها در واقع بر نتیجه نبردها تأثیر دارند؟

جان جی نویسنده همکار گفت: “زیست شناسان معمولاً تصور می کنند هرچه شخص به حریف خود آسیب بیشتری برساند ، احتمال پیروزی در یک نبرد بیشتر است.” “جای تعجب است که این فرض اساسی هنوز در یک مطالعه تجربی آزمایش نشده است.”

اشکالات پشه غول پیکر نر و ماده (<em> Thasus neocalifornicus </em>) روی شاخه ای در یک درخت پراکن در جنوب آریزونا ، زیستگاه طبیعی آنها. “src =” https://cdn.arstechnica.net/wp-content/uploads/2021/02/battlebugs2-640×426.jpg “width =” 640 “height =” 426 “srcset =” https://cdn.arstechnica.net/wp-content/uploads/2021/02/battlebugs2.jpg 2x “/><figcaption class=
بزرگنمایی / اشکالات پشه غول پیکر نر و ماده (Thasus neocalifornicus) از شاخه ای در یک درخت پخته در جنوب آریزونا ، زیستگاه طبیعی آنها.

زاخاری امبرتز / دانشگاه آریزونا

بنابراین وینز تصمیم گرفت با استفاده از اشکالات عظیم الجثه (آزمایشی) چنین آزمایشی را در آزمایشگاه خود طراحی کند (Thasus neocalifornicus) این گونه ای به اصطلاح است. خانواده ای از کره ای ها که به آن اشکالات برگ پا نیز می گویند. آنها دارای بالهای جلویی ضخیم شده به عنوان ساختار محافظ هستند. در مورد جرم و جنایت ، اکثر انواع گاوبازی ها با مخالفان بارگیری ، لگد زدن ، پیچیدن / فشار دادن یا مبارزه با آنها را درگیر خواهند کرد. Zachary Emberts ، همکار نویسنده ، فوق دکترای آزمایشگاه وینز ، آن را به یک مسابقه کشتی در دانشگاه تشبیه کرد ، جایی که دو باگ به هم نزدیک می شدند و به یکدیگر قفل می شدند ، و سعی در آسیب دیدن سنبله های بزرگ شده در پاهای عقب آنها داشتند. وینز افزود: “این را به عنوان یک مبارزه با چاقو تصور کنید.”

برای ارزیابی تأثیر ساختارهای محافظتی در موفقیت نبرد ، تیم با استفاده از چسب غیر سمی المر ، تجهیزات محافظتی گروهی از اشکالات را با چسباندن قطعات کوچک چرم مصنوعی قهوه ای بر روی بالهای جلوی جنگنده ها تقویت کرد. آنها این ماده را انتخاب کردند زیرا سبک بود و می توانست در برابر حملات معمول اشکالات پشه خاکی مقاومت کند. به بخشی از بال جلو متصل بود که به احتمال زیاد در هنگام نبرد سوراخ می شد. اشکالات دیگر دارای زره ​​اضافی بود که به پروتونوم (صفحه ای که سینه را پوشانده) چسبانده شده بود که معمولاً در جنگ آسیب ندید. گروه پایه سوم خطاها اصلاً زره اضافی دریافت نکردند.

گرچه زره وزن اضافی اضافه می کند ، نویسندگان خاطرنشان می کنند که این نباید مربوط به آزمایش باشد ، زیرا اشکالات پنهانی مرد “تقریباً همیشه با راه رفتن یا دویدن (در مقابل فرار) جنگ را ترک می کنند”. “علاوه بر این ، مشاهدات قبلی ما در سایر گاوبازی ها نشان می دهد که پیاده روی یا دویدن رایج ترین شکل عقب نشینی است.”

محققان برای بررسی صدمات وارده در هنگام درگیری بین اشکالات پشه غول پیکر نر ، به برخی از آنها جلیقه ضد گلوله متشکل از تکه های چرم مصنوعی که به پشت آنها چسبانده شده بود ، ارائه دادند.
بزرگنمایی / محققان برای بررسی صدمات وارده در هنگام درگیری بین اشکالات پشه غول پیکر نر ، به برخی از آنها جلیقه ضد گلوله متشکل از تکه های چرم مصنوعی که به پشت آنها چسبانده شده بود ، ارائه دادند.

زاخاری امبرتز / دانشگاه آریزونا

صحنه نبرد یک فنجان پلاستیکی شفاف بود که با وازلین پوشانده شده بود تا از بروز اشکالات جلوگیری کند – دقیقاً هشت ضلعی UFC ، اما برای مسابقات اشکالات مسکیت کافی است. محققان یک میخ چوبی در مرکز “حلقه” ، با قطر مشابه شاخه های درختان ، قرار دادند تا به این اشکالات چیزی برای جنگیدن بدهد. برای نبردها ، یک اشکال زرهی فقط به مدت 30 دقیقه در میدان قرار می گیرد. سپس حریفی بدون زره اضافه شد که نشانگر آغاز روند است که برای دو ساعت آینده ادامه داشت. درگیری ها معمولاً با رسیدن هر دو اشکال به بالای رولپلاک آغاز می شود و معمولاً چند دقیقه طول می کشد (طولانی ترین مدت 10 دقیقه است).

ناظران تجربی رفتار اشکالات ، مدت زمان هرگونه نبرد و هر گونه حمله منجر به آسیب رساندن به بال دشمن را ردیابی می کنند. هنگامی که بال ساق پا توسط زیرپایی دشمن آسیب می بیند ، سوراخی مشخص ایجاد می کند که بسته نمی شود ، این امر برای محققان آسان تر است که حفره ها را برای ارزیابی آسیب به جنگنده های یخ زده قبلی اندازه گیری کنند. همه نبردها بر روی ویدئو ضبط می شد و برای هر جفت اشکالی که بیشترین عقب نشینی را داشت ، یک بازنده (یا “تابع” بود). تمام اشکالات قبل از اینکه منجمد شوند برای تجزیه و تحلیل بیشتر فقط یک بار مبارزه کردند.

تیم دریافت که افزودن زره در مدت زمان نبردها تاثیری ندارد اما زره پوش احتمال موفقیت در جنگ را افزایش می دهد. خطاهای دارای زره ​​اضافی 1.6 برابر بیشتر از خطاهای کنترل احتمال پیروزی در جنگ را دارد (به گفته نویسندگان 60 درصد افزایش). امبرتس گفت: “این به ما می گوید آسیب برای کسانی که در جنگ پیروز می شوند مهم است.” “این قبلاً فرضیه ای بود و بصری شهودی بود ، اما قبلاً به صورت آزمایشی نشان داده نمی شد.” محققان همچنین نشان داده اند که دفاع می تواند عامل مهمی در کاهش آسیب باشد.

گرفتن نمونه ای از آسیب های وارد شده به بالهای جلوی باگهای مشبک از سنبله های مخالفان.
بزرگنمایی / گرفتن نمونه ای از آسیب های وارد شده به بالهای جلوی باگهای مشبک از سنبله های مخالفان.

Z. Emberts و همکاران ، 2021

سپس وینز و امبرتس تمرکز خود را از ساختارهای دفاعی به سلاح های تعبیه شده متعلق به بسیاری از گونه ها تغییر دادند. آنها علاقه ویژه ای به کشف این موضوع داشتند که چرا سلاح ها بین گونه ها بسیار متفاوت است ، از پایه های تند و تیز اشکالات پشه – انواع مختلف اشکالات برگ دارای سنبله های مختلف پا است – تا شاخ سوسک ها و شاخ گوزن. امبرتس گفت: “تکامل سلاح های متنوعی را در حیوانات ایجاد کرده است ، اما ما دلیل آن را به طور کامل نمی فهمیم.” “و اگر انتخاب به نفع سلاح هایی است که بیشترین آسیب را می بینند ، پس چرا همه سلاح ها یکسان به نظر نمی رسند؟”

محققان به دقت شکل و اندازه سنبله های پا را در 17 نوع از اشکالات پای برگ اندازه گیری کردند و میانگین میزان آسیب (اندازه و تعداد سوراخ ها) را که پیکربندی های مختلف تیز ممکن است به بال جلوی هر گونه ایجاد کند ، تخمین زدند. جای تعجب نیست که برخی از تنظیمات اسلحه نسبت به سایر موارد بخصوص بعضی از تیغه ها م moreثرتر هستند. امبرتس گفت: “با این حال ، سلاح های بسیار متفاوت نیز می توانند به همان میزان آسیب برساند.” “این به ما می گوید که ممکن است راه حل های زیادی برای آسیب رساندن وجود داشته باشد.”

به طور خلاصه ، “بسیاری از سلاح های دیده شده در حیواناتی که برای منابع و شرکای خود می جنگند ، می تواند با عملکرد خوب سلاح های مختلف در ایجاد خسارت توضیح داده شود.” “سلاح چقدر خوب عمل می کند – چه میزان آسیب در جنگ می زند – منجر به تنوع آن می شود. این یافته به پاسخ این س helpsال کمک می کند ، چرا همه سلاح ها به یک شکل نیستند؟ به جای تکامل به سمت یک نوع بهینه سلاح ، بسیاری هستند اشکال مختلف که تقریباً به همان خوبی عمل می کنند ، رمز و راز دلیل متفاوت به نظر رسیدن سلاح ها در بین گونه ها را حل می کند. “

DOI: اکولوژی عملکردی ، 2020. 10.1111 / 1365-2435.13730
اطلاعیه های انجمن سلطنتی B ، 2021. 10.1098 / rspb.2020.2898 (برای DOI).

تصویری از لیست توسط Zachary Emberts / دانشگاه آریزونا


منبع: khabar-tak.ir

دیدگاهتان را بنویسید

Comment
Name*
Mail*
Website*