https://frosthead.com

Columbines og deres forurening: En evolutionær fortælling

Adaptiv stråling er et princip i evolutionær biologi, hvor en art som svar på muligheder i sit miljø, tilpasser sig hurtigt og udvikler nye træk og diversificeres til mange arter. Et eksempel på adaptiv stråling findes i columbine blomster (slægten Aquilegia ), en gruppe på omkring 70 arter, der har nektarsporer, der strækker sig fra bunden af ​​blomsterblade. Det, der gør disse sporer specielle, er, at hver art har sporer i en anden længde, tilsyneladende skræddersyet til den artens pollinator, hvad enten det er en kolibri, hawkmoth eller bi.

Forskere siden Charles Darwin har observeret lignende eksempler på adaptiv stråling, men har ikke været i stand til at beskrive, hvad der sker i en cellulær eller genetisk skala. "Darwin, der observerede orkideer, erkendte, at den ekstraordinært lange nektarspor på Angraecum må have udviklet sig i samspil med den lige så lange tunge på møllen, der bestøvede den, men den nøjagtige mekanisme for denne form for tilpasning har været et spørgsmål om spekulation, " siger Sharon Gerbode fra Harvard University.

Gerbode og hendes kolleger ved Harvard og University of California i Santa Barbara undersøgte den mekanisme i columbines og rapporterer deres fund i Proceedings of the Royal Society B. I årtier havde forskere troet, at forskellene i længden af ​​nektarspor skyldtes antallet af celler i nektarsporen. Men da forskerne tællede antallet af celler og beregnet arealet og graden af ​​forlængelse af hver celle - hvilket krævede mere end 13.000 målinger på tværs af flere arter - fandt de, at antagelserne var forkerte. Næsten al forskel i sporlængde kan tilskrives længden af ​​cellerne.

I hver art stopper celledelingen i nektarsporen, når sporen er ca. 5 millimeter lang. Derefter begynder sporerne at forlænges, og hvor mange dage de bruger på at vokse bestemmer den eventuelle længde af ansporen.

”Nu hvor vi forstår det reelle udviklingsgrundlag for den første udseende og diversificering af sporer, kan vi komme med mere informerede gæt om, hvilke gener der har bidraget til processen, ” siger studien, medforfatter Elana Kramer. Yderligere forskning bør give forskerne indsigt i det genetiske grundlag bag strålingen af ​​denne slægt.

Se hele samlingen af ​​Surprising Science's Ugens billeder og få flere videnskabsnyheder fra Smithsonian på vores Facebook-side.

Columbines og deres forurening: En evolutionær fortælling