https://frosthead.com

Dissektering af mønsorganer i videnskabens navn

Det er lige efter solnedgang, og jeg sidder i en lastbil blandt de blegede hvide klitter i New Mexicos White Sands National Monument og venter på, at mørket helt falder. Jeg har vovet mig her med entomolog Eric Metzler for at forfølge nogle af de mest rigt varierede væsener, der kommer fra disse klitter: møll.

Relateret indhold

  • Hvad er forskellen mellem møl og sommerfugle og flere spørgsmål fra vores læsere

Når det først er mørkt, går vi hen til en række sorte lys, som vi har strammet til en tøjline for at tiltrække de tavse flappers. Under opsætningens kølige lilla glød ser jeg vores første eksemplar, der flagrer mod mig på jorden.

”Fremragende!” Siger Metzler og genkender straks arten. ”Det er whitesandensis, fantastisk, ” tilføjer han, mens han rækker en glassky og kork for at samle det.

Metzler har regelmæssigt indsamlet møll her siden 2007 på vegne af National Park Service. Metzler var en pensioneret entomolog, der stadig har tilknyttede stillinger ved Michigan State University og New Mexico State University, og var begejstret for at opdage Protogygia whitesandensis - den første indfødte mothart, der nogensinde er fundet i White Sands - i det første år af hans undersøgelse. Siden da har han fundet en forbløffende 600 arter, herunder mere end 50 andre helt nye inden for videnskab, som han har katalogiseret i Smithsonians nationale samlinger.

Hvorfor et hårdt, øde miljø, der kun modtager 10 inches regn årligt og svinger mellem ekstreme temperaturer i ekstreme temperaturer, vil indeholde en sådan usædvanlig mangfoldighed er stadig et mysterium. ”Det er et enormt stort antal, især i betragtning af hvor golde landskabet er, ” siger Metzler. Og mange entomologer er ikke specielt drevet til at finde ud af hvorfor, tilføjer han, i betragtning af at der er så mange flere karismatiske insekter at studere.

Men Metzler har forpligtet slutningen af ​​sin karriere til omhyggeligt at dissekere hundreder af møl for bedre at forstå deres udvikling. En selvbeskrevet "mødeevangelist", Metzler er blevet betaget af disse flimrende insekter siden barndommen. Han begyndte at indsamle sommerfugle, men skiftede over til møl, da han havde travlt med et dagsjob i gymnasiet og kun kunne samles om natten.

”Jeg opdagede, at der er meget mange flere møl end sommerfugle, ” siger han, stadig lige så fascineret af dem i en alder af 72. ”Jeg ville aldrig gå tør for møl.”

Forskere estimerer, at vi kun kender 20 procent af alle møllarter i verden sammenlignet med ca. 90 procent af de anslåede 20.000 sommerfuglearter. Det skyldes, at der er ca. 30 gange flere møllearter, siger Robert Robbins, en kurator i Smithsonians entomologiafdeling, der studerer sommerfuglevolution. Robbins er også enig i, at vi ved mindre om møl end sommerfugle, blot fordi de ikke er så tiltalende.

”Generelt er billedet af møl, at de er hårede og spiser dine uldtrøjer, ” siger Robbins.

Metzler sætter lys og et hvidt ark til at tiltrække møl til opsamling. (Laura Poppick) White Sands National Monument består af 275 kvadrat miles af gipsdyner, hvilket gør det til det største gipsdynfelt i verden og et ekstremt miljø for ethvert dyr at gøre sit hjem. (Laura Poppick) Metzler har opdaget mere end 600 arter af møll i White Sands National Monument siden 2007. (Laura Poppick) Den bedste måde at skelne to møllarter fra hinanden på er ved at dissekere deres kønsorganer. Over er de mandlige kønsorganer af Protogygia whitesandensis, en art, der er endemisk for White Sands. Aedeagus til højre overfører sæd til hunnen. (Eric Metzler) Metzler fanger møl i hætteglas og opbevarer dem på is, indtil han kan analysere dem på sit laboratorium. (Laura Poppick)

For det utrente øje ser mange White Sands-møder nøjagtigt de samme: omtrent en tommer vingespænde med fluffy grå kroppe og vinger den tydelige hvide farve på gipsdynene. Alligevel er der for ekspertøjet sondringer. For at parse dem er Metzler afhængig af molekylanalyser for at adskille møllens DNA. Men han bruger også den velprøvede metode til at dissekere mønsgenitalier - kedelige, men den bedste måde at visuelt skelne arter fra hinanden.

Gennem dette arbejde er Metzler kommet til at tro, at White Sands kunne have den største mangfoldighed af indfødte møll i landet, på niveau med de forskellige mangfoldigheder, der findes i andre dyr på Galapagosøerne.

Robbins siger, at Metzlers tætte analyse af White Sands kunne bidrage til vores begrænsede forståelse af møllevolutions. Da møl og sommerfugle ikke bevarer godt som fossiler, har forskere ikke en god fornemmelse af, hvad en "normal" udviklingshastighed skal være. Men vi kender klitterne i White Sands dannet i løbet af de sidste 10.000 år, hvilket betyder, at alle de mødder, der er endemiske, kan denne region også have udviklet sig inden for denne tidsperiode.

”Hvis alle disse arter kunne udvikle sig om 10.000 år, er det temmelig forbløffende, ” siger Robbins.

For at afsløre dette fænomen tilbringer Metzler utallige timer med at sidde over mikroskopet på sit hjemmelaboratorium i Alamogordo, en halv times kørsel fra White Sands. (Hans kone Pat glæder sig ikke over de tusinder af møll, han opbevarer i frysere i sin garage og køkken.) Når jeg slutter sig til ham i hans laboratorium, viser han mig en kvindemøl på størrelse med en tåneglklip, der er bundet til en tavle, og rækker et lysbillede, der indeholder den arts kønsdel.

Alt, hvad jeg ser, er en plettet plet. ”Der er faktisk noget ved den udtværing, når den er forstørret nok, ” siger Metzler, mens han svinger rundt om sin stol og arrangerer objektglasset under mikroskopet. Når jeg ser på den under 40x forstørrelse, fremstår udtværet som et delikat vandmandsformet organ kaldet et corpus bursa - sækken, hvor hunnen samler sædceller. ”Når man ser på det under mikroskopet, er det meget attraktivt, ” siger Metzler. Jeg er enig.

Hvis alt går godt, kan Metzler forberede et dias med kønsorganer i møl på en dag. Først bryder han maven af ​​og blødgør det i kaliumhydroxid, en ingrediens i Drano. Dette opløser alt det bløde væv, som han stryger væk med en pensel og kun efterlader eksoskelettet og kønsorganerne - de eneste dele lavet af det hårde materiale, der kaldes chitin, de samme ting, der findes i menneskelige negle og hår.

Når alt klart er lagt ud og plettet på lysbilleder, ser han for at se, om organerne fra en mandlig og kvindelig matcher med "lås og nøgle", hvilket betyder, at de kommer fra samme art. Men dette kan ikke altid ses på menneskets øjne. Når han ikke kan identificere en art bare ved at se på dens orgel eller vingemønster, konsulterer han sit bibliotek og sender billeder til kolleger. Hvis han stadig er stumpet, sender han en benprøve til University of Guelph i Ontario - det største moloplag i Nordamerika - til molekylær analyse.

Entomologer er ikke enige om, hvad der definerer en særskilt mølleart, siger Robbins, og nogle hævder, at Metzlers møll ikke alle er forskellige. Men ved almindeligt accepterede standarder for at have forskellige kønsorganer og molekylære stregkoder, siger han, er de 600 forskellige White Sands-møer op som forskellige arter. ”Efter normale standarder er dette forskellige arter, og det er ikke noget, som nogen forventede, før [Metzler] flyttede dernede, ” siger Robbins.

James Mallet, en entomolog ved Harvard University, der studerer sommerfuglens udvikling og speciation, undrer sig over, om der ville findes lignende frekvenser af endemisme andre steder, hvis den samme type langtidsundersøgelse blev udført. ”Der er relativt få entomologer og relativt store områder i USA til at studere, ” påpeger han.

Men Mallet bemærker, at White Sands indeholder plantearter, der er decimeret af græsning og udvikling andetsteds i det sydvestlige, hvilket gør det til et særlig værdifuldt sted at udforske for nye arter og artsforeninger. ”Jeg synes, det er fantastisk, at de studerer dette område, det fortjener at blive studeret, ” siger Mallet.

Hvilket gør det endnu mere bemærkelsesværdigt, at hvis Metzler ikke havde besluttet at trække sig tilbage til det sydlige New Mexico, ville møllerne sandsynligvis være uopdaget. Som Robbins udtrykker det: "Vi taler om bare en utrolig opdagelse, der kun er lavet ved en tilfældighed."

Dissektering af mønsorganer i videnskabens navn