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ボア・コンストリクターが獲物を感じる

エド。 注:ゲストブロガーのGreg Ladenが2週間のSurprising Scienceのブログツアーに戻ることを歓迎します。

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これはヘビ、島、学生の物語です。 ヘビから始めましょう。

さまざまな種類のヘビの中には、ボアとパイソンというくびれがあります。 彼らは数百万年前に分岐した近親者です。 Pythonはオーストラリアだけでなく、旧世界(アフリカとアジア)でも見られます。 ボア(Boidae科)は、新世界(カリブ海の島々を含む北アメリカ、中央アメリカ、南アメリカ)で見られます。 全員が獲物を包み込み、それを絞って死にます。

ボアの中には、自然保護主義者、生態学者、そして最近では行動生物学者の関心の対象であるベリーズの島に住む形態があります。 これは、ベリーズ南部の沖合にある島のグループであるスネークケイズのミニチュアボアです。 「ミニチュア」と言うとき、長さは30 cmから約2メートル(1から6フィート)の範囲であることを意味します。 これは、長さが4メートル(13フィート)に達する可能性のある同種の本土ボアに比べて小さい。

島に住む動物の個体群は、本土の個体群とサイズの違いを示すのが一般的です。 シカのような中型以上の哺乳類は島では小さくなり、げっ歯類のような小型哺乳類は大きくなりがちです。 ヘビでも同様のことが起こるかもしれません。

アリソンホール アリソン・ホール(左)は「ヘビを少し恐れることは普通のことですが、あなたは本当にプロジェクトに参加して動物を愛するようになります。」アマンダ・ヘイズは右側にいます。 (Dickinson News and Events提供の画像)

スコットボバックはこれらの動物の専門家であり、彼がオーバーン大学の大学院生だったときから、「これらのヘビはどのように、そしてなぜ小さいのか」という質問に答えようとしていました。

サイズの違いについての最も可能性の高い説明は、食事または環境の他の特徴、または遺伝学のいずれかであると思われます。 おそらく島の食料供給は限られているため、ヘビはゆっくりと成長し、したがって大きなものはほとんど、またはまったくありません。 長い時間をかけて大きなサイズに達するので、ラインに沿ってどこかで彼らの終metに会ったでしょう。 あるいは、特定のサイズに近づくとゆっくりと成長する、または成長をほぼ停止するヘビが、より長く生き残るか、より効果的に繁殖する可能性があります(おそらく、食糧供給が制限されているため)。 もしそうなら、成長に関与する遺伝子は自然selectionによって形作られ、時間が経つにつれて、それらは遺伝的に異なるため、島のヘビは小さくなります。 2つのプロセスがどのように連携するかを簡単に想像することができます。おそらく最初は環境への影響がありますが、時間の経過とともに遺伝的変化が生じます。

ボバックは最終的に島のボアの小さなサイズについて結論に達しました。 彼は最近、「島には小人症の遺伝的要素があると判断しました。 しかし、最終的には島のボアのサイズを決定するのは、実際には遺伝的影響と環境的影響の組み合わせだと考えています。 つまり、成長率は島と本土のボアの間で異なり、これは遺伝学によって部分的に決定されるように思われます。」(この研究に関する彼の論文への参照については以下を参照してください。)

最近では、ディキンソン大学のボバックと彼の学生は、ボアに関する別の質問に取り組んでいます。彼らは、獲物を絞るのをやめるときをどうやって知るのですか? あなたが想像するかもしれないように、これは興味深い質問です。なぜなら、身体の筋肉の大部分を長期間にわたって収縮させることは精力的にコストがかかるからです。 非公式の実験として、ボバックの研究を読んだ後、過去2日間で5人にこの質問をしました。誰もがほぼ同じ答えを出しました。

まあ、それは答えではないので、私たちは自分自身が間違っていることを証明するために科学をすることがわかります。 特定のメカニズムを疑って、ディキンソンのラボでこれらのボアのコロニーを維持している彼の生徒たちは、素晴らしい実験を考案しました。 彼らは通常ヘビに与えられる死んだネズミを何匹も連れて行き、それらにロボットの「ハート」を取り付けました。 ヘビがネズミをくびれたとき、心臓はしばらく鼓動することを許され、その後、それらは消されました。 すぐに、ヘビはグリップを緩め、放しました。

ボアは獲物の心拍を検出する能力があり、この情報を使用して適用する圧力を決定します。 生きた獲物を一度も殺したり食べたりしたことのないヘビは、生きた獲物を経験したヘビと同じように振る舞い、この行動は生得的で学習されていないことを示唆しています。

「私たちの多くはヘビを大胆な殺人者と考えており、高等脊椎動物のために通常確保している複雑な機能は不可能です」とボバックは言います。 「私たちは別の方法で発見し、この驚くべき感度が蛇グループ全体の成功を築いた重要な進歩であったことを示唆しています。」

このプロジェクトのすばらしい点の1つは、学部生の研究者の努力が関与したことです。 学部生は研究に参加しただけでなく、査読済み論文の作成を支援し、著者としてリストされています。 このプロジェクトの学生であり、現在ボストンの小児病院で臨床研究コーディネーターとして働いているKatelyn McCann氏は、次のように述べています。最終製品。 今、研究に取り組んでいると、科学的な方法と研究の内容を本当に理解しているように感じます。」 学生が発見のプロセスに積極的に参加するため、これは科学における最も基本的な学習レベルです。」

ソース:
Boback、S.、Hall、A.、McCann、K.、Hayes、A.、Forrester、J.、&Zwemer、C.(2012)。 ヘビは獲物の心拍に応じて収縮を調節する生物学レターDOI:10.1098 / rsbl.2011.1105

ボバック、SM、DMカーペンター。 2007.ベリーズの島ボア(ボアコンストリクター)の体の大きさと頭の形:環境と遺伝の寄与。 RW HendersonおよびR. Powellの編集者の102〜116ページ。 ボア、パイソン、および関連する分類群の生物学。 イーグルマウンテン出版、イーグルマウンテン、ユタ州。

この話の追加情報は、スコット・ボバック博士、およびディキンソン・カレッジからのプレスリリースから来ました。

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