En klæbrig situation i udvikling

Mens mange dyr forsøger at undgå klæbrige situationer, firben udviklede sig til at opsøge dem.

Travis Hagey, Michigan State University evolutionær biolog, viser, hvordan forskellige grupper af firben - gekkoer og anoler - tog to helt forskellige evolutionære veje for at udvikle det gavnlige træk ved klæbrige tåpuder.

I et papir offentliggjort i tidsskriftet Udvikling , Hagey viste, at anoles syntes at forpligte sig til en enkelt type tåpude, en, der genererer masser af friktion. Som en gruppe, de var i stand til at udvikle klæbrige tåpuder tidligt. gekkoer, i mellemtiden, valgt en evolutionær "beruset snuble, "og tilsyneladende ikke forpligtede sig til en enkelt tilgang, i stedet udvikles tåpuder, der genererer masser af friktion hos nogle arter og andre, der udmærker sig ved at klæbe direkte til en overflade.

Den snublende teori, formelt kendt som den Brownske bevægelsesmodel, bedst forklarer gekko evolution. Forskellige grupper af gekkoer søgte forskellige tilgange og hoppede på adaptive løsninger. De opnåede de gavnlige egenskaber ved at forfølge forskellige måder, bevæger sig fremad nogle epoker og tilbage i andre, sagde Hagey.

Havde anoles kun én mulighed? Er der kun én evolutionær vej til at blive den bedste træklatrende firben? Var gekkoer mere laissez faire med evolutionen?

"Vi forsøger at forklare, hvordan evolutionen fungerer, og hvor forudsigelig den er, " sagde Hagey, som er en del af MSU's BEACON Center for Evolution in Action. "God videnskab besvarer ét spørgsmål, mens den producerer flere spørgsmål. Anoler og gekkoer er to forskellige store grupper af firben. De lever på forskellige kontinenter, og evolutionært, de er adskilt af 250 millioner års tid. Så selvom de har nogle af de samme træk, man kan ikke gå ud fra, at de er udviklet på samme måde."

Evolution er en tudemand, han tilføjede. Hagey sammenligner det med en person, der bor på en grusvej og beslutter sig for at bygge en cykel.

"Men de kan kun bruge de dele, de kan få fingrene i, og foretage ændringer og reparationer, indtil de får en cykel, de kan lide, " sagde Hagey. "To forskellige mennesker kan bygge to forskellige cykler, der begge fungerer godt på grusveje, men den proces og de trin, de gik, vil sandsynligvis være anderledes. Det samme gælder for gekkoer og anoler. De udviklede begge klistrede tæer, men kom derhen på forskellige måder."

Hageys forskerhold omfattede forskere fra University of Idaho, Cambridge, University of London, og Lewis og Clark College.

Benlængde PLOSONE papir

I et relateret papir i PLOSONE, Hagey valgte at fokusere på lemmerlængden. Gekkoer og anoler lever på træer og klatrer på lodrette overflader. De skal beskæftige sig med de samme mekaniske aspekter, men tog de forskellige veje for at opnå disse fordele? Udviklede de træk, der understregede sprinthastighed frem for balance eller omvendt?

"At studere klæbrige tåpuder og lemmerlængde hjælper videnskabsmænd med at forstå, hvordan og hvorfor dyr er formet, som de er formet, og mekanikken i deres bevægelser, " sagde Hagey. "Man skulle tro, at der kun ville være én god måde at klatre i et træ på eller én god måde at svømme på, men der er mange."

For begge undersøgelser, Hagey rejste til eksotiske steder i Den Dominikanske Republik, Australien og Thailand. At besøge en opdrætter i Oklahoma gav ham mulighed for at observere 15 firbenarter fra fem kontinenter. Samlet set, hans forskning gennemgik 30 arter af gekkoer og 20 arter af anoler.

Undersøgelsen viste, at gekkoer generelt har kortere ben end anoler. Forskerne er usikre på, hvorfor det er tilfældet, men da de først havde indregnet længdeforskellen, lavede de en interessant observation.

Firben der lever på buske, uanset gekkoer eller anoler, har lange haler, stribet ryg og lange ben. Dem, der bor på små grene i baldakinen af ​​en skov, har tendens til at være brune, med korte haler, lange tryner og korte ben. Disse træk var konsistente på trods af at de var adskilt af oceaner eller halvkugler.

"Selvom vi var i stand til at finde nogle fede ligheder, vi ved virkelig ikke hvorfor endnu, " sagde Hagey. "Måske tilpasser de sig alle til at være de bedste bushøgler eller de bedste træklatrende firben og alle på vej mod de samme evolutionære løsninger."