https://frosthead.com

Moly nemi szervek boncolása a tudomány nevében

Közvetlenül napnyugta után, és teherautóban ülök Új-Mexikó Fehérhomok Nemzeti Emlékműfehérített fehér homokdűnék között, várva, amíg a sötétség teljesen leesik. Itt vállalkoztam Eric Metzler entomológussal az ezekből a dűnékből fakadó leggazdagabb lényeknek: a lepkéknek.

kapcsolodo tartalom

  • Mi a különbség a lepkék és a pillangók között, valamint az olvasók további kérdései?

Ha elég sötét, sétálunk egy sor fekete fényre, amelyet ruhaszálra húztunk, hogy vonzza a csendes csapókat. A berendezés hűvös lila fénye alatt észreveszem az első példányunkat, aki felém ingadozik a földön.

- Kiváló! - mondja Metzler, azonnal felismerve a fajt. „Ez fehérendens, fantasztikus” - tette hozzá, miközben átad egy üvegpoharat és parafa-ot, hogy összegyűjtsem.

A Metzler 2007 óta rendszeresen gyűjt lepkéket a Nemzeti Park Szolgálata nevében. A nyugdíjas entomológus, aki továbbra is kiegészítő pozíciókat tölt be a Michigan Állami Egyetemen és az Új-Mexikói Állami Egyetemen, Metzler izgatottan felfedezte a Protogygia whitesandensist - az első lepkék faját, amelyet valaha a White Sands-ben találtak - a tanulmány első évében. Azóta meglepő 600 fajt talált, köztük több mint ötven teljesen új tudományt, amelyet a Smithsonian nemzeti gyűjteményében katalogizált.

Miért rejtély az, hogy egy olyan szélsőséges, elhagyatott környezet, amely évente csak 10 hüvelyk esőt kap, és ingadozik a hatalmas hőmérsékleti szélsőségek között, olyan szokatlan sokféleséget mutat. "Ez rendkívül magas szám, különös tekintettel arra, hogy meddő a táj" - mondja Metzler. És sok entomológus nem különösebben arra törekszik, hogy megtudja, miért - tette hozzá, mivel ennyi sok karizmatikus rovarot tanulmányozni kell.

De Metzler elkötelezte magát amellett, hogy lelkesen száz emlőst boncol le, hogy jobban megértsék evolúciójukat. Egy önmagában leírt „lepke evangélista”, Metzler gyermekkorától kezdve vonzza ezeket a lebegő rovarokat. Megkezdte a pillangók gyűjtését, de a lepkékhez váltott, amikor a középiskolában egy nappali munkával foglalkozott, és csak éjszaka gyűjtött össze.

"Felfedeztem, hogy sokkal több lepkék vannak, mint a pillangók" - mondja, még mindig, ahogy 72 éves korában lenyűgözte őket. "Soha nem kifogytam a lepkékből."

A tudósok becslése szerint a világ összes lepkékjének mindössze 20 százalékát tudjuk, szemben a becsült 20 000 lepkefaj kb. 90 százalékával. Ennek oka az, hogy kb. Harmincszor több lepkefaj van - mondja Robert Robbins, a Smithsonian entomológiai osztályának kurátora, aki pillangók evolúcióját vizsgálja. Robbins egyetért azzal is, hogy kevesebbet tudunk a lepkékről, mint a pillangókról, csak azért, mert nem olyan vonzóak.

"Általában a lepkék képe szőrös és megeszik a gyapjú pulóvereidet" - mondja Robbins.

Metzler fényeket és fehér lapot állít fel a lepkék vonzására a gyűjtéshez. (Laura Poppick) A White Sands Nemzeti Emlékmű 275 négyzetkilométernyi gipszdűnékből áll, így a világ legnagyobb gipszdűnékmezője és extrém környezet bármely állat számára, aki otthont hozhat. (Laura Poppick) A Metzler 2007 óta több mint 600 lepkék fajt fedezett fel a White Sands Nemzeti Emlékműben. (Laura Poppick) A két lepkefaj különválasztásának legjobb módja a nemi szervek boncolása. Fent vannak a Protogygia whitesandensis férfi nemi szervek, amelyek a Fehér homokba endemikusak. A jobb oldalon lévő aedeagus spermát továbbít a nőstényhez. (Eric Metzler) Metzler rögzíti a lepkéket az üvegekben, és jégen tárolja, amíg nem tudja elemezni laboratóriumában. (Laura Poppick)

Az edzetlen szem számára sok fehér homok lepke pontosan ugyanaz: a nagyjából egy hüvelykes szárnyhosszúság, bolyhos, szürke testtel és szárnyakkal a gipszdűnék megkülönböztetett fehér színű. A szakértő szemében azonban vannak különbségek. Elemezve őket, a Metzler molekuláris elemzésekre támaszkodik a lepkék DNS elválasztására. De a kipróbált és valós módszert is használja a lepkék nemi szerveinek boncolására - unalmas, de a legjobb módszer a fajok vizuális megkülönböztetésére egymástól.

Ennek a munkának a segítségével Metzler azt hitte, hogy a Fehér homoknak lehet a legnagyobb a natív lepkék sokfélesége az országban, hasonlóan a Galapagos-szigeteken élő állatok sokféleségéhez.

Robbins szerint Metzler White Sands elemzése szorosan hozzájárulhat a moly evolúció korlátozott megértéséhez. Mivel a lepkék és a pillangók nem őrzik meg jól a kövületeket, a tudósoknak nincs jó megértése, hogy mi lenne a „normális” evolúciós sebesség. De tudjuk, hogy a Fehérhomok dűnék az utóbbi 10 000 évben képződtek, ami azt jelenti, hogy az ebben a régióban endemikus lepkék az időtartamon belül is fejlődhetnek.

"Ha ezek a fajok fejlődhetnek 10 000 év alatt, ez elég csodálatos" - mondja Robbins.

Ennek a jelenségnek a felfedezéséhez Metzler számtalan órát tölt a mikroszkóp fölött az otthoni laboratóriumában, Alamogordóban, fél órás autóútra a White Sands-től. (Elismeréseként, felesége Pat nem bánja azokat a lepkék ezreit, amelyeket a garázsában és a konyhában lévő fagyasztóban tárol.) Amikor csatlakozom hozzá a laboratóriumához, megmutatja nekem egy női lepkék méretét, amely egy táblára, és átad nekem egy diát, amely tartalmazza a faj nemi nemi szerveit.

Csak egy festett foltot látok. "Valójában van valami a foltnak, ha elég nagyított" - mondja Metzler, miközben a széke körül leng, és a mikroszkóp alatt elrendezi a tárgylemezt. Amikor 40x-es nagyítás mellett nézem rá, a folt finom medúza alakú szervként, úgynevezett corpus bursa néven jelenik meg - ez a zsák, amelyben a nőstény spermiumot gyűjt. "Ha mikroszkóp alatt nézi, nagyon vonzó" - mondja Metzler. Egyet kell értenem.

Ha minden jól megy, Metzler egy nap alatt elkészítheti a lepkék nemi állatok diáját. Először elvágja a hasát és kálium-hidroxidban áztatja be, amely a Drano alkotóeleme. Ez feloldja az összes lágy szövetet, amelyet elcsúsztat egy ecsettel, és csak az exoskeleton és a nemi szervek maradnak hátra - az egyetlen, kitinnek nevezett kemény anyagból készült alkatrészek, az emberi körmökben és a hajban megtalálható dolgok.

Miután mindent egyértelműen elrendeztek és a diákra festették, megnézheti, hogy a férfi és női szervek megegyeznek-e a „zár és kulcs”, vagyis ugyanazon fajból származnak. De ez nem mindig érzékelhető az emberi szem számára. Ha nem képes egy fajt azonosítani, csak a szerv vagy szárny mintázatát vizsgálva, konzultál a könyvtárával, és képeket küld a kollégáknak. Ha még mindig megbotlik, elküld egy lábmintát az Ontario-i Guelph Egyetemre - Észak-Amerika legnagyobb lepkék tárolóhelyére - molekuláris analízis céljából.

Az entomológusok nem értenek egyet abban, hogy mi határozza meg a különálló lepkefajokat - mondja Robbins, és egyesek szerint a Metzler lepkék nem különböznek egymástól. De a különféle nemi szervek és molekuláris vonalkódok széles körben elfogadott szabványai szerint a 600 különféle White Sands lepke különálló fajként áll ki. "Normális körülmények között ezek különálló fajok, és ez nem volt valami, amire számított volna, mielőtt [Metzler] odaköltözött volna" - mondja Robbins.

James Mallet, a pillangók evolúcióját és specifikációját vizsgáló entomológus a Harvard Egyetemen kíváncsi, vajon vajon máshol találhatók-e hasonló endemizmusok, ha ugyanazt a típusú hosszú távú vizsgálatot hajtanák végre. "Az Egyesült Államokban viszonylag kevés entomológus és viszonylag nagy terület van tanulmányozni" - mutat rá.

De Mallet megjegyzi, hogy a White Sands olyan növényfajokat tartalmaz, amelyeket legeltetés és fejlesztés révén megsemmisítettek a délnyugati rész más részein, így különösen értékes helyek lehetnek új fajok és fajok társulásainak felfedezésére. "Úgy gondolom, fantasztikus, hogy ezt a területet tanulmányozzák, megérdemli, hogy tanulmányozzák" - mondja Mallet.

Még ennél is figyelemre méltóbb, hogy ha Metzler nem döntött úgy, hogy visszavonul Új-Mexikó déliába, a lepkék valószínűleg felfedezettek maradtak. Ahogy Robbins mondja: "Csak egy hihetetlen felfedezésről beszélünk, amelyet pusztán véletlenül készítettek."

Moly nemi szervek boncolása a tudomány nevében