https://frosthead.com

Ανατομικά γεννητικά μοσχεύματα στο όνομα της επιστήμης

Είναι λίγο μετά το ηλιοβασίλεμα και κάθεσαι μέσα σε ένα φορτηγό ανάμεσα στους λευκασμένους λευκούς αμμόλοφους του Εθνικού Μνημείου του Λευκού Όπλου του Νέου Μεξικού, που περιμένουν να πέσει το σκοτάδι. Έχω αποτολμήσει εδώ με τον εντομολόγο Eric Metzler αναζητώντας μερικά από τα πιο πλούσια πλάσματα που προέρχονται από αυτούς τους αμμόλοφους: σκώρους.

σχετικό περιεχόμενο

  • Ποια είναι η διαφορά μεταξύ σκώρων και πεταλούδων και περισσότερες ερωτήσεις από τους αναγνώστες μας

Μόλις είναι αρκετά σκοτεινό, περπατάμε σε μια σειρά από μαύρα φώτα που έχουμε βυθίσει σε μια γραμμή ρούχων για να προσελκύσουμε τα σιωπηλά flappers. Κάτω από τη δροσερή πορφυρή λάμψη της ρύθμισης, εντοπίζω το πρώτο μας δείγμα να κυματίζει προς το μέρος μου στο έδαφος.

"Εξαιρετικό!" Λέει ο Metzler, αναγνωρίζοντας αμέσως τα είδη. "Αυτό είναι whitesandensis, φανταστικό, " προσθέτει καθώς μου δίνει ένα γυαλί και ένα φελλό για να το συλλέξει.

Η Metzler συλλέγει τακτικά σκώρους εδώ από το 2007 εξ ονόματος της Υπηρεσίας Εθνικού Πάρκου. Ένας συνταξιούχος εντομολόγος που εξακολουθεί να κατέχει θέσεις βοηθητικού στο Κρατικό Πανεπιστήμιο του Μίτσιγκαν και στο Πανεπιστήμιο του Νέου Μεξικού, ο Metzler ενθουσιάστηκε για την ανακάλυψη του Protogygia whitesandensis, του πρώτου ιθαγενικού είδους του σκώρου που βρέθηκε ποτέ στο White Sands, κατά το πρώτο έτος της μελέτης του. Από τότε, έχει βρει ένα καταπληκτικό 600 είδη, συμπεριλαμβανομένων περισσότερων από 50 άλλοι εντελώς νέοι στην επιστήμη που έχει καταγράψει στις Εθνικές Συλλογές του Smithsonian.

Γιατί ένα σκληρό, έρημο περιβάλλον που δέχεται μόνο 10 ίντσες βροχής ετησίως και ταλάντευση μεταξύ τεράστιων ακραίων θερμοκρασιών θα περιέχει τέτοια ασυνήθιστη ποικιλομορφία εξακολουθεί να είναι ένα μυστήριο. "Αυτός είναι ένας τεράστιος αριθμός, ειδικά λαμβάνοντας υπόψη πόσο άγονο είναι το τοπίο", λέει ο Metzler. Και πολλοί εντομολόγοι δεν καθοδηγούνται ιδιαίτερα για να μάθουν γιατί, προσθέτει, δεδομένου ότι υπάρχουν τόσα πολλά πιο χαρισματικά έντομα για μελέτη.

Όμως, ο Metzler έχει κάνει το τέλος της σταδιοδρομίας του να αναλύσει προσεκτικά εκατοντάδες σκώρους για να κατανοήσουν καλύτερα την εξέλιξή τους. Ένας αυτο-περιγραφόμενος "ηθικός ευαγγελιστής", ο Metzler έχει αιχμαλωτίσει αυτά τα φτερωτά έντομα από την παιδική ηλικία. Άρχισε να συλλέγει πεταλούδες, αλλά μεταφέρθηκε σε σκώρους όταν ήταν απασχολημένος με μια μέρα δουλειά στο γυμνάσιο και μπορούσε μόνο να συλλέξει τη νύχτα.

"Ανακάλυψα ότι υπάρχουν πολύ περισσότερα σκώρια από τις πεταλούδες", λέει, που τους γοητεύει ακόμα στην ηλικία των 72 ετών. "Δεν είχα ξεμείνει ποτέ από σκώρους".

Οι επιστήμονες εκτιμούν ότι γνωρίζουμε μόνο το 20% όλων των ειδών σκώρων στον κόσμο, σε σύγκριση με περίπου το 90% των εκτιμώμενων 20.000 ειδών πεταλούδων. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι υπάρχουν περίπου 30 φορές περισσότερα είδη σκώρων, λέει ο Ρόμπερτ Ρόμπινς, επιμελητής στο τμήμα εντομολογίας του Smithsonian που μελετά την εξέλιξη της πεταλούδας. Ο Robbins συμφωνεί επίσης ότι γνωρίζουμε λιγότερα για τους σκώρους από τις πεταλούδες απλά επειδή δεν είναι τόσο ελκυστικοί.

"Γενικά, η εικόνα των σκώρων είναι τριχωτή και τρώνε τα πουλόβερ από μαλλί σου", λέει ο Robbins.

Ο Metzler δημιουργεί φώτα και ένα λευκό φύλλο για να προσελκύσει σκώρους για συλλογή. (Laura Poppick) Το Εθνικό Μνημείο White Sands αποτελείται από 275 τετραγωνικά μίλια γύψινους αμμόλοφους, καθιστώντας το το μεγαλύτερο γήπεδο γύψου στον κόσμο και ένα ακραίο περιβάλλον για κάθε ζώο να κάνει το σπίτι του. (Laura Poppick) Ο Metzler ανακάλυψε περισσότερα από 600 είδη σκώρων στο Εθνικό Μνημείο του White Sands από το 2007. (Laura Poppick) Ο καλύτερος τρόπος να ξεχωρίσετε δύο είδη μοσχεύματος είναι να ανατομήσετε τα γεννητικά όργανα τους. Πάνω από τα αρσενικά γεννητικά όργανα του Protogygia whitesandensis, ένα είδος ενδημικό των White Sands. Ο Aedeagus, στα δεξιά, μεταφέρει το σπέρμα στο θηλυκό. (Eric Metzler) Ο Metzler συλλαμβάνει τους σκώρους σε φιαλίδια και τα αποθηκεύει σε πάγο μέχρι να τα αναλύσει στο εργαστήριό του. (Laura Poppick)

Στο μη εκπαιδευμένο μάτι, πολλά σκώροι της White Sands μοιάζουν ακριβώς τα ίδια: περίπου ένα ίντσα φτερούγας, με χνουδωτά γκρίζα σώματα και φτερά το ξεχωριστό λευκό χρώμα των γύψινων αμμόλοφων. Ωστόσο, στο μάτι των ειδικών, υπάρχουν διαφορές. Για να τα αναλύσουμε, ο Metzler βασίζεται σε μοριακές αναλύσεις για να διαχωρίσει το DNA των σκώρων. Αλλά χρησιμοποιεί επίσης την δοκιμασμένη και αληθινή μέθοδο ανατομής των γεννητικών οργάνων του σκώρου, αλλά τον καλύτερο τρόπο για να διακρίνει κανείς οπτικά τα είδη.

Μέσα από αυτό το έργο, ο Metzler έχει φτάσει στο συμπέρασμα ότι το White Sands θα μπορούσε να έχει την υψηλότερη ποικιλομορφία ιθαγενών σκώρων στη χώρα, όπως και τα ποσοστά πολυμορφίας που υπάρχουν σε άλλα ζώα στα νησιά Galapagos.

Ο Robbins λέει ότι η στενή ανάλυση του Metzler για το White Sands θα μπορούσε να συμβάλει στην περιορισμένη κατανόηση της εξέλιξης του σκώρου. Δεδομένου ότι οι σκώροι και οι πεταλούδες δεν διαφυλάσσονται καλά ως απολιθώματα, οι επιστήμονες δεν έχουν μια καλή αίσθηση του τι πρέπει να είναι ένα «κανονικό» ρυθμό εξέλιξης. Γνωρίζουμε όμως ότι οι αμμόλοφους των Λευκών Άλπεων σχηματίστηκαν τα τελευταία 10.000 χρόνια, πράγμα που σημαίνει ότι όλα τα ενδημικά εδάφη αυτής της περιοχής μπορεί να έχουν εξελιχθεί και σε αυτό το χρονικό διάστημα.

"Εάν όλα αυτά τα είδη θα μπορούσαν να εξελιχθούν σε 10.000 χρόνια, αυτό είναι πολύ εκπληκτικό", λέει ο Robbins.

Για να ξεπεράσει αυτό το φαινόμενο, ο Metzler περάει αμέτρητες ώρες καθισμένες στο μικροσκόπιο στο εργαστήριο του στο Alamogordo, μισή ώρα με το αυτοκίνητο από το White Sands. (Για την εκτίμησή του, η σύζυγός του Πατ δεν ενοχλεί τις χιλιάδες σκώρων που φυλάσσει σε καταψύκτες στο γκαράζ και την κουζίνα του.) Όταν εγώ μαζί του στο εργαστήριο του, μου δείχνει ένα θηλυκό σκώρο, και μου δίνει μια διαφάνεια που περιέχει τα γεννητικά όργανα αυτού του είδους.

Το μόνο που βλέπω είναι λεκέδες. "Υπάρχει πράγματι κάτι σε αυτό το μουτζούρωμα όταν είναι αρκετά μεγεθυμένο", λέει ο Metzler, καθώς κουνιέται γύρω από την καρέκλα του και τοποθετεί το διαφάνεια κάτω από το μικροσκόπιο. Όταν το κοιτάω κάτω από 40x μεγέθυνση, το μουτζούρωμα εμφανίζεται σαν ένα λεπτό όργανο σε σχήμα μέδουσας που ονομάζεται burza corpus-ο σάκος όπου η γυναίκα συλλέγει σπέρμα. «Όταν το κοιτάξετε κάτω από το μικροσκόπιο, είναι πολύ ελκυστικό» λέει ο Metzler. Πρέπει να συμφωνήσω.

Αν όλα πάνε καλά, η Metzler μπορεί να ετοιμάσει μια διαφάνεια των γεννητικών οργάνων σε μια μέρα. Πρώτον, σπάει την κοιλιά και απορροφά το σε υδροξείδιο του καλίου, ένα συστατικό στο Drano. Αυτό διαλύει όλο τον μαλακό ιστό, τον οποίο απομακρύνει με ένα πινέλο αφήνοντας μόνο το εξωσκελετό και τα γεννητικά όργανα πίσω - τα μόνα μέρη που κατασκευάζονται από το σκληρό υλικό που ονομάζεται χιτίνη, το ίδιο πράγμα που βρίσκεται στα νύχια των ανθρώπων και στα μαλλιά.

Μόλις τα πάντα είναι σαφώς χαραγμένα και λερωμένα σε διαφάνειες, κοιτάζει για να δει αν τα όργανα από ένα αρσενικό και θηλυκό ταιριάζουν με το "κλειδί και κλειδί", που σημαίνει ότι είναι από το ίδιο είδος. Αλλά αυτό δεν είναι πάντα διακριτό στα ανθρώπινα μάτια. Όταν δεν μπορεί να ταυτοποιήσει ένα είδος απλώς κοιτάζοντας το μοτίβο οργάνων ή πτερυγίων του, συμβουλεύει τη βιβλιοθήκη του και στέλνει φωτογραφίες σε συναδέλφους. Αν εξακολουθεί να μαστίζει, στέλνει δείγμα ποδιών στο Πανεπιστήμιο του Γκουέλφ στο Οντάριο - το μεγαλύτερο αποθετήριο σκωριών στη Βόρεια Αμερική - για μοριακή ανάλυση.

Οι εντομολόγοι δεν συμφωνούν σε αυτό που ορίζει ένα ξεχωριστό είδος μοσχεύματος, λέει ο Robbins, και κάποιοι υποστηρίζουν ότι οι σκώροι του Metzler δεν είναι όλοι διακριτοί. Ωστόσο, σύμφωνα με τα ευρέως αποδεκτά πρότυπα της ύπαρξης διαφορετικών γεννητικών οργάνων και μοριακών γραμμωτών κωδίκων, τα 600 διαφορετικά σκώροι της White Sands αποτελούν διακριτά είδη. "Με τα συνήθη πρότυπα αυτά είναι ξεχωριστά είδη και δεν είναι κάτι που περίμενε κανείς πριν [ο Metzler] μετακόμισε εκεί κάτω", λέει ο Robbins.

Ο James Mallet, ένας εντομολόγος στο Πανεπιστήμιο του Χάρβαρντ που μελετά την εξέλιξη της πεταλούδας και το είδος του, αναρωτιέται αν παρόμοια ποσοστά ενδημισμού θα βρεθούν αλλού αν διεξάγεται ο ίδιος τύπος μακροπρόθεσμης μελέτης. "Υπάρχουν σχετικά λίγοι ενδονολόγοι και σχετικά μεγάλες περιοχές στις Ηνωμένες Πολιτείες για να μελετήσουν", επισημαίνει.

Αλλά ο Mallet σημειώνει ότι το White Sands περιέχει φυτικά είδη που έχουν αποδεκατιστεί από βόσκηση και ανάπτυξη σε άλλες περιοχές της Νοτιοδυτικής, καθιστώντας το ένα ιδιαίτερα πολύτιμο μέρος για να εξερευνήσετε νέα είδη και ενώσεις. «Νομίζω ότι είναι φανταστικό ότι μελετούν αυτή την περιοχή, αξίζει να μελετηθεί», λέει ο Mallet.

Αυτό καθιστά ακόμη πιο αξιοσημείωτο το γεγονός ότι, αν ο Metzler δεν αποφάσισε να αποσυρθεί στο Νότιο Μεξικό, οι σκώροι πιθανότατα θα είχαν εξερευνηθεί. Όπως λέει ο Robbins: "Μιλάμε για απλή απίστευτη ανακάλυψη που γίνεται απλώς τυχαία".

Ανατομικά γεννητικά μοσχεύματα στο όνομα της επιστήμης