烏龜?shù)奈浵伿勘雌饋硐袷侨毡緞?dòng)畫電影中的真實(shí)生物。這些居住在樹上的昆蟲在有光澤的,可夸大的頭上來回爬行,它們被用來阻擋巢穴的入口-本質(zhì)上是作為活門。
并非所有頭的形狀都相同:有些士兵的頭類似于人孔蓋并完全密封了隧道入口。其他人則擁有方頭,他們被組裝成多人的封鎖線,讓人聯(lián)想到斯巴達(dá)**重疊的盾牌。這種頭部形狀的變化不僅僅揭示了自然界中古怪的另一個(gè)特征:它還可以揭示物種如何進(jìn)化以填補(bǔ)生態(tài)位。在美國國家科學(xué)院院刊上發(fā)表的新研究表明,這種演變并不總是一條通往專業(yè)化道路的路。有時(shí),它可以使某個(gè)物種回到更普遍的時(shí)代。
洛克菲勒社會(huì)進(jìn)化與行為實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人丹尼爾·克羅瑙爾(Daniel Kronauer)說:“通常,您會(huì)認(rèn)為,一旦某個(gè)物種專門化,它就會(huì)陷入非常狹窄的領(lǐng)域。”“但是海龜螞蟻是一個(gè)非常動(dòng)態(tài)的進(jìn)化軌跡的有趣例子,它來回很多。”
進(jìn)化中的匹配
像生活在殖民地中的許多其他社會(huì)昆蟲一樣,turtle螞蟻專門從事不同的功能,通常會(huì)演變出適合其工作的夸張?zhí)卣鳌τ谑勘裕@一過程導(dǎo)致了各種形狀的大頭顱。
喬治華盛頓大學(xué)的生物學(xué)家,這項(xiàng)新研究的主要作者斯科特·鮑威爾說:“*小和*大的烏龜螞蟻士兵的頭部之間有四倍的差異。”“為了幫助人們理解這一點(diǎn),我經(jīng)常說*小的物種能夠舒適地坐在*大的物種的頭部。”
烏龜士兵頭部的形狀和大小取決于所涉物種所占據(jù)的隧道類型。螞蟻不會(huì)自己挖地道,而是搬進(jìn)被無聊的甲蟲挖出的地道。克羅瑙爾說,由于放下手的隧道可能太大或太小,所以螞蟻迅速多樣化以能夠占領(lǐng)它。
因此,烏**和隧道之間的關(guān)系可以為自然選擇提供獨(dú)特清晰的見解。研究人員可以輕松地將一個(gè)特征-頭圍-與進(jìn)化后要適應(yīng)的生態(tài)特征相比較:巢穴大小。正如Kronauer所說:“這是完全相同比例的1:1比賽。”
動(dòng)態(tài)過程
為了考察各種頭部形狀的進(jìn)化歷程,研究人員根據(jù)士兵是否頭部呈正方形,圓頂形,圓盤形或盤形,將89種龜蟻分組。他們還包括一群沒有士兵的烏龜物種。然后,他們使用先前收集的物種遺傳信息,檢查了這些群體之間的進(jìn)化關(guān)系。
如果說進(jìn)化是一條單向的道路,那么大約在4500萬年前出現(xiàn)的**批海龜螞蟻本應(yīng)完全沒有士兵,然后逐步向?qū)I(yè)化方向發(fā)展-從通才,方頭的士兵開始,一直到那些具有高度野心的士兵。量身定制的碟頭。
但是新的分析表明事實(shí)并非如此。相反,研究人員可以追溯到的*古老的共同祖先可能是方頭。那個(gè)祖先繼續(xù)形成了各種各樣的物種,從根本沒有士兵的物種到其他具有不同專業(yè)水平的物種。在某些情況下,隨著時(shí)間的流逝,更多的特殊物種會(huì)逆轉(zhuǎn)方向,演變?yōu)楦鼘挿旱念^部形狀。
鮑威爾說,這一發(fā)現(xiàn)很好地表明了靈活的自然能使有機(jī)體的形狀適應(yīng)其所處環(huán)境的驚人程度。
Kronauer補(bǔ)充說:“進(jìn)化所需要的空間實(shí)際上比以前想象的要大得多。”
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