Мода у животных и правило Глогера в биологии и антропологии: antimantikora — LiveJournal
0. Текст не отредактирован. Оформлю потом.Для чего понадобилось природе правило Глогера? Какие кибернетические механизмы его определяют?
Константин Вильгельм Ламберт Глогер (1803-1863) был немецким зоологом и орнитологом. Старший из семи детей помещика Франца Глогера (1778-1851) и его жены Иоганны Геб. С 1824 года обучался в Берлине и Вроцлаве. В 1830 году получил докторскую степень на тему «De avibus ab Aristotele commemoratis» (о видах птиц, упомянутых Аристотелем). Работал учителем, секретарём зоологического отдела Силезского общества патриотической культуры. В 1843 году он переехал из Бреслау в Берлин, где работал в Зоологическом музее Берлина и в редакции журнала орнитологии.
ttps://de.wikipedia.org/wiki/Constantin_
Глогер обнаружил и описал закономерность (1833)*, что у теплокровных животных более пигментированные формы обычно обнаруживаются в более влажных средах, например, вблизи экватора.
Закономерность назвали его именем**. Объяснение для птиц — перья с эумеланином прочнее и устойчивее к бактериям, чем имеющие феомеланины. Объяснение для млекопитающих — защита от ультрафиолета, синтез эргокальциферола. Общее объяснение — крипсис***.
* Gloger C.L. Das Abändern der Vögel durch Einfluss der Klima’s. ttps://books.google.ru/books?id=IwwAAAAA
** ttps://en.wikipedia.org/wiki/Gloger%27s_
*** ttps://en.wikipedia.org/wiki/Crypsis.
Следует заметить в скобках, что биологических «законов» или «правил» великое множество. Надо бы разобраться.
ttps://en.wikipedia.org/wiki/Biological_
Маскировка, как необходимость скрываться от хищников — недостаточное объяснение. Животные, в том числе имеющие высокоразвитую ЦНС, встречают хищников не постоянно, а довольно редко. Ещё меньше вероятность того, что хищник, заметивший данное животное, погонится за ним и убьёт. Усреднённый хищник бывает сытый, уставший, ленивый, дремлющий, удалённый, многоопытный и т.
д. Поэтому если он заметил «пищевое тело», то бросается в атаку далеко не всегда, а лишь в 1/100 случаев. Наконец, успешной является примерно одна из 10 атак.
Гораздо чаще потенциальная жертва встречает других визуализаторов: представителей всевозможных видов фауны, собственного вида, своих ближайших родственников, и, наконец, самого себя. Животное способно оценивать собственную внешность, и чувствует себя неуверенно при её неадекватности, тратя ресурсы на поиск укрытия или приведения имиджа в соответствие норме. Это актуально даже для крабов, насекомых, мелких рыбёшек, моллюсков, которые «нервничают» в непривычном окружении, даже если система замкнута и никакого хищника не наблюдается. Такая самооценка производится в сотни, тысячи и даже миллионы раз чаще, чем оценка со стороны хищника, причём того, который погонится за особью «неадекватного вида», и убьёт её, элиминируя признак из популяции.
Следует учесть ряд контр-факторов, противодействующих элиминации нарушителей крипсиса.
1) Хищники неохотно нападают на тех животных, которые выделяются среди аналогов. Они, хотя и проявляют повышенный интерес, сначала робеют, присматриваются, поэтому появляется возможность ускользнуть. Жертва пугает хищника точно так же, как и пугается сама, ибо никто не хочет получить травму (в том числе психическую перегрузку). Данный фактор в векторном полигоне противоположен заметности. На этом механизме зиждется мимикрия, предупредительная окраска, а также повышенная пассионарность имиджевых аномалов (особенно меланистов), позволяющая им доживать до зрелого возраста. Если животное с вызывающей внешностью до сих пор не погибло, значит, оно обладает опасными сверхспособностями. Хищники с этим считаются. Это ведь самый интеллектуальный компонент экосистемы.
2) У тех внутривидовых вариантов, которые замаскированы и защищены чуть лучше, также имеется отнюдь не нулевая вероятность погибнуть при атаке хищника, особенно в раннем возрасте. В жизни много разных ситуаций. Чемпионы маскировки (камбала, осьминог, хамелеон, палочник) де-факто являются кормовой базой многих хищников.
Зато некоторые животные, лишённые маскировки или даже возмутительно яркие — почти не поедаются, даже если не имеют серьёзной защиты. Например, клоп-солдатик. Он якобы отпугивает птиц выделениями, но на самом деле и неядовит, и не выделяет типичного для клопов зловонного секрета. Тем не менее его не клюют даже синицы, очень энергичные пичуги в плане поживиться. Наши дети (практически все!) называют клопа «пожарник», а не солдатик. И не признаются, откуда взяли это название. Вероятно, оно интуитивное. Это соответствует и английскому названию firebug. Я полагаю, что синестетические процессы, определяющие интуитивный уклон, основаны на общем кибернетическом механизме, поэтому птицы тоже «интуитивно» связывают внешность солдатика с опасностью. Их действительно боятся многие люди, хотя это безобиднейший баг — не американская вонючка, и не хищнец. Взять солдатика в руки боюсь даже я! Но не потому, что укусит, а потому что его легко раздавить.
Ещё один реальный контр-фактор нельзя не учитывать:
3) В позднем кайнозое стал мощно действовать фактор человеческого присутствия, а технозое он стал решающим.
А у человека свои представления об эстетике, и он осуществляет собственную селекцию, зачастую поддерживая самые низкоадаптивные формы ради имиджевых и других полезных качеств. Но имидж на первом месте. Например, шелковичный червь выводился ради красивой и богатой, а не функциональной одежды. Натиск цивилизации привёл к грандиозной трансформации фауны, особенно экстерьерных качеств доместикантов. На этом фоне утверждать, что внешность различных антропологических типов формировала абиотическая среда, в частности, недостаток условий для синтеза эргокальциферола — некорректно, ненаучно зачёркнуто и просто смехотворно.
По моему мнению, в целом, на конституирование правила Глогера влияют частные факторы зоопсихологии и экопсихологии, а также универсальные механизмы биоинформатики. Всякое животное должно быть «вписано в ландшафт», иметь «знаки различия» в соответствии со своим чином и подвигами, и вообще участвовать в механизмах переноса информации внутри экосистемы. Это колоссальные потоки байтов, в которых львиная доля носителей представлена фотонами.
Животное должно нравиться самому себе. Есть миф, что животные не узнают себя в зеркале, поэтому им плевать на внешность. На самом деле они оценивают свой имидж по отражению «в глазах» других живых существ, осматривая своё тело, замечая собственную тень и (изредка) наблюдая отражение в воде. Кроме того плохое состояние внешнего облика коррелирует с другими ощущениями: запахом, кожным зудом, ознобом и т.д.
Я помню, как наша собака провела лето в чужом доме на маяке, где лазила в норы и плохо питалась. Она вернулась с подросшими щенками, очень грязная, неопрятная, блохастая. Шерсть на спине и боках вылезла, морда потеряла всю бороду и стала крысиной. Зато под хвостом торчал кудрявый и загаженный клок волос. Фу! А ведь эта фокстерьерша очень любила быть триммингованной, элегантной и красоваться на выставке, получая медали. Понимала ли она свою метаморфозу? Разумеется! Она ужасно стыдилась, выскакивала на улицу, поджав хвост и опустив голову, оправлялась и сразу возвращалась в подъезд.
Интересно, что имеющуюся у собак нужду в обнюхивании участка, она тоже «справляла», но очень быстро. Дело дошло до того, что я, хотя был ребёнком и не умел выщипывать, сам подстриг ей махры. Она стала поспокойнее. Меня она презирала, как ничтожнейшего из щенков (особенно когда сама щенилась), но тем не менее позволила выбрать блох, помыть и постричь себя. А когда приехал отец и выщипал собачке корпус, она даже задрала нос. Хотя борода наросла только зимой.
Правило Глогера действительно зиждется на определённой необходимости камуфляжа, но не ради того, чтобы спрятаться, а чтобы соответствовать ландшафту, «быть в тренде», и при встрече с любым визуализатором не вызывать испуга, мобинга, бегства, сигналов тревоги. Если появляется животное со внешностью, необычной для своего вида, или данной экосистемы, это вызывает шумное поведение и перемещение птиц, зверей и даже насекомых, что служит сигналом для других животных, и наконец, для хищников-эдификаторов. Но даже если их нет, реакция животных нервирует аномала, и он тратит ресурсы на фактор беспокойства.
Здесь возникает система обратных связей факторов абиотических, биотических и информационных. Облик аридных ландшафтов определяется внешностью растений-патиентов, часто покрытых опушением или воском, для снижения транспирации. В гумидных ландшафтах с высокой инсоляцией растения имеют много пигментов, глянцевую (кожистую) поверхность, которая бликует. На этом фоне требуются более яркие цветки, контрастные для опылителей. Грунты там также более «живописные», например, почвы-краснозёмы, минеральные компоненты выгорают и смачиваются, становясь ярче, микроорганизмы и фунги также более пигментированные. Чтобы вписаться в этот фон, животные «вынуждены» становиться ярче, цветистее, ибо только так привычный облик и знаки различия будут издали бросаться в глаза, что важно в первую очередь для партнёров и симбионтов.
В реальности механизмы эти (как и любой «закон» биологии) действуют очень нелинейно, со множеством исключений, вариантов и специфических комбинаций, способностью свыкаться и меняться.
Живая материя очень живая, для неё неприменимы механические тупые схемы. Тем не менее, можно утверждать, что имидж животных (а также сигнальных частей растений) определяется в большей степени потребностью выделиться, заявить о себе, выглядеть «модно» и «здорово», и лишь в малой степени — маскироваться, прятаться от каких-то зловещих угроз со стороны хищных чудовищ. Животные носят униформу, следуют моде, ухаживают за внешностью как денди или метросексуалы. Кто этим не занимается, панкует, настаивает на неряшливости — тот подвергается атакам, в первую очередь ближайших сородичей. И только потом его устраняют хищники, болезнетворные организмы или вовсе некрофаги.
Аналогичная картина наблюдается и у человека. И она вовсе не ограничивается цветом кожи, волос и глаз. А пронизывает всю культуру самовыражения посредством одежды, проксемики, изобразительных традиций. Например, гротескно пёстрая и сложная униформа у военнослужащих требовалась не чтобы их унифицировать или спрятать от глаз врага, и вообще носила утилитарную функцию лишь на 25%.
Остальное — психологические механизмы. Придать соревновательность, кто красивее. Делать военных более феминными и гиперцивилизованными, чтобы тяготы войны не превращали их в оборванных бешеных чудовищ, которыми невозможно управлять. Поддерживать дисциплину духа. Создавать фронт работ в моменты вынужденного безделья. Очаровывать гражданских лиц — в различных целях, в том числе, подставление кормы, поставки корма и вовлечение выкормышей. Et cetera.
Так называемый «дендизм» изначально продвигался офицерами гражданской и военной службы, каковым был (правда недолго) его основатель — Красавчик Браммел.
https://en.wikipedia.org/wiki/Beau_Brummell
Пышные военные костюмы требовали больших усилий по поддержанию вида, служили мишенью для стрелков. Поэтому их сменили на камуфляж. Но несмотря на это «военный дендизм» сохранился даже в самой пролетарской армии: подворотнички, высота тульи, начищенные бляхи, сапоги, пуговицы в ряд, различные нашивки и деформации так же культивировались, как гусарские атрибуты.
Одно время появилась тенденция делать униформу максимально пёстрой, над чем работали т.н. «швейные войска».
Это вполне естественное желание. Один мой друг, сам по себе человек необычайной красоты, выглядел к дембелю не столь гротескно, но тоже припоминаю какие-то светлые чёрточки на его десантной форме.
Сохраняется этот фактор и в ультрасовременном и якобы рациональном мире. Многим служащим (было?) предписано носить пятнистый камуфляж, который в условиях прямых линий города смотрелся нелепо. Например, в кафельных и светлых помещениях больниц и различных казённых домов бравые охранники, облачённые в берцы и лесной камуфляж, выглядели гротескно. Впрочем, им виднее, кого и во что обряжать. Он был призван не замаскировать, не вписать в ландшафт, а напротив, выделить габаритное тело и придать ему весомости, невозможной для человека, скажем, в трусах. Но здесь тоже возникала своя маскировка и вписанность в ландшафт. Этот имидж так прочно связался с ролью охранника, добросовестного защитника порядка, что происходило множество казусов, когда так обряжались налётчики, и просто социальные низы, совершали отнюдь не охранительные действия, и это континуально перетекало в налёты тех вопиюще замаскированных лиц, которые похищали и очищали помещения на законных — непосредственно в тот момент — основаниях.
Далее со всеми остановками.
Но когда же ты успел стать очкариком? Странно.
Правило Бергмана
Правило Бергмана
Правило Бергмана — экогеографическое правило, сформулированное в 1847 г. немецким биологом Карлом Бергманом. Правило гласит, что среди сходных форм гомойотермных животных наиболее крупными являются те, которые живут в условиях более холодного климата — в высоких широтах или в горах. Если существуют близкие виды, которые существенно не отличаются по характеру питания и образу жизни, то более крупные виды также встречаются в условиях более сурового климата.
Правило основано на предположении, что общая теплопродукция у эндотермных видов зависит от объёма тела, а скорость теплоотдачи — от площади его поверхности. При увеличении размеров организмов объём тела растёт быстрее, чем его поверхность. Экспериментально это правило впервые было проверено на собаках разного размера.
Правило Бергмана действительно нередко выполняется как в пределах одного вида, так и среди близких видов. Например, амурская форма тигра с Дальнего Востока крупнее суматранской из Индонезии. Северные подвиды волка в среднем крупнее южных. Среди близких видов рода медведь наиболее крупные обитают в северных широтах белый медведь, бурые медведи с о. Кодьяк, а наиболее мелкие виды например, очковый медведь — в районах с тёплым климатом.
В то же время это правило нередко подвергалось критике; отмечалось, что оно не может иметь общего характера, так как на размеры млекопитающих и птиц влияют многие другие факторы, кроме температуры. Кроме того, адаптации к суровому климату на популяционном и видовом уровне часто происходят не за счёт изменений размеров тела, за счёт изменений размеров внутренних органов увеличение размера сердца и лёгких или за счёт биохимических адаптаций.
Действительно, из этого правила известно много исключений. Так, наиболее мелкая раса шерстистого мамонта известна с заполярного острова Врангеля; многие лесные подвиды волка крупнее тундровых. Дальневосточный подвид леопарда, обитающий на Амуре, существенно меньше, чем африканский. В приведённых примерах сравниваемые формы отличаются по образу жизни.
Опубликованное американскими зоологами в 2018 году исследование показало, что из 952 рассмотренных видов животных только 14% подчиняются правилу Бергмана, 7%, напротив, на севере мельчают, а у остальных нет никакой связи размеров и массы тела с географической широтой обитания.
В отношении человека правило в определённой степени применимо ; однако из-за различий в местных диетах и обычаях, миграции и дрейфа генов между популяциями накладываются ограничения на применимость этого правила.
| Добро пожаловать Фесенко Екатерина Владимировна учитель биологии и экологии МБОУ «СОШ № 1» п. Пуровск Уважаемые посетители!
Дата рождения: 26 июля 1974 года Образование: высшее, «Тюменский государственный университет» , 1998 год Квалификация: Биолог. Преподаватель по специальности «Биология» Занимаемая должность: учитель биологии Стаж: 25 лет Контакты: Email: moupsosh2@mail. Телефон рабочий: 8(34997) 66-4-88
Исследовательская работа как метод развития познавательных интересов у учащихся на уроках биологии и в группах дополнительного образования / Скачать документ Рабочая программа по элективному курсу «Здоровье и окружающая среда» 9 класс / Скачать документ Рабочая программа по курсу «Экология» 10 класс / Скачать документ Рабочая программа по курсу «Экология» 11 класс / Скачать документ Поурочное планирование «Экология» 6 класс / Скачать документ Поурочное планирование «Экология» 7 класс / Скачать документ Поурочное планирование «Экология» 8 класс / Скачать документ Всероссийский педагогический конкурс «Педагогика XXI века: опыт, достижения, методика» Конкурсная работа / Скачать документ
Пройди тестирование по Биологии на сайте Решу ОГЭ Пройди тестирование по Биологии на сайте Решу ЕГЭ
|
|
ru
Именно поэтому применение посеребрённых изнутри сосудов для хранения и транспортировки питьевой воды более чем оправдано. А дверные ручки, сделанные из латуни (сплава меди и цинка), даже в общественных местах с высокой проходимостью довольно быстро самоочищаются, тогда как стальные ручки являются предметами с одной из самых высоких концентраций бактерий.
Назвали этот белок «пикачурин» — в честь передвижений со скоростью молнии и электрических способностей покемона Пикачу.
Животные, которые обитают в более холодном климате, обычно имеют менее яркую окраску (правило Глогера), менее выступающие части тела, чтобы эффективнее сохранять тепло (правило Аллена), но более крупные размеры тела в целом (правило Бергмана). Хотя последний закон нередко нарушается, если образ жизни сравниваемых животных существенно отличается — например, многие лесные подвиды волка крупнее тундровых, а дальневосточный леопард существенно меньше африканского.
При этом ацетабулярия состоит из единственной клетки с одним клеточным ядром. Водоросль часто повреждается прибоем, но может регенерировать все свои части, кроме ядра, которое расположено в прикреплённой к камням ножке.
Они оказались микроорганизмами, существовавшими не за счёт кислорода, а за счёт сернистых соединений. Похожие на них серные бактерии и в наши дни обитают в гейзерах, вулканах и горячих источниках.
Эксперименты показали, что стимулы, побуждающие это превращение, вызывают интенсивное выделение серотонина в нейронах насекомого. Поэтому в будущем возможно создание препаратов для контроля численности саранчи, основанных на блокировке синтеза серотонина.
Адаптации и адаптивные закономерности
1. Морфологические адаптации — изменение формы тела окраски, размеров, (обтекаемая форма тела у рыб, окраска у медведей, хвосты мышей и тушканчиков).
2.
Анатомо-физиологические адаптации — изменение стро-ения органов и их физиологических особенностей (скелет
птиц
3. Репродуктивные адаптации-изменения, связанные с системой размножения (увеличение числа яиц у насекомых). 4. Биохимические адаптации — изменения биохимических процессов в организме (анабиоз, оцепенение, зимний сон). 5. Поведенческие (этологические) адаптации — различные изменения поведения (брачные турниры, забота о потомстве), Некоторые адаптивные биогеографические закономерно-сти. 14,32]:
1. Правило Глогера (правило окраски). Окраска животных, обитающих в условиях влажного и жаркого климата, более интенсивна, чем у географических форм тех же видов, оби-
тающих в условиях сухого и холодного климата. 2. Правило Аллена (правило придатков). У теплокровных животных по направлению с севера на юг часто наблюдается увеличение размеров придатков тела (удлинение хвостов, уш-ных раковин) и различных выростов (хохолков, воротничков). 3. Правило Бергмана (правило размеров тела).
Из двух близ-ких видов или подвидов более крупные обитают в холодном климате, а более мелкие — в теплом.
4. Закон минимума Либиха. Фактором, находящимся в ми-нимуме, определяется степень жизнедеятельности организма и управляется постоянство ее во времени. 5. Закон толерантности Шелфорда. Лимитирующим может быть как минимальный, так и максимальный по силе воздей-ствия экологический фактор, и в каждом конкретном случае тот из них, который ближе всего к пределам толерантности.
6. В высоких широтах основным запасным питательным
веществом является жир, а в низких — гликоген.
Внимание!
Если вам нужна помощь в написании работы, то рекомендуем обратиться к профессионалам. Более 70 000 авторов готовы помочь вам прямо сейчас. Бесплатные корректировки и доработки. Узнайте стоимость своей работы.
7.
В высоких широтах наибольшей стабильностью отлича-
ются популяции видов, развитие яиц которых эмбрионизи-
равно (т.е. яйцо жирового, а не углеводного типа).
8. В высоких широтах уменьшается количество видов,
но увеличивается количество особей каждого вида.
8. У близких, но уже обладающих четкими видовыми при-
знаками форм различия в закономерностях географической из-
менчивости проявляются крайне резко, чем подчеркивается
различия их реакций на изменение условий существования.
Современная экология изучает не только отдельные осо-би и популяции, но и экосистемы. С точки зрения обеспе-чения питательными веществами экосистемы существуют автономно, т.к. существует постоянный круговорот веществ между организмами и окружающей средой. Экосистемы выступают в качестве фундаментального единства живой при-роды и неживой среды.
Экосистемы имеют разную степень сложности, разные раз-меры, они могут быть естественными (природными) и ис-кусственными.
Возможность саморегуляции в природных эко-системах — одно из отличий их от искусственно созданных человеком (агроценозов), где растительность представлена монокультурой и соответствующими сорняками.
Видовое разнообразие в экосистемах — источник устстой-чивости (и наоборот). Разнообразие экосистем — необходимое условие устойчивости биосферы в целом. Термин «экосисте-ма» был предложен в 1935 г. английским экологом из Окс-форда Артуром Тенсли, который рассматривал экосистемы как основные единицы природы на поверхности Земли. В ка-честве отдельных экосистем могут рассматриваться разруша-ющийся пень с его «населением», луг, пустыня и, наконец биосфера — экосистема высшего ранга .
Какую же пользу приносят экосистемы человеку? Они обо-гащают почву и очищают воздух для дыхания. Без этого суще-ствование человечества будет мрачным и недолгим. Зеленые ра-стения, микроорганизмы, множество маленьких и непримет-ных существ эффективно поддерживают жизнь на планете, ибо они живут и трудятся на каждом клочке земной поверхности Они управляют жизнью на Земле именно так, как нам нужно потому что человечество находится в тесной связи со всем жи-вым на Земле, и наши собственные функции приспособлены к уже созданному своеобразному внешнему окружению.
Мать -Земля является общей для живых организмов, постоянно под-держивающих физическое окружение, которое дестабилизиру-ется и погибнет, если отдельным организмам будет наносится вред. Пренебрегая природой, мы можем оказаться в чуждой нам среде, как киты, выбрасывабщиеся на берега Новой Англии по непонятным причинам.
Совокупность сходных, климатически обусловленных на-земных экосистем образуют самостоятельные природные зоны
логов, но люди до сих пор расплачиваются за ошибки, сделан-ные ранее. Порой цена оказывается непомерно высокой.
В 1935 г. завезли в Австралию заморскую лягушку «буфо-маринус», чтобы та помогла фермерам расправиться с жука-ми, поедающими сахарный тростник. Лягушка гигантская до 30 см в длину, до 2 кг веса. Прошло некоторое время, жуки-вредители лягушкам надоели. И они принялись за по-лезных насекомых. Бороться с «буфо» сложно, т.к. она спо-собна выстреливать из заднего конца туловища струйку яда который для кошек и собак оказался смертельным, для чело-века— опасным.
К тому же «буфо» очень прожорливы, не брезгуют бумажными пакетами, картоном и даже… непоту-шейными окурками. Естественных врагов у них в Австралии нет, жизненный цикл длится 40 лет! Что с ними делать ученые еще не придумали.
В Новой Зеландии и Австралии переселенцы посеяли кле-вер, но не могли собрать семена и их опять пришлось заво-зить из Англии. Причина в том, что не было у клевера опыли-телей — шмелей. Пришлось завезти из Англии и шмелей .
В 1915 г. в американский штат Алабама попал хлопко-ный долгоносик — вредитель хлопковых полей. Местное население было вынуждено, чтобы выжить, заняться животноводством, что оказалось более прибыльным делом. Поэтому жители г. Энтерпрайза воздвигли памятник хлопковому долгоносику. Надпись гласит: «С глубокой признательностью хлопковому долгоносику за то, что он был причиной благосостояния» .
такиm образом, наряду с огромным разнообразием осо-бей населяющих биосферу, существует прочная сеть их вза-имоотношений между собой и окружающей средой, что дела-ет целостной природу в биосфере.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему
Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту
Узнать стоимостьКраткая характеристика периодов разработки проблемы
Для первого периода характерно развитие биологических и других естественных наук, что привело в начале следующего периода к победе эволюционной теории.
В 1833 г. вышла книга К. Глогера (GIoger, 1833) «Изменение птиц под влиянием климата». В ней показано, что окраска европейских птиц становится более интенсивной и яркой в направлении с севера на юг (правило Глогера), в результате чего виды названных птиц распадаются на климатические вариететы, принимаемые отдельными орнитологами за самостоятельные виды.
Глогер указал, что аналогичным изменениям подвержены и млекопитающие. Это был первый обстоятельный труд по закономерностям географических изменений организмов.
В 1847 г. опубликована работа К. Бергмана (Bergmann) «Об отношении экономии тепла животных к их величине». На основании соображений о балансе тепловой энергии в теле гомойотермных животных он пришел к заключению, что в северном полушарии размеры тела последних должны возрастать к северу (правило Бергмана). Справедливость этого вывода Бергман подтвердил, сопоставляя величины тела некоторых хищных европейских птиц с их географическим распространением.
Данные Глогера могли послужить доказательством эволюционного возникновения новых видов из климатических вариететов, а соображения Бергмана о приспособительном значении географических изменений величины тела гомойотермных животных могли способствовать обоснованию теории естественного отбора. Однако оба ученых не были эволюционистами и не пытались найти естественное объяснение возникновению новых форм организмов.
Ч. Дарвин, будучи в 1831—1836 гг. участником экспедиции на корабле «Бигль», не зная исследований Глогера, обратил внимание на постепенные изменения различных признаков у разных животных, на южноамериканском материке в направлении с севера на юг. Эти факты вместе с данными по палеозоологии Южной Америки и составу фауны Галапагосских островов способствовали тому, что Дарвин стал убежденным эволюционистом. После возвращения из путешествия и до выхода в свет «Происхождения видов» Дарвин разрабатывал теорию естественного отбора, уделяя при этом внимание и географическим изменениям диких и домашних животных. Он отмечал, что многие из подобных изменений адаптивны и возникли в результате естественного отбора. Таким образом именно Дарвин заложил основы глубокого эволюционного анализа рассматриваемой проблемы в свете теории естественного отбора.
Еще интересные статьи по теме:
Википедия — свободная энциклопедия
Избранная статья
Прохождение Венеры по диску Солнца — разновидность астрономического прохождения (транзита), — имеет место тогда, когда планета Венера находится точно между Солнцем и Землёй, закрывая собой крошечную часть солнечного диска.
При этом планета выглядит с Земли как маленькое чёрное пятнышко, перемещающееся по Солнцу. Прохождения схожи с солнечными затмениями, когда наша звезда закрывается Луной, но хотя диаметр Венеры почти в 4 раза больше, чем у Луны, во время прохождения она выглядит примерно в 30 раз меньше Солнца, так как находится значительно дальше от Земли, чем Луна. Такой видимый размер Венеры делает её доступной для наблюдений даже невооружённым глазом (только с фильтрами от яркого солнечного света), в виде точки, на пределе разрешающей способности глаза. До наступления эпохи покорения космоса наблюдения этого явления позволили астрономам вычислить расстояние от Земли до Солнца методом параллакса, кроме того, при наблюдении прохождения 1761 года М. В. Ломоносов открыл атмосферу Венеры.
Продолжительность прохождения обычно составляет несколько часов (в 2004 году оно длилось 6 часов). В то же время, это одно из самых редких предсказуемых астрономических явлений. Каждые 243 года повторяются 4 прохождения: два в декабре (с разницей в 8 лет), затем промежуток в 121,5 года, ещё два в июне (опять с разницей 8 лет) и промежуток в 105,5 года.
Последние декабрьские прохождения произошли 9 декабря 1874 года и 6 декабря 1882 года, а июньские — 8 июня 2004 года и 6 июня 2012 года. Последующие прохождения произойдут в 2117 и 2125 годах, опять в декабре. Во время прохождения наблюдается «явление Ломоносова», а также «эффект чёрной капли».
Хорошая статья
Резня в Благае (сербохорв. Масакр у Благају / Masakr u Blagaju) — массовое убийство от 400 до 530 сербов хорватскими усташами, произошедшее 9 мая 1941 года, во время Второй мировой войны. Эта резня стала вторым по счету массовым убийством после создания Независимого государства Хорватия и была частью геноцида сербов.
Жертвами были сербы из села Велюн и его окрестностей, обвинённые в причастности к убийству местного мельника-хорвата Йосо Мравунаца и его семьи. Усташи утверждали, что убийство было совершено на почве национальной ненависти и свидетельствовало о начале сербского восстания. Задержанных сербов (их число, по разным оценкам, составило от 400 до 530 человек) содержали в одной из школ Благая, где многие из них подверглись пыткам и избиениям.
Усташи планировали провести «народный суд», но оставшаяся в живых дочь Мравунаца не смогла опознать убийц среди задержанных сербов, а прокуратура отказалась возбуждать дело против кого-либо без доказательства вины. Один из высокопоставленных усташей Векослав Лубурич, недовольный таким развитием событий, организовал новый «специальный суд». День спустя дочь Мравунаца указала на одного из задержанных сербов. После этого 36 человек были расстреляны. Затем усташи казнили остальных задержанных.
Изображение дня
Эхинопсисы, растущие на холме посреди солончака Уюни
Википедия — свободная энциклопедия
Избранная статья
Прохождение Венеры по диску Солнца — разновидность астрономического прохождения (транзита), — имеет место тогда, когда планета Венера находится точно между Солнцем и Землёй, закрывая собой крошечную часть солнечного диска. При этом планета выглядит с Земли как маленькое чёрное пятнышко, перемещающееся по Солнцу. Прохождения схожи с солнечными затмениями, когда наша звезда закрывается Луной, но хотя диаметр Венеры почти в 4 раза больше, чем у Луны, во время прохождения она выглядит примерно в 30 раз меньше Солнца, так как находится значительно дальше от Земли, чем Луна.
Такой видимый размер Венеры делает её доступной для наблюдений даже невооружённым глазом (только с фильтрами от яркого солнечного света), в виде точки, на пределе разрешающей способности глаза. До наступления эпохи покорения космоса наблюдения этого явления позволили астрономам вычислить расстояние от Земли до Солнца методом параллакса, кроме того, при наблюдении прохождения 1761 года М. В. Ломоносов открыл атмосферу Венеры.
Продолжительность прохождения обычно составляет несколько часов (в 2004 году оно длилось 6 часов). В то же время, это одно из самых редких предсказуемых астрономических явлений. Каждые 243 года повторяются 4 прохождения: два в декабре (с разницей в 8 лет), затем промежуток в 121,5 года, ещё два в июне (опять с разницей 8 лет) и промежуток в 105,5 года. Последние декабрьские прохождения произошли 9 декабря 1874 года и 6 декабря 1882 года, а июньские — 8 июня 2004 года и 6 июня 2012 года. Последующие прохождения произойдут в 2117 и 2125 годах, опять в декабре.
Во время прохождения наблюдается «явление Ломоносова», а также «эффект чёрной капли».
Хорошая статья
Резня в Благае (сербохорв. Масакр у Благају / Masakr u Blagaju) — массовое убийство от 400 до 530 сербов хорватскими усташами, произошедшее 9 мая 1941 года, во время Второй мировой войны. Эта резня стала вторым по счету массовым убийством после создания Независимого государства Хорватия и была частью геноцида сербов.
Жертвами были сербы из села Велюн и его окрестностей, обвинённые в причастности к убийству местного мельника-хорвата Йосо Мравунаца и его семьи. Усташи утверждали, что убийство было совершено на почве национальной ненависти и свидетельствовало о начале сербского восстания. Задержанных сербов (их число, по разным оценкам, составило от 400 до 530 человек) содержали в одной из школ Благая, где многие из них подверглись пыткам и избиениям. Усташи планировали провести «народный суд», но оставшаяся в живых дочь Мравунаца не смогла опознать убийц среди задержанных сербов, а прокуратура отказалась возбуждать дело против кого-либо без доказательства вины.
Один из высокопоставленных усташей Векослав Лубурич, недовольный таким развитием событий, организовал новый «специальный суд». День спустя дочь Мравунаца указала на одного из задержанных сербов. После этого 36 человек были расстреляны. Затем усташи казнили остальных задержанных.
Изображение дня
Эхинопсисы, растущие на холме посреди солончака Уюни
Тестирование простых и сложных версий правила Глогера в переменном антшрике (Thamnophilus caerulescens, Thamnophilidae) | Орнитология
Аннотация
Правило Глогера — это классический экогеографический принцип, который в своей простейшей версии предсказывает, что животные должны быть темнее в более теплом и влажном климате. В редко тестируемой более сложной версии он также предсказывает, что животные должны быть более рыжеватыми в более теплом и сухом климате. Разнообразный антшрайк ( Thamnophilus caerulescens ) — широко распространенная южноамериканская воробьиная птица, обладающая впечатляющим разнообразием окраски оперения и обитающая в самых разных климатических условиях.
Более того, генетические и голосовые данные указывают на продолжающуюся гибридизацию на юге центральной части Боливии между 3 популяциями с очень разными оперениями. Мы собрали данные о цвете у 232 особей из всех ареалов этого вида, чтобы проверить предсказания правила Глогера. Мы обнаружили отрицательную корреляцию между яркостью и количеством осадков, что соответствует простой версии правила Глогера. Напротив, мы обнаружили, что птицы темнее в более прохладном климате, что противоречит простой версии правила Глогера, но согласуется с недавними открытиями для других таксонов.Мы нашли подтверждение обоих предсказаний сложного правила Глогера и предположили, что оно могло быть обусловлено фоновым соответствием. В заключение мы согласны с недавним предложением переформулировать простую версию правила Глогера исключительно с точки зрения влажности.
Resumen
La regla de Gloger es un Principio eco-geográfico clásico que, en su versión más simple, predice que los animales deberían ser más oscuros en climas más cálidos y húmedos.
En una versión más compleja raramente evalada, también predice que los animales deberían ser más rufos en climas más cálidos y secos. Thamnophilus caerulescens es un paseriforme ampiamente distribuido en América del Sur, который представляет una cantidad impresionante de variación en el color del plumaje y que ocupa una ampia variedad de condiciones climáticas. Más aún, la Evidencia genética y вокальная индикация hibridación непрерывная в центре-сюр-де-Боливия, входящие в почву с плюмажами, отличными от других. Сбор данных о цвете 232 проверенных данных о распределении результатов для оценки предикций правил Глогера.Encontramos una correlación negativa entre brillo y excitación, consistente con la versión simple de la regla de Gloger. En contraste, encontramos que las aves eran más oscuras en los climas más fríos, contrario a la versión simple de la regla de Gloger, pero consistente con hallazgos recientes en otros taxones. Encontramos apoyo para ambas predicciones de la versión compleja de la regla de Gloger y sugerimos que podría estar impulsado por la migidencia con el ambiente de fondo.
Concluimos совпадение кон una sugerencia reciente que propone que la versión simple de la regla de Gloger debería ser remulada exclusivamente en términos de humedad.
На основе более чем 200 образцов мы показали, что в соответствии с правилом Глогера переменный Antshrike имеет тенденцию быть темнее в более дождливых областях и более коричневым в более сухих областях. Но, вопреки правилу Глогера, в более прохладных, а не теплых местах обычно темнее. Цвета точек на карте представляют подвиды, классически признанные в западно-центральной части Южной Америки. Рисунки являются оригинальными цифровыми иллюстрациями Субира Шакья.
На основе более чем 200 образцов мы показали, что в соответствии с правилом Глогера переменный антшрайк имеет тенденцию быть темнее в более дождливых областях и более коричневым в более сухих.Но, вопреки правилу Глогера, в более прохладных, а не теплых местах обычно темнее. Цвета точек на карте представляют подвиды, классически признанные в западно-центральной части Южной Америки.
Рисунки являются оригинальными цифровыми иллюстрациями Субира Шакья.
© Американское орнитологическое общество, 2020. Все права защищены. Для получения разрешения обращайтесь по электронной почте: [email protected].
Цвет цветка: правило Глогера не только для птиц
180-летний «закон» в зоологии нашел свое лучшее подтверждение в исследовании цвета цветов, которое не только документирует более темные растения, растущие ближе к экватору, но также поддерживает идею о том, что цвет является результатом защиты от ультрафиолета. .
Еще в 1833 году немецкий орнитолог Константин Ламберт Глогер заметил, что птицы из более теплых регионов (обычно интерпретируемых как тропики), как правило, темнее, чем родственные виды из более прохладных районов 1 .
С тех пор «правило Глогера» соблюдалось у нескольких видов птиц и млекопитающих, включая человека. Написав в Nature Plants , Коски и Эшман вдохнули новую жизнь в эту старую идею, исследуя феномен на растениях 2 .Наблюдая за 35 популяциями лапчатки серебристой водоросли, Argentina anserine , в различных широтах обоих полушарий, они увидели четкую тенденцию к большей темной пигментации у популяций из более низких широт. Этот узор не виден обычному наблюдателю из-за пигментов, поглощающих ультрафиолетовый свет.
Правление Глогера имеет богатую историю, изобилующую предположениями относительно его причины. Одно из объяснений состоит в том, что он возникает как приспособление против разложения пера бактериями во влажном климате 3 .Пигмент, отвечающий за большую часть изменений темноты, эумеланин, улучшает устойчивость перьев как к физическим, так и к химическим повреждениям. Другие зоологи отметили, что различные группы млекопитающих также придерживаются правила Глогера, по крайней мере, используя широту в качестве прокси для климата 4,5 , но склонялись к другим объяснениям.
Прямое солнечное освещение тропиков также вызывает более интенсивное дорсовентральное затенение. Считается, что это способствует более сильному контрастированию (более темная спина, более светлый живот), чтобы противодействовать самозатенению и помогать маскировке, что подтверждается данными сравнительного исследования копытных животных 6 .И наоборот, предпочтительное объяснение изменения цвета кожи у людей — это компромисс между преимуществами защиты от УФ-излучения и необходимостью УФ-излучения для синтеза витамина D 3 синтез 7,8 . В тропиках баланс — защита от ультрафиолета и темная кожа, в более высоких широтах более слабое солнце способствует уменьшению пигментации, что способствует синтезу витамина D 3 9 . Поскольку Коски и Эшман наблюдали вариации в УФ-образе, они могли напрямую проверить гипотезу УФ-защиты применительно к цветам 2 .
Узор «яблочко» обычен для многих цветов, часто основание лепестков поглощает ультрафиолетовое излучение, а кончики лепестков сильно отражают (рис.
1). Хотя привлечение и направление насекомых-опылителей являются вероятными функциями, была предложена роль в защите пыльцы от ультрафиолетового света, отраженного на пыльники диском из лепестков. Коски и Эшман измерили размер ультрафиолетового луча в своей популяции A. anserine . На четырех широтных трансектах размер «яблочка» увеличивался к экватору.Что особенно важно для предложенной функции, уровень излучения УФВ в каждом месте был лучшим предсказателем размера «яблочка», за которым следовала температура, но не осадки.
Хотя верхний налет похож на невооруженный глаз (слева), на нем видна большая область темной пигментации под УФ-светом (справа). Цветы происходят с крайнего севера (вверху) и юга (внизу) Новой Зеландии. ПРЕДОСТАВЛЕНИЕ МЭТЬЮ КОСКИ
Но действительно ли более крупное «яблочко» защищает цветок от ультрафиолета? Коски и Ашман взяли А.
Anserine попали в лабораторию и подвергли половину цветков каждого растения экологически реалистичному уровню УФ-В-излучения, а другую половину не подвергали воздействию. В отсутствие УФ-излучения всхожесть пыльцы была выше у цветов с меньшими «бычьими глазками», однако в присутствии УФ-В более высокая жизнеспособность пыльцы коррелировала с более крупными бычьими глазками, но не слишком большими. Во втором лабораторном эксперименте с искусственными цветами, окружающими пыльники реальных растений, цветы с большими бычьими глазами имели уровни прорастания пыльцы, аналогичные тем, которые были в отсутствие УФ, в то время как цветы с маленькими бычьими глазками имели более низкий уровень прорастания пыльцы на 28%.Эти два лабораторных эксперимента демонстрируют, что ткань лепестков, поглощающая ультрафиолетовое излучение, действительно увеличивает жизнеспособность пыльцы, что согласуется с широтным изменением, являющимся результатом отбора для защиты от ультрафиолета.
То, что защита пыльцы от УФ-излучения является причиной изменения цвета цветков, является важным выводом, хотя он не исключает, что другие факторы могут быть столь же (или более) значительными, включая влияние УФ-излучения на другие функции растений.
Тем не менее, несколько иронично, что после 180 лет исследований правила Глогера зоологами, некоторые из самых убедительных доказательств того, что движущая сила этой широтной закономерности, получена в исследованиях растений.Конечно, возможно, что у правила Глогера нет единого объяснения и что разные группы реагируют на разных селективных агентов, и все они коррелируют с широтой. В конце концов, первоначальное наблюдение Глогера касалось взаимосвязи между пигментацией и теплотой, а также широтой. Кроме того, хотя как для A. anserine , так и для человека УФ-В-излучение является более сильным коррелятом пигментации, чем влажность или широта как таковые, у людей может быть вызванный УФ-В фотолизом фолиевой кислоты, который является основным селективным агентом 8 .Ясно то, что почти 200 лет спустя наблюдения Константина Ламберта Глогера по-прежнему служат источником вдохновения для инновационных исследований.
Ссылки
- 2
Коски, М. Х. и Эшман, Т. Л. Природные растения 1 , 14007 (2015).
CAS Статья Google ученый
- 3
Бертт, Э.Х. Дж. И Ичида Дж. М. The Condor 106 , 681–686 (2004).
Артикул Google ученый
- 4
Камилиар, Дж. М. и Брэдли, Б. Дж. J. Biogeog. 38 , 2270–2277 (2011).
Артикул Google ученый
- 6
Allen, W. L., Baddeley, R., Cuthill, I.C. & Scott-Samuel, N. E. Am. Nat. 180 , 762–776 (2012).
Артикул Google ученый
- 7
Roberts, D. F. & Kahlon, D. P. S. Ann. Гм. Биол. 3 , 11–22 (1976).
CAS Статья Google ученый
- 8
Чаплин Г. Am. J. Phys. Антрополь. 125 , 292–302 (2004).
Артикул Google ученый
org/ScholarlyArticle»> 1Gloger, C. L. Das Abändern der Vögel durch Einfluss der Klima’s (A. Schulz, 1833).
org/ScholarlyArticle»> 5Стоунер, К. Дж., Каро, Т. М. и Грэм, К. М. Behav. Ecol. 14 , 823–840 (2003).
Артикул Google ученый
org/ScholarlyArticle»> 9Яблонски, Н. Г. и Чаплин, Г. Proc. Natl Acad. Sci. USA 107 (приложение 2), 8962–8968 (2010).
CAS Статья Google ученый
Загрузить ссылки
Информация об авторе
Принадлежности
Innes C.Катхилл работает в Школе биологических наук, Здание наук о жизни, Бристольский университет, Бристоль BS8 1TQ, Великобритания.
Иннес К. Катхилл
Автор, ответственный за переписку
Для корреспонденции Иннес К. Катхилл.
Об этой статье
Цитируйте эту статью
Cuthill, I. Цвет цветка: Правило Глогера не только для птиц. Природные растения 1, 14013 (2015). https://doi.org/10.1038 / nplants.2014.13
Скачать ссылку
Дополнительная литература
Обзор правила Глогера, экогеографического правила цвета: определения, интерпретации и доказательства
Биологические обзоры (2019)
Почему цвет фруктов такой непостоянный? Филогенетический анализ показывает взаимосвязь между эволюцией окраски плодов, биогеографией и диверсификацией.
- Лу Лу
- , Питер У.Фрич
- , Николас Дж. Мацке
- , Хонг Ван
- , Кэтлин А. Крон
- , Де-Чжу Ли
- , Джон Дж. Винс
- и Шай Мейри
Глобальная экология и биогеография (2019)
Согласование экогеографических правил: количество осадков и температура предсказывают глобальные изменения цвета в самой большой радиации птиц
- Каспар Дели
- , Джеймс Дейл
- , Михай Валку
- , Барт Кемпенаерс
- и Грег Гретер
Письма об экологии (2019)
Темнее там, где холодно и влажно: австралийские птицы следуют своей собственной версии правила Глогера
Экография (2018)
Экологические «Правила»
C onsider проблема потери тепла у животных, живущих в очень холодном климате.
Больше всего тепла теряется около
поверхность тела. Следовательно, чем меньше площадь поверхности тела по отношению к его общему объему , тем меньше тепла оно будет терять со своей поверхности. Бывает, что из всех геометрических форм
в природе тот, у которого наименьшая площадь поверхности относительно его общего размера или единицы объема,
это сфера .Это означает, что если вы живете в холодном климате, вы найдете определенное преимущество в том, что он имеет несколько сферическую форму — короткий и толстый — что в основном это касается, скажем, моржей, зайцев-снегоступов и эскимосов.Чернохвостый Заяц слева и полярный заяц вверху справа явно пользуются преимуществом. этого явления. Чернохвостый кролик, обитатель жарких и засушливых районов, издавна уши, длинные ноги и длинноватая голова. Уши арктического зайца намного короче по сравнению с размер головы, плюс сама голова более сферическая, а ноги относительно короче чем у кролика с черным хвостом.
ПРАВИЛО АЛЛЕНА
На самом деле, в экологии есть «правило», признающее, что этот принцип работает среди
географические расы одного вида.
Названное Правило Аллена , оно гласит, что определенных конечностей животных относительно короче в холодильнике.
части ареала вида, чем в более теплых частях . К
«конечности» в основном означают руки, ноги, уши и морду или нос.
ПРАВИЛО БЕРГМАНА
Это также вопрос фундаментальной физики: чем больше сфера, тем меньше ее поверхность. площадь относительно его общего объема. Поэтому большие шары теряют тепло медленнее, относительно по размеру, чем маленькие.Тогда вы можете догадаться, что животные, как правило, крупнее холодные районы, чем в тропических. Фактически, Правило Бергманна утверждает, что географических рас видов, обладающих меньшими размерами тела, встречаются в более теплые части диапазона, и гонки большего размера корпуса в более прохладных частях .
ПРАВИЛО ГЛОГЕРА
Поворачиваясь от сфер, правило Глогера гласит, что темное
увеличение пигментов у рас животных, обитающих в теплых и влажных местообитаниях .
Конечно, среди видов животных, поддерживающих это «правило», есть человечество.
ПРАВИЛО ЯЙЦА
В Правиле для яиц говорится о птицах в Северном полушарии. что — среднее количество яиц в кладке, снесенных певчими птицами и некоторыми другими видами птиц увеличивается по мере продвижения на север до широты. Такое положение дел, вероятно, возникло, чтобы уравновесить тот факт, что на севере певчие птицы могут иметь возможность выращивать только один выводок за сезон, а дальше на юг — два, три или более выводки могут быть возможны.
Иногда, когда мы одни в лесу или на пляже, или даже во время тихой момент на заднем дворе, думая об этих «правилах» как о диких растениях и животных живут своей жизнью вокруг нас, как будто мы слышим старых философов «музыка сфер».
Темнее там, где холодно и влажно: австралийские птицы следуют своей собственной версии правила Глогера.
Правило Глогера обычно интерпретируется как предсказание более темных животных в более теплых и более влажных / покрытых растительностью регионах.
Однако относительная важность температуры и осадков или растительности неясна, и часто одновременно проверяется только одна переменная, в основном через посредников. Здесь я оцениваю предсказания правила Глогера для межвидовой ахроматической вариации оперения (от темноты к свету) для всей орнитофауны (551 вид австралийских наземных птиц). Я проверил влияние климатических переменных (температура и осадки) и структуры растительности на отражательную способность оперения на уровне видов и сообществ (ячейки 100 × 100 км), контролируя филогенетическое родство и пространственную автокорреляцию.Чтобы оценить надежность этих результатов, я сравнил наблюдаемые результаты с результатами нулевого распределения эффектов, полученных при многократном моделировании случайной эволюции отражательной способности оперения на филогении. Как на уровне вида, так и на уровне сообщества, птицы более темного цвета были обнаружены в более влажных и холодных регионах и в местообитаниях с более густой растительностью.
Моделирование подтверждает результаты на уровне видов и влияние температуры на уровне сообществ, но эффекты дождя и растительности на уровне сообществ подпадают под распределение смоделированных эффектов и должны интерпретироваться с осторожностью.Межвидовая изменчивость окраски австралийских птиц подтверждает правило Глогера для осадков / растительности, но показывает противоположную картину для температуры. Более темные цвета во влажной и растительной среде соответствуют роли пигментации меланина в предотвращении разрушения пера бактериями, но также соответствуют фону для маскировки. Более темное оперение может быть полезным в более холодных регионах или пагубным в более теплых регионах, если оно влияет на терморегуляцию, а сила отбора часто считается важной только для эктотерм.Эти данные подчеркивают необходимость проверки универсальности биогеографических правил на разных уровнях и в широком масштабе. Необходимы экспериментальные работы, чтобы подтвердить механизмы, связывающие ахроматические изменения оперения с климатом.
Цветы «темнее» в более низких широтах
В 1833 году немецкий исследователь Константин Ламберт Глогер заметил, что у птиц из более теплых местообитаний перья темнее, чем у птиц из более прохладных стран. Его наблюдения вскоре стали известны как правило Глогера; Позднее орнитологи подтвердили, что тропическое оперение действительно темнеет ближе к экватору.Млекопитающие, похоже, тоже подходят под эту схему. Но почему широта влияет на окраску животных? Более чем 180 лет спустя возможный ответ появился в неожиданном месте: цветы.
Биологи из Питтсбургского университета Мэтью Коски и Тиа-Линн Эшман недавно изучили 34 различные популяции лапчатки серебристой водоросли, широко распространенного растения, произрастающего в умеренных зонах по обе стороны от экватора, и обнаружили, что его цветы темнее в тропиках. В данном случае «темнее» означало, что они отображали более крупные «бычьи глаза» — темные круги, окруженные более светлыми лепестками, которые невидимы для человеческого глаза, но видны в ультрафиолетовом (УФ) свете ( ниже справа ).
Глаза быка могут служить маяком для насекомых-опылителей, которые могут воспринимать УФ-излучение. Но Коски и Эшман обнаружили, что темные пятна — это нечто большее. В ходе лабораторного эксперимента они обнаружили, что пыльца более темных цветов с большей вероятностью прорастает при вредном ультрафиолетовом свете, чем пыльца более светлых цветов с меньшими «бычьими глазами». Согласно исследованию, опубликованному в январе в журнале Nature Plants, пигментация является защитной: чем больше размер «яблочко», тем больше УФ-света поглощается, а не отражается на пыльце.Поглощение более важно для растений в более низких широтах, которые сталкиваются с более интенсивными УФ-лучами. ( Scientific American является частью Nature Publishing Group.)
Под воздействием ультрафиолета на цветках лапчатки, расположенной ближе к экватору, появляются более крупные участки темной пигментации, чем на более удаленных. Предоставлено Питтсбургским университетом Мэтью Коски Роль размера мишени в защите от ультрафиолета не обязательно исключает другие факторы окружающей среды, связанные с географической широтой; Например, орнитологи утверждали, что правило Глогера возникает из-за того, что более темная пигментация возникает из-за соединения, которое защищает перья от бактерий во влажных тропиках.
Что касается млекопитающих, исследователи говорят, что верхний солнечный свет у экватора благоприятствует видам с более темной спиной и более светлым фронтом, потому что это сочетание обеспечивает маскировку в темном тропическом лесу.
Тем не менее, подобно правилам, законам и теоремам в химии или физике, для экологии существуют общие аксиомы, объясняющие закономерности. Поскольку исследование Коски установило связь между УФ-излучением и репродуктивным потенциалом растений, он считает, что УФ-защита в конечном итоге станет ключевым механизмом пигментации.«Ультрафиолет повсеместно повреждает структуру ДНК и белков как у растений, так и у животных», — говорит Коски, и более темная пигментация — видимая или невидимая — может быть стратегией для разных видов, чтобы избежать повреждений от вредных солнечных лучей.
Правила цвета: осадки и температура предсказывают окраску птиц в глобальном масштабе
Осадки и температура могут использоваться для прогнозирования окраски птиц
В регионах с большим количеством осадков и низкими температурами у большинства птиц оперение темное.Это то, что показал глобальный анализ цветовых вариаций птиц. Исследование международной группы исследователей с участием Института орнитологии Макса Планка в Зеевизене, Германия, подтверждает два правила окраски животных, хотя они явно противоречат друг другу. Согласно одному правилу, животные более пигментированы в более теплых и влажных регионах, поскольку более темные цвета обеспечивают лучшую маскировку. Другое правило предсказывает, что животные более темного цвета в более холодных регионах поддерживают терморегуляцию.Понимание географических различий в окраске может быть важным для прогнозирования того, как животные адаптируются к изменению климата.
Восточный хлыстовый хлыст темного цвета ( Psophodes olivaceus ) — обитатель более влажного прибрежного региона Австралии.
© Каспар Делей
Восточный хлыстовый хлыст темного цвета ( Psophodes olivaceus ) — обитатель более влажного прибрежного региона Австралии.
© Каспар Делей
Новое исследование показывает, что изменение климата может влиять на окраску птиц, проливая свет на классические биологические правила.
Почти 200 лет назад Константин Глогер заметил, что животные, обитающие в тропических регионах, имеют тенденцию быть более пигментированными. Его наблюдения и наблюдения других были синтезированы в правило Глогера. В своей простой версии это правило предсказывает, что животные должны быть темнее в более теплых и влажных регионах, возможно, потому, что более темные животные лучше маскируются в тенистых местах обитания, например, в тропических лесах.
Правило Глогера, кажется, частично противоречит другому правилу, объясняющему изменение окраски у животных: правилу Богерта, также известному как гипотеза теплового меланизма. Это правило предсказывает более темные животные в более холодных регионах, потому что более темные цвета поглощают больше солнечного излучения, что помогает с терморегуляцией. Какое из этих двух правил, по-видимому, различается у разных животных, поэтому остается неясным, применимы ли они в целом.
В зависимости от вида применяются оба правила.
Напротив, близкородственный Chirruping Wedgebill ( Psophodes cristatus ) с более светлым оперением обитает в засушливых и полузасушливых внутренних районах континента.
© Каспар Делей
Напротив, близкородственный Chirruping Wedgebill ( Psophodes cristatus ) с более светлым оперением обитает в засушливых и полузасушливых внутренних районах континента.
© Каспар Делей
Глобальный анализ изменения цвета оперения птиц, проведенный международной группой орнитологов, включая Университет Монаша в Австралии, Университет Мэсси в Новой Зеландии и Институт орнитологии Макса Планка в Германии, теперь показывает, что птицы более темного цвета встречаются в регионах с большим количеством осадков. и более низкие температуры, таким образом обеспечивая общую поддержку обоих правил.
В ходе исследования изучается изменение окраски почти 6000 видов воробьиных, самой большой группы птиц. Глобальный масштаб исследования позволил исследователям не только всесторонне проверить оба правила, но и определить, почему некоторые группы птиц иногда не соблюдают их. «Мы обнаружили немало различий в разных регионах мира в том, насколько птицы соблюдают правила», — говорит Каспар Дели, ведущий автор исследования. «Например, в Южной Америке, похоже, нет корреляции между окраской и температурой, и мы задались вопросом, в чем может быть причина.”
Оказывается, оба правила могут мешать друг другу. В частности, эффект осадков может нивелировать более слабый температурный эффект. В регионах, где климат варьируется от холодно-сухого до жарко-влажного, осветляющий эффект температуры подавляется затемняющим эффектом дождя. С другой стороны, когда климат меняется от жаркого и сухого до холодного и влажного, правила усиливают друг друга, и их влияние становится сильнее. «Тип климатического градиента определяет, работают ли оба правила вместе или друг против друга, и это может объяснить, почему определенные группы животных, по-видимому, не соблюдают правила», — говорит Барт Кемпенаерс, последний автор исследования.
Понимание того, как климат формирует форму и функции животных, особенно актуально сегодня, учитывая современные модели изменения климата, которые предсказывают повышение температуры и изменения в характере осадков. Географические различия в окраске, например, описанные правилами Глогера и Богерта, могут дать намек на то, как животные приспособились к прошлым изменениям климата. Таким образом, новое исследование обеспечивает общую основу, которую можно использовать для понимания того, как будущие изменения климата повлияют на животных.
Цветочные узоры пигментации являются примером правила Глогера для растений
Цветочные узоры пигментации являются примером правила Глогера для растений | МетаПриродные растения
Мэтью Х. Коски, Тиа-Линн Эшман
Резюме
Экогеографические правила объясняют пространственные тенденции в биоразнообразии, взаимодействиях видов и фенотипах (1). Правило Глогера и его следствия утверждают, что пигментация эндотермических животных будет увеличиваться от более полярных к экваториальным регионам из-за изменения селективного давления, включая тепло, влажность, хищничество и УФ-излучение (2-4).У растений цветочная пигментация варьируется в пределах таксонов и между таксонами, но при этом отсутствуют причины широкомасштабных географических различий. Мы показываем, что правило Глогера объясняет закономерности изменения цветочной пигментации, поглощающей УФ-излучение, у широко распространенного растения, Argentina anserina (Rosaceae). В частности, цветочная пигментация, уникальная для УФ-спектра (УФ-«яблочко»), увеличивается по мере приближения к экватору в обоих полушариях, а более крупные «бычьи глаза» связаны с более высоким уровнем распространения УФ-В излучения. Эксперименты подтверждают, что УФ-излучение является фактором отбора, а размер «яблочка» — мишенью.Результаты расширяют универсальность экогеографического правила, сформулированного для животных, и растений, предполагая, что УФ-излучение является селективным агентом на цветочную характеристику, которая, как правило, считается улучшающей взаимодействие растений и опылителей. Ожидается, что глобальные изменения изменят УФ-излучение в наземных системах (5), потенциально увеличивая важность УФ-опосредованного отбора для развития цветков … Продолжить чтение
Ссылки
18 июля 2000 г. · Journal of Human Evolution · Нина Дж. Яблонски, Джордж Чаплин
1 ноября 1996 г. · Физиология растений · H.Л. Гортон, Т. К. Фогельманн
22 апреля 2003 г. · Эволюция; Международный журнал органической эволюции · Джеффри К. КоннерМартин Т Морган
3 сентября 2004 г. · Эволюция; Международный журнал органической эволюции · Джули Эттерсон
22 декабря 2004 г. · Журнал экспериментальной ботаники · Сайлайя КотиДули Чжао
27 июня 2006 г. · Письма по экологии · Вирджини Миллиен Йорам Йом-Тов
7 мая 2010 г. · Proceedings of the National Академия наук Соединенных Штатов Америки · Нина Дж. Яблонски, Джордж Чаплин
22 января 2011 г. · Фотохимические и фотобиологические науки: Официальный журнал Европейской ассоциации фотохимии и Европейского общества фотобиологии · CL BallaréJ F Bornman
1 марта , 1998 · Американский журнал ботаники · J TorabinejadS Durham
13 января 2012 г. · Материалы.Биологические науки · Шарлин Э. СантанаМайкл Э. Альфаро
1 апреля 2014 г. · Научные доклады · Чан Чжан Юань-Вэнь Дуань
1 ноября 1983 г. · Эволюция; Международный журнал органической эволюции · Рассел Ланде, Стивен Дж. Арнольд
1 сентября 1988 г. · Эволюция; Международный журнал органической эволюции · Dolph Schluter
Цитирования
21 января 2016 г. · Сигналы и поведение растений · Simcha Lev-Yadun
1 января 2015 г. · Природные растения · Innes C Cuthill
23 января 2016 г. · Molecular Экология · Маркус Т. БрокЦинтия Вайниг
2 марта, 2017 · Экология · Кирсти Юл, Кевин Бернс
21 марта 2018 · PloS One · Клаус Лунау Ванесса Стегманнс
19 марта 2015 · Американский журнал ботаники · Меган Л. ПетерсонКэтлин
20 февраля 2019 · Экологические письма · Каспар Дели Барт Кемпенаерс
21 марта 2019 · Биологические обзоры Кембриджского философского общества · Каспар Дели
9 марта 2019 · Журнал наследственности · Джордан Э. Доуэлл Чейз Мейсон
апр. 27, 2019 · Эволюция; Международный журнал органической эволюции · Брайан Х. ХуаресТодд Х. Окли
18 июня 2019 г. · Анналы ботаники · Каспер Дж. Ван дер КуиМэттью Х. Коски
2 июля 2019 г. · Новый фитолог · Моника БоргиАлисдэр Р Ферни
16 марта 2019 г. · Журнал нанотехнологий Байльштейна · Анна Дж. Шульте · Вильгельм Бартлотт
28 января 2020 · Анналы ботаники · Тиа-Линн Ашман · Джерардо Арсео-Гомес
1 марта 2020 · Новый фитолог · Мэтью Х. Коски
13 мая 2020 ; Международный журнал органической эволюции · Фелипе О Церезер · Нилтон К. Касерес
14 июня 2020 г. · Новый фитолог · Рианнон Л. ДалримплАнджела Т. Родинки
30 августа 2020 г. · Новый фитолог · Энн К.М. ВерлоопКаспер Дж ван дер Куи 4 февраля 9000 г. 2016 · Экология · Мэтью Х. Коски, Тиа-Линн Эшман
24 февраля 2017 г. · Журнал Королевского общества, интерфейс · Каспер Дж. Ван дер КуиДокеле Г. Ставенга
27 января 2019 г. · Экология и эволюция · Шун К. ХиротаТецуказу Яхара
28 июля, 2020 · Границы в области растениеводства · Мэтью Х. Коски
4 января 2018 · Новый фитолог · Мэтью Х. Коски, Лаура Ф. Гэллоуэй
28 октября 2019 · Растения AoB · Янник Кломберг Штепан Янечек
июн. 2020 · PloS One · Хосе Карлос Дель ВаллеЭдуардо Нарбона
3 июля 2020 г. · Границы растениеводства · Кристен ПичСьюзан Дж. Мазер
19 марта 2016 · Новый фитолог · Мэтью Х. Коски, Тиа-Линн Эшман
2 мая, 2017 · Летопись ботаники · Брук Т. МойерсЛорен H Rieseberg
11 июля 2017 г. · Приложения в науках о растениях · Дайан Л. Байерс
20 марта 2019 г. · Биология глобальных изменений · Tom R BishopMark P Robertson
23 октября 2019 г. · Журнал экологии животных · Стефани Дж. Ло Кэтрин Парр
29 апреля, 2020 · Научные доклады · Клаус Лунау, Хонг Ван
28 июля, 2020 · Растения · Хайме Мартинес-Хармс, Миша Воробьев
24 августа, 2019 · Новый фитолог · Мария Реболледа-Гомез, Тиа-9000, Линн Ашман, 9000, 28 июля 2020 · Границы науки о растениях · Мэтью Х. Коски, Лора Ф. Гэллоуэй
28 августа 2016 · Эволюция; Международный журнал органической эволюции · Мэтью Х. Коски, Тиа-Линн Эшман
Связанные концепции
Биологическая эволюция
Проксимальная область
Широко распространенная
Структура полушария головного мозга (структура тела)
Размер полушария головного мозга (структура тела)
Модели
Процесс формированияResearch Study
Rosaceae (растение)
Potentilla anserina
Trending Feeds
COVID-19
Коронавирусы включают большое семейство вирусов, вызывающих простуду, а также более серьезные заболевания, такие как продолжающиеся вспышка коронавирусной болезни 2019 г. (COVID-19; формально известна как 2019-nCoV).Коронавирусы могут передаваться от животных человеку; симптомы включают жар, кашель, одышку и затрудненное дыхание; в более тяжелых случаях заражение может привести к смерти. Этот канал охватывает недавние исследования COVID-19.
Нейронная активность: визуализация
Визуализация нервной активности in vivo в последнее время быстро развивалась с развитием флуоресцентной микроскопии, включая новые применения с использованием миниатюрных микроскопов (минископов). Этот корм следует за прогрессом в этой развивающейся области.
Сеть семян сухожилий
Сухожилия богаты внеклеточным матриксом и распространены по всему телу, обеспечивая важные функции, включая структуру и подвижность. Транскриптом сухожилий составляется, чтобы понять микроанатомическое функционирование сухожилий. Ознакомьтесь с последними исследованиями сети Tendon Seed Network.
Оглушение миокарда
Оглушение миокарда — это механическая дисфункция, которая сохраняется после реперфузии ранее ишемизированной ткани в отсутствие необратимых повреждений, включая некроз миокарда.Вот последнее исследование.
Синдром хронической усталости
Синдром хронической усталости — заболевание, характеризующееся необъяснимой инвалидизирующей усталостью; патология которого до конца не изучена. Ознакомьтесь с последними исследованиями синдрома хронической усталости здесь.
Инкретины
Инкретины — это метаболические гормоны, которые стимулируют снижение уровня глюкозы в крови, и они участвуют в регуляции гликемии в фазе ремиссии диабета 1 типа.Вот последнее исследование.
Регуляция хроматина и циркадные часы
Циркадные часы играют важную роль в регуляции динамики транскрипции через изменения в укладке и ремоделировании хроматина. Узнайте о последних исследованиях регуляции хроматина и циркадных часов здесь.
Long COVID-19
«Длинный Covid-19» описывает заболевание у пациентов, которые сообщают о долгосрочных последствиях инфекции SARS-CoV-19, часто спустя долгое время после того, как они выздоровели от острого Covid-19.Постоянные проблемы со здоровьем, о которых часто сообщается, включают низкую переносимость упражнений и затрудненное дыхание, хроническую усталость и проблемы психического здоровья, такие как посттравматическое стрессовое расстройство и депрессия. Этот канал соответствует последним исследованиям Long Covid.
Пространственно-временная регуляция репарации ДНК
Реставрация ДНК — это сложный процесс, регулируемый несколькими различными классами ферментов, включая лигазы, эндонуклеазы и полимеразы. Этот корм фокусируется на пространственной и временной регуляции, которая сопровождает передачу сигналов о повреждении ДНК и восстановление ферментов и процессов.
Статьи по теме
Экология
Мэтью Х. Коски, Тиа-Линн Эшман
Новый фитолог
Мэтью Х. Коски, Тиа-Линн Эшман
Научный прогресс
Национальная академия развития GH4
Sciences of the United States of AmericaWoo Jun SulMitchell L Sogin
The Journal of Investigative Dermatology
GA Harrison
/ бумага / цветочные-пигментные-образцы-обеспечивают-пример / 27246054
.
Leave A Comment