Ed. catatan: Kami menyambut kembali blogger tamu Greg Laden untuk tur blogging dua minggu tentang Surprising Science.
Konten terkait
- Boa Constrictors Membunuh Dengan Menghentikan Sirkulasi Darah
Ini adalah kisah tentang ular, pulau, dan siswa. Mari kita mulai dengan ular.
Di antara berbagai jenis ular adalah konstriktor: boas dan ular sanca. Mereka adalah kerabat dekat yang menyimpang jutaan tahun yang lalu. Ular ditemukan di Dunia Lama (Afrika dan Asia) serta Australia. Boas (famili Boidae) ditemukan di Dunia Baru (Amerika Utara, Tengah dan Selatan termasuk beberapa pulau Karibia). Mereka semua membunuh mangsa mereka dengan membungkusnya dan meremasnya sampai mati.
Di antara boas ada bentuk penghuni pulau di Belize yang merupakan subjek yang menarik bagi para pelestari lingkungan, ahli ekologi dan, belakangan, ahli biologi perilaku. Ini adalah boa mini dari Snake Cayes, sekelompok pulau di lepas pantai Belize selatan. Ketika saya mengatakan "miniatur" yang saya maksud adalah panjangnya berkisar dari 30 cm hingga sekitar 2 meter (1 hingga 6 kaki). Ini kecil dibandingkan dengan boas daratan dari spesies yang sama, yang dapat mencapai 4 meter (13 kaki) panjangnya.
Adalah umum bagi populasi hewan yang hidup di pulau-pulau untuk menunjukkan perbedaan ukuran dari mereka yang ada di daratan. Mamalia menengah dan besar seperti rusa cenderung lebih kecil di pulau-pulau, mamalia kecil seperti tikus cenderung lebih besar. Sesuatu seperti ini mungkin terjadi pada ular juga.
Allison Hall (kiri) mengatakan, "Menjadi hal yang normal untuk sedikit takut pada ular, tetapi Anda benar-benar masuk ke proyek dan mulai mencintai binatang." Amanda Hayes ada di sebelah kanan. (Gambar disediakan oleh Dickinson News and Events) Scott Boback adalah pakar tentang hewan-hewan ini, dan sejak ia menjadi mahasiswa pascasarjana di Auburn University, ia telah berusaha menjawab pertanyaan "bagaimana dan mengapa ular-ular ini kecil?"
Penjelasan yang paling mungkin untuk perbedaan ukuran tampaknya adalah pola makan atau fitur lingkungan lainnya, atau genetika. Mungkin ada pasokan makanan terbatas di pulau-pulau, sehingga ular tumbuh lambat, dan dengan demikian ada sedikit atau tidak ada yang besar. Butuh waktu lama bagi mereka untuk mencapai ukuran besar sehingga di suatu tempat di sepanjang garis itu mereka akan menemui ajalnya. Atau, bisa jadi ular yang tumbuh lambat atau hampir berhenti tumbuh saat mereka mendekati ukuran tertentu bertahan lebih lama atau bereproduksi lebih efektif (mungkin karena persediaan makanan terbatas). Jika demikian, gen yang terlibat dalam pertumbuhan akan dibentuk oleh seleksi alam dan lama kelamaan ular pulau akan kecil karena mereka secara genetik berbeda. Anda dapat dengan mudah membayangkan bagaimana kedua proses akan bekerja bersama, mungkin dengan efek lingkungan yang bekerja pada awalnya tetapi perubahan genetik bertambah seiring waktu.
Boback akhirnya sampai pada kesimpulan tentang ukuran kecil pulau boas. Dia baru-baru ini mengatakan kepada saya, “kami memutuskan bahwa ada beberapa komponen genetik untuk katai di pulau. Namun, kami percaya bahwa itu sebenarnya kombinasi efek genetik dan lingkungan yang akhirnya menentukan ukuran pulau boa. Artinya, tingkat pertumbuhan berbeda antara boas pulau dan daratan dan ini tampaknya sebagian ditentukan oleh genetika. ”(Lihat di bawah untuk referensi makalahnya tentang penelitian ini.)
Baru-baru ini, Boback dan murid-muridnya di Dickinson College telah menjawab pertanyaan berbeda tentang boas: Bagaimana mereka tahu kapan harus berhenti meremas mangsa mereka? Ini adalah pertanyaan yang menarik karena, seperti yang Anda bayangkan, mengontrak sebagian besar otot dalam tubuh seseorang untuk jangka waktu yang lama sangat mahal, tetapi melepaskan mangsa sebelum mati sepenuhnya dapat menyebabkan hilangnya makan. Sebagai eksperimen informal, saya bertanya pada lima orang yang berbeda pertanyaan ini selama dua hari terakhir, setelah membaca penelitian Boback, dan semua orang memberikan jawaban yang kira-kira sama: ular melepaskan ketika mangsa mati dan berhenti berjuang.
Ya, ternyata kita melakukan sains untuk membuktikan diri kita salah, karena itu bukan jawabannya. Mencurigai mekanisme tertentu, Boback murid-muridnya, yang memelihara koloni boas ini di laboratorium mereka di Dickinson, menyusun eksperimen yang brilian. Mereka mengambil sejumlah tikus mati yang biasanya diumpankan ke ular, dan memasang "hati" robot di dalamnya. Ketika ular mengerut tikus, jantung diizinkan berdetak untuk sementara waktu, lalu dimatikan. Segera setelah itu, ular-ular itu melonggarkan cengkeraman mereka, lalu melepaskannya.
Ternyata boas memiliki kemampuan untuk mendeteksi detak jantung di mangsa, dan mereka menggunakan informasi ini untuk menentukan berapa banyak tekanan untuk diterapkan. Ular yang tidak pernah membunuh atau memakan mangsa hidup, bertindak sama seperti ular dengan pengalaman dengan mangsa hidup, menunjukkan bahwa perilaku ini bawaan dan tidak dipelajari.
“Banyak dari kita menganggap ular sebagai pembunuh yang berani, tidak mampu menjalankan fungsi kompleks yang biasanya kita gunakan untuk vertebrata yang lebih tinggi, ” kata Boback. "Kami menemukan sebaliknya dan menyarankan bahwa kepekaan yang luar biasa ini adalah kemajuan kunci yang menempa keberhasilan seluruh kelompok ular."
Salah satu hal yang rapi tentang proyek ini adalah bahwa ia melibatkan upaya peneliti sarjana. Para sarjana tidak hanya berpartisipasi dalam penelitian, tetapi mereka membantu menghasilkan makalah peer-review dan terdaftar sebagai penulis. Katelyn McCann, yang adalah seorang mahasiswa pada proyek ini dan sekarang bekerja sebagai koordinator penelitian-klinis di Children's Hospital di Boston, mencatat, “Saya harus mengalami sifat kolaboratif yang sebenarnya dari penelitian serta jam kerja independen yang masuk ke dalam produk akhir. Sekarang, bekerja dalam penelitian saya merasa seperti saya benar-benar memahami metode ilmiah dan apa yang masuk ke dalam setiap penelitian. "Boback menambahkan, " penelitian mahasiswa-fakultas di Dickinson adalah kesempatan bagi siswa untuk mengalami sains dalam aksi. Ini adalah tingkat pembelajaran paling dasar dalam sains karena siswa secara aktif berpartisipasi dalam proses penemuan. ”
Sumber:
Boback, S., Hall, A., McCann, K., Hayes, A., Forrester, J., & Zwemer, C. (2012). Snake memodulasi penyempitan sebagai respons terhadap detak jantung Biologi Surat DOI: 10.1098 / rsbl.2011.1105
Boback, SM dan DM Carpenter. 2007. Ukuran tubuh dan bentuk kepala di pulau boas (constrictor Boa) di Belize: Kontribusi lingkungan versus genetik. Halaman 102-116 di RW Henderson and R. Powell, editor. Biologi boas, ular sanca, dan taksa terkait. Penerbitan Eagle Mountain, Eagle Mountain, UT.
Informasi tambahan untuk kisah ini datang dari Dr. Scott Boback, dan siaran pers dari Dickinson College.
