معلومة

أمثلة على إنشاء أنواع حيوانية جديدة من قبل البشر


مؤخرًا ، كنت أتجادل مع صديقي الذي تصادف أنه مؤيد للخلقية. نظرًا لأنه لا يؤمن بـ "نظرية التطور" ، فقد سألته كيف يمكنه شرح مثل هذا التنوع الكبير في الكلب Canis المألوف. (المثال مأخوذ من كتاب تشارلز داروين عن أصل الأنواع القول بأن البشر صنعوا للكلاب ما فعلته الطبيعة الأم لكل الأنواع)

رد صديقي بشيء مثل:

حسنًا ، وجود الشيواوا أو أقوياء البنية هو شيء واحد ، لكن الحصول على رباعي الأرجل من سمكة شيء لا يمكن أن يحدث أبدًا.

لقد أدركت أن مثال داروين ليس مثاليًا بالفعل ... على الرغم من أنه نظرًا لحجم الشيواوا وكلاب الصيد لا يمكنها التزاوج بكفاءة ، يمكن للمبيضين والمبيضين بدء حياة جديدة.

لا يمكنني إعطاء مثال مضاد لنوع تم تربيته بشكل مصطنع من قبل الإنسان لفترة طويلة في اتجاه جديد حيث تم إنشاء نوع جديد (لم تكن عيناته بحكم التعريف قادرة على التكاثر مع عينات الأنواع الأساسية).

لا يعني ذلك أنني أصبحت خليقيًا ... ولكن هل هناك أي استثناء من هذه القاعدة لأي نوع من الحيوانات التي يتم تربيتها صناعياً؟

[تحرير] هذا السؤال ليس له علاقة بهذا أنا أسأل بدقة عن أمثلة على أنواع الحيوانات المرباة صناعياً التي تم تربيتها في نوعين.

[تحرير 2] أيضًا ، على وجه الدقة ، أنا لست مهتمًا بالعينات التي لا يمكنها التكاثر بسبب ظروف "خارجية" مختلفة مثل درجة حرارة البيئة أو حجمها (مثال الشيواوا وكلب الصيد). أنا مهتم بالعينات التي تأتي من نفس الأنواع الأساسية ولا يمكنها التكاثر حتى بمساعدة الإخصاب في المختبر (أعلم أن هذا ليس بالضبط تعريف محيط). أريد فقط تجنب الحصول على إجابة مشابهة لهذا.


هناك بالفعل العديد من الأمثلة على الأنواع الجديدة التي أنشأها البشر ، والتي لاحظها البشر. كثير عن طريق التجريب المتعمد. يمكنك العثور على أمثلة على googling "أمثلة على الانتواع" ، أو البحث في صفحة Wikipedia عن الأنواع أو صفحة Talk Origins:

http://www.talkorigins.org/faqs/faq-speciation.html

http://www.talkorigins.org/faqs/speciation.html

https://en.wikipedia.org/wiki/Speciation

المسألة هي أن هناك حدثين مهمين في "أصل الأنواع" مرتبطان ولكن ليس نفس الشيء: هناك نوع من الأنواع ، ومن ثم هناك تغيير شامل. وبقدر ما يذهب التغيير نفسه ، يمكن أن يكون لديك تغير جيني وتغيير في النمط الظاهري لا يرتبطان تمامًا.

يعد الانتواع حدثًا تطوريًا مهمًا للغاية ، حيث إنه النقطة التي لم يعد يتم فيها تبادل المواد الجينية بين مجموعتين وبالتالي تبدأ في التطور بشكل مستقل ، مما يعني أن الاختلافات ستتراكم بمرور الوقت (بشكل مطرد وحتمي للاختلافات الجينية ، وبشكل أكثر تنوعًا بالنسبة للأنماط الظاهرية مثل هذا يعتمد على البيئة). ولكن يمكن أن تتراكم الاختلافات دون انتواع (لا سيما مع معيار "الإخصاب في المختبر" الخاص بك ، والذي يسمح بإيقاف تدفق الجينات لفترة طويلة دون حدوث "انتواع" بهذا التعريف) ، ويمكن أن يحدث انتواع بدون الكثير من الجينات أو تغيير النمط الظاهري.

وهكذا في مقياسنا الزمني البشري ، سنميل إلى رؤية ثلاث فئات من الأحداث:

1) تغير كبير في النمط الظاهري بدون انتواع (خاصة من خلال تعريف المختبر) ، لأن الانتقاء الطبيعي يمكن أن يسبب تغيرًا ظاهريًا كبيرًا ولكن الطفرة العشوائية لا يمكن تسريعها وهذا الانجراف الجيني عادة ما يجعل المجموعات لم تعد قادرة على التكاثر ،

2) الانتواع دون تغيير كبير في النمط الظاهري ، مرة أخرى لأن الانتواع هو مجرد البداية وكل ما تحتاجه لـ "الانتواع" هو مجرد تغيير كافٍ لجعل التهجين مستحيلًا أو صعبًا ، والعديد من الأمثلة على الأنواع المرصودة تتضمن ذلك بالضبط ، و

3) الانتواع مع تغير كبير في النمط الظاهري ، والذي سيكون عادة أحداثًا من جيل واحد مع التهجين وتعدد الصبغيات. هذه هي الأكثر ملاءمة لمعاييرك التي لا ينبغي أن ينجح الإخصاب في المختبر. و هم نكون العمليات التطورية المشروعة والمهمة ؛ حدث تعدد الصبغيات عدة مرات في سلالتنا ، وهو مصدر مهم للتنوع الجيني ، والتهجين وتعدد الصبغيات هما آلية رئيسية في تطور النباتات على وجه الخصوص. لكنها ليست الآلية الرئيسية لتطور الفقاريات الكبيرة ، لذلك من السهل على الخلقيين استبعادها.

ومع ذلك ، بالنظر إلى الروابط التي قدمتها لكم ، أرى بعض الأمثلة التي تنطوي على تغيير جيني كافٍ لمنع حتى الإخصاب في المختبر. يشير رابط Talk Origins الثاني على وجه الخصوص إلى أمثلة حيث تم تحديد الانتواع من خلال كون النسل عقيمًا. يوجد أيضًا مقال في ملاحظات صفحة ويكيبيديا حول اكتشاف حديث حول نوع التغييرات الجينية التي يمكن أن تؤدي إلى الانتواع:

https://www.scientificamerican.com/article/wandering-fly-gene-suppor/

ومع ذلك ، فإن المشكلة العامة في إعطاء أمثلة لعلماء الخلق ، هي أن الأمثلة التي يريدونها غير موجودة (وعادة ما تتعارض مع نظرية التطور على أي حال) وتلك الموجودة لم يكتفوا بها (لأن التغيير الذي ينطوي عليه الأمر ليس كذلك. دراماتيكيًا بدرجة كافية ، أو دراماتيكيًا ، ولكن نتيجة لذلك ، يجعل المظهر الدرامي تافهًا لأنه حدث عبر تغيير أساسي تدريجي صغير - وهو ، كما تعلم ، الطريقة التي يُعتقد أن التطور يعمل بها).

ألاحظ في الحقيقة ذلك أنت من يسأل عن التخصيب في المختبر وليس صديقك ؛ يبدو أن صديقك قال للتو أن أقوياء البنية والشيواوا لا يمكن مقارنتهم بالسمك مقابل رباعيات الأرجل. إذا كان هذا فضول شخصي منك فلا بأس بذلك ؛ إذا كنت تبحث عن حجج لصديقك على وجه التحديد ، فيبدو أنك تسير في المسار الخطأ ، حيث لن يؤدي أي قدر من عدم التزاوج إلى تقليل الذباب ، وهو أمر عادة ما يكون مشكلة بالنسبة للأشخاص الذين يركزون على "الأسماك" إلى رباعي الأرجل "كمقياس للتغيير.

قد يكون لديك حظ أفضل في معرفة الادعاءات التي يقدمها صديقك بالضبط ، حيث يضعون حدودًا لما يعتقدون أنه ممكن وما يعتقدون أنه غير ممكن ، ثم العثور على مثال يكسر تلك الحدود المحددة. لذا يقولون "لا يمكن حدوث التكاثر!" ، ترد "حدث التكاثر في ذباب الفاكهة" ، ويجيبون "ماذا إذن ، لم تصبح الأسماك رباعيات الأرجل" - ولكن ، ما هذا؟ عنى بعبارة "لا يمكن أن يحدث الانتواع"؟ ما هي الآلية التي يعتقدون أنها تجعل الأمر مستحيلًا ، ما الذي يعتقدون أن هذا "الانتواع" مستحيل ، أين يضعون الحدود لأنفسهم بين "التغيير العادي الذي يمكن أن يحدث" و "الأشياء التي لا يمكن أن تحدث لذا فإن التطور خاطئ" ؟ ربما لا يعرفون أنفسهم بوضوح ، لكن اكتشافها ومعالجتها طريقة أفضل للمضي قدمًا ، ويمكنكما تعلم الأشياء. وهذا يجعل الأمر أسهل بالنسبة لك أيضًا - لا داعي للقلق بشأن العثور على دليل على أن الأسماك يمكن أن تصبح رباعيات الأرجل ، يمكنك أن تقول "حسنًا ، لا يمكن للأسماك أن تصبح رباعيات الأرجل ، ولكنك قلت إن الأنواع الجديدة لا يمكن أن تنشأ من خلالها التغيير الجيني ، ولكن هنا ورقة تقول أن النقل الجيني يجعل من المستحيل على هذين الذببتين التزاوج ، ألن يكون هذا مثالًا على الانتواع من خلال التغيير الجيني؟ ما رأيك؟ "


عشر حالات مذهلة للتطور والتكيف الحديث

بق الفراش متطور. فولكر ستيجر / باحثو الصور

عندما ننظر إلى الكيفية التي نقلنا بها التطور من نقاط بلا عيون إلى مدونين يتمتعون بقدرات متوسطة ، فقد يبدو الأمر وكأنه قوة هائلة غير معروفة. ولكن عندما ننظر إلى السمات الفردية وكيف تظهر وتختفي بطرق ذكية ، يكون عمل السبب والنتيجة واضحًا ورائعًا. يستمر الناس في تسميم بحيرتك؟ حسنًا ، سيد فيش ، لماذا لا تطور مقاومة لهذا السم وتنقله إلى أطفالك؟ الخفافيش تتجاهل الأزهار وتلقيح الآخرين؟ حسنًا ، كرمة استوائية ، ماذا عن تطوير ورقة على شكل طبق القمر الصناعي تعكس تحديد الموقع بالصدى؟ قمنا بتجميع قائمة من عشرة تطورات وتكييفات إما جديدة أو تم اكتشافها حديثًا ، بدءًا من النباتات إلى الحيوانات وحتى البشر. نحن لسنا مثاليين أيضًا.

انقر لبدء قائمة من عشرة تطورات مذهلة.

ملاحظة: هذه الأمثلة تشمل عدة أنواع مختلفة من التغييرات ، بما في ذلك الطفرات الفردية (كما هو الحال مع البشر) ، والسلوكيات المكتسبة (كما هو الحال مع كلاب موسكو) ، والتكيفات الجديدة (كما هو الحال مع أسماك الكهوف) والتطورات المكتشفة حديثًا (كما هو الحال مع كلاب المسكوفيت). ورقة على شكل طبق القمر الصناعي). فكر في هذا على أنه نظرة عامة على كيف يمكن للأشياء أن تتغير بدلاً من أي حجة معينة.

الفرخ المثالي للطيور جامعة تورنتو

رنين بابيانا، وهو نبات مزهر في جنوب إفريقيا يُعرف محليًا باسم ذيل الجرذ ، يُظهر تطورًا خاصًا للغاية لدعوة الطيور الملقحة لغمس مناقيرها في أزهارها: جثم طائر متخصص. ب. رينجينس& # 8216s تنمو على الأرض ، مما قد يعني أنها تحظى باهتمام أقل من الطيور التي لا ترغب في البقاء في تلك البقعة الخطرة لفترة طويلة جدًا. لإغراء الطائر الشمسي الملكيت ، تطور النبات لينمو ساقًا ثابتًا في وضع مثالي للتغذية. هذا واحد مثير للاهتمام لأن نفس النبات يظهر اختلافًا واضحًا اعتمادًا على مكانه ، وفقًا لباحثي جامعة تورنتو & # 8211 عندما يعتمد على طائر الشمس للتلقيح ، فإنه ينمو ساقًا طويلة وجذابة (هادئة ، يا شباب) ، أثناء وجوده في مناطق بها الكثير من الملقحات المحتملة ، تقلصت تلك القصبة على مدى أجيال عديدة من الاستخدام الأقل. لكن الساق لا تزال ميزة رئيسية للنبات & # 8211 النباتات بدون ساق ، سواء تم كسرها أو أيا كان ، تنتج فقط نصف عدد البذور مثل تلك التي تحتوي على ساق سليمة.

فأر محصن ضد سم الفأر راما عبر ويكيميديا ​​كومنز

في وقت سابق من هذا الصيف ، عثرنا على هذا الفأر المنزلي المقاوم للسموم حديثًا ، والذي يمكنه الآن النجاة من بعض مبيدات القوارض البشرية رقم 8217 بفضل بعض التهجين كتطور حديث جدًا. الوارفارين ، سم شائع للفئران ، يعمل على معظم أنواع الفئران ، بما في ذلك فأر المنزل الشائع ، لكنه لا يعمل على الفأر الجزائري ، وهو نوع منفصل وإن كان وثيق الصلة موجود على ساحل البحر الأبيض المتوسط. لم يكن نوعا الفأر قابلين للالتقاء بشكل طبيعي أبدًا ، لكن السفر البشري قدمهما ، وبدأ الفأر الهجين الذي لا مفر منه في الظهور في ألمانيا ، آمن وسليم & # 8211 بسبب هذه السمة المفيدة الجديدة.

زهرة صدى الصوت لجذب الخفافيش مجاملة Korinna M. Koch

نحن & # 8217 لسنا الوحيدين الذين يحبون الخفافيش & # 8211 تتحول إلى كرمة الغابات المطيرة الكوبية ماركغرافيا إيفينيا يعمل بجد لجذب انتباههم أيضًا. في تطور تم اكتشافه مؤخرًا (وإن لم يتم تطويره مؤخرًا) ، م.فينيا& # 8216s لها شكل مقعر مميز يعمل مثل أطباق الأقمار الصناعية الصغيرة. لماذا ا؟ لإرسال إشارة قوية عند تعرضها للقصف بالصدى من الخفافيش. وهذا يجعل الزهرة مميزة بشكل فريد لأصدقائنا من الثدييات الطائرة ، الذين يعتمدون غالبًا على تحديد الموقع بالصدى للتعويض عن ضعف بصرهم. التصميم ليس & # 8217t رائعًا لعملية التمثيل الضوئي ، ولكن يبدو أن الفوائد تفوق السلبيات.

بق الفراش المتطور ، كل نيويوركر & # 8217s أسوأ عدو فولكر ستيجر / باحثو الصور

الحشرة الأكثر خوفًا وإثارة للذعر في نيويورك ليست الصرصور & # 8211it & # 8217s بق الفراش. في أواخر التسعينيات ، بعد نصف قرن من & # 8220 الخمول النسبي ، & # 8221 كما أشرنا في مايو ، ظهر بق الفراش فجأة ، أقوى من أي وقت مضى. تبين أن بق الفراش قد تطور بطرق تجعل القضاء عليه أكثر صعوبة ، بما في ذلك الهيكل الخارجي السميك الشبيه بالشمع الذي يصد المبيدات الحشرية ، وعملية التمثيل الغذائي الأسرع لإنشاء المزيد من الدفاعات الكيميائية الطبيعية لبق الفراش ، والطفرات المهيمنة لمنع البحث و- تدمير البيريثرويدات. يكاد يكون عليك الإعجاب بالوحوش الصغيرة.

التكيف مع الإشعاع ويكيميديا ​​كومنز

قبل بضعة أسابيع ، وجدنا مثالًا للتطور قيد التنفيذ: التطور على المستوى الخلوي ، وداخل البشر للإقلاع. وجدت دراسة صغيرة لأطباء القلب ، الذين يستخدمون الأشعة السينية بشكل متكرر في عملهم ، أن الأطباء لديهم مستويات أعلى من المعتاد من بيروكسيد الهيدروجين في الدم ، وهو تطور يمكن أن يكون بمثابة إشارة تحذير للمواد المسرطنة المحتملة أسفل طريق. لكنهم وجدوا أيضًا أن هذا المستوى المرتفع من بيروكسيد الهيدروجين أدى إلى إنتاج مضاد للأكسدة يسمى الجلوتاثيون ، وهو حامي الخلايا. في الأساس ، يعمل هؤلاء الأطباء على تطوير وسائل حماية ضد مخاطر وظائفهم من الداخل إلى الخارج ، بدءًا من أعماق الخلايا. إنها & # 8217s قصة مذهلة & # 8211 اقرأ المزيد عنها هنا.

موسكو & # 8217s الكلاب تتكيف مع ركوب مترو الأنفاق مكسيم مرمور ، عبر فاينانشيال تايمز

موسكو لديها مشكلة خطيرة تتعلق بالكلاب الضالة. مقابل كل 300 من سكان موسكو (ربما نكون قد خمّننا & # 8220Moswegian & # 8221 من أجل demonym ، ولكن لا) ، هناك & # 8217s كلب ضال واحد ، يكفي أن باحثًا في A.N. قام معهد سيفيرتسوف للإيكولوجيا والتطور ، أندريه بوياركوف ، بتحليلها من منظور تطوري. قام Poyarkov بتقسيم الكلاب إلى أربعة أنواع من الشخصيات ، تتراوح من الارتداد إلى الصفات الشبيهة بالذئب إلى النوع المتخصص & # 8220beggar & # 8221. هذا النوع الأخير مثير للاهتمام بشكل خاص ، لأنه & # 8217s مجموعة جديدة تمامًا من السلوكيات: تدرك الكلاب المتسولة أي البشر من المرجح أن يقدم لهم الطعام ، وقد طورت أيضًا القدرة على ركوب مترو الأنفاق ، ودمج محطات متعددة في أراضيها. يمكنك قراءة المزيد عن كلاب موسكو & # 8217 هنا.

تظهر الضفادع القصب تطورًا غير صحي بشكل مدهش ويكيميديا ​​كومنز

حكاية الضفادع من قصب أستراليا & # 8217s مأساوية وغامضة بنفس القدر. تم تقديم الضفادع في عام 1935 للسيطرة على خنفساء قصب السكر المحلية ، والتي كانت تقضم محاصيل البلاد # 8217s ، وبدأت على الفور في التكاثر مثل Mogwai وأكلت كل شيء في الأفق ، مما أدى إلى القضاء على العديد من الأنواع المحلية. بينما انتشرت الضفادع في معظم أنحاء شمال شرق أستراليا ، بدأ الباحثون يلاحظون شيئًا غريبًا للغاية: كانت الضفادع تتحول إلى مجموعة خاصة جدًا من الخصائص: أرجل أطول ، وقدرة أكبر على التحمل ، وسرعة أكبر. سمحت هذه الطفرات لضفادع القصب المتطورة حديثًا بالتحرك بشكل أسرع والانتشار أكثر ، ولكن هنا الشيء: لقد جعلتها في الواقع أقل صحة. كان لدى الضفادع الأسرع أعلى معدلات وفيات ، وغالبًا ما تصاب بمشاكل في العمود الفقري. إذن ما هو الهدف من هذا التطور؟ بعد تحليل البيئة ، توصل الباحثون إلى مصطلح جديد لهذا النوع من الانتقاء الطبيعي: الفرز المكاني. الفكرة هي أنه كلما كان الضفدع يتحرك بشكل أسرع ، وبالتالي توسيع منطقة ضفدع القصب & # 8217s ، كان من الأسهل جذب رفيق & # 8211 على الرغم من أن الضفادع كانت أقل صحة ، وعلى الرغم من عدم وجود حاجة حقيقية لمواصلة التوسع ( بالتأكيد ليس نقصًا في الطعام). يصفه الباحثون بأنه & # 8220 ليس مهمًا مثل العمليات الداروينية ولكنه مع ذلك قادر على تشكيل التنوع البيولوجي من خلال عملية مهملة إلى حد كبير حتى الآن. & # 8221 [Wired]

دودة جذرية محصنة ضد سم دودة الجذر وزارة الزراعة الأمريكية

إنها علامة سيئة للغاية عندما تطور نوعًا من الذرة معدلًا وراثيًا ، وتتغلب على جميع الشكاوى المعتادة حول السلامة ولعب الله وكل ذلك ، كل ذلك لتجنب تعرض محصولك لنوع معين من الحشرات المزعجة ، فقط لتجد أن الخطأ قد تحور. حدث ذلك لشركة Monsanto (صانع الذرة المعدّل وراثيًا) ودودة جذر الذرة الغربية (الحشرة الموضحة أعلاه في مرحلتها البالغة). طورت الديدان الجذرية مقاومة طبيعية لمبيدات الآفات المتأصلة في الذرة المعدلة وراثيًا من شركة مونسانتو بسرعة كبيرة. كتبنا: & # 8220 تحتوي بذور الذرة أيضًا على جين ينتج بروتينًا بلوريًا يسمى Cry3Bb1 ، والذي يؤدي إلى موت غير سار لدودة الجذر (عن طريق تدمير الجهاز الهضمي) ولكن بخلاف ذلك غير ضار للمخلوقات الأخرى (نعتقد). & # 8221 لكن وصفت ورقة بحثية صادرة عن جامعة ولاية أيوا حالة من دودة الجذر طورت مقاومة فعالة لهذا البروتين ، مما أثار مخاوف من أن دودة الجذر مرنة بما يكفي للاستجابة لجميع أنواع الحماية الجينية.

لماذا الكلاب تنبح؟ ويكيميديا ​​كومنز

نحن نميل إلى اعتبار أن الكلب ينبح & # 8211 ولكن في البرية ، نادراً ما تفعل الأنياب ، بدلاً من ذلك ، الأنين أو الصراخ أو العواء. لقد فحصت بعض الدراسات سبب ذلك ، والاستنتاج الحالي هو أن الكلاب تنبح ، حسنًا ، بالنسبة لنا. يأتي هذا الاستنتاج بطريقة ملتوية قليلاً: تُظهر دراسات Csaba Molnar & # 8217s أن لحاء الكلب & # 8217s يحتوي على معلومات ، وأن البشر يمكنهم فهم هذه المعلومات. على الرغم من إصرار صاحب الكلب & # 8217s على خلاف ذلك ، لا يستطيع مالكو الكلاب عادةً إخبار كلبهم & # 8217s ينبح بصرف النظر عن لحاء كلب مختلف من نفس السلالة. لكن يمكن للبشر التمييز بسهولة بين & # 8220alarm & # 8221 النباح من & # 8220play & # 8221 النباح ، ويظهر تحليل الطيف أن نباح الإنذار تميل إلى أن تكون متشابهة جدًا مع بعضها البعض ، ومتميزة جدًا عن الأنواع الأخرى من اللحاء. من الناحية التطورية ، فإن الكلاب ليست بعيدة جدًا عن أبناء عمومتها البرية ، ربما 50000 سنة ، لذا فإن نظرية Molnar & # 8217s (والنظرية المقبولة عمومًا ، لكي أكون عادلاً ، تحقق من هذه القطعة الرائعة من نيويوركر للمزيد) هي أن الكلاب البرية والذئاب كانت تم تربيتها بشكل انتقائي لصفات معينة ، قد يكون أحدها الرغبة في النباح.

الدين الباقي إنتاج الموناليزا

في كل عام ، يقوم شعب Zoque في جنوب المكسيك بإلقاء عجينة سامة مصنوعة من جذر نبات بارباسكو في كهف الكبريت المحلي كجزء من احتفال ديني ، للصلاة من أجل المطر. المعجون شديد السمية لل Poecilia المكسيك سمكة الكهف الصغيرة ترتبط ارتباطًا وثيقًا بالسمكة ، وهي نقطة الاحتفال. تموت الأسماك ، وتأكل Zoque الأسماك ، ونأمل أن تهطل بعض الأمطار في جنوب المكسيك. لقد حظرت الحكومة المكسيكية بالفعل هذه الممارسة ، بسبب هذا الذبح الجماعي الشامل لشيء السمك ، لكن إذا انتظروا لفترة أطول ، فربما لم يكونوا بحاجة إلى ذلك. P. المكسيك بدأت بالفعل في التطور لمقاومة السم ، وفقًا لورقة نُشرت العام الماضي في مجلة Biology Letters. وجد فريق من الباحثين أن بعض الأسماك تمكنت بطريقة ما من النجاة من هجوم الجملة ، وأنه حتى تلك التي استسلمت بدا أنها تعيش لفترة أطول من تلك الأنواع عادة. قاموا باختبار الأسماك الموجودة في هذا الكهف ضد الأسماك من نفس النوع الموجود في مكان آخر ، واكتشفوا أن أسماك الكهف قد ولدت بشكل انتقائي مقاومة للسموم ، حيث تعيش حوالي 50 في المائة أطول من الأسماك غير الكهفية. كملاحظة جانبية ، تشير مقالة Livescience هذه حول هذا الموضوع إلى أن طعم السمك سيء جدًا.


العزلة الإنجابية

العزلة الإنجابية ، من خلال الحواجز الميكانيكية والسلوكية والفسيولوجية ، هي عنصر مهم في الانتواع.

أهداف التعلم

اشرح كيف يمكن أن تؤدي العزلة الإنجابية إلى الانتواع

الماخذ الرئيسية

النقاط الرئيسية

  • يمكن أن يكون العزل الإنجابي إما ما قبل الزيجوت (حواجز تمنع الإخصاب) أو ما بعد الزيجوت (حواجز تحدث بعد تكوين الزيجوت مثل الكائنات الحية التي تموت كأجنة أو تلك التي تولد عقيمة).
  • قد يتم منع بعض الأنواع من التزاوج مع بعضها البعض بسبب عدم توافق هياكل التزاوج التشريحية الخاصة بهم ، أو قد يتم منع النسل الناتج عن طريق عدم توافق الأمشاج.
  • تشمل حواجز ما بعد اللواقح إنشاء أفراد هجين لا ينجو من المراحل الجنينية (الثبات الهجين) أو إنشاء هجين معقم وغير قادر على إنتاج نسل (عقم هجين).
  • يمكن أن تؤدي العزلة الزمنية إلى أنواع متشابهة جسديًا وقد تعيش حتى في نفس الموائل ، ولكن إذا لم تتداخل جداول تكاثرها ، فلن يحدث التزاوج أبدًا.
  • العزلة السلوكية ، التي تكون فيها السلوكيات المتضمنة في التزاوج فريدة من نوعها بحيث تمنع التزاوج ، هي حاجز ما قبل التزاوج يمكن أن يتسبب في عدم اهتمام نوعين متوافقين بطريقة أخرى بالتزاوج مع بعضهما البعض.
  • العزلة السلوكية ، التي تكون فيها السلوكيات المتضمنة في التزاوج فريدة من نوعها بحيث تمنع التزاوج ، هي حاجز ما قبل التزاوج يمكن أن يتسبب في عدم اهتمام نوعين متوافقين بطريقة أخرى بالتزاوج مع بعضهما البعض.

الشروط الاساسية

  • العزلة الإنجابية: مجموعة من الآليات والسلوكيات والعمليات الفسيولوجية التي تمنع نوعين مختلفين يتزاوجان من إنتاج النسل ، أو التي تضمن عدم خصوبة أي نسل يتم إنتاجه.
  • العزلة الزمنية: العوامل التي تمنع الأفراد الذين يحتمل أن تكون لديهم خصوبة من الالتقاء التي تعزل أعضاء الأنواع المتميزة بشكل تناسلي
  • العزلة السلوكية: وجود أو عدم وجود سلوك معين يمنع حدوث التكاثر بين نوعين
  • حاجز بريزوجوتيك: آلية تمنع التكاثر عن طريق منع الإخصاب
  • حاجز postzygotic: آلية تمنع التكاثر بعد الإخصاب وتكوين الزيجوت
  • الثبات الهجين: حالة يكون فيها التزاوج بين فردين يخلق هجينًا لا يعيش بعد المراحل الجنينية
  • العقم الهجين: حالة يكون فيها التزاوج بين فردين يخلق هجينًا عقيمًا

العزلة الإنجابية

بالنظر إلى الوقت الكافي ، فإن الاختلاف الوراثي والنمط الظاهري بين السكان سيؤثر على الشخصيات التي تؤثر على التكاثر: إذا تم الجمع بين أفراد المجموعتين معًا ، فسيكون التزاوج غير محتمل ، ولكن إذا حدث التزاوج ، فسيكون النسل غير قابل للحياة أو عقيمًا. قد تؤثر أنواع كثيرة من الشخصيات المتباينة على العزلة الإنجابية ، والقدرة على التزاوج بين المجموعتين. العزلة الإنجابية هي مجموعة من الآليات والسلوكيات والعمليات الفسيولوجية التي تمنع أعضاء نوعين مختلفين يتزاوجان أو يتزاوجان من إنتاج ذرية ، أو التي تضمن أن أي ذرية قد يتم إنتاجها ليست خصبة.

يصنف العلماء العزلة الإنجابية في مجموعتين: حواجز ما قبل اللواقح وحواجز ما بعد اللاقحة. تذكر أن البيضة الملقحة هي بويضة مخصبة: الخلية الأولى في تطور كائن حي يتكاثر جنسيًا. لذلك ، فإن حاجز ما قبل اللاقحة هو آلية تمنع التكاثر وهذا يشمل الحواجز التي تمنع الإخصاب عندما تحاول الكائنات التكاثر. يحدث حاجز ما بعد الزيجوت بعد تكوين البيضة الملقحة وهذا يشمل الكائنات الحية التي لا تنجو من المرحلة الجنينية وتلك التي ولدت عقيمة.

تمنع بعض أنواع حواجز ما قبل الالتصاق التكاثر تمامًا. تتكاثر العديد من الكائنات الحية فقط في أوقات معينة من العام ، وغالبًا ما تتكاثر سنويًا فقط. يمكن أن تعمل الاختلافات في جداول التكاثر ، والتي تسمى العزلة الزمنية ، كشكل من أشكال العزلة الإنجابية. على سبيل المثال ، يعيش نوعان من الضفادع في نفس المنطقة ، لكن أحدهما يتكاثر من يناير إلى مارس ، بينما يتكاثر الآخر من مارس إلى مايو.

العزلة الزمنية: هذان النوعان المرتبطان من الضفادع يظهران عزلة تكاثرية زمنية. (أ) تتكاثر رنا الشفق في وقت سابق من العام عن (ب) رنا بويلي.

في بعض الحالات ، تنتقل مجموعات من الأنواع إلى موطن جديد وتعيش في مكان لم يعد يتداخل مع مجموعات أخرى من نفس النوع وهذا ما يسمى عزل الموائل. يتوقف التكاثر مع الأنواع الأم وتوجد مجموعة جديدة أصبحت الآن مستقلة من الناحية التناسلية والوراثية. على سبيل المثال ، لم يعد بإمكان مجموعة الكريكيت التي تم تقسيمها بعد الفيضان التفاعل مع بعضها البعض. بمرور الوقت ، من المرجح أن تؤدي قوى الانتقاء الطبيعي والطفرة والانحراف الجيني إلى اختلاف المجموعتين.

عزل الموائل: يمكن أن يحدث الانتواع عندما يحتل مجموعتان من السكان موائل مختلفة. لا يجب أن تكون الموائل بعيدة عن بعضها البعض. يفضل الكريكيت (أ) Gryllus pennsylvanicus التربة الرملية ، بينما يفضل الصرصور (ب) Gryllus firmus التربة الطينية. يمكن أن يعيش النوعان على مقربة شديدة ، ولكن بسبب تفضيلاتهما المختلفة للتربة ، فقد أصبحا معزولين وراثيًا.

تحدث العزلة السلوكية عندما يمنع وجود أو عدم وجود سلوك معين التكاثر. على سبيل المثال ، يستخدم ذكور اليراعات أنماطًا معينة من الضوء لجذب الإناث. تعرض الأنواع المختلفة أضواءها بشكل مختلف إذا حاول ذكر أحد الأنواع جذب أنثى من نوع آخر ، فلن تتعرف على نمط الضوء ولن تتزاوج مع الذكر.

تعمل حواجز ما قبل اللاقحة الأخرى عندما تمنع الاختلافات في خلايا الأمشاج حدوث الإخصاب وهذا ما يسمى بالحاجز المشيجي. وبالمثل ، في بعض الحالات ، تحاول الكائنات الحية ذات الصلة الوثيقة التزاوج ، لكن هياكلها التناسلية ببساطة لا تتلاءم معًا. على سبيل المثال ، الذكور من الأنواع المختلفة لها أعضاء تناسلية مختلفة الشكل. إذا حاول أحد الأنواع التزاوج مع أنثى من نوع آخر ، فإن أجزاء جسمه ببساطة لا تتوافق معًا ..

الاختلافات في الهياكل الإنجابية في ذكور الديدان: يختلف شكل العضو التناسلي الذكري بين الأنواع الذكرية الدامية ويتوافق فقط مع الأنثى من هذا النوع. عدم توافق الأعضاء التناسلية يبقي الأنواع معزولة تكاثريًا.

في النباتات ، تهدف بعض الهياكل إلى جذب نوع واحد من الملقحات في وقت واحد لمنع الملقحات المختلفة من الوصول إلى حبوب اللقاح. يمكن أن يختلف النفق الذي يجب أن يصل الحيوان من خلاله إلى الرحيق في الطول والقطر ، مما يمنع النبات من التلقيح المتبادل مع أنواع مختلفة.

العزلة الإنجابية في النباتات: تطورت بعض الأزهار لجذب بعض الملقحات. (أ) يتم تكييف زهرة قفاز الثعلب العريضة للتلقيح بواسطة النحل ، بينما (ب) الزهرة الزاحفة الطويلة على شكل أنبوب تتكيف مع التلقيح بواسطة الطيور الطنانة.

عندما يحدث الإخصاب وتتشكل الزيجوت ، يمكن أن تمنع حواجز ما بعد الزيجوت التكاثر. لا يمكن للأفراد الهجين في كثير من الحالات أن يتشكلوا بشكل طبيعي في الرحم وببساطة لا يستطيعون البقاء على قيد الحياة بعد المراحل الجنينية وهذا ما يسمى الثبات الهجين. في حالة أخرى بعد الزيجوت ، يؤدي التكاثر إلى ولادة ونمو هجين عقيم وغير قادر على إنجاب نسل خاص به ، وهذا ما يسمى بالعقم الهجين.


عالم مختلط للحيوانات الهجينة

إذا احتفظت حديقة الحيوانات بأسد ذكر وأنثى نمر في نفس العلبة ، فقد ينتج عن ذلك النمر. لديها مزيج من سمات والديها.

Алексей Шилин / ويكيميديا ​​كومنز

شارك هذا:

13 سبتمبر 2018 الساعة 5:45 صباحًا

يعيش عصفوران أخضران في أعماق غابات الأمازون المطيرة. المناكين المغطاة بالثلوج ، عليها بقعة بيضاء على رأسها. تبدو manakin المتوجة بالأوبال متشابهة جدًا. لكن تاج هذا النوع يمكن أن يظهر باللون الأبيض أو الأزرق أو الأحمر حسب الضوء. يقول ألفريدو باريرا غوزمان إنه "مثل قوس قزح". وهو عالم أحياء في جامعة يوكاتان المستقلة في ميريدا بالمكسيك.

منذ آلاف السنين ، بدأ هذان النوعان من الطيور في التزاوج مع بعضهما البعض. كان لدى النسل في البداية تيجان كانت رمادية بيضاء باهتة ، كما يشتبه باريرا غوزمان. لكن في الأجيال اللاحقة ، نمت بعض الطيور ريشًا أصفر. هذا اللون المشرق جعل الذكور أكثر جاذبية للإناث. قد تفضل هؤلاء الإناث التزاوج مع الذكور ذات الرأس الأصفر بدلاً من الذكور المغطاة بالثلوج أو الأوبال.

في نهاية المطاف ، أصبحت تلك الطيور منفصلة بما يكفي عن النوعين الأصليين لتصبح نوعًا مميزًا خاصًا بها: المناكين ذات التاج الذهبي. إنها أول حالة معروفة لنوع من الطيور الهجينة في الأمازون ، كما يقول.

عادة ، لا تتزاوج الأنواع المختلفة. ولكن عندما يفعلون ذلك ، فإن نسلهم سيكون ما يسمى الهجينة.

تحتوي جزيئات الحمض النووي في كل خلية من خلايا الحيوان على تعليمات. هذه الإرشادات توضح شكل الحيوان ، وكيف يتصرف ، والأصوات التي يصدرها. عندما تتزاوج الحيوانات ، يحصل صغارها على مزيج من الحمض النووي للوالدين. ويمكن أن ينتهي بهم الأمر بمزيج من سمات الوالدين.

إذا كان الوالدان من نفس النوع ، فإن الحمض النووي الخاص بهم يكون متشابهًا جدًا. لكن الحمض النووي من الأنواع أو مجموعات الأنواع المختلفة سيكون له المزيد من الاختلافات. يحصل النسل الهجين على مزيد من التنوع في الحمض النووي الذي يرثونه.

إذن ماذا يحدث عندما يختلط الحمض النووي لمجموعتين من الحيوانات في هجين؟ هناك العديد من النتائج المحتملة. في بعض الأحيان يكون الهجين أضعف من الوالدين ، أو لا ينجو. في بعض الأحيان يكون أقوى. في بعض الأحيان يتصرف مثل نوع واحد من الوالدين أكثر من الآخر. وأحيانًا يقع سلوكه في مكان ما بين سلوك كل والد.

يحاول العلماء فهم كيفية تنفيذ هذه العملية - التي تسمى التهجين (HY-brih-dih-ZAY-shun). ووجدوا أن الطيور الهجينة قد تتخذ طرق هجرة جديدة. تبدو بعض الأسماك الهجينة أكثر عرضة للحيوانات المفترسة. وقد تؤثر عادات التزاوج لدى القوارض على ما يمكن أن تأكله ذريتهم الهجينة.

من الحكمة التهجين؟

يحدث التهجين لأسباب عديدة. على سبيل المثال ، قد تتداخل أراضي نوعين متشابهين من الحيوانات. يحدث هذا مع الدببة القطبية والرمادية. تزاوج أعضاء مجموعتين من الحيوانات ، مما أدى إلى إنتاج دببة هجينة.

عندما يتغير المناخ ، يمكن أن يتحول موطن الأنواع إلى منطقة جديدة. قد تواجه هذه الحيوانات أنواعًا أخرى مماثلة. قد تتزاوج المجموعتان عن طريق الصدفة. على سبيل المثال ، وجد الباحثون أنواعًا هجينة من السناجب الطائرة الجنوبية والسناجب الطائرة الشمالية. مع ارتفاع درجة حرارة المناخ ، تحركت الأنواع الجنوبية شمالًا وتزاوجت مع الأنواع الأخرى.

عندما لا تتمكن الحيوانات من العثور على عدد كافٍ من الأزواج من الأنواع الخاصة بهم ، فقد تختار رفيقة من نوع آخر. تقول كيرا ديلمور: "عليك أن تحقق أقصى استفادة من الموقف". هي عالمة أحياء في معهد ماكس بلانك للبيولوجيا التطورية في بلون بألمانيا.

شهد العلماء هذا يحدث مع نوعين من الظباء في جنوب إفريقيا. كان الصيادون قد قللوا من أعداد الظباء السمور العملاق والظباء الروان. في وقت لاحق ، تزاوج النوعان مع بعضهما البعض.

يمكن للناس أيضًا خلق فرص للتهجين عن غير قصد. قد يضعون نوعين مرتبطين ارتباطًا وثيقًا في نفس العلبة في حديقة حيوان. أو مع توسع المدن ، قد تواجه الأنواع الحضرية بشكل متزايد الأنواع الريفية. قد يقوم الناس حتى بوضع الحيوانات السائبة من بلدان أخرى ، عن طريق الخطأ أو عن قصد ، في موطن جديد. قد تواجه هذه الأنواع الغريبة الآن وتتزاوج مع الحيوانات المحلية.

العديد من الحيوانات الهجينة عقيمة. هذا يعني أنهم قد يكونون قادرين على التزاوج ، لكنهم لن يخلقوا ذرية. على سبيل المثال ، البغال هي نسل هجين للخيول والحمير. معظمها عقيمة: لا يمكن لبغالين صنع المزيد من البغال. فقط الحصان الذي يتزاوج مع حمار يمكنه صنع بغل آخر.

التنوع البيولوجي هو مقياس لعدد الأنواع. في الماضي ، افترض العديد من العلماء أن التهجين لم يكن جيدًا للتنوع البيولوجي. إذا تم إنتاج العديد من الأنواع الهجينة ، فيمكن دمج النوعين الأم في نوع واحد. هذا من شأنه أن يقلل من تنوع الأنواع. هذا هو السبب في أن "التهجين كان يُنظر إليه غالبًا على أنه أمر سيئ" ، يشرح ديلمور.

لكن التهجين في بعض الأحيان يمكن أن يعزز التنوع البيولوجي. قد يكون الهجين قادرًا على تناول طعام معين لا تستطيع الأنواع الأم الخاصة به. أو ربما يمكن أن تزدهر في موطن مختلف. في النهاية ، يمكن أن يصبح نوعًا خاصًا به ، مثل المناكين الذهبي المتوج. وهذا من شأنه أن يزيد - لا يقلل - تنوع الحياة على الأرض. يخلص دلمور إلى أن التهجين هو "في الواقع قوة إبداعية".

يذهبون بطريقتهم الخاصة

يمكن أن تكون الهجينة مختلفة عن والديهم في نواح كثيرة. المظهر واحد فقط. أراد دلمور أن يعرف كيف يمكن أن يتصرف الهجينة بشكل مختلف عن والديهم. نظرت إلى طائر مغرد يسمى مرض القلاع في سواينسون.

بمرور الوقت ، انقسمت هذه الأنواع إلى سلالات فرعية. هذه مجموعات من الحيوانات من نفس النوع تعيش في مناطق مختلفة. However, when they do encounter each other, they can still breed and produce fertile young.

One subspecies is the russet-backed thrush, which lives on the west coast of the United States and Canada. As its name implies, it has reddish feathers. The olive-backed thrush has greenish-brown feathers and lives farther inland. But these subspecies overlap along the Coast Mountains in western North America. There, they can mate and produce hybrids.

One difference between the two subspecies is their migration behavior. Both groups of birds breed in North America, then fly south in winter. But russet-backed thrushes migrate down the west coast to land in Mexico and Central America. Olive-backed thrushes fly over the central and eastern United States to settle in South America. Their routes are “super different,” Delmore says.

The birds’ DNA contains instructions for where to fly. Which directions do hybrids get? To investigate, Delmore trapped hybrid birds in western Canada. She placed tiny backpacks on them. A light sensor in each backpack helped record where the birds went. The birds flew south to their wintering grounds, carrying the backpacks on their journey.

The next summer, Delmore re-captured some of those birds back in Canada. From the sensors’ light data, she figured out what time the sun had risen and set at each point along the bird’s journey. The length of the day and timing of midday differs depending on location. That helped Delmore deduce the birds’ migration paths.

Some hybrids roughly followed one of their parents’ routes. But others didn’t take either path. They flew somewhere down the middle. These treks, though, took the birds over rougher terrain, such as deserts and mountains. That could be a problem because those environments might offer less food to survive the long journey.

Another group of hybrids took the olive-backed thrush’s route south. Then they returned via the russet-backed thrush’s path. But that strategy might also cause problems. Normally, birds learn cues on their way south to help them navigate back home. They might notice landmarks such as mountains. But if they return by a different path, those landmarks will be absent. One result: The birds migration might take longer to complete.

These new data might explain why the subspecies have remained separate, Delmore says. Following a different path may mean that hybrid birds tend to be weaker when they reach the mating grounds — or have a lower chance of surviving their yearly journeys. If hybrids survived as well as their parents, DNA from the two subspecies would mix more often. Eventually these subspecies would fuse into one group. “Differences in migration could be helping these guys maintain differences,” Delmore concludes.

Perils of predators

Sometimes, hybrids are shaped differently than their parents. And that can affect how well they avoid predators.

Anders Nilsson recently stumbled onto this finding. He is a biologist at Lund University in Sweden. In 2005, his team was studying two fish species named common bream and roach (not to be confused with the insect). Both fish live in a lake in Denmark and migrate into streams during winter.

Explainer: Tagging through history

To study their behavior, Nilsson and his colleagues implanted tiny electronic tags in the fish. These tags allowed the scientists to track the fish’s movements. The team used a device that broadcast a radio signal. Tags that received the signal sent back one of their own that the team could detect.

At first, Nilsson’s team was interested only in roach and bream. But the researchers noticed other fish that looked like something in between. The main difference was their body shape. Viewed from the side, the bream appears diamond-shaped with a taller middle than its ends. The roach is more streamlined. It’s closer to a slim oval. The third fish’s shape was somewhere between those two.

“To the untrained eye, they just look like fish,” Nilsson admits. “But to a fish person, they are hugely different.”

Roach and bream must have mated to produce those in-between fish, the scientists thought. That would make those fish hybrids. And so the team began tagging those fish, too.

Fish-eating birds called great cormorants live in the same area as the fish. Other scientists were studying the cormorants’ predation of trout and salmon. Nilsson’s team wondered if the birds were eating roach, bream and hybrids as well.

Cormorants gobble fish whole. Afterward, they spit out unwanted parts — including electronic tags. A few years after the researchers had tagged the fish, they visited the cormorants’ nesting and roosting sites. The birds’ homes were pretty gross. “They throw up and defecate all over the place,” Nilsson says. “It’s not pretty.”

But the researchers’ search was worth it. They found a lot of fish tags in the birds’ mess. And the hybrids appeared to fare the worst. For their efforts, the team found 9 percent of the bream tags and 14 percent of the roach tags. But 41 percent of the hybrids’ tags also turned up in the nests.

Nilsson isn’t sure why hybrids are more likely to be eaten. But perhaps their shape makes them easier targets. Its diamond-like shape makes bream hard to swallow. The roach’s streamlined body helps it quickly swim away from danger. Since the hybrid is in between, it may not have either advantage.

Or maybe hybrids just aren’t very smart. “They could be sort of stupid and not react to the predator threat,” Nilsson says.

Picky mating

Just because scientists find hybrids doesn’t mean the two species will always breed with each other. Some animals are choosy about which mates they’ll accept from another species.

Marjorie Matocq studied this question in rodents called woodrats. Matocq is a biologist at the University of Nevada, Reno. She started studying California’s woodrats in the 1990s. Matocq found these creatures interesting because they were very common, but scientists knew so little about them.

In a recent study, her team focused on two species: the desert woodrat and Bryant’s woodrat. Both live in the western United States. But desert woodrats are smaller and inhabit dry areas. The bigger Bryant’s woodrats live in shrubby and forested areas.

At a site in California, the two species overlapped. The animals here were mating and producing hybrids, but Matocq didn’t know how common this was. “Is it just a chance accident, or is this happening all the time?” she wondered.

To find out, the researchers brought woodrats to their lab. They set up tubes shaped like a T. In each experiment, the scientists placed a female desert woodrat or Bryant’s woodrat at the bottom of the T. Then they put a male desert woodrat and a male Bryant’s woodrat in opposite ends of the top of the T. The males were restrained with harnesses. The female could then visit either male and decide whether to mate.

Female desert woodrats almost always mated with their own species, the scientists found. These females may have avoided Bryant’s woodrats because those males were bigger and more aggressive. Indeed, the males often bit and scratched the females.

But the female Bryant’s woodrats didn’t mind mating with male desert woodrats. Those males were smaller and more docile. “There wasn’t as much danger,” Matocq observes.

Scientists Say: Microbiome

The researchers suspect that many wild hybrids have a desert woodrat father and a Bryant’s woodrat mother. That could be important because mammals, such as woodrats, inherit bacteria from their mothers. These bacteria stay in the animal’s gut and are called their microbiome (My-kroh-BY-ohm).

An animal’s microbiome may affect its ability to digest food. Desert and Bryant’s woodrats likely eat different plants. Some of the plants are toxic. Each species may have evolved ways to safely digest what they chose to eat. And their microbiomes may have evolved to play a role in that as well.

If true, hybrids may have inherited bacteria that help them digest the plants that Bryant’s woodrats typically consume. That means these animals might be better-suited to dine on what a Bryant’s woodrat eats. Matocq’s team is now feeding different plants to the parent species and their hybrids. The researchers will monitor whether the animals get sick. Some hybrids might fare better or worse depending on their mix of DNA and gut bacteria.

What’s exciting about hybrids is that you can think of each one “as a little bit of an experiment,” Matocq says. “Some of them work, and some of them don’t.”

كلمات القوة

aggressive (n. aggressiveness) Quick to fight or argue, or forceful in making efforts to succeed or win.

autonomous Acting independently. Autonomous vehicles, for instance, pilot themselves based on instructions that have been programmed into their computer guidance system.

بكتيريا (مفرد: بكتيريا) كائنات وحيدة الخلية. هذه تعيش في كل مكان تقريبًا على الأرض ، من قاع البحر إلى داخل الكائنات الحية الأخرى (مثل النباتات والحيوانات).

behavior The way something, often a person or other organism, acts towards others, or conducts itself.

التنوع البيولوجي (short for biological diversity) The number and variety of species found within a localized geographic region.

مادة الاحياء دراسة الكائنات الحية. The scientists who study them are known as biologists.

breed (noun) Animals within the same species that are so genetically similar that they produce reliable and characteristic traits. German shepherds and dachshunds, for instance, are examples of dog breeds. (verb) To produce offspring through reproduction.

مناخ The weather conditions that typically exist in one area, in general, or over a long period.

climate change Long-term, significant change in the climate of Earth. It can happen naturally or in response to human activities, including the burning of fossil fuels and clearing of forests.

كلية شخص يعمل مع زميل عمل أو عضو فريق آخر.

defecate To discharge solid waste from the body.

حمية The foods and liquids ingested by an animal to provide the nutrition it needs to grow and maintain health. (verb) To adopt a specific food-intake plan for the purpose of controlling body weight.

استوعب (noun: digestion) To break down food into simple compounds that the body can absorb and use for growth. Some sewage-treatment plants harness microbes to digest — or degrade — wastes so that the breakdown products can be recycled for use elsewhere in the environment.

الحمض النووي (short for deoxyribonucleic acid) A long, double-stranded and spiral-shaped molecule inside most living cells that carries genetic instructions. It is built on a backbone of phosphorus, oxygen, and carbon atoms. In all living things, from plants and animals to microbes, these instructions tell cells which molecules to make.

docile An adjective meaning calm, cooperative, submissive or deferential.

بيئة The sum of all of the things that exist around some organism or the process and the condition those things create. Environment may refer to the weather and ecosystem in which some animal lives, or, perhaps, the temperature and humidity (or even the placement of components in some electronics system or product).

تطوري An adjective that refers to changes that occur within a species over time as it adapts to its environment. Such evolutionary changes usually reflect genetic variation and natural selection, which leave a new type of organism better suited for its environment than its ancestors. The newer type is not necessarily more “advanced,” just better adapted to the conditions in which it developed.

غريب An adjective to describe something that is highly unusual, strange or foreign (such as exotic plants).

fertile Old enough and able to reproduce.

generation A group of individuals (in any species) born at about the same time or that are regarded as a single group. Your parents belong to one generation of your family, for example, and your grandparents to another. Similarly, you and everyone within a few years of your age across the planet are referred to as belonging to a particular generation of humans.

موطن The area or natural environment in which an animal or plant normally lives, such as a desert, coral reef or freshwater lake. A habitat can be home to thousands of different species.

hybrid An organism produced by interbreeding of two animals or plants of different species or of genetically distinct populations within a species. Such offspring often possess genes passed on by each parent, yielding a combination of traits not known in previous generations. The term is also used in reference to any object that is a mix of two or more things.

gut An informal term for the gastrointestinal tract, especially the intestines.

insect A type of arthropod that as an adult will have six segmented legs and three body parts: a head, thorax and abdomen. There are hundreds of thousands of insects, which include bees, beetles, flies and moths.

الحيوان الثديي حيوان ذوات الدم الحار يتميز بامتلاكه للشعر أو الفراء ، وإفراز الإناث للحليب لإطعام صغارها ، وحمل صغارها (عادةً).

microbiome The scientific term for the entirety of the microorganisms — bacteria, viruses, fungi and more — that take up permanent residence within the body of a human or other animal.

migration (v. migrate) Movement from one region or habitat to another, especially regularly (and according to the seasons) or to cope with some driving force (such as climate or war). An individual that makes this move is known as a migrant.

مركب An electrically neutral group of atoms that represents the smallest possible amount of a chemical compound. Molecules can be made of single types of atoms or of different types. For example, the oxygen in the air is made of two oxygen atoms (O2), but water is made of two hydrogen atoms and one oxygen atom (H2س).

مراقب لاختبار شيء ما أو أخذ عينات منه أو مشاهدته ، خاصة على أساس منتظم أو مستمر.

محلي Associated with a particular location native plants and animals have been found in a particular location since recorded history began. These species also tend to have developed within a region, occurring there naturally (not because they were planted or moved there by people). Most are particularly well adapted to their environment.

navigate To find one’s way through a landscape using visual cues, sensory information (like scents), magnetic information (like an internal compass) or other techniques.

تعداد السكان (in biology) A group of individuals from the same species that lives in the same area.

predation A term used in biology and ecology to describe a biological interaction where one organism (the predator) hunts and kills another (the prey) for food.

المفترس (adjective: predatory) A creature that preys on other animals for most or all of its food.

radio To send and receive radio waves, or the device that receives these transmissions.

غابه استوائيه Dense forest rich in biodiversity found in tropical areas with consistent heavy rainfall.

rodent A mammal of the order Rodentia, a group that includes mice, rats, squirrels, guinea pigs, hamsters and porcupines.

salmon A popular game fish that tends to live most of its life in the ocean, then enters coastal rivers (and freshwater) to breed and lay eggs.

المستشعر جهاز يلتقط معلومات عن الظروف الفيزيائية أو الكيميائية - مثل درجة الحرارة والضغط الجوي والملوحة والرطوبة ودرجة الحموضة وشدة الضوء أو الإشعاع - ويخزن هذه المعلومات أو يبثها. غالبًا ما يعتمد العلماء والمهندسون على أجهزة الاستشعار لإبلاغهم بالظروف التي قد تتغير بمرور الوقت أو التي توجد بعيدًا عن المكان الذي يمكن للباحث قياسها فيه بشكل مباشر.

محيط مجموعة من الكائنات الحية المتشابهة القادرة على إنتاج نسل يمكنه البقاء والتكاثر.

sterile (in biology) An organism that is physically unable to reproduce.

strategy A thoughtful and clever plan for achieving some difficult or challenging goal.

الأنواع الفرعية A subdivision of a species, usually based on geographic separations. Over time, this separation may have allowed some of the genes in a population of a species to vary, creating differences in those organisms’ appearance or adaptation to the local environment.

tag (in conservation science) To attach some rugged band or package of instruments onto an animal. Sometimes the tag is used to give each individual a unique identification number. Once attached to the leg, ear or other part of the body of a critter, it can effectively become the animal’s “name.” In some instances, a tag can collect information from the environment around the animal as well. This helps scientists understand both the environment and the animal’s role within it.

terrain The land in a particular area and whatever covers it. The term might refer to anything from a smooth, flat and dry landscape to a mountainous region covered with boulders, bogs and forest cover.

toxic Poisonous or able to harm or kill cells, tissues or whole organisms. The measure of risk posed by such a poison is its toxicity.

سمة السمة المميزة لشيء ما. (في علم الوراثة) صفة أو خاصية يمكن توريثها.

urban Of or related to cities, especially densely populated ones or regions where lots of traffic and industrial activity occurs. The development or buildup of urban areas is a phenomenon known as urbanization.


Mixing human and animal biology is perceived as being unnatural

But in biology, at least, there is no actual essence to anything in this sense. We’re all made of different combinations of the same kinds of stuff, like proteins and amino acids. Even much of the blueprint – our genes and DNA – are shared across species, such that humans and mice share around 90% of their DNA, and we even share around 35% of our genes with the simple roundworm.

But this does not mean that we don’t often rely on this way of thinking to understand what makes a tiger natural in a way that a chair is not. It is also this intuition that makes us squirm at the thought of a tiger-goat but intrigued by the idea of a chair-table.

The manticore is an example of a human/animal hybrid from medieval bestiaries (Credit: Science Photo Library)

Mixing human and animal biology is perceived as being unnatural and bit on the nose (much like a laksa risotto I once ordered), creating an irrational fear that human-pigs might escape the lab and take over the world (much like I fear the meteoric rise of Italian-Malay cuisine).

While the possibility of human-pig chimera wandering the planet is far from reality, just like the Greeks, our fear of hybrids fosters the sense that such creatures would be monstrous.


Behavioral Isolation Meaning

Behavioral isolation is reproductive isolation based on the behavior of species in the context of mating rituals and signals. Also known as ethological isolation, it occurs when two populations are capable of interbreeding, but don’t breed because of differences in their courtship rituals. These differences are seen in one of the many cues to the complex courtship rituals of their search-courting-mating process, such as breeding calls (auditory stimuli), mating dances (visual stimuli), pheromones (chemical stimuli), etc.

مثال: Each group has its characteristic courtship ritual. This elaborate, complex mating ritual isolates them from closely related species and helps them find the correct mating partner. The blue-footed booby (Sula nebouxii), for instance, shares its habitat with several other species of the genus Sula, but despite all their similarities, it never mates with them. In this case, behavioral isolation is facilitated by the elaborate courtship ritual that is unique to this species. The female blue-footed booby selects a mating partner only after watching the entire courtship ritual.

تفسير: Behavioral isolation prevents the unnecessary waste of efforts in searching, courting, and mating with a partner who will not produce a fertile offspring, which is necessary for the continuity of the species. This mechanism is strictly wired in most species such that despite morphological similarity, some species do not mate even if they are kept together.


Birth of New Species Witnessed by Scientists

لإعادة مراجعة هذه المقالة ، قم بزيارة ملفي الشخصي ، ثم اعرض القصص المحفوظة.

لإعادة مراجعة هذه المقالة ، قم بزيارة ملفي الشخصي ، ثم اعرض القصص المحفوظة.

On one of the Galapagos islands whose finches shaped the theories of a young Charles Darwin, biologists have witnessed that elusive moment when a single species splits in two.

In many ways, the split followed predictable patterns, requiring a hybrid newcomer whoɽ already taken baby steps down a new evolutionary path. But playing an unexpected part was chance, and the newcomer singing his own special song.

This miniature evolutionary saga is described in a paper published Monday in the Proceedings of the National Academy of Sciences. It's authored by Peter and Rosemary Grant, a husband-and-wife team who have spent much of the last 36 years studying a group of bird species known collectively as Darwin's finches.

The finches — or, technically, tanagers — have adapted to the conditions of each island in the Galapagos, and they provided Darwin with a clear snapshot of evolutionary divergence when he sailed there on the HMS Beagle. The Grants have pushed that work further, with decades of painstaking observations providing a real-time record of evolution in action. In the PNAS paper, they describe something Darwin could only have dreamed of watching: the birth of a new species.

The species' forefather was a medium ground finch, or جيوسبيزا فورتيس, who flew from a neighboring island to the Grants' island of Daphne Major, and into their nets, in 1981. He "was unusually large, especially in beak width, sang an unusual song" and had a few gene variants that could be traced to another finch species, they wrote. This exotic stranger soon found a mate, who also happened to have a few hybrid genes. The happy couple had five sons.

In the tradition of finches, for whom songs are passed from father to son and used to serenade potential mates, the sons learned their immigrant father's tunes. But their father's vocalizations were strange: heɽ tried to mimick the natives, but accidentally introduced new notes and inflections, like a person who learns a song in a language he doesn't understand.

These tunes set the sons apart, as did their unusual size. Though they found mates, it may only have taken a couple generations for the new lineage to ignore — or be ignored by — local finches, and breed only with each other. The Grants couldn't tell for certain when this started, but they were certain after four generations, when a drought struck the island, killing all but a single brother and sister. They mated with each other, and their children did the same.

No exact rule exists for deciding when a group of animals constitutes a separate species. That question "is rarely if ever asked," as speciation isn't something that scientists have been fortunate enough to watch at the precise moment of divergence, except in bacteria and other simple creatures. But after at least three generations of reproductive isolation, the Grants felt comfortable in designating the new lineage as an incipient species.

The future of the species is far from certain. It's possible that they'll be out-competed by other finches on the island. Their initial gene pool may contain flaws that will be magnified with time. A chance disaster could wipe them out. The birds might even return to the fold of their parent species, and merge with them through interbreeding.

But whatever happens, their legacy will remain: New species can emerge very quickly — and sometimes all it takes is a song.

Images: 1) An example of Daphne Major's native medium ground finches (left), differs from the new species' original newcomer (right).
2) Top to bottom: A to F show successive generations of the hybrids, which now mate only with each other.

Citation: "The secondary contact phase of allopatric speciation in Darwin’s finches." By Peter R. Grant and B. Rosemary Grant. Proceedings of the National Academy of Sciences*, Vol. 106, No. 46, Nov. 16, 2009.*

Brandon Keim's Twitter stream and reportorial outtakes Wired Science on Twitter. Brandon is currently working on a book about ecosystem and planetary tipping points.


Speciation

Speciation is how a new kind of plant or animal species is created. Speciation occurs when a group within a species separates from other members of its species and develops its own unique characteristics.

Biology, Geography, Physical Geography

يسرد هذا شعارات البرامج أو شركاء NG Education الذين قدموا أو ساهموا في المحتوى على هذه الصفحة. مشغل بواسطة

Speciation is how a new kind of plant or animal species is created. Speciation occurs when a group within a species separates from other members of its species and develops its own unique characteristics. The demands of a different environment or the characteristics of the members of the new group will differentiate the new species from their ancestors.

An example of speciation is the Galápagos finch. Different species of these birds live on different islands in the Galápagos archipelago, located in the Pacific Ocean off South America. The finches are isolated from one another by the ocean. Over millions of years, each species of finch developed a unique beak that is especially adapted to the kinds of food it eats. Some finches have large, blunt beaks that can crack the hard shells of nuts and seeds. Other finches have long, thin beaks that can probe into cactus flowers without the bird being poked by the cactus spines. Still other finches have medium-size beaks that can catch and grasp insects. Because they are isolated, the birds don&rsquot breed with one another and have therefore developed into unique species with unique characteristics. This is called allopatric speciation.

There are five types of speciation: allopatric, peripatric, parapatric, and sympatric and artificial.

Allopatric speciation (1) occurs when a species separates into two separate groups which are isolated from one another. A physical barrier, such as a mountain range or a waterway, makes it impossible for them to breed with one another. Each species develops differently based on the demands of their unique habitat or the genetic characteristics of the group that are passed on to offspring.

When Arizona's Grand Canyon formed, squirrels and other small mammals that had once been part of a single population could no longer contact and reproduce with each other across this new geographic barrier. They could no longer interbreed. The squirrel population underwent allopatric speciation. Today, two separate squirrel species inhabit the north and south rims of the canyon. On the other hand, birds and other species that could easily cross this barrier continued to interbreed and were not divided into separate populations.

When small groups of individuals break off from the larger group and form a new species, this is called peripatric speciation (2). As in allopatric speciation, physical barriers make it impossible for members of the groups to interbreed with one another. The main difference between allopatric speciation and peripatric speciation is that in peripatric speciation, one group is much smaller than the other. Unique characteristics of the smaller groups are passed on to future generations of the group, making those traits more common among that group and distinguishing it from the others.

In parapatric speciation (3), a species is spread out over a large geographic area. Although it is possible for any member of the species to mate with another member, individuals only mate with those in their own geographic region. Like allopatric and peripatric speciation, different habitats influence the development of different species in parapatric speciation. Instead of being separated by a physical barrier, the species are separated by differences in the same environment.

Parapatric speciation sometimes happens when part of an environment has been polluted. Mining activities leave waste with high amounts of metals like lead and zinc. These metals are absorbed into the soil, preventing most plants from growing. Some grasses, such as buffalo grass, can tolerate the metals. Buffalo grass, also known as vanilla grass, is native to Europe and Asia, but is now found throughout North and South America, too. Buffalo grass has become a unique species from the grasses that grow in areas not polluted by metals. Long distances can make it impractical to travel to reproduce with other members of the species. Buffalo grass seeds pass on the characteristics of the members in that region to offspring. Sometimes a species that is formed by parapatric speciation is especially suited to survive in a different kind of environment than the original species.

Sympatric speciation (4) is controversial. Some scientists don&rsquot believe it exists. Sympatric speciation occurs when there are no physical barriers preventing any members of a species from mating with another, and all members are in close proximity to one another. A new species, perhaps based on a different food source or characteristic, seems to develop spontaneously. The theory is that some individuals become dependent on certain aspects of an environment&mdashsuch as shelter or food sources&mdashwhile others do not.

A possible example of sympatric speciation is the apple maggot, an insect that lays its eggs inside the fruit of an apple, causing it to rot. As the apple falls from the tree, the maggots dig in the ground before emerging as flies several months later. The apple maggot originally laid its eggs in the fruit of a relative of the apple&mdasha fruit called a hawthorn. After apples were introduced to North America in the 19th century, a type of maggot developed that only lays its eggs in apples. The original hawthorn species still only lays its eggs in hawthorns. The two types of maggots are not different species yet, but many scientists believe they are undergoing the process of sympatric speciation.

Artificial speciation (5) is the creation of new species by people. This is achieved through lab experiments, where scientists mostly research insects like fruit flies.

There are four major variants of speciation: allopatric, peripatric, parapatric, and sympatric.

Illustration by Ilmari Karonen, courtesy Wikimedia. CC-BY-SA-3.0

Holy Anolis!
There are nearly 150 species of the small anolis lizard on the islands of the Caribbean Sea, all of which descended from as few as two initial species.

Pretty Fly
The Hawaiian islands are home to some of the most stunning examples of speciation. Over 1000 species of fruit fly have developed there and are found nowhere else on Earth!


Current context of genetically engineered animals

Genetic engineering technology has numerous applications involving companion, wild, and farm animals, and animal models used in scientific research. The majority of genetically engineered animals are still in the research phase, rather than actually in use for their intended applications, or commercially available.

الحيوانات المرافقة

By inserting genes from sea anemone and jellyfish, zebrafish have been genetically engineered to express fluorescent proteins — hence the commonly termed “GloFish.” GloFish began to be marketed in the United States in 2003 as ornamental pet fish however, their sale sparked controversial ethical debates in California — the only US state to prohibit the sale of GloFish as pets (5). In addition to the insertion of foreign genes, gene knock-out techniques are also being used to create designer companion animals. For example, in the creation of hypoallergenic cats some companies use genetic engineering techniques to remove the gene that codes for the major cat allergen Fel d1: (http://www.felixpets.com/technology.html).

Companion species have also been derived by cloning. The first cloned cat, �,” was created in 2002 (6). At the time, the ability to clone mammals was a coveted prize, and after just a few years scientists created the first cloned dog, “Snuppy” (7).

With the exception of a couple of isolated cases, the genetically engineered pet industry is yet to move forward. However, it remains feasible that genetically engineered pets could become part of day-to-day life for practicing veterinarians, and there is evidence that clients have started to enquire about genetic engineering services, in particular the cloning of deceased pets (5).

الحيوانات البرية

The primary application of genetic engineering to wild species involves cloning. This technology could be applied to either extinct or endangered species for example, there have been plans to clone the extinct thylacine and the woolly mammoth (5). Holt et al (8) point out that, 𠇊s many conservationists are still suspicious of reproductive technologies, it is unlikely that cloning techniques would be easily accepted. Individuals involved in field conservation often harbour suspicions that hi-tech approaches, backed by high profile publicity would divert funding away from their own efforts.” However, cloning may prove to be an important tool to be used alongside other forms of assisted reproduction to help retain genetic diversity in small populations of endangered species.

Farm animals

As reviewed by Laible (9), there is 𠇊n assorted range of agricultural livestock applications [for genetic engineering] aimed at improving animal productivity food quality and disease resistance and environmental sustainability.” Productivity of farm animal species can be increased using genetic engineering. Examples include transgenic pigs and sheep that have been genetically altered to express higher levels of growth hormone (9).

Genetically engineered farm animals can be created to enhance food quality (9). For example, pigs have been genetically engineered to express the 𹐒 fatty acid desaturase gene (from spinach) for higher levels of omega-3, and goats have been genetically engineered to express human lysozyme in their milk. Such advances may add to the nutritional value of animal-based products.

Farm species may be genetically engineered to create disease-resistant animals (9). Specific examples include conferring immunity to offspring via antibody expression in the milk of the mother disruption of the virus entry mechanism (which is applicable to diseases such as pseudorabies) resistance to prion diseases parasite control (especially in sheep) and mastitis resistance (particularly in cattle).

Genetic engineering has also been applied with the aim of reducing agricultural pollution. The best-known example is the Enviropig TM a pig that is genetically engineered to produce an enzyme that breaks down dietary phosphorus (phytase), thus limiting the amount of phosphorus released in its manure (9).

Despite resistance to the commercialization of genetically engineered animals for food production, primarily due to lack of support from the public (10), a recent debate over genetically engineered AquAdvantage TM Atlantic salmon may result in these animals being introduced into commercial production (11).

Effort has also been made to generate genetically engineered farm species such as cows, goats, and sheep that express medically important proteins in their milk. According to Dyck et al (12), “transgenic animal bioreactors represent a powerful tool to address the growing need for therapeutic recombinant proteins.” In 2006, ATryn ® became the first therapeutic protein produced by genetically engineered animals to be approved by the Food and Drug Administration (FDA) of the United States. This product is used as a prophylactic treatment for patients that have hereditary antithrombin deficiency and are undergoing surgical procedures.

Research animals

Biomedical applications of genetically engineered animals are numerous, and include understanding of gene function, modeling of human disease to either understand disease mechanisms or to aid drug development, and xenotransplantation.

Through the addition, removal, or alteration of genes, scientists can pinpoint what a gene does by observing the biological systems that are affected. While some genetic alterations have no obvious effect, others may produce different phenotypes that can be used by researchers to understand the function of the affected genes. Genetic engineering has enabled the creation of human disease models that were previously unavailable. Animal models of human disease are valuable resources for understanding how and why a particular disease develops, and what can be done to halt or reverse the process. As a result, efforts have focused on developing new genetically engineered animal models of conditions such as Alzheimer’s disease, amyotrophic lateral sclerosis (ALS), Parkinson’s disease, and cancer. However, as Wells (13) points out: “these [genetically engineered animal] models do not always accurately reflect the human condition, and care must be taken to understand the limitation of such models.”

The use of genetically engineered animals has also become routine within the pharmaceutical industry, for drug discovery, drug development, and risk assessment. As discussed by Rudmann and Durham (14): “Transgenic and knock out mouse models are extremely useful in drug discovery, especially when defining potential therapeutic targets for modifying immune and inflammatory responses…Specific areas for which [genetically engineered animal models] may be useful are in screening for drug induced immunotoxicity, genotoxicity, and carcinogenicity, and in understanding toxicity related drug metabolizing enzyme systems.”

Perhaps the most controversial use of genetically engineered animals in science is to develop the basic research on xenotrans-plantation — that is, the transplant of cells, tissues, or whole organs from animal donors into human recipients. In relation to organ transplants, scientists have developed a genetically engineered pig with the aim of reducing rejection of pig organs by human recipients (15). This particular application of genetic engineering is currently at the basic research stage, but it shows great promise in alleviating the long waiting lists for organ transplants, as the number of people needing transplants currently far outweighs the number of donated organs. However, as a direct result of public consultation, a moratorium is currently in place preventing pig organ transplantation from entering a clinical trial phase until the public is assured that the potential disease transfer from pigs to humans can be satisfactorily managed (16). According to Health Canada, “xenotransplantation is currently not prohibited in Canada. However, the live cells and organs from animal sources are considered to be therapeutic products (drugs or medical devices)…No clinical trial involving xenotransplantation has yet been approved by Health Canada” (see http://www.hc-sc.gc.ca for details).


Invaders and usurpers

Parasitism goes beyond a simple relationship in which the parasite feeds on the host. There are cases in which the individual takes advantage of the resources or abilities of another individual, which constitutes a type of parasitism.

Three examples of invasion and usurpation

-Cuckoo. The cuckoo is a bird that lays its eggs in the nests of other birds (mainly in the nests of the birds Prunella modularis ص Anthus pratensis ). The method of this bird is to leave the egg in another nest with eggs of similar colors. When the cuckoo is born, it throws from the nest the other eggs of the host and is raised as an only child.

-Formica sanguinea This species of ants invades the nest of other smaller ants. Once the invasion has taken place, the invading queen kills the queen invaded and enslaves the workers and drones.

-Cuervos (kleptoparasitism). Ravens are a case of kleptoparasistism, which consists of the theft of food that another predator has hunted. In this case, the parasite takes advantage of the hunting abilities of other individuals.


شاهد الفيديو: Robbie Wessels - Voortrekker Monument (كانون الثاني 2022).