Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Исходная популяция представлена ​​белым цветом, а новые сконструированные популяции показаны серым. Аллометрические сдвиги увеличивают общую вариативность одного признака относительно другого, нарушая их типичную корреляцию

Аллометрическая инженерия - это процесс экспериментального изменения масштабных соотношений для размера или формы тела в популяции организмов. Точнее, процесс экспериментального нарушения тесной ковариации, очевидной среди составляющих признаков сложного фенотипа, путем изменения дисперсии одного признака относительно другого. Обычно размер тела - одна из двух черт. Измерения двух признаков нанесены друг против друга , и масштабирования отношения может быть представлено в виде: . Манипуляции такого рода изменяют масштабные соотношения либо путем смещения точки пересечения ( b ), либо наклона ( m) или и то, и другое, чтобы создать новые варианты (подробнее см. Аллометрия ). Затем эти новые варианты можно протестировать на предмет различий в производительности или пригодности. Путем тщательного тестирования можно последовательно тестировать каждый компонент набора признаков, чтобы определить, какой вклад каждая часть вносит в функцию всего сложного фенотипа и, в конечном итоге, на приспособленность организма. Этот метод позволяет проводить сравнение внутри или между биологическими группами, различающимися по размеру, путем корректировки морфологии для соответствия друг другу и сравнения их характеристик. [1]

Примеры и применение [ править ]

Гипотеза Лака [ править ]

Аллометрическая инженерия использовалась для проверки гипотезы Дэвида Лака на ящерице Sceloporus occidentalis . [1] В этом исследовании две популяции были «спроектированы» так, чтобы соответствовать морфологии другой, путем изменения количества яичного желтка, устраняя эффект разницы в размерах между группами. После манипуляций они обнаружили, что скорость обратно пропорциональна размеру тела.

Природа против воспитания [ править ]

Материнское вложение было «аллометрически сконструировано» путем хирургического удаления яичника у тараканов ( Diploptera punctata ). [2] Это эффективно уменьшило количество потомства и увеличило выделение ресурсов каждому потомству. Они объединили эту манипуляцию с групповыми эффектами (более быстрое развитие в больших группах) и обнаружили, что материнские инвестиции могут преодолеть групповой эффект.

Половой отбор [ править ]

Самец длиннохвостой вдовы ( Euplectes progne ) имеет исключительно длинные рулевые перья, примерно полметра в длину. [3] Рулевые перья самцов были обрезаны и склеены, а перья с искусственно увеличенной длиной хвоста обеспечили наибольшее количество спариваний, демонстрируя предпочтение самок.

Естественный отбор [ править ]

Муха Zonosemata vittigera имеет рисунок полосатости на своих крыльях , который был найден в мимических движениях прыжков паук. Грин и др. сконструировали новые фенотипы, нарушив корреляцию между поведением и морфологией, срезав и пересадив крылья этой мухи обычной комнатной мухе . [4] Эта манипуляция продемонстрировала, что именно поведение в сочетании с рисунком полос удерживает прыгающих пауков от нападения, но не других хищников.

Методы [ править ]

Текущее использование включает обрезку или обрезку, манипуляцию с желтком, гормональное лечение, материнское выделение, изменение температуры или изменение состояния питания. [5] Каждый метод, несомненно, имеет свои достоинства и недостатки, которые следует учитывать перед планированием эксперимента, но эти методы открывают новые возможности для исследований в сравнительной и эволюционной биологии.

См. Также [ править ]

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b Sinervo, B .; Хьюи, Р. (1990). «Аллометрическая инженерия: экспериментальная проверка причин межпопуляционных различий в производительности» (PDF) . Наука . 248 (4959): 1106–1109. Bibcode : 1990Sci ... 248.1106S . DOI : 10.1126 / science.248.4959.1106 . PMID  17733374 . S2CID  3068221 .
  2. ^ Holbrook, G .; Шаль, К. (2004). «Материнские инвестиции влияют на фенотипическую пластичность потомства у живородящего таракана» . PNAS . 101 (15): 5595–5597. Bibcode : 2004PNAS..101.5595H . DOI : 10.1073 / pnas.0400209101 . PMC 397435 . PMID 15064397 .  
  3. ^ Андерссон, Мальте (1982). «Самка выбирает у вдовы крайнюю длину хвоста». Природа . 299 (5886): 818–820. Bibcode : 1982Natur.299..818A . DOI : 10.1038 / 299818a0 . S2CID 4334275 . 
  4. ^ Грин, E .; Орсак Л. и Уитмен Д. (1987). «Тефритовая муха имитирует территориальные проявления своих прыгающих хищников-пауков». Наука . 236 (4799): 310–312. Bibcode : 1987Sci ... 236..310G . DOI : 10.1126 / science.236.4799.310 . PMID 17755555 . S2CID 17023853 .  см .: Tephritid fly .
  5. ^ Sinervo, В. (1993). «Влияние размера потомства на физиологию и историю жизни». Биология . 43 (4): 210–218. DOI : 10.2307 / 1312121 . JSTOR 1312121 . 

Дальнейшее чтение [ править ]