Beetles battle - czyli kształt rogu vs. styl walki

Dlaczego poroże różnych gatunków zwierząt różni się od siebie? Z jakiego powodu kształt rogów antylop poszczególnych gatunków jest zupełnie inny? Do tej pory nauka nie odpowiadała na takie pytania. Dzięki eksperymentom przeprowadzonym na Uniwersytecie w Montanie możliwe stało się określenie, dlaczego królestwo zwierząt zostało wyposażone w tak wiele różnych rodzajów broni, że nawet gatunki blisko spokrewnione posiadają czasami zupełnie inne struktury służące do walki.

Badania, o których mowa przeprowadzone zostały w ubiegłym roku, a opublikowane w tym tygodniu Proceedings of the National Academy of Sciences. W zespole badawczym pracowała doktorantka Uniwersytetu w Montanie, Erin McCullough z pomocą naukowców UM, Doug Emlen i Bret Tobalske. Według grupy naukowców broń, w jaką wyposażone są zwierzęta jest jedną z najciekawszych i zarazem niezwykle różnorodną cechą tych stworzeń. Do tej pory nie opublikowano badań, które rozprawiałyby na temat powodu różnic w budowie wspomnianych struktur. McCullough rozpoczęła badania w celu ścisłego określenia konsekwencją czego są te różnice i jak bardzo jest to związane ze sposobem walki poszczególnych gatunków.

Modelami badawczymi w tym zakresie były 3 różne gatunki rohatyńca, chrząszcze różniące się kształtem rogów i sposobem walki.

 Typy rogów rohatyńców

Niestety niemożliwe było stworzenie eksperymentu, w którym chrząszcz należący do jednego gatunku walczyłby z chrząszczem drugiego gatunku. Nie jest to bowiem ich naturalne zachowanie. Niemożliwe było więc porównanie in situ, który gatunek został wyposażony w efektywniejszą broń czy styl walki. Dlatego naukowcy sporządzili skany mikro-CT każdego chrząszcza i stworzyli modele 3D rogów każdego z gatunku. Modele posłużyły badaniu ich struktury i kształtu. Ponadto analizom zostały poddane reakcje stresowe i wysiłek wkładany w bitwę przez chrząszcze pochodzące z poszczególnych gatunków. Na podstawie modeli 3D i obserwacji wnioskowano o tym dlaczego walka u każdego z gatunków przebiega inaczej.

Okazało się, że rogi chrząszczy dzięki umiejętnemu posługiwaniu się nimi stanowią efektywniejszą broń. Właściwie używane są mocniejszą i sztywniejszą strukturą. Używane w sposób inny niż prezentowany w walce przez chrząszcze są wrażliwe na napięcia, mogą ulec zniszczeniu. Oznacza to, że gdyby chrząszcz jednego gatunku zaczął stosować styl walki charakterystyczny dla drugiego gatunku z pewnością byłby przegrany, a ponadto pozbawiony broni przez chrząszcza używającego tradycyjnego sposobu walki. 

Wyniki badań opublikowane przez naukowców z UM niewątpliwie dowodzą, że wydajność w bitwie odegrała ważną rolę w dywersyfikacji postaci rogu, charakterystycznej dla każdego z przebadanych gatunków chrząszczy. Sposób walki tych zwierząt jest więc wysoce zależny od kształtu broni, w którą wyposażyła je natura, a różnice morfologiczne rogów nie są wypadkową procesu ewolucji, lecz ściśle powiązane są z zachowaniem każdego z gatunku.

Opracowanie: Izabela Kołodziejczyk

Źródło:
http://news.umt.edu/2014/09/091014weap.php