https://frosthead.com

Сецирање гениталија мољаца у име науке

Тек после заласка сунца, и седим у камиону међу избијељеним белим динама националног споменика Бели пијесци у Њу Мексику, чекајући да мрак потпуно падне. Овдје сам се упустио с ентомологом Ерицом Метзлером у потрази за неким од најбогатијих разноликих створења која произлазе из ових дина: мољаца.

Сличан садржај

  • Која је разлика између мољаца и лептира и више питања наших читалаца

Једном када је довољно мрачно, прилазимо низу црних лампица које смо нанизали на линију одеће како бисмо привукли тихе шљокице. Под хладним љубичастим сјајем поставе, примећујем наш први примерак како лебди према мени на земљи.

"Одлично!", Каже Метзлер, одмах препознавши врсту. "То је белчина, фантастично", додаје док ми пружа стаклену виљушку и плуту да је сакупим.

Метзлер овде редовно сакупља мољце од 2007. године у име Националне службе парка. Пензионисани ентомолог који и даље држи помоћне положаје на Мицхиган Стате Университи и Нев Мекицо Стате Университи, Метзлер је био одушевљен откривањем Протогигиа вхитесанденсис - прве аутохтоне врсте мољаца икада пронађене у Белом Пјасцу - током прве године његове студије. Од тада је пронашао запањујућих 600 врста, укључујући више од 50 других потпуно нових наука које је каталогизирао у Смитхсониан-овим националним колекцијама.

Зашто би оштро, пусто окружење које годишње прима само 10 центиметара кише и љуљање између огромних температурних крајности садржавало тако необичну разноликост, још увек је мистерија. „То је изузетно висок број, посебно имајући у виду колико је пејзаж неплодан“, каже Метзлер. А многи ентомолози нису нарочито погођени да открију зашто, додаје, с обзиром на то да постоји толико много харизматичних инсеката за проучавање.

Али Метзлер је крај каријере починио да мукотрпно сецира стотине месеци како би боље разумео њихову еволуцију. Самоописани „еванђелист мољаца“, Метзлер је од детињства био очаран овим лебдећим инсектима. Почео је са сакупљањем лептира, али прешао се на моље кад је био запослен дневним послом у средњој школи и могао је да сакупља само ноћу.

"Открио сам да постоји много више мољаца него лептира", каже он, још увек онако како их је фасцинирао у доби од 72 године. "Никада не бих понестао мољаца."

Научници процењују да знамо само 20 процената свих врста мољаца на свету, у поређењу са око 90 процената од процењених 20.000 врста лептира. То је зато што има отприлике 30 пута више врста мољаца, каже Роберт Роббинс, кустос у Смитхсониановом ентомолошком одељењу који проучава еволуцију лептира. Роббинс се такође слаже да о мољцима знамо мање него о лептирима само зато што нису толико привлачни.

"Опћенито је слика мољаца длакава и једу пуловере од вуне", каже Роббинс.

Метзлер поставља светла и бели лим како би привукао моље за прикупљање. (Лаура Поппицк) Национални споменик Белих пескова састоји се од 275 квадратних километара гипсаних дина, што га чини највећим пољем гипсних дина на свету и екстремним окружењем за животиње које би могла створити свака животиња. (Лаура Поппицк) Метзлер је открио више од 600 врста мољаца у Националном споменику Вхите Сандс (2007.) (Лаура Поппицк) Најбољи начин за раздвајање две врсте мољаца је дисекцијом њихових гениталија. Изнад су мушки гениталији Протогигиа вхитесанденсис, врсте ендемске на Белом пијеску. Аедеагус, с десне стране, преноси сперму на женку. (Ериц Метзлер) Метзлер хвата моље у бочице и чува их на леду док их не може анализирати у својој лабораторији. (Лаура Поппицк)

Необученој оку многи мољци Белог песка изгледају потпуно исто: отприлике један инчни распон крила, са лепршавим сивим телима и крилима изразите беле боје гипсаних дина. Ипак, стручном оку постоје разлике. Да би их анализирао, Метзлер се ослања на молекуларне анализе да би одвојио ДНК молиће. Али он такође користи испробану методу за сецирање гениталија мољаца - досадан, али најбољи начин за визуелно разликовање врста.

Кроз овај рад Метзлер је веровао да би Бели пијесци могли да имају највећу разноликост урођених мољаца у земљи, упоредо са стопама различитости код других животиња на Галапагоским острвима.

Роббинс каже да Метзлерова блиска анализа Белих песка може допринети нашем ограниченом разумевању еволуције мољаца. Будући да мољци и лептири не чувају добро фосиле, научници немају добар осећај о томе која би „нормална“ стопа еволуције требало да буде. Али знамо да су сипине Белих пескова настале у последњих 10.000 година, што значи да су сви мољи ендемични овом региону можда еволуирали и у том временском року.

"Ако би се све ове врсте могле развити за 10.000 година, то је прилично невероватно", каже Роббинс.

Како би разоткрио тај феномен, Метзлер проводи безброј сати сједећи над микроскопом у својој матичној лабораторији у Аламогорду, пола сата вожње од Бијелог пијеска. (Према његовој захвалности, његова супруга Пат не смета хиљадама мољаца које спрема у замрзиваче у својој гаражи и кухињи.) Кад му се придружим у његовој лабораторији, он ми показује женски мољац величине чавлића на нокту који је закачен на даску и уручи ми клизач који садржи гениталије те врсте.

Све што видим је мрљасто мрље. „Заправо се ту мрља мало повећа када се довољно повећа“, каже Метзлер док се љуља око столице и сређује клизач под микроскопом. Када га посматрам под 40к увећањем, мрља се појављује као нежни орган у облику медузе који се зове цорпус бурса - врећа у којој женка скупља сперму. "Када га погледате под микроскопом, врло је атрактиван", каже Метзлер. Морам се сложити.

Ако све пође добро, Метзлер може да припреми слајд гениталија мољаца у једном дану. Прво му се одвоји трбух и намочи га у калијум хидроксид, састојак у Драну. Ово раствара све меко ткиво које он брише четкицом за боје остављајући иза себе само егзоскелет и гениталне органе - једини делови направљени од тврдог материјала званог хитин, исте ствари које се налазе у људским ноктима и коси.

Једном када је све јасно постављено и обојено на слајдовима, он види да ли се органи мушког и женског подударају по "закључавању и кључу", што значи да су исте врсте. Али то није увек видљиво људским очима. Када не може да идентификује неку врсту само гледањем узорка органа или крила, он саветује своју библиотеку и шаље слике колегама. Ако је још увек заглавио, шаље узорак ногу на Универзитет у Гелфу у Онтарију - највеће складиште мољаца у Северној Америци - на молекуларну анализу.

Ентомолози се не слажу око тога шта дефинише посебну врсту мољаца, каже Роббинс, а неки тврде да Метзлерови мољи нису сви различити. Али, према широко прихваћеним стандардима о различитим гениталијама и молекуларним баркодовима, каже, 600 различитих мољаца са Белог пијеска стоје као посебне врсте. "Према нормалним стандардима, то су различите врсте и то није нешто што је неко предвидио пре него што се [Метзлер] преселио тамо доле", каже Роббинс.

Јамес Маллет, ентомолог са Универзитета Харвард, који проучава еволуцију и спецификацију лептира, пита се да ли би сличне стопе ендемизма биле пронађене негде другде ако би се спровела иста врста дугорочних студија. „Постоји релативно мало ентомолога и релативно велика подручја у Сједињеним Државама које треба проучавати“, истиче он.

Али Маллет напомиње да Бели пијесци садрже биљне врсте које су уништене испашом и развојем другде на југозападу, што га чини посебно драгоценим местом за истраживање нових врста и асоцијација врста. "Мислим да је фантастично што они проучавају ово подручје, то заслужује да се проучи", каже Маллет.

Што чини још запаженијим да се Метзлер није одлучио повући у јужни Нови Мексико, мољци би вјероватно остали неоткривени. Као што Роббинс каже: "Говоримо о само невероватном открићу које је направљено чисто случајно."

Сецирање гениталија мољаца у име науке