الهندسة الألومترية

يُمثَّل السكان الأصليون باللون الأبيض، بينما تُمثَّل السكان المُهندسة حديثًا باللون الرمادي. ستؤدي التحولات الألومترية إلى زيادة التباين الكلي في إحدى الصفات مقارنةً بالأخرى، مما يُخلّ بالارتباط النموذجي بينهما.

الهندسة الألومترية هي عملية تغيير علاقات القياس ، لحجم الجسم أو شكله، تجريبياً في مجموعة من الكائنات الحية. وبشكل أكثر تحديداً، هي عملية كسر التباين المشترك الوثيق بين السمات المكونة لنمط ظاهري معقد ، وذلك بتغيير تباين إحدى السمات بالنسبة إلى الأخرى. عادةً ما يكون حجم الجسم إحدى هاتين السمتين. تُرسم قياسات السمتين مقابل بعضهما البعض، ويمكن تمثيل علاقة القياس كما يلي:لoز(y)=ملoز(x)+لoز(ب){\displaystyle log(y)=mlog(x)+log(b)}تُغيّر هذه التلاعبات علاقات القياس إما بتغيير نقطة التقاطع ( b ) أو الميل ( m ) أو كليهما لإنشاء متغيرات جديدة (انظر: القياس التناسبي ، لمزيد من التفاصيل). ويمكن بعد ذلك اختبار هذه المتغيرات الجديدة للتحقق من وجود اختلافات في الأداء أو اللياقة. ومن خلال الاختبار الدقيق، يمكن اختبار كل مكون من مكونات مجموعة سمات بشكل متسلسل لتحديد كيفية مساهمة كل جزء في وظيفة النمط الظاهري المعقد بأكمله ، وفي نهاية المطاف لياقة الكائن الحي. وتتيح هذه التقنية المقارنة داخل المجموعات البيولوجية المختلفة في الحجم أو بينها، وذلك عن طريق تعديل الشكل الظاهري ليتناسب مع بعضها البعض ومقارنة أدائها. [ 1 ]

أمثلة وتطبيقات

فرضية لاك

استُخدمت الهندسة الألومترية لاختبار فرضية ديفيد لاك في سحلية سكيلوبوروس أوكسيدنتاليس . [ 1 ] في هذه الدراسة، تم تعديل مجموعتين من السحالي هندسيًا لتتوافق مورفولوجيًا مع الأخرى عن طريق التلاعب بكمية صفار البيض، مما أدى إلى إزالة تأثير اختلاف الحجم بين المجموعتين. بعد التعديل، وجد الباحثون أن السرعة تتناسب عكسيًا مع حجم الجسم.

الطبيعة مقابل التنشئة

تمّ تعديل الاستثمار الأمومي هندسيًا عن طريق استئصال مبيض جراحيًا في الصراصير ( Diploptera punctata ). [ 2 ] وقد أدّى ذلك إلى تقليل عدد النسل وزيادة تخصيص الموارد لكل فرد. وربط الباحثون هذا التعديل بتأثيرات المجموعة (النمو الأسرع في المجموعات الكبيرة)، ووجدوا أن الاستثمار الأمومي قادر على التغلب على تأثير المجموعة.

الانتقاء الجنسي

يمتلك ذكر طائر الأرملة طويل الذيل ( Euplectes progne ) ريش ذيل طويلًا بشكل استثنائي، يبلغ طوله حوالي نصف متر. [ 3 ] تم قص ريش ذيل الذكور ولصقه، وقد حازت الطيور ذات الذيول الطويلة المصطنعة على أكبر عدد من التزاوجات، مما يدل على تفضيل الإناث لها.

الانتقاء الطبيعي

تتميز ذبابة Zonosemata vittigera بنمط تخطيطي على أجنحتها يحاكي حركات عنكبوت قافز. قام غرين وزملاؤه بتصميم أنماط ظاهرية جديدة، قاطعين بذلك العلاقة بين السلوك والشكل، عن طريق قص أجنحة هذه الذبابة وزرعها مع أجنحة الذبابة المنزلية الشائعة . [ 4 ] أظهرت هذه التجربة أن السلوك المقترن بالنمط التخطيطي هو ما يردع العناكب القافزة عن الهجوم، وليس المفترسات الأخرى.

طُرق

تشمل الاستخدامات الحالية التقطيع أو القص، والتلاعب بالصفار، والمعالجات الهرمونية، وتوزيع الموارد بين الأمهات، والتلاعب بدرجة الحرارة، أو تغيير الحالة الغذائية. [ 5 ] لا شك أن لكل طريقة مزاياها وعيوبها التي يجب مراعاتها قبل تصميم أي تجربة، لكن هذه التقنيات تفتح آفاقًا جديدة للبحث في علم الأحياء المقارن والتطوري.

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 سينيرفو، ب.؛ هيوي، ر. (1990). "الهندسة الألومترية: اختبار تجريبي لأسباب الاختلافات بين المجموعات السكانية في الأداء" ( ملف PDF) . مجلة ساينس . 248 (4959): 1106-1109 . Bibcode : 1990Sci...248.1106S . doi : 10.1126/science.248.4959.1106 . PMID 17733374. S2CID 3068221 .  
  2. هولبروك، ج.؛ شال، س. (2004). "يؤثر الاستثمار الأمومي على المرونة الظاهرية للنسل في صرصور ولود" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم . 101 (15): 5595-5597 . رمز Bibcode : 2004PNAS..101.5595H . doi : 10.1073/pnas.0400209101 . PMC 397435. PMID 15064397 .  
  3. أندرسون، مالتي (1982). "اختيار الإناث ينتقي طول الذيل المفرط لدى طائر الأرملة". مجلة نيتشر . 299 (5886): 818-820 . Bibcode : 1982Natur.299..818A . doi : 10.1038/299818a0 . S2CID 4334275 . 
  4. غرين، إي.؛ أورساك، ل.؛ ويتمان، د. (1987). "ذبابة من فصيلة ذباب الفاكهة تحاكي العروض الإقليمية لعناكبها المفترسة القافزة". مجلة ساينس . 236 (4799): 310-312 . Bibcode : 1987Sci...236..310G . doi : 10.1126/science.236.4799.310 . PMID 17755555. S2CID 17023853 .  انظر: ذبابة التيفريتيد .
  5. سينيرفو، ب. (1993). "تأثير حجم النسل على وظائف الأعضاء ودورة الحياة". مجلة العلوم البيولوجية . 43 (4): 210-218 . doi : 10.2307/1312121 . JSTOR 1312121 .