تقلب التطور: الولادة الحية ووضع البيض في وقت واحد في السحالي من الأنواع Saiphos متساوي

التطور مسألة حساسة. العملية البطيئة والمعقدة لتكييف الكائن الحي مع الظروف البيئية ، وظهور البعض وانقراض الأنواع الأخرى ، والطفرات الوراثية ، إلخ. كثيرا ما نسمع كلمة "التطور" ، ولكن العملية نفسها ، بسبب مدتها ، لا يمكن ملاحظتها شخصيا. يمكننا فقط التفكير في الحفريات ومقارنتها بالكائنات الحية الحديثة ، والبحث عن السمات والاختلافات الشائعة التي نشأت مع مرور الوقت. أو قارن بين الأنواع المختلفة من نفس العائلة التي تعيش في مناطق مختلفة. التطور لا يخلو أيضًا من روح الدعابة ، لأنه كيف يمكن أن يفسر وجود خلد الماء ، الكنغر ، أسماك السمك ، القراد ، وحيدات القرن ، إلخ. لذلك ، شخص ما هنا هو زائدة بوضوح.

الوقت ، كما اعتدنا على فهمه ، خطي ويتقدم إلى الأمام ، مثل التطور. ومع ذلك ، لا تحبه كل الكائنات الحية ، لذلك تتخذ بعضها خطوة أو خطوات قليلة إلى الوراء ، وتعود إلى المراحل السابقة من تطورها. وتسمى هذه العملية إعادة التطور. الأكثر فضولاً هي المخلوقات الموجودة في مكان ما خارج كل هذه المفاهيم. وتشمل هذه السحالي من الأنواع Saiphos متساوية ، الإناث منها قادرة على وضع البيض على حد سواء وإنجاب الأشبال. هذا عدم اليقين الأمومي ، والذي لا يوزع بشكل مدهش بين الأفراد ، ولكن قد يكون متأصلاً في نفس الأنثى: إذا أرادت ، فقد قامت بوضع ، أرادت ، أنجبت. اليوم سنتعرف على ملاحظة درسنا فيها هذه الميزة لأول مرة بالتفصيل. ما هي التغييرات الهيكلية الموجودة في القشرة ، لماذا لا يكون العلماء مستعدين لنسب هذا النوع من السحالي لإعادة التطور ، وتحت أي ظروف تفضل الإناث وضع البيض بدلاً من الولادة؟ الإجابات تنتظرنا في تقرير مجموعة الدراسة. دعنا نذهب.

الشخصية الرئيسية

قبل أن تبدأ في البحث عن إجابة على السؤال "ماذا حدث من قبل - بيضة أو سحلية" ، من الأفضل قليلاً معرفة الشكل الرئيسي لهذه الدراسة. Saiphos equalis هو النوع الوحيد من جنس Saiphos من عائلة skink. الأسرة هي الأغنى في التنوع ، حيث تضم حوالي 130 جنسًا وأكثر من 1500 نوع.


Saiphos متساوي

يمكن أن تكون خاطئة السحالي Saiphos بسهولة عن الثعابين الصغيرة ، وخاصة إذا كانت رؤيتك ليست جيدة جدا. وكل ذلك لأن لديهم أقدام صغيرة جداً بثلاثة أصابع في كل منها. متوسط ​​طول الفرد من هذا النوع هو 18 سم من الأنف إلى الذيل.

يرجع أول ذكر لهذا المستوطن * في أستراليا إلى عام 1825 ، من تأليف عالم الحيوان البريطاني جون إدوارد جراي ، الذي أطلق عليه هذا النوع أصلاً "Seps equalis". السيد غراي حملها إلى جنس Saiphos.


جون إدوارد جراي

مستوطن * - ممثل للنباتات أو الحيوانات التي تعيش / تنمو حصريًا في منطقة واحدة محدودة. على سبيل المثال ، الصفائح الدموية في أستراليا ، وختم بايكال على بحيرة بايكال ، وهي ضفدع درني في اليابان (بفضل الأشخاص الذين أتوا إلى هاواي ، هنا لديك ضفدع متنقل) ، إلخ.

السمة المميزة الأكثر أهمية لهذا المخلوق هي تباينه في مسائل التكاثر. يمكن للإناث من هذا النوع إنتاج ذرية بثلاث طرق: وضع البيض (15 يومًا من فترة الحضانة) ، والولادة الحية ونوع وسيط مع وضع البيض (5 أيام من فترة الحضانة).

تعد فترة الحضانة في السحالي الأخرى أطول بكثير ، مما قد يشير إلى انتقال سايفوس متساوٍ من المبيض إلى المواليد الأحياء. علاوة على ذلك ، ترتبط هذه العملية بقوة بالظروف البيئية. لذلك ، فإن الإناث من المناطق الجبلية العليا (من 1000 متر فوق مستوى سطح البحر) من الإناث ، والإناث من الأراضي المنخفضة يضعن البيض مع فترة حضانة قصيرة.


الاسم الثاني Saiphos equalis هو skink ذو ثلاثة أصابع ذو كريمة صفراء. تعليق المصور: لم يمت - بارد فقط.

تلد إناث Viviparous إشباع مكوّن بالكامل في غشاء شفاف. تضع الإناث الشاذة البيض الكامل (هناك قشرة صلبة) ، والتي تحتوي على أجنة تفقس في نهاية التكوين. النوع الثالث مع فترة حضانة أطول (15 يومًا) يختلف عن النوع السابق فقط في قشرة بيضة أقوى.

ومع ذلك ، فإن هذه الدراسة لن تكون صدمة لعلماء الحيوان لو لم يكن لفروق دقيقة واحدة - ولادة حية والبيض وضع معا خلال نفس الفترة من الحمل في أنثى واحدة. ومع إدراك أن هاتين العمليتين تحتاجان إلى أعضاء مختلفة وعمليات كيميائية حيوية ، يصبح من الواضح لماذا هذه الظاهرة مفاجئة للغاية.

بعض التفاصيل حول وضع البيض من الباحثين أنفسهم. تضع الإناث من الأنواع التي تزرع البيض من السحالي بيضًا في المرحلة الجنينية 30 ، يفقس الشباب في المرحلة 40. لكن الإناث من الأنواع Saiphos متساوية في 38-39 ، في فترة الحضانة متوسط ​​5.5 يوم. الفرق ملحوظ جدا. يتم إطلاق العجول الحية المغطاة بغشاء رقيق خلال 1.5 يوم بعد الولادة.

في عملهم ، يصف العلماء ملاحظات عن الأنثى Saiphos متساوية ، والتي وضعت تحت ظروف المختبر الخاضعة للرقابة 33 بيضة في المرحلة 33 ، ثم ولادة شبل كامل التكوين يتبع. قارن العلماء مورفولوجيا قشرة بيض هذه الأنثى والإناث التي تنتج ذرية من خلال طريقة واحدة فقط (الولادة الحية أو وضع البيض).

إعداد الملاحظة

اشتملت ملاحظات العلماء على 40 أنثى من سايفوس متساوية ، تم جمعها من المناطق الشمالية المرتفعة والأراضي المنخفضة الجنوبية. وبعبارة أخرى ، من المجموعتين وفقا لطريقة الولادة - الحية في الشمال و ovipositing في الجنوب. تم حفظ الإناث في المختبر ، مع مراعاة كل ما هو ضروري: ظروف درجة الحرارة (17-26 درجة مئوية) ؛ الجفت الطحلب الركيزة (55 مم) ؛ الفترة الضوئية المقابلة للموئل الطبيعي ؛ الماء والغذاء (الصراصير).

كانت الأداة الرئيسية للتحليل المقارن لهيكل القشرة والأغشية والأجنة هي مجهر مسح إلكتروني (SEM). جعلت الصور التي تم الحصول عليها مع هذا المجهر من الممكن معرفة سمك القشرة (القشرة أو الغشاء). تم اختبار كل عينة 10 مرات في ثلاثة مجالات مختلفة باستخدام زيادة 1000-9000 مرة. لتحليل البيانات ، تم استخدام برنامج ImageJ.

نتائج الملاحظة

كما نعلم بالفعل ، من بين جميع الموضوعات ، لاحظ العلماء أنثى واحدة. حتى قبل ولادة جميع الإناث الـ 39 الأخرى ، أنجبت بيضتين ، وبعد يوم آخر. كانت البيض مغطاة بغشاء شفاف رقيق. تم استخدام واحد للتحليل الأولي ، وتم تحضين اثنين آخرين.

كان من الممكن معرفة أن الجنين في البويضة في المرحلة 33 ، وهذه مرحلة مبكرة جدًا مقارنةً بالبيانات القياسية المتعلقة بالنمو الجنيني (البويضة في المرحلة 38-39).


صور الأجنة: أ - الجنين (المرحلة 33) داخل غشاء شفاف رقيق من أنثى حية. ب - تفقيس الجنين نفسه (المرحلة 40) بعد الحضانة ؛ ج - جنين أنثى "غير عادية" مأخوذة في المرحلة 33 (تم إزالة بياض البيض).

لسوء الحظ ، توفي أحد البيوض المحتضنة ، ولكن الثانية وضعت بشكل طبيعي تماما ، ولدت في ربلة الساق صحية تماما. مرت 37 يومًا من وقت الاستجواب إلى الفقس. الأنثى نفسها ، بعد 41-48 يومًا من الولادة ، أنجبت شبلًا واحدًا.

لتلخيص: 39 من الإناث أنجبت ذريتهم باستخدام واحدة من الأساليب ، قررت أنثى واحدة لاستخدام كل من ووضعت 3 بيضات ، وبالولادة ، أنجبت شبل واحد.

الآن كان من الضروري فهم الفرق بين الأجنة وقذائف الإناث التي تنفذ طريقة معينة للتكاثر.


الصورة رقم 1: صور SEM للأغشية والأغشية.

Oviparous S. Equis

تتكون قشرة وضع البيض في S. Equis من طبقة خشنة خارجية ، تليها طبقة غشاء من الألياف المتشابكة المضمنة في مصفوفة بلورية كثيفة (1 أ و 1 ب). الألياف الخارجية هي الأكثر ثخانة وتحتوي على إدراجات كروية (مميزة بسهم لمدة 1 ثانية).

تجدر الإشارة إلى أنه بين القشرة الخارجية والغشاء هو غشاء إضافي رفيع آخر. انتبه إلى الصورتين 1 أ و 1 ب ، حيث يتم تمييز هذه الطبقات الانتقالية بسهم أسود.

يغطي الغشاء الداخلي طبقة فصل داخلية أخرى ، تتكون من مصفوفة كثيفة من الألياف الرقيقة. إن تشكل الصدفة بين المراحل 36/37 و 39 متشابه للغاية ، بما في ذلك نسبة الطبقات. ومع ذلك ، بمرور الوقت ، يقل سمك القشرة بنسبة 45.5 ٪ من 32.9 + 1.3 ميكرون (المرحلة 36/37) إلى 17.9 + 2.5 ميكرون (المرحلة 39).

Viviparous S. equis

في S. equivivarous ، الأصداف (1d ، 1e) تشبه هيكليا للغاية إلى قشور البيض. يكمن الاختلاف بشكل أساسي في طبقة الفصل بين الغلاف الصلب الخارجي والغشاء الداخلي. في viviparous ، يصعب تحديد هذه الطبقة ، خاصة في المرحلة 39/40 (السهم الأسود في 1e). من الصورة 1 د ، يمكن ملاحظة أنه في المرحلة 36 ، يبدأ غشاء من الألياف الكثيفة في الارتفاع إلى الطبقة الخارجية ، ويتم تضمين طبقة من الألياف الرقيقة في المصفوفة الكثيفة. الألياف غمد هي أكثر اتساقا في القطر في المرحلة 39/40 (1E). في المرحلة 36 ، يبلغ سمك القشرة 11.67 + 1.9 ميكرون ، أما في المرحلة 39/40 فتبلغ 8.35 + 2.1 ميكرون ، أي أن القشرة تضعف بنسبة 28.5٪. لوحظ الانخفاض الرئيسي في السماكة في طبقة الغشاء.

س متساوية طريقة الاستنساخ مختلطة

تشكل المورفولوجيا ( 1f ) في هذه الحالة متطابق في المرحلة 33 (بعد التجويف مباشرة) والمرحلة 40 (بعد الفقس). لا يمكن تحديد الطبقة الداخلية للفصل. الألياف موحدة إلى حد ما وكثيفة ، ويبلغ سمكها 9.27 + 0.25 ميكرون. تتشابه تناسق طبقات القشرة مع سمكها الكلي في "البيض" في الأداء مع البيض الطبيعي في بيض الطور في المرحلة التنموية 36. علاوة على ذلك ، فهي متشابهة من الناحية الهيكلية مع الأغشية في السحالي حية. وبعبارة أخرى ، فإن قذيفة / غشاء في السحالي مع طريقة التكاثر المختلط له خصائص قذيفة في بيضوي وغشاء في viviparous في نفس الوقت.


الصورة رقم 2: قياس ومقارنة سمك القذائف والأغشية والطبقات الوسيطة.

الشكل 2 أ هو مقياس لسمك الطبقة الخارجية والسماكة الكلية في المرحلة الحدية لتطور الجنين. أجريت قياسات 10 مرات لكل عينة في ثلاث مناطق مختلفة (نقاط مختلفة على الغلاف): بيضوي - 36/37 و 39 ، viviparous - 36 و 39/40 ، التكاثر المختلط - 33.

يمثل الرسم البياني 2b نسبة سمك الطبقة الخارجية الخشنة والغشاء. والرسم البياني 2c هو سمك الطبقة الخشنة الخارجية في مراحل مختلفة.

لدراسة أكثر تفصيلاً للدراسة ، أوصي بشدة أن تنظر في تقرير العلماء .

خاتمة

وقد وصفت لأول مرة في مراقبة هذا العمل من المبيض والولادة الحية في نفس الأنثى. وفقًا للعلماء ، فإن القدرة على وضع البيض في الأنواع الموجودة على المسار التطوري للولادة الحية قد تعني أنه من الممكن عكس هذه العملية. وبعبارة أخرى ، يمكن السحالي S. Equis ، التي بدأت الانتقال من المبيضات إلى الولادة الحية ، بسبب عوامل معينة ، والعودة إلى الجهاز التناسلي السابق. حتى الآن ، لا يمكن للباحثين أن يقولوا على وجه اليقين ما إذا كانت S. Equis ستحتفظ بطريقة التكاثر المختلط ، ولكن هناك مثل هذا الاحتمال.

في المستقبل ، سوف تستمر دراسة هذه الظاهرة مع التركيز على تحديد العوامل التي أثرت على هذا التحول التطوري. سيبحث العلماء أيضًا عن إجابة السؤال - هل هو إعادة التطور أم أنه مجرد فترة انتقالية ، والتي ستنتهي بانتقال كامل إلى الولادة الحية ، كما هو مخطط لها. بالإضافة إلى ذلك ، تعطينا مثل هذه الملاحظات المزيد من المعلومات حول العمليات التطورية بشكل عام ، حيث يمكننا أن نلاحظها بأعيننا.

الطبيعة لا تتوقف عن الدهشة ، وأحياناً تصدمنا بعدم القدرة على التنبؤ بها. كل اكتشاف جديد يعطينا إجابة واحدة ومئات الأسئلة الأخرى التي ، ونحن واحدة من أكثر المخلوقات الفضولية على هذا الكوكب ، يجب علينا ببساطة العثور على الإجابات.



شكرا لك على البقاء معنا. هل تحب مقالاتنا؟ تريد أن ترى المزيد من المواد المثيرة للاهتمام؟ ادعمنا عن طريق تقديم طلب أو التوصية به لأصدقائك ، خصم 30٪ لمستخدمي Habr على تناظرية فريدة من خوادم الدخول التي اخترعناها لك: الحقيقة الكاملة حول VPS (KVM) E5-2650 v4 (6 Cores) 10GB DDR4 240GB SSD 1 جيجابت في الثانية من 20 $ أو كيفية تقسيم الخادم؟ (تتوفر خيارات مع RAID1 و RAID10 ، ما يصل إلى 24 مركزًا وما يصل إلى 40 جيجابايت من ذاكرة DDR4).

VPS (KVM) E5-2650 v4 (6 مراكز) 10GB DDR4 240GB SSD بسرعة 1 جيجابت في الثانية حتى الصيف مجانًا عند الدفع لمدة ستة أشهر ، يمكنك طلب هنا .

ديل R730xd 2 مرات أرخص؟ لدينا فقط 2 x Intel Dodeca-Core Xeon E5-2650v4 128GB DDR4 6x480GB SSD بسرعة 1 جيجابت في الثانية 100 TV من 249 دولارًا في هولندا والولايات المتحدة الأمريكية! اقرأ عن كيفية بناء البنية التحتية فئة باستخدام خوادم V4 R730xd E5-2650d تكلف 9000 يورو عن بنس واحد؟