Ed. Nota: Damos as boas-vindas ao blogueiro convidado Greg Laden para uma turnê de duas semanas na Surprising Science.
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Esta é uma história de cobras, ilhas e estudantes. Vamos começar com as cobras.
Entre os muitos tipos diferentes de cobras estão os constritores: jibóias e pitões. Eles são parentes próximos que divergiram há milhões de anos. Pythons são encontrados no Velho Mundo (África e Ásia), bem como na Austrália. Boas (família Boidae) são encontrados no Novo Mundo (América do Norte, Central e do Sul, incluindo algumas ilhas do Caribe). Todos eles matam suas presas envolvendo-as e apertando-as até a morte.
Entre as jibóias existe uma forma de moradia na ilha em Belize, que é assunto de interesse para conservacionistas, ecologistas e, ultimamente, biólogos comportamentais. Esta é a boa miniatura de Snake Cayes, um grupo de ilhas ao largo da costa do sul de Belize. Quando digo "miniatura", quero dizer que elas variam de 30 cm a cerca de 2 metros (1 a 6 pés). Isto é pequeno em comparação com as boas continentais da mesma espécie, que podem atingir 4 metros (13 pés) de comprimento.
É comum que as populações de animais que vivem nas ilhas exibam diferenças de tamanho em relação às do continente. Mamíferos de tamanho médio e maior, como veados, tendem a ser menores em ilhas, pequenos mamíferos como os roedores tendem a ser maiores. Algo como isso pode acontecer com as cobras também.
Allison Hall (à esquerda) diz: “É normal ter um pouco de medo das cobras, mas você realmente entra no projeto e passa a amar os animais.” Amanda Hayes está à direita. (Imagem fornecida por Dickinson News and Events) Scott Boback é um especialista nesses animais e, desde que estudou na Auburn University, está tentando responder à pergunta “como e por que essas cobras são pequenas?”.
As explicações mais prováveis para as diferenças de tamanho parecem ser dieta ou outras características do ambiente, ou genética. Talvez haja um suprimento limitado de alimentos nas ilhas, de modo que as cobras crescem lentamente e, portanto, há poucas ou nenhumas grandes. Eles levariam tanto tempo para chegar a um tamanho grande que em algum lugar ao longo da linha teriam encontrado o fim. Alternativamente, pode ser que as cobras que crescem lentamente ou quase parem de crescer à medida que se aproximam de um certo tamanho sobrevivam por mais tempo ou se reproduzam mais efetivamente (provavelmente devido ao fornecimento de alimentos ser limitado). Nesse caso, os genes envolvidos no crescimento seriam moldados pela seleção natural e, com o tempo, as cobras-ilhas seriam pequenas, porque são geneticamente diferentes. Você pode facilmente imaginar como os dois processos funcionariam juntos, talvez com efeitos ambientais trabalhando inicialmente, mas mudanças genéticas se acumulando ao longo do tempo.
Boback acabou por chegar a uma conclusão sobre o pequeno tamanho das boas da ilha. Ele recentemente me disse: “nós determinamos que há algum componente genético no nanismo nas ilhas. No entanto, acreditamos que, na verdade, é uma combinação de efeitos genéticos e ambientais que determinam o tamanho da jibóia da ilha. Ou seja, as taxas de crescimento são diferentes entre jibóias insulares e continentais e isso parece ser determinado em parte pela genética. ”(Veja abaixo a referência ao seu artigo sobre esta pesquisa).
Mais recentemente, Boback e seus alunos do Dickinson College têm abordado uma questão diferente sobre as boas: como eles sabem quando parar de apertar suas presas? Esta é uma questão interessante porque, como você pode imaginar, contrair a maioria dos músculos do corpo por um longo período de tempo é energeticamente caro, mas deixar a presa antes que ela esteja completamente morta pode causar a perda de uma refeição. Como um experimento informal, eu perguntei a cinco pessoas diferentes sobre essa questão nos últimos dois dias, depois de ler a pesquisa de Boback, e todos deram aproximadamente a mesma resposta: as cobras soltam quando a presa está morta e pára de lutar.
Bem, acontece que fazemos ciência para provar que estamos errados, porque essa não é a resposta. Suspeitando um mecanismo em particular, Boback, seus alunos, que mantêm uma colônia dessas boas em seu laboratório em Dickinson, criaram uma experiência brilhante. Eles levaram um número de ratos mortos que normalmente seriam alimentados com as cobras, e instalaram "corações" robóticos neles. Quando as cobras constringiram os ratos, os corações foram autorizados a bater por um tempo, então eles foram desligados. Logo depois, as cobras afrouxaram o aperto, depois soltaram.
Acontece que as boas têm a capacidade de detectar um batimento cardíaco na presa e usam essa informação para determinar a quantidade de pressão a ser aplicada. Cobras que nunca tinham matado ou comido presas vivas agiam da mesma forma que cobras com experiência com presas vivas, sugerindo que esse comportamento é inato e não aprendido.
"Muitos de nós pensamos em cobras como assassinos audaciosos, incapazes das funções complexas que tipicamente reservamos para vertebrados superiores", diz Boback. "Descobrimos o contrário e sugerimos que essa notável sensibilidade foi um avanço fundamental que forjou o sucesso de todo o grupo de cobras".
Uma das coisas boas deste projeto é que envolveu os esforços de pesquisadores de graduação. Os alunos de graduação não apenas participaram da pesquisa, mas também ajudaram a produzir o artigo revisado por pares e foram listados como autores. Katelyn McCann, que era estudante neste projeto e agora trabalha como coordenadora de pesquisa clínica no Hospital Infantil de Boston, observa: “Eu pude experimentar a verdadeira natureza colaborativa da pesquisa, bem como as horas de trabalho independente que entram no projeto. produto final. Agora, trabalhando em pesquisa, sinto que realmente entendo o método científico e o que acontece em qualquer estudo. ”Boback acrescenta:“ A pesquisa de professores-alunos em Dickinson é uma oportunidade para os alunos experimentarem a ciência em ação. É o nível mais fundamental de aprendizado da ciência, pois o aluno participa ativamente do processo de descoberta ”.
Fonte:
Boback, S., Hall, A., McCann, K., Hayes, A., Forrester, J. e Zwemer, C. (2012). Cobra modula a constrição em resposta ao batimento cardíaco da presa Biology Letters DOI: 10.1098 / rsbl.2011.1105
Boback, SM e DM Carpenter. 2007. Tamanho do corpo e formato da cabeça em jibóias (Boa constrictor) em Belize: contribuições ambientais versus genéticas. Páginas 102-116 em RW Henderson e R. Powell, editores. Biologia das boas, pitons e taxa relacionados. Publicação da montanha da águia, montanha da águia, UT.
Informações adicionais para esta história vieram do Dr. Scott Boback, e um comunicado de imprensa do Dickinson College.
