• Friday July 19,2019

Kejatuhan Hamilton

Anonim

Sebelum solstis musim sejuk membawa musim gugur ke akhir, ada peluang untuk membuat blog tentang ahli biologi evolusi yang hebat-dan pelajar dedaunan jatuh-William Hamilton. Hamilton, yang meninggal pada tahun 2000, tidak pernah mencapai status nama ahli-ahli biologi evolusi lain seperti EO Wilson atau Richard Dawkins atau Stephen Jay Gould. Tetapi dia layak mendapat tempat keistimewaan, kerana semua idenya yang sangat berpengaruh. Beliau mendapati penjelasan mengenai tingkah laku altruistik di banyak spesies serangga dengan memperluaskan tanggapan biologi untuk memasukkan gen-gen individu saham dengan sanak saudara. Dia menawarkan salah satu teori yang paling disokong untuk asal-usul seks-sebagai satu cara bagi spesies untuk mengekalkan parasitnya dalam perlumbaan senjata evolusi mereka. Dan dia mencadangkan bahawa memaparkan seksual seperti ekor merak dan sikat ayam-isyarat bahawa lelaki menghantar kepada wanita untuk mendedahkan keupayaan mereka untuk melawan parasit dan jika tidak hidup dengan baik.

Ia bukan hanya idea yang dia buat dengan yang menjadikan Hamilton luar biasa-itu adalah cara dia datang dengan mereka. Mereka seolah-olah muncul di kepalanya, jelas dan ringkas, dan dia terus menuliskannya dengan cara yang ringkas dan ringkas, melemparkan beberapa persamaan untuk memberikan rasa keindahan mereka yang mendasarinya. Dan kemudian dia pergi ke idea seterusnya, atau perjalanan ke Amazon. Hamilton tidak begitu berminat untuk mempromosikan ideanya kepada dunia pada umumnya, untuk menjadi kepala bercakap atau penulis buku sains terlaris (sebahagiannya kerana dia sangat malu dan rendah diri). Itu mungkin salah satu sebab mengapa Hamilton sedang berlari ke dalam kegelapan walaupun ideanya hidup.

Dalam isu Biologi Surat, ada satu contoh legasi lama Hamilton. Salah satu surat terakhir yang ditulis oleh Hamilton sebelum dia meninggal dunia (selepas perjalanan yang tidak disengajakan ke Afrika Tengah untuk menyiasat teori kontroversi mengenai asal usul HIV), muncul pada tahun 2001 dalam Prosiding Royal Society of London . Dia dan pengarang bersama Samuel Brown bertanya mengapa ia berubah warna pada musim gugur. Terdapat banyak penjelasan yang mungkin. Mungkin daun kelihatan seperti itu kerana mereka tidak dapat dielakkan mati, sebagai contoh. Walau bagaimanapun, Hamilton percaya ada penyesuaian yang terlibat. Dia dan Brown mencadangkan bahawa daun yang cemerlang, seperti ekor burung merak, isyarat. Ekor burung merak mengambil pelaburan tenaga yang besar, tenaga yang boleh dialihkan untuk melawan parasit atau bertahan dengan tekanan lain. Seorang lelaki yang kuat mampu menggunakan tenaga ini, yang menjadikan ekor sebagai iklan yang jujur ​​untuk gen-parasnya. Dalam kes daun, pokok tidak menghantar isyarat kepada pokok-pokok lain-mereka menghantar isyarat kepada serangga yang memakan pokok.

Pokoknya, seperti yang dikepung oleh serangga seperti burung atau haiwan lain oleh parasit dalaman. Mereka melawan musuh mereka sebagai senjata kimia yang canggih, perangkap melekit, dan senjata pemusnah arthropod yang lain. Hamilton dan Brown mencadangkan bahawa pokok-pokok yang mempunyai perlembagaan yang kukuh memberi amaran kepada serangga dengan menukar warna pada musim gugur. Dalam ertikata, mereka berkata, "Saya boleh menutup fotosintesis saya pada awal musim gugur, memompa banyak pigmen merah atau kuning ke dalam daun saya, dan masih mempunyai tenaga yang cukup untuk memusnahkan bayi anda ketika mereka menetas di musim bunga .. Jadi hanya bergerak bersama. "

Warna amaran adalah fakta yang kukuh dalam biologi. Kupu-kupu dan ular yang beracun menghalang pemangsa dengan mereka, dan spesies lain cuba untuk menyemai perlindungan dengan meniru penampilan mereka. Tetapi tanggapan bahawa pokok-pokok memberi amaran kepada serangga adalah sesuatu yang baru-hanya semacam gagasan bijak Hamilton yang mungkin ada ketika berjalan-jalan pada satu hari musim luruh. (Nota: Dalam membincangkan hipotesisnya, Hamilton sangat bergantung pada teori yang dipanggil Prinsip Handicap yang dirumuskan oleh Amotz Zahavi pada tahun 1970-an.)

Untuk bukti bahawa daun musim luruh adalah isyarat, Hamilton menunjuk beberapa corak menarik. Aphids, sebagai contoh, meletakkan telur mereka di atas pokok pada musim gugur; apabila telur menetas, larva memakan daun dengan gatal-gatal. Hamilton dan Brown mendapati bahawa aphids kurang biasa pada pokok yang mempunyai daun merah atau kuning cerah. Dan spesies dengan daun cerah cenderung dibebani dengan lebih banyak spesies aphids khusus untuk memberi makan kepada mereka daripada pokok-pokok dengan daun yang menjemukan.

Hamilton meninggalkan permata ini tentang idea selepas kematiannya untuk saintis lain untuk menyiasat. Ia adalah cabaran untuk menguji, kerana terdapat banyak pautan dalam rantai teoritis. Sebagai contoh, "Vigor, adalah hal yang sukar untuk diukur di dalam pepohonan; Anda boleh, sebagai contoh, mandi pokok dengan aphids, menutupnya dalam jaring raksasa, dan lihat betapa ia mempertahankan dirinya terhadap mereka. Walau bagaimanapun, jumlah kerja yang besar, bagaimanapun, menghasilkan satu titik data. Dan anda masih perlu mencari cara untuk menghapuskan faktor lain, seperti cuaca, umur pokok, dan sebagainya.

Tetapi para saintis baru-baru ini telah menemui petunjuk yang boleh dipercayai untuk semangat dalam bentuk daun pokok. Pokok yang kuat menghasilkan daun yang sangat simetri, manakala pokok-pokok yang lemah menghasilkan makhluk yang tercemar. Symmetry menandakan banyak perkara yang sama dalam ekor menelan dan tanduk gazelle dan muka manusia. Apabila organ kompleks seperti daun atau bentuk bulu, sebarang tekanan alam sekitar boleh melenyapkan perkembangannya dari simetri sempurna. Dalam individual yang lebih kuat, perkembangan organ itu lebih terlindung daripada penghinaan ini.

Pada bulan September 2001 satu pasukan ahli biologi Norway mengambil kesempatan daripada simetri daun yang kuat dan pergi mengumpul daun pokok birch. Mereka mengumpul mereka dari 100 pokok birch yang diceritakan. Separuh daripada pokok itu berkilauan kuning, dan separuh lagi masih hijau. Seperti yang dijangkakan Hamilton, mereka mendapati bahawa daun kuning secara konsisten lebih simetri daripada yang hijau. Para penyelidik telah mengumpulkan separuh daun kuning dan hijau dari pendirian pokok yang sihat, dan separuh lagi dari tengah-tengah wabak larva larva birch-feeding. Rata-rata, pokok-pokok dalam pendirian sihat mempunyai lebih banyak daun simetri daripada yang dicetuskan oleh rama-rama, sekali lagi seperti yang dijangkakan Hamilton. Akhirnya, ahli biologi memandang bagaimana pokok-pokok dengan warna yang berbeza menanam pada musim bunga berikut. Mereka mendapati bahawa pokok-pokok dengan warna yang kuat mengalami kerosakan yang lebih rendah daripada serangga berbanding pokok-pokok dengan warna yang lemah.

Keputusan ini adalah sokongan yang kuat untuk Hamilton, walaupun mereka tidak memberitahu keseluruhan cerita. Berapakah aphid bergantung pada pemandangan daun apabila mereka memilih pokok, sebagai contoh, berbanding dengan bau mereka? Walau bagaimanapun, idea yang membingungkan itu semakin kuat: landskap kejatuhan yang indah adalah seruan raksasa "Back off." Apabila anda melihat pokok paling mulia yang mulia, pastikan anda ingat Hamilton.

Kemas kini 9/27/04: Inilah sekuel: beberapa saintis berfikir bahawa warna jatuh bermakna sesuatu yang lain.


Artikel Yang Menarik

Menentang MHC Menarik?  (atau tidak)

Menentang MHC Menarik? (atau tidak)

Saya telah menyebut MHC sebelum ini; mereka menarik dari perspektif evolusi kerana mereka adalah salah satu lokus yang paling polimorfik pada manusia, mungkin disebabkan oleh peranan mereka dalam rintangan penyakit dan strategi "portfolio pelbagai" yang nampaknya optimum sepanjang jangka masa panjang (jenis seks seperti )

Adakah Botox Running Amok dalam Jutaan Badan Rakyat?

Adakah Botox Running Amok dalam Jutaan Badan Rakyat?

Ia bukan hari yang baik untuk sesiapa sahaja yang berusaha untuk memenuhi jangkaan keindahan masyarakat yang tidak realistik. Pertama, Persatuan Penerbit Berkala British mengumumkan bahawa ia boleh membendung jumlah yang mengejutkan bagi airbrushing dan photoshopping (video) yang diperlukan untuk menjual majalah mereka

Agar Pemenang Peraduan Seni Meningkatkan karya-karya dengan Mikroba

Agar Pemenang Peraduan Seni Meningkatkan karya-karya dengan Mikroba

Tidak peduli betapa cerah tirai mandi tirai anda, ia tidak dapat bersaing dengan kulat yang memenangi pertandingan Agar Art tahun ini. Ini adalah tahun ketiga Persatuan Mikrobiologi Amerika telah menjalankan peraduan itu, meminta "kerja-kerja yang berada di terasnya sebuah organisma (s) yang tumbuh di agar

Kemaskini: Pertempuran Lebih Siapa Mendapat Nama Planet

Kemaskini: Pertempuran Lebih Siapa Mendapat Nama Planet

Khamis lepas, satu pasukan saintis yang bekerja dengan teleskop angkasa Kepler NASA menggambarkan tiga planet baru yang menarik yang mengelilingi bintang-bintang yang jauh. Mereka hanya sedikit lebih besar daripada Bumi dan orbit dalam "zon yang boleh dihuni" di mana suhu boleh menjadi tepat untuk air cair dan untuk kehidupan

NCBI ROFL: Hello, world!  (sekali lagi)

NCBI ROFL: Hello, world! (sekali lagi)

Tolong izinkan kami memperkenalkan diri. Kami adalah dua pelajar PhD dalam Molekul dan Biologi Sel di UC Berkeley. Kembali pada bulan Mac sepuluh, kami memulakan blog kecil bernama "NCBI ROFL" di mana kami menyiarkan artikel saintifik yang sebenar dengan subjek lucu dari pangkalan data PubMed (yang ditempatkan oleh Pusat Kebangsaan untuk maklumat Bioteknologi, aka NCBI)

Gen & budaya & susu

Gen & budaya & susu

Coevolution budaya gen adalah topik yang menarik bagi saya. Pertimbangkan pencernaan susu dewasa. Ia pelik, dan kelihatan seperti penyesuaian baru. Gen laktase telah berada di bawah pemilihan yang begitu kuat yang sering digunakan (atau rantau di sekelilingnya) sebagai kawalan untuk menguji sama ada kaedah baru untuk mengesan pemilihan sebenarnya berfungsi di mana kita fikir mereka harus bekerja