چگونه darter رو راه راه: گسترش جنسی انتخاب نظریه توضیح می دهد که الگوهای حیوانات

ساموئل Hulse یک دکترای خود را در UMBC صرف مقدار زیادی از زمان در waders بیش از دو سال گذشته است. او traipsed از جریان به جریان در سراسر غرب ایالات متحده به دقت جمع آوری زنده نمونه کوچک, رنگارنگ, ماهی های آب شیرین شناخته شده به عنوان darters و عکس گرفتن از زیستگاه های خود را. سپس او به ارمغان آورد آنها را به آزمایشگاه برای ضبط تصاویر با کیفیت بالا از الگوهای رنگ.

Hulse توسعه دقیق و تجزیه و تحلیل کمی از کسانی که الگوهای بصری مانند راه راه و لکه و لکه لکه های مختلف به نظر می رسد. کار خود را نشان می دهد برای اولین بار یک ارتباط قوی بین الگوهای پیچیده در نر ماهی و ماهی' بسیار متغیر محیط. نتایج منتشر شده امروز در ارتباطات طبیعت.

این یافته ها نشان دهنده گسترش عمده ای از یک نظریه در انتخاب به عنوان شناخته شده "حسی درایو" که بر چگونه یک حیوان و محیط زیست می تواند تاثیر چه جنسی سیگنال--مانند الگوهای بصری--انتخاب شده برای بیش از زمان.

تا کنون حسی درایو با موفقیت توضیح داد که نمونه های چنین به عنوان رنگ در cichlids یک گروه از ماهی های آب شیرین در آفریقا است. Hulse مشغول به کار بود به گسترش در این پژوهش است.

گونه های مختلف cichlids زنده در اعماق مختلف و که رنگ ماهی به راحتی می توانید تغییرات به عنوان شما را به عمیق تر و کمتر وجود دارد نور است. چرا این مهم است ؟ ایده حسی درایو است که حیوانات را درک سیگنال های بصری مانند رنگ به عنوان جذاب تر زمانی که آنها آسان تر برای مغز خود را به روند. و بیانگر آن هستند راحت تر به فرایند وابسته به محیط زیست است. زمانی که نر ماهی به عنوان بسیاری از آنها به احتمال زیاد به تکثیر و رنگ آنها بیشتر احتمال دارد به گذشت به نسل بعدی از ماهی است. بنابراین اگر نظریه حسی درایو درست است در نهایت ترین مرد ماهی را رنگ است که بسیار آسان برای آمپول به درک خاص خود محیط زیست است.

در cichlid fish "شما ببینید این عمق وابسته به تغییر در نر رنگ به عنوان شما را از عمیق تر" Hulse می گوید. با این کار جدید "ما قادر به گسترش در این نظریه برای توضیح بیشتر پیچیده صفات مانند الگوهای بصری" مانند راه راه و لکه های.

Hulse که همچنین در نظر گرفتن دوره نسبت به M. S. در رشته ریاضیات در UMBC آورده خود را کمی مهارت به خرس در این پژوهش است. او با استفاده از اندازه گیری به نام تبدیل فوریه تجزیه و تحلیل به بررسی خود را از ماهی ها تصاویر, به دنبال تغییرات در کنتراست رنگ.

برای مثال اگر شما نگاهی به یک عکس از یک تپه پوشیده از چمن در زیر روشن آسمان آبی بزرگترین کنتراست روشنایی خواهد بود بین مناطق زیادی در بالا و پایین خط افق. که کنتراست است که در مقیاس بزرگتر از تفاوت در روشنایی بین, بگو, ریز تیغه های چمن. تفاوت بین هر یک از تیغه کوچک هستند اما اغلب رخ می دهد در سراسر تصویر.

Fourier analysis ترجمه می توانید کنتراست الگوهای در یک تصویر به یک نماینده مجموعه ای از ریاضی سینوسی و کسینوسی امواج. این که امواج با فرکانس پایین است که تنها از بین بردن بالا و پایین یک یا دو بار در سراسر تصویر نشان دهنده مقیاس تفاوت مانند بالا و پایین افق است. بالا-از بین بردن امواج با فرکانس بالا و پایین چند بار در سراسر یک تصویر و نشان دادن مقیاس کوچک تفاوت بود بین تیغه از چمن.

محققان می توانند در روابط بین این امواج-چقدر با فرکانس بالا در مقابل فرکانس پایین کنتراست وجود دارد که در تصویر. Hulse کار نگاه است که اندازه گیری به بررسی بصری ارتباط بین زیستگاه و ماهی است که در آن زندگی می کردند. و مطمئن شوید به اندازه کافی محاسبات او نشان داد که یک همبستگی قوی ارائه شواهد حسی در درایو نر darters.

یک استدلال در برابر این ایده که این الگوهای جذاب برای زنان ایده استتار. آیا این را حس را به صورت حیوانات برای مطابقت با الگوهای بصری از محیط زیست خود را برای جلوگیری از خورده شدن و نه برای جذب زنان? Darters در حال قوی تحت فشار شکار, پس, Hulse می گوید: این یک نقطه معتبر است.

اما این واقعیت که او در بر داشت که تنها مرد ماهی مطابقت با محیط خود یک استدلال قوی در حمایت از حسی درایو. شکارچیان نمی تبعیض بین مردان و زنان پس از شما انتظار می رود زنان به همچنین مطابقت با محیط زیست خود را اگر استتار به این دلیل بود.

"کمی توصیف الگوهای بصری یک چالش بزرگ است و وجود ندارد, یک راه آسان برای انجام این کار به طوری که قادر به استفاده از ابزار مانند تبدیل فوریه و تحلیل فوق العاده است" Hulse می گوید. "که در واقع اجازه می دهد تا ما کمیت برخی از این چیزهایی که در طول تاریخ شده است بسیار سخت به توصیف دیگر از با زیپو اصطلاحات."

طمرة مندلسون, استاد علوم زیستی است Hulse مشاور و یک شرکت-نویسنده در مقاله جدید. او فقط شروع به تدوین ایده های این پژوهش با ویژوال بوم Julien Renoult همکار در Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) در مونپلیه, فرانسه و یکی دیگر از co-نویسنده زمانی که Hulse او پیوست آزمایشگاه در سال 2016.

"جولین تا به حال الهام بخش من برای گرفتن مفاهیم از یک میدان به نام انسان تجربی زیبایی شناسی است که در ریاضی و بیولوژیکی اساس بشر قدردانی از هنر و اعمال آنها را به حیوانات' قدردانی از سایر حیوانات" مندلسون می گوید. "من فوق العاده هیجان زده در مورد آن, اما من نمی باید لغو احکام صادره ی ریاضی به واقعا آن را به عنوان دور به عنوان آن می تواند."

بنابراین زمانی که Hulse وارد "این یک بازی کامل است. سام دانشجویی ایده آل برای انجام این پروژه است."

Hulse نیز صرف چند ماه در فرانسه کار با Renoult به آهن از برخی از آماری چالش های کار--که بسیاری شد. "داده ها تجزیه و تحلیل شد بسیار پیچیده تر از ما فکر و وجود دارد بسیاری از ویژگی های مبادله," Hulse می گوید. "پس واقعا عالی بود قادر به کار وجود دارد به طور مستقیم با Julien است که در بسیاری از زمینه ها با این نوع از روش."

Hulse کشیده شد به این کار با ترکیب منحصر به فرد از مهارت های آن نیاز است. "من عاشق طبیعت میان رشته ای آن است. ما گرد هم آوردن زمینه, زیست شناسی, زیست شناسی حسی کمی از نوروبیولوژی و تجزیه و تحلیل تصویر," او می گوید. "این یکی از جذاب ترین چیز در مورد این پروژه برای من--من چقدر به یادگیری و چقدر من را به تکه های کوچک از بسیاری از مناطق مختلف است."

در حال حاضر Hulse, Mendelson و Renoult هیجان زده برای دیدن که در آن کار جدید خود را منجر می شود. "وجود دارد نه بسیاری از نظریه در انتخاب است که می تواند مورد استفاده قرار گیرد به توضیح دهد که چرا شما یک الگوی تکامل در یک حیوان که در آن شما ببینید یک متفاوت تکامل در یک گونه از نزدیک," Hulse می گوید.

یافته های جدید برای باز کردن درب به مقدار بیشتر اکتشاف با گونه های مختلف از جمله حیوانات که زنده بر روی زمین است. در هر گروه از حیوانات که متکی بر چشم انداز اتحاد بصری متمایز محیط های که در آن حیوانات متمایز زیستگاه تنظیمات Hulse استدلال می کند: "این نظریه باید نگه دارید."

###