Informatie

Kunnen twee soorten wapenwedloop worden gestabiliseerd?


Ik probeer een evolutiesimulator te bouwen waarin er groep A en groep B is, elke groep heeft 9 leden per generatie. Elke generatie zal elk lid van groep A deelnemen aan een competitie (in de vorm van een gevecht) met een willekeurig lid van groep B, en de fitheid wordt berekend op basis van hoe snel en met hoe weinig verliezen het leger van het ene lid het andere zal vernietigen. De beste leden van elke groep worden dan de ouders van de volgende generatie.

(Merk op dat een "individu" van elke groep in feite een genetisch bepaald neuraal netwerk is dat een zwerm robots bestuurt, beschouw het als een zwerm mieren die hetzelfde DNA delen en dus effectief kan zijn als één individu)

Zal dit ertoe leiden dat zowel groep A als B een fenotype/strategie hebben die niet veel verandert gedurende vele generaties, of zal het resulteren in strategieën die geleidelijk veranderen gedurende de generatie, waarbij elke succesvolle, significante verandering de oude strategie van de tegenstander te slim af is totdat de tegenstander een tegenstrategie ontwikkelt?


Om Cort Ammon te herformuleren. Het hangt af van hoe u het systeem instelt.

Stel je elke gevechtsstrategie voor als een punt op een landschap. Goede strategieën bevinden zich op hoger gelegen grond, slechtere strategieën bevinden zich op lager gelegen terrein.

A en B hebben elk hun eigen gevechtsstrategie en beginnen dus op verschillende punten in dit landschap. Mutaties stellen een soort (zeg A) in staat om de strategieën rond zijn startpunt te verkennen. Selectie zal ervoor zorgen dat die verkenning wordt ingeperkt.

Als A zich op een helling van een heuvel bevindt, zal selectie (dwz je gevechts- en paringssysteem) ervoor zorgen dat de A-populatie op deze helling omhoog drijft. Als A zich echter op de top van een kleine heuvel bevindt, kan hij nergens anders heen.

Dus hoe het scenario zich zal ontwikkelen, hangt af van de initiële startcondities van populatie A en B. De mutatiesnelheid/genetische variabiliteit van de populatie (dwz hoeveel strategieën de populatie kan verkennen rond haar initiële strategie).

Bijkomende factoren is het genetische systeem dat je hebt. Als individuen van jouw soort maar één strategie kunnen hebben (haploïde), zal de soort gebonden zijn aan zijn lokale heuvel. Als een individu echter meer dan één gevechtsstrategie tegelijk kan hebben (dwz een diploïde of genduplicatie in RL), dan kan het individu een gevechtsstrategie hebben die werkt (lokale piek) en een tweede strategie hebben die vrij kan evolueren ... vrij om het landschap te verkennen ... door valleien van slechte strategieën afdalen ... en uiteindelijk de voet van een berg vinden ... waarvan de topconditie zelfs hoger is dan de lokale piek die hij begon.


Helaas varieert het antwoord hierop enorm op basis van uw individuele implementaties van de simulatie.

Laten we aannemen dat As dominant is bij een bepaalde iteratie. We kunnen de genomen van B opsommen die A kunnen verslaan. Daarmee kunnen we zien hoe "dicht" B bij een van die genomen is. Als B ver genoeg verwijderd is van die "winnende" genomen, kan het voor B moeilijk zijn om uiteindelijk A te overwinnen.

Let op ik zeg moeilijk, in plaats van onmogelijk. Uiteindelijk zal B door willekeurige kans uiteindelijk de teller vinden van wat A aan het doen is indien we nemen aan dat B dit in een vacuüm mag doen.

Onthoud dat, terwijl jullie individuen 'concurreren', het in feite de populaties zijn die evolueren. Als uw regels voldoende introspectie toestaan ​​van hoe B werkt, kan A B tot zwakte brengen. A kan opzettelijk een paar van B's minst fitte individuen een gevecht laten winnen, met het uitdrukkelijke doel om uw regels voor de volgende generatie te misbruiken om ervoor te zorgen dat B ongeschikt blijft. Alle B's die er interessant uitzien, worden zo snel mogelijk uitgewist.

Dat doen we eigenlijk met ongediertebestrijding. Een bekende methode van ongediertebestrijding is om een ​​klein hoekje van een veld onbeschermd te laten en de rest te besproeien. Alle insecten die resistentie ontwikkelen, zullen waarschijnlijk paren met de vele insecten die op de bespoten hoek opgroeiden, waardoor de kans groter wordt dat die resistente genen worden verdund of zelfs verloren gaan. Dit vergroot hoe lang een boer een bepaald bestrijdingsmiddel kan gebruiken voordat hij het gebruik moet verhogen of moet overschakelen op een nieuw bestrijdingsmiddel.

Aan de andere kant zijn er games waarbij wapenwedloopsoorten zich nooit stabiliseren. Als je een systeem bouwt op basis van de Chinese 5 Elementen, is het systeem ontworpen om twee entiteiten aan te moedigen om eeuwig op de cyclus te draaien en nooit volledig te stabiliseren, tenzij je een overactieve toestand bereikt (wat voor beide partijen als zeer ongewenst wordt beschouwd).

Dus het hangt er echt van af wat uw specifieke regels doen. Uw regels kunnen stabiliteit toestaan, of niet.


Download en print dit artikel voor uw persoonlijke wetenschappelijke, onderzoeks- en educatieve doeleinden.

Koop een los nummer van Wetenschap voor slechts $ 15 USD.

Wetenschap

Vol 333, uitgave 6044
12 augustus 2011

Artikel Gereedschap

Log in om een ​​waarschuwing voor dit artikel toe te voegen.

Door E. Toby Kiers, Marie Duhamel, Yugandhar Beesetty, Jerry A. Mensah, Oscar Franken, Erik Verbruggen, Carl R. Fellbaum, George A. Kowalchuk, Miranda M. Hart, Alberto Bago, Todd M. Palmer, Stuart A. West , Philippe Vandenkoornhuyse , Jan Jansa , Heike Bücking

Wetenschap 12 aug. 2011 : 880-882

Planten en de bijbehorende schimmels belonen partners die de beste middelen bieden om mutualisme in complexe systemen in stand te houden.


De diversiteit, biogenese en activiteiten van endogene silencing van kleine RNA's in Arabidopsis

Bij eukaryote RNA-silencing verwerken RNase-III-klassen van enzymen in de Dicer-familie dubbelstrengs RNA van cellulaire of exogene oorsprong tot kleine RNA-moleculen (sRNA). sRNA's worden vervolgens geladen in effectoreiwitten die bekend staan ​​als ARGONAUTE's (AGO's), die, als onderdeel van RNA-geïnduceerde silencing-complexen, zich richten op complementair RNA of DNA voor silencing. Planten hebben een grote verscheidenheid aan routes ontwikkeld via het Dicer-AGO-consortium, wat hoogstwaarschijnlijk een deel van hun fenotypische plasticiteit ondersteunt. Dicer-achtige eiwitten produceren alle bekende klassen van plant-silencing-sRNA's, die steevast worden gestabiliseerd via 2′-O-methylering gemedieerd door HUA ENHANCER 1 (HEN1), mogelijk versterkt door de werking van verschillende RNA-afhankelijke RNA-polymerasen, en functioneren door een verschillende AGO-eiwitten. Hier bekijken we de bekende kenmerken en biochemische eigenschappen van de belangrijkste silencing-factoren die in de modelfabriek worden gevonden Arabidopsis thaliana. We beschrijven ook hoe interacties tussen deze kernfactoren en meer gespecialiseerde eiwitten de productie mogelijk maken van een overvloed aan silencing-sRNA's die betrokken zijn bij een groot aantal biologische functies. We benadrukken in het bijzonder de biogenese en activiteiten van het tot zwijgen brengen van sRNA's van endogene oorsprong.


Kunnen twee soorten wapenwedloop worden gestabiliseerd? - Biologie

Een Steady State of Dynamic Equilibrium is waar de omstandigheden min of meer constant worden gehouden door negatieve feedbacksystemen die binnen het ecosysteem werken. Het meeste hiervan is besproken in lessen 6-2 en 6-3, dus dit wordt een beetje een herhalingsles, maar we gaan dieper in op concepten en woordenschatwoorden.

De principes van ecosysteemstabiliteit zijn:

  • Ecosystemen voeren afval af en vullen voedingsstoffen aan door alle elementen te recyclen.
  • Ecosystemen gebruiken zonlicht als hun energiebron.
  • De omvang van een consumentenpopulatie wordt zodanig gehandhaafd dat overbegrazing en andere vormen van overmatig gebruik niet voorkomen.
  • Biodiversiteit blijft behouden.

Factoren die de stabiliteit van ecosystemen beïnvloeden, zijn biotisch potentieel en milieuresistentie. Dit kan in de vorm zijn van: positieve en negatieve factoren van populatiegroei, abiotisch of biotisch, soortendiversiteit die sterk gecorreleerd is met stabiliteit, evenals met klimaat.

Stabiliteit van een ecosysteem moet ook weerstand hebben tegen verandering. Deze weerstand tegen verandering heeft drie vormen: traagheid - de weerstand tegen verandering, veerkracht - het vermogen om te herstellen van verandering en opvolging - de vervanging van soorten door een andere.

Bevolking versus individuen

  • Individuen worden geboren, ze groeien en ze sterven.
  • Populaties hebben een geboortecijfer, een groeicijfer en een sterftecijfer.
  • Populaties kunnen evolueren en ze vertonen een verspreidingspatroon.

Biotisch potentieel

  • Definitie: Het aantal nakomelingen dat een soort onder ideale omstandigheden kan voortbrengen.
  • Werving - overleving van de jongen door de vroege groeistadia van een soort.
  • Planten planten zich over het algemeen voort via zaden en sporen.
  • Dieren planten zich voort door eieren te leggen of levende jongen te krijgen.
  • Er is een populatieaantal waaronder een soort niet kan overleven.
  • Het resultaat is uitsterven.

Ecologische factoren die dynamische veranderingen in een populatie of soort in een bepaalde ecologie of omgeving kunnen beïnvloeden, worden meestal in twee groepen verdeeld: abiotisch en biotisch.

Abiotische factoren zijn geologische, geografische, hydrologische en klimatologische parameters. Een biotoop is een ecologisch uniform gebied dat wordt gekenmerkt door een bepaalde reeks abiotische ecologische factoren. Specifieke abiotische factoren zijn onder meer:

  • Water, dat tegelijkertijd een essentieel element van het leven en een milieu is
  • Lucht, die zuurstof, stikstof en koolstofdioxide levert aan levende soorten en de verspreiding van stuifmeel en sporen mogelijk maakt
  • Bodem, tegelijkertijd voedingsbron en fysieke ondersteuning
  • Bodem-pH, zoutgehalte, stikstof- en fosforgehalte, vermogen om water vast te houden en dichtheid zijn allemaal van invloed
  • Temperatuur, die bepaalde extremen niet mag overschrijden, zelfs als de tolerantie voor hitte voor sommige soorten aanzienlijk is
  • Licht, dat energie levert aan het ecosysteem door middel van fotosynthese
  • Natuurrampen kunnen ook als abiotisch worden beschouwd

Biotische ecologische factoren worden beschouwd als intraspecifieke en interspecifieke relaties.

Intraspecifieke relaties zijn die, vastgesteld tussen individuen van dezelfde soort, die een populatie vormen. Het zijn relaties van samenwerking of competitie, met verdeling van het grondgebied, en soms organisatie in hiërarchische samenlevingen.

Interspecifieke relaties zijn interacties tussen verschillende soorten: zijn talrijk en worden meestal beschreven op basis van hun gunstige, nadelige of neutrale effect, bijvoorbeeld symbiose, mutualisme of competitie.

De belangrijkste is de relatie tussen predatie (eten of gegeten worden), wat leidt tot het concept van voedselketens (het gras wordt bijvoorbeeld geconsumeerd door de herbivoor, zelf geconsumeerd door een carnivoor, zelf geconsumeerd door een carnivoor van grotere maat). Een hoge verhouding roofdier tot prooi kan een negatieve invloed hebben op zowel het roofdier als de prooi door de beschikbaarheid van voedsel en een hoog sterftecijfer voorafgaand aan geslachtsrijpheid te verminderen, wat de populaties van zowel het roofdier als de prooipopulaties kan verminderen (of voorkomen) .

Selectieve jacht op soorten door de mens, wat leidt tot een afname van de populatie, is een voorbeeld van een hoge verhouding tussen roofdieren en prooien in actie. Andere interspecifieke relaties zijn onder meer parasitisme, infectieziekten en concurrentie om het beperken van hulpbronnen, wat kan optreden wanneer twee soorten dezelfde ecologische niche delen.

De bestaande interacties tussen de verschillende levende wezens gaan gepaard met een permanente vermenging van minerale en organische stoffen, opgenomen door organismen voor hun groei, hun onderhoud en hun reproductie, om uiteindelijk als afval te worden afgewezen. Deze permanente recycling van de elementen (met name koolstof, zuurstof en stikstof) en het water worden biogeochemische kringlopen genoemd.

Ze garanderen een duurzame stabiliteit van de biosfeer (tenminste wanneer ongecontroleerde menselijke invloed en extreme weersomstandigheden of geologische verschijnselen buiten beschouwing worden gelaten). Deze zelfregulering, ondersteund door negatieve feedbackcontroles, zorgt voor het voortbestaan ​​van de ecosystemen.

Dit blijkt uit de zeer stabiele concentraties van de meeste elementen van elk compartiment. Dit wordt aangeduid als homeostase. Het ecosysteem evolueert ook naar een toestand van ideaal evenwicht, bereikt na een opeenvolging van gebeurtenissen, de climax (een vijver kan bijvoorbeeld een veenmoeras worden).

Omgevingsweerstand: is de combinatie van alle abiotische en biotische factoren die de groei van een populatie kunnen beperken.
De invloed van een extrinsieke factor komt van buiten de bevolking. Intrinsieke factoren zijn 'ingebouwd' in de populaties zelf. Hieronder vindt u een gedeeltelijke lijst van factoren die de groei van een populatie kunnen beperken.

Ecosystemen zijn dynamisch. Ze passen zich voortdurend aan veranderingen in de omgeving aan. Ze hebben duidelijke tolerantiegrenzen (beperkende factoren). Tot de meest dominerende van de abiotische factoren behoren temperatuur en neerslag, die over een langere periode het klimaat vertegenwoordigen.

Een vergelijking van onvolwassen en volwassen ecosystemen

kenmerk Onvolwassen Volwassen
Voedselketens Lineair, meestal grazers Web-achtig, voornamelijk afval
Voedsel webben Eenvoudig Complex
populaties instabiel Stal
Afbrekers Enkele Veel
Jaarlijkse plantgrootte Klein Groot
Netto productiviteit Hoog Klein
Soortdiversiteit Laag Hoog
Niche specialisatie Breed Smal
Nutriëntencycli Open Gesloten

Gemeenschap Krabgras Hoog gras, kruidachtige planten Dennen komen binnen Dennenbos Hardhout komt binnen Hardhouten bos climax gemeenschap
jaren 0-1 1-3 3-10 10-30 30-70 70+

Dus wat is secundaire successie? Secundaire successie vindt plaats waar gemeenschappen vroeger bestonden, maar werden vernietigd door natuurlijke of door de mens veroorzaakte oorzaken. Dit kunnen gebieden zijn waar bossen worden gekapt of vernietigd door brand, andere natuurrampen en ziekten. Verlaten landbouwgronden ondergaan ook secundaire successie. Een vulkaan of een andere catastrofe zal er ook voor zorgen dat een gebied secundaire successie ondergaat. Meestal herstelt secundaire successie de oorspronkelijke gemeenschap veel sneller dan primaire successie, omdat er toch al grond bestaat, het kan honderd jaar of langer duren voordat het climaxstadium terugkeert, als dat ooit het geval is.

Blote onderkant Ondergedompelde vegetatie Opkomende vegetatie Tijdelijke vijver en prairie Beuken- en esdoornbos
Pioniersgemeenschap -------------------------------------------------- -------------------------------------------------- > Climax-gemeenschap

1. Pionierssoorten - de eerste soort die een onbewoond gebied koloniseerde. Voor planten begint het met korstmossen en mossen, voor dieren meestal insecten.

2. Opvolging - de herhaalde vervanging van de ene soort door de andere in de loop van de tijd. Het is het resultaat van competitie tussen soorten en wordt soms seriële successie genoemd. De hele progressie van een pionier naar een climaxgemeenschap wordt een sere genoemd.

3. Climax-gemeenschap - de laatste fase van de opvolging. Het is een langlevende, zichzelf in stand houdende gemeenschap of ecosysteem gebaseerd op de beperkende factoren van de omgeving.

4. Primaire opvolging (opeenvolging van kale rotsen) - opeenvolging die plaatsvindt op een gebied dat voorheen verstoken was van leven. Korstmossen, een mutualistische relatie tussen een alg en een schimmel, zijn de pionierende plantengemeenschap op het land.

5. Aquatische successie - zin die wordt gebruikt om primaire successie in waterlichamen te beschrijven. Met uitzondering van de oceanen worden binnenwateren als tijdelijk beschouwd. Primaire successie omvat de geleidelijke opvulling van het waterlichaam totdat er een "droge" terrestrische omgeving bestaat die een climaxgemeenschap ondersteunt.

6. Secundaire opvolging - successie die plaatsvindt in een eerder bewoond gebied, maar teruggezet in een eerder stadium. Het begint met de vernietiging van verstoring van het bestaande ecosysteem. Dit kan het gevolg zijn van natuurrampen zoals tornado's, branden, orkanen, vulkanen, enz. of het optreden van de mens in gevallen van landbouw, houtkap, opvullen van wetlands enz.

7. Geografische opvolging - een uitdrukking die wordt gebruikt om de relatie tussen hoogte-, breedtegraad- en climaxgemeenschappen te verklaren. Als iemand een berg bij de evenaar zou beklimmen, zouden ze door dezelfde reeks gemeenschappen gaan alsof ze naar de pool waren gelopen.

8. Bevolkingsexplosie - de term voor exponentiële groei van een bevolking.

9. Vervangingsniveau de term die gebruikt wordt wanneer rekrutering gelijk is aan volwassen sterftecijfers.


Dierendiversiteitsweb

Geografisch bereik

Uromastyx acanthinura komt voor in de Sahara woestijn van de Sahara Atlas (Marokko, Tunesië) tot Soedan en van Mauritanië tot Algerije en Egypte. Het is wijdverbreid in heel Noord-Afrika als geheel. Omdat het een territoriale soort is die een relatief harde en onproductieve habitat bewoont, is het vrij dun verspreid over de gebieden die het bewoont en kan de bevolkingsdichtheid laag zijn. (Bartlett, 2003 Gray, 2001 Highfield en Slimani, 2010)

Habitat

Uromastyx acanthinura beslaat woestijnhabitats, maar neemt specifiek rotsachtige gebieden in beslag die zijn holen kunnen ondersteunen. In de woestijn zijn de meest voorkomende habitats rotsachtige of semi-rotsachtige zandgebieden en, zelden, open zandwoestijn. De holen die deze soort bouwt, bevinden zich vaak onder struiken of in hoge rotswanden. Wanneer deze soort in zachter bevuilde habitats leeft, kan hij graven om zijn holen te maken. Het kan nog steeds in rotsachtige gebieden leven door gebruik te maken van natuurlijke scheuren en openingen in de rotswand. Over het algemeen zal deze hagedis gebruik maken van hoge kliffen en oevers, de oevers van droge rivieren of gestabiliseerde duinen. De hoogte van zijn leefgebied kan variëren van 1.000 tot 2.000 meter. De temperatuur in het leefgebied van U. acanthinura kan variëren van -7 graden Celsius tot 60 graden Celsius. Deze soort is echter in staat om een ​​minimale lichaamstemperatuur van ongeveer 20 graden C te handhaven door toevlucht te zoeken in holen. De holen hebben de neiging om binnen een temperatuurbereik van ongeveer 20 tot 25 graden Celsius te blijven. De vochtigheid in deze habitat kan een zeer breed bereik hebben, afhankelijk van de hoeveelheid regen, hoewel regen zeldzaam is. Uromastyx acanthinura kan daarom een ​​vrij breed scala aan omgevingsvochtigheid verdragen en veel variatie in de hoeveelheid beschikbaar water. ("Uromastyx acanthinura", 2006 Bartlett, 2003 Highfield en Slimani, 2010)

  • Habitatregio's
  • gematigd
  • aards
  • terrestrische biomen
  • woestijn of duin
  • Bereik hoogte 1000 (laag) m 3280,84 (laag) ft
  • Gemiddelde hoogte 2000 m 6561,68 ft

Fysieke beschrijving

Noord-Afrikaanse stekelige staarthagedissen bereiken een maximale totale lichaamslengte van 40 tot 43 cm en een volwassen massa van 450 g. Deze hagedissen hebben een dorsaal afgeplat lichaam en de staart, zoals de naam doet vermoeden, is groot en bedekt met geringde stekels. Individuen kunnen een grote variatie in kleur vertonen, aangezien de schubben van volwassenen soms gevlekt rood, oranje, groen of geel zijn, hoewel de basiskleur grijs is. Juveniele individuen zijn bijna altijd grijs en bruin. Schaalkleuren bereiken hun grootste intensiteit op ongeveer vier jaar oud, wat samenvalt met het bereiken van seksuele volwassenheid. De kleuren veranderen ook met het stressniveau en de lichaamstemperatuur.

Het basaal metabolisme lijkt niet rechtstreeks voor deze soort te zijn onderzocht. De stofwisseling is echter onderzocht in de nauw verwante Uromastyx microlepsis. Bij de optimale temperatuur van U. acanthinura (104 graden Fahrenheit) en voor grote hagedissen met een gemiddelde lichaamsmassa is de gemiddelde basale stofwisseling ongeveer 41 ml/uur zuurstof.

Er zijn verschillende ondersoorten van Uromastyx acanthinura beschreven, maar deze zijn moeilijk te onderscheiden zonder locatiegegevens. Sommige autoriteiten negeren aanduidingen van ondersoorten of beschouwen sommige als aparte soorten. ( "Uromastyx acanthinura", 2006 Bartlett, 2003 Gray, 2001 Highfield en Slimani, 2010 Zari, 1991)

Uromastyx acanthinura is niet opvallend seksueel dimorf. Zowel mannetjes als vrouwtjes kunnen bij deze soort dof of fel gekleurd zijn, hoewel de mannetjes gemiddeld genomen kleurrijker zijn dan de meeste vrouwtjes. Over het algemeen zijn mannetjes en vrouwtjes ongeveer even groot, hoewel mannetjes de neiging hebben iets sneller te groeien dan vrouwtjes voordat ze volwassen zijn. Mannetjes kunnen een bredere aars- en staartbasis hebben (waar de hemipenen zijn), een proportioneel grotere kop en grotere, donkerdere femurporiën. Geen van deze kenmerken is onveranderlijk. (Bartlett, 2003 Gray, 2001 Highfield en Slimani, 2010)

Veel Uromastyx-soorten kunnen heel gemakkelijk verward worden. Ze hebben allemaal dezelfde stompe kop en grote, stekelige staarten. Velen kunnen ook vergelijkbare ingewikkelde patronen hebben. De beste manier om soorten van elkaar te onderscheiden, lijkt het observeren van de kleurpatronen op de hagedissen. Uromastyx acanthinura heeft meestal een heldere achtergrondkleur zoals rood, oranje, geel of groen. Dit wordt dan bedekt met een reeks langwerpige, krullende donkerbruine of grijze vlekken. Deze vlekken worden veel dichter op de nek van deze soort. Aangezien de meeste andere soorten niet zo fel gekleurd zijn als U. acanthinura, moeten de kleuren en patronen identificatie mogelijk maken. Dit wordt bemoeilijkt doordat U. acanthinura soms een basisgrijze of bruine kleur heeft, dus voorzichtigheid is geboden. ("Uromastyx acanthinura", 2006 Bartlett, 2003 Highfield en Slimani, 2010)

  • Andere fysieke kenmerken
  • heterothermisch
  • Seksueel dimorfisme
  • gelijk geslacht
  • man kleurrijker
  • Bereik massa 600 (hoog) g 21,15 (hoog) oz
  • Gemiddelde massa 450 g 15.86 oz
  • Bereik lengte 40 tot 43 cm 15,75 tot 16,93 in
  • Gemiddeld basaal metabolisme 41 cm3.O2/g/uur

Ontwikkeling

De eieren van U. acanthinura hebben een lange incubatietijd en komen na 8 tot 10 weken uit. Uromastyx acanthinura voltooit de metamorfose niet. De pas uitgekomen jongen blijven vaak een paar weken tot een paar maanden in het hol voordat ze er zelf op uit trekken. Pas uitgekomen pasgeborenen zijn ongeveer 5 cm lang, gemeten van de snuit tot de aars (de staart niet meegerekend), en ze wegen 4 tot 6 gram. De felle kleuren van deze soort beginnen meestal te verschijnen op de leeftijd van ongeveer een jaar, hoewel ze de neiging hebben om ongeveer drie jaar later het helderst te worden als ze geslachtsrijp zijn. Uromastyx acanthinura bereikt over het algemeen de volledige grootte op 8 tot 9 jaar oud. ( "Uromastyx acanthinura", 2006 Bartlett, 2003 Gray, 2001)

Bij sommige hagedissen is het geslacht van het nageslacht afhankelijk van de incubatietemperatuur, maar fokkers van Uromastyx hebben naar verluidt beide geslachten bij verschillende temperaturen geproduceerd, dus het is mogelijk dat het geslacht bij deze soort genetisch bepaald is. (Bartlett, 2003)

Reproductie

Tijdens het broedseizoen hebben Uromastyx acanthinura-vrouwtjes de neiging bijzonder agressief te worden om indringers van beide geslachten in te graven. Wanneer een mannetje een vrouwtje het hof maakt, schudt hij vaak zijn hoofd heen en weer en maakt hij opdrukkende bewegingen. Zodra hij eindelijk dichtbij genoeg is gekomen, zal het mannetje zijn mond gebruiken om het vrouwtje stevig bij haar zij of haar nek vast te houden en verder te gaan met copuleren. Er is weinig informatie over paringssystemen voor deze hagedis en verder onderzoek is nodig. (Grijs, 2001 Highfield en Slimani, 2010)

Uromastyx acanthinura paren over het algemeen in april en eieren worden meestal een maand na de bevruchting gelegd. De typische paartijd duurt van maart tot juli. Het is aannemelijk dat deze soort één keer per jaar broedt. De eieren zijn elliptisch van vorm en hebben leerachtige schalen. De legselgrootte is meestal 6 tot 23 eieren. Het duurt ongeveer 8 tot 12 weken voordat de eieren uitkomen, en de pas uitgekomen hagedissen wegen tussen de 4 en 6 g. De jongen blijven meestal nog een paar weken tot een paar maanden in het hol van hun moeder. Juveniele Uromastyx acanthinura wordt geslachtsrijp op de leeftijd van ongeveer 4 jaar. ( "Uromastyx acanthinura", 2006 Bartlett, 2003 Gray, 2001 Highfield en Slimani, 2010)

  • Belangrijkste reproductieve functies
  • iteroparous
  • seizoensfokkerij
  • seksueel
  • bevruchting
  • ovipaar
  • Broedinterval Noord-Afrikaanse stekelige hagedissen broeden waarschijnlijk eenmaal per jaar.
  • Broedseizoen Noord-Afrikaanse stekelhagedissen broeden van maart tot juli.
  • Bereik aantal nakomelingen 6 tot 23
  • Bereik tijd tot onafhankelijkheid 3 tot 12 weken
  • Gemiddelde leeftijd bij seksuele of reproductieve volwassenheid (vrouw) 4 jaar
  • Gemiddelde leeftijd bij seksuele of reproductieve volwassenheid (mannelijk) 4 jaar

Ouderlijke investeringen na het leggen van eitjes in Noord-Afrikaanse stekelige hagedissen bestaan ​​uit de aanwezigheid en bewaking van het nest door het vrouwtje. Mannetjes hebben geen ouderlijke investering dan het bevruchten van de eieren. De eieren worden in het hol van het vrouwtje gelegd en de verhoogde agressie die de vrouwtjes vertonen rond het broedseizoen wordt toegeschreven aan bewakingsgedrag. Het vrouwtje bewaakt de eieren in ieder geval gedurende de 8 tot 12 weken die nodig zijn om de eieren uit te komen. Het is echter niet duidelijk of het vrouwtje al dan niet achterblijft om de pasgeborenen te bewaken tijdens hun periode na het uitkomen in het hol. Aangezien Uromastyx acanthinura een solitaire en territoriale soort is, zijn jonge hagedissen hoogstwaarschijnlijk volledig onafhankelijk wanneer ze het hol verlaten en moeten ze hun eigen territorium vestigen. Het is ook waarschijnlijk dat de moeder haar eigen hol behoudt. ( "Uromastyx acanthinura", 2006 Bartlett, 2003 Gray, 2001 Highfield en Slimani, 2010)

  • Ouderlijke investering
  • vrouwelijke ouderlijke zorg
  • voorbemesting
    • Bevoorrading
    • beschermen
      • vrouwelijk
      • beschermen
        • vrouwelijk

        Levensduur/Levensduur

        Er is weinig informatie over de levensduur van Noord-Afrikaanse stekelige staarthagedissen. Er zijn aanwijzingen dat hagedissen in gevangenschap tot 20 jaar hebben geleefd toen ze in het wild werden gevangen. Deze gevangen individuen waren geslachtsrijpe volwassenen, dus het is redelijk om aan te nemen dat ze minstens 4 of 5 jaar oud zouden zijn geweest toen ze werden gevangen. ( "Uromastyx acanthinura", 2006 Bartlett, 2003 Gray, 2001)

        De aanwezigheid van parasieten is geregistreerd bij deze soort. Daarom zijn parasitisme en predatie waarschijnlijk twee factoren die de levensduur beïnvloeden. (Grijs, 2001)

        Gedrag

        Deze soort is vaak erg agressief tegen andere leden van zijn eigen soort. Individuen verdedigen fel territorium tegen indringers. In gevangenschap zullen zelfs broers en zussen die uit hetzelfde nest eieren komen, elkaar aanvallen als ze te lang bij elkaar worden gehuisvest. In gevechten heeft deze soort de neiging om de zijkanten van zijn tegenstanders te bijten. Dit kan in die gebieden wit, kleurloos littekenweefsel achterlaten. (Grijs, 2001)

        Uromastyx acanthinura is een dagelijkse soort, wat betekent dat hij alleen overdag actief is. Ze liggen vaak te zonnebaden als de temperatuur buiten hun hol ergens tussen de 18 en 28 graden Celsius is. Deze soort overwintert in de winter gedurende twee tot vijf maanden, en zal in de zomermaanden in winterslaap gaan als er droogte-achtige omstandigheden zijn. (Bartlett, 2003 Gray, 2001 Highfield en Slimani, 2010)

        • Sleutelgedrag
        • fossoriaal
        • overdag
        • gevestigd
        • winterslaap
        • aestivatie
        • eenzaam
        • territoriaal
        • Bereik territoriumgrootte 10.000 tot 50.000 m ^ 2

        Home Range

        Deze soort is zeer territoriaal en solitair. Het territorium van elk individu kan zich uitstrekken van 10.000 tot 50.000 vierkante meter. Deze soort leeft echter ook in discrete populaties. Populaties kunnen bestaan ​​uit 10 tot 100 individuen die op een vierkante kilometer wonen. De hagedissen zijn vrij sedentair. Ze verplaatsen zich alleen aanzienlijk wanneer ze van voedselplant naar voedselplant reizen en blijven meestal binnen de grenzen van hun territorium. Men denkt dat dit gedrag is dat is ontworpen om predatie te voorkomen. ("Uromastyx acanthinura", 2006 Highfield en Slimani, 2010)

        Communicatie en perceptie

        Er is weinig informatie beschikbaar over de communicatie tussen individuen van deze soort. Verkering omvat visuele weergaven van hoofdzwaaien en push-ups. Mannetjes gebruiken ook afscheidingen van hun femorale en anale klieren om hun territorium te markeren bij het bereiken van seksuele rijpheid. (Highfield en Slimani, 2010)

        Deze soort neemt zijn omgeving waarschijnlijk voornamelijk waar met zicht, op basis van zijn afhankelijkheid van visuele aanwijzingen in verkering. Het kan ook tactiele aanwijzingen gebruiken bij het lokaliseren van voorkeursgrondsoorten voor graven. Er zijn ook aanwijzingen dat ten minste sommige soorten van het geslacht Uromastyx chemische signalen gebruiken om partners en het voedsel dat ze verkiezen te vinden. Studies hebben aangetoond dat mensen de voorkeur geven aan tegels zonder visuele aanwijzingen voor eten, maar besmeurd met favoriete etenswaren. Studies met deze specifieke soort zouden echter nodig zijn om te bevestigen dat dit het geval is voor U. acanthinura. (Bartlett, 2003 Cooper en Al-Johany, 2002)

        • Communicatie kanalen
        • visueel
        • tastbaar
        • chemisch
        • Andere communicatiemodi
        • geursporen
        • Perceptiekanalen
        • visueel
        • tastbaar
        • chemisch

        Eetgewoontes

        Noord-Afrikaanse stekelige hagedissen zijn voornamelijk herbivoor hagedissen. Ze zullen echter ook mieren (familie Hymenoptera) en kevers (familie Tenebrionidae) consumeren. Jonge hagedissen zijn meer bereid om insecten te consumeren. De meeste woestijnplanten die hij eet, zijn zeer vezelig. Het is bekend dat andere Uromastyx-soorten gebruik maken van microbiële spijsvertering en een complex spijsverteringskanaal dat het oppervlak maximaliseert om zoveel mogelijk voedingsstoffen op te nemen.

        Een van de belangrijkste voedselbronnen zijn planten van het geslacht Chenopodium, waaronder vette kippen (Chenopodium-album) en sommige soorten spinazie. Ze eten ook vaak planten van het zouttolerante geslacht Atriplex. Omdat de grond in woestijnen vaak een hoog zoutgehalte heeft, hebben veel planten de neiging om ook hoge zoutconcentraties in hun bladeren te hebben. Als gevolg hiervan heeft deze soort klieren in zijn neusgaten die worden gebruikt om extra zout te verwijderen zonder water te elimineren. (Foley, et al., 1992 Gray, 2001 Highfield en Slimani, 2010)

        • Primair dieet
        • herbivoor
          • folivoor
          • frugivore
          • Dierlijk voedsel
          • insecten
          • Plantaardig voedsel
          • bladeren
          • zaden, granen en noten
          • fruit
          • bloemen

          Predatie

          Specifieke predatoren voor deze soort zijn niet goed bekend. In een nauw verwante soort, Uromastyx aegyptia, worden volwassenen vaak geprepareerd door roofvogels, wolven en honden. Juvenile Uromastyx aegyptia worden gemakkelijker belaagd en worden vaak aangevallen door varanen (geslacht Varanus), klauwieren (Laniidae-familie) en slangen. ( "Uromastyx acanthinura", 2006 Nemtzov, 2008)

          Volwassenen van deze soort zullen zich onmiddellijk in holen verstoppen wanneer ze worden benaderd door een roofdier of nieuwsgierige mens. Uromastyx acanthinura bouwt holen die tot 4 meter diep kunnen zijn en waarin ze zich verstoppen zodra een waargenomen dreiging nadert. De holen kunnen ook meerdere in- en uitgangen hebben die worden gebruikt om roofdieren te verwarren en te ontsnappen. Als ze worden aangevallen terwijl ze in het hol zijn, gebruiken deze hagedissen hun krachtige ledematen om zich stevig vast te klampen aan de muren van het hol om te voorkomen dat ze naar buiten worden gesleept. Als ze buiten het hol worden aangevallen, aarzelen ze niet om hun grote stekelige staarten te gebruiken om zichzelf te verdedigen.

          De jongeren bouwen geen holen, maar hebben in plaats daarvan de neiging om onder stenen of andere ondiepe schuilplaatsen te verblijven. Als ze worden benaderd, is hun eerste strategie om te bevriezen. Pas na enkele ogenblikken zullen ze beschutting zoeken. Juveniele hagedissen lijden waarschijnlijk aan hogere sterftecijfers vanwege dit gedrag. ( "Uromastyx acanthinura", 2006 Gray, 2001 Highfield en Slimani, 2010)

          • bekende roofdieren
            • Klauwier (familie Laniidae)
            • roofvogels
            • Wolven (geslacht Canis)
            • Honden (geslacht Canis)
            • Monitorhagedissen (geslacht Varanus)
            • slangen

            Ecosysteemrollen

            Deze soort fungeert als prooi voor vele vogels, slangen, wolven en monitorhagedissen en ondersteunt zo de lokale populaties. Uromastyx acanthinura fungeert ook als gastheer voor verschillende soorten inwendige parasieten, waaronder rondwormen, draadwormen, lintwormen en protozoa. De nematodensoort Foleyella candezei is gevonden in de lever of onder de huid van deze hagedissen, vooral bij individuen die in Algerije wonen. Externe parasieten omvatten verschillende mijten en teken. Aangezien U. acanthinura een herbivoor is, kan het helpen bij het verspreiden van de zaden van de planten die het eet. (Bartlett, 2003 Yildirimhan, et al., 2006)

            De gravende activiteiten van deze soort kunnen ook van invloed zijn op het ecosysteem. Voor de verwante soort U. aegyptia is bevestigd dat andere organismen zich in hun holen kunnen nestelen, zoals insecten en slangen. Aangezien U. acanthinura zich ook bezighoudt met graven in gebieden die worden bevolkt door slangen en insecten, kan hetzelfde voordeel voor andere organismen optreden met de holen van deze soort. Ook is de grond in woestijnen vaak zoutrijk. Wanneer holen diep onder de grond worden gegraven, kan het grond met een lager zoutgehalte naar de oppervlakte brengen. Dit kan gunstig zijn voor planten die rond de holen groeien en die een lagere zouttolerantie hebben. (Nemtzov, 2008)

            • Nematoden ( Foleyella candezei )
            • Rondwormen
            • wormen
            • lintwormen
            • Protozoa

            Economisch belang voor mensen: positief

            Een voordeel dat deze dieren mensen bieden, is door de handel in huisdieren. Hun felle kleuren maken ze tot een begeerlijke huisdiersoort. Uromastyx acanthinura is in het verleden internationaal verhandeld en was ooit de meest verhandelde Uromastyx-soort. Het fokken in gevangenschap heeft nu de markt voor in het wild gevangen dieren verminderd. ( "Uromastyx acanthinura", 2006 Bartlett, 2003)

            Er is ook exploitatie van deze hagedissen voor voedsel en medicijnen. Though they are listed as Near Threatened in the IUCN red list, local native people have likely eaten and used them for medicine for many years, so illegal trapping is unlikely to stop anytime soon. This species is also sold as souvenirs or live. Live specimens are apparently sold frequently by children along roadsides at only the equivalent of $1.75 to $4.70. Certain herbalists and traditional healers in the southern part of its range use this species in medicine. There do not seem to be any studies available indicating any true medicinal use of this lizard, so this use is most likely based on culture. There are also some native tribes that use the skin of this species for holding liquid, and it is apparently often used as a baby bottle. ("Uromastyx acanthinura", 2006 Highfield and Slimani, 2010)

            Economisch belang voor mensen: negatief

            There are no true negative effects on humans caused by this species.

            Staat van instandhouding

            The international trade of Uromastyx acanthinura is currently regulated by CITIES and is listed with all other Uromastyx species in Appendix II. Successful trade regulation is difficult to enforce as many can be sold through underground markets. This species is often misidentified, therefore making regulation increasingly difficult.

            Additional threats to this species includes agricultural grazing on plants that U. acanthinura commonly eats which creates competition for resources. More important factors that threaten its survival tend to come from humans through the pet trade and trapping for food and medicine. Road mortality is of great concern as the heat-absorbing roads are an attractive basking spot for these lizards.

            Other Comments

            More studies of this and related species in the wild are needed to better define ecological niches and assist conservation efforts.

            Bijdragers

            Megan Climans (author), Michigan State University, James Harding (editor), Michigan State University, Rachelle Sterling (editor), Special Projects.

            Woordenlijst

            living in the northern part of the Old World. In otherwords, Europe and Asia and northern Africa.

            uses smells or other chemicals to communicate

            in woestijnen laag (minder dan 30 cm per jaar) en onvoorspelbare regenval resulteert in landschappen die worden gedomineerd door planten en dieren die zijn aangepast aan droogte. Vegetatie is meestal schaars, hoewel spectaculaire bloemen kunnen optreden na regen. Woestijnen kunnen koud of warm zijn en de dagelijkse temperatuur schommelt meestal. Ook in duingebieden is de vegetatie schaars en zijn de omstandigheden droog. Dit komt omdat zand het water niet goed vasthoudt en er dus weinig beschikbaar is voor planten. In duinen bij zeeën en oceanen wordt dit nog verergerd door de invloed van zout in de lucht en de bodem. Zout beperkt het vermogen van planten om water op te nemen via hun wortels.

            a substance used for the diagnosis, cure, mitigation, treatment, or prevention of disease

            parental care is carried out by females

            union of egg and spermatozoan

            an animal that mainly eats leaves.

            A substance that provides both nutrients and energy to a living thing.

            Referring to a burrowing life-style or behavior, specialized for digging or burrowing.

            an animal that mainly eats fruit

            An animal that eats mainly plants or parts of plants.

            having a body temperature that fluctuates with that of the immediate environment having no mechanism or a poorly developed mechanism for regulating internal body temperature.

            the state that some animals enter during winter in which normal physiological processes are significantly reduced, thus lowering the animal's energy requirements. The act or condition of passing winter in a torpid or resting state, typically involving the abandonment of homoiothermy in mammals.

            offspring are produced in more than one group (litters, clutches, etc.) and across multiple seasons (or other periods hospitable to reproduction). Iteroparous animals must, by definition, survive over multiple seasons (or periodic condition changes).

            the area in which the animal is naturally found, the region in which it is endemic.

            reproduction in which eggs are released by the female development of offspring occurs outside the mother's body.

            the business of buying and selling animals for people to keep in their homes as pets.

            communiceert door geuren te produceren uit speciale klier(en) en deze op een oppervlak te plaatsen of anderen ze kunnen ruiken of proeven

            breeding is confined to a particular season

            reproduction that includes combining the genetic contribution of two individuals, a male and a female

            uses touch to communicate

            that region of the Earth between 23.5 degrees North and 60 degrees North (between the Tropic of Cancer and the Arctic Circle) and between 23.5 degrees South and 60 degrees South (between the Tropic of Capricorn and the Antarctic Circle).

            defends an area within the home range, occupied by a single animals or group of animals of the same species and held through overt defense, display, or advertisement

            uses sight to communicate

            Referenties

            TRAFFIC Europe. An assessment of the international trade in Spiny-Tailed Lizards Uromastyx with a focus on the role of the European Union. AC20 Inf. 13. Online: Convention on International Trade in Endangered Species. 2004. Accessed December 09, 2010 at http://www.cites.org/common/com/ac/20/E20-inf-13.pdf.

            Convention on International Trade in Endangered Species. Uromastyx acanthinura. AC22 Doc. 10.2. Online: Convention on International Trade in Endangered Species. 2006. Accessed December 07, 2010 at http://www.cites.org/eng/com/ac/22/E22-10-2.pdf.

            Bartlett, R. 2003. Spiny-tailed Agamids: Uromastyx and Xenagama . Hauppauge, New York: Barron's Educational Series, Inc..

            Cooper, W., A. Al-johany. 2002. Chemosensory responses to foods by an herbivorous acrodont lizard, Uromastyx aegyptius. Journal of Ethology , 20: 95-100.

            Foley, W., A. Bouskila, A. Shkolnik, I. Choshniak. 1992. Microbial digestion in the herbivorous lizard Uromastyx aegyptius (Agamidae). Journal of Zoology , 226: 387-398.

            Gray, R. 2001. "The Natural history, husbandry and captive propogation of the Moroccan spiny-tailed lizard (Uromastyx Acanthinurus)" (On-line). Accessed December 07, 2010 at http://www.kingsnake.com/uromastyx/caresheets/MOROCCON1.htm.

            Highfield, A., T. Slimani. 2010. "The spiny-tailed lizard at home - Uromastyx acanthinurus in southern Morocco" (On-line). Tortoise Trust. Accessed December 07, 2010 at http://www.tortoisetrust.org/articles/uromastyx.html.

            Nemtzov, S. 2008. Uromastyx lizards in Israel. NDF Workshop Case Studies, WG 7 - Case Study 5: 1-22.

            Yildirimhan, H., S. Goldberg, C. Bursey. 2006. Helminth Parasites of the Caucasian Agama, Laudakia caucasia, and the Roughtail Rock Agama, Laudakia stellio (Squamata: Agamidae), from Turkey. Comparitive Parasitology , 75/2: 257-262. Accessed December 09, 2010 at http://www.bioone.org/doi/abs/10.1654/4205.1.

            Zari, T. 1991. The influence of body mass and temperature on the standard metabolic rate of the herbivorous desert lizard, Uromastyx Microlepsis. Journal of Thermal Biology , 16/3: 129-133.


            Scientists Sequence Genome of Extinct Steller’s Sea Cow

            A multinational team of researchers has successfully sequenced and analyzed the genome of the Steller’s sea cow (Hydrodamalis gigas). Their results show that this large aquatic mammal definitively embarked on the road toward extinction long before the arrival of the first Paleolithic hunter-gatherers in the Beringia, which is estimated to have occurred at least 25,000-30,000 years ago.

            Life reconstruction of the Steller’s sea cow (Hydrodamalis gigas). Image credit: Biodiversity Heritage Library / Sci-News.com.

            The Steller’s sea cow is an extinct species of marine mammal from the order Sirenia, which contains four living species: three species of manatees and the dugong, the closest species to the Steller’s sea cow as has been shown in previous studies.

            It inhabited the coastal areas of the North Pacific Ocean — including the Bering Sea — during the Pleistocene and Holocene epoch.

            The last population of the Steller’s sea cow was discovered in 1741 by the Vitus Bering’s Great Northern Expedition along the coasts of the Commander Islands, and it was gone by the end of the 18th century.

            The Steller’s sea cow was up to 11 tons in mass and up to 10 m in length however, adult animals from the last population were significantly smaller.

            German biologist Georg Wilhelm Steller, who participated in the Vitus Bering’s Expedition, stated that the animal weighted around 4.5-5.9 tons and had a body length of 7.5 m. He also documented it as a stenobiontic species that adapted to brown algae diets (mainly kelp) and the cold coastal conditions of the Bering Sea region.

            Recent studies suggested that the climate changes and Paleolithic human hunting may have reduced Steller’s sea cow population levels before European sailors made the last strike in the evolutionary history of the species.

            They also suggested that the marine animal was doomed to extinction, even without the direct killing of the last population, because of the overhunting on sea otters and the co-occurring loss of kelp forests in this region.

            To investigate the population history of the Steller’s sea cow, Dr. Artem Nedoluzhko of Nord University in Norway and colleagues sequenced the extinct mammal’s nuclear and mitochondrial genomes.

            To do this, they extracted DNA from a well-preserved petrous bone housed in the Kaliningrad Museum of the Ocean.

            “We showed that well-preserved Steller’s sea cow petrous bone was a good source of endogenous DNA,” they noted.

            The scientists found that the nuclear and mitogenomes of the Steller’s sea cow contain around 1.24 billion base pairs and 16,896 base pairs, respectively.

            Their analysis shows that the gene diversity of the last population of the Steller’s sea cow was low and comparable to the last woolly mammoth population that inhabited Wrangel Island 4,000 years ago.

            “This marine mammal was most likely a victim of significant climate changes during the Pleistocene and the associated environmental and biodiversity changes,” the authors said.

            “The sea level and temperature changes during the Late Pleistocene may have negatively affected the Steller’s sea cow populations because they inhabited the coastal zone.”

            “Due to several morphological traits Steller’s sea cows could not dive deep, so when the sea retreated and the temperature dropped, the number of suitable feeding sites for the animals decreased.”

            “The starvation and the associated fragmentation of distribution possibly led to the origin of the small, separate refugia on the North Pacific islands for this mammal.”

            “Approximately 5,000 years ago, the sea level stabilized however, by this time, the range and Steller’s sea cow population size had significantly decreased.”

            “Paleolithic hunter-gatherers also made their contribution to the extinction of the Steller’s sea cow, but, to be fair, only a few finds of the species have been described from dozens of Holocene coastal archeological sites in the Bering Sea region.”

            “Finally, we conclude that the population on the Commander Islands, which was the last surviving Steller’s sea cow population, like the last woolly mammoth population from Wrangel Island, was subject to reduced genetic diversity and possibly, despite the size (around 2,000 animals), was on the verge of extinction by the time of the arrival of the Vitus Bering’s Great Northern Expedition.”

            De resultaten zijn gepubliceerd in het tijdschrift Natuurcommunicatie.


            Gafni, O. et al. Natuur 504, 282–286 (2013).

            Brons, I.G.M. et al. Natuur 448, 191–195 (2007).

            Tesar, P.J. et al. Natuur 448, 196–199 (2007).

            Krtolica, A. et al. Stem Cells 25, 2215–2223 (2007).

            De Los Angeles, A., Loh, Y.-H., Tesar, P.J. & Daley, G.Q. Curr. Opin. Genet. ontwikkelaar 22, 272–282 (2012).

            Nichols, J., Chambers, I., Taga, T. & Smith, A. Ontwikkeling 128, 2333–2339 (2001).

            Nichols, J. & Smith, A. Cell Stem Cell 4, 487–492 (2009).


            Andrew MacDougall

            MacArthur and Wilson's classic model synthesizes a range of biogeographical processes to describe the regulation of diversity, but does not account for trophic interactions. We are testing how regional and local factors affect food web assembly in fragmented landscapes, focusing on insect-plant interactions in tallgrass prairie. (Head PI: Eric Harvey)

            The Evolution of Spatial Pattern in Assembling Communities:

            Most populations are non-randomly distributed, reflecting interactions between stochastic and deterministic niche-based processes that operate at a range of spatial and temporal scales. Using multi-hectare assembly experiments, we are testing how trophic dynamics, stochastic priority effects, and species sorting drive the evolution of spatial pattern in plant communities.

            Global Drivers of Species Invasions:

            Evidence linking invasion to the suppression of native diversity is equivocal. Local studies often describe negative associations between native diversity and invasion via competition, while regional studies often report habitat-mediated positive associations (the 'invasion paradox'). Using standardized multi-scale data from grasslands across the planet, this research tests how regional and local processes including human disturbances can be reconciled to explain the likely origins of the invasion paradox (a Nutrient Network project).

            Stability-Diversity Dynamics:

            This long-term study has determined that fire is critical for ecosystem function, but is highly destabilizing for populations of fire-dependent ground flora at local scales. Empirical data are being used to model the non-equilibrium dynamics of this system at local and regional spatial resolutions, illustrating 'a tale of two stabilities' defined by whether fire is present or continually suppressed (with Dr. Kevin McCann).

            Plant-Pollinator Dynamics in Agricultural Landscapes:

            Global pollinator declines threaten crop production, but the magnitude of pollinator collapse remains unclear. In collaboration with ALUS, this project tests how regional and local factors relating to habitat quality and farming practices influence the composition, abundance, and diversity of native pollinators on farms, and how those influences can ultimately affect yields of pollinator-dependent crops (Head PI: Caitlin Paterson).

            Rodent Plagues on Prairie Diversity:

            Small mammals influence diversity in many of the world's grasslands by selecting against palatable plants - the community can become dominated by the plants they mostly avoid. We are exploring how global environmental changes relating to plant invasion, trophic collapse, eutrophication, and habitat fragmentation may be magnifying the intensity of these 'rodent plagues', and the implications for ecosystem function including primary production and soil carbon dynamics (Head PI: Stefan Schneider).

            Extinction:

            Rarity is associated with vulnerability to extinction, yet most of the world's biological diversity is relatively uncommon in the systems where they occur. Rarity can be stabilized by a range of demographic processes that function within and across trophic levels, but many of these processes are being transformed by anthropogenic disturbances. This research explores whether stabilizing mechanisms persist despite disturbance or whether the likelihood of 'extinction debts' are increasing (with Drs. Ben Gilbert and Cort Griswold).


            A stabilized microbial ecosystem of self-limiting bacteria using synthetic quorum-regulated lysis

            Microbial ecologists are increasingly turning to small, synthesized ecosystems 1–5 as a reductionist tool to probe the complexity of native microbiomes 6,7 . Concurrently, synthetic biologists have gone from single-cell gene circuits 8–11 to controlling whole populations using intercellular signalling 12–16 . The intersection of these fields is giving rise to new approaches in waste recycling 17 , industrial fermentation 18 , bioremediation 19 and human health 16,20 . These applications share a common challenge 7 well-known in classical ecology 21,22 —stability of an ecosystem cannot arise without mechanisms that prohibit the faster-growing species from eliminating the slower. Here, we combine orthogonal quorum-sensing systems and a population control circuit with diverse self-limiting growth dynamics to engineer two ‘ortholysis’ circuits capable of maintaining a stable co-culture of metabolically competitive Salmonella typhimurium strains in microfluidic devices. Although no successful co-cultures are observed in a two-strain ecology without synthetic population control, the ‘ortholysis’ design dramatically increases the co-culture rate from 0% to approximately 80%. Agent-based and deterministic modelling reveal that our system can be adjusted to yield different dynamics, including phase-shifted, antiphase or synchronized oscillations, as well as stable steady-state population densities. The ‘ortholysis’ approach establishes a paradigm for constructing synthetic ecologies by developing stable communities of competitive microorganisms without the need for engineered co-dependency.

            To engineer a stable co-culture of two competitive bacterial strains, we first characterized the dynamics of a small library of quorum-sensing (QS) components (Supplementary Fig. 1a–c). This was achieved by evaluating different components of natural QS systems to identify receptor–promoter pairs and signals (acyl homoserine lactone, AHL) that yield the desired characteristic upon combination (Supplementary Fig. 1d) 23 . From a range of possible configurations (Supplementary Fig. 2b), we identified that the Lux and Las systems were suitable for one-way orthogonal signalling, and the Lux and Rpa systems were suitable for two-way orthogonal signalling (Supplementary Fig. 1e–g). We used these components to design synchronized lysis circuits (SLCs) 16 in two bacterial strains, where each strain is programmed to lyse upon reaching a critical population density.


            Photosynthesis

            J.R. Bowyer , R.C. Leegood , in Plant Biochemistry , 1997

            (c) High resolution structure of PSI

            Crystals of PSI from the cyanobacterium Synechococcus sp. have been obtained, and these have enabled the structure of the PSI core complex to be solved at 0.6 nm resolution ( Krauss et al., 1993 Plate 4 ). The three 4Fe–4S clusters in PSI have been located enabling accurate measurement of their separation. The two FeS centers in the PsaC subunit are 1.4 nm and 2.1 nm, respectively, from FeSx, but it is not yet possible to distinguish which is FeSEEN and which is FesB. Of the 28 α helical regions that have been identified, most are transmembrane with an angle of between 3° and 30° to the membrane normal, and seven are nearly parallel to the membrane plane. Eight of the transmembrane helices are symmetrically related to eight other helices and these two sets of helices are tentatively assigned to the PsaA and PsaB subunits. Forty-five of the ∼90 Chleen molecules in PSI that have been identified have their porphyrin planes roughly perpendicular to the membrane. Most of the Chleen molecules are separated by center-to-center distances of 0.8–1.5 nm. The location of the 12–16 β-carotene molecules in the PsaA and PsaB subunits have not yet been identified.

            Plate 4 . Arrangement of the structural elements of the PSI core complex of Synechococcus sp., based on the X-ray crystal structure. Side view of the complex showing transmembrane helices as blue cylinders, horizontal helices as pale blue cylinders, antenna Chleen head groups as green disks and groups involved in electron transfer as yellow discs. The two lowermost disks are thought to be P700, the two disks above these are accessory Chleen molecules, and the two uppermost disks represent approximate locations for A0 and A1. Only about half the total number of Chleen molecules in the complex have been located to date. Iron-sulfur clusters are represented by red spheres. The lowermost cluster, partially concealed behind a helix in this picture, is FeSx. The upper two clusters are FeSEEN and FeSB, but they cannot be individually assigned.

            Figure kindly provided by Dr P. Fromme, and based on Krauss et al., 1993 . Copyright © 1993

            The structure at 0.45 nm resolution clearly shows the P700 Chleen dimer with the two Chl molecules parallel to each other and perpendicular to the membrane plane. Between P700 and FeSx, two Chl molecules in symmetrical positions about the twofold axis and close to P700 are assumed to be accessory Chl molecules equivalent to those present in the bacterial reaction center. Further into the complex are two more symmetrically located Chl molecules, one of which is assumed to be A0 (P. Fromme, personal communication). There is evidence, therefore, that the striking symmetry seen in the bacterial reaction center is also apparent in PSI. Whether electron transfer from P700 to FeSx uniquely follows only one of the two possible pathways is not yet established.


            Bekijk de video: TUTORIAL NO RECOIL SEMUA SCOPE PADA SENJATA ASSAULT RIFFLE!! - PUBG MOBILE (Januari- 2022).