후추나방

Peppered moth
마가렛 드라블 소설은 페퍼드 나방을 참고하세요.
후추나방
Biston betularia male.jpg
남자
과학적 분류 edit
왕국: 애니멀리아
문: 절지동물
클래스: 곤충류
주문: 나비목(Lepidoptera)
패밀리: 지오메트리대
속: 비스톤
종류:
베툴라리아
이항명
비스톤 베툴라리아
아종
  • B. B. 알렉산드리나 (Wehrli, 1941년)
  • 베툴라리아
  • 코게나타리아 (게네, 1857)
  • 콘트라스타 (Barnes & Benjamin, 1923년)
  • B. b. parva (거머리, 1897년)
  • 네팔렌시스 (이노우에, 1982년)
동의어
  • 팔레나(게오메트라) 베툴라리아 린네, 1758년
  • 파라에나 (녹투아) p-graecum (포다, 1761)
  • 마모라리아 (Sepp, 1792년)
  • 팔레나(게오메트라) 울마리아 (보르크하우젠, 1794년)
  • 에우비야베툴리아
  • 암피다시스 후베라리아 (볼리온, 1866)
  • 베툴라리아버더블다야리아 (밀리에르, 1870)
  • 에루비요돈타콘신나 (Warren, 1899)
  • 비스톤코냐타리아알렉산드리나 (Wehrli, 1941년)
  • 비스톤(Eubyjodonta) 후베라리아 (tienschana Wehrli, 1941년)
  • 비스톤코냐타리아시니티베티카 (Wehrli, 1941년)

후추나방(Biston betularia)은 온대성 [1]나방의 일종이다.그것은 주로 북반구 아시아, 유럽, 북미에서 발견된다.나방의 진화는 집단 유전학과 자연 [2]도태의 한 예이다.

나방의 애벌레는 모양뿐만 아니라 나뭇가지 색깔도 닮았습니다.최근의 연구는 애벌레가 나뭇가지의 색을 피부와 함께 감지할 수 있고 [3]포식자들로부터 자신들을 보호하기 위해 몸 색깔을 배경에 맞출 수 있다는 것을 보여준다.

묘사

날개 폭은 45~62mm(중간 55mm)입니다.비교적 튼튼한 몸을 가지고 있으며, 앞날개는 비교적 좁은 엘론테를 가지고 있다.날개는 흰색이고, 검은색으로 "페퍼링"되어 있으며, 어느 정도 뚜렷한 교차선이 있으며, 또한 검은색입니다.이러한 가로 날개 선과 "페퍼링"된 점(반점)도 드문 경우 회색 또는 갈색일 수 있습니다. 반점 패턴은 특히 매우 드문 경우 갈색과 검은색/[4]회색을 조합한 것이기도 합니다.검은 반점의 양은 다양하며, 어떤 예에서는 거의 없는 반면, 다른 예에서는 너무 밀도가 높아 날개에 흰색이 뿌려져 있는 것처럼 보입니다.수컷의 더듬이는 강한 [5][6]양면성을 가지고 있다.Prout(1912–16)는 형태와 [7]착향료를 설명한다.

분배

비스톤 베툴라리아는 중국(헤이룽장, 지린, 내몽골, 베이징, 허베이, 산둥, 허난, 산시, 닝샤, 간쑤, 칭하이, 신장, 푸젠, 쓰촨, 윈난, 티베트), 러시아, 몽골, 일본, 북한, 네팔, 카자흐스탄에서 발견된다.

생태와 라이프 사이클

자작나무(왼쪽)와 버드나무(오른쪽)에 있는 비스톤 베툴리아 애벌레는 잔가지 흉내와 효과적인 [9]역쉐이딩을 보여줍니다.

영국과 아일랜드에서 페퍼 나방은 일 년에 1세대를 낳는 반면, 북미 남동부에서는 일 년에 2세대를 낳는다.나비의 생애 주기는 4단계로 구성되어 있다: 난자, 여러 애벌레, 겨울 동안 흙에서 사는 번데기, 그리고 상상이다.낮 동안, 나방들은 보통 나무 위에서 휴식을 취하며, 그곳에서 새들의 먹이가 된다.

애벌레는 나뭇가지 흉내를 내며 녹색과 갈색 사이에서 다양한 색을 띤다.역사적으로 볼 때,[10][11] 1887년 에드워드 바그널 폴튼의 논문에서, 그것은 평평하게 보이기 위해 카운터쉐이딩으로 위장된 것으로 확인된 최초의 동물들 중 하나였다.연구에 따르면 애벌레는 피부와 나뭇가지 색깔을 감지하고 포식자로부터 자신을 보호하기 위해 몸 색깔을 배경에 맞출 수 있으며, 두족류, 카멜레온, 그리고 일부 물고기에서 발견되는 위장 능력도 있지만, [3]애벌레에서는 이러한 색의 변화가 다소 느리다고 합니다.

그것은 겨울을 나기 위해 번데기가 되는 늦은 계절에 흙으로 들어간다.상상은 5월 말과 8월 사이에 번데기에서 나오는데, 수컷이 암컷보다 약간 먼저 나타난다.그들은 낮 늦게 나타나 그날 밤 날기 전에 날개를 말립니다.

수컷은 암컷을 찾아 매일 밤 날아다니는 반면 암컷은 첫날 밤에만 날아다닌다만 암컷은 암컷을 찾아 날아요.그 후 암컷은 수컷을 유인하기 위해 페로몬을 방출한다.페로몬은 바람에 의해 운반되기 때문에, 수컷은 농도 구배를 따라, 즉 근원을 향해 이동하는 경향이 있다.비행 중에는 박쥐의 포식자가 된다.수컷들은 암컷이 알을 낳을 때까지 다른 수컷들로부터 암컷을 보호한다.암컷은 약 1mm 길이의 연두색 난형 알 약 2,000개를 산란기로 나무껍질 틈새에 낳습니다.

정지 동작

그림 2a관찰된 나방의 총수 = 59개 : 노출된 몸통 = 7개, 노출되지 않은 몸통 = 7개, 몸통-몸통 이음 = 23개, 가지 = 22개
그림 2b관찰된 나방의 총 수 = 23개 : 노출된 몸통 = 1개, 노출되지 않은 몸통 = 1개, 간가지 접합 = 3개, 직경 5cm 이상의 가지 = 10개, 두께 5cm 미만의 가지 및 가지 = 8개

짝짓기 한 쌍이나 혼자 사는 개체는 포식자들, 특히 새들로부터 숨어서 하루를 보낼 것이다.전자의 경우, 남성은 친자 확인을 위해 여성과 함께 있다.휴식 위치에 대한 증거는 후추 나방 연구자 마이클 마제러스가 수집한 데이터로 제공되며 첨부 차트에 나와 있습니다.이러한 데이터는 원래 하울렛과 마제러스(1987년)에 발표되었고 마제러스(1998년)에 발표된 최신 버전은 나방이 나무의 윗부분에 있다고 결론지었다.Majerus 메모:

창조론자들은 종종 클라크 외 연구진(1985년)의 발언을 지적해왔다.25년 동안 우리는 덫에 인접한 나무 줄기나 벽에서 단 두 개의 베툴리아를 발견했을 뿐이고 다른 곳에서는 발견하지 못했습니다."그 이유는 이제 명백해 보인다.나무 위에서 나방을 찾는데 시간을 보내는 사람은 거의 없다.그곳은 나방이 하루 종일 쉬는 곳이다.

하울렛과 마제러스(1987)는 원래 데이터에서 후추 나방은 일반적으로 세 가지 주요 유형의 사이트를 사용하여 노출되지 않은 위치에서 휴식을 취한다고 결론지었다.첫째, 나방이 그늘진 나무 줄기의 가지-트렁크 관절보다 몇 인치 아래, 둘째, 가지 밑부분, 세 번째는 잎 모양의 잔가지입니다.위의 데이터가 이를 지원하는 것으로 보입니다.

이러한 휴식 위치에 대한 추가 지원은 수컷(Mikkola, 1979; 1984)과 암컷(Liebert and Brakefield, 1987) 모두에서 휴식 위치를 차지하는 포획 나방을 관찰하는 실험에서 제공된다.

Majerus, et al., (2000)는 나방이 나뭇가지에서 쉴 때 그들의 배경에 대해 불가사의하게 위장된다는 것을 보여주었다.인간의 가시적인 파장에서, 티피카는 지의류에 대해, 카르보나리아는 평범한 나무껍질에 대해 위장되어 있는 것이 분명하다.하지만 새들은 인간이 볼 수 없는 자외선을 볼 수 있다.자외선에 민감한 비디오 카메라를 사용하여, 마제러스 외 연구진은 타이피카가 자외선을 반사하고 자외선과 인간이 볼 수 있는 파장 모두에서 나뭇가지에 흔한 갑각류 지의류에 대해 위장된다는 것을 보여주었다.하지만, 타이피카는 나무 줄기에 흔한 엽록색 지의류에 대해 잘 위장되지 않습니다; 비록 그들이 인간의 파장과 자외선 파장에 위장되어 있지만 엽록색 지의류는 자외선을 반사하지 않습니다.

2001-2007년에 걸친 캠브리지의 한 실험에서 마제러스는 후추 나방의 자연 휴식 위치를 주목했다. 그리고 조사된 135개 이상의 나방 중 37%는 나뭇가지 아래, 주로 가지 아래쪽에 있었고, 12.6%만이 [12][13]나뭇가지에 누워 쉬고 있었다.

다형성

상세 정보:다형성 (생물학)

폼 소개

후추나방에는 멜란성 및 비멜란성 모형이 몇 개 있습니다.이것들은 유전적으로 조절됩니다.특정 색상의 형태에 대해서는 종명을 「모르파 형태명」으로 따르는 것으로, 표준적인 방법으로 나타낼 수 있다.Biston betularia f. formname 방법에 "form"을 사용하는 것도 널리 알려진 관행이다.

이러한 형태는 종종 문헌에 등장할 때 우연히 아종으로 격상된다."f"(forma) 또는 형태소를 추가하지 않는 것은 분류군이 형태가 아닌 아종이라는 것을 의미하며, Biston betularia f. carbonaria 대신 Biston betularia carbonaria에서 그러하다.드물게, 비스톤 카르보나리아처럼 형태가 종으로 격상되었다.이 두 가지 상황 중 하나는 분화가 후추 나방의 관찰된 진화에 관여했다는 잘못된 믿음으로 이어질 수 있다.이것은 사실이 아니다; 각 형태들의 개체들은 이종 교배를 하고 다른 모든 형태들의 개체들과 함께 가임 자손을 낳는다; 그래서 오직 하나의 후추 나방 종만이 있다.

이와는 대조적으로, 같은 종의 다른 아종은 이론적으로 서로 교배할 수 있고 완전히 가임되고 건강한 자손을 낳지만, 실제로는 그렇지 않다. 왜냐하면 그들은 다른 지역에 살거나 다른 계절에 번식하기 때문이다.다 자란 종들은 가임성 있고 건강한 자손을 낳을 수 없거나, 서로의 구애 신호를 인식하지 못하거나, 둘 다입니다.

유럽의 육종 실험은 Biston betularia betularia에서 모르파 카르보나리아를 생성하는 멜라닌증에 대한 대립 유전자가 단일 궤적에 의해 제어된다는 것을 보여주었다.멜란 대립 유전자는 비멜란 대립 유전자에 지배적이다.그러나 이러한 상황은 분간할 수 없는 모르파 중질병의 형태를 생성하는 세 개의 다른 대립 유전자의 존재로 인해 다소 복잡하다.이것들은 중간 우위이지만, 이것은 완전하지 않다(Majerus, 1998).

폼명

유럽 대륙에서는 흰색 형태 유형(syn. morpha/f. betularia), 어두운 멜라닌성 형태 카르보나리아(syn. doubledayaria), 중간 형태의 중간 형태인 중간 형태인 중형(medionigra)의 세 가지 형태가 있습니다.

영국에서는 전형적인 흰색 형태소를 타이피카, 멜라니아 형태소를 카르보나리아, 중간 표현형을 섬모양이라고 부른다.

북미에서 멜라닉 블랙 모르핀은 모르파 스웨타리아입니다.Biston betularia cognataria에서는 멜란 대립 유전자(모르파 스웨타리아를 생성하는)가 비멜란 대립 유전자에 대해 마찬가지로 우세하다.중간 형태도 있습니다.일본에서는 멜란성 모형이 기록된 적이 없고 모두 형태소 유형입니다.

진화

주요 기사:나방의 진화
비스톤 베툴라리아 베툴라리아 모르파 타입카, 하얀 몸체의 페퍼 나방.
검은 몸을 가진 후추나방인 비스톤 베툴라리아 몰파 카르보나리아.

지난 200년 동안 페퍼 나방의 진화는 자세히 연구되어 왔다.이 시기가 시작될 무렵, 대부분의 나방들은 옅은 색의 날개 무늬를 가지고 있었는데, 이는 나방들이 쉬고 있는 옅은 색의 나무와 지의류에 대해 효과적으로 그들을 위장했다.하지만, 영국의 산업 혁명 동안 널리 퍼진 오염으로 인해, 많은 지의류들이 죽었고, 나방들이 쉬었던 나무들은 그을음에 의해 검게 변했고, 이로 인해 밝은 색깔의 나방들, 즉 타이피카는 포식 때문에 죽었습니다.동시에 어두운 색깔의 멜란성 나방 카르보나리아는 어두운 나무 위에 [14]숨을 수 있었기 때문에 번성했다.

그 이후 환경기준이 개선되면서 옅은 색의 후추 나방이 다시 보편화되었고, 후추 나방의 개체수의 극적인 변화는 여전히 많은 관심과 연구 대상으로 남아 있다.이것은 오염 물질에 반응하는 종의 유전적 암화를 지칭하기 위해 "산업적 흑색증"이라는 용어가 만들어지게 되었다.적응의 비교적 단순하고 이해하기 쉬운 상황으로 인해, 후추 나방은 일반인들과 학급 학생들에게 [15]시뮬레이션을 통해 자연 선택을 설명하거나 시연하는 데 사용되는 일반적인 예가 되었다.

최초의 카르보나리아 형태는 1848년 맨체스터에서 에드스턴에 의해 기록되었고, 이후 몇 년 동안 빈도가 증가했다.특히 버나드 케틀웰의 포식 실험은 카르보나리아 형태를 잡아먹는 새들이 선택 매개체라는 것을 밝혀냈다.이후의 실험과 관찰은 [16][17][18]현상에 대한 초기 진화적 설명을 뒷받침했다.

멜라닌증의 유전적 기초

산업용 멜라닌 변이의 진화는 피질 유전자의 첫 번째 인트론에 트랜스포저블 요소가 삽입되어 날개 [19]발달로 표현되는 피질 전사물의 풍부함이 증가했기 때문인 것으로 나타났다.

갤러리

  • Subspecies parva (male)

    아종 파르바(수컷)

  • Subspecies parva (female)

    아종 파르바(암컷)

  • Subspecies Biston betularia nepalensis (male)

    아종 Biston betularia nepalensis (수컷)

  • Subspecies nepalensis (female)

    아종 네팔렌시스(암컷)

레퍼런스

  1. ^ Grant, Bruce S. (1999). "Fine tuning the peppered moth paradigm: Reviewed Work: 'Melanism: Evolution in Action' by Michael E. N. Majerus". Evolution. 53 (3): 980–984. doi:10.2307/2640740. JSTOR 2640740.
  2. ^ Gishlick, Alan (23 November 2006). "Icon 6 — Peppered Moths". National Center for Science Education. Retrieved 19 December 2009.
  3. ^ a b Eacock, A.; Rowland, H. R.; van’t Hof, A. E.; Yung, C.; Edmonds, N.; Saccheri, I. J. (August 2019). "Caterpillars of the peppered moth perceive color through their skin to match their body color to the background". Retrieved 2 August 2019.
  4. ^ "Photos of Peppered Moth (Biston betularia) · iNaturalist". iNaturalist. Retrieved 16 November 2020.
  5. ^ 리처드 사우스, 1909년 영국 제도의 나방 프레드릭 워른
  6. ^ 왓슨, L., 그리고 달위츠, M.J. 2003년 이후.영국 곤충: 흰털벌레속.버전: 2011년 12월 29일
  7. ^ 프라우트, L. B. (1912-16)지오메트리대A. 세이츠(ed)의 경우.세계의 대식세포.팔북극 기하학, 4.479pp.알프레드 커넨, 슈투트가르트.pdf
  8. ^ Jiang, N.; Xue, D.; Han, H. (2011). "A review of Biston Leach, 1815 (Lepidoptera, Geometridae, Ennominae) from China, with description of one new species". ZooKeys (139): 45–96. doi:10.3897/zookeys.139.1308. PMC 3260909. PMID 22259309.
  9. ^ Noor MA, Parnell RS, Grant BS (2008). Humphries S (ed.). "A Reversible Color Polyphenism in American Peppered Moth (Biston betularia cognataria) Caterpillars". PLOS ONE. 3 (9): e3142. doi:10.1371/journal.pone.0003142. PMC 2518955. PMID 18769543.
  10. ^ Poulton, Edward B. (October 1887). "Notes in 1886 upon Lepidopterous Larvae, etc". Transactions of the Entomological Society of London: 294.
  11. ^ Thayer, Gerald H. (1909). Concealing-Coloration in the Animal Kingdom. Macmillan. pp. 22.
  12. ^ Michael E. N. Majerus (August 2007). "The Peppered Moth: The Proof of Darwinian Evolution" (PDF). Archived from the original (PDF) on 15 June 2011. Retrieved 21 February 2011. powerpoint presentation as pdf {{cite web}}:외부 링크 quote=(도움말)
  13. ^ Steve Connor, Science Editor (25 August 2007). "Moth study backs classic 'test case' for Darwin's theory". The Independent. Archived from the original on 7 October 2008. Retrieved 9 September 2007. {{cite news}}: author=범용명(도움말)이 있습니다.
  14. ^ Ken Miller (August 1999). "The peppered moth: an update". Brown University.
  15. ^ "A modelling exercise for students using the peppered moth as its example" (PDF). Archived from the original (PDF) on 3 March 2016. Retrieved 27 April 2011.
  16. ^ Mark Isaak (2 May 2005). "The peppered moth story". TalkOrigins Archive. Index to Creationist Claims: CB601.
  17. ^ David Wilson (10 September 2003). "Dark moths increased in s. Britain after pollution control began". Index to Creationist Claims: CB601.2.3.
  18. ^ David Wilson (10 September 2003). "In several areas dark moths were more common than expected". Index to Creationist Claims: CB601.2.2.
  19. ^ Arjen E. van’t Hof, Pascal Campagne, Daniel J. Rigden, Carl J. Yung, Jessica Lingley, Michael A. Quail, Neil Hall, Alistair C. Darby & Ilik J. Saccheri (2016). "The industrial melanism mutation in British peppered moths is a transposable element". Nature. 534 (7605): 102–105. doi:10.1038/nature17951. PMID 27251284.{{cite journal}}: CS1 maint: 여러 이름: 작성자 목록(링크)

외부 링크

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