Projekti / Programi
Evolucijski testi modelov družabnosti pri primatih
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 1.03.00 |
Naravoslovje |
Biologija |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| B460 |
Biomedicinske vede |
Fizična antropologija |
Evolucija družabnosti, medvrstne primerjave, primati, demgrafija, socioekološki model, filogenetski testi
Raziskovalci (1)
| št. |
Evidenčna št. |
Ime in priimek |
Razisk. področje |
Vloga |
Obdobje |
Štev. publikacijŠtev. publikacij |
| 1. |
34712 |
dr. Mojca Stojan Dolar |
Interdisciplinarne raziskave |
Vodja |
2014 - 2016 |
71 |
Organizacije (1)
Povzetek
Vprašanje, zakaj živali živijo v skupinah, je ena od osrednjih tem v vedenjski ekologiji. Primati predstavljajo zanimiv sistem za proučevanje evolucije družabnosti, saj pri njih najdemo veliko raznolikih in kompleksnih socialnih sistemov. Razumevanje, kako so se ti različni vzorci razvili, razkriva selekcijske sile, ki so jih oblikovale, kar ima implikacije tudi za druge taksone vretenčarjev in lahko pripomore k boljšemu poznavanju evolucije družabnosti tudi pri človeku.
Pri razlagi evolucije družabnosti primatov primatologi običajno uporabljajo »socioekološki model« (SEM) ki kot ključne dejavnike poudarja pritisk plenilcev ter količino in porazdelitev hrane v okolju. Ti dejavniki opredeljujejo prostorsko razporeditev samic (katerih fitnes je v veliki meri odvisen od docstopa do hrane), kar posledično določa število samcev (katerih fitnes je v veliki meri odvisen od možnosti za parjenje) v skupini primatov. Na podlagi teh osnovnih mehanizmov skuša model napovedati velikost, sestavo, družabne odnose, vzorce disperzije ali filopatrije in sorodstveno strukturo skupine.
Številne študije so na mnogih vrstah primatov testirale napovedi, ki jih lahko izvedemo iz SEM. Rezultati napovedi pogosto potrdijo, pojavljajo pa se tudi opazne izjeme, ki jih model ne zmore razložiti. Zato se v zadnjem času se pojavlja vse več kritik raznih vidikov modela, ki obravnavajo konceptualne in metodološke probleme in razpravljajo o dodatnih potencialno pomembnih dejavnikih, ki so bili do sedaj spregledani. Če kritike v grobem povzamemo, SEM (1) ne uspe razložiti opaznega dela variabilnosti primatskih socialnih sistemov, (2) ne upošteva pomena filogenetskih omejitev in (3) temelji na izključno verbalni argumentaciji namesto na matematičnih modelih.
Prvi pristop, ki poskuša vzpostaviti matematično modeliranje družabnosti primatov, je pred kratkim razvil moj projektni partner dr. Markus Port z Univerze v Cambridgeu in njegovi sodelavci. Prepoznali so, da bi lahko bili nekateri od tistih demografskh dejavnikov, ki spodbujajo evolucijo družabnosti pri pticah in sesalcih s kooperativno vzrejo mladičev, odgovorni tudi za oblikovanje družabne evolucije primatov. Razvili so demografski pristop, pri katerem rodnost, umrljivost in odločitve osebkov o odhodu iz rodne skupine določajo stopnjo nasičenosti habitata in s tem kompeticijo za teritorije. Demografski dejavniki, kot sta rodnost in umrljivost, so bili doslej spregledani pri obravnavanju družabne evolucije primatov. Modeli Porta in njegovih sododelavcev zato predstavljajo resnično nov pristop pri oblikovanju modela družabnosti primatov in imajo potencial, da bi pojasnili del variabilnosti družabnih sistemih primatov, ki ga SEM ne zmore razložiti.
Predlagani projekt se loteva opisanih vprašanj z uporabo medvrstnih primerjalnih metod, s katerimi želim testirati (1) napovedi, ki izhajajo iz SEM in (2) napovedi novih matematičnih modelov. Ustrezne podatke o čim večjem številu primatskih vrst bom zbrala iz obstoječe literature o primatih. Napovedi bom preverila z uporabo filogenetskih testov, ki temeljijo na najnovejši filogeniji primatov. Z rezultati bo moč ne le osvetlili prednosti in slabosti sedanjega verbalnega modela, ampak tudi kritično oceniti pomembnost nedavno razvitega matematičnega modela. V končni fazi želi projekt prispevati k boljšemu razumevanju evolucije raznolikih družabnih sistemov primatov in s tem pojasniti delovanje selekcijskih sil, kar ima posledice tudi za druge vretenčarje in bi lahko prispevalo k boljšemu razumevanju evolucijskih gibal človekove družabnosti.
Opomba: Program mi ne dopušča kontrolirati poševnega tiska in velikosti pisave. Zato se opravičujem za neenoten izled vloge.
Pomen za razvoj znanosti
Najpomembnejši rezultat projekta bosta dve relacijski bazi primatolških podatkov. V eni bodo zbrani podatki o poteku življenja (ang. life history), v drugi pa velikosti in sestave skupin. Predstavljali bosta osnovo za številne znanstvene razprave in upamo, da bosta uporabni za uporabnike iz različnih področij – antropologije, biologije, evolucije in paleobiologije. Oba tipa podatkov imata široke implikacije. Medvrstne primerjave, ki temeljijo na kvalitetnih vhodnih podatkih, omogočajo širše razumevane evolucijskih mehanizmov in lahko pomagajo razumeti tudi edinstvene lastnosti človeka. Podatki o poteku življenja predstavljajo merilo, koliko časa in energije določena populacija ali vrsta investira v rast in reprodukcijo. Tako na primer nudijo osnovo za medvrstne primerjave rasti in reprodukcijskih strategij, rekonstrukcijo poteka življenja izumrlih vrst in za razlago evolucije poteka življenja človeka, za katerega so značilni počasna rast, velika pogostost rojstev in zelo počasno staranje. Podatki o velikosti in sestavi skupin imajo ključno vlogo v študijah vedenjske ekologije primatov, potrebni so pri analizah, ki poskušajo razložiti evolucijo družabnosti in so osnova za eno od razlag evolucije velikih možganov pri primatih. V tem kontekstu lahko imata prvi obsežni primerno opremljeni bazi podatkov velik pomen. Upoštevali smo naslednja načela, predlagana kot vodila dobre prakse pri vzpostavljanju baz znanstvenih podatkov (Borries et al. 2016), ki naši bazi ločijo od obstoječih zbirk podatkov: 1. Natančen opis in definicije. Vsi parametri so natančno opisani in definirani. Vsi podatki v bazah so dvakrat preverjeni. Vpisovali smo samo zanesljive podatke in izločili vrednosti, ki so v originalnem viru navedene kot grobe ocene 2. Meta podatki. Podatki so opremljeni s potrebnimi meta podatki kot so velikost vzorca, originalni vir, lokacija, kjer je bila opravljena meritev, ali so bile živali dodatno hranjene, ohranjenost habitata, dolžina opazovanja, definicije starostnih skupin in drugimi podatki, ki so vezani na posamezno spremenjlivko (npr. preživetje predhodnega mladiča pri intervalu med rojstvi ali način določitve časa zanositve pri trajanju gestacije). S tem se v bazah ohranja informacija o variabilnosti znotraj vrste in omogoča razlikovanje med različnimi pojavi. 3. Beleženje postopkov. Zabeležili smo postopke iskanja podatkov. Vse podatke smo črpali iz originalnih virov in ne iz zbirnih člankov. Tako smo se izognili akumulaciji napak in zanemarjanju novejših študij. 4. Enostavna uporaba podatkov. Podatki bodo objavljeni v različnih formatih in tako na voljo širokemu krogu uporabnikov. Opozorila sem tudi na metodološke težave, povezane z merjenjem pritiska plenilcev. Plenilstvo naj bi bilo eden ključnih dejavnikov v evoluciji družabnosti, velik pomen pa ima tudi v evoluciji drugih vedenjskih in morfoloških značilnosti vrst. Vendar ga je v naravi zelo težko meriti, zato nekateri raziskovalci uporabljajo telesno maso in rabo habitata (drevesni/talni način življenja) kot nadomestna merilca. Na podlagi mojih rezultatov predlagam veliko pazljivost pri uporabi nadomestnih merilcev. Namesto tega bi bilo bolj na mestu beleženje večih direktnih merilcev plenjenja, ki z različnimi pristopi poskušajo meriti isti pojav. Borries, C., Sandel, A. A., Koenig, A., Fernandez-Duque, E., Kamilar, J. M., Amoroso, C. R., et al. (2016). Transparency, usability, and reproducibility: Guiding principles for improving comparative databases using primates as examples. Evolutionary Anthropology, 25(5), 232–238. doi:10.1002/evan.21502
Pomen za razvoj Slovenije
Primatologija in vedenjska ekologija sta pomembni in dobro razviti področji biologije, vendar sta v slovenski znanosti slabo zastopani. Ta projekt odpira nove teme in perspektive v slovenski biologiji v sodelovanju s priznanimi mednarodnimi znanstveniki in institucijami. Izsledke mojega projekta sem predstavila na skupni konferenci International Primatological Society in American Society of Primatologists v Chicagu, kjer sem bila edina predstavnica iz Slovenije. Razumevanje primatov, ki so naši najbližji sorodniki, se trudim predstaviti tudi širši javnosti. Sodelujem s Kinom Dvor, kjer imam ob šolskih projekcijah filmov s primatološko vsebino pogovor z osnovnošolci. Številne primatološke vsebine sem v okviru univerzitetnih predmetov Biologija človeka in Paleoantropologija predstavila slovenskim študentom biologije, arheologije in pedagogike. V okviru projekta so štirje perspektivni mladi ljudje pridobili praktične izkušnje s pregledovanjem znanstvene literature, s čimer so se naučili iz strokovnega teksta izluščiti iskane informacije in pridobili sposobnost kritične presoje različnih znanstvenih objav.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Zaključno poročilo
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Zaključno poročilo
