Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Search the Community

Showing results for tags ' ewolucja'.



More search options

  • Search By Tags

    Type tags separated by commas.
  • Search By Author

Content Type


Forums

  • Nasza społeczność
    • Sprawy administracyjne i inne
    • Luźne gatki
  • Komentarze do wiadomości
    • Medycyna
    • Technologia
    • Psychologia
    • Zdrowie i uroda
    • Bezpieczeństwo IT
    • Nauki przyrodnicze
    • Astronomia i fizyka
    • Humanistyka
    • Ciekawostki
  • Artykuły
    • Artykuły
  • Inne
    • Wywiady
    • Książki

Find results in...

Find results that contain...


Date Created

  • Start

    End


Last Updated

  • Start

    End


Filter by number of...

Joined

  • Start

    End


Group


Adres URL


Skype


ICQ


Jabber


MSN


AIM


Yahoo


Lokalizacja


Zainteresowania

Found 11 results

  1. Mikroorganizmy produkujące tlen w procesie fotosyntezy mogły istnieć na Ziemi co najmniej miliard lat wcześniej, niż dotychczas sądzono. Najnowsze odkrycie może zmienić nasze spojrzenie na ewolucję życia na Ziemi oraz na to, jak mogło ono ewoluować na innych planetach. Na Ziemi tlen jest niezbędny do powstania bardziej złożonych form życia, które wykorzystują go w procesie produkcji energii. Przed około 2,4 miliarda lat temu na Ziemi doszło katastrofy tlenowej. To nazwa wielkich przemian środowiskowych na Ziemi, których przyczyną było pojawienie się dużych ilości tlenu w atmosferze. Część naukowców uważa, że cyjanobakterie, które dostarczyły tlen do atmosfery, pojawiły się stosunkowo niedługo przed katastrofą tlenową. Jednak, jako, że cyjanobakterie wykorzystują dość złożony mechanizm fotosyntezy, podobny do tej używanego obecnie przez rośliny, inni uczeni uważają, że przed cyjanobakteriami mogły istnieć inne, prostsze mikroorganizmy produkujące tlen. Teraz naukowcy z Imperial College London poinformowali o znalezieniu dowodów na obecność fotosyntezy tlenowej na co najmniej miliard lat przed pojawieniem się cyjanobakterii. Wiemy, że cyjanobakterie są bardzo starymi formami życia. Nie wiemy jednak dokładnie, jak starymi. Jeśli cyjanobakterie liczą sobie, na przykład, 2,5 miliarda lat, to z naszych badań wynika, że fotosynteza tlenowa zachodziła na Ziemi już 3,5 miliarda lat temu. To zaś wskazuje, że pomiędzy powstaniem Ziemi a fotosyntezą prowadzącą do powstania tlenu nie musiało minąć tak dużo czasu, jak sądziliśmy, mówi główny autor badań, doktor Tanai Cardona. Jeśli fotosynteza tlenowa wyewoluowała wcześnie, oznacza to, że jest ona procesem, z którym ewolucja dość łatwo potrafi sobie poradzić. To zaś zwiększa prawdopodobieństwo pojawienia się jej na innych planetach i pojawienia się, wraz z nią, złożonych form życia. Jednak stwierdzenie, kiedy na Ziemi pojawili się pierwsi producenci tlenu, jest trudne. Im starsze są skały, tym rzadziej występują i tym trudniej udowodnić, że znalezione w nich skamieniałe mikroorganizmy wykorzystywały lub wytwarzały tlen. Zespół Cardony nie zajmował się więc skamieniałymi mikroorganizmami, a postanowił zbadać ewolucję dwóch głównych protein zaangażowanych w fotosyntezę, w wyniku której powstaje tlen. W pierwszym etapie fotosyntezy cyjanobakterie wykorzystują światło do rozbicia wody na protony, elektrony i tlen. Pomocny jest w tym kompleks białkowy o nazwie Fotoukład II. Fotoukład II złożony jest m.in. z homologicznych protein D1 oraz D2. W przeszłości było one identyczne, jednak obecnie są one kodowane przez różne sekwencje co wskazuje, że w pewnym momencie się rozdzieliły. Nawet wówczas, gdy były identyczne, były one w stanie prowadzić fotosyntezę tlenową. Jeśli jednak udałoby się określić moment, w którym się rozdzieliły, byłby to moment, w którym na pewno tlen powstawał na Ziemi w wyniku fotosyntezy. W przeszłości zatem podobieństwo sekwencji genetycznych kodujących D1 i D2 wynosiło 100%, obecnie zaś kodujące je sekwencje w cyjanobakteriach i roślinach są podobne do siebie w 30%. Naukowcy wykorzystali więc złożone modele statystyczne oraz znane fakty z historii ewolucji fotosyntezy, by dowiedzieć się, w jakim czasie mogło dojść do zmiany ze 100 do 30 procent. Wyliczyli, że D1 i D2 w Fotoukładzie II ewoluowały wyjątkowo powoli. Okazało się, że musiało minąć co najmniej miliard lat, by doszło do takiej zmiany w kodującej obie proteiny sekwencji genetycznej. Nasze badania sugerują, że fotosynteza tlenowa rozpoczęła się prawdopodobnie na długo przed pojawieniem się ostatniego przodka cyjanobakterii. Jest to zgodne z ostatnimi badaniami geologicznymi, które wskazują, że zlokalizowane gromadzenie sie tlenu było możliwe już ponad 3 miliardy lat temu. Tym samym pojawienie się cyjanobakterii i pojawienie się fotosyntezy, w wyniku której powstaje tlen, nie jest tym samym zjawiskiem. Pomiędzy oboma wydarzeniami mogło upłynąć bardzo dużo czasu. Dla nauki oznacza to wielką zmianę perspektywy, stwierdza Cardona. « powrót do artykułu
  2. Ryby rafowe z krańców łańcucha pokarmowego - a więc gatunki żywiące się wyłącznie roślinami bądź będące wyłącznie drapieżnikami - ewoluują szybciej niż gatunki zajmujące pozycje pośrednie, w przypadku których dieta jest bardziej zróżnicowana. Dotąd naukowcy uważali, że gatunki żywiące się bardziej różnorodnym pokarmem mogą ewoluować prędzej i wykazują większe zróżnicowanie morfologiczne. Samuel Borstein, doktorant z Uniwersytetu Tennessee w Knoxville, wykazał jednak, że jest dokładnie na odwrót: to gatunki z najbardziej ograniczoną dietą ewoluują szybciej. Na potrzeby badania biolodzy stworzyli drzewo filogenetyczne dot. relacji ponad 1500 gatunków rafowych (ich miejsca w łańcuchu pokarmowym, a także różnorodności diety). By zdobyć informacje nt. cech fizycznych istotnych dla żerowania, autorzy publikacji z pisma Nature Ecology & Evolution zdigitalizowali też setki zdjęć ryb. Dzięki tym wszystkim danym mogli ustalić, jak szybko dany gatunek ewoluuje w stosunku do pozycji zajmowanej w łańcuchu troficznym. Łącząc informacje dotyczące wielu grup ryb, mogliśmy dostrzec, że badanie grup pojedynczo, tak jak to biolodzy robili w przeszłości, nie wystarczy, by zrozumieć szersze wzorce. Wiele z masowo odławianych ryb znajduje się na krańcach łańcucha pokarmowego [...]. Nadmierne odławianie tych wysoce zróżnicowanych gatunków może radykalnie zmniejszyć funkcjonalną różnorodność raf koralowych. To coś, czym zdecydowanie należy się przejmować. « powrót do artykułu
  3. Przed około 11 milionami lat pewien gatunek małpy w jakiś sposób przedostał się z Ameryki Południowej na Jamajkę. Tam wyewoluował w gatunek zupełnie odmienny od znanych nam małp. Przykład ten dobrze pokazuje, jak działa ewolucja na wyspach. Szczątki Xenothrix mcgregori odkryto po raz pierwszy w 1920 roku w Long Mile Cave. Wskazywały one na istnienie w przeszłości niezwykłej małpy o stosunkowo niewielkiej liczbie zębów i kościach kończyn podobnych do kości gryzoni. To sugeruje, że zwierzę poruszało się powoli. Może nawet podobnie do współczesnego leniwca. Nie jest to zaskakujące odkrycie na wyspie, gdzie, poza kilkoma gatunkami dużych ptaków, nie ma drapieżników, mówi Ross MacPhee z Amerykańskiego Muzeum Historii Naturalnej w Nowym Jorku i przypomina, że podobnie wyewoluowały niektóre wymarłe już lemury z Madagaskaru. X. mcgregori został po raz pierwszy opisany w 1952 roku i stanowił dla naukowców zagadkę. W oczywisty sposób był spokrewniony z małpami z kontynentu, nie wiadomo było jednak, z którym gatunkiem i jak dostał się na wyspę. McPhee i jego koledzy postanowili wykonać badania DNA. Udało im się pozyskać cały genom mitochondrialny i siedem fragmentów genomu jądrowego. Porównano te próbki z sekwencjami genetycznymi 15 różnych grup południowoamerykańskich naczelnych. Okazało się, że X. mcgregori należał do podrodziny titi. To małpy żyjące w lesie, żywiące się owocami i nie posiadają chwytnego ogona. X. mcgregori nie wyglądały jest typowe titi, co pokazuje, że po przybyciu na Jamajkę znacznie się zmieniły. Selektywna presja na ten gatunek musiała być ekstremalna. Wyglądały tak, jakby zostały wrzucone do miksera, mówi MacPhee. Gatunki na wyspach zwykle szybko ewoluują, gdyż nie mają naturalnych wrogów, ale jednocześnie mają utrudniony dostęp do świeżej wody. Nie wiadomo, w jaki sposób przodkowie X. mcgregori dotarli na Jamajkę. Być może wykorzystali w tym celu tratwy z rośli. Inne naczelne zasiedlały Karaiby już wcześniej. Kolonizacja rozpoczęła się przed około 18 milionami lat. Wydaje się, że przybyły one w różnym czasie i stworzyły unikatowy ekosystem. Niestety, większość karaibskich gatunków wyginęła po przybyciu człowieka na wyspy. X. mcgregori wyginął około 900 lat temu. Nie wiadomo dlaczego. Sądzimy, chociaż nie możemy tego udowodnić, że wyginięcie tego i setek innych gatunków to skutek bezpośredniego lub pośredniego wpływu człowieka, mów MacPhee. « powrót do artykułu
  4. Obecność kręgosłupa pozwoliła kręgowcom na podbój oceanów i lądów. Do niedawna jednak nie było jasne, kiedy i gdzie się on pojawił. Nowe dane sugerują, że kręgosłup wyewoluował w płytkich wodach przybrzeżnych. Lauren Sallan i jej zespół z University of Pennsylvania przeanalizowali niemal 3000 skamieniałości wczesnych ryb. Ich porównanie oraz określenie, z jakiego środowiska pochodzą, pozwoliło na stwierdzenie, gdzie doszło do ich wyodrębnienia. Odkryliśmy, że wszystkie kręgowce, od pierwszych bezszczękowców po rekiny i ryby kostnoszkieletowe pochodzą z bardzo ograniczonego środowiska płytkich wód wokół brzegu, mówi Sallan. Takie wnioski to olbrzymia niespodzianka, gdyż duże skoki ewolucyjne są zwykle powiązane ze środowiskami odznaczającymi się duża bioróżnorodnością, jak np. rafy koralowe. Tymczasem wszystko wskazuje na to, że zmiany ewolucyjne, dzięki którym oceany zapełniły się rybami, miały miejsce w wodach przybrzeżnych. Sallan sugeruje, że kręgowce powstały właśnie tam, gdyż obecność szkieletu pozwalała na lepsze radzenie sobie z falami i niespokojnymi płytkimi wodami. Odkrycie może też wyjaśniać, dlaczego mamy tak niewiele skamieniałości wczesnych kręgowców. Jeśli rzeczywiście żyły one w płytkich wodach, to fale mogły zniszczyć ich szkielety, zanim zdążyły one sfosylizować. « powrót do artykułu
  5. Obecnie na Ziemi trwa szóste masowe wymieranie, tym razem powodowane przez ludzi. Naukowcy z Uniwersytetu w Aarhus wyliczyli, że tempo zanikania gatunków jest tak duże, że ewolucja nie dotrzymuje mu kroku. Jeśli nie powstrzymamy tego procesu, to w ciągu najbliższych 50 lat wyginie tyle gatunków ssaków, że ewolucja będzie potrzebowała, i to w najbardziej optymistycznym scenariuszu, 3–5 milionów lat, by osiągnąć obecny poziom bioróżnorodności. W ciągu ostatnich 450 milionów lat doszło do 5 epizodów masowego wymierania gatunków. Po każdym z nich bioróżnorodność się powoli odradzała. Szóste wymieranie, które ma obecnie miejsce, różni się od innych tym, że zostało spowodowane przez człowieka. Naukowcy z Uniwersytetów w Aarhus i Göteborgu wyliczyli, że po obecnym wymieraniu ewolucja będzie potrzebowała 3–5 milionów lat by powrócić do obecnego poziomu różnorodności wśród ssaków i 5–7 milionów lat, by powrócić do stanu sprzed pojawienia się człowieka współczesnego. Na potrzeby swojej pracy naukowcy wykorzystali bazę danych gatunków ssaków, która uwzględnia nie tylko ssaki obecnie żyjące, ale również wszystkie gatunki ssaków, jakie wyginęły od czasu pojawienia się Homo sapiens. Oczywiście nie wszystkie gatunki miały takie samo znaczenie. Niektóre z nich były na tyle odmienne od innych zwierząt, że wymarcie danego gatunku oznaczało zagładę całej gałęzi ewolucyjnej. W ten sposób utracie ulegał nie tylko gatunek, ale jego unikatowe funkcje ekologiczne, które ewoluowały przez miliony lat. Wielkie ssaki, megafauna, takie jak tygrys szablozębny były wysoce odmienne od innych. Jako, że miały niewielu bliskich krewnych, ich wyginięcie wiązało się ze zniknięciem całej gałęzi z drzewa ewolucyjnego. Z drugiej strony mamy setki gatunków ryjówkowatych, więc wyginięcie kilku z nich jest do zniesienia, mówi paleontolog Matt Davis. Ocena zagrożenia wiszącego nad poszczególnymi gatunkami jest trudna. Nosorożec czarny z dużym prawdopodobieństwem wyginie w ciągu najbliższych 50 lat. Słoń azjatycki ma mniej niż 33% szansy na przetrwanie poza rokiem 2100. Naukowcy przeprowadzili tego typu szacunki i wykorzystali zaawansowane modele obliczeniowe do symulacji szans na przeżycie gatunków ssaków, biorąc pod uwagę ich pokrewieństwo czy rozmiary ciała. Wykonali takie obliczenia dla istniejących i wymarłych gatunków oraz oszacowali, ile ewolucji zajmie przywracanie bioróżnorodności. Przyjęli przy tym najbardziej optymistyczny scenariusz, w którym założyli, że ludzie zaprzestają niszczenia habitatów i zabijania zwierząt, a tempo wymierania spada do najniższego znanego z przeszłości. Nawet w tym najbardziej optymistycznym scenariuszu pojawienie się tylu gatunków, ile możemy stracić w ciągu najbliższych 50 lat zajmie co najmniej 3 miliony lat, a pojawienie się tylu gatunków, ile wyginęło od ostatniej epoki lodowej potrwa co najmniej 5 milionów lat. Kiedyś ludzie żyli w świecie gigantów, gigantycznych bobrów, pancerników i jeleni. Obecnie żyjemy w świecie, w którym szybko ubywa dużych ssaków. Kilka pozostałych gigantów, jak słonie i nosorożce, może szybko wyginąć, dodaje profesor Jens-Christian Svenning. « powrót do artykułu
  6. Lenistwo może być, przynajmniej w przypadku małży i ślimaków, pomocne w przetrwaniu. Takie wnioski płyną z badań przeprowadzonych na University of Kansas, w czasie których przeanalizowano dane dotyczące metabolizmu 299 gatunków żyjących od pliocenu (ok. 5 milionów lat temu) do dzisiaj. Okazało się, że szybszy metabolizm wiązał się z większym ryzykiem wyginięcia gatunku. Zastanawialiśmy się, czy można wyliczyć prawdopodobieństwo wyginięcia gatunku na podstawie ilości energii, jakie pobierają jego przedstawiciele. Okazało się, że istnieją różnice pomiędzy gatunkami mięczaków, które wyginęły w ciągu ostatnich 5 milionów lat, a tymi, które do dzisiaj przetrwały. Te gatunki, które wyginęły, miały zwykle wyższy metabolizm niż te, które przetrwały. Te organizmy, które mają mniejsze potrzeby energetyczne wydają się mieć większe szanse na przetrwanie, mówi główny autor badań, Luke Stortz z Instytutu Bioróżnorodności i Muzeum Historii Naturalnej University of Kansas. Może najlepsza długoterminowa strategia dla zwierząt, to jak największe lenistwo. Im wolniejszy metabolizm, tym większe prawdopodobieństwo, że gatunek przetrwa. Może zamiast „przetrwaniu najsprawniejszych” najlepszą metaforą ewolucji jest „przetrwanie najbardziej leniwych” lub przynajmniej „przetrwanie powolnych”, zastanawia się inny autor badań, profesor Bruce Liebermann. Uczeni podkreślają, że ich praca może pomóc w przewidywaniu, które gatunki mogą wyginąć w obliczu zmian klimatycznych. Mamy tutaj do czynienia z potencjalnym czynnikiem pozwalającym przewidzieć szanse przetrwania gatunku. [...] Gatunki o szybszym metabolizmie są bardziej narażone na wyginięcie. To kolejne narzędzie w pracy naukowca. Zwiększa ono nasze rozumienie mechanizmów stojących za wyginięciami i pozwala lepiej przewidzieć ryzyko dla poszczególnych gatunków, dodaje Stortz. Wyższy metabolizm tym bardziej narażał gatunek na wyginięcie, im mniejszy habitat gatunek zajmował. Jeśli gatunek był rozprzestrzeniony po większym obszarze, tempo metabolizmu odgrywało mniejszą rolę. U szeroko rozpowszechnionych gatunków nie było widać tej samej zależności pomiędzy tempem metabolizmu a ryzykiem wyginięcia, co u gatunków zajmujących mniejsze obszary. Dystrybucja gatunku jest ważnym elementem ryzyka wyginięcia. Jeśli należysz do gatunku występującego na małym terenie i mającego szybki metabolizm, ryzyko wyginięcia jest bardzo duże, stwierdza uczony. Naukowcy odkryli też, że łączne tempo metabolizmu dla grup gatunków pozostaje stałe, nawet gdy jedne gatunki znikają, a inne się pojawiają. Jeśli popatrzymy na wszystkie grupy gatunków i na wszystkie gatunki w danej grupie, to średnie tempo metabolizmu pozostaje niezmienne. [...] To była niespodzianka. Można było się spodziewać, że w miarę upływu czasu średni poziom metabolizmu gatunków będzie się zmieniał. Tymczasem na przestrzeni milionów lat pozostaje on taki sam, pomimo tego, że wiele gatunków wyginęło. « powrót do artykułu
  7. Szeroka analiza dostępnych danych archeologicznych i paleośrodowiskowych obejmujących środkowy i późny plejstocen (300 – 12 tysięcy lat temu), którą opublikowano w Nature Human Behaviour, wskazuje, że Homo sapiens, w przeciwieństwie do innych homininów, zajął unikatowe nisze ekologiczne i wykazał się wyjątkowymi zdolnościami adaptacyjnymi. To może wyjaśniać, dlaczego jesteśmy jedynym gatunkiem człowieka, jaki pozostał na Ziemi. Autorzy artykułu, naukowcy z Instytutu Historii Człowieka im. Maxa Plancka oraz University of Michigan uważają, że ciężar badań nad naszą ewolucją powinien zostać przeniesiony z poszukiwań najstarszych śladów sztuki, języka czy zdobyczy technologicznych i należy skupić się zbadaniu, co czyni Homo sapiens unikatowym gatunkiem z ekologicznego punktu widzenia. Bowiem w przeciwieństwie do wcześniejszych i współczesnych sobie homininów H. sapiens nie tylko skolonizował wiele różnych, wymagających środowisk, ale wyspecjalizował się w adaptacji do niektórych z nich. Człowiek, Homo, pojawił się w Afryce przed około 3 milionami lat. Niektórzy przedstawiciele gatunku (Homo erectus) już przed około milionem lat byli obecni w dzisiejszej Hiszpanii, Gruzji, Chinach i Indonezji. Dostępne dowody świadczą o tym, że gatunek ten przebywał w lasach i na stepach. Pojawiły się też hipotezy, że Homo erectus oraz Homo floresiensins potrafili się zaadaptować do życia w ubogich w surowce tropikalne lasy deszczowe. Autorzy najnowszej analizy nie znaleźli jednak wiarygodnych dowodów na poparcie tej hipotezy. Mówi się również, że nasz najbliższy krewny, neandertalczyk, wyspecjalizował się w życiu na większych wysokościach w Eurazji. Dowodem ma być tutaj m.in. kształt twarzy zaadaptowany do niskich temperatur oraz zdolność do polowań na duże zwierzęta, jak mamuty. Jednak analiza przeprowadzona przez autorów ostatnich badań wskazuje, że H. neanderthalensis zamieszkiwał przede wszystkim lasy i stepy oraz polował na bardzo różne zwierzęta. W przeciwieństwie do wcześniejszych gatunków człowieka Homo sapiens już 80–50 tysięcy lat temu zamieszkiwał wysoko położone tereny, a 45 tysięcy lat temu zaczął kolonizować obszary arktyczne i tropiki. Mamy też coraz więcej dowodów na przekraczanie przez H. sapiens zarówno pustyń w Afryce, Półwyspie Arabskim i Indiach, jak i na obecność w Tybecie czy Andach. Naukowcy zwracają uwagę, że w Afryce trudno będzie znaleźć dowody tej plastyczności ekologicznej H. sapiens dla okresu sprzed 200 000 lat. Jednak, jak przekonują, dysponujemy coraz większą liczbą wskazówek pokazujących, że później H. sapiens zarówno zajmowali nowe nisze ekologiczne, jak i zmieniali swoją technologię pod kątem miejsca zamieszkania. Uważają oni, że przyszłe badania przyniosą znacznie więcej dowodów, jednak naukowcy powinni dokonać zmiany priorytetów. Główny autor artykułu z Nature, doktor Patrick Roberts zauważa, że skupienie się na poszukiwaniu kolejnych skamieniałości i charakteryzowanie genetyczne naszego gatunku i naszych przodków pozwoliło na ogólne opisanie w czasie i przestrzeni położenia homininów, to w tego typu badaniach zwykle nie bierze się pod uwagę kontekstu środowiskowego w odniesieniu do wyborów biologicznych i kulturowych. Zdaniem Robertsa współczesna nauka w znacznej mierze pomija olbrzymią różnorodność grup H. sapiens z okresu późnego plejstocenu. Tradycyjna ekologiczna dychotomia mówi o gatunkach, które potrafią wykorzystywać wiele różnych zasobów i przebywać w wielu różnych warunkach ekologicznych oraz o gatunkach wyspecjalizowanych w wąskiej diecie i zdolnych do przetrwania tylko w określonych warunkach. W przypadku H. sapiens, który jest uznawany za gatunek niewyspecjalizowany, mamy dowody na istnienie wyspecjalizowanych populacji, takich jak zbieracze zajmujący górskie lasy deszczowe czy paleoarktyczni łowcy mamutów. Współautor badań, doktor Brian Stewart sugeruje, że duże zdolności przystosowawcze H. sapiens i umiejętność specjalizacji, mogła wynikać ze zdolności do współpracy niespokrewnionych osobników. Dzielenie się żywnością poza obrębem rodziny, długodystansowa wymiana dóbr czy związki rytualne mogły pomóc w adaptacji do lokalnych warunków środowiskowych, co z kolei dawało przewagę konkurencyjną nad innymi gatunkami człowieka i doprowadziło do ich wyparcia, stwierdza. Innymi słowy, elementami kluczowymi dla sukcesu H. sapiens mogła być umiejętność akumulowania i przekazywania informacji kulturowych, zarówno w formie materialnej jak i w postaci idei. Dzięki temu gatunek niewyspecjalizowany mógł, gdy zaszła taka potrzeba, specjalizować się. Autorzy najnowszych badań zaznaczają, że ich twierdzenia to tylko hipotezy, które można zbić przykładami innych gatunków Homo, które zajmowały ekstremalne środowiska. Jednak, ich zdaniem, teza o „niewyspecjalizowanym specjaliście” może zachęcić naukowców do badania historii człowieka na pomijanych dotychczas terenach, jak pustynia Gobi czy Amazonia, które są postrzegane jako mało obiecujące z punktu widzenia paleoantropologii. Ponadto, ich zdaniem, ważne jest, by badać środowiskowe uwarunkowania miejsc i okresów, z których pochodzą znajdowane ślady bytności wczesnych Homo sapiens. Często jesteśmy podekscytowani nowymi skamieniałościami czy nowym DNA. Może powinniśmy też pomyśleć o uwarunkowaniach środowiskowych związanych z tymi odkryciami i zastanowić się, co mówią nam one o pojawieniu się człowieka w kolejnej niszy ekologicznej, dodaje Steward. Badania DNA mogą ujawnić, jak pojawiała się tolerancja na życie na dużej wysokości czy na zwiększoną dawkę promieniowania ultrafioletowego. « powrót do artykułu
  8. Homo sapiens nie pochodzi z jednej populacji afrykańskiej. Grupa naukowców, na czele której stała doktor Eleanor Scerri z Uniwersytetu w Oxfordzie i Instytutu Historii Człowieka im. Maxa Plancka, stwierdziła, że nasi przodkowie byli rozsiani po całej Afryce i tworzyli różne populacje. Grupy te były od siebie odizolowane przez różne habitaty i zmieniające się granice różnych ekosystemów, takich jak np. lasy deszczowe i pustynie. Przez tysiące lat izolacji powstało wiele różnych form przodków człowieka i dopiero ich wymieszanie się dało początek naszemu gatunkowi. Drogi, którymi człowiek opuścił Afrykę i rozprzestrzenił się po planecie, są od dawna przedmiotem intensywnych badań. Znacznie mniej uwagi przywiązuje się do zbadania, jak wyglądała ewolucja naszego gatunku w samej Afryce. Wielu naukowców przyjęło, że nasi wcześni przodkowie pochodzili od jednej dość dużej populacji. Zespół Scerri opublikował w Trends in Ecology and Evolution artykuł na temat badań, podczas których wzięto pod uwagę nie tylko zwyczajowe badania kości, kamiennych narzędzi i DNA, ale również dokonano nowej bardziej szczegółowej analizy klimatów i habitatów Afryki na przestrzeni ostatnich 300 000 lat. Kamienne narzędzia i inne przejawy kultury materialnej są znacząco rozrzucone w czasie i przestrzeni. Mimo, że na całym kontynencie widzimy trend ku wykorzystywaniu coraz bardziej złożonej kulturze materialnej, to modernizacja ta z pewnością nie pochodzi z jednego źródła ani z jednego czasu, mówi Scerri. Podobne zróżnicowanie widać w szczątkach ludzkich. Gdy przyjrzymy się morfologii ludzkich kości z ostatnich 300 000 lat, widzimy złożoną mieszaninę starych i nowych cech, występujących w różnych miejscach i w różnym czasie, zauważa profesor Chris Stringer z London Natural History Museum. Podobnie jak w przypadku kultury materialnej także i tu widoczne jest przechodzenie do współczesnej formy człowieka, jednak różne jej cechy pojawiają się w różnym miejscu i czasie, a niektóre archaiczne cechy były widoczne jeszcze stosunkowo niedawno. Podobny wzorzec występuje w DNA. Trudno byłoby pogodzić ze sobą DNA współczesnych mieszkańców Afryki z DNA ludzi, którzy żyli tam przed 10 000 lat jeśli byśmy przyjęli, że pochodzimy od jednej populacji. Obserwujemy tutaj bowiem, że pewne cechy przestały być wspólne bardzo bardzo dawno, a poziom różnorodności genetycznej jest tak duży, że pojedyncza populacja miałaby kłopoty z jego utrzymaniem. Naukowcy, chcąc dowiedzieć się, dlaczego populacje naszych przodków tak bardzo się od siebie różniły i w jaki sposób podziały te zmieniały się w czasie, przyjrzeli się klimatom i habitatom Afryki. W przeszłości Czarny Ląd bardzo się zmieniał. Sahara była niegdyś wilgotna i zielona, płynęły tam rzeki, istniały jeziora i tętniło życie zwierzęce. Dzisiejsze wilgotne zalesione regiony były niegdyś suche. Te zmieniające się warunki znajdują swoje odzwierciedlenie w różnorodonści gatunków i podgatunków zwierząt zamieszkujących Afrykę subsaharyjską. Zmiany takie oznaczały, że ludzkie populacje bywały mocno od siebie odizolowane przez warunki naturalne, a gdy te się zmieniały, dochodziło do genetyczne i kulturowego mieszania się różnych populacji. W naszych modelach ewolucji człowieka musimy uwzględnić te różne populacje. Tak złożona historia podgatunków człowieka skłania nas do zakwestionowania współczesnych modeli dotyczących zmian liczebności populacji. Niewykluczone, że pewne zjawiska, które obecnie interpretujemy jako spadki liczebności były po prostu zmianami połączeń pomiędzy populacjami, mówi doktor Lounes Chikhi z francuskiego Narodowego Centrum Badań Naukowych i Instituto Gulebenkian de Ciencia w Lizbonie. Ewolucja człowieka w Afryce przebiegała w różnych regionach. Nasi przodkowie byli wieloetniczni, a kultura materialna – wielokulturowa. Jeśli chcemy zrozumieć ewolucję człowieka, musimy przyjrzeć się wszystkim regionom Afryki, dodaje doktor Scerri. « powrót do artykułu
  9. Ewolucja kojarzy się nam zwykle z procesem trwającym tysiące i miliony lat. Wiemy jednak, że potrafi przebiegać znacznie szybciej. Jednym z przykładów ewolucji, która miała miejsce w czasie krótszym niż 100 lat jest historia pstrąga tęczowego. W latach 90. XIX wieku amerykańscy rybacy wypuścili do Jeziora Michigan pstrągi tęczowe złapane w oceanie u wybrzeży Kalifornii. Przykład ten pokazuje, jak szybko zwierzęta potrafią dostosować się do nowych warunków, jeśli mają odpowiednie geny. Pstrąg tęczowy (Oncorhynchus mykiss) żyje w wodzie słodkiej i słonej. Odmiana osiadła żyje w rzekach, a odmiana wędrowna, zwana w Ameryce steelhead, migruje pomiędzy rzekami a morzem. Do Jeziora Michigan trafiła odmiana wędrowna, która większość swojego dorosłego życia spędza w oceanie. Okazało się jednak, że szybko zaadaptowała się ona do życia wyłącznie w słodkiej wodzie i w czasie krótszym niż 100 lat u ryb pojawiły się geny, dzięki którym nie musi ona przebywać w wodach słonych. Biolog Mark Christie z Purdue University postanowił sprawdzić, jak to się stało, że zwierzę w tak krótkim czasie potrafiło się dostosować. Wraz z Janną Willoughby przeanalizował genomy 264 pstrągów steelhead. Część ryb pochodziła z tych samych wód wokół Kalifornii, w których zostały złapane pstrągi wypuszczone do Jeziora Michigan, a część pochodziła z Jeziora Michigan, w którym została złowiona w latach 1983-1998. Naukowcy wzięli się za porównywanie genomów ryb. Początki pstrąga w Jeziorze Michigan nie były łatwe. Ryby tysiącami padały. Jednak te nieliczne, które przetrwały, zaczęły się rozmnażać. W latach 1983-1998 liczebność pstrągów szybko rosła, a gatunek zaczął się nawet różnicować. Zdaniem Willoughby i Christiego za różnicowanie odpowiada łączenie się pstrągów z Jeziora z pstrągami, które uciekły z hodowli. Naukowcy zauważyli też trzy regiony DNA, w których występują różnice genetyczne pomiędzy pstrągami złowionymi obecnie w pobliżu Kalifornii, a tymi z Jeziora Michigan. Dwa z tych regionów zawierają geny odpowiadające za utrzymanie równowagi soli w organizmie zwierzęcia. Ryby słodkowodne muszą bowiem przyjmować dodatkową sól, a słonowodne muszą się pozbywać nadmiaru soli. Muszą więc mieć różne wersje genów. Trzeci ze wspomnianych regionów DNA wydaje się odpowiadać za gojenie się ran. Niewykluczone, że zmiany w tym regionie pomagają pstrągom radzić sobie z ranami zadawanymi przez pasożytnicze minogi, których pełno w wodach słodkich. Pozostaje więc pytanie, jak to się stało, że w ciągu kilkudziesięciu lat geny ryb zmieniły się z jednej z wersji w inną. Nie ma żadnych śladów, które wskazywałyby, że pstrągi złowione u wybrzeży Kalifornii i wypuszczone do Jeziora krzyżowały się z odmianą osiadłą, słodkowodną. Nie ma też śladu mutacji genów. Naukowcy wyjaśniają, że prawdopodobnie wśród ryb wypuszczony do Jeziora Michigan były takie, które już posiadały odpowiednie wersje genów. To one przetrwały i się rozmnożyły. Gorzej zaadaptowane pstrągi z czasem wyginęły. Felicity Jones, biolog ewolucyjna z Laboratorium Friedricha Mieschera Towarzystwa Maksa Plancka mówi, że konieczne są dalsze badania, by dowieść, że zmiany zaszły w odpowiedzi na zmiany środowiskowe, a nie były czystym przypadkiem. Sama Jones również odkryła, że jeden z gatunków ciernikowatych zmienił środowisko ze słono- na słodkowodne. Uczona nie wyklucza, że takich przypadków może myć więcej. « powrót do artykułu
  10. Na filipińskiej wyspie Luzon znaleziono szczątki nosorożca, który został zjedzony przez ludzi przed 700 000 lat. To najstarszy dowód na obecność ludzi na północy Filipin. Odkrycie wskazuje, że wcześni ludzie skolonizowali Wallaceę znacznie bardziej, niż dotychczas sądzono. Wallacea to nazwa nadana wyspom znajdującym się na wschód od kontynentalnej Eurazji. Szczątki wymarłego już nosorożca odkryto podczas wykopalisk w Kalinga w Dolinie Cagayan. Na kościach widoczne są ślady obróbki ostrymi kamiennymi narzędziami. Proste narzędzia znaleziono w pobliżu kości. Całość została z czasem pogrzebana przez osady naniesione przez rzekę. Zespół naukowy, na którego czele stał Gerrit van den Bergh z University of Wollongong, oszacował wiek znaleziska na 777–631 tysięcy lat. Dotychczas wiedzieliśmy, że wyspy Sulawezi i Flores, położone na południe od Luzon, zostały skolonizowane co najmniej, odpowiednio, 200 000 i milion lat temu. Można było więc przypuszczać, że ludzie dotarli też na Luzon, ale brakowało na to dowodów. Na razie nie wiadomo, który gatunek człowieka mieszkał na Luzon i żywił się tamtejszymi nosorożcami. Najprawdopodobniej był to Homo erectus, który 1,2 miliona lat temu mieszkał na Jawie i w Chinach. Być może gatunkiem tym był „hobbit z Flores” czyli Homo floresiensis. Nie można jednak wykluczyć, że mamy tu do czynienia z nieznanym jeszcze gatunkiem człowieka. Grupa van den Bergha uważa, że ludzie, którzy w środkowym plejstocenie dotarli na Luzon musieli pochodzić z Borneo lub z Tajwanu. Nie można wykluczyć, że dotarli tam na łodziach. Warto jeszcze na chwilę wrócić do „hobbita z Flores”. Najstarsze narzędzia z Flores liczą sobie co najmniej milion lat, a najstarsze ludzkie szczątki mają 700 000 lat. Niewykluczone, że znalezisko z Flores ma coś wspólnego z najnowszym odkryciem na Luzon. « powrót do artykułu
  11. Gdy człowiek zanurzy się w wodzie, w ciągu kilku sekund w jego organizmie zachodzą zmiany pozwalające na dłuższe przebywanie w środowisku, w którym nie możemy czerpać tlenu – spowalnia tętno, kurczą się naczynia krwionośne w kończynach, dzięki czemu krew trafia przede wszystkim do najważniejszych organów, a przede wszystkim kurczy się śledziona, uwalniając zapasy natlenionej krwi. Najnowsze badania sugerują, że niektóre nadmorskie ludy są lepiej przystosowane do nurkowania niż ci, którzy mieszkają w głębi lądów. Na wyspach Azji Południowo-Wschodniej żyją ludy zwane „nomadami morza”. Ci ludzie żyją na łodziach, rzadko schodzą na ląd. Mają opinię niezwykle zdolnych nurków. Nurkowałam z nimi, mają niesamowite możliwości, mówi Melissa Ilardo z University of Utah, główna autorka badań. Jednym z takich ludów są Bajau mieszkający pomiędzy Borneo, Celebes, Papuą i Jawą. Ich nurkowie potrafią wstrzymać oddech na ponad 5 minut. Światowej klasy nurkowie są w stanie płynąć pod wodą na wstrzymanym oddechu przez około 4-4,5 minuty. Podczas kręcenia filmów dokumentalnych nurkom Sama-Bajan mierzono tętno i okazywało się, że spadało ono do 30 uderzeń na minutę. Byli oni w stanie nurkować nawet na głębokość 70 metrów. Jeśli zbierali skorupiaki z głębokości zaledwie 10 metrów, to mogli tak pracować cały dzień. Kiedyś nurkowaliśmy i jeden z Bajau zauważył dużą małża 15 metrów niżej. Natychmiast zanurzył się głębiej i ją wyciągnął. To było coś niesamowitego, mówi Ilardo. Pani Ilardo, która jest genetykiem ewolucyjnym, postanowiła sprawdzić, czy niezwykłe umiejętności „nomadów morza” wynikają z faktu, że nurkowanie trenują od dziecka, czy też są ewolucyjnie do tego przystosowani. Zsekwencjonowała więc geny Bajau oraz spokrewnionych z nimi rolników Saluan. Zbadała też rozmiary śledziony u obu ludów. Do badań udało się jej namówić 43 przedstawicieli Bajau i 33 Saluan. Okazało się, że Bajau mają znacznie większą śledzionę niż Saluan. Różnica w wielkości wynosiła aż 50%. Jednak wśród samych Bajau, różnice pomiędzy tymi, którzy nurkowali i nie nurkowali, nie przekraczały 10% wielkości śledziony. To zaś sugerowało, że duża śledziona u Bajau to nie efekt treningów a ewolucji. Badania genetyczne ujawniły u Bajau 25 wariacji genów, które wydają się unikatowe dla tego ludu. Gdy dokładnie przyjrzano się tym genom okazało się, że są one związane z wstrzymywaniem oddechu i deprywacją tlenu. To było coś niesamowitego. Wszystkie zmienione geny, jakie zauważyliśmy, mogły mieć znaczenie przy nurkowaniu, ekscytuje się Ilardo. Jeden z tych genów to PDE10A. Wiemy, że kontroluje on poziom hormonów tarczycy, co z kolei odpowiada za wielkość śledziony, powiedział Rasmus Nielsen, biolog z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley. Odpowiednią wersję tego genu ma niemal połowa Bajau, ale występuje ona u zaledwie 6% Saluan i 3% Chińczyków Han. Tę ostatnią grupę wybrano do badań, gdyż nie jest spokrewniona ani z Bajau, ani z Saluan. Inne geny, które wyewoluowały u Bajau to BKDRB2, odpowiedzialny za kontrolę kurczenia się naczyń krwionośnych w kończynach oraz FAM178B, który pomaga w regulowaniu poziomu dwutlenku węgla we krwi. Naukowcy, którzy nie brali udziału w badaniach, chwalą pracę Ilardo i Nielsena. Ich zdaniem to niezwykły przykład zróżnicowania genetycznego i adaptacji ludzi do środowiska podwodnego. Zwracają jednak uwagę, że warto kontynuować badania i rozszerzyć je poza same pomiary wielkości śledziony i zmian genetycznych. Przydałoby się wiedzieć więcej o tym, jak działają poszczególne geny i jak wpływają na możliwości nurków, mówi Anna Di Rienzo, genetyk z University of Chicago. Do zbadania pozostają też np. pomiary poziomu dwutlenku węgla i tlenu w krwi Bajau i Saluan. Jak zmienia się nasycenie tlenem w czasie nurkowania. Jakie mają tętno, podpowiada Cynthia Beall, antropolog z Case Western Reserve University. Ilardo i Nielsen zgadzają się z powyższymi uwagami. Planują powrót do Indonezji i dalsze badania Bajau. Ich praca, jak zauważają, może pomóc określić, w jaki sposób działa organizm w warunkach stresu spowodowanego brakiem tlenu. Takie informacja mają kluczowe znaczenie np. w medycynie ratunkowej czy w chirurgii. « powrót do artykułu
×
×
  • Create New...