Search the Community

Czy urbanizacja napędza ewolucję trzmieli? Nowe badanie niemieckich naukowców sugeruje, że tak. Autorzy publikacji z pisma Evolutionary Applications dowodzą, że w miastach trzmiele są większe, a przez to bardziej produktywne. Różnice w gabarytach mogą zaś być spowodowane rosnącą fragmentacją habitatu w miastach. W ciągu ostatnich 200 lat habitat trzmieli i innych owadów bardzo się zmienił. Obecnie z mniejszym prawdopodobieństwem żyją one na obszarach wiejskich, a z większym są otoczone drogami i betonowymi ścianami. Życie w mieście może mieć dla trzmieli plusy i minusy. Z jednej strony ogrody i balkony, działki, ogrody botaniczne i miejskie parki stanowią bogate źródło pokarmu. Z drugiej strony miasta są znacząco cieplejsze niż okoliczne obszary wiejskie. A to może stanowić dla trzmieli wyzwanie - tłumaczy dr Panagiotis Theodorou z Uniwersytetu Marcina Lutra w Halle i Wittenberdze (MLU). Zespół biologów z MLU postanowił sprawdzić, czy urbanizacja wiąże się ze zmianami wielkości ciała trzmieli, a jeśli tak, to jak się to ma do ich zdolności zapylania. Naukowcy schwytali w 9 niemieckich miastach (Berlinie, Poczdamie, Brunszwiku, Getyndze, Jenie, Dreźnie, Lipsku, Chemnitz i Halle) i ich okolicach ponad 1800 trzmieli. Zapylanie we wszystkich lokalizacjach oceniali za pomocą doniczkowej koniczyny łąkowej (Trifolium pratense). Naukowcy skupili się na 3 gatunkach trzmieli: trzmielu kamienniku (Bombus lapidarius), trzmielu rudym (Bombus pascuorum) i trzmielu ziemnym (Bombus terrestris). Mierzyli wszystkie złapane osobniki i zliczali nasiona wyprodukowane przez koniczyny. Nasze wyniki pokazują, że w porównaniu do owadów wiejskich, trzmiele z bardziej pofragmentowanych miejskich habitatów były o ok. 4% większe - opowiada dr Antonella Soro. Wielkość ciała wiąże się z metabolizmem, wykorzystaniem przestrzeni czy rozprzestrzenieniem się. Większe trzmiele mogą lepiej widzieć, mają większy mózg, a także osiągają lepsze rezultaty w uczeniu i zapamiętywaniu. Są również rzadziej atakowane przez drapieżniki i mogą pokonywać większe odległości, co daje korzyści w pofragmentowanym miejskim habitacie, takim jak np. miejski. Dodatkowo większe trzmiele odwiedzają podczas jednego lotu więcej kwiatów i są w stanie osadzić na znamieniu więcej ziaren pyłku. Dzięki temu są lepszymi zapylaczami - podkreśla Soro. To może stanowić wyjaśnienie udokumentowanego przez badaczy dodatniego związku między rozmiarami ciała a zapylaniem. Zespół wskazuje na istotność dalszych badań nad odpowiedziami ewolucyjnymi pszczół na urbanizację. Dzięki temu będzie można poprawić działania urbanistyczne. « powrót do artykułu

Chemicznie funkcjonalizowane bańki mydlane mogą dostarczać pyłek do wybranych kwiatów. Wg japońskich naukowców, wystarczy sięgnąć po pistolet do robienia baniek. W efekcie zmniejszy się wykorzystanie ziaren pyłku, a dzięki lepkości błony bańki będą się skutecznie przyczepiać do słupków kwiatów. Delikatne i elastyczne bańki nie spowodują też uszkodzeń kwiatów. Brzmi to jak fantazja, ale funkcjonalizowana bańka mydlana zapewnia skuteczne zapylanie i gwarantuje owoce tej samej jakości co przy ręcznym zapylaniu. W porównaniu z innymi rodzajami zdalnego zapylania, bańki mydlane mają innowacyjne możliwości i unikatowe właściwości: pozwalają na efektywne i wygodne dostarczanie ziaren pyłku do wybranych kwiatów, cechuje je też wysoka elastyczność [...] - opowiada prof. Eijiro Miyako z Japan Advanced Institute of Science and Technology. Potwierdziwszy za pomocą mikroskopu optycznego, że bańki mydlane mogą naprawdę przenosić ziarna pyłku, Miyako i Xi Yang testowali wpływ 5 dostępnych w handlu surfaktantów na aktywność pyłku. Surfaktanty te wybrano ze względu na zdolność pienienia i tworzenia wielu baniek przy jednorazowym użyciu pistoletu. Macierze aktywności pyłku wykazały, że surfaktanty wywierały dawkozależny hamujący wpływ na kiełkowanie ziaren pyłku i wzrost łagiewki pyłkowej. Wśród użytych surfaktantów najlepsze wyniki dawał A-20AB (MPHITOL 20AB, A-20AB - lauryloamidopropylobetaina). Generalnie większe stężenie surfaktantu pomagało uzyskać dużą liczbę baniek. Z drugiej strony większa liczba ziarenek pyłku zaburzała tworzenie się błony bańki w dyszy pistoletu, co prowadziło do spadku liczby baniek. W 0,0% lub 0,2% roztworach A-20AB przy stężeniach pyłku z zakresu 1–10 mg/ml nie tworzyły się np. żadne bańki, zaś przy 0,4%–0,8% A-20AB i zawartości pyłku nie większej niż 4 mg/ml powstawała co najmniej ponad jedna bańka. Przy 1,0% roztworze A-20AB i stężeniu pyłku rzędu 1-10 mg/ml uzyskiwano aż 4-11 baniek. Ostatecznie, uwzględniając jednocześnie wpływ stężenia surfaktantu na aktywność pyłku i liczbę tworzących się w danych warunkach baniek, do zapylania wybrano 0,4% roztwór A-20AB i stężenie ziaren pyłku 4 mg/ml. W tej sytuacji można "upakować" maksymalnie ok. 2000 ziaren pyłku na bańkę. By zapewnić skuteczne zapylanie, pracowano nad optymalizacją roztworu w różnych warunkach fizjologicznych (Japończycy nadmieniają, że na kiełkowanie ziaren pyłku i wydłużanie łagiewki najlepiej wpływało pH równe 7). Zastosowano umiarkowany dodatek jonów boru, wapnia, magnezu i potasu. Ponieważ żelatyna rozpuszcza się w wodzie i zawiera duże ilości glicyny, proliny i hydroksyproliny, które mogą odgrywać istotną rolę w kiełkowaniu ziaren pyłku i wydłużaniu łagiewki, określono, jaka jej zawartość sprawdzi się najlepiej. Później Miyako i Yang prowadzili testy w sadzie gruszy chińskich (Pyrus pyrifolia var. culta). Okazało się, że pistolet do robienia baniek pozwalał zapylić wybrane kwiaty i uzyskać owoce. W kolejnym etapie testów naukowcy posłużyli się kontrolowanym za pomocą GPS-a dronem z urządzeniem do robienia baniek. Pamiętając o negatywnych oddziaływaniach skierowanego w dół strumienia powietrza (ma on związek z ruchem wirników), Japończycy ustabilizowali mechanicznie bańki za pomocą dodatku hypromelozy (HPMC). Akademicy zademonstrowali, że za jego pomocą można by w pełni automatycznie transportować ziarna pyłku na kwiaty lilii japońskiej (Lilium japonicum); do testów wykorzystano makiety lilii, bo prawdziwe już przekwitły. Wykazano, że da się wypuszczać bańki pod kątem ok. 70-80 stopni z wysokości 2 m i że przy prędkości rzędu 2 m/s współczynnik powodzenia wynosi ponad 90%. Naukowcy, których artykuł ukazał się na łamach pisma iScience podkreślają, że choć technika wygląda obiecująco, trzeba jeszcze popracować nad precyzją. Poza tym dla baniek kluczowe znaczenie ma pogoda; krople deszczu mogą zmyć bańki z pyłkiem z kwiatów, a silny wiatr zdmuchnie je z kolei z celu. W przyszłości Miyako i Yang chcą się zająć kwestią zanieczyszczenia generowanego przez prototyp sztucznego zapylacza (spora część baniek nie ląduje na docelowych kwiatach). Uważam, że innowacyjne technologie, takie jak zaawansowane lokalizowanie i mapowanie, [...] planowanie trasy, kontrola ruchu i techniki manipulowania, będą kluczowe dla rozwoju autonomicznego precyzyjnego robotycznego zapylania na dużą skalę - podsumowuje Miyako. Z zaprojektowaniem systemu zapylania za pomocą baniek wiąże się ciekawa historia. Miyako i jego koledzy bez sukcesów pracowali nad prototypem małego drona do zapylania kwiatów. Mimo niewielkich rozmiarów, zaledwie 2 cm długości, dron ciągle niszczył kwiaty. Rozczarowany naukowiec zrobił więc sobie przerwę od badań i bawił się z synem bańkami. W pewnym momencie jedna z nich trafiła w twarz dziecka. Miyako doznał olśnienia, że delikatne bańki mogą się świetnie nadawać do zapylania kwiatów. « powrót do artykułu

W bursztynie ze środkowej kredy zachował się chrząszcz z pyłkiem na pokrywających go włoskach. Wygląda więc na to, że mutualizm schylikowatych i okrytonasiennych występował już co najmniej 99 mln lat temu. Znaleziska dokonał amerykańsko-chiński zespół, który w tym samym złożu z północnej Mjanmy natrafił na pierwszy przypadek amonita w bursztynie. Autorzy raportu z pisma PNAS podkreślają, że odkrycie przesuwa najstarszy udokumentowany przypadek zapylania okrytonasiennych przez owady o ok. 50 mln lat. Wcześniejsze najstarsze bezpośrednie dowody wiązały się przedstawicielami prehistorycznego plemienia pszczół Electrapini ze środkowego eocenu z miejscowości Eckfeld i Messel w Niemczech (sprzed, odpowiednio, 48 i 45 mln lat). Analizą morfologiczną 62 ziaren pyłku z Mjanmy zajmował się David Dilcher, emerytowany profesor Uniwersytetu Indiany. Wg niego, kształt i struktura pyłku wskazywały, że wyewoluował w taki sposób, by przenosić się w wyniku kontaktu z owadami. Twierdząc tak, Dilcher powoływał się na rozmiar ziaren, ich "ornamentację" oraz zdolność zbijania się w grudki. Pyłek przedstawiciela dwuliściennych nie był wcale łatwy do wykrycia. Udało się to dopiero za pomocą mikroskopu konfokalnego. Chrząszcz znajdujący się w bursztynie to nowy gatunek. Naukowcy nadali mu łacińską nazwę Angimordella burmitina. Jego zapylającą rolę potwierdzono, opierając się na kilku fizycznych cechach, w tym na budowie aparatu gębowego czy na pokroju ciała. Ujawniono je za pomocą mikrotomografii komputerowej. Wiek nowej skamieniałości określono, bazując na wieku innych znanych fosyliów z tej samej lokalizacji. « powrót do artykułu