Znajdź zawartość

Sposób poruszania się owadów czy gadów po pionowych powierzchniach od dawna interesuje naukowców, którzy chcieliby stworzyć urządzenia, poruszające się w ten sam sposób. Wiadomo, że zwierzęta przemieszczają się po różnych powierzchniach nachylonych pod różnymi kątami dlatego, że ich kończyny wyposażone są w miniaturowe włoski. James Bullock i Walter Federle z University of Cambridge są pierwszymi uczonymi, którym udało się zmierzyć siłę potrzebną do oderwania pojedynczego włoska od powierzchni. Uczeni badali żuki, u których włoski na nogach mają trzy różne kształty: z końcówkami w kształcie punktu, łopatki oraz dysku. Są one rozłożone na nogach w specyficzny wzór, co sugeruje różne funkcje. Średnica każdego z włosków wynosi zaledwie 1/200 milimetra, dlatego też dotychczas nikomu nie udało się zmierzyć właściwości pojedynczego włosa. Dopiero Bullock i Federle wpadli na pomysł, jak to zrobić. Do włosków przymocowali niewielkie wsporniki ze szkła i obserwując pod mikroskopem odkształcanie się szkła podczas ruchu żuka, szacowali działające siły. Badania wykazały, że najmocniej przyczepiają się do powierzchni włoski zakończone dyskiem, słabiej te, których końcówka przypomina łopatkę, a najsłabiej - zakończone punktowo. Dyski były też najbardziej sztywne, prawdopodobnie zapewniają stopie stabilność. Zdaniem Bullocka i Federle to właśnie włoski zakończone dyskami ogrywają zasadniczą rolę podczas poruszania się po gładkich powierzchniach. Samcom przydają się też do trzymania samicy podczas kompulacji. Uczeni spekulują, że dwa pozostałe typy włosków pozwalają na szybkie odrywanie stóp od powierzchni podczas marszu do góry nogami. Naukowcy mówią, że zanim nauczymy się naśladować naturę potrzeba jeszcze szeregu badań. Pytanie w jaki sposób siły pojedynczego włoska przekładają się na sposób poruszania się całego zwierzęcia to wciąż nierozwiązana kwestia. Jej zrozumienie jest konieczne do stworzenia sztucznych przylepców wzorowanych na systemach naturalnych - zauważają uczeni.

Globalne ocieplenie zniszczyło 300 mln lat temu tropikalne lasy deszczowe. Naukowcy z Royal Holloway, University of London i Uniwersytetu Bristolskiego sądzą, że utorowało to drogę eksplozji ewolucyjnej gadów i przypadkowo umożliwiło pojawienie się 100 mln lat później dinozaurów. Opisywane zdarzenia miały miejsce w karbonie. W tym czasie Europa i Ameryka Północna leżały na równiku i pokrywały je lasy deszczowe. Gdy klimat Ziemi stał się gorętszy i bardziej suchy, lasy zniknęły, ułatwiając ewolucję gadów. Zmiana klimatu spowodowała, że lasy deszczowe uległy pofragmentowaniu na małe wysepki zieleni. Izolowane populacje gadów [...] ewoluowały w odrębnych kierunkach, prowadząc do wzrostu różnorodności – tłumaczy dr Howard Falcon-Lang z Wydziału Nauk o Ziemi na Royal Holloway. To klasyczna ekologiczna reakcja na rozdrobnienie habitatu. Dziś widzimy te same procesy, ilekroć jakaś grupa zwierząt zostanie oddzielona od macierzystej populacji. Badano je na wysepkach drogowych między głównymi systemami drogowymi, Karol Darwin obserwował je też na Galapagos [...] – dodaje prof. Mike Benton z Uniwersytetu Bristolskiego. Jego koleżanka z uczelni, Sarda Sahney, podkreśla, że to fascynujące, że nawet w obliczu pustoszącego upadku ekosystemu zwierzęta mogą się nadal różnicować, tworząc endemiczne populacje. Wg niej, scenariusz niekoniecznie będzie tak optymistyczny w przypadku zniknięcia lasów deszczowych Amazonii. W ramach badań Brytyjczycy analizowali zapis kopalny gadów przed i po zniszczeniu tropikalnych lasów. Wykazali, że przystosowując się do szybko zmieniającego się klimatu i środowiska, gady stały się bardziej zróżnicowane i zmieniły swoją dietę. Ze szczegółowymi wynikami studiów zespołu można się zapoznać na łamach pisma Geology.

Wyginięcie 65 mln lat temu dinozaurów utorowało drogę wzrostowi rozmiarów ssaków – po tym historycznym wydarzeniu stały się one 1000-krotnie większe niż wcześniej. Dinozaury zniknęły i nagle nie było komu zjadać roślin. Ssaki zaczęły bazować na wolnym źródle pożywienia, a gdy jest się dużym, korzystniej być roślinożercą – wyjaśnia dr Jessica Theodor z Uniwersytetu w Calgary. Kanadyjka podkreśla, że studium jej zespołu pokazuje, jak szybko w kategoriach geologicznych ekosystem potrafi się na nowo skalibrować. Dinozaury straciliśmy 65 mln lat temu, a w ciągu 25 mln lat system zresetował się i nastawił na nowe maksimum dla zwierząt, które nadal go zamieszkiwały. [...] To naprawdę szybka ewolucja. Pani biolog zdradziła, że z maksymalnej wagi 10 kg, gdy ssaki dzieliły środowisko z olbrzymimi gadami, ich gabaryty wzrosły do maksimum 17 ton (!) po przejęciu habitatu tylko dla siebie. Theodor ujawnia, że dotąd naukowcy tylko dyskutowali o wzorcach zmiany gabarytów w wyniku "konkurencyjnego uwolnienia" ssaków po wyginięciu dinozaurów, ale nikt nie przeprowadził odpowiednich wyliczeń. Dopiero ona i 19 specjalistów z różnych krajów uczyniło ten ważny krok. Przejrzeliśmy każdy okres geologiczny, zastanawiając się, kto jest największy w danej grupie ssaków. Potem szacowaliśmy masę ciała. Akademicy zbierali dane dotyczące maksymalnych rozmiarów głównych grup ssaków lądowych na każdym kontynencie, w tym nieparzystokopytnych (Perissodactyla), trąbowców (Proboscidea), szczerbaków (Xenarthra) oraz wielu wymarłych taksonów. Wyniki wskazują, że na wielkość wpływają ilość dostępnego miejsca i klimat – im chłodniej, tym ssaki były większe, gdyż większe zwierzęta lepiej utrzymują ciepło. Okazało się również, że żadna pojedyncza grupa ssaków nie zawłaszczyła sobie kategorii największych – w różnym czasie i miejscach najwięksi z największych należeli bowiem do różnych grup. Ze szczegółami studium międzynarodowego zespołu można się zapoznać na łamach Science.

W czasach dinozaurów oceany przemierzały stałocieplne gady, a temperatura ich ciała była znacznie wyższa od wód, które zamieszkiwały. To wspaniałe, że da się to zbadać. Możemy zastosować technikę opracowaną przez Francuzów do przeanalizowania ewolucji ichtiozaurów, plezjozaurów i innych gadów morskich – cieszy się prof. Ryosuke Motani, paleontolog z Wydziału Geologii Uniwersytetu Kalifornijskiego w Davis. Artykuł Motaniego pt. "Perspektywa" ukazał się w najnowszym numerze pisma Science, gdzie towarzyszy publikacji zespołu Auréliena Bernarda z Uniwersytetu Liońskiego nt. "zębowego termometru ryb". Francuscy akademicy mierzyli stężenie izotopów tlenu w skamielinach zębów i w ten sposób określali temperaturę wymarłych zwierząt. Tlen występuje w atmosferze głównie w postaci tlenu-16 oraz jako tlen-18. Rosnąc, zwierzęta wykorzystują obie formy do budowy kości i zębów, ale wzajemny stosunek 16O i 18O zależy częściowo właśnie od temperatury ciała. Na początku naukowcy przyglądali się zębom skamieniałych ryb. Zakładając, że podobnie jak współczesne ryby były one zmiennocieplne, sygnał temperaturowy z zębów powinien odpowiadać temperaturze zamieszkiwanych wód. Następnie akademicy posłużyli się odnośnikiem w postaci rybiego termometru, by zbadać skamieliny ichtiozaurów, plezjozaurów i mozazaurów. Ichtiozaury przypominały delfiny i najprawdopodobniej przemieszczały się po głębokich wodach. Plezjozaury występowały na Ziemi od ok. 240 do 65 mln lat temu. Miały długą szyję i cztery płetwy, nic więc dziwnego, że nazywa się je płetwojaszczurami. Paleontolodzy są przekonani, że poruszały się jak lwy morskie. Mozazaury żyły w pobliżu brzegu i zaczajały się na ofiarę. Bernard ustalił, że ciepłota ciała ichtio- i plezjozaurów znacznie przewyższała temperaturę wody, a u mozazaurów się z nią zrównywała. Motani tłumaczy, że Bernardowi wyszło, że temperatury wód były przed milionami lat bardzo wysokie (39 stopni Celsjusza). W takich warunkach współczesne ryby i morskie gady nie mogłyby się rozwijać. Rybi termometr nadawał się do wyrzucenia, ponieważ zawartość tlenu-18 w atmosferze zmieniała się w ciągu tysięcy lat. Gdy Motani wziął na to poprawkę, temperatura ciała ichtiozaurów spadła do ok. 24 stopni Celsjusza. Te parametry dobrze pasują do organizmów żywych. Niektóre współczesne gady i ryby morskie także są stałocieplne. Żółwie skórzaste (Dermochelys coriacea) utrzymują stałą temperaturę wewnętrzną, ponieważ są duże i dysponują sporą warstwą tłuszczu. Tuńczyki mają zaś szybszą przemianę materii niż inne ryby. Motani uważa, że ichtiozaury i plezjozaury mogły wykorzystywać podobne strategie. Przypuszczenia na temat stałocieplności potwierdzają też doniesienia na temat ich aktywności: zwierzęta te przemierzały otwarte wody, nie ograniczając się do przybrzeżnych płycizn, gdzie można się było powygrzewać.

Gady są rozmnażane w niewoli głównie dla skór, ale niektórym restauratorom i grupom etnicznym zależy również na ich mięsie. Po przeprowadzeniu odpowiednich analiz badacze wskazują jednak na liczne zagrożenia zdrowotne: infekcje wirusowe i bakteryjne, parazytozy oraz skażenie metalami ciężkimi oraz resztkami leków weterynaryjnych. Przed zjedzeniem potrawy z krokodyla, żółwia, jaszczurki czy węża warto się więc dobrze zastanowić (International Journal of Food Microbiology). Autorzy studium stwierdzili, że konsumując taki delikates, ludzie mogą zachorować na włośnicę, gnatostomozę, sparganozę czy zarazić się wrzęchami. Gnatostomoza to choroba pasożytnicza wywołana przez nicienie Gnathostoma spinigerum i Gnathostoma hispidum. Powoduje m.in. eozynofilowe zapalenia mózgu i opon mózgowo-rdzeniowych. Dorosłe postaci wrzęch pasożytują w płucach i drogach oddechowych węży i krokodyli. Larwy niektórych otorbiają się w płucach, a niekiedy również w wątrobie człowieka. Sparganozę wywołują larwy tasiemców z rodzaju Spirometra. Pasożyty wędrują wolno w tkankach, przyczyniając się do powstawania podskórnych obrzęków. Najbardziej oczywiste zagrożenie mikrobiologiczne wiąże się z ewentualną obecnością patogennych bakterii, zwłaszcza z rodzajów Salmonella, Campylobacter, Clostridium i Shigella, E. coli, pałeczek Yersinia enterocolitica czy gronkowca złocistego, które mogą powodować choroby o różnym nasileniu – podkreśla dr Simone Magnino, absolwent weterynarii na Uniwersytecie w Mediolanie, który obecnie pracuje dla Światowej Organizacji Zdrowia. Na razie wnioski są nierozstrzygające, ponieważ brakuje badań porównawczych, które łączyłyby spożycie mięsa z rozpowszechnieniem patogenów. Chociaż większość opublikowanych informacji dotyczy ryzyka związanego z gadami będącymi zwierzętami domowymi, niektóre studia dotyczą gatunków dzikich i hodowlanych. Eksperci zalecają, by mrozić mięso gadów. Pomaga też przemysłowa obróbka oraz właściwe gotowanie w domu. W sklepach Unii Europejskiej można kupić importowane mrożonki z gadów: krokodyli, kajmanów, iguan i pytonów. Z RPA, USA i Zimbabwe importuje się coraz większe ilości takiego towaru, który trafia głównie na stoły Belgów, Niemców, Francuzów, Holendrów i Brytyjczyków.

Na terenie północno-wschodnich Chin odkryto szczątki latających gadów należących najprawdopodobniej do zupełnie nowej, nieznanej wcześnie rodziny w obrębie rzędu pterozaurów. Wszystko wskazuje na to, że zwierzęta te były ogniwem pośrednim w ewolucji pomiędzy dwiema rodzinami poznanymi dotychczas. Odkrycia dokonali wspólnie naukowcy z Uniwersytetu w Leicester oraz z pekińskiego Instytutu Geologicznego. Odnalezione szczątki zwierząt, nazwanych przez odkrywców darwinopterami (Darwinopterus sp.) ku czci twórcy teorii ewolucji, należały łącznie do ponad 20 osobników. Wiek skamielin szacuje się na 160 milionów lat, co oznacza, że darwinoptery żyły co najmniej 10 milionów lat przed słynnymi archeopteryksami, uznawanymi za pierwsze ptaki. Cechy anatomiczne odnalezionych szkieletów wskazują, że darwinoptery najprawdopodobniej żywiły się dzięki polowaniu na inne latające zwierzęta. Zdaniem badaczy świadczą o tym m.in. długie szczęki, zaostrzone zęby i giętkie połączenia kręgów szyjnych. Wszystko wskazuje na to, że odnalezione szkielety darwinopterów są poszukiwanym od dawna materiałem potwierdzającym istnienie form pośrednich pomiędzy dwiema głównymi grupami pterozaurów: zwierzętami prymitywnymi, wyposażonymi w długie ogony, oraz ich ewolucyjnymi następcami, których ogony były proporcjonalnie krótsze, lecz całe ciała osiągały znacznie większe rozmiary. Mimo to, wygląd darwinopterów jest inny od spodziewanego. Zawsze spodziewaliśmy się ogniwa pośredniego charakteryzującego się cechami pośrednimi, takimi jak lekko wydłużony - niezbyt długi i niezbyt krótki - ogon, ale dziwną rzeczą związaną z darwinopterem jest fakt, że miał on głowę i szyje taką, jak u "zaawansowanych" pterozaurów, podczas gdy reszta szkieletu, wliczając w to bardzo długi ogon, jest identyczna jak u form prymitywnych - ocenia David Unwin, jeden z odkrywców skamielin niezwykłego gada. Badacz dodaje przy tym, że ewolucja darwinoptera musiała zachodzić szybciej, niż się spodziewano, a niektóre najważniejsze cechy morfologiczne musiały się rozwijać wspólnie, tzn. w danym okresie zachodziła określona grupa zmian. O swoim odkryciu angielsko-chiński zespół poinformował za pośrednictwem czasopisma Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences,

Żółwie słoniowe i inne gady z Galapagos muszą się zmierzyć z nowym wyzwaniem. Miejscowe komary zasmakowały bowiem w ich krwi, a w połączeniu z nasileniem turystyki oznacza to wzrost ryzyka zachorowań choćby na zimnicę. Naukowcy z Uniwersytetu w Leeds, Londyńskiego Towarzystwa Zoologicznego i Parku Narodowego Galapagos odkryli, że choć lądowi przodkowie komarów wolą krew ssaków, a z rzadka ptaków, wyspiarskie populacje Aedes taeniorhynchus zmieniły obyczaje i żerują głównie na gadach: żółwiach słoniowych i legwanach morskich. Jest to o tyle przerażające, że gatunek ten przenosi wirusa gorączki zachodniego Nilu. Za pomocą analizy genetycznej stwierdzono, że komary pojawiły się na Galapagos ok. 200 tys. lat temu, nie zostały więc zawleczone przez ludzi. W odróżnieniu od populacji zamieszkujących stały ląd, które upodobały sobie namorzyny i solniska nadmorskie, roje z archipelagu zapuszczają się do 20 km w głąb wysp i można je spotkać nawet na wysokości 700 m n.p.m. Zmiana w sposobie żerowania jest, wg badaczy, przystosowaniem do życia na Galapagos. Mieszka tu niewiele ssaków, a człowiek zawędrował na Wyspy Żółwie dopiero 500 lat temu. Różnice genetyczne między moskitami z Galapagos a komarami ze stałego lądu są tak duże, jak między gatunkami. Sugeruje to, że owady z wysp ewoluują w kierunku utworzenia nowego gatunku – uważa Arnaud Bataille z Uniwersytetu w Leeds. Na razie na Galapagos nie odnotowano przypadków zachorowań ani na malarię, ani na gorączkę zachodniego Nilu. Na archipelagu komary są jednak bardzo rozpowszechnione i "gnębią" wiele zwierząt, co oznacza, że jakakolwiek nowa choroba przybędzie z kontynentu, rozprzestrzeni się błyskawicznie wśród lokalnej fauny. Wskutek długotrwałej izolacji, zwierzęta nie są na nic uodpornione. Komary z Wysp Żółwich mogą "podłapać" patogeny od pasażerów na gapę, którzy, nieproszeni, zameldują się np. na pokładzie samolotu. To dlatego jakiś czas temu rząd Ekwadoru wprowadził obowiązek spryskiwania środkami owadobójczymi samolotów. Wkrótce podobnie będą traktowane także łodzie.

Z najnowszej edycji Czerwonej Księgi Gatunków Zagrożonych możemy dowiedzieć się, że w najbliższym czasie może wyginąć aż 25% gatunków ssaków. W księdze sklasyfikowano 5487 gatunków tych zwierząt. Z tego co najmniej 1141 jest w niebezpieczeństwie. Ponadto brak wystarczających informacji o 836 kolejnych gatunkach powoduje, że być może zagrożonych jest aż 36% gatunków ssaków. Głównym niebezpieczeństwem wiszącym nad ssakami jest utrata habitatów spowodowana ich niszczeniem na potrzeby rolnictwa. Autorzy obecnej edycji Czerwonej Księgi nie skupili się tylko na ssakach. Zebrano dane o 45 000 gatunków i okazało się, że wyginąć może 17 000 z nich. Znanym przykładem gatunku, który bardzo szybko zyskał status "zagrożonego" jest diabeł tasmański. Jeszcze przed dziesięciu laty zwierzę to było w kategorii "najmniejszej troski". Jednak w jego przypadku człowiek wydaje się niewinny - diabła dziesiątkuje epidemia raka. Z drugiej jednak strony polowania i utrata habitatów spowodowały, że liczebność foki kaspijskiej zmniejszyła się aż o 90% w ciągu ostatnich 100 lat. Czerwona Księga posługuje się siedmiostopniową skalą opisującą stopień zagrożenia gatunku: od "najmniejszej troski" po "wymarłe". Za zagrożone wyginięciem uznaje się gatunki przypisane do kategorii "narażone", "zagrożone" i "krytycznie zagrożone". Obecnie w kategorii "zagrożone" znajduje się 450 gatunków ssaków, czyli o 30% więcej niż w roku 1996. Jako "krytycznie zagrożone" zakwalifikowano 188 gatunków. Sytuacja przyrody na Ziemi gwałtownie się pogarsza. Coraz więcej gatunków jest przypisywanych do kategorii zagrożonych lub mówi się o nich jako o prawdopodobnie wymarłych. Jedynie sytuacja insektów i mięczaków nie jest tak zła jak ssaków. Wszystkie inne grupy - ptaki, gady, płazy, ryby i rośliny doświadczyły w ciągu ostatnich 12 lat jeszcze większych problemów niż ssaki. Specjaliści mówią jasno: z ratowaniem gatunków nie można czekać, każda zwłoka może oznaczać, że dla wielu z nich będzie już zbyt późno. Istnieją dowody na to, że mają rację. W obecnej edycji Czerwonej Księgi znajdziemy 5% gatunków ssaków, których sytuacja uległa poprawie właśnie wskutek podjętych działań ratunkowych. Jeszcze w 1996 roku dziki mongolski koń został sklasyfikowany jako "wymarły na wolności". Z powodzeniem prowadzony program jego reintrodukcji sprawił, że obecnie znajduje się w kategorii "krytycznie zagrożony". Podobnie ma się sytuacja ze słoniem afrykańskim. Poprzednio Czerwona Księga klasyfikowała ten gatunek jako "narażony". Jednak skuteczne programy ochrony spowodowały, że w Afryce południowej i wschodniej pogłowie słoni wzrosło i obecnie jest on uznawany za "bliskiego zagrożenia".

Naukowcy z New York Medical College odkryli, dlaczego ptaki, w przeciwieństwie do ssaków, nie są w stanie wydajnie wytwarzać ciepła w tkance tłuszczowej. Być może odkrycie to nie byłoby tak pasjonujące gdyby nie fakt, że przyczyna tego zjawiska może być zarazem jednym z powodów... wyginięcia dinozaurów. Ludzie, podobnie jak pozostałe ssaki, wytwarzają w swoich organizmach dwa rodzaje tkanki: żółtą i brunatną. Pierwsza z nich jest dobrze znana wszystkim - to w niej odkłada się nadmiar energii zmagazynowanej w postaci cząsteczek tłuszczu. Drugi typ tkanki tłuszczowej ma inną funkcję. Zachodzi w niej produkcja białka zwanego termogeniną, należącego do grupy tzw. rozprzęgaczy. Ich rola polega na blokowaniu powstawania związków wysokoenergetycznych, które mogłyby zostać następnie zużyte jako nośnik energii. Zamiast tego dochodzi do rozproszenia energii w postaci ciepła. Z tego powodu nie powinien dziwić fakt, że najwięcej brunatnej tkanki tłuszczowej wytwarzają organizmy narażone na wychłodzenie, przede wszystkim niedźwiedzie brunatne. U ludzi brunatna tkanka tłuszczowa występuje u noworodków oraz - w znacznie mniejszej ilości - u dorosłych. Gen kodujący termogeninę zwany jest UCP1. Stwierdzono, że choć występuje on u ssaków, u ptaków został w drodze ewolucji wyeliminowany. Podobna sytuacja ma miejsce u jaszczurek. Porównanie tych danych z danymi na temat historii ewolucji kolejnych gatunków wykazało, że do usunięcia wspomnianego genu niemal na pewno doszło u wspólnego przodka jaszczurek i ptaków. Wiadomo także, że ten sam przodek w drodze ewolucji dał początek linii rozwojowej dinozaurów. Oznacza to, że najprawdopodobniej także te wielkie gady były pozbawione zdolności syntezy termogeniny. Gdyby rzeczywiście tak było, oznaczałoby to znacznie wyższą podatność na spadek temperatury otoczenia, np. w wyniku pojawienia się na niebie gęstych chmur po uderzeniu w powierzchnię Ziemi meteorytu. Szczegóły wykonanych badań opisano w najnowszym numerze czasopisma BMC Biology.

Chiny opracowały system ostrzegania przed trzęsieniami ziemi, który opiera się na monitorowaniu zachowania węży — poinformowała gazeta China Daily w dwa dni po katastrofie na Tajwanie. Biuro ds. trzęsień ziemi w Nanning (stolicy autonomicznego regionu Guangxi/Kuangsi w południowych Chinach) rozwinęło system będący połączeniem nowoczesnych technologii z występującymi w naturze instynktami. Tamtejsi eksperci monitorowali zachowanie gadów z farmy za pośrednictwem kamer wideo. Urządzenia podłączone do Internetu działały przez całą dobę. Ze wszystkich stworzeń żyjących na naszej planecie węże są chyba najbardziej wrażliwe na trzęsienia ziemi — powiedział dyrektor biura Jiang Weisong. Węże, chętnie zjadane na południu w czasie zimowych miesięcy, wyczuwają drgania z odległości 120 km na 3 do 5 dni przed wystąpieniem trzęsienia. Reagują na nie nietypowym zachowaniem. Gdy zbliża się katastrofa, węże opuszczają swoje gniazdo, nawet jeśli jest mroźna zima. Jeśli nadchodzi wyjątkowo silne trzęsienie, gady, próbując uciec, rozbijają się o ściany. Chiny są często nawiedzane przez trzęsienia ziemi, większość niszczy obszary rolne.