Znajdź zawartość

Rośliny przewidują porę dnia, kiedy napadną na nie chmary głodnych owadów i przygotowują się, by je odstraszyć, uruchamiając hormonalną broń. Kiedy przechodzisz obok roślin, nie wyglądają, jakby cokolwiek robiły. Intrygująco jest obserwować całą tę aktywność na poziomie genetycznym. To jak przyglądanie się oblężonej fortecy w stanie pełnej mobilizacji - opowiada prof. Janet Braam z Rice University, dodając, że naukowcy od dawna wiedzieli, że rośliny dysponują zegarem biologicznym, który pozwala im mierzyć czas bez względu na warunki oświetleniowe. Liście niektórych roślin podążają np. za przesuwającym się po nieboskłonie słońcem, a nocą "resetują się", zwracając się w kierunku wschodu. Ostatnimi czasy biolodzy ustalili, że aż ok. 1/3 genów rzodkiewnika pospolitego (Arabidopsis thaliana) jest aktywowanych przez rytm okołodobowy. Zastanawialiśmy się, czy niektóre z tych regulowanych rytmem okołodobowym genów mogą pozwalać na przewidywanie ataków owadów w sposób analogiczny do przewidywania świtu - opowiada Michael Covington (obecnie z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Davis). Aby znaleźć odpowiedź na to pytanie, studentka Danielle Goodspeed zaprojektowała eksperyment. Wykorzystała 12-godzinny cykl świetlny. W ten sposób zaprogramowała zegary biologiczne roślin i gąsienic błyszczki ni (Trichoplusia ni), które żywią się liśćmi A. thaliana. Połowę roślin umieszczono z gąsienicami przyzwyczajonymi do regularnego i takiego samego jak one cyklu dzień-noc, natomiast reszta rzodkiewników stykała się z gąsienicami z przesunięciem faz - ich zegary były ustawione na dzień, który przypadał na porę będącą dla rzodkiewników nocą itd. Odkryliśmy, że rośliny wyregulowane na tę samą fazę co gąsienice błyszczki były stosunkowo oporne, natomiast okazy z przesunięciem faz ulegały zniszczeniu przez żerujące na nich gąsienice. Razem z Wassimem Chehabem Goodspeed badała akumulację hormonu jasmonianu, wykorzystywanego przez rośliny do wytwarzania metabolitów wpływających na żerowanie owadów (pod wpływem uszkodzenia mechanicznego następuje skok syntezy jasmonidów, a następnie uruchomienie biosyntezy enzymów odpowiedzialnych za gromadzenie się fitoaleksyn oraz inhibitorów proteinaz; blokują one aktywność proteinaz owadów, którym odcina się w ten sposób dostęp do białek rośliny). Naukowcy stwierdzili, że w ciągu dnia, gdy gąsienice T. ni są najbardziej napastliwe, rzodkiewniki nasilają produkcję hormonu. Okazało się, że rośliny wykorzystują zegar biologiczny do wytwarzania innych związków obronnych, np. zapobiegających infekcjom bakteryjnym.

Podwodni sabotażyści mogą wkrótce napotkać przy atakowanych przez siebie portach nową broń - wzmocniony dźwięk ich własnego oddechu. Głośne dźwięki to dobra obrona przeciwko nurkom. Jednak pokrycie nimi odpowiedniego obszaru jest kosztowne i może zagrozić życiu morskich zwierząt. Dlatego też Alexander Sutin ze Stevens Institute of Technology w New Jersey stworzył system, który precyzyjnie kieruje dźwięk w stronę nurka. Najpierw system hydrofonów - które są prostsze w użyciu i bardziej precyzyjne od sonaru - określa położenie nurka i nasłuchuje jego oddechu. Łatwo go wyodrębnić spośród innych dźwięków, gdyż podobnych nie wydaje żadne morskie stworzenie. Hydrofony mają jeszcze jedną olbrzymią zaletę. Przechwycony dźwięk mogą wzmocnić i przesłać z powrotem w stronę nurka. Normalnie precyzyjne wysyłanie dźwięku w wodzie jest trudne, gdyż płyn jest bardzo niejednorodny pod względem akustycznym, więc droga fal dźwiękowych jest nieprzewidywalna. Jednak w tym wypadku mamy do czynienia z dźwiękiem, który już raz tę drogę przebył (od nurka do hydroforu), a zatem może nią wrócić. To jedyny system, który jest w stanie skupić dźwięk na nurku - mówi Sutin. Przeprowadzone przezeń eksperymenty wykazały, że sieć 20 hydrofonów o mocy 100-watów każdy może wyprodukować dźwięk o głośności 180 decybeli i przesłać go na odległość 200 metrów tak, by pokrywał on powierzchnię w promieniu kilku metrów od nurka.

Na filmach przyrodniczych często widuje się drapieżniki zaciekle broniące swojego kawałka upolowanej zdobyczy, potocznie również kojarzy się mięso ze wzrostem agresji, tymczasem okazuje się, że widok pieczystego czy krwistego steku sprawia, iż ludzie stają się mniej, a nie bardziej agresywni. Frank Kachanoff, psycholog z McGill University, był zaskoczony swoim odkryciem, spodziewał się bowiem, że nasz gatunek wpisze się we wzorzec widywany w przyrodzie. Zainspirowały mnie badania dotyczące primingu i agresji. Wykazały one, że zwykłe patrzenie na obiekt, który nauczono się kojarzyć z agresją, np. broń, może sprawić, że ktoś będzie się zachowywał bardziej agresywnie. Chciałem wiedzieć, czy będziemy odpowiadać agresywnie na określony bodziec w środowisku nie z powodu wyuczonych skojarzeń, ale ze względu na wrodzoną predyspozycję. Chciałem ustalić, czy patrzenie na mięso wystarczy do sprowokowania agresywnego zachowania. Kanadyjczyk uważa, że teoria, iż mięso miałoby wyzwalać agresję, nie jest pozbawiona sensu, ponieważ pozwalałoby to naszym przodkom w polowaniu czy ochranianiu zdobytych zasobów pokarmowych. Stąd wzięłaby się też domniemana agresja w odpowiedzi na widok mięsa. By sprawdzić, czy wysnute hipotezy mają jakiś sens, zespół zebrał grupę 82 mężczyzn. Mieli oni ukarać osobę czytającą skrypt, za każdym razem gdy podczas segregowania przez nich zdjęć popełniła błąd (fotografie czasem przedstawiały mięso, a w pozostałych przypadkach były neutralne). Panowie byli przekonani, że mogą regulować głośność dźwięku aż do wartości wywołujących ból. Okazało się, że mężczyźni segregujący zdjęcia mięsa rzeczywiście wywoływali u lektora większy dyskomfort, ale na tym koniec, jeśli chodzi o zgodność z teorią. Wykorzystaliśmy obrazy mięsa gotowego do jedzenia. W terminologii zachowania – z wiedzą, jaką zyskaliśmy dzięki temu eksperymentowi – rzeczywiście wydaje się sensowne, że nasi przodkowie zachowywali spokój, ponieważ w porze posiłku mogli być otoczeni przyjaciółmi i rodziną. Powinienem przeprowadzić to doświadczenie znowu, tym razem ze zdjęciami z polowania.

Samice krabów uca, zwanych też skrzypkami, uprawiają seks ze swoimi sąsiadami, by ci pomagali im bronić norek przed innymi samcami (Biology Letters). Przedstawiciele obu płci muszą bronić swoich wykopanych w błotnistym piasku nor, ale o ile samce dysponują dużymi szczypcami, samce mają tylko małe szczypczyki, służące do unoszenia do otworu gębowego fragmentów osadów. Cóż więc mogą począć w takiej sytuacji? Prof. Patricia Backwell i jej zespół z Australijskiego Uniwersytetu Narodowego wykorzystali wcześniejsze badania, w ramach których ustalono, że w pewnych okolicznościach samce wyświadczają samicom przysługę i stają się ich ochroniarzami. Wśród zwierząt to rzadkie zjawisko. Dotąd zaobserwowano je tylko u krabów uca oraz świergotków nadmorskich (Anthus petrosus). Dla obrońcy takie pomaganie jest ryzykowne: może stracić powiększone szczypce, odnieść rany lub nawet zginąć. Poza tym podczas chronienia cudzej nory coś może się stać z jego własną, stojącą pod nieobecność właściciela otworem. Skoro jednak granice sąsiednich terytoriów zostały wcześniej ustalone, lepiej wspólnie chronić się przed innym, niekiedy groźniejszym wrogiem. Okazuje się też, że Uca annulipes nie bronią sąsiadek za darmo, ponieważ samice płacą im seksem. Na samym początku studium biolodzy zbadali zwyczaje prokreacyjne krabów zamieszkujących przybrzeżną równinę błotną portu w Durbanie. W większości przypadków samice spółkowały w norze ze starannie wybranym samcem. Czasem jednak kopulacja odbywała się z sąsiadem, wtedy jednak samica "oddawała" mu się na powierzchni. Jeden z członków ekipy, prof. Michael Jennions, zaznacza, że skoro wybredne zazwyczaj samice nagle współżyją z całkowicie przeciętnymi samcami, muszą mieć z tego jakąś korzyść. By stwierdzić jaką, Australijczycy przeprowadzili szereg prób na przybrzeżnych równinach błotnych Mozambiku. Do pancerza zwierzęcia przykleili łańcuch i umieszczali je w pobliżu wejścia do nory samicy (w ten sposób sztucznie "stworzyli" intruza). Kiedy osobnik na uwięzi był samcem, samiec z okolicznej nory przychodził sąsiadce z pomocą w 95% przypadków, a więc w 20 na 21 prób. Gdy jednak napastnikiem była samica, stawał się mniej rycerski i zjawiał się tylko w 15% sytuacji (w 3 na 20 podejść). Atak na intruza nie miał związku z jego rozmiarami. Czemu warto pomagać samicy z norki obok? Ponieważ jest słabym i niewielkim sąsiadem, poza tym dobrze mieć w pobliżu chętną do kopulacji samicę. Na razie biolodzy nie ustalili, czy samiec nie zajmie się obroną sąsiadki, jeśli ta odmówi mu seksu.

Amerykańskie siły zbrojne opracowują nowe urządzenie oraz technologie służące do przeprowadzania cyberataków i obrony przed tego typu zagrożeniami. Szczególną uwagę zwraca się przy tym na takie przygotowanie narzędzi, by zaawansowane ataki mogły być przeprowadzane przez osoby nieposiadające specjalistycznej wiedzy. Jedno z testowanych narzędzi pozwala na zaatakowanie sieci bezprzewodowych, w tym satelitów komunikacyjnych, VoIP oraz systemów SCADA. Jako że niewiele osób ma wiedzę konieczną do przeprowadzenia takiego ataku, powstają narzędzia ułatwiające jego rozpoczęcie. Jedno z nich to urządzenie z ekranem dotykowym, na którym będzie można ustawić odpowiednie dane, takie jak prędkość przeprowadzania ataku, obszar, który ma obejmować czy akceptowalne odchylenia od celu i przypadkowe "ofiary". Wszelkie informacje dotyczące rozwijanych technologii są bardzo skąpe i nieoficjalne. Przedstawiciele Dowództwa Strategicznego Stanów Zjednoczonych (USSTRATCOM) oficjalnie twierdzą, że nic im nie wiadomo o rozwijanych nowych technikach cyberataku.

Chcesz uderzyć mocno, lecz twoja broń waży zbyt mało? Nie masz dużego wyboru - musisz ją solidnie rozpędzić. Właśnie taką taktykę przyjmują żołnierze panamskich termitów. Zaobserwowany atak jest jednym z najszybszych znanych ruchów w przyrodzie. Główna taktyka walki przyjmowana przez termity panamskie (Termes panamensis) to potężny atak z wykorzystaniem niezwykle przerośniętej żuchwy, przypominającej swym kształtem szczypce. Troje amerykańskich badaczy, Marc Seid i Jeremy Niven pracujący dla Smithsonian Tropical Research Institute oraz Rudolf Scheffrahn z Uniwersytetu Florydzkiego, przeprowadziło szczegółowe badania nad mechanizmem działania tej śmiercionośnej broni. Ogólnie mówiąc, jesteśmy zainteresowani ewolucją mózgów żołnierzy termitów oraz tym, w jaki sposób wykorzystują różne rodzaje uzbrojenia defensywnego, tłumaczy Seid. Jego zdaniem zrozumienie zachowania jest skutecznym sposobem na zrozumienie funkcjonowania mózgu owada. Aby zaobserwować niesamowicie szybką żuchwę termita w akcji, zespół Seida wykorzystał kamery wykonujące 40 tysięcy zdjęć na sekundę. Choć od początku nastawiano się na zaobserwowanie ogromnej dynamiki ruchu, sam badacz przyznaje, że wyniki eksperymentu go zaskoczyły: wiele owadów porusza się znacznie szybciej, niż jest to w stanie zaobserwować ludzkie oko. Wiedzieliśmy więc, że potrzebujemy szybkich kamer, by zaobserwować to zachowanie, lecz nie spodziewaliśmy się niczego aż tak szybkiego. Jak obliczono, w momencie ataku broń termita porusza się nawet z prędkością ok. 250 km/h. Skąd się bierze zdolność do tak niesamowitego jej rozpędzenia? Sekretem jest możliwość deformowania żuchwy. Przypomina to nieco napinanie kuszy - po "naciągnięciu" sprężystej tkanki jest ona blokowana poprzez dociśnięcie do szczęki. Powstaje w ten sposób naturalna "zapadka", która jest w stanie zmagazynować ogromną ilość energii, a zaraz potem błyskawicznie ją wyzwolić. Dotychczas nie ustalono jednak, w jaki sposób dochodzi do samego "napinania" tego układu przypominającego sprężynę. Taktyka przyjmowana w walce przez termity jest prosta. W wąskim przejściu prowadzącym do kopca nie ma czasu na obmyślanie złożonego planu, zaś kluczem do odparcia napaści jest szybki i skuteczny atak. Wydaje się, że ogromna żuchwa zdolna do przekazania imponującej ilości energii w bardzo krótkim czasie jest w takiej sytuacji rozwiązaniem niemal idealnym.