Znajdź zawartość
Wyświetlanie wyników dla tagów 'owady' .
Znaleziono 27 wyników
-
Studenci z Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu (UPWr) zbadają zapach i wartość odżywczą owadów po obróbce termicznej. Ich celem jest wskazanie tych, które są pożywne i dodatkowo dobrze pachną. Ważnym elementem projektu ma być wyznaczenie optymalnej temperatury prażenia owadów. Opiekunką grupy jest dr Anna Żołnierczyk, która owadami jako pokarmem przyszłości zajmuje się od 6 lat. Projekt koła studenckiego UPWr Projekt "Właściwości funkcjonalne i sensoryczne wybranych gatunków owadów poddanych obróbce termicznej" jest realizowany przez Studenckie Koło Naukowe Kuchni Molekularnej. Wybrane do badań owady - m.in. larwy mącznika młynarka i drewnojada - będą karmione odpadami przemysłu owocowo-warzywnego (wytłokami), wzbogaconymi w oliwę i zmielone orzechy (oba te składniki są bogate w nienasycone kwasy tłuszczowe). Później zostaną one zliofilizowane albo poddane obróbce termicznej. W dalszej kolejności studenci zbadają ich wartość odżywczą i zapach. Jak można przeczytać w komunikacie prasowym uczelni, cykl życia owadów i ich przewód pokarmowy są na tyle krótkie, że smakują tym, co zjadły. Jeśli nakarmimy je cynamonem, będą miały posmak cynamonu. Możemy więc wyhodować gąsienice, które będą idealnym dodatkiem do deserów. Ważną częścią projektu jest wyznaczenie optymalnej i bezpiecznej temperatury prażenia owadów. W wyniku obróbki termicznej produktów spożywczych podczas zastosowania zbyt wysokiej temperatury często powstają bowiem wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne o potwierdzonym działaniu rakotwórczym - wyjaśnia dr Żołnierczyk. Owady jako element diety Dorosłe owady są niskokalorycznym źródłem białka, minerałów, witamin, kwasów tłuszczowych i błonnika. 100 g jedwabników pokrywa np. dzienne zapotrzebowanie na wszystkie mikroelementy. 100 g świerszczy zawiera więcej wapnia niż szklanka mleka, a niektóre gąsienice 10 razy więcej żelaza niż czerwone mięso. W innych częściach świata, np. w Azji czy Ameryce Południowej, owady stanowią stałą część diety (jest ich tam sporo i wyrastają duże), jednak w Europie większość ludzi nie uznaje insektów za pożywienie. Oprócz tego status prawny owadów jako pokarmu był do pewnego momentu niejasny. Dr Żołnierczyk dodaje, że owady serwuje się już w niektórych restauracjach. Owady podaje m.in. René Redzepi w [kopenhaskiej] Nomie, [...] jednej z najlepszych – jeśli nie najlepszej – restauracji na świecie, i wierzę, że podobnie jak z sushi, które początkowo też było traktowane z dystansem, tak i owady w końcu zagoszczą na naszych stołach. Zresztą może to być konieczność! Przy produkcji owadów zużywa się 12 razy mniej wody niż przy produkcji wołowiny. Nie potrzeba ani tyle pastwisk, ani pożywienia. Z 10 kg karmy możemy wyprodukować około 9 kg owadów i tylko 1 kg wołowiny. Do tego do zjedzenia nadaje się tylko 40% [...] ciała krowy i aż 80% owadów, a larwy nawet w całości. W opracowaniu mgr. inż. Pawła Mirosza pt. "Owady i ich przetwory w produktach żywnościowych i paszach" podkreślono, że w skali globalnej szacuje się, że owady stanowią część tradycyjnej diety co najmniej 2 miliardów ludzi. W literaturze opisano dotychczas ponad 2 tysiące gatunków owadów, które uznaje się za jadalne. Jednym z oficjalnych europejskich opracowań jest lista owadów uznawanych za jadalne [PDF], opublikowana w 2017 r. przez Katedrę Entomologii Uniwersytetu Wageningen w Holandii. Wśród jadalnych owadów wymienia się m.in. mrówki, szarańcze, termity, gąsienice motyli i ciem czy ważki. Można spożywać larwy albo formy dorosłe - surowe, smażone, pieczone albo zmielone na mąkę. « powrót do artykułu -
Zwykle drobne struktury konieczne do prezentowania barw rzadko zachowują się w zapisie kopalnym. Z tego powodu rekonstrukcje opierają się na wyobrażeniach artystów. Ostatnio jednak zespół z Instytutu Geologii i Paleontologii Chińskiej Akademii Nauk ujawnił sekrety prawdziwego ubarwienia 35 okazów owadów z birmańskich bursztynów sprzed ok. 99 mln lat. Feeria barw nie tylko cieszy oko, ale i pozwala oszacować zachowanie i ekologię owadów z odległej geologicznej przeszłości. Artykuł Chińczyków ukazał się w piśmie Proceedings of the Royal Society B. Bursztyny z inkluzjami pochodzą z kopalni na północy Mjanmy. Zachowały się w nich owady należące do 3 rzędów - błonkówek (Hymenoptera), chrząszczy (Coleoptera) i muchówek (Diptera) - i co najmniej 7 rodzin. Barwy zachowane w bursztynowych skamieniałościach to kolory strukturalne, związane z mikroskopijnymi strukturami na powierzchni zwierzęcia. Rozpraszają one światło o konkretnej długości fali, dając bardzo intensywne barwy. Ten mechanizm odpowiada za wiele kolorów, znanych nam z codziennego życia - tłumaczy prof. Pan Yanhong, specjalista od rekonstrukcji paleokoloru. U wielu owadów zaobserwowano ubarwienie całego ciała, u innych kolory występowały tylko na niektórych częściach ciała. Najbardziej unikatowe ubarwienie zaobserwowano u 29 okazów należących do złotolitek (Chrysididae) i bleskotek (Chalcidoidea); zazwyczaj są one niewielkie, co sprawia, że idealnie nadają się do zachowania w bursztynie. Tak jak u współczesnych krewnych, na głowie, tułowiu, odwłoku i odnóżach złotolitek z bursztynu widać metaliczną zieleń z domieszką niebieskiego, zieleń, a także żółtawą zieleń i barwę niebieskofioletową. Naukowcy opisali też niebieskie, fioletowe, metalicznie zielone i zielononiebieskie okazy (5) chrząszczy, a także jednego przedstawiciela rodziny lwinkowatych (Stratiomyidae); ten ostatni również połyskiwał metaliczną ciemną zielenią. Widzieliśmy tysiące bursztynowych skamieniałości, ale zachowanie barw w tych egzemplarzach jest wyjątkowe - podkreśla Yanhong. By zrozumieć, czemu kolor zachował się w pewnych skamieniałościach z bursztynu, a w innych nie, naukowcy przecięli za pomocą noża diamentowego oskórek 2 barwnych owadów i porównali go ze zwykłą (brązowo-czarną) kutykulą. Za pomocą mikroskopii elektronowej wykazano, że barwne okazy miały w szkielecie zewnętrznym dobrze zachowane struktury rozpraszające światło (nie stwierdzono obecności np. trójwymiarowych kryształów fotonicznych, co oznacza, że kolor musiał być skutkiem zidentyfikowanych warstw w epikutykuli). Niezmieniona nanostruktura sugeruje, że to oryginalne barwy, które występowały w kredzie. Tam, gdzie kolor się nie zachował, struktury oskórka były uszkodzone, co może wyjaśniać ich brązowo-czarny wygląd. Jak zademonstrowali Chińczycy, w jednych częściach inkluzji warstwy epikutykuli mogą się zachować dobrze, a w innych nie. Czego możemy się dowiedzieć na podstawie ubarwienia kredowych owadów? Współczesne złotolitki są pasożytami gniazdowymi (samice złotolitek składają jaja do gniazd pszczół dziko żyjących, grzebaczy czy os). Ponieważ wykazano, że kolory strukturalne mogą służyć jako kamuflaż, możliwe, że barwa kredowych złotolitek pozwalała uniknąć wykrycia. W tym momencie nie możemy jednak wykluczyć, że kolory odgrywały rolę inną niż kamuflaż, np. były wykorzystywane w termoregulacji - podsumowuje dr Chenyang Cai. « 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
-
Najstarsze drzewo świata to prawdziwy olbrzym
KopalniaWiedzy.pl dodał temat w dziale Nauki przyrodnicze
Według wyników ostatnich rekonstrukcji, najstarsze znane drzewo świata miało ok. 9 m wysokości, a z wyglądu przypominało współczesną palmę. Robotnicy znaleźli setki pni rośliny sprzed 385 mln lat w miejscowości Gilboa już blisko sto lat temu. Miało to miejsce w latach 20. XX wieku, gdy rozpoczęła się budowa zapory i zbiornika wody dla Nowego Jorku. Najpierw odsłoniła je zaś nagła powódź. Winifred Goldring, pierwszy badacz nieznanej odmiany, nadał jej nazwę Eospermatopteris. Niewiele jednak wiedziano o wyglądzie drzewa. W 2004 roku kilka kilometrów dalej naukowcy odkopali skamieniałą koronę tego samego gatunku. Ważyła aż 181 kg. Latem ekipa natrafiła na 8,5-metrowy pień. Składając razem wszystkie części paleoukładanki, badacze po raz pierwszy zobaczyli, jak roślina wyglądała jako całość. To były bardzo duże drzewa — powiedział William Stein, jeden z członków zespołu z Uniwersytetu Stanowego Nowego Jorku w Binghamton. Nasze rekonstrukcje wykazały, że były o wiele wyższe i drzewopodobne, niż wynikało to z wcześniejszych rekonstrukcji. Nie sądzę, aby ktokolwiek z nas śmiał przypuszczać, że to tak olbrzymi gatunek. Drzewo należało do grupy pierwszych paprotników nazwanych po łacinie Wattieza. W odróżnieniu od roślin kwitnących i wytwarzających nasiona, Wattieza rozmnażały się, produkując zarodniki (podobnie jak glony, grzyby czy paprocie). Odkrycie opisano szczegółowo na łamach pisma Nature. To prawdziwy kamień milowy, ponieważ dotyczy momentu pojawienia się na Ziemi pierwszych lasów. Formując pierwsze lasy, musiały naprawdę zmienić Ziemię jako (eko)system, tworząc nowe typy mikrośrodowisk dla mniejszych roślin i owadów, przechowując duże ilości węgla i wiążąc glebę — powiedział szef zespołu naukowców, Christopher Berry z Cardiff University. Obecnie wymarłe, Wattieza żyły w środkowym dewonie (czyli 397,5 +/- 2,7 do 385,3 +/- 2,6 mln lat temu). Te drzewa poprzedzały dinozaury o jakieś 140 mln lat. Nie było stworzeń latających, żadnych gadów ani płazów — wyjaśnił Ed Landing z New York State Museum. Nagromadzenie roślin lądowych bardzo zmieniło klimat i utorowało drogę lądowym zwierzętom i owadom. Wzrost lasów usunął z atmosfery dużo dwutlenku węgla. To spowodowało spadek temperatury, a planeta stała się bardzo podobna do tej, jaką znamy — dodał Berry. -
Co robią zmiennocieplne komary, by nie przegrzać się w wyniku spożycia dużych ilości gorącej krwi gatunków stałocieplnych? Ronią kilka kropli cennej cieczy. Nie tylko żywią się więc krwią, ale i urządzają sobie krwawe orzeźwiające kąpiele. Podczas żerowania na ciepłokrwistym gospodarzu, np. człowieku, komary połykają w krótkim czasie duże ilości gorącej krwi. Zamierzaliśmy ustalić, do jakiego stopnia owady narażają się na ryzyko przegrzania - opowiada Claudio Lazzari z Université François Rabelais. I czemu pozbywają się świeżej krwi, która jest cennym i niebezpiecznym w pozyskiwaniu pokarmem. Intuicyjnie naukowcy z Tours zakładali, że chodzi o chłodzenie, ponieważ choć ciepłota ciała owadów zależy od temperatury otoczenia, to np. pszczoły i mszyce potrafią ją kontrolować za pomocą kropli nektaru czy soku roślin. Lazzari i Chloé Lahondère posłużyli się termowizorem. Dzięki temu mogli zaobserwować różnice w temperaturze części ciała komara w czasie żerowania. Okazało się, że temperatura głowy była niemal taka sama jak temperatura jedzonej krwi, jednak pozostałe części owada miały właściwie temperaturę otoczenia. Gdy komary pożywiały się wodą z cukrem, nie zaobserwowano ani różnic w temperaturze (heterotermii), ani chłodzenia wyparnego. Blokowanie lub opóźnianie sekrecji cieczy może mieć dwojakiego rodzaju wpływ na fizjologię komarów [autorzy raportu wspominają o równowadze wodnej i termicznej]. Pośrednio oddziałuje to na mikroorganizmy [zarodźce] przenoszone przez komary; chodzi o modyfikację środowiska termicznego, z jakim się stykają. Chronione są zatem owady oraz pasożyty (pierwotniaki) i symbionty. Francuzi podkreślają, że owady żywiące się krwią znajdują się w wyjątkowej sytuacji, bo przeżywają stres cieplny przy każdym posiłku. Podczas gdy inne owady tylko od czasu do czasu muszą się przenieść w chłodniejsze miejsce czy dostosować utratę wody. U pożywiających się krwią komarów krople cieczy pojawiają się i są utrzymywane w tylnej części odwłoka.
-
Roboty wzorowane na muchołówkach amerykańskich mogą być zasilanie owadami. Powstały już dwa prototypy takich maszyn, które 1) wykorzystują spełniające funkcje mięśni jonowe kompozyty polimer-metal (ang. ionic polymeric metal composite, IPMC), nanoczujniki oraz nanosiłowniki albo 2) materiały z pamięcią kształtu. Jak tłumaczy autor pierwszego z badań Mohsen Shahinpoor z University of Maine, muchołówka chwyta owady za pomocą dwóch liści pułapkowych. Gdy zwabiona słodkim nektarem i czerwonym kolorem ofiara potrąci 2-krotnie jeden włosek lub dwa różne włoski w odstępie mniej niż 1/2 minuty, pułapka zamknie się w zaledwie 100 milisekund. Pod wpływem zgięcia włoska czuciowego generowane są potencjały czynnościowe (mamy do czynienia z bramkowanymi napięciem kanałami jonowymi). Pobudliwe są wszystkie komórki budujące klapy, co prawdopodobnie służy zwiększeniu prędkości przekazywania sygnału. Shahinpoor podkreśla, że sposób, w jaki liście pułapkowe zaginają się do środka, w dużym stopniu przypomina zachowanie IPMC w polu elektrycznym. Co więcej, mechanoelektryczne właściwości czuciowe IPMC są również niezwykle podobne do cech włosków muchołówki. Seung-Won Kim z Seulskiego Uniwersytetu Narodowego (autor drugiego z badań) wykorzystał materiały z pamięcią kształtu, które przełączają się między dwoma stabilnymi kształtami, kiedy podziała się na nie siłą, wysoką temperaturą bądź prądem elektrycznym. Koreańczycy posłużyli się muszlą z włókna węglowego, a między jej klapami umieścili metalową sprężynę z pamięcią kształtu. Pod wpływem ciężaru owada sprężyna się nagle kurczy, a pułapka zamyka. Klapy ponownie się otwierają, gdy do sprężyny przyłoży się napięcie. Shahinpoor oparł się na sztucznych mięśniach z pokrytej złotymi elektrodami polimerowej membrany. Prąd płynący przez błonę powoduje, że wygina się ona w jedną stronę. Gdy zmieni się bieguny, a zatem kierunek przepływu prądu, membrana wygina się w odwrotną stronę. Samo wyginanie materiału także wytwarza napięcie, co Shahinpoor wykorzystał w czujnikach. Niewielkie napięcie powstałe po wylądowaniu owada uruchamia większe źródło prądowe. Dochodzi do sytuacji, że jeden z liści jest naelektryzowany ujemnie, a drugi dodatnio, a ponieważ przeciwne ładunki się przyciągają, klapy się zamykają. Warto przypomnieć, że w przeszłości skonstruowano już robota na owady i resztki organiczne. Jest to Ecorobot naukowców z Bristol Robotics Lab. Prace specjalistów z USA i Korei Południowej na pewno przydadzą się przy jego dalszym rozwijaniu.
-
Krwawe owadzie żniwo na holenderskich drogach
KopalniaWiedzy.pl dodał temat w dziale Nauki przyrodnicze
Mając uzasadnione podejrzenia co do tego, że liczba owadów spada, holenderscy naukowcy poprosili o pomoc kierowców, którzy mieli umyć przednią tablicę rejestracyjną, a po jeździe zliczyć rozgniecione na niej owady. Później wystarczyło się zalogować na witrynie internetowej SplashTeller i tam podać wynik oraz zaznaczyć typ auta, jakim odbyło się jazdę. Wszystkie tablice są tej samej wielkości, dlatego zasadniczo dysponujemy ok. 7 mln idealnych czujników poruszających się po całym kraju o różnych porach dnia” – wyjaśnia dr Arnold van Vliet z Wageningen University, dodając, że rozumie, że klękanie przed samochodem, by dokonać "obdukcji", nie musi być dla kierowcy miłe ani łatwe. W ciągu ostatnich 6 tygodni analiza informacji, które spłynęły od 250 kierowców, pozwoliła określić przybliżoną liczbę owadów zabijanych przez ponad 7 mln holenderskich samochodów, przejeżdżających rocznie 200,3 mld km. Tylko na tablicach ginie 3,3 mld owadów. Przód samochodu jest co najmniej 40-krotnie większy od rejestracji, co oznacza, że przez miesiąc samochody uderzają w 133 mld owadów. W pół roku daje nam to 800 mld istnień. Biolodzy podkreślają, że owady stanowią istotną część łańcucha pokarmowego. Wiele ptaków, np. jaskółkowate, polega na gęstości ich występowania. Jeśli liczba owadów jest niska, nieuchronnie będą mieć problem z wykarmieniem młodych. Poza tym owady są ważnymi zapylaczami. Studium wykazało, że najniebezpieczniejszymi dla owadów rejonami są leżąca na południowym zachodzie Holandii przy granicy z Belgią Zelandia, a także Fryzja i Groningen. Van Vliet dywaguje, że może się to wiązać z tutejszą niższą gęstością zaludnienia (oznacza to, że ktoś stąd musi pokonywać autem większe odległości). Sądząc po tym, co dzieje się na witrynie SplashTeller, badanie nadal trwa. Odwiedzający mogą się bowiem zapoznać z aktualnymi statystykami, a dane są dzielone na poszczególne pory dnia: ranek, południe, popołudnie i wieczór/noc. -
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.
-
Zniechęca inne drapieżniki, zmieniając barwę ofiary
KopalniaWiedzy.pl dodał temat w dziale Nauki przyrodnicze
Pasożytniczy nicień z gatunku Heterorhabditis bacteriophora, który atakuje larwy owadów, zmienia ich barwę na czerwoną, by zniechęcić inne drapieżniki, w tym wypadku ptaki (Animal Behaviour). Nicień wybiera sobie na ofiary larwy zakopane w ziemi. Wnika do ich organizmu przez odbyt lub jamę gębową. Uśmierca gospodarza z pomocą bakterii, a następnie rozpuszcza ich wnętrzności. Jest w tym tak skuteczny, że zastosowano go w bioinsektycydach, np. w preparacie B-Green do walki z pędrakami chrząszczy. Co ciekawe, dotąd nikt nie wiedział o jego triku kolorystycznym. Dr Andy Fenton z Uniwersytetu w Liverpoolu poświęcił badaniu H. bacteriophora 12 lat życia zawodowego. Nicienie umierają, jeśli owad gospodarz zostaje zjedzony. Wydaje się zatem sensowne, że tak jaskrawa zmiana barw stanowi sygnał ostrzegawczy dla drapieżników [...]. Zespół doktora Fentona nawiązał współpracę z biologami z Uniwersytetu w Glasgow. Razem zaprojektowali i przeprowadzili eksperyment z dzikimi rudzikami, którym pozwolono wybierać między zainfekowanymi i zdrowymi larwami barciaka większego, znanego też pod nazwą mól woskowy (Galleria mellonella). Jak można się domyślić, ptaki unikały zakażonych nicieniami larw. Podczas prób naukowcy widzieli, jak rudziki podchodziły do zarażonych larw, oglądały je, a następnie porzucały na rzecz zdrowego pokarmu. Gdy z czasem kolor stawał się wyraźniejszy, ptaki w coraz mniejszym stopniu zajmowały się chorymi larwami barciaka. Myśleliśmy, że ptaki nie będą zainteresowane starymi zmarłymi larwami, ale wydawały się je woleć od zarażonych – podkreśla dr Fenton. Naukowcy nie wykluczają, że poza barwą u zakażonych osobników pojawia się też charakterystyczny zapach i/lub smak. -
Dr Mateusz Ciechanowski z Uniwersytetu Gdańskiego wykazał, że owadożerne nietoperze korzystają na współdzieleniu habitatu z reintrodukowanymi w Polsce po II wojnie światowej bobrami. Powalając drzewa, Castor fiber przerzedzają lasy i zagajniki, ułatwiając lotnikom polowanie. Ze względu na mniejszą liczbę przeszkód jest ono bezpieczniejsze. Co więcej, tamy na rzece powodują, że tworzą się rozlewiska, gdzie owady, np. ochotkowate (Chironomidae), wspaniale się namnażają. Przed badaniem gdańszczan w ramach studiów nad wpływem bobrzych działań analizowano zwierzęta żyjące w wodzie lub jej pobliżu. Analizowano m.in. ptaki blaszkodziobe (Anseriformes), płazy i skorupiaki. Tymczasem na pracach wodno-lądowych bobrów korzystają zwłaszcza borowce wielkie (Nyctalus noctula), karliki drobne (Pipistrellus pygmaeus), karliki malutkie (Pipistrellus pipistrellus) i karliki większe (Pipistrellus nathusii). Nietoperze są bardzo zręcznymi lotnikami, ale te gatunki, które chwytają ofiary w powietrzu, nie mogą skutecznie polować w gęstym lesie – wyjaśnia Ciechanowski. Namierzając smaczne kąski, latające ssaki polegają na echolokacji, jednak gdy drzewo rośnie tuż przy drzewie, dźwięki odbijają nie tylko potencjalne łupy, ale i liczne gałęzie, pnie czy liście. Porównywanie charakterystyk dźwięków wydanych z echami nie ma więc większego sensu. Sytuacja myśliwych wygląda o wiele lepiej w rejonach, gdzie bobry powaliły drzewa, żerując lub budując tamy. Idealne warunki stwarzają zalane lasy z przecinkami. Co ciekawe, na działalności bobrów nie korzystają za bardzo gatunki nietoperzy, które polują blisko powierzchni wody, a więc np. nocki rude (Myotis daubentonii). Nietoperze te żywią się owadami i innymi drobnymi bezkręgowcami, chwytanymi w locie nad zbiornikami o niezarośniętej tafli. Zespół Ciechanowskiego sądził, że o ile wąskie cieki nie nadają się dla nocków, o tyle spokojnie będą one mogły polować nad terenami wokół tam. Niestety, rozlewiska tworzone przez młode bobry szybko porastają rzęsą, co zakłóca echo podobnie jak gęste korony drzew. Wygląda więc na to, że bobry najlepiej współpracują z lotnikami preferującymi wysokie pułapy.
-
Skąd owady, np. chrząszcze, wiedzą, kiedy przyszedł czas na wyczyszczenie stóp, które pozwalają im na wspinanie się po różnie ukształtowanych powierzchniach? Wskazówką jest spadek tarcia. Wydaje się, że odkrycie ma znaczenie wyłącznie dla entomologów, ale to nieprawda. Z nowych danych skorzystają zapewne także robotycy oraz naukowcy pracujący na metodami pomiaru skażenia (Proceedings of the Royal Society B). Odnóża owadów pokrywają często sety, zwane przeważnie po prostu włoskami. Są one jednokomórkowymi tworami, uformowanymi przez komórki naskórka. Wytwarzają substancję, która nie jest lepka, ale zwiększa przyciąganie międzycząsteczkowe. Świadome tego rośliny bronią się lub wykorzystują opisane zjawisko na swoją korzyść, zaburzając działanie włosków za pomocą brudzących stopy kryształów wosku. Dobrym przykładem są np. dzbaneczniki, których wosk sprawia, że owady zsuwają się po liściach pułapkowych i wpadają wprost do płynu trawiennego. Owady nie pozostają dłużne i mają własne zabezpieczenia przed trikami roślin. Chrząszcze dysponują np. umieszczonymi na odnóżach specjalnymi grzebieniopodobnymi strukturami. Jak podkreśla główny autor opisywanych badań Stanislav Gorb z Uniwersytetu Christiana-Albrechta w Kilonii, należało jeszcze odpowiedzieć na pytanie, skąd zwierzęta wiedzą, kiedy ich użyć? Niemcy przeprowadzili eksperyment z 6 chrząszczami z rodziny stonkowatych. Umieszczali je na krzemowo-glinowych powierzchniach o różnych poziomach szorstkości. Na początku znieczulali jednak owady za pomocą dwutlenku węgla i umieszczali na ich grzbiecie kroplę stopionego wosku pszczelego, przyklejając w ten sposób do szkieletu zewnętrznego ludzki włos. Gdy tylko owady się budziły, naukowcy przymocowywali do włosa urządzenie do pomiaru siły tarcia. Gorb wyjaśnia, że jego zespół zdecydował się na wykorzystanie właśnie chrząszczy, ponieważ odznaczają się sporym uporem i kiedy już zaczną iść, nie ustają przez długi czas i zawsze przemieszczają się w jednym kierunku. Przy tak chętnie współpracujących ochotnikach naukowcom pozostało jedynie obserwować, jak często czyszczone są stopy. Okazało się, że na powierzchniach, które generowały mniejsze siły tarcia, owady dużo częściej angażowały się w czynności higieniczne. Na tej podstawie Niemcy zaczęli przypuszczać, że natura wyposażyła chrząszcze w mechanoreceptory. Najprawdopodobniej znajdują się one w stawach. Na stosunkowo śliskich powierzchniach stonkowate cały czas czyściły stopy, mimo że w rzeczywistości w ciągu całego eksperymentu nigdy nie ulegały zabrudzeniu. Oznacza to, że poza tarciem do układu nerwowego nie dociera żaden inny sygnał wskazujący na stan nóg. Nie mogą bezpośrednio zebrać informacji o zanieczyszczeniu. Udaje im się to wyłącznie przez kontakt i przyłożenie siły do stopy. W przyszłości naukowcy zamierzają sprawdzić, czy u innych owadów występują podobne przystosowania i gdzie znajdują się receptory.
-
Szary bądź biały kolor turbin wiatrowych przyciąga owady, co może wyjaśnić, czemu od czasu do czasu znajduje się przy nich zabite nietoperze i ptaki. Koncepcję tę potwierdzałyby wyniki innego studium, zgodnie z którymi nietoperze najczęściej padają ofiarą turbin w nocy i latem, czyli wtedy, gdy owadów jest najwięcej (European Journal of Wildlife Research). Spekulowano, że owady mogą być z różnych powodów wabione przez strukturę turbin, a to z kolei przyciąga gatunki owadożerne, takie jak ptaki i nietoperze, do polowania w ich pobliżu. [Poza naszym studium] żadne inne badanie nie dotyczyło jednak tego, jakie specyficzne gatunki owadów są wabione do turbiny lub dlaczego właściwie się tak dzieje – opowiada Chloe Long, doktorantka z Loughborough University. Long i doktorzy James Flint i Paul Lepper z tej samej uczelni sprawdzili, jak kolor turbiny wpływa na liczbę gromadzących się wokół niej owadów. Większość tego typu konstrukcji maluje się na biało lub szaro, by jak najlepiej wtopiły się w krajobraz. Brytyjczycy nie ograniczyli tak bardzo gamy kolorystycznej, w ich eksperymentach wykorzystano bowiem śnieżnobiałe, jasno- i ciemnoszare, ale także żółte, błękitne, czerwone oraz fioletowe kartki, rozkładane w przypadkowej kolejności obok 13-metrowej turbiny wiatrowej. Okazało się, że kolor turbiny wywiera znaczący wpływ na wabienie owadów i to zarówno w nocy, jak i w dzień. Najwięcej insektów przyciągały biały i jasny szary (lepsze wyniki uzyskiwano tylko za pomocą żółtego), najmniej pociągającym kolorem okazał się zaś fioletowy. Wśród gromadzących się wokół owadów znalazły się niewielkie muszki (o rozmiarach ciała nieprzekraczających 5 mm), duże muchy (o gabarytach równych lub większych od 5 mm), mszyce, ćmy, motyle, wciornastki, chrząszcze i komarnice. To bardzo interesujące, że pospolite kolory turbiny są tak atrakcyjne dla owadów. Okazało się też, że niewidoczne dla nas ultrafioletowe i podczerwone składowe farby także oddziałują na owady. Większa ich zawartość przyciągała więcej insektów. Byłoby idealnie, gdyby wystarczyło przemalować wiatraki na fioletowo, by oszczędzić życie wielu zwierzętom, ale członkowie zespołu Long podejrzewają, że sprawa jest bardziej skomplikowana. Niewykluczone, że istotnymi czynnikami są też przyciągające drapieżniki i ich ofiary ciepło oraz – w przypadku nietoperzy - trudność z wykryciem turbiny za pomocą echolokacji.
-
Pasąc się, roślinożercy powinni przy okazji pochłaniać dość sporo zwierzęcego białka w postaci owadów. Okazuje się jednak, że dajmy na to, mszyce nie są w tej sytuacji wcale takie bezbronne. Potrafią wyczuć oddech ssaków i umykają niebezpieczeństwu, zeskakując w odpowiednim momencie na ziemię niczym kaskaderzy (Current Biology). Moshe Inbar z Uniwersytetu w Hajfie od dawna zastanawiał się nad przypadkowym chwytaniem zamieszkujących rośliny owadów, które nie przemieszczają się właściwie na większe odległości. Tuż po rozpoczęciu prac zaczęliśmy jednak podejrzewać, że mszyce reagują na nasz oddech. Później naukowcy korzystali z fajek do nurkowania, by nie zakłócać przebiegu eksperymentu. Izraelczycy pozwalali kozie paść się na posadzonej w doniczkach lucernie. Poza ssakiem żerowały na niej mszyce grochowe. Uderzające, że aż 65% mszyc w koloniach spadało na ziemię tuż przed zjedzeniem razem z rośliną. Masowe odpadanie mogło być wyzwalane przez szereg bodźców: trzęsienie rośliną, nagłe zacienienie lub oddech skubiącego zwierzęcia. Biolodzy podsumowują, że o ile ¼ owadów spadała w wyniku strząsania, o tyle ponad połowa zeskakiwała w reakcji na oddech kozy. Cień nie miał żadnego wpływu na zachowanie mszyc. Co ciekawe, odwieczny wróg mszyc, biedronka, nie pobudza do synchronicznego skakania. W dalszej części eksperymentu ekipa Inbara posłużyła się aparatem do generowania sztucznego oddechu. Dzięki temu ustalono, że mszyce nie reagują na dwutlenek węgla ani na żaden inny chemiczny składnik wydychanego przez ssaki powietrza. Do opuszczenia obfitującego w pokarm miejsca zachęcało je łączne występowanie dwóch cech – chuchnięcie musiało być zarazem ciepłe i wilgotne. Wtedy opadało aż 87% przedstawicieli kolonii, chociaż ogólna wilgotność pomieszczenia utrzymywała się na niskim poziomie. Izraelczycy przewidują, że podobnie jak mszyce zachowują się też inne zamieszkujące rośliny bezkręgowce.
-
Christopher Rogers z Uniwersytetu w Wolverhampton zaproponował nową metodę określania czasu zgonu (ang. post-mortem interval, PMI). Stwierdził, że chrząstce poświęca się w tym kontekście bardzo mało uwagi, a ma ona duży potencjał. Wg Brytyjczyka, jest szczególnie użyteczna, ponieważ nie zawiera naczyń krwionośnych, dlatego rozkłada się wolniej od innych tkanek. Dodatkowo "otulina" z tkanek miękkich minimalizuje ryzyko zewnętrznego skażenia. Chcąc przetestować swoją teorię, Rogers i zespół zakopali zwłoki świń, odtwarzając w ten sposób warunki panujące w płytkich ludzkich grobach. Truchła pozostawiono, by rozkładały się przez różny czas, maksymalnie przez 13 tygodni. Wyniki eksperymentu zostały przedstawione na konferencji Forensic Research and Teaching w Coventry. Ustalono, że rozkład chrząstki zachodzi w ramach kilku dobrze wyodrębnionych etapów. Co najważniejsze, kryształy powstające w niej po 3 tygodniach zanikają po 6. Rogers uważa, że kryształy w chrząstce można by wykorzystać do wyznaczania daty zgonu, ale najpierw trzeba jeszcze przeprowadzić badania w różnych warunkach, np. innych rodzajach gleby czy temperaturach. Dla odmiany Andrew Chick z Nottingham Trent University sprawdzał, czy palenie tytoniu wpływa na obliczanie PMI. Kryminolodzy często przyglądają się żerującym na ciele owadom, które pojawiają się w przewidywalnej kolejności. Jeśli jednak tytoń zmieniałby zachowanie owadów, wydawana na tej podstawie opinia byłaby również bezużyteczna. Ekipa Chicka pozostawiła w lesie 3 padłe świnie. W gardziel dwóch z nich wstrzyknięto nikotynę (u palacza to właśnie tutaj dochodzi do nagromadzenia szkodliwej substancji). Eksperyment będzie prowadzony przez 5 lat, ale pierwsze wyniki uzyskano już teraz. Otóż muchy plujki wyraźnie unikają ciał palaczy, a jeśli już decydują się na złożenie w nich jaj, poprzestają na pojedynczych sztukach, nie tworząc charakterystycznych skupisk. Kiedy wylęgają się czerwie, żerując, skwapliwie omijają nasycone alkaloidem rejony. Podobnie zachowują się chrząszcze. Oznacza, że ciało palacza rozkłada się wolniej. Jeśli doniesienia zespołu Chicka się potwierdzą, specjaliści zyskają sposób na odróżnienie zwłok osób palących i niepalących. Brytyjczyk wspomina, że na błędy w ocenie PMI wpływają też narkotyki. Kokaina, na przykład, zwiększa rozmiary larw.
-
Naukowcy z Bournemouth University twierdzą, że obserwowany na całym świecie spadek liczebności roślin mięsożernych spowodowany jest spożyciem owadów skażonych toksycznymi metalami (Environmental Science & Technology). Iain Green i Christopher Moody podkreślają, że wielu gatunkom roślin mięsożernych grozi wyginięcie z powodu utraty habitatu oraz kłusownictwa. Teraz Brytyjczycy odkryli kolejne niepokojące zjawisko, okazało się bowiem, że kontakt z owadami skażonymi pewnymi metalami zaburza pobór wody i składników odżywczych. Naukowcy zwrócili szczególną uwagę na istotną dla zdrowia roślin miedź oraz kadm, który występuje w nawozach czy metalowych powłokach. Oba metale mogą się akumulować w środowisku, m.in. wskutek niewłaściwego składowania odpadów. Akademicy z Bournemouth University karmili skażonymi larwami muchy domowej kapturnice białolistne (Sarracenia leucophylla). Dzięki temu stwierdzili, że kadm gromadził się w łodydze w taki sposób, że zagrażało to wzrostowi. W przypadku miedzi nie zaobserwowano toksycznego efektu.
-
Naukowcy z Cambridge University stworzyli specjalną powłokę, przez którą odnóża owadów niszczących rośliny uprawne, żywność czy elementy konstrukcyjne domów wpadają w poślizg. W ten sposób ani karaczan, ani termit nie wespną się na żadną powierzchnię i będą raczej przypominać człowieka walczącego o odzyskanie równowagi pod prysznicem. Nowy odstraszacz to dzieło Jana-Henninga Dirksa, Christofera Clemente'a i Waltera Federle'a z uniwersyteckiego Wydziału Zoologii. Ma on co najmniej kilka zalet: jest tani, łatwy w aplikacji, wytrzymały, nietoksyczny i bezpieczny dla środowiska. Owady potrafią wspiąć się na niemal każdą naturalną i sztuczną powierzchnię, ponieważ na ich stopach znajdują się poduszeczki (łac. arolia albo pulvilli). Pokrywają je włoski wydzielające kleistą emulsję o konsystencji keczupu. Przyglądając się poduszeczkom uważniej, zoolodzy zauważyli, że pewna powłoka zmieniała właściwości opisywanej substancji. Wskutek tego lepka wydzielina zamieniała się w smar i owady zaczynały się po niej ślizgać. Dzięki wykorzystaniu mikroskopowej metody odbiciowej (ang. interference reflection microscopy, IRM) zespół stwierdził, że żywica poliimidowa "wysysała" z owadziej wydzieliny wodę, pozostawiając z niej jedynie śliską tłustą warstewkę. Na początku wpadliśmy na trop tych właściwości powierzchniowych przypadkowo, ale już wkrótce zdaliśmy sobie sprawę, że może to być coś bardzo użytecznego – tłumaczy Jan-Henning Dirks. Nagranie wideo z eksperymentów laboratoryjnych pokazuje, że owady próbujące sięgnąć do skórki z jabłka zawieszonej na pokrytej teflonem szklanej rurce robiły to bez przeszkód. Gdy jednak identyczną rurkę pokrywano nowym materiałem, ciągle się obsuwały. Okazało się, że po jego wykorzystaniu ich odnóża osiągały średnio 40% przyczepności (wyrażonej za pomocą sił tarcia) ze scenariusza z wykorzystaniem teflonu. Powłoka ekipy z Cambridge ogranicza ruchy wielu owadów, w tym mrówek, karaczanów, termitów i szarańczy. Oznacza to zmniejszenie szkód, czyli korzyści ekonomiczno-zdrowotne, a ze względu na mechanizm działania samym owadom nie dzieje się żadna krzywda. Rozwiązanie zostało opatentowane, obecnie akademicy szukają partnera, który pomoże im w komercjalizacji produktu. Ponieważ woda absorbowana przez żywicę szybko wyparowuje, warstwa chroniąca przed nieproszonymi gośćmi właściwie nie musi być nigdy wymieniana. Jak podkreśla Dirks, w przyszłości należy sprawdzić, czy autorski pomysł sprawdza się w przypadku much, gekonów czy skorków, które wykorzystują nieco inne substancje przytwierdzające. Giving cockroaches the slip from Cambridge University on Vimeo.
-
Ciała martwych zwierząt – tak owadów, jak i skorupiaków - wydzielają identyczny zapach śmierci. Stanowi on mieszankę dwóch kwasów tłuszczowych. Sygnał ten pojawił się w toku ewolucji w zamierzchłej przeszłości, bo już jakieś 400 mln lat temu, by zwiększyć skuteczność unikania miejsc, gdzie grasuje choroba bądź drapieżniki (Evolutionary Biology). Profesor David Rollo, biolog z McMaster University, i jego zespół dokonali tego odkrycia, badając zachowania społeczne karaczanów. Kiedy znajdą one atrakcyjne miejsce, znaczą je feromonami przyciągającymi inne osobniki. Chcąc zidentyfikować, jakie konkretnie substancje wchodzą w grę, naukowcy sporządzili ekstrakt z płynów ustrojowych martwych owadów. Ze zdumieniem stwierdziliśmy, że karaczany unikały miejsc oznaczonych tym wyciągiem jak ognia. Naturalnie musieliśmy sprawdzić, co je tak przestraszyło. Ostatecznie "misja" się powiodła, w dodatku okazało się, że te same kwasy tłuszczowe sygnalizują śmierć zarówno u motyli, np. północnoamerykańskich ciem Malacosoma americanum czy szkodników sadów oprzędnic jesiennych (Hyphantria cunea), jak i u mrówek lub karaluchów. Co więcej, są równie skuteczne w przypadku stonóg, będących przecież lądowymi skorupiakami. Ponieważ w toku ewolucji owady i skorupiaki rozdzieliły się ponad 400 mln lat temu, najprawdopodobniej gatunki, które pojawiły się później, umiały rozpoznawać śmierć w analogiczny sposób. Tego typu zachowanie musiało "zadebiutować" w środowisku wodnym, gdyż niewiele skorupiaków to zwierzęta lądowe. Rozpoznawanie i unikanie zmarłych zmniejsza szanse zarażenia chorobą lub pozwala odejść po ekspozycji wystarczającej do uruchomienia odporności – tłumaczy Rollo. Po śmierci kwasy oleinowy i linolowy są szybko wydzielane przez komórki, co może też stanowić ostrzeżenie przed polującymi w okolicy drapieżnikami.
-
DEET (N,N-dietylo-m-toluamid), związek powszechnie stosowany w preparatach odstraszających owady, wykazuje działanie neurotoksyczne. Francuzi udowodnili, że zarówno u owadów, jak i u ssaków blokuje działanie enzymu acetylocholinesterazy (BMC Biology). Acetylocholinesteraza, zwana też esterazą acetylocholinową (AChE), rozkłada jeden z podstawowych neuroprzekaźników – acetylocholinę. Katalizuje reakcję hydrolizy, w wyniku czego powstają octan oraz cholina. Vincent Corbel z Institut de Recherche pour le Développement w Montpellier i Bruno Lapied z Université d'Angres stworzyli zespół, który zajął się działaniem DEET na poziomie molekularnym i jego toksycznością. Odkryliśmy, że DEET nie jest związkiem chemicznym zmieniającym po prostu zachowanie owadów, lecz że hamuje on aktywność kluczowego enzymu ośrodkowego układu nerwowego – acetylocholinesterazy. DEET został wynaleziony przez chemików pracujących dla armii USA. Żołnierzom dały się bowiem we znaki manewry prowadzone w lasach zwrotnikowych podczas drugiej wojny światowej. Po raz pierwszy wojsko posłużyło się tym repelentem już w 1946 r., a cywile 11 lat później, bo w 1957 r. DEET działa m.in. na meszki, komary, kleszcze, muchy końskie i tse-tse. Podczas eksperymentów Francuzi zauważyli, że hamując AChE, DEET naśladuje działanie takich insektycydów, jak karbaminiany czy związki fosforoorganiczne. Są one często łączone z N,N-dietylo-m-toluamidem, a DEET wzmaga toksyczność karbaminianów. Ponieważ preparaty z DEET można kupić w wielu krajach, w tym w Polsce, trzeba jak najszybciej stwierdzić, jak działają na ludzi i opracować bezpieczniejsze odstraszacze owadów.
-
W jaki sposób trzmiele, motyle czy pszczoły zbierające nektar utrzymują się na powierzchni kwiatu? Badacze z Uniwersytetu w Cambridge wykazali, że ułatwiają im to niewielkie komórki przypominające kształtem stożek, które stanowią dla odnóży owadów coś w rodzaju rzepa. Brytyjczycy zaobserwowali, że trzmiele potrafią rozpoznać teksturę powierzchni płatka wyłącznie na podstawie dotyku. Wolą też lądować na płatkach ze stożkowatymi komórkami niż na płaskich i gładkich materiałach. Z dodatkowym zaczepieniem są w stanie skuteczniej wyekstrahować nektar. W naturalnych warunkach trzmiele rozpoznają kwiaty na podstawie wskazówek wzrokowych i węchowych. Wykrywanie stożkowatych komórek musiało więc odgrywać inną rolę. Zespół Beverley Glover zaczął się więc zastanawiać, czy nie polega ona przypadkiem na zapewnieniu dodatkowego oparcia na śliskiej powierzchni rośliny. By to przetestować, entomolodzy stworzyli sztuczne płatki z żywicy epoksydowej. Połowa zawierała stożkowate struktury, reszta była zupełnie płaska. Kiedy formy ustawiano w poziomie, owady nie wykazywały żadnych preferencji i odwiedzały wszystkie kwiaty ze zbliżoną częstotliwością. Kiedy jednak kąt wzrastał, zaczynały wybierać kwiaty ze stożkowatymi komórkami i gdy odlewy z żywicy obracano do pionu, odwiedzały je w ponad 60% przypadków. Poczynania owadów utrwalono ultraszybką kamerą wideo, a następnie odtworzono nagranie w zwolnionym tempie. Dzięki temu widać było krok po kroku, co robi trzmiel. Kiedy lądował na płaskim epoksydowym płatku, nie miał się czego złapać i spadał. Gdy docierał do płatków ze stożkowatymi strukturami, zawsze sobie radził, a po zaczepieniu przestawał machać skrzydłami i zabierał się do pracy. Potem naukowcy postanowili sprawdzić, czy w naturze owady również preferują kwiaty ze stożkowatymi rzepami. Do eksperymentów wybrano rośliny z rodzaju Antirrhinum. Porównano lwie paszcze ze stożkowatymi komórkami ze zmutowanymi roślinami, które ich nie miały. Gdy kwiaty były ustawione poziomo, w połowie przypadków pszczoły siadały na jednych, a w połowie na drugich. W ustawieniu pionowym, które wymaga prawdziwej ekwilibrystyki, w 74% sytuacji owady decydowały się na egzemplarze z zaczepami. Dla owadów zachowanie równowagi i utrzymanie się na kwiecie wcale nie jest łatwe, zwłaszcza gdy na dworze mokro i wietrznie. Wspaniale jest widzieć, że ewolucja wyszła im na przeciw z tak prostym rozwiązaniem – uważa Glover. Nic dziwnego, że rzepy występują u ok. 80% kwiatów. Conical land 4, flat land 1 from Cambridge University on Vimeo.
-
Słysząc o zanieczyszczeniach, niemal zawsze kojarzymy je jednoznacznie z uwalnianiem szkodliwych chemikaliów do środowiska. Tymczasem do zanieczyszczeń należą też m.in.: nadmierna emisja ciepła i światła oraz hałas. Tym razem, dzięki badaczom z Uniwersytetu Stanu Michigan, dowiadujemy się, że groźna dla środowiska naturalnego jest nie tylko ilość emitowanego przez nas światła, lecz także jego polaryzacja. Zjawisko polaryzacji promieniowania polega na układaniu się jego fal w jednej płaszczyźnie zamiast w wielu, jak ma to miejsce w przypadku typowej emisji. Dzieje się tak np. w wyniku odbicia od płaskich, ciemnych powierzchni, takich jak nawierzchnia dróg. Okazuje się, że powstające w ten sposób światło znacznie odbiega swoimi właściwościami od światła padającego na daną powierzchnię i może np. wabić niektóre zwierzęta do miast. W środowisku naturalnym najważniejszym źródłem polaryzacji światła jest jego odbicie od wody, lecz nawet ona zmienia charakterystykę fal znacznie słabiej od wytworów przemysłu. Samochody, asfalt, zbiorniki ropy i okna polaryzują światło silniej, niż woda, wyjaśnia Bruce Robertson, jeden z autorów studium. Jak tłumaczy badacz, obiekty te przypominają wodę bardziej, niż sama woda. Efekt? "Uporządkowane" fale świetlne wabią owady i skłaniają je do składania jaj w miejscach, które jedynie wydają się być wodą, choć w rzeczywistości mogą znajdować się daleko od jakiegokolwiek akwenu. Zespół Robertsona zidentyfikował co najmniej 300 gatunków wodnych insektów, których tryb życia może zostać poważnie zakłócony przez światło spolaryzowane pochodzenia ludzkiego. Większość z nich potrzebuje obecności zbiorników wodnych do składania jaj, lecz "zanieczyszczenie światłem" powoduje, że potomstwo traci jakiekolwiek szanse na przyjście na świat z powodu nienaturalnych warunków rozrodu. Problemy nie kończą się na owadach. Badacze z Michigan zaobserwowali, że w ślad za zmylonymi insektami podążają żywiące się nimi ptaki, które coraz częściej obserwuje się w miejscach zwykle przez nie omijanych. Dodatkowym problemem jest fakt, iż wywabienie insektów z wody może spowodować zmniejszenie zasobów pożywienia m.in. dla niektórych gatunków ryb i płazów. Na szczęście, jak tłumaczy Roberts, istnieje prosty sposób na ograniczenie emisji światła spolaryzowanego. Wystarczy na przykład dodawać więcej żwiru do mas bitumicznych, którymi wykłada się ulice, lub zmienić nieco skład chemiczny materiałów używanych do wykładania na elewacjach budynków. Pozostaje jednak jeden, podstawowy problem: czy ludzie zdobędą się na takie zmiany w imię ochrony przyrody?
-
Kwiaty od zawsze urzekały ludzi swoim pięknem. Wygląda jednak na to, że nie widzimy całego bogactwa ich barw, które jest dostępne tylko dla pszczół, motyli czy trzmieli. Badacze z Uniwersytetu w Cambridge odkryli, że by przyciągnąć zapylające owady, kwiaty wykorzystują zjawisko iryzacji (tęczowania). Dzięki temu płatki mienią się różnymi kolorami, w zależności od strony podchodzenia do lądowania. To pierwszy przykład zastosowania opalizowania przez dbającą o przedłużenie "rodu" roślinę, dotąd bowiem zjawisko opisywano u owadów, ptaków i gadów, które posługiwały się nim podczas rozpoznawania przynależności gatunkowej czy wyboru partnera. Szefowa zespołu badawczego Beverley Glover wyjaśnia, że w przypadku płatków iryzacja jest skutkiem podobnej budowy powierzchni jak w przypadku płyt kompaktowych i nie zależy od pigmentacji, czyli zakresu fal pochłanianych przez barwnik. Badacze domyślają się, że tęczowanie może dotyczyć większości kwiatów. My tego nie widzimy, gdyż przeważnie odbywa się ono w zakresie promieniowania ultrafioletowego. Jako że zarówno kwiaty, jak i zapylacze spełniają istotną rolę w ogrodnictwie i rolnictwie, nieznany dotąd system ich komunikowania się zaintrygował naukowców. W swoich eksperymentach Brytyjczycy posłużyli się tulipanami i hibiskusami. Wykazali, że trzmiele potrafią od siebie oddzielić iryzację i kolor płatków. Co więcej, dla owadów opalizowanie stanowi wskazówkę odnośnie do nagradzającej wartości kwiatu. Zwierzęta nauczono, że mieniące się dyski z żółtymi, niebieskimi lub fioletowymi barwnikami zapewniają słodką nagrodę. Trzmiele podlatywały tylko do nich, omijając szerokim łukiem nieopalizujące obiekty o tej samej barwie.
-
Papryczki chili zawdzięczają swoją pikantność atakującym je mikroorganizmom. Owady robią w ich skórce dziurki, otwierając drogę infekcjom grzybiczym. Grzyby z rodzaju Fusarium niszczą nasiona, zanim ptaki mają okazję rozrzucić je po okolicy. Rośliny nie mogą się przez to rozmnażać, a kto się nie rozmnaża, ten ginie. Palący smak stał się więc mechanizmem obronnym, mającym odstraszyć namolnych intruzów (Proceedings of the National Academy of Sciences). Wszyscy (ptaki, ale i grzyby oraz owady) są przyciągani przez cukry i tłuszcze papryczek. O ile jednak działalność skrzydlatych gości jest dla rośliny korzystna, o tyle pozostałe organizmy działają bardzo samolubnie. Kapsaicyna nie hamuje rozrzucania pestek przez ptaki. Dzieje się tak, ponieważ nie odczuwają one bólu i mogą spokojnie dalej jeść papryczki. Grzyby, które niszczą nasiona, są natomiast wrażliwe na działanie tej substancji [muszą więc rezygnować z przysmaku] – wyjaśnia Joshua Tewksbury z Universitu of Washington w Seattle. Wg naukowca, to doskonały przykład doboru naturalnego. Ewolucja faworyzowała bowiem rośliny wytwarzające alkaloid wymierzony przeciwko specyficznej grupie organizmów, który jednocześnie nie szkodzi innym zwierzętom. Badania sfinansowało m.in. National Geographic Society. Amerykanie zbierali papryczki należące do tego samego gatunku. Wytypowali siedem populacji z terenu Boliwii. W każdej z nich losowo wybrali owoce i zliczali uszkodzenia skórki powstałe podczas żerowania owadów, a konkretnie pluskwiaków (Hemiptera). Natura wyposażyła je w kłująco-ssący narząd gębowy, dlatego odżywiają się pokarmem płynnym. Nie wszystkie papryczki wytwarzały kapsaicynoidy, stąd nawet w jednej populacji niektóre mogły wypalać kubki smakowe, a inne były łagodne. Owoce pikantne z większą częstotliwością identyfikowano na obszarach z dużymi populacjami pluskwiaków. Były one jeszcze pikantniejsze, gdy na danym terenie nagminnie dochodziło do zainfekowania grzybami z rodzaju Fusarium. Odstraszanie chemiczne to domena dojrzałych papryczek. Pomidory "zachowują się" natomiast dokładnie na odwrót. Nieprzyjemny smak mają niedojrzałe owoce, które dojrzewając, stopniowo go zatracają. Naukowcy sądzą, że to właśnie pikantność chili tak bardzo przypadła ludziom do gustu. Wraz z kukurydzą papryczki stanowią jedną z pierwszych udomowionych roślin Nowego Świata. Zanim mogliśmy konserwować żywność w chłodzie, jedzenie wypalających wnętrzności chili było wysoce przystosowawcze, zwłaszcza w tropikach. Dodatek papryczek zabijał patogeny.
-
Istnieją setki gatunków owadów zdolnych do życia pod wodą. Naukowcy wiedzą o tym od dawna, lecz dotychczas nie wiadomo było, jaki czynnik umożliwia im pozostawanie przez długi czas pod powierzchnią bez potrzeby wynurzania się. Badanie wykonane przez naukowca z Uniwersytetu Alberta rzuca nowe światło na ten fenomen. Studium, prowadzone przez pracującego na kanadyjskiej uczelni prof. Morrisa Flynna, doprowadziło do odkrycia nieznanych dotąd właściwości woskowatej powłoki ciała niektórych insektów. U części z nich warstwa ta, silnie ograniczająca przenikanie wody, jest wytwarzana w taki sposób, że po uwolnieniu z organizmu spoczywa na powierzchni warstwy włosków. Powstaje w ten sposób pęcherz powietrza, zwany przez entomologów (specjalistów zajmujących się badaniem owadów) plastronem, pozwalający zwierzęciu na przebywanie pod wodą przez bardzo długi czas. Właściwości plastronu pozwalają nie tylko na przechowywanie zapasu powietrza. Jego unikalna struktura ułatwia dodatkowo wymianę gazową między wnętrzem pęcherza i otaczającą wodą, polegającą na pobieraniu rozpuszczonego w wodzie tlenu i wydzielaniu dwutlenku węgla do otoczenia. Niezwykła struktura przypomina więc nieco płuco, w którym rolę półprzepuszczalnej błony pełnią komórki nabłonka. Co ciekawe, insekt jest w stanie przeżyć wyłącznie w wodzie o określonej głębokości. Jak tłumaczy Flynn, im ciaśniej ułożone są włoski, tym większy nacisk może wytrzymać pęcherzyk zanim się zapadnie. Nie oznacza to jednak, że w płytkiej wodzie wymiana gazowa zachodzi optymalnie. Okazuje się bowiem, że przy niższym nacisku z zewnątrz bąbel gazu nadmiernie rośnie i jego kształt przybliża się do kształtu kuli, co utrudnia przepływ gazów pomiędzy ciałem insekta i otoczeniem. Trzeba przyznać, że zdolności owadów budzą podziw. Wiele z nich jest zdolnych do zanurkowania nawet na głębokość trzydziestu metrów i pozostanie tam przez długi czas, często nawet przez znaczną część życia. Dla porównania, większość ludzi jest w stanie zejść samodzielnie zaledwie kilka metrów pod powierzchnię.
-
Holenderska ekolog Roxina Soler wraz ze swoim zespołem odkryła nieznany dotąd sposób komunikacji wśród owadów. Naukowcy zauważyli, że roślinożerne insekty używają liści drzew niczym telefonu. Wymiana informacji zachodzi pomiędzy owadami żyjącymi nad ziemią oraz ich latającymi krewniakami. Szkodniki żyjące nad ziemią oraz pod jej powierzchnią unikają wzajemnej konkurencji przy wyborze rośliny, na której chcą się osiedlić i żywić. Aby to sobie zapewnić, żyjące pod ziemią zwierzęta wydzielają do soków rośliny substancje informacyjne, które następnie wraz z wodą przemieszczają się w górę pędu, napędzane siłą zasysającą wytworzoną przez parowanie wody z liści. Kiedy latający insekt poczuje obecność określonej substancji w sokach rośliny lub w otaczającym ją powietrzu (substancja informacyjna jest związkiem lotnym), szuka innego żywiciela. W ten sposób możliwe jest "przesłanie" informacji pomiędzy dwoma organizmami, które w normalnych okolicznościach nie mają ze sobą nawet kontaktu wzrokowego. Odkrycie pani Soler jest wyjaśnieniem dokonanej kilka lat wcześniej obserwacji. Zauważono wówczas, że szkodniki nad- i podziemne z powodu nieznanych wówczas interakcji unikają bytowania na jednej roślinie. Zespół odkrył także, że jeśli już dojdzie do takiej sytuacji, jest ona wyraźnie niekorzystna dla obu stron. W związku z tym system "telefoniczny" powstał najprawdopodobniej w drodze selekcji naturalnej - osobniki, które go wykształciły i w ten sposób unikały niepotrzebnej konkurencji, radziły sobie znacznie lepiej w środowisku. Przy okazji odkryto jeszcze jedną ciekawą zależność. Zauważono bowiem, że całą tę subtelną komunikację "podsłuchuje" pewien gatunek pasożytniczych pszczół, które składają jaja w ciałach owadów żerujących na liściach. Jeżeli taka pszczoła przelatuje obok rośliny i wyczuwa zapach wytwarzany przez szkodnika korzeni, wtedy wie, że nie może liczyć na obecność żywiciela i porzuca dane miejsce, szukając kolejnego. Badacze przypuszczają, że proces komunikacji z wykorzystaniem roślin może być bardziej rozpowszechniony w naturze, niż się nam wydaje. Weryfikacja tej teorii wymaga jednak dalszych badań.
-
Żywica drzewna i woda nie mieszają się. Dlatego od dawna badacze zastanawiali się, w jaki sposób w kopalnej żywicy z okolic Morza Bałtyckiego, czyli bursztynie, pojawiły się krople wody ze złapanymi w pułapkę skorupiakami czy amebami. Teraz udało im się znaleźć odpowiedź na to pytanie (Proceedings of the National Academy of Sciences). Szefem naukowców był dr Alexander Schmidt z berlińskiego Muzeum Historii Naturalnej. Cofnęliśmy się w czasie do lasów bursztynotwórczych sprzed 40 mln lat. [Wyobraźmy sobie taką oto sytuację – przyp. red.]. Z prehistorycznych drzew iglastych skapuje dużo żywicy. Jedna z takich kropel napotyka na swej drodze bajoro i wpada do wody. W sadzawce pływają różne organizmy i jeden z nich przykleja się do powierzchni kleistej grudki. Próbując się uwolnić, zapada się coraz bardziej, aż w końcu umiera. Latem takie bajoro wysychało, a powódź nanosiła na dno lasu osady, które pozwalały na dobre zachowanie żywicy. Z biegiem czasu przekształcała się ona w bursztyn. Ze Schmidtem współpracował profesor David Dilcher z Florydzkiego Muzeum Historii Naturalnej. Panowie sądzą, że niektóre zwierzęta wodne umierały w wyniku zalania żywicą, a niektóre znajdowały się w kropli wody pochłoniętej przez wydzielinę drzewa. Podczas realizacji swoich badań Niemiec i Amerykanin obserwowali zwierzęta dostające się do żywicy we współczesnych lasach namorzynowych na wschód od Gainesville na Florydzie. Za pomocą piły odcinali z sosen kawałki kory, by w ten sposób spowodować wypływ żywicy. Gdy tylko krople spadły do wody, naukowcy zbierali je i sprawdzali pod mikroskopem o dużym powiększeniu, co znalazło się wewnątrz grudki. Okazało się, że w żywicy znaleźli się przedstawiciele całej miejscowej mikrofauny i flory, m.in.: roztocze, fragmenty roślin wodnych, niewielkie skorupiaki (małżoraczki), orzęski, a nawet bakterie i grzyby. Te ostatnie potrzebują wody, dlatego rozwijały się, dopóki kropla nie wyschła, a sama żywica ostatecznie nie stężała. Gdyby ją pozostawiono w bagnie, żywica mogłaby się kiedyś zamienić w bursztyn. Najpierw musiałby jednak spaść poziom wód, żeby maź wyschła. Schmidt podaje też kilka ciekawostek dotyczących bursztynów. Najstarszy okaz zawierający jakąś formę życia liczy sobie 220 mln lat, znaleziono go we włoskich Dolomitach. Najstarszy bursztyn z owadem ma "tylko" 130 mln lat i pochodzi z Libanu. Bursztyny wykorzystywane przy produkcji biżuterii są dużo młodsze, zazwyczaj datuje się je na okres między 50 a 15 mln lat temu.