Znajdź zawartość
Wyświetlanie wyników dla tagów 'skrzydła' .
Znaleziono 15 wyników
-
Skąd pingwiny cesarskie (Aptenodytes forsteri) wiedzą, ile czasu spędziły już pod wodą? Wygląda na to, że ogranicza je liczba machnięć skrzydłami, a konkretnie kumulacyjna praca mięśni. Dr Kozue Shiomi z Uniwersytetu Tokijskiego ustalił, że przed wynurzeniem ptaki wykonują średnio 237 uderzeń skrzydłami. Japończycy od początku przypuszczali, że pingwiny decydują, kiedy zakończyć jedzenie i wychynąć na powierzchnię, bazując na mocy zapewnianej przez mięśnie dzięki zaczerpniętemu przed nurkowaniem powietrzu. Kozue i inni wykorzystali dane ze swoich wcześniejszych wypraw. Przeanalizowali ponad 15 tys. pingwinich nurkowań w wykonaniu 10 swobodnie poruszających się ptaków i 3 osobników, które musiały korzystać z przerębli. Pomiar czasu wykazał, że wolno nurkujące pingwiny zaczynały się wynurzać po upływie nieco ponad 5 min (5,7 min). Ptaki korzystające z otworów w lodzie nurkowały często dłużej, lecz gdy w oparciu o przyspieszenie naukowcy wyliczyli liczbę uderzeń skrzydłami, okazało się, że zawsze oscylowała ona wokół "magicznych" dwustu trzydziestu siedmiu.
-
W niedalekiej przyszłości będziemy mogli wykorzystywać owady w roli zwiadowców, wysyłanych w miejsca, do których z jakichś powodów nie można wysłać ludzi. Naukowcom z University of Michigan udało się stworzyć system, który pozyskuje energię elektryczną z ruchów owada. Dzięki pozyskaniu tej energii być może uda się zasilić miniaturowe kamery, mikrofony, czujniki i sprzęt komunikacyjny, umieszczony na grzbiecie owada. Moglibyśmy wysyłać tak wyposażone owady w miejsca niebezpieczne, w które nie chcemy posyłać ludzi - mówi profesor Khalil Najafi. Zespół Najafiego opracował sposób na zbieranie energii z ruch skrzydeł owadów i doładowywanie baterii. Dzięki takiemu rozwiązaniu urządzenia przyczepione do owada będą pracowały dłużej.
-
Rzędy mikroskopijnych kopulastych włosków na skrzydłach nietoperzy działają jak prędkościomierz. Biolodzy z University of Maryland uważają, że to m.in. im latające ssaki zawdzięczają swą niesamowitą manewrowość. Susanne Sterbing-D'Angelo i jej zespół zdobyli dowody na to, co naukowcy podejrzewali już od dawna: że włoski działają jak macierz czujników przekazujących do mózgu informacje dotyczące prędkości. Pozwala to kontrolować lot i uniknąć przeciągnięcia. Amerykanie wyjaśniają, że włoski na skrzydłach nietoperzy przypominają rurki Pitota, czyli proste czujniki montowane na skrzydłach samolotów. Znajdują się w nich dwa otwory - jeden z przodu, drugi z tyłu. Rurkę Pitota nazywa się inaczej rurką spiętrzeniową. Jest ona wygięta pod kątem prostym, dzięki czemu powierzchnia otworu impulsowego jest prostopadła do kierunku przepływu. Rurka wypełnia się cieczą do pewnej wysokości. Na powierzchni przekroju wlotowego ciecz zostaje wyhamowana do prędkości w.=0 (powierzchnię tę nazywa się powierzchnią spiętrzenia). Rurka Pitota mierzy ciśnienie całkowite (statyczne plus dynamiczne) na tej powierzchni. Wartość ciśnienia wykorzystuje się do wyliczenia prędkości. Naukowcy uważają, że u nietoperzy w wyczuwaniu wzorców przepływu powietrza specjalizują się receptory dotyku - ciałka Merkla. Znajdują się one u podstawy włosków o długości odpowiadającej szerokości ludzkiego włosa. Wg zespołu, włoski miałyby pozwalać na ustabilizowanie lotu, gdy dojdzie do zaburzenia przepływu powietrza. Amerykanie badali dwa gatunki nietoperzy: mroczki brunatne (Eptesicus fuscus) i liścionosy Carollia perspicillata. Podczas eksperymentu ssaki uczono odnajdywania drogi przez sztuczny las. Gdy już opanowały trasę, 2-krotnie je filmowano: przed i po usunięciu ze skrzydeł włosków za pomocą kremu do depilacji. Okazało się, że bez włosków manewrowość nietoperzy bardzo spadła: zwierzęta latały szybciej i brały szersze zakręty. Naukowcy uważają, że nietoperze zaczęły latać szybciej, bo do mózgu nie docierały informacje dot. prędkości (a były przecież przyzwyczajone do takiej informacji zwrotnej). Ssaki myślały, że poruszają się za wolno i grozi im przeciągnięcie. W kolejnym eksperymencie Sterbing-D'Angelo i inni mierzyli reakcję elektrofizjologiczną na dmuchnięcia powietrza u nietoperzy z włoskami i bez włosków. U tych pierwszych wyzwalały one aktywność grup neuronów w korze czuciowo-somatycznej, która reaguje na dane z receptorów dotyku. W drugiej grupie zwierząt taka reakcja nie wystąpiła. Neurony wykazywały wrażliwość kierunkową na stymulację włosków przepływem powietrza o niskiej prędkości. Włosy były najbardziej wyczulone na odwrócony przepływ powietrza, do którego dochodzi, gdy strumień powietrza rozdziela się i tworzą się wiry. http://www.youtube.com/watch?v=qCc7RjzqRaE
-
Składają skrzydła, by uniknąć molestowania
KopalniaWiedzy.pl dodał temat w dziale Nauki przyrodnicze
Ponieważ samice motyla czerwończyka żarka (Lycaena phlaeas) spółkują tylko raz w życiu, muszą w jakiś sposób uniknąć niechcianych awansów. Japoński entomolog stwierdził, że dają natrętom charakterystyczny znak: składają skrzydła. Spód skrzydeł nie jest już tak jaskrawo ubarwiony jak góra, dlatego stają się mniej widoczne dla upartych konkurentów (Ethology). Wszystko zaczęło się od tego, że dr Jun-Ya Ide z Kurume Institute of Technology w Fukuoce zauważył, że samice czerwończyka często składały skrzydła, kiedy bardzo blisko nich przelatywał inny czerwończyk. Stwierdziłem również, że samice rzadziej składały skrzydła, gdy obok pojawiał się przedstawiciel innego gatunku motyli. Japończyk zaczął się więc zastanawiać, czemu się tak dzieje i doszedł do wniosku, że w ten sposób delikatne samice bronią się przed niekończącymi się próbami kopulacji. By to ostatecznie potwierdzić, skonstruował model samca L. phlaeas. Okazało się, że gdy przybliżał go do samic, często składały skrzydła. Co ciekawe, dziewice tego nie robiły. Na tej podstawie wyciągnąłem wniosek, że gdy samica nie potrzebuje już kopulacji, zamyka skrzydła, żeby się ukryć. Samice przed kopulacją otwierają zaś skrzydła, by zwiększyć swoją widoczność. -
Naukowcy twierdzą, że standardowy sposób znakowania pingwinów – zakładanie przepasek na wąskich skrzydłach pełniących rolę płetw napędowych – niekorzystnie wpływa na ich przeżycie i rozmnażanie, zmniejszając ostatecznie tempo powiększania się populacji. Zespół Claire Saraux z Uniwersytetu w Strasburgu przez 10 lat obserwował pingwiny królewskie (Aptenodytes patagonicus) i ustalił, że "zaobrączkowane" osobniki miały o 39% mniej piskląt i o 16% niższy wskaźnik przeżywalności od ptaków nieoznakowanych. Specjaliści sądzą, że uzyskane wyniki obalają tezę, że ptaki ostatecznie zaadaptują się do opaski. Ornitolodzy zauważyli, że po dekadzie oznakowane pingwiny nadal zjawiały się później na obszarach godowo-lęgowych i odbywały dłuższe wyprawy po jedzenie. Ekipa stwierdziła, że reakcje opaskowanych ptaków na zmienność klimatu (zmiany w temperaturze wody na powierzchni morza i w indeksie oscylacji południowej; SOI - od ang. Southern Oscillation index – oblicza się z różnicy ciśnień miesięcznych i sezonowych między Tahiti a wyspą Darwin) były inne niż u nieoznakowanych. Francusko-norweski zespół uważa, że kontynuowanie takiego znakowania pingwinów byłoby w większości sytuacji nieetyczne. Opaski stosuje się od kilkudziesięciu lat. Umożliwiają one zidentyfikowanie poszczególnych zwierząt z odległości. Wcześniejsze studia dawały sprzeczne rezultaty. Jedne sugerowały, że znakowanie jest szkodliwe (podczas pływania opaski generują one tarcie albo ściągają pingwinom na głowę drapieżniki, ponieważ odbijają światło i pokazują, gdzie dokładnie znajduje się nielot), podczas gdy inne – jednoroczne – prowadziły do odwrotnych wniosków. Dlatego też metodę stosowano nadal. By wyjaśnić sprawę raz na zawsze, naukowcy postanowili przeprowadzić wieloletnie badanie podłużne z prawdziwego zdarzenia. Podążali tropem 100 pingwinów królewskich z kolonii zamieszkującej wyspę Possession u wybrzeży Antarktydy. Połowie ptaków założono opaski, a reszcie wszczepiono pod skórę transpondery. Po upływie 10 lat żyło 18 ptaków z grupy transponderowej i 10 z grupy z opaskami. Saraux uważa, że pingwinom można zakładać opaski tylko podczas badań na lądzie, zdejmując je, nim ptak wejdzie do morza. Wtedy pozostają one bezpieczne i użyteczne, gdyż odróżnienie w 50-tysięcznej kolonii "własnych" ptaków naprawdę nie jest łatwe. Wiele grup badawczych nadal stosuje opaski w studiach morskich i jestem prawie pewna, że dojdzie do kontrowersji – niektórzy mogą chcieć kontynuować proceder na innych gatunkach pingwinów, a przecież skutek będzie dla nich zapewne taki sam. Wyjaśnieniem dłuższych wypraw po pokarm i opóźnionego przybywania na obszar lęgowy jest najprawdopodobniej zwiększone tarcie podczas pływania. Naukowcy zaobserwowali to u trzymanych w niewoli pingwinów białobokich.
-
W zależności od pory roku, w jakiej przyszły na świat, albo samce, albo samice afrykańskiego motyla Bicyclus anynana mają ubarwienie ułatwiające wabienie partnera. Gdy dorosły owad (imago) płci męskiej wyłania się w porze deszczowej, to on ma na skrzydłach odbijający światło wzór w postaci charakterystycznych oczek. W porze suchej inicjatywę przejmują samice i to na ich skrzydłach widnieją przyciągające wzrok jaśniejsze koła. Naukowcy uważają, że mechanizm ten pozwala samicom kontrolować gody i proces rozmnażania w okresie, gdy zasoby pokarmu są ograniczone. Dzięki częstszemu spółkowaniu żyją one dłużej, czerpiąc ze spermy składniki odżywcze. Zespołowi doktor Antonii Monteiro, która od lat zajmuje się badaniem należących do rodziny rusałkowatych B. anynana, jako pierwszemu udało się wykazać, że wzory związane z zachowaniami seksualnymi rozwijają się w odpowiedzi na warunki środowiskowe. Tak jak inne motyle, podczas godów B. anynana urządzają pokaz machania skrzydłami. Niezwykłe jest jednak to, że tutaj następuje swoista zamiana ról: samce zachwalają się w gorętszej porze deszczowej, a samice w zimniejszej porze suchej. U wielu gatunków motyli zalecająca się płeć ma bardziej ozdobny wzór na skrzydłach. U B. anynana u obu płci wydaje się on bardzo podobny, ale to jednak tylko pozory... Zespół z Uniwersytetu Yale ustalił, że w zależności od temperatury otoczenia w czasie, gdy motyl jest jeszcze gąsienicą, białe środki ok skrzydeł odbijają później różne ilości światła ultrafioletowego. Niskie temperatury zwiększają współczynnik odbicia promieni UV przez wzory żeńskie, a wysokie przez wzory męskie. Te zmiany nie są dostrzegalne dla ludzi, ponieważ nie widzimy światła ultrafioletowego – tłumaczy dr Kathleen Prudic.
-
Profesor Roger Wotton, biolog z Uniwersyteckiego College'u Londyńskiego, przeanalizował występujące w sztuce przedstawienia istot mitycznych i duchowych. Porównał je z właściwościami fizjologicznymi różnych gatunków latających zwierząt i stwierdził, że takie anioły, jakie widujemy np. na obrazach, nie mogłyby się wznieść w powietrze. Naukowiec wspominał m.in. o aniołach sportretowanych ze zwykłymi ramionami i skrzydłami z niby-ptasimi piórami. Nawet pobieżne badanie dowodów z dzieł sztuki pokazuje, że anioły i cherubiny nie mogą się wznieść, nie są też zdolne do aktywnego lotu. Nawet gdyby wykorzystały lot ślizgowy, przy wznoszeniu się musiałyby być wystawione na oddziaływanie wiatrów o bardzo dużej prędkości – takich, które byłyby w stanie zdmuchnąć nawet kogoś pozbawionego skrzydeł. Interesujące jest to, że Giotto [di Bondone] namalował anioła z pojedynczym sztywnym skrzydłem, które może być przystosowaniem do lotu ślizgowego. Jeśli jednak anioły szybują, jak mogą składać i rozkładać skrzydła, by nadal pozostały sztywne? Ptasie skrzydła wyewoluowały z przednich kończyn. Z czasem całe ciało tych zwierząt przystosowało się do lotu: zmniejszyła się m.in. gęstość kości, które stanowią lekką, lecz wytrzymałą ramę. Anioły mają jednak ciała normalnych rozmiarów, a cherubiny i putto (amory) dość często bywają pulchne. Brak im też mięśni, które odpowiadałyby za ruchy skrzydłami. Poza aniołami i amorami, Wotton zajął się też smokami i wróżkami. Te ostatnie wyposaża się zwykle w owadzie skrzydła, często motyli bądź ważek, które w naturze dysponują złożonymi mechanizmami lotu. Służące do tego celu mięśnie znajdują się głównie w tułowiu. Odkształcenie tułowia, tak by wróżki z motylimi skrzydłami latały, byłoby niezwykle niewygodne. Dlatego istoty te z pewnością nie latają.
-
Gołąbki długoczube (Ocyphaps lophotes) informują resztę stada o zbliżającym się zagrożeniu za pomocą gwiżdżącego dźwięku wydawanego przez skrzydła. Dr Robert Magrath i jego studentka Mae Hingee z Australijskiego Uniwersytetu Narodowego wyjaśniają, że gołębie latają stadami, ponieważ zazwyczaj więcej niż jeden ptak pełni wartę, a gdy pojawi się coś potencjalnie niebezpiecznego, cała gromada szybko podrywa się do lotu. Co jednak wtedy, gdy drapieżnika wypatrzy pojedynczy osobnik? Niektóre gatunki polegają na alarmach głosowych, lecz nie gołąbek długoczuby, zwany też aborygenkiem długoczubym. Podczas lotu pióra tych ptaków wydają dziwny dźwięk, który zmienia się, gdy jest to lot alarmowy. Jest on podobno tak głośny, że jak zapewnia Magrath, wiele osób może myśleć, że ma on charakter głosowy, tymczasem to gołębie skrzydła. Podejrzewając, że gwizd może pełnić funkcje ostrzegawcze, Australijczycy przeprowadzili eksperyment. Postanowili straszyć ptaki za pomocą modeli jastrzębi. Nagrywali dźwięk wydawany przez przestraszone gołębie i porównywali go z odgłosami rutynowego startu. Analiza komputerowa wykazała, że unoszenie i opuszczanie skrzydeł generuje inne dźwięki, ale są one głośniejsze, a zmiany szybsze, gdy ptak uruchamia tryb alarmowy. Potem Magrath i Hingee sprawdzali, czy stado inaczej reaguje na dwa rodzaje sygnałów. Zapisano je na płycie CD i odtwarzano ptakom. Przy rutynowym pogwizdywaniu gołębie zwyczajnie jadły dalej i nie działo się nic niezwykłego. Lecz jeśli włączano tryb alarmowy, 80% stada podrywało się do lotu [...]. Najwyraźniej ptaki zwracały uwagę na ten sygnał. Teraz badacze zamierzają sprawdzić, w jaki sposób skrzydła wydają charakterystyczny dźwięk. Magrath uważa, że istnieją specjalne pióra, które wzmacniają różnicę między wolnymi a szybkimi wymachami skrzydłem. W przyszłości naukowcy skorzystają z ultraszybkiej fotografii, która umożliwi powiązanie dźwięków z określonymi uderzeniami skrzydeł.
-
Firma Aerovironment podpisała z DARPA umowę, przewidującą dalszy rozwój miniaturowych urządzeń latających. Przedsiębiorstwo jest autorem pierwszej, jak zapewnia, maszyny będącej w stanie odbyć kontrolowany lot, napędzanej za pomocą machających skrzydeł, która zabiera własne źródło energii, a skrzydła służą jej do lotu i sterowania. Urządzenie lata podobnie jak koliber. Wielu konkurentów Aerovironment, którzy pracują nad podobnymi urządzeniami, nie wyszło jeszcze z Fazy 1 projektu. Tymczasem najnowsza umowa, wartości 2,1 miliona dolarów, oznacza rozpoczęcie Fazy 2 oraz jest znakiem, że DARPA widzi przyszłość w pracach Aerovironment. Ostatecznym celem projektu jest skonstruowanie ornitoptera o wadze 10 gramów, długości nie większej niż 7,5 centymetra, który będzie zdolny do bardzo cichego lotu z prędkością 10 metrów na sekundę (36 km/h). Urządzenie takie ma być wykorzystywane do misji zwiadowczych w budynkach oraz poza nimi. Może również zostać użyte do przeniesienia w wyznaczone miejsce ładunku, na przykład miniaturowej aparatury podsłuchowej. Aerovironment opublikowało też film, który obrazuje postępy, jakie firma robi w dziedzinie maszyn latających podobnie do ptaka.
-
Do czego, poza lataniem, mogą służyć skrzydła nietoperza? Thomas Kunz, chiropterolog z Uniwersytetu Bostońskiego, sporządza listę nietypowych zastosowań. Zebrał już 52 i nie zamierza na tym poprzestać. Pływanie, boksowanie czy chwytanie spadających młodych to skromny wycinek możliwości latających ssaków. Kunz uważa, że niezwiązane z lotem zastosowania skrzydeł nietoperza wpłynęły na ich ewolucję. Wg niego, choć latanie jest funkcją podstawową, inne także zasługują na zainteresowanie. Owadożerne nietoperze pływają stosunkowo często. Jeśli polują na insekty unoszące się tuż nad powierzchnią wody, źle obliczone pikowanie prawie zawsze kończy się niezamierzonym nurkowaniem. Biolog dysponuje nawet nagraniem nietoperza, który wpadł do zbiornika w Bostonie, dopłynął do brzegu poruszając rytmicznie skrzydłami, wyszedł po skarpie, a następnie otrzepał się z kropli jak pies. Kunz obserwował 9 gatunków nietoperzy. Wszystkie umieją pływać, a niektóre doskonale radzą sobie w wodzie, zanim opanują sztukę latania. Poza tym skrzydła przydają się podczas manewrowania. Chiropterolog cytuje wyniki badań Dana Riskina z Brown University, który opisał techniki akrobatyczne, stosowane podczas lądowania np. pod sufitem. W czasie eksperymentów z kilkoma gatunkami zaobserwowano różnice w sile, z jaką zwierzęta uderzały w powierzchnię lądowiska. Najlżej osiadały gatunki żyjące w jaskiniach. To zrozumiałe, bo w innym razie roztrzaskałyby się o skałę. Skrzydła pomagają też w podkradaniu się do ofiary z głową skierowaną ku górze. Wampiry (Desmodontinae) żywiące się krwią ssaków nie zaczajają się, opadając skądś znienacka, lecz kroczą, podpierając się "nadgarstkiem". Zawsze w danym momencie stawiają na ziemi tylko jedno zwinięte jak parasol skrzydło. Riskin stwierdził, że nietoperze umieją też biegać. Sprawdził to, umieszczając je w kołowrotku. Ssaki dostosowywały się do nowego sposobu poruszania, wyciągając oba skrzydła do przodu i podskakując na nich jak człowiek wspomagający się kulami. Wampiry są, wg Kunza, najlepszymi alpinistami. Wspinają się po drzewach, by zaskoczyć śpiącą ofiarę. Amerykanin uważa, że przemieszczanie się po ziemi i wspinanie to rodzaje ruchów, które w dużym stopniu wpłynęły na ewolucję skrzydeł. Wampiry chodzą bez trudu i choć mają masywne kości skrzydeł, nie latają na duże odległości. Nietoperze wykorzystują skrzydła w czasie żerowania, do chłodzenia się i ogrzewania, a samce posiłkują się nimi w czasie walk o samice. Zachowują się wtedy jak zapaśnicy lub bokserzy. Gdy niby-pięści pójdą w ruch, nierzadko leje się krew. Upiorowate (Emballonuridae) tworzą ze skrzydeł rodzaj sakwy, w której fermentują mieszaninę plwociny i wydzieliny z penisa. Codzienne wylizywanie tej mikstury zapewnia przyciągający przedstawicielki płci pięknej zapach.
-
Wydawać by się mogło, że latanie to dla zdolnych do tego zwierząt sprawa oczywista: wystarczy odbić się od ziemi i machać skrzydłami. Okazuje się jednak, że słynne latające gady ery mezozoicznej, pterozaury, wzbijały się w przestworza w sposób zupełnie inny, niż żyjące obecnie ptaki. Typowy ptak musi pogodzić ze sobą dwa czynniki: siłę nóg, potrzebną do odbicia się w powietrze, oraz ich masę, która powoduje dodatkowe obciążenie podczas lotu i związane z tym marnowanie energii. Chociaż większość żyjących dziś ptaków ma dość silne nogi, do wzbicia się w powietrze potrzebuje "wspomagania", czyli np. rozbiegu, podmuchu wiatru albo skoku z wysoko położonego miejsca. Pterozaury, ciągle narażone na atak ze strony dinozaurów, nie mogły sobie pozwolić na ten luksus. Jak się jednak okazuje, ewolucja doprowadziła do powstania u nich innego, bardzo "sprytnego" rozwiązania. Jak donosi Michael B. Habib, badacz z Centrum Anatomii Funkcjonalnej i Ewolucji na Johns Hopkins University, kościec pterozaurów był zbudowany zupełnie inaczej, niż u dzisiejszych ptaków. O ile żyjący współcześnie upierzeni lotnicy startują w przestworza dzięki silnym nogom, o tyle u pterozaurów funkcję tę przejęły kończyny przednie, będące jednocześnie "rusztowaniem" dla skrzydeł. Tak wynika przynajmniej z danych uzyskanych za pomocą komputerowej analizy szkieletów obu grup zwierząt. Jeśli stworzenie ma startować jak ptak, powinno mieć rozmiar nie większy, niż największy ptak - tłumaczy krótko swoje wnioski, Habib. Jego zdaniem, pterozaury wzbijały się w powietrze głównie z wykorzystaniem przednich kończyn. Chwilę później te same mięśnie były wykorzystywane do machania skrzydłami, dzięki czemu zmniejszała się masa muskułów nieużywanych podczas lotu. Różnica pomiędzy pterozaurami i ptakami pod względem krytycznych właściwości mechanicznych jest bardzo, bardzo duża, szczególnie kiedy mówimy o dużych pterozaurach. Wraz z rosnącym rozmiarem, różnica także się zwiększa - tłumaczy naukowiec. Charakterystyczny sposób poruszania umożliwił latającym gadom osiągnięcie naprawdę imponujących rozmiarów. Rozpiętość skrzydeł wynosiła u nich nierzadko nawet 10 metrów. Pomimo masy sięgającej ćwierć tony, zwierzęta te mogły wzbić się w powietrze bez rozbiegu. Zdaniem badacza, odbicie się od ziemi w "ptasi" sposób byłoby dla pterozaurów niemożliwe. O swoim odkryciu Habib poinformował na łamach czasopisma Zitteliana.
-
Zaledwie jeden gen wystarcza pewnemu afrykańskiemu motylowi do wytwarzania na skrzydłach wzorów upodabniających go do przedstawicieli innych gatunków, trujących dla próbującego je pożreć drapieżnika. Zjawisko to odkryto u motyli z gatunku Papilio dardanus. Już w momencie przeobrażenia z larwy do postaci dorosłej (imago) motyle tego gatunku posiadają na skrzydłach wzory. Samo w sobie nie jest to zaskakujące, lecz u większości motyli wzór ten jest charakterystyczny dla gatunku. U Papilio dardanus zaś możliwych jest wiele różnych układów kolorystycznych. Dodatkowo wiele z nich przypomina do złudzenia wzory używane przez ich toksycznych krewniaków, odstraszających w ten sposób swoich naturalnych wrogów. Odkrycia tego dokonano już w latach pięćdziesiątych XX wieku - już wtedy przypuszczano, że musi istnieć "genetyczny przełącznik" decydujący o tym, który z wzorów skrzydeł pojawi się u danego osobnika. Mimo to położenie, budowa i liczba genów wpływających na tworzenie wzorów na skrzydłach nie były znane aż do teraz. Naukowcy chcą teraz odkryć, jak dokładnie zachodzi proces wytwarzania wzorów na skrzydłach tego motyla. Wiedza ta pomoże ustalić, czy zmiany ewolucyjne zachodzą skokowo, czy też w powolnym procesie dostosowywania się do warunków otoczenia. W celu zbadania tego fenomenu naukowcy zastosowali różnorodne techniki, na czele z "etykietkami molekularnymi" (ang. molecular tags) oraz sekwencjonowaniem DNA, by poznać dokładne różnice w genach determinujące różnorodność wzorów. Choć odnaleziono pojedynczy gen odpowiadający za to zjawisko, potrzebne są dalsze badania. Wykonaliśmy duży krok naprzód w kierunku odkrycia, w jaki sposób natura obdarowała ten fascynujący gatunek owadów niezwykłą różnorodnością wzorów na skrzydłach. Mimo to odnalezienie genu to zaledwie pierwszy krok - teraz musimy spojrzeć dokładniej na różnice w wariantach tego genu oraz kolejnego, leżącego zaraz obok niego - mówi Alfried Vogler, główny autor publikacji na ten temat. Dodaje: Można przypuszczać, że mało korzystne byłoby dla tego gatunku, gdyby powoli ewoluował, zanim osiągnie zdolność naśladowania trującego motyla - zmiana tego typu ma sens wyłącznie wtedy, gdy zachodzi skokowo i od razu daje pożądany efekt. To mogłoby sugerować, że w pewnych warunkach ewolucja może być procesem skokowym. Potwierdzenie tego byłoby niezwykle ekscytującym zjawiskiem. Papilio dardanus zamieszkuje tereny subsaharyjskie Afryki. Rozpiętość jego skrzydeł to ok. 10 cm. Co ciekawe, tylko samice tego gatunku noszą na skrzydłach charakterystyczne wzory, przypominające inne, toksyczne dla drapieżników, gatunki. Samce tego gatunku są żółte, noszą na skrzydłach czarne wzory i identyczne ogony. Publikacja na temat tego odkrycia ukazała się w najnowszym numerze czasopisma Proceedings of the Royal Society B.
-
Przypominające do złudzenia prawdziwe oczy oczka na skrzydłach ciem i motyli nie mają wcale przekonywać drapieżników, że natknęły się na paraliżujący wzrok własnego wroga. Wg entomologów z Uniwersytetu w Oksfordzie, działają, bo rzucają się w oczy, a tego typu strategia to w świecie zwierząt czytelny komunikat: Nie jedz mnie, bo jestem trujący (Behavioral Ecology). Naukowcy w prosty sposób przetestowali swoją teorię. Z szarego papieru pakowego powyginali sztuczne skrzydła, a na białych plamach narysowali czarne kółka. Miały one różne kształty i rozmiary, ponadto na poszczególnych egzemplarzach umieszczoną inną ich liczbę. Tak przygotowane skrzydła przymocowano do odwłoków martwych mączników młynarków (Tenebrio molitor), chrząszczy z rodziny czarnuchowatych, a następnie "makiety" przyszpilono do drzew. Teraz wystarczyło czekać na chętnych do zdobycia takiego posiłku. Dwa dni później okazało się, że dzikie ptaki zjadły w przybliżeniu tyle samo owadów ze wzorem imitującym oczy, co chrząszczy ze wzorami przyciągającymi wzrok: trójkątami, dużymi pojedynczymi plamami oraz trzema maleńkimi kropkami. Najwyraźniej tego typu wzory działają, ponieważ nie da się ich nie zauważyć. Czemu więc wyglądają właśnie jak oczy? Naukowcy uważają, że przyczyną jest przebieg procesu tworzenia się skrzydeł. Wytwarzające pigment komórki rozchodzą się wtedy promieniście z jednego centralnego punktu, co prowadzi do formowania okrągłych wzorów.
-
Uciekając się do białek ryb, niemieccy naukowcy opracowali pokrycie skrzydeł samolotów, które zapobiega oblodzeniu przy lotach na dużych wysokościach. Lód sprzyja niebezpiecznym turbulencjom podczas startu i lądowania. Antyzamarzaniowe białka odkryto wcześniej u roślin, ryb i owadów. Potem udało się uzyskać podobne związki w laboratorium i wykorzystać je do zabezpieczenia przed uszkodzeniem żywności przechowywanej w zamrażarce. Teraz zespół Ingo Grunwalda z Fraunhofer Institute for Manufacturing Technology and Applied Materials Research w Bremen opracował powłokę, która nie dopuszcza do zamarzania powierzchni rozmaitych obiektów. Niemcy mają nadzieję, że ich wynalazek znajdzie szerokie zastosowanie w technologii i inżynierii. Nadaje się świetnie nie tylko do zabezpieczania skrzydeł samolotów, ale także kabli linii wysokiego napięcia. Wyposażone w niego lodówki nie ulegałyby oszronieniu, nie trzeba by ich więc odmrażać. Duże kryształy lodu tworzą się, kiedy na powierzchni mniejszych osadzają się kolejne cząsteczki wody. U flądry zimowej występuje białko, które nie dopuszcza do rozrastania się kawałków lodu, wiążąc się z mniejszymi kryształkami. Przez to cząsteczki wody nie mają się do czego przyłączyć. Białko to "ma specjalną strukturę, która oddziałuje z lodem jak klucz z zamkiem" – wyjaśnia Grunwald. Niemiecki zespół natrafił na trudności przy próbach połączenia cząsteczek białka z cząsteczkami farby. Dlatego zdecydowano się na zastosowanie innego związku organicznego, które pełni funkcję łącznika między nimi. Dzięki temu białko może się swobodnie przemieszczać i "wyłapywać" drobne kryształki lodu. Powłokę przetestowano w komorze wypełnionej chłodnym i wilgotnym powietrzem. Uzyskano bardzo obiecujące wyniki. Na razie specjalną farbę naniesiono tylko na centymetr kwadratowy laboratoryjnego skrzydła. Ekipa Grunwalda musi popracować nad tym, by wyprodukować większe jej ilości i równiej pokrywać wybrane powierzchnie. Dopiero wtedy można będzie pomalować nią prawdziwe skrzydło samolotu. Zespół chce też sprawdzić, czy białko rybie można zastąpić polimerami węglowymi. Gdyby się to udało, dokonałby się znaczący postęp. Polimery nie ulegają bowiem biodegradacji i wytrzymują bardziej ekstremalne warunki.
-
Zamachowców samobójców można znaleźć nie tylko wśród ludzi, ale także w świecie zwierząt. Okazuje się, że do takiej metody ochrony przed drapieżnikami, m.in. biedronkami, uciekają się mszyce. Środek rażenia, olejek gorczyczny, uzyskują ze zjadanych roślin. Zawiera on silnie drażniący napastnika izotiocyjanian allilu. Niestety, osobnik, który przeprowadza atak z jego użyciem, także ginie. Poświęca się jednak dla dobra całej kolonii. W sokach wyssanych z kapusty znajdują się nietoksyczne glukozynolaty. Krążą one potem we krwi owadów. Podobnie jak roślina, mszyce dysponują ważnym dla metabolizmu glukozynolatów enzymem: myrozynazą. Magazynują ją w mięśniach głowy i klatki piersiowej. Kiedy pojawia się niebezpieczeństwo, myrozynaza jest wprowadzana do krwioobiegu, gdzie katalizuje gwałtowną reakcję, w wyniku której powstaje broń chemiczna w postaci izotiocyjanianu allilu. Brytyjsko-norweski zespół entomologów podzielił mszyce na grupy, które karmiono na 4 różne sposoby. Podczas gdy mszyce pozbawione glukozynolatów często padały ofiarą biedronek, owady trzymane na diecie bogatej w te substancje świetnie radziły sobie z odstraszaniem drapieżników. Biolodzy zaobserwowali ponadto, że ilość przechowywanego glukozynolatu zależała od tego, czy dany gatunek mszycy rozwijał skrzydła, czy nie. W przypadku owadów latających stężenie tego związku spadało od momentu pojawienia się zawiązków skrzydeł. Nasze badanie wykazało, że mszyce posiadające skrzydła przestają magazynować ten związek w krwi, kiedy stają się dorosłe. Podczas obrony przed drapieżnikami nie muszą się uciekać do olejku gorczycznego, ponieważ mogą po prostu odlecieć – opowiada dr Glen Powell z Wydziału Biologii Imperial College London.