Znajdź zawartość

Ryby i ssaki inaczej żują. Ryby wykorzystują mięśnie języka do wpychania jedzenia w głąb jamy gębowej, podczas gdy ssaki posługują się nimi, by ustawić pokarm w pozycji idealnej do miażdżenia zębami. Naukowcy z Brown University uważają, że dywergencja ewolucyjna w zakresie budowy i funkcji języka musiała się dokonać u płazów. Dopiero dalsze badania pozwolą jednak ustalić, kiedy się to stało i u jakich gatunków (dywergencja ewolucyjna to różnice w rozwoju filogenetycznym narządu/części ciała spokrewnionych gatunków, wynikające z odmiennych przystosowań). Amerykanie przyglądali się mięśniom kontrolującym ruchy żuchwy/szczęki i języka u ryb oraz ssaków. U ryb mięśnie języka przesuwały pokarm głębiej jak na linii montażowej w fabryce. U ssaków mięśnie języka pozycjonowały kąsek, by mięśnie żuchwy i szczęki mogły jak najlepiej wykorzystać zęby do rozdrobnienia jedzenia. To jasne, że wszystkie te zwierzęta żują, ale rola języka w tym żuciu jest już inna. W tym kontekście rodzi się pytanie, co robią mięśnie związane z językiem - opowiada dr Nicolai Konow. W latach 2008 i 2010 Konow i jego zespół opublikowali artykuły nt. technik żucia amii (mękławki), szczupaka oraz ryb kostnojęzykopodobnych, u których występuje kostny język sczepiający się z zębami na podniebieniu. Biolodzy wykazali, że u niektórych z tych gatunków żucie zaczyna się od języka ustawionego w górnej części jamy gębowej. Potem ryba napina mięsień mostkowo-gnykowy, cofa język, znów go wysuwa, by na końcu przywrócić oryginalną pozycję w górze pyska. Gdyby obserwować rybę od lewej strony, cykl żucia przypomina przekrzywioną elipsę, zataczaną przez język w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara. Odkrycie akademików z Brown University pokrywa się z wcześniejszymi doniesieniami innego zespołu, który badał m.in. wielopłetwcowate, niszczukokształtne i dwudyszne. Poza rybami Konow i inni studiowali też ssaki: alpaki, kozy i świnie. W mięśniach żuchwy/szczęki i języka zwierząt umieszczono elektrody, dzięki czemu można było śledzić aktywność każdej z tych grup mięśniowych podczas żucia. Okazało się, że gdy ssaki zaczynały żuć, język wysuwał się do przodu i w górę, a następnie był wciągany do pozycji wyjściowej. U zwierzęcia obserwowanego z lewej strony język zatacza elipsę w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara. Różnice w żuciu wynikają z odmiennych funkcji języka. U ryb rola języka polega na szybkim transportowaniu pokarmu przez jamę gębową. W tym czasie często zachodzi rozcieranie jedzenia. Poza tym język przemieszcza przez pysk i dalej do skrzeli natlenioną wodę. To dlatego mamy do czynienia ze stałym wciąganiem języka do pyska - wyjaśnia Konow. Z kolei ssaki używają języka do takiego ustawienia pokarmu w jamie gębowej, by zmaksymalizować żucie. Co ciekawe, nawet pomiędzy blisko spokrewnionymi gatunkami występują zaskakujące różnice. Żucie u zwierząt roślinożernych nie jest tak skoordynowane (rytmiczne) jak u zwierząt wszystkożernych. Sądzimy, że roślinożercy potrzebują, by podczas żucia masa pokarmowa znajdowała się w ściśle określonej pozycji, dlatego język stale porusza się we wszystkich kierunkach, aby pomiędzy ugryzieniami umieścić kęs dokładnie tam, gdzie powinien być. Kiedy doszło do dywergencji ewolucyjnej? Belgijski biolog Anthony Herrel ustalił kiedyś, że u jaszczurek język wysuwa się naprzód i ku górze jak u ssaków, co sugeruje, że zmiana funkcji nastąpiła u płazów. Konow już planuje, by w niedalekiej przyszłości przeprowadzić eksperymenty na płazach.

W Svalbard na północy Norwegii w żołądku rekina polarnego (Somniosus microcephalus) znaleziono fragment żuchwy młodego niedźwiedzia polarnego. Naukowcy są zdumieni, bo nigdy wcześniej nie spotkali się z podobnym przypadkiem. Kit Kovats z Norweskiego Instytutu Polarnego opowiada, że nie wiadomo, czy rekin upolował pływającego niedźwiedzia, czy pożywił się znalezioną padliną. Nie mamy pojęcia, jak aktywne są rekiny polarne jako drapieżniki. Specjaliści ds. rekinów uważają jednak, że bardziej prawdopodobny jest drugi z opisanych scenariuszy, ponieważ nawet 2-3-letni niedźwiedź polarny jest dla tych ryb chrzęstnoszkieletowych groźnym przeciwnikiem. Jeffrey Gallant, dyrektor kanadyjskiej grupy badającej rekiny przy Departamencie Rybołówstwa i Oceanów, podkreśla, że nie ma możliwości, by rekin polarny mógł upolować dorosłego niedźwiedzia polarnego, chyba że ten został poważnie ranny. Ryby nie chcą ryzykować ani własnego życia, ani zdrowia. Wolą łatwiejszą zdobycz, która nie wymaga zużywania dużych ilości energii. Nikt nie sądzi, by ataki rekinów stanowiły poważne zagrożenie dla olbrzymich ssaków. Do zdumiewającego odkrycia doszło, jak często w takich sytuacjach bywa, przez przypadek. Naukowcy sprawdzali, jak daleko na północ zapuszczają się rekiny polujące na foki. I tak dwa miesiące temu w żołądku jednego z nich znaleźli 10-cm kość niedźwiedzia polarnego. W przeszłości w przewodzie pokarmowym Somniosus microcephalus znajdowano szczątki różnych zwierząt, m.in. karibu. Współpracownik Gallana, Steve Campana, dodaje, że wielu ludzi wierzy w mit rekina dopadającego karibu stojące na lodzie. Wg niego, prawdopodobieństwo, że globalne ocieplenie zwabi w rejony polarne inne gatunki rekinów (wyjątkiem może być jedynie żarłacz śledziowy, Lamna nasus), jest niewielkie, ponieważ wolą one wyższe temperatury.

Badania anatomii węży doprowadziły biologów do wniosku, że gady te są głuche. Świadczyły o tym zarówno brak jakiejkolwiek formy zewnętrznych uszu, jak i nieobecność bębenków usznych. Jednak eksperymenty przeprowadzone w latach siedemdziesiątych ubiegłego wieku dowiodły, że węże jednak słyszą. Dzięki połączonym siłom niemieckich i amerykańskich naukowców wreszcie dowiedzieliśmy się, jak to możliwe. Okazuje się, że organem słuchowym beznogich gadów jest ich szczęka. Za jej pomocą wąż odbiera drgania z otaczającego środowiska. Fala akustyczna wędruje następnie do ślimaka ucha wewnętrznego, gdzie znajdują się komórki nerwowe, przekazujące odpowiednie sygnały do mózgu. Biolodzy opisali pracę szczęki za pomocą tych samych równań matematycznych, które są stosowane podczas modelowania ruchu kadłuba okrętowego. Przy okazji zaproponowano wyjaśnienie wężowego obyczaju zakopywania się w piasku: głębiej zanurzony statek jest bardziej stabilny, co w wypadku organu słuchu prawdopodobnie odpowiada jego dokładniejszej pracy. Warto przy tym pamiętać że dolna szczęka składa się z kilku oddzielnych części. Konstrukcja taka pozwala połykać zdobycz większą od średnicy samego zwierzęcia, a dodatkowo może również umożliwiać słyszenie stereofoniczne. I na koniec ciekawostka: my również możemy sprawdzić, jak w przybliżeniu działa słuch węża. Wystarczy przyłożyć drgający kamerton do kości znajdującej się za uchem. W ten właśnie sposób mogły słyszeć wszystkie kręgowce, zanim nastąpiło ich zróżnicowanie ewolucyjne.

Fińscy naukowcy wymienili pacjentowi górną szczękę, używając do tego celu kości wyhodowanej z tłuszczowych komórek macierzystych pacjenta. Kość była hodowana w... brzuchu chorego. Dotychczas uzyskiwano kości z komórek macierzystych, nie były to jednak komórki samego pacjenta, a ponadto kość hodowano w laboratorium. Ritta Suuronen poinformowała, że po zabiegu pacjent szybciej wraca do zdrowia niż gdyby przeszczepiono mu jego kość z nogi. Fińscy naukowcy najpierw wyizolowali komórki macierzyste z tłuszczu pacjenta, a następnie przez dwa tygodnie hodowali je w specjalnym płynie, zawierającym m.in. serum z krwi pacjenta. Następnie wyodrębnili komórki, z których powstają kości i umieścili je na specjalnym „rusztowaniu” wykonanym z fosforanu wapnia. Całość wszyli w brzuch pacjenta, gdzie komórki mogły rosnąć przez kolejne 9 miesięcy. Komórki macierzyste zmieniły się w różne rodzaje tkanki, utworzyły nawet naczynia krwionośne. Całość została następnie umocowana za pomocą śrub w czaszce pacjenta. Wcześniej 65-letni mężczyzna stracił własną szczękę z powodu łagodnego nowotworu. Po jej usunięciu musiał korzystać ze specjalnej protezy, która umożliwiała mu mówienie i jedzenie.

Grecki rolnik z Elassony odnalazł szczękę nosorożca żyjącego najprawdopodobniej ok. 9 mln lat temu. Kości znajdowały się wewnątrz bryły węgla. Jak poinformowała agencja prasowa Ekatherimini, ich autentyczność potwierdzili naukowcy z Uniwersytetu Ateńskiego. Szczątki starożytnego nosorożca trafią na wystawę w Muzeum Historii Naturalnej w Kozani. Eksperci nie potrafili określić dokładnego wieku skamieliny, uznali, że ma ona 5-9 mln lat. Evangelos Velitzelos, profesor geologii, uważa, że odnalezienie szczęki nosorożca jest bardzo ważnym odkryciem, ponieważ oznacza, że w okolicach Elassony mogą się znajdować także inne podobne szczątki. Wcześniej natrafiono tu na największe na świecie kły mastodonta.