Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Ptasia ofiara dzbanecznika
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Ciekawostki
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Wzorując się na liściach pułapkowych dzbaneczników, inżynierowie stworzyli materiał niezwilżalny w stosunku do niemal każdej cieczy, także olejów i krwi. Co więcej, sprawdza się on nawet w ciężkich warunkach, tj. przy wysokim ciśnieniu czy temperaturach zamarzania.
Wcześniej naukowcy koncentrowali się na liściach lotosu, które zainspirowały serię materiałów superhydrofobowych. Nie sprawdzały się one jednak w przypadku cieczy organicznych lub złożonych, które mają niższe napięcie powierzchniowe niż woda i pod wpływem lekkiego nacisku zaczynają wsiąkać w powierzchnię. Sytuacja nie była patowa, wystarczyło bowiem poszukać innego przykładu z natury, by z łatwością rozwiązać ten problem. Jak wyjaśnia prof. Joanna Aizenberg ze Szkoły Inżynierii i Nauk Stosowanych Uniwersytetu Harvarda, na liściach pułapkowych dzbaneczników znajdują się drobne guzki utrzymujące na miejscu warstwę wody, która oddziałuje na cząsteczki oleju (chodzi o oddziaływania między cząsteczkami polarnymi i niepolarnymi). W takiej sytuacji tłuszcze pokrywające stopy owadów nie na wiele się zdają i ofiara wpada wprost do soków trawiennych drapieżnej rośliny.
Zespół z Harvardu uważa, że nowy materiał znajdzie zastosowanie w transporcie paliw, technologiach zapobiegania oblodzeniu i porastaniu kadłubów statków czy w procedurach związanych z wykorzystaniem cieczy biomedycznych (np. w cewnikach). Zainspirowani przez dzbaneczniki, opracowaliśmy nową powłokę, która przewyższa swoje naturalne i syntetyczne odpowiedniki, oferując proste i wszechstronne rozwiązanie w zakresie repelencji cieczy i ciał stałych – podkreśla Aizenberg.
W przypadku lotosu wodoodporność jest skutkiem specyficznego ukształtowania powierzchni liści. Tworzą się poduszki powietrzne, na których skrapla się woda. Efekt lotosu zanika jednak, gdy powierzchnia jest uszkodzona albo działają ekstremalne warunki. Wtedy krople przylegają do niej albo wsiąkają, zamiast spływać. Poza tym okazało się, że wyprodukowanie materiałów wzorowanych na lotosie jest drogie i trudne.
Dzbaneczniki nie bazują na wypełnionych powietrzem nanozadziorach. Na powierzchni liścia pułapkowego tworzy się po prostu warstwa wody. Tak-Sing Wong z laboratorium Aizenberg porównuje sytuację owada do samochodu wpadającego w poślizg na drodze pokrytej cienką warstewką deszczówki. Biorąc przykład z rośliny, Amerykanie zaprojektowali nanoporowaty materiał, pokryty cieczą spełniającą funkcję smaru. Nadano mu nazwę SLIPS (od Slippery Liquid-Infused Porous Surfaces). SLIPS wykazuje praktycznie zerową retencję, gdyż potrzeba bardzo drobnego przechylenia, by ciecz lub ciało stałe zaczęło się ześlizgiwać i odpadło od powierzchni – twierdzi Aizenberg. Ciecz w takiej roli ma jeszcze jeden duży plus. Jest właściwie [idealnie] gładka i wolna od defektów. Nawet gdy uszkodziliśmy próbkę, rysując ją nożem, powierzchnia niemal natychmiast się naprawiała i właściwości "odstraszające" zostały zachowane. W odróżnieniu od lotosu, SLIPS można wyprodukować w wersji przezroczystej, przez co jest on idealny do celów optycznych i w aplikacjach samoczyszczących – dodaje Wong.
Akademicy ujawniają, że efekt bliski wyeliminowania tarcia utrzymuje się także w trudnych warunkach: przy wysokim ciśnieniu (675 atmosfer, co odpowiada zanurzeniu na głębokość 7 km), wilgotności i niskich temperaturach. Zespół przeprowadził eksperyment na zewnątrz podczas burzy śnieżnej i SLIPS zapobiegał osadzaniu lodu. Do produkcji SLIPS można wykorzystać jakikolwiek porowaty materiał. Nawet mrówki się na nim ślizgają, całkiem jak na naturalnym wzorcu z dzbanecznika. Obecnie trwa proces patentowania wynalazku.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Pewne nietoperze z Borneo mieszkają w dzbankach roślin owadożernych. Nepenthes rafflesiana elongata korzystają z pozostawionych przez lokatorów odchodów, a latające ssaki z gatunku Kerivoula hardwickii skutecznie ukrywają się przed niechcianym towarzystwem.
Wcześniej widywano wiewióreczniki korzystające z dzbanków roślin owadożernych jak z toalety, jednak po raz pierwszy udokumentowano, że jakieś ssaki w nich mieszkają. Rośliny owadożerne z rodzaju Nepenthes żyją na ubogich glebach, dlatego polują na owady, by pozyskać z nich odpowiednią do wzrostu ilość azotu. N. rafflesiana elongata występuje na bagnach torfowiskowych oraz w lasach wrzosowiskowych Borneo i ma imponującej wielkości dzbanki. Niestety, w ramach wcześniejszych badań wykazano, że chwyta do 7 razy mniej owadów niż inne gatunki Nepenthes na wyspie.
Dr Ulmar Grafe i jego zespół dociekali, jak w takim razie rośliny te radzą sobie z niedoborami azotu. W ten sposób zauważono, że dzbanecznik wszedł w relację mutualistyczną z nietoperzem. Jak napisano w artykule opublikowanym w piśmie Biology Letters, K. hardwickii lokują się powyżej płynu trawiennego. I tak dzbanecznik zdobywa nawóz, a ssak korzysta z bezpiecznego schronienia, wolnego od wysysających krew pasożytów zewnętrznych, które często gromadzą się w gniazdowiskach nietoperzy – tłumaczy Grafe.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Z wiekiem obniża się płodność samic ptaków – składają mniej jaj i robią to później w sezonie lęgowym, przez co ich pisklęta mają ograniczony dostęp do pożywienia. Okazuje się, że zegar biologiczny można spowolnić. Warunkiem jest związanie się z odpowiednim samcem.
Josh Auld z National Evolutionary Synthesis Center w Durham, jeden z autorów studium opisanego w internetowym wydaniu pisma Oikos, podkreśla, że dotąd dysponowano wieloma dowodami, które potwierdzały spadek płodności u samic, niewiele było jednak wiadomo o roli spełnianej przez samce. Sądzono, że samce się [w tej materii] nie liczą. Ale to nieprawda...
Wyniki są bardzo nieoczekiwane. Trzeba się zastanowić, czy odnoszą się one ogólniej do wszystkich kręgowców – zaznacza Saran Twombly z Wydziału Biologii Środowiskowej amerykańskiej Narodowej Fundacji Nauki, która sfinansowała badania. W latach 1979-2007 na Korsyce obserwowano sikory modre, które składają jaja raz do roku i często za każdym razem ojcem zostaje inny samiec. Obrączkując ptaki i monitorując ich gniazda, ornitolodzy byli w stanie stwierdzić, kto z kim kopulował, jak wiele jaj zostało złożonych i kiedy oraz jak radziły sobie pisklęta. W ramach opisywanego studium naukowcy przeanalizowali dane dotyczące niemal 600 samic i 600 samców. Okazało się, że to, jak szybko spadała płodność samicy, zależało częściowo od jej partnera, a dokładniej mówiąc, nie tyle od jego wieku czy tożsamości, co od przeszłości reprodukcyjnej. Płodność samicy obniżała się wolniej, gdy spółkowała z młodym samcem, który miał po raz pierwszy zostać ojcem. Samice wiążące się ciągle z samcami wcześnie zaczynającymi swoją przygodę reprodukcyjną znajdowały się w zdecydowanie lepszej sytuacji. Nie starzały się tak szybko – podkreśla Auld.
Wydaje się, że samce szybko zostające ojcami (w pierwszym roku życia) są zdrowsze lub bardziej doświadczone od samców odraczających początek życia płciowego. Współautorka studium Anne Charmantier z francuskiego National Center for Scientific Research uważa, że w grę może wchodzić np. mniejsze obciążenie pasożytami. Niewykluczone też, że doświadczone samce są nie tylko sprawne seksualnie, ale i lepiej sprawdzają się w roli rodziców.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Dzbanecznik Nepenthes lowii jest jedyną rośliną na świecie, która zbiera odchody zwierząt, a następnie wykorzystuje je do wytwarzania spijanej przez gości słodkiej substancji. Botanik i taksonom Ch'ien C. Lee jako pierwszy sfotografował ostatnio wiewiórecznika górskiego (Tupaia montana), który zasiadł na dzbanku jak na toalecie.
N. lowii, gatunek endemiczny dla Borneo, polega na odchodach wiewióreczników oraz licznych ptaków. Soki rośliny mają niezbyt przyjemny zapach, ale słodki smak i tak przyciąga ssaki z rodziny tupajowatych. Jako że wieczko jest stale otwarte, zwierzęta mogą, a nawet muszą wygodnie przycupnąć, by skosztować smakołyku.
N. lowii rozpoczynają życie jako rośliny drapieżne, ale z czasem niemal całkowicie przestawiają się na rycykling odchodów. W ten sposób gatunek potrafi przeżyć w środowisku ubogim w składniki odżywcze. Dzbanecznik ma wszystko, czego pragną wiewióreczniki. Wystarczy więc, że po prostu jest, a i jego potrzeby zostaną zaspokojone.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Nepenthes khasiana to roślina owadożerna z rodziny dzbanecznikowatych. Jest endemitem i występuje wyłącznie na wzgórzach Khasi w indyjskim stanie Assam. Tubylcy tradycyjnie wypijają ciecz wypełniającą liście pułapkowe, wierząc w jej właściwości lecznicze. Okazuje się, że praktyka wcale nie jest pozbawiona sensu, ponieważ roślina zawiera naturalne substancje przeciwgrzybiczne.
Autorzy artykułu opublikowanego na łamach Journal of Experimental Biology uważają, że związki te zapobiegają rozwojowi grzybów w dzbankach i podbieraniu przez nie substancji odżywczych ze świeżo rozpuszczonych w sokach trawiennych ofiar. Szczególnie cenne są węgiel i azot, które ciężko zdobyć na glebach określonego rodzaju. W tropikach rywalizacja o pożywienie jest zażarta, a gorący, wilgotny klimat to idealne warunki do rozwoju grzybów, które z chęcią również zjadłyby posiłek z owada.
Szefowa zespołu badawczego, Aviah Zilberstein z Uniwersytetu w Tel Awiwie, sądzi, że fitozwiązki można by wykorzystać w terapii grzybic, m.in. stóp, u ludzi. To ważne, ponieważ choroby te są trudne do wyeliminowania i często prowadzą do szpitalnych zakażeń wtórnych.
Po wstępnych testach białek i enzymów endemicznego dzbanecznika, które rozpuszczają chitynę grzybów, profesor Zilberstein zakłada, że we właściwych warunkach klinicznych wtórne metabolity rośliny uda się wykorzystać do uzyskania nowej klasy skutecznych leków przeciwgrzybicznych. Członkowie zespołu wytypowali konkretne związki, które zwalczają grzyby. Dzbanek wytwarza je w strefie gruczołowej. Sądzimy, że metabolity działają wspólnie, by odstraszyć grzyby.
Naukowcy przymierzają się do testów przedklinicznych na zwierzętach. Muszą tylko zdobyć fundusze, a wtedy okaże się, czy cenne substancje sprawdzają się w walce z dwoma grzybami, sprawiającymi najwięcej problemów szpitalnych. Już teraz jednak wiadomo, że nie są one toksyczne dla ludzi. Ze względu na brak jakichkolwiek grzybów we wnętrzu dzbanków należy się spodziewać, że gatunki atakujące naszą skórę również będą miały nie lada kłopot z wykształceniem oporności na wyprodukowane dzięki N. khasiana medykamenty.
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.