Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Cud miniaturyzacji - owad z bezjądrzastymi neuronami
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Nauki przyrodnicze
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Mimikra jest dobrze udokumentowanym zjawiskiem wśród dorosłych motyli (imago), jednak okazuje się, że uciekają się do niej również gąsienice, które upodabniając się pod względem ubarwienia do trujących larw, czyli uprawiając mimikrę batezjańską, mają nadzieję uniknąć zjedzenia przez drapieżniki.
Keith Willmott z Uniwersytetu Florydzkiego badał dwie podrodziny motyli: danaidowate (Danainae) z Haiti i Ithomiinae ze wschodniego Ekwadoru.
W USA gąsienice danaida wędrownego (Danaus plexippus) i monarcha rdzawego (Danaus gilippus) mają czarno-biało-żółte ubarwienie. Na Haiti te same larwy mogą się pochwalić o wiele szerszymi czarnymi pasami, przez co wydają się dużo ciemniejsze. Amerykanie zauważyli, że wzór z szerokimi pasami występuje u kilku toksycznych endemitów z Haiti. Oznacza to, że po przybyciu na wyspę D. plexippus i D. gilippus skopiowały umaszczenie trujących gatunków danaidowatych.
Podczas badań w Ekwadorze biolodzy ustalili, że różne postaci ostrzegawczego ubarwienia występują u 22 z 41 gatunków Ithomiinae. W wielu przypadkach były to znowu czarno-biało-żółte pasy, lecz o mimikrze nie mogło być mowy ze względu na zbyt duże różnice oraz rozpowszechnienie.
U 5 gatunków zauważono nieudokumentowany wcześniej wzór: żółte ciało z niebieskimi końcówkami. Willmott i inni sądzą, że gąsienice 4 nietoksycznych gatunków naśladują trujące Forbestra olivencia. Nie inwestując w wytwarzanie/pozyskiwanie toksyn, podszywają się pod ciężko pracujące koleżanki, jednak jak podkreśla Willmott, trik sprawdza się, jeśli jest wykorzystywany na tyle rzadko, że drapieżniki nie orientują się, że są oszukiwane. W innym razie zaczynają atakować częściej zarówno naśladowane, jak i naśladowczynie i konieczne staje się pozyskanie nowego wzorca ubarwienia.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Samce motyli Heliconius charithonia siadają na poczwarkach samic na 10 dni przed wylęgiem imago. W ten sposób upewniają się, że będą ich pierwszymi partnerami (Proceedings of the Royal Society B).
Rodzi się tylko jedno pytanie: skąd panowie wiedzą, że usiedli na przyszłych samicach? Okazuje się, że wchodząc w okres dojrzewania, żeńskie poczwarki wydzielają pewien feromon.
Catalina Estrada i zespół z Uniwersytetu Teksańskiego w Austin wyekstrahowali z oskórka 10 poczwarek szereg związków. W laboratorium zidentyfikowali też lotne związki organiczne, wydzielane przez 12 innych poczwarek. Stwierdzili, że związkiem unikatowym dla poczwarek samic był monoterpen tlenku linalolu, a dla samców linalol.
Następnie Amerykanie pomalowali wszystkie poczwarki oboma zapachami. W takiej sytuacji samce Heliconius charithonia jedynie z rzadka siadały na poczwarkach samic pachnących linalolem. Jeśli jednak pomazano je tlenkiem linalolu, "zagnieżdżały się" na nich w 65% przypadków, a więc tak często jak na poczwarkach żeńskich niepoddawanych żadnym zabiegom.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Do tej pory jedwabniki kojarzyły się raczej z hodowlami wypełnionymi liśćmi morwy i pięknymi tkaninami, chińscy naukowcy wymyślili jednak, że można by je zabierać w wieloletnie podróże w przestrzeń kosmiczną. Nie chodzi tu o zapewnienie sobie towarzystwa, lecz źródła wartościowych białek (Advances in Space Research).
Badacze uważają, że już wkrótce astronauci będą musieli pamiętać o wyposażeniu statków w miniekosystemy – fabryki tlenu i pożywienia. W przeszłości wypróbowano już pod tym kątem drób, ryby oraz larwy jeżowców. Niestety, kury potrzebowały wiele cennego miejsca, także na paszę, i wytwarzały masę odchodów, a zwierzęta wodne reagowały jak barometr na wszelkie zmiany właściwości H2O, które oddziaływały na czas składania ikry, wylęgu i na dalszy rozwój.
Jak podkreśla Hong Liu z Beihang University w Pekinie, owady rozmnażają się bardzo szybko, nie zajmują dużej powierzchni ani nie potrzebują za wiele wody. Na tym jednak nie koniec – wytwarzane w minimalnych ilościach odchody można by wykorzystać jako nawóz, a poczwarki obfitują w niezbędne aminokwasy. Zawierają ich dwa razy więcej niż wieprzowina i 4-krotnie więcej niż jajka czy mleko. Chińczycy udowadniają, że nawet jedwabna nić, w normalnych warunkach niejadalna, może stać się rezerwuarem składników odżywczych. Po przetworzeniu chemicznym nadaje się do zmieszania z sokiem, cukrem i barwnikiem, a w efekcie powstaje dżem.
Założywszy, że zazwyczaj zjada się 3-krotnie więcej białka roślinnego niż zwierzęcego, by zaspokoić swoje potrzeby energetyczne, kosmonauci powinni codziennie zjadać 170 poczwarek i kokonów Bombyx mori.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Żaden z ludzi nie pamięta chwil spędzonych w łonie matki. Okazuje się jednak, że ćmy są w stanie przechować przynajmniej część swoich wspomnień z okresu życia larwalnego aż do momentu, kiedy są dojrzałymi osobnikami. Dzieje się tak pomimo stosunkowo prymitywnej budowy larwy oraz ogromnej złożoności procesów, które zachodzą w czasie jej przeobrażenia w postać dorosłą owada (imago).
Ćma, którą wykorzystano do badań, to zmierzchnica (łac. Manduca sexta). Jej gąsienica jest znanym pasożytem niektórych roślin, m.in. tytoniu. Po trzech tygodniach życia (i kilkukrotnym zrzucaniu powłok ciała, czyli linieniu) larwa wytwarza wokół własnego ciała osłonę, noszącą wdzięczną łacińską nazwę pupa, w której spędza kolejne 18-24 godziny życia. Przez ten czas ćma, nazywana na tym etapie życia poczwarką, pozornie nie wykazuje oznak życia, choć we wnętrzu jej osłonki zachodzą niezwykle intensywne procesy. Przeobrażeniu ulega niemal cały organizm, a większość tkanek zmienia swoją strukturę. Ostatecznie, gdy proces ten jest zakończony, z osłony wychodzi owad gotowy do dorosłego życia, czyli imago.
Naukowcy postanowili zbadać, jak trwała jest pamięć owada podczas tej niezwykłej metamorfozy. Mówiąc precyzyjniej, chcieli oni sprawdzić, czy ćma jest w stanie "utrzymać" wspomnienia zachowane w mózgu, a następnie wykorzystać je jako dorosłe zwierzę. Zaobserwowali bowiem, że dorosłe osobniki M. sexta zachowują preferencje do odżywiania się pokarmem, który przyjmowały w największych ilościach jako larwy. Nie byli jednak pewni, czy "nośnikiem wspomnienia" nie były np. resztki pożywienia pozostawione pod pupa.
Martha Weiss, ekolog ewolucyjny z Uniwersytetu Georgetown, postanowiła zbadać sprawę dokładniej. Umieściła 2-tygodniowe larwy ćmy w naczyniu zawierającym dwie komory. Jedna zawierała czyste powietrze, druga zaś - powietrze z domieszką octanu etylu. Jest to nieszkodliwy, choć posiadający zapach, prosty związek organiczny. W normalnych warunkach zwierzęta nie wykazywały żadnych preferencji odnośnie pobytu w którymkolwiek pomieszczeniu. Po pewnym czasie prof. Weiss atakowała owady prądem, gdy te wybierały komorę wypełnioną związkiem zapachowym. W ten sposób nauczyła je unikania komory zawierającej octan etylu.
Na dalszym etapie eksperymentu zauważono, że ćmy "zapamiętywały" negatywne skojarzenia zapachu octanu etylu z cierpieniem spowodowanym przepływem prądu. Owady nawet 50 dni po osiągnięciu postaci dojrzałej unikały bowiem przebywania w naczyniu, w którym był rozpylony ten związek. Owady, które nie były wcześniej "nauczone" takiego zachowania poprzez rażenie prądem, nie wykazywały jakichkolwiek preferencji pod tym względem.
Aby potwierdzić słuszność swoich domniemań, prof. Weiss przeprowadziła kolejny eksperyment. Wyglądał on niemal identycznie, lecz tym razem użyto do niego larw jednotygodniowych, posiadających znacznie bardziej prymitywną budowę mózgu. Okazało się, że tym razem ćmy nie były w stanie przechować wspomnień, więc jako dorosłe osobniki nie wykazywały strachu przed specyficznym zapachem powietrza.
Kolejnym czynnikiem, który należało sprawdzić, był wpływ samego octanu etylu na zachowanie larw. W tym celu larwy hodowano bez jakiejkolwiek "tresury", za to w czasie, gdy były zamknięte w pupa, spryskano je tym związkiem bez wywoływania szoku elektrycznego. Wykonano też odwrotny eksperyment: usunięto resztki octanu etylu z otoczki w czasie, gdy ukryty w jej wnętrzu "wytresowany" owad dojrzewał. Na podstawie tych dwóch eksperymentów wykazano, że same cząsteczki octanu etylu nie mają wpływu na zachowanie owadów, gdy nie są skojarzone z bólem wywołanym przepływem prądu elektrycznego.
Inni naukowcy oceniają pracę prof. Weiss bardzo pozytywnie. Neurolog Mark Stopfler mówi na przykład: Wykonała kawał świetnej roboty, wyeliminowała wszelkie alternatywne wytłumaczenia tego zjawiska.
Nie jest jeszcze znana część mózgu odpowiadająca za przechowywanie wspomnień w czasie przepoczwarzania. Kolejne badania skupią się najprawdopodobniej właśnie na tym problemie. Są one potrzebne, gdyż mogą okazać się źródłem istotnych informacji na temat sposobu zapisu oraz przechowywania danych w układzie nerwowym. Mogą także dostarczyć wartościowego modelu badawczego z dziedziny neurobiologii.
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.