Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Jak zmusić kończynę do odrośnięcia?
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Nauki przyrodnicze
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Polatuchy czy płazy potrafiące przemieszczać się lotem ślizgowym, mrówki i wiele owadów żyjących na drzewach są w stanie wykonywać w powietrzu manewry, chroniące je przed upadkiem na ziemię. Jednak mistrzem wśród nich wydaje się salamandra, która całe życie spędza w koronach najwyższych drzew na świecie, kalifornijskich sekwoi wiecznozielonych. To, co naukowcy zobaczyli w tunelu aerodynamicznym przeszło ich najśmielsze oczekiwania.
Mają wyjątkową kontrolę nad procesem opadania. Są w stanie skręcać, obrócić się, jeśli znajdą się do góry nogami. Potrafią utrzymać odpowiednią postawę, przemieszczać ogon w górę i w dół, by wykonywać manewry. Poziom kontroli jest niesamowity, mówi doktorant Christian Brown z University of South Florida. O niezwykłych możliwościach salamandry z gatunku Aneides vagrans uczeni przekonali się podczas badań w tunelu aerodynamicznym na Uniwersytecie Kalifornijskim w Berkeley.
Salamandry zrzucano z niewielkiej wysokości w poruszającej się do góry kolumnie powietrza. O ile gatunki, które nie żyły na drzewach po prostu bezradnie opadały na siatkę zabezpieczającą, co, czego dokonywały Aneides vagrans było zadziwiające.
Gdy zobaczyłem nagrania, najbardziej rzuciło mi się w oczy, że salamandry płynnie poruszały się w powietrzu. W ich ruchach nie było żadnych zakłóceń, żadnych zgrzytów, po prostu płynęły. Moim zdaniem, to dowód, jak głęboko w ich motoryce jest zakodowany ten mechanizm. To pokazuje, że przypadki spadania muszą mieć miejsce dość często, więc nastąpiła presja selektywna. I to nie jest swobodne opadanie, one nie lecą po prostu w dół. Wyraźnie przemieszczają się w poziomie, szybują, mówi profesor Robert Dudley, ekspert od latania zwierząt.
To zachowanie jest tym bardziej zaskakujące, że Aneides vagrans nie różnią się wyglądem od innych salamander. Mają jedynie nieco większe łapy. Salamandry te mają duże łapy, długie nogi i ruchome ogony. Te wszystkie elementy pozwalają im manewrować w powietrzu. Dotychczas jednak sądzono, że te części ciała służą im jedynie do wspinania się. Jak się okazuje, mają one podwójną funkcję. Służą i do sprawnego wspinania i do manewrowania w powietrzu, dodaje Brown.
U salamander brak jest oczywistych cech anatomicznych – jak np. dodatkowe fałdy skórne – które mogłyby im pomagać w poruszaniu się w powietrzu. Nie są też postrzegane jako zwierzęta o wybitnym refleksie. Tymczasem manewrowanie w powietrzu wymaga szybkich reakcji na zmieniającą się sytuację oraz umiejętności odpowiedniego ustawienia ciała i trafienia w cel. Dlatego też naukowcy chcieliby się lepiej przyjrzeć nie tylko niezwykłym umiejętnościom salamander, ale sprawdzić też czy inne zwierzęta – których o to nie podejrzewamy – mają podobne umiejętności.
Podczas swoich eksperymentów Brown i student Erik Sathe z UC Berkeley porównywali umiejętności A. vagrans z trzema innymi gatunkami salamander, które w różnym stopniu korzystają z drzew. A. vagrans, która prawdopodobnie nigdy nie schodzi na ziemię, okazała się najlepszym lotnikiem. Niemal równie dobrymi umiejętnościami charakteryzowała się A. lubugris, która żyje na znacznie niższych drzewach, jak np. dęby. Dwa inne gatunki – żyjąca na ziemi Ensatina eschscholtzii oraz okazjonalnie wchodząca na drzewa A. flavipunctatus – bezradnie spadały na ziemię.
Brown rozpoczął swoje badania, gdy zauważył, że salamandry, które łapał na drzewach w ramach innego projektu badawczego, bez obaw wyskakiwały z jego dłoni i lądowały z powrotem na gałęziach. Zdziwiło go to ryzykanckie zachowanie. Brown skonsultował się z Dudleyem, specjalistą od podobnego zachowania u zwierząt, a ten poradził mu przeprowadzenie badań w tunelu aerodynamicznym. Tam, używając kamery rejestrującej 400 klatek na sekundę, naukowcy zarejestrowali niezwykłe umiejętności zwierząt. Czasami były one w stanie utrzymać się w powietrzu przez 10 sekund.
Brown uważa, że niezwykłe umiejętności zostały wykształcone jako ochrona przed spadnięciem na ziemię, ale salamandry zaczęły je wykorzystywać w swoim codziennym życiu. Wspinaczka po drzewie jest dla tych niewielkich zwierząt bardzo wyczerpująca. Ale schodzenie w dół, gdy w górze nie ma niczego do zjedzenia, jest jeszcze bardziej męczące. Salamandry celowo więc odpadają od gałęzi i opadają niżej, tam, gdzie jest pożywienie.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Poza niedźwiedziami duże ssaki Europy Środkowej pozostają aktywne przez cały rok. W jaki sposób np. jelenie są w stanie przetrwać na zapasach tłuszczu? Obniżają tętno i temperaturę w kończynach. Jak widać, przechłodzone stopy nie zawsze są czymś niepożądanym...
Christopher Turbill i zespół z Uniwersytetu Weterynaryjnego w Wiedniu umieścili w żwaczach 15 samic jelenia specjalne nadajniki. Dzięki temu mogli przez 18 miesięcy, w tym 2 zimy, monitorować nie tylko tętno, ale i temperaturę żołądka. Zwierzęta żyły w prawie naturalnych warunkach, ale ściśle kontrolowano spożywane przez nie pokarmy, m.in. ilość i zawartość białka. Poza tym Austriacy śledzili temperaturę otoczenia i wykorzystywali dobrodziejstwa modelowania statystycznego, by oddzielić wpływ różnych czynników, np. połykania śniegu, na metabolizm.
Okazało się, że tętno jeleni spadało w zimie bez względu na to, ile pokarmu spożywały. Liczba uderzeń serca obniżała się stopniowo z 65-70 w maju do ok. 40 zimą, nawet jeśli zwierzętom dostarczano dużo wysokobiałkowej paszy. Tętno jest dobrym wskaźnikiem metabolizmu, a więc jego spadek pokrywał się idealnie z okresem, kiedy zwykle pożywienia brakuje - mimo że nasze zwierzęta zawsze mają co jeść. To pokazuje, że jelenie są w jakiś sposób zaprogramowane na zachowywanie rezerw w czasie zimy.
Znaczny wzrost tętna na wiosnę w okresie rozrodu nie był związany ze zmianą w dostępności pokarmu, dlatego należy go uznać za kolejny element wrodzonego programu. Tak jak naukowcy przewidywali, obniżenie zimą racji żywnościowych jeleni prowadziło do jeszcze większego obniżenia tętna. Co ciekawe, podobny efekt odnotowano również latem. Sugeruje to, że wywołuje go nie tylko spadek natężenia trawienia. Jelenie muszą aktywnie ograniczać metabolizm w odpowiedzi zarówno na zimę, jak i niedobory pożywienia w innych porach roku.
Austriacy ustalili, że spadkowi tętna towarzyszyło obniżenie temperatury żołądka. Oznacza to, że jelenie dostosowują wydatkowanie energii, regulując produkcję wewnętrznego ciepła. Ponieważ okazało się, że stosunkowo nieduże zmiany w temperaturze żołądka wpływały na metabolizm silniej niż można by się spodziewać, należało przypuszczać, że istnieje jakiś dodatkowy mechanizm oszczędzania energii.
W ramach wcześniejszych badań zademonstrowano, że jelenie potrafią skutecznie obniżać temperaturę kończyn i innych wystających części ciała, odpowiedzi na pytanie od dodatkowy mechanizm chłodzący trzeba zatem poszukiwać właśnie tutaj. W tym kontekście nieznaczny spadek temperatury żołądka stanowi zaledwie zmianę towarzyszącą.
Jeden z członków zespołu, Walter Arnold, sądzi, że duże zwierzęta wykorzystują do chłodzenia swoje gabaryty. Umożliwiają im drastyczne ograniczenie metabolizmu bez konieczności dużego zmniejszania temperatury wewnętrznej. Wystarczy chłodzenie peryferyjne.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Japońscy naukowcy odkryli mechanizm, za pośrednictwem którego talidomid prowadzi do deformacji ciała płodów. Wg nich, lek wiąże się i unieczynnia białko o nazwie cereblon, odpowiadające za rozwój kończyn.
Talidomid stosowano pod koniec lat 50. i na początku 60. jako preparat przeciwwymiotny dla kobiet w ciąży. Gdy zauważono, że wywołuje on wady wrodzone, np. brak czy zniekształcenia kończyn oraz malformacje przewodu pokarmowego, został wycofany z obiegu.
Później, w latach 90. XX wieku, opracowano skuteczniejsze metody oczyszczania cząsteczek talidomidu. Dziś jest on stosowany w leczeniu szpiczaka mnogiego, tocznia guzowatego oraz powikłań trądu. Oznacza to, że choć ze względów bezpieczeństwa formalny zakaz stosowania talidomidu przez ciężarne obowiązuje do dziś, w praktyce deformacje płodów pojawiają się nadal, zwłaszcza w Afryce czy Ameryce Południowej, gdzie trąd ciągle zbiera swoje żniwo.
Z tego powodu biologom molekularnym i rozwojowym, którzy pracowali pod przewodnictwem Hiroshi Handy z Tokijskiego Instytutu Technologii, tak zależało na rozszyfrowaniu mechanizmu działania talidomidu. Naukowcy stworzyli miniaturowe magnesy o średnicy zaledwie 200 nanomterów. Można je było przyczepiać do różnych związków chemicznych, dzięki czemu po zmieszaniu magnesów z ekstraktami komórek dało się śledzić, z jakimi molekułami wiąże się lek. Ekipa Hanady zauważyła, że oznaczony magnesami talidomid łączył się z mało znanym białkiem cereblonem, którego nasilona ekspresja zachodzi zarówno w tkankach płodowych, jak i dojrzałych.
W kolejnych eksperymentach Japończycy wykazali, że zablokowanie produkcji cereblonu u danio pręgowanych (Danio rerio) może powodować zaburzenia w rozwoju płetw podobne do występujących po zażyciu talidomidu. Tak u płodów ryb, jak i kurcząt dodanie wersji cereblonu, która nie wiązała się z talidomidem, wydawało się zmniejszać efekty uboczne leku.
Na razie naukowcy nie wiedzą, jaką rolę spełnia cereblon w komórce, ale przypuszczają, że może istnieć związek między talidomidem a genami kierującymi rozwojem kończyn. Biologów wprawia jednak w zakłopotanie fakt, że choć cereblon występuje w tak wielu tkankach, to talidomid upośledza szczególnie ręce, nogi, uszy, oczy, przewód pokarmowy i nerki. Jak widać, pozostało jeszcze wiele do wyjaśnienia...
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Naukowcy z Uniwersyteckiego College'u Dublińskiego, Wielkiej Brytanii oraz Hiszpanii wyekstrahowali zakonserwowaną organicznie tkankę z mięśnia skamieliny salamandry sprzed 18 mln lat.
Oznacza to, że tkanki miękkie mogą się zachować w o wiele większym zakresie warunków niż dotąd sądzono. Wcześniejsze przykłady dotyczą próbek pozyskanych z bursztynu bądź ze środka kości. Tkankę mięśniową znaleziono zaś we wnętrzu ciała salamandry, a konkretnie w okolicach kręgosłupa.
Natknęliśmy się na tkankę mięśniową, analizując kilkaset próbek skamielin, które pobrano z dna starożytnego jeziora w południowej Hiszpanii. Dało się ją natychmiast zidentyfikować na podstawie włóknistej struktury widzialnej pod mikroskopem – opowiada dr Patrick Orr z Uniwersyteckiego College'u Dublińskiego. Po pierwszym "spotkaniu" z materiałem przeprowadziliśmy serię szczegółowych analiz. W ten sposób ograniczaliśmy możliwość, że mamy do czynienia z artefaktem lub czymś niepowiązanym z biologią zwierzęcia. Zauważyliśmy, że od momentu pierwotnego przekształcenia w skamielinę przed 18 ml lat tkanka uległa biodegradacji jedynie w bardzo nieznacznym stopniu, co w efekcie doprowadziło do najlepszego zachowania tkanek miękkich, jakie kiedykolwiek udokumentowano – dodaje dr Maria McNamara.
Mięsień nie tylko ma nadal trójwymiarową budowę, ale widać w nim także wypełnione krwią naczynia krwionośne. Wykorzystując tę samą metodę pobierania próbek i badania obrazowego w wysokiej rozdzielczości, naukowcy zamierzają analizować skamieliny z całego świata. Wszystko po to, by znaleźć podobne przypadki konserwacji tkanek miękkich.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Ludzie odczuwają ból nie tylko w nieistniejących kończynach, istnieje także zjawisko fantomowych genitaliów.
Eksperci z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego badali zarówno heteroseksualnych, jak i transseksualnych mężczyzn. Pierwsi przeszli operację w związku ze zdiagnozowanym nowotworem stercza, drudzy operację zmiany płci. Sześćdziesiąt procent heteroseksualnych panów nadal miało wrażenie posiadania penisa (potrafiło opisać jego kształt, długość, doświadczało nawet wzwodów). Dotyczyło to tylko 30% transseksualistów.
Vilayanur Ramachandran wyjaśnia brak lub obecność fantomów niezgodnością między płcią metrykalną (biologiczną) a utrwalonym w mózgu charakterystycznym dla płci obrazem ciała. Kształtuje się on jeszcze na etapie życia płodowego i niekoniecznie musi się pokrywać z budową anatomiczną i fizjologią. Artykuł na ten temat ukaże się w Journal of Consciousness Studies.
Z Ramachandranem współpracował psycholog Paul McGeoch. Panowie przeprowadzali wywiady nie tylko z mężczyznami z dwóch opisanych wyżej grup, ale również z transseksualnymi kobietami. Okazało się, że wiele z nich (60%) od wczesnego dzieciństwa doświadczało istnienia fantomowego penisa.
O tym, że obraz ciała kształtuje się w dużej mierze jeszcze przed urodzeniem, świadczą choćby przypadki ludzi, którzy urodzili się bez kończyn, a twierdzili, że je czują.
Doświadczanie nieistniejącego to skutek zaanektowania obszarów mózgu "obsługujących" kończynę lub penisa przez rejony pełniące inne funkcje. To jeden z przejawów neuroplastyczności mózgu.
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.