Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Ewolucja kojarzy się nam zwykle z procesem trwającym tysiące i miliony lat. Wiemy jednak, że potrafi przebiegać znacznie szybciej. Jednym z przykładów ewolucji, która miała miejsce w czasie krótszym niż 100 lat jest historia pstrąga tęczowego.
W latach 90. XIX wieku amerykańscy rybacy wypuścili do Jeziora Michigan pstrągi tęczowe złapane w oceanie u wybrzeży Kalifornii. Przykład ten pokazuje, jak szybko zwierzęta potrafią dostosować się do nowych warunków, jeśli mają odpowiednie geny.

Pstrąg tęczowy (Oncorhynchus mykiss) żyje w wodzie słodkiej i słonej. Odmiana osiadła żyje w rzekach, a odmiana wędrowna, zwana w Ameryce steelhead, migruje pomiędzy rzekami a morzem. Do Jeziora Michigan trafiła odmiana wędrowna, która większość swojego dorosłego życia spędza w oceanie. Okazało się jednak, że szybko zaadaptowała się ona do życia wyłącznie w słodkiej wodzie i w czasie krótszym niż 100 lat u ryb pojawiły się geny, dzięki którym nie musi ona przebywać w wodach słonych.

Biolog Mark Christie z Purdue University postanowił sprawdzić, jak to się stało, że zwierzę w tak krótkim czasie potrafiło się dostosować. Wraz z Janną Willoughby przeanalizował genomy 264 pstrągów steelhead. Część ryb pochodziła z tych samych wód wokół Kalifornii, w których zostały złapane pstrągi wypuszczone do Jeziora Michigan, a część pochodziła z Jeziora Michigan, w którym została złowiona w latach 1983-1998. Naukowcy wzięli się za porównywanie genomów ryb.

Początki pstrąga w Jeziorze Michigan nie były łatwe. Ryby tysiącami padały. Jednak te nieliczne, które przetrwały, zaczęły się rozmnażać. W latach 1983-1998 liczebność pstrągów szybko rosła, a gatunek zaczął się nawet różnicować. Zdaniem Willoughby i Christiego za różnicowanie odpowiada łączenie się pstrągów z Jeziora z pstrągami, które uciekły z hodowli.

Naukowcy zauważyli też trzy regiony DNA, w których występują różnice genetyczne pomiędzy pstrągami złowionymi obecnie w pobliżu Kalifornii, a tymi z Jeziora Michigan. Dwa z tych regionów zawierają geny odpowiadające za utrzymanie równowagi soli w organizmie zwierzęcia. Ryby słodkowodne muszą bowiem przyjmować dodatkową sól, a słonowodne muszą się pozbywać nadmiaru soli. Muszą więc mieć różne wersje genów. Trzeci ze wspomnianych regionów DNA wydaje się odpowiadać za gojenie się ran. Niewykluczone, że zmiany w tym regionie pomagają pstrągom radzić sobie z ranami zadawanymi przez pasożytnicze minogi, których pełno w wodach słodkich.

Pozostaje więc pytanie, jak to się stało, że w ciągu kilkudziesięciu lat geny ryb zmieniły się z jednej z wersji w inną. Nie ma żadnych śladów, które wskazywałyby, że pstrągi złowione u wybrzeży Kalifornii i wypuszczone do Jeziora krzyżowały się z odmianą osiadłą, słodkowodną. Nie ma też śladu mutacji genów. Naukowcy wyjaśniają, że prawdopodobnie wśród ryb wypuszczony do Jeziora Michigan były takie, które już posiadały odpowiednie wersje genów. To one przetrwały i się rozmnożyły. Gorzej zaadaptowane pstrągi z czasem wyginęły.

Felicity Jones, biolog ewolucyjna z Laboratorium Friedricha Mieschera Towarzystwa Maksa Plancka mówi, że konieczne są dalsze badania, by dowieść, że zmiany zaszły w odpowiedzi na zmiany środowiskowe, a nie były czystym przypadkiem. Sama Jones również odkryła, że jeden z gatunków ciernikowatych zmienił środowisko ze słono- na słodkowodne. Uczona nie wyklucza, że takich przypadków może myć więcej.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      W materiale wyrzucanym przez gejzery Enceladusa odkryto nowy związek organiczny, który wchodzi w skład aminokwasów. Odkrycia dokonano dzięki szczegółowej analizie danych przekazanych przez sondę Cassini.
      Na Enceladusie, księżycu Saturna, działają potężne gejzery. Wyrzucają one cząstki lodu z prędkością 400 m/s. Szacuje się, że w ciągu sekundy księżyc wyrzuca 250 kilogramów wody w postaci lodu i pary. Sonda Cassini przechwyciła ten materiał i poddała go analizie. Teraz wiemy, że w ziarnach lodu znajdują się związki organiczne zawierające azot i tlen. Na Ziemi podobne związki wchodzą w reakcje chemiczne tworzące aminokwasy, a cała reakcja napędzana jest energią z kominów hydrotermalnych. Naukowcy sądzą, że podobny proces ma miejsce na Enceladusie, gdzie gejzery zapewniają energię potrzebną do powstawania aminokwasów.
      Jeśli panują tam odpowiednie warunki, to te molekuły pochodzące z głębi oceanicznych Enceladusa mogą podlegać takim samym reakcjom chemicznym, jakie mają miejsce na Ziemi. Nie wiemy jeszcze, czy aminokwasy są niezbędne, by powstało życie poza Ziemią, ale znalezienie molekuł tworzących aminokwasy to ważna część układanki, mówi Nozair Khawaja z Wolnego Uniwersytetu w Berlinie.
      Misja sondy Cassini zakończyła się przed 2 laty, ale dostarczyła ona tyle danych, że naukowcy będą je analizowali przez wiele dekad. Zespół, na którego czele stoi Khawaja, wykorzystał dane z urządzenia Cosmic Dust Analyzer, które w pierścieniu E Saturna wykryło lód pochodzący z Enceladusa.
      Odkryte związki najpierw rozpuściły się w oceanie Enceladusa, później zamarzły na jego powierzchni skąd zostały wyrzucone przez gejzery. Ich odnalezienie uzupełnia ubiegłoroczne odkrycie tego samego zespołu, który stwierdził, że na powierzchni oceanu Enceladusa pływają duże nierozpuszczalne molekuły organiczne. Teraz znaleźliśmy mniejsze rozpuszczalne molekuły, potencjalne prekursory aminokwasów i innych składników, niezbędnych do powstania życia na Ziemi, mówi współautor badań Jon Hillier.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Victor Vescovo jest pierwszą osobą w historii, która była w największych głębinach wszystkich ziemskich oceanów. Przed dwoma tygodniami, 24 sierpnia, Vescovo został pierwszą osobą, którą zeszła na dno Głębi Molloy. To najgłębsze miejsce cieśniny Fram, która oddziela Ocean Arktyczny od Atlantyku.
      Vescovo wykorzystał batyskaf DSV Limiting Factor, by zejść na głębokość ponad 5500 metrów. Było zimno, a w ciągu roku jest tylko 6-8 tygodni dobrej pogody, która pozwala na zanurzenie. W zimie miejsce to jest pokryte lodem, a gdy lodu nie ma problemem mogą być sztormy, mówi Vescovo.
      Wyprawa do Głębi Molloy zakończyła „Five Deeps Expedition”, w ramach której Vescovo osiągnął największe głębie wszystkich pięciu oceanów. Wcześniej zanurzył się w Atlantyku, Pacyfiku, Oceanie Indyjskim i Oceanie Południowym. W maju bieżącego roku Vescovo pobił rekord zanurzenia Jamesa Camerona, gdy zszedł w batyskafie na głębokość 10 927 metrów zanurzając się w Głębi Challenger, najgłębszym miejscu Rowu Mariańskiego.
      Jak mówi Vescovo, tym, co najbardziej go pociąga w nurkowaniu na takie głębokości jest świadomość dotarcia do miejsc, w których nikt wcześniej nie był.
      Victor Vescovo ma 53 lata, ukończył Uniwersytet Stanforda, MIT oraz Harvard Business School. Przez ponad 20 lat pracował dla wywiadu amerykańskiej US Navy, był też wykładowcą w Naval Aviation Warfighting Development Center. W 2002 roku założył firmę inwestycyjną Insight Equity, która działa na rynku przemysłu wojskowego, kosmicznego i półprzewodnikowego. Ukończył też Explorer's Grand Slam, w ramach którego należy zdobyć najwyższe szczyty wszystkich kontynentów oraz oba bieguny.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcom w końcu udało się odnaleźć częściowo zachowaną czaszkę jednego z naszych najważniejszych przodków. Odkrycie rzuca światła na kluczowy etap ewolucji człowieka.
      W 2016 roku Yohannes Haile-Selassie z Cleveland Museum of Natural History w Ohio i jego koledzy prowadzili wykopaliska na stanowisku Woranso-Mille w Etiopii. Pewnego dnia podszedł do nich Ali Bereino, jeden z okolicznych mieszkańców, i pokazał naukowcowi kość szczękową. On nie był wówczas nawet przeze mnie zatrudniony, mówi Haile Selassie.
      Uczony poszedł z Bereino na miejsce znaleziska. Trzy metry dalej leżała reszta głowy, stwierdza. Jego zespół zaczął bardzo dokładnie przeszukiwać teren. Praca nie należała do przyjemnych, gdyż miejsce było pokryte półmetrową warstwą świeżych kozich odchodów. Poświęcenie się jednak opłaciło. Znaleziono bowiem wiele ważnych kości, w tym np. lewą kość jarzmową.
      Czaszka prawdopodobnie należała do mężczyzny, a biorąc pod uwagę stopień zużycia zębów, do sędziwego mężczyzny. Na podstawie warstwy, w której ją znaleziono, uczeni stwierdzili, że mężczyzna żył 3,8 miliona lat temu.
      Teraz zidentyfikowano czaszkę jako należącą do Australopithecus anamensis.
      Australopitek stanowił główną grupę homininów zamieszkujących Afrykę w okresie pomiędzy 4 a 2 milionami lat temu. Australopitek przemieszczał się na dwóch nogach, ale jego mózg był mniejszy od naszego. Do tego rodzaju należało wiele gatunków, w tym Australopithecus afarensis, którego przedstawicielka była słynna Lucy.
      Odkrycie czaszki A. anamensis jest niezwykle istotne, gdyż jest to najstarszy znany gatunek australopiteka. Po raz pierwszy został on opisany w 1995 roku. Już wcześniej wiedzieliśmy dość dużo o anamensis. Jednak nie dysponowaliśmy jego czaszką, mówi Stephanie Melillo z Instytutu Antropologii Ewolucyjnej im. Maksa Plancka w Lipsku.
      Odnalezienie czaszki być może zmusi naukę do zweryfikowania poglądów dotyczących ewolucji. Większość antropologów uważa, że A. anamensis jest przodkiem A. afarensis. Jest bowiem nieco starszy i bardziej podobny do małp. Jednak Melillo i jej zespół zaczęli kwestionować drogę ewolucji, jaką przyjęto we współczesnej nauce.
      Wielu uczonych twierdzi, że A. afarensis powstał w wyniku anagenezy A. anamensis. Anageneza to taka zmiana całej populacji, że pojawiają się w niej tak istotne cechy, iż należy tę populację uznać za nowy gatunek, a populację wyjściową za gatunek wymarły. Anageneza A. anamensis w A. afarensis byłaby jednym z najniezwyklejszych przypadków anagenezy, jakie zachowały się w skamieniałościach, stwierdza Melillo.
      Naukowcy z Lipska porównali nowo znalezioną czaszkę A. anamensis z czaszkami innych homininów, goryli oraz szympansów. Na tej podstawie stwierdzili, że znaleziona przed ponad 30 laty częściowa kość czołowa, która liczy sobie 3,9 miliona lat, należy do A. afarensis. Jako, że jest ona starsza niż znaleziona obecnie czaszka A. anamensis, nie mogło dojść do anagenezy, gdyż gatunek starszy nie może powstać z młodszego. Zespół Melillo uważa, że doszło do podziału linii ewolucyjnych wśród A. anamensis. Część gatunku dała początek A. afarensis, a część istniała jeszcze przez co najmniej 100 000 lat.
      Nie wszyscy jednak zgadzają się z taką hipotezą. Bardzo trudno jest na podstawie fragmentu kości jednoznacznie stwierdzić, że należy on do afarensis, a nie do anamensis, mów zwolennik anagenezy, William Kimbel z Arizona State University. Posiadamy bowiem obecnie jedną czaszką A. anamensis, więc nie wiemy, na ile zróżnicowany był wygląd tego gatunku. Jak podkreśla Kimbel, nie oznacza to, że Melillo się myli. Potrzebujemy po prostu więcej skamieniałości do porównań.
      Odnalezienie czaszki A. anamensis wzmacnia też argumenty tej części naukowców, którzy twierdzą, że niektóre bardzo stare skamieniałości należą do homininów, a nie do wymarłym linii ewolucyjnych małp. Chodzi tutaj m.in. o Ardipithecus ramidus sprzed 4,4 miliona lat czy Sahelanthropus tchadensis sprzed 6 milionów lat. Widzimy pewne podobieństwa pomiędzy nowo znalezioną czaszką a na przykład czaszką Sahelanthropusa czy też między zębami nowo znalezionej czaszki, a zębami ardipiteka, stwierdza Melillo.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Nie żyje gwiazda tajlandzkiego internetu Marium, osierocona młoda samica diugonia przybrzeżnego. Zwierzę zmarło po połknięciu kawałka plastiku.
      Marium została w kwietniu znaleziona i ocalona na plaży na wybrzeżu Krabi na południu Tajlandii. Niedługo później znaleziono drugiego osieroconego diugonia, któremu księżniczka Sirivannavari Nariratana Rajakanya nadała imię Jamil. Para szybko zdobyła sobie status gwiazd internetu. W Tajlandii zwierzęta stały się symbolami walki o ocalenie oceanów. Miliony internautów oglądały filmy, na których widać, jak były leczone i karmione przez biologów morskich.
      W ubiegłym tygodniu tajlandzki Departament Zasobów Morskich i Przybrzeżnych poinformował, że Marium zachorowała i odmawia spożywania pokarmów. Zwierzę padło przed dwoma dniami.
      Teraz ujawniono wyniki autopsji. Okazało się, że Marium połknęła kawałek plastiku. Spowodowało to zatkanie jelit, stan zapalny i nagromadzenie się gazu oraz ropy w płucach. Doszło do wstrząsu, który zabił zwierzę.
      Diugonie przybrzeżne to duże ssaki należące do rzędu syren. Mogą osiągać długość do 3 metrów i wagę do 400 kilogramów. Są gatunkiem narażonym na wyginięcie. Zamieszkują płytkie wody przybrzeżne, gdzie łatwo padają ofiarą drapieżników i człowieka. Zwierzęta te rozmnażają się bardzo wolno. Samica rodzi zwykle po 10. roku życia, ciąża tra ponad rok, na świat przychodzi zwykle 1 potomek, a matka poświęca na jego wychowanie kilka lat, zanim ponownie zajdzie w ciążę. Ponadto diugonie odżywiają się trawą morską, którą człowiek regularnie niszczy czy to poprzez trałowanie sieciami rybackimi, działalność górniczą czy poprzez zanieczyszczanie wód oceanicznych.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Badacze od dawna spekulują, że gdy przed tysiącami lat ludzie zmienili tryb życia z łowiecko-zbierackiego, osiedlili się i zajęli rolnictwem, doprowadziło to do rozpowszechnienia się chorób zakaźnych. Ludzie żyli przecież bliżej siebie i swoich zwierząt, co sprzyjało rozprzestrzenianiu się ospy wietrznej, odry i innych zachorowań.
      Skoro zaś bakterie i wirusy łatwiej rozprzestrzeniały się wśród rolników, można się spodziewać, że układ odpornościowy rolników – jako że musiał adaptować się do obecności patogenów – będzie wykazywał więcej oznak pozytywnego doboru naturalnego.
      Jednak, jak dowiadujemy się z Nature Ecology & Evolution, doktor Luis Barreiro z University of Chicago wykazał, że powyższa hipoteza jest nie tylko nieprawdziwa, ale w rzeczywistości to u łowców-zbieraczy układ odpornościowy wykazuje ślady większej liczby adaptacji. Szczególnie dużo zmian widać w genach odpowiedzialnych za reakcję na wirusy.
      To coś zupełnie przeciwnego, niż się spodziewaliśmy opierając się na hipotezie mówiącej, że pojawienie się rolnictwa zwiększyło presję wywieraną przez patogeny na człowieka, mówi Barreiro.
      Naukowcy z Chicago pobrali krew od członków plemienia Batwa. To łowcy-zbieracze z południowo-wschodniej Ugandy. Porównali ją z ich sąsiadami, rolnikami z plemienia Bakiga.
      Z krwi przedstawicieli obu grup wyizolowano leukocyty i poddano je działaniu Gardiquimodu, który symuluje infekcję wirusową oraz lipopolisacharydu symulującego infekcję bakteryjną.
      Naukowcy zaobserwowali, że w reakcji obu grup na infekcję wirusową istniały znacznie większe różnice, niż w reakcji na infekcję bakteryjną. Znaczna część z tych różnic wynikała z odmiennej pracy genów i miała związek z pozytywną selekcją naturalną. Odkrycie to sugeruje, że różnice w reakcji na wirusy mogą być głównymi elementami odróżniającymi reakcję immunologiczną Batwa i Bakiga, wyjaśnia współautor badań, doktor George Perry z Pennsylvannia State University.
      Powyższe badania są pierwszymi, w ramach których porównano układy odpornościowe łowców-zbieraczy i rolników w celu zrozumienia, ja pojawienie się rolnictwa wpłynęło na układ odpornościowy człowieka. Zanim naukowcy przeprowadzili badania przez trzy lata zapoznawali się z członkami obu plemion. W przeszłości Batwa żyli z Nieprzeniknionym Lesie Bwindi, a w 1991 roku zostali przesiedleni na jego obrzeża. Dlatego też do badań pobrano wyłącznie krew osóbu urodzonych przed 1991 rokiem, które miały okazję prowadzić życie łowcy-zbieracza w lesie deszczowym.
      Z badań wynika, że populacje Batwa i Bakiga oddzieliły się od siebie ponad 60 000 lat temu, na długo przed pojawieniem się rolnictwa. Uczeni z Chicago chcą przeprowadzić podobne badania wśród kolejnych par łowców-zbieraczy i rolników w innych częściach świata.

      « powrót do artykułu
×
×
  • Create New...