Toxeus magnus: mleczna krowa wśród pająków
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Nauki przyrodnicze
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
W XIX wieku Arnold Adolph Berthold wykastrował koguta, by sprawdzić, dlaczego koguty pieją, a kury tego nie robią. Po kastracji zwierzę przestało piać. Wówczas nie było wiadomo, która substancja w jądrach odpowiada za typowe dla samców zachowanie. Teraz już wiemy, jest nim testosteron. Mimo iż nazywany jest „męskim hormonem”, występuje też u samic. Jednym ze sposobów, w jaki testosteron działa na organizm, jest łączenie się z receptorem androgenowym.
Naukowcy z Uniwersytetu Technicznego w Monachium i Instytutu Inteligencji Biologicznej im. Maxa Plancka jako pierwsi stworzyli kury domowe pozbawione receptora androgenowego, dzięki czemu mogli sprawdzić, jak androgenowe szlaki sygnałowe wpływają na wygląd i zachowanie obu płci tego gatunku.
Testosteron, po połączeniu się z receptorem androgenowym, włącza produkcję pewnych protein. Testosteron może być też metabolizowany w estrogen – „hormon żeński” – i łączy się wówczas z innym receptorem. Powstaje więc pytanie, jaką rolę odgrywają androgenowe szlaki sygnałowe.
Benjamin Schusser i Manfred Gahr stworzyli genetycznie zmodyfikowane kury domowe, pozbawione receptora androgenowego. Uczeni wybrali kurę domową, gdyż to inteligentne zwierzę społeczne, które wykazuje zachowania typowe dla płci, takie jak pianie kogutów.
Jak się spodziewano, koguty pozbawione receptora androgenowego były bezpłodne, a niektóre z zewnętrznych cech płciowych – przydatki głowowe (grzebień i korale) – były niedorozwinięte. Zdziwiło nas, że cechy typowe dla samców zostały tylko częściowo utracone. To oznacza, że wygląd zewnętrzny koguta nie jest determinowany wyłącznie przez androgenowe szlaki sygnałowe, zauważa jedna z głównych autorek badań, Mekhla Rudra.
Co interesujące, brak receptora androgenowego podobnie wpłynął na samice. Kury również były bezpłodne, a typowe ozdoby głowy były znacznie mniejsze, niż normalnie. Młode kury i koguty były niemal nie do odróżnienia. Inną interesującą rzecz zauważono, gdy zwierzęta były starsze. Dorosłe samice wytwarzały testosteron, ale bez receptora androgenowego nie przechodziły owulacji i nie składały jaj, co pokazuje, że tworzenie się jaja i jego znoszenie jest zależne od androgenu.
Wyniki badań wskazują, że testosteron odgrywa ważną rolę u obu płci. Opisywanie go więc jako hormonu typowo męskiego jest uproszczeniem. Oddziaływanie hormonów na organizmy żywe jest bardzo złożone i nie do końca je rozumiemy. Powyższe badania dostarczają też dodatkowych informacji na temat rozwoju płciowego u ptaków.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
W tym przypadku gatunek stracił nie tylko ciężarną samicę, ale również jej nienarodzone młode. Jeśli tego typu drapieżnictwo jest bardziej rozpowszechnione, to może mieć ono znaczący wpływ na populację żarłacza śledziowego, która już cierpi z powodu rekordowego przełowienia, mówią naukowcy komentujący pierwszy udokumentowany przypadek upolowania żarłacza śledziowego przez inny gatunek rekina.
Żarłacze (lamny) śledziowe zamieszkują umiarkowane i chłodne wody Atlantyku i Pacyfiku. Występują na Morzu Śródziemnym, na Bałtyku zaś jest gatunkiem skrajnie zagrożonym, występującym na obrzeżach swojego historycznego zasięgu. Lamny śledziowe osiągają do 3,7 metra długości i 230 kilogramów wagi. Żyją kilkadziesiąt lat, ale samica może rodzić młode dopiero w wieku 13 lat. Powolny cykl reprodukcyjny gatunku powoduje, że nie jest on w stanie szybko się odradzać. Jego populacja spada w wyniku przełowienia oraz utraty i niszczenia habitatów. Teraz okazuje się, że żarłacze mogą padać ofiarami innych gatunków rekinów.
Brooke N. Anderson z Arizona State University oraz jej koledzy z Oregon State University i Atlantic Shark Institute badali migracje lamny śledziowej. W latach 2020–2022 u wybrzeży Cape Cod w stanie Massachusetts łapali ryby i wyposażali je w nadajniki, które przekazywały pozycję rekina za każdym razem, gdy jego płetwa grzbietowa wynurzała się na powierzchnię. Zamocowane urządzenia mierzyły też głębokość, na jaką zanurzały się rekiny, oraz temperaturę wody. Po pewnym czasie urządzenia automatycznie odczepiały się od rekinów, wypływały na powierzchnię i przekazywały całość danych do satelity.
Wśród oznakowanych w ten sposób zwierząt była ciężarna samica o długości 220 centymetrów. Badacze mieli nadzieję, że dzięki niej odnajdą ważne obszary, na których przebywają samice i gdzie na świat przychodzą młode.
Nadajnik samicy wynurzył się na powierzchnię 158 dni później, u wybrzeży Bermudów. Z przekazanych danych wynikało, że przez pięć miesięcy zwierzę przebywało na głębokościach 100–200 metrów w nocy i 600-800 metrów za dnia, w wodach o temperaturze pomiędzy 6,4 a 23,5 stopnia Celsjusza. W tym czasie samice tylko raz pływała po powierzchni i jej nadajnik przekazał jej lokalizację. Jednak nagle, od 24 marca 2021 roku przez cztery dni urządzenie zbierało dane wskazujące, że znajdowało się w temperaturze 22 stopni Celsjusza i na głębokości od 150 do 600 metrów.
Ta stała temperatura na tak różnych głębokościach ma tylko jedno wytłumaczenie. Wspomnianego 24 marca samica została pożarta, wraz z urządzeniem pomiarowym, przez innego rekina. Po 4 dniach drapieżnik wydalił urządzenie, które wynurzyło się i zaczęło nadawać.
Badacze stwierdzili, że zabójcą musiał być gatunek na tyle duży, by upolować i zjeść dorosłego żarłacza śledziowego, który występuje o danej porze roku na obszarze, gdzie zginęła samica. Podejrzane są dwa gatunki - żarłacz biały i ostronos atlantycki. Naukowcy wskazują na żarłacza białego, gdyż ostronos atlantycki zwykle w ciągu dnia szybko wielokrotnie zmienia głębokość, na jakiej przebywa, a urządzenia pomiarowe nie zarejestrowały takich zmian.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Pewnego razu Xinhua Fu, naukowiec z Uniwersytetu Rolniczego Huazhong w chińskim Wuhan, zauważył, że w sieci aktywnych nocą pająków Araneus ventricosus łapią się niemal wyłącznie samce świetlikowatych z gatunku Abscondita terminalis. W sieciach nie było samic. Zaintrygowany tym spostrzeżeniem, postanowił bliżej przyjrzeć się temu zjawisku. Wraz z zespołem odkrył, że to pająki wymuszają na złapanych świetlikach nadawanie sygnałów, które przyciągają więcej ofiar.
Obie płcie Abscondita terminalis nadają różne sygnały świetlne. Samce, by przyciągnąć samice, wysyłają wielokrotne impulsy za pomocą dwóch plamek świetlnych. Samice wabią samce pojedynczymi impulsami z jednej plamki. Samce aktywnie szukają samic latając, a te odpowiadają, czekając aż samiec przyleci.
Fu zaczął podejrzewać, że pająki przyciągają samce świetlików w jakiś sposób manipulując ich zachowaniem. We współpracy z Daiqinem Li oraz Shichangiem Zhang z Uniwersytetu Hubei przeprowadził obserwacje polowe, przyglądając się pająkom i świetlikom. Okazało się, że w sieci łapie się więcej samców, gdy pająk jest w pobliżu niż wówczas, gdy go na sieci nie ma. Działo się tak dlatego, że gdy pająk był w pobliżu samce świetlików zmieniały nadawane sygnały na takie, przypominające sygnały samic. Naukowcy wykluczyli tym samym hipotezę, że zmiana sygnału zachodzi pod wpływem stresu, który ma miejsce, gdy świetlik złapie się w sieć. Istotna była tutaj obecność pająka.
Bliższa analiza wykazała, że pająki manipulują sygnałami świetlików poprzez sekwencje owijania nicią i gryzienia swoich ofiar. Tak traktowany samiec świetlika zaczyna nadawać sygnały typowe dla samic i przyciąga w ten sposób kolejne samce, które łapią się w sieć. Bez kolejnych badań naukowcy nie są w stanie powiedzieć, czy to jad pająka czy sam akt gryzienia wywołuje u samców zmianę wzorca impulsów świetlnych.
Wszystko natomiast wskazuje na to, że zachowanie pająka jest uruchamiane przez impulsy świetlne samca. Gdy naukowcy zakryli narządy świetlne samców, pająki nie wymuszały na nich zmiany trybu świecenia.
Niewykluczone, że w naturze istnieje o wiele więcej tego typu interakcji drapieżnik-ofiara, w których drapieżnik wymusza na ofierze zachowania przyciągające kolejne ofiary.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Pająki są uznawane za klasyczne drapieżniki owadożerne, tymczasem okazuje się, że ich dieta jest o wiele bardziej złożona i od czasu do czasu decydują się one nawet na posiłek wegetariański.
Naukowcy już od jakiegoś czasu zdawali sobie sprawę, że niektóre pająki starają się wzbogacać menu rybami, żabami, a nawet nietoperzami. Teraz zespół z Uniwersytetu w Bazylei, Brandeis University oraz Uniwersytetu w Cardiff wykazał, że stawonogi te jadają również rośliny. Biolodzy przejrzeli pod tym kątem literaturę przedmiotu. Dzięki ich systematycznemu przeglądowi udowodniono, że różnego rodzaju rośliny (np. storczyki, drzewa, trawy czy paprocie) wchodzą w skład diety aż 10 rodzin pająków. Zjadane są różne ich elementy: nektar, pyłek, nasiona, tkanka liści, spadź i sok mleczny.
Najważniejszą grupą pająków o wegetariańskich zwyczajach są skakunowate (Salticidae). To im przypisano aż 60% przypadków roślinożerności udokumentowanych w studium. Takim zwyczajom wydaje się sprzyjać kilka czynników: życie wśród roślin, mobilność, a także świetna zdolność wykrywania odpowiedniego pożywienia roślinnego.
Pająki żywiące się roślinami występują na wszystkich kontynentach poza Antarktydą. Opisywane zachowanie jest jednak częściej dokumentowane w cieplejszych strefach. Autorzy publikacji z Journal of Arachnology dywagują, że może się tak dziać, bo spora liczba doniesień o wegetariańskiej diecie dotyczy nektaru, a rośliny produkujące duże jego ilości są tam bardziej rozpowszechnione.
Zdolność pająków do pozyskiwania składników odżywczych z roślin poszerza ich bazę pokarmową. Może to być mechanizm, który pozwala przetrwać okresy niedoboru owadów. Ponadto dywersyfikacja jest korzystna z żywieniowego punktu widzenia, bo optymalizuje podaż dietetyczną - podsumowuje Martin Nyffeler z Uniwersytetu w Bazylei.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Pająki z gatunku Argyroneta aquatica całe życie spędzają pod wodą, mimo że są przystosowane do oddychania powietrzem atmosferycznym. Jak to jest możliwe? Otóż ich ciała pokryte są milionami hydrofobowych włosków, które więżą powietrze wokół ciała pająka, zapewniając nie tylko zapas do oddychania, lecz służąc też jako bariera pomiędzy wodą a płucotchawkami zwierzęcia. Ta cienka warstwa powietrza zwana jest plastronem, a naukowcy od dziesięcioleci próbowali ją odtworzyć, by uzyskać materiał, który po zanurzeniu w wodzie będzie odporny na jej negatywne oddziaływanie, czy to na korozję czy na osadzanie na powierzchni bakterii lub glonów. Dotychczas jednak uzyskane przez człowieka plastrony rozpadały się pod wodą w ciągu kilku godzin.
Naukowcy z Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS), Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering at Harvard, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg w Niemczech Germany oraz fińskiego Aalto University poinformowali właśnie o uzyskaniu plastronu, który pozostaje stabilny pod wodą przez wiele miesięcy. Superhydrofobowy materiał, który odpycha krew i wodę, zapobiega osadzaniu się bakterii i organizmów morskich takich jak małże, może znaleźć bardzo szerokie zastosowania zarówno w medycynie, jak i przemyśle.
Jeden z głównych problemów z uformowaniem się plastronu polega na tym, że potrzebna jest szorstka powierzchnia. Jak włoski na Argyroneta aquatica. Jednak nierówności na powierzchni powodują, że jest ona mechanicznie niestabilne, podatna na niewielkie zmiany temperatury, ciśnienia i niedoskonałości samej powierzchni. Dotychczasowe techniki wytwarzania powierzchni superhydrofobowych brały pod uwagę dwa parametry, a to nie zapewniało dostatecznej ilości danych o stabilności powietrznego plastronu umieszczonego pod wodą. Dlatego naukowcy z USA, Niemiec i Finlandii musieli najpierw zbadać, jakie jeszcze dane są potrzebne. Okazało się, że muszą uwzględniać nierówności powierzchni, właściwości molekuł na powierzchni, sam plastron, kąt styku między powietrzem a powierzchnią i wiele innych czynników. Dopiero to pozwoliło przewidzieć, jak powietrzny plastron zachowa się pod wodą.
Wykorzystali więc stworzona przez siebie metodę obliczeniową i za pomocą prostych technik produkcyjnych, wykorzystali niedrogi stop tytanu do stworzenie powierzchni aerofilnej, na której tworzył się powietrzny plastron. Badania wykazały, że dzięki niemu zanurzony w wodzie materiał pozostaje suchy przez tysiące godzin dłużej, niż podczas wcześniejszych eksperymentów.
Wykorzystaliśmy metodę opisu, którą teoretycy zasugerowali już przed 20 laty i wykazaliśmy, że nasza powierzchnia jest stabilna. Oznacza to, że uzyskaliśmy nie tylko nowatorską, ekstremalnie trwałą powierzchnię hydrofobową, ale mamy też podstawy do konstruowania takich powierzchni z różnych materiałów, mówi Alexander B. Tesler z Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg.
Naukowcy stworzyli odpowiednią powierzchnię, a następnie wyginali ją, skręcali, polewali zimną i gorącą wodą, pocierali piaskiem i stalą, by pozbawić ją właściwości aerofilnych. Mimo to utworzył się na niej plastron, który przetrwał 208 dni zanurzenia w wodzie i setki zanurzeń we krwi. Plastron taki znacząco zmniejszył wzrost E.coli, liczbę wąsonogów przyczepiających się do powierzchni i uniemożliwił przyczepianie się małży.
Nowo opracowana powierzchnia może znaleźć zastosowanie w opatrunkach, zmniejszając liczbę infekcji po zabiegach chirurgicznych czy w biodegradowalnych implantach. Przyda się też do zapobiegania korozji podwodnych instalacji. Być może w przyszłości uda się ją połączyć z opracowaną na SEAS superśliską warstwą ochronną SLICK (Slippery Liquid Infused Porous Surfaces), co jeszcze lepiej powinno chronić całość przed wszelkimi zanieczyszczeniami.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.