Rośliny słyszą zbliżającego się owada
-
Similar Content
-
By KopalniaWiedzy.pl
Naukowcy z Yale University sądzą, że możliwe byłoby wykorzystanie roślin do... badaniach chorób psychicznych u ludzi. I nie tylko tak sądzą, ale nawet poczynili pierwszy ważny krok w kierunku takich badań. Na łamach Cellular and Molecular Life Sciences opisali gen, który jest bardzo podobny u roślin oraz ssaków i który w obu grupach wpływa na zachowanie.
Wiele lat temu zainteresowałem się ideą mówiącą, że w każdym żywym organizmie musi do pewnego stopnia istnieć jakaś homologia, jakieś podobieństwo w tym, czym są i co robią, mówi profesor medycyny porównawczej Tamas Horvath. Gdy z czasem zaczął badać zachowanie i mitochondria, przypomniał sobie o swoich dawnych zainteresowaniach. Pomyślał, że gdyby zmienić pewne geny mitochondriów u zwierząt i zobaczyć, jak wpłynęło to na zachowanie, a następnie dokonać podobnych zmian w roślinach i porównać ich zachowanie, to być może udałoby się lepiej zrozumieć ludzkie zachowanie na podstawie badań roślin. A jeśli byłoby to możliwe, to być może w kolejnym kroku udałoby się stworzyć np. roślinny model schizofrenii.
Stworzenie takiego modelu oznaczałoby, że mielibyśmy alternatywną grupę organizmów żywych – nie tylko ssaki – na której można by badać podstawy ludzkiego zachowania, mówi Horvath, przypominając, że celem medycyny porównawczej jest właśnie badanie, jak modele tworzone na podstawie innych gatunków mogą być użyte do badania ludzi.
Horvath i jego zespół zaczęli więc badać gen FMT (Friendly Mitochondria) w rzodkiewniku pospolitym oraz bardzo podobny gen myszy, CLUH (Clustered mitochondria homolog).
Mitochondria regulują ważne funkcje życiowe, jak metabolizm, i są kluczowe dla zdrowia. Zarówno u roślin, jak i u ludzi, źle funkcjonujące mitochondria mogą wpłynąć na rozwój i pojawienie się licznych chorób. U ludzi mają wpływ na rozwój m.in. chorób neurodegeneracyjnych.
Grupa Horvatha zbadała rośliny z prawidłowo funkcjonującym FMT, rośliny pozbawione FMT oraz rośliny z nadaktywnym FMT. Okazało się, że gen ten wpływa na wiele elementów rośliny, w tym na kiełkowanie, długość systemu korzeniowego, czas kwitnienia czy wzrost liści. Jednak nie tylko. Naukowcy przeanalizowali również dwie ważne reakcje badanych roślin.
Pierwszą z nich była reakcja na obecność nadmiernej ilości soli. Zbyt dużo soli może zabić roślinę, więc rośliny rozwinęły zachowania pomagające jej unikać. Gdy w środowisku pojawia się nadmiar soli, rośliny zatrzymują kiełkowanie, opóźniają kwitnienie, zatrzymują rozrastanie się systemu korzeniowego. Okazało się, że FMT jest krytycznym elementem regulującym te zachowania.
Drugi typ zachowania roślin, jaki został zbadany, to ich ruchy bazujące na rytmie dobowym. "Rośliny są niezwykle wrażliwe na rytm dobowy, gdyż światło jest krytycznym źródłem energii, wyjaśnia Horvath. W przypadku rzodkiewnika rytm dobowy decyduje o poruszaniu się liści za dnia i w nocy. W ciągu dnia liście są bardziej płaskie i bardziej wystawione na słońce. Nocą liście się unoszą. Badania wykazały, że FMT reguluje zarówno zakres, jak i tempo ruchu liści.
Następnie uczeni, chcąc przełożyć swoje spostrzeżenia na świat zwierząt, badali cały szereg zachowań myszy, obserwując m.in. zwierzęta ze zredukowaną aktywnością CLUH. Okazało się, że myszy, u których CLUH było mniej aktywne, przebywały krótsze odcinki i poruszały się wolniej.
Reakcja myszy była podobna do reakcji roślin. Doszło do zmiany tempa i ogólnej lokomocji. To bardzo proste porównanie, ale pokazuje, że mamy tutaj do czynienia z obecnym w mitochondriach mechanizmem, który odpowiada za podobne funkcje u zwierząt i roślin, wyjaśnia Horvath.
Naukowcy mówią, że to ekscytujący pierwszy krok, gdyż rośliny takie jak rzodkiewnik mają bardzo wiele genów i procesów komórkowych, które są podobne do genów i procesów komórkowych u ssaków.
Naszym długoterminowym celem jest stworzenie katalogu podobieństw pomiędzy roślinami a zwierzętami i wykorzystanie go do szukania odpowiedzi na pytania naukowe. Być może w przyszłości rośliny będą służyły jako organizmy modelowe w badaniach behawioralnych, stwierdza Horvath.
« powrót do artykułu -
By KopalniaWiedzy.pl
Wiele gatunków zwierząt podszywa się pod inne gatunki, na przykład po to, by odstraszyć potencjalnych drapieżników. Zwykle w ten sposób przekazują sygnały wizualne. Na przykład wąż z gatunku Lampropeltis elapsoides jest – jak wszystkie lancetogłowy – niejadowity. Jednak ubarwieniem i wzorem przypomina jadowitą koralówkę arlekin. Teraz naukowcy odkryli pierwszy przypadek ssaka, który wydaje dźwięki podobne do owadów, by uniknąć ataku ze strony drapieżnika.
Gdy myślimy o mimikrze, pierwsze co przychodzi do głowy, jest kolor. Jednak w tym przypadku główną rolę odgrywa dźwięk, mówi Danilo Russo, ekolog z Uniwersytetu Neapolitańskiego im. Fryderyka II. Jest on współautorem badań, w ramach których zauważono, że nocek duży wydaje odgłosy podobne do odgłosów szerszenia, by odstraszyć sowy.
Nocki nie tylko używają echolokacji podczas polowań, ale też komunikują się między sobą za pomocą szerokiego wachlarza dźwięków. Russo, który badał je na potrzebny pewnego projektu naukowego, zauważył, że schwytane nietoperze wydają pod wpływem stresu dźwięk podobny do brzęczenia szerszenia.
Uczony wraz z kolegami rozpoczął więc nowy projekt badawczy, w ramach którego porównał dźwięki wydawane przez szerszenie z dźwiękami wydawanymi przez zestresowane nocki. Większość częstotliwości nie była do siebie zbyt podobna. Jednak gdy naukowcy porównali tylko te częstotliwości, które słyszą sowy – jedne z głównych wrogów nocków – okazało się, że dźwięki są bardzo do siebie podobne.
Chcąc sprawdzić swoje podejrzenia, naukowcy odtwarzali trzymanym w niewoli sowom dźwięki wydawane zazwyczaj przez nietoperze. Ptaki zbliżały się wówczas do głośników. Gdy jednak z głośników dobiegały dźwięki wydawane przez szerszenie, sowy zwykle się odsuwały. wiele sów odsuwało się również wtedy, gdy z głośników płynęły dźwięki zestresowanych nocków. Obserwacja taka potwierdza podejrzenie, że nocki – naśladując szerszenie – próbują odstraszyć sowy.
Akustyczne podszywanie się przez nocki pod szerszenie ma sporo sensu. Jako, że latają one w nocy mimikra za pomocą kolorów zapewne by nie zadziałała. Wydawanie odpowiednich dźwięków może zaś uratować nockowi życie, gdyż wiadomo, że sowy starają się unikać szerszeni.
« powrót do artykułu -
By KopalniaWiedzy.pl
Naukowcy z Królewskich Ogrodów Botanicznych w Kew opisali na łamach Philosophical Transactions of The Royal Society B, w jaki sposób trzmiele aktywują lecznicze właściwości nektarów roślinnych. W badaniach, którymi kierowała doktor Hauke Koch, pomagał im profesor Mark Brow z Royal Holloway, University of London. Naukowcy zebrali nektar oraz pyłek z lipy i chruściny jagodnej by sprawdzić, jak znajdujące się w nich związki są przetwarzane przez trzmiele. Odkryli, że dwa związki występujące w nektarach tych gatunków są aktywowane w przewodzie pokarmowym owadów.
Głównym celem badań było stwierdzenie, w jaki sposób nektar i zawarte w nim związki chronią trzmiele przed rozpowszechnionym pasożytem układu pokarmowego, pierwotniakiem Crithidia bombi. Mają nadzieję, że to, czego się dowiedzą, uda się wykorzystać w działaniach mających na celu ochronę zapylaczy. Zapylanie roślin to jedna z najważniejszych ról, jakie mają do spełnienia owady. Tymczasem liczba owadów spada, a przyczyniają się do tego m.in. choroby pasożytnicze.
Poważnym problemem są tutaj pasożyty pszczoły miodnej. Ludzie, przewożący pszczoły na duże odległości, przenoszą bowiem wraz z nimi pasożyty, które w ten sposób trafiają do nowego środowiska. I mogą przejść z pszczół miodnych na gatunki dzikie. Sytuację dodatkowo pogarsza powszechne stosowanie środków chemicznych w rolnictwie. Środki te negatywnie wpływają m.in. na zdrowie układu pokarmowego zapylaczy, osłabiając ich mikrobiom, co ułatwia zadanie pasożytom.
Naukowców szczególnie interesuje C. bombi, gdyż coraz więcej dowodów wskazuje na to, że ten szeroko rozpowszechniony pasożyt niekorzystnie wpływa na przetrwanie i rozwój kolonii trzmieli.
Zapylacze mają bardzo zróżnicowany mikrobiom przewodu pokarmowego oraz środowisko gniazdowania. Mikroorganizmy mogą odgrywać olbrzymią rolę w utrzymaniu zdrowia zapylaczy, chroniąc ich przed chorobami i dostarczając składników odżywczych. Im lepiej zrozumiemy znaczenie poszczególnych mikroorganizmów wchodzących w skład mikrobiomu, tym lepiej będziemy mogli pomóc zapylaczom. Na przykład kolonie pszczoły miodnej czy trzmieli mogą być wspierane za pomocą probiotyków, a dzikie kolonie można wspierać zakazując stosowania pestycydów, które mają negatywny wpływ na ich mikrobiom oraz poprzez zapewnianie im dostępu do roślin, których nektar czy pyłek zapewniają zdrowie mikrobiomu, mówi doktor Koch.
Naukowcy najpierw wzięli na warsztat pyłek i nektar z chruściny jagodnej. Okazało się, że zawarty w nich związek chroni trzmiele przed infekcją C. bombi, ale tylko po tym, jak wejdą w kontakt z ich mikrobiomem. Sam proces trawienny prowadzi bowiem do jego dezaktywacji. Uczeni odkryli również, że i w nektarze lipy znajduje się pożyteczny związek. Jednak ten związek jest aktywowany nie przez mikrobiom, ale przez same procesy trawienne.
Od dziesięcioleci zbieramy kolejne dowody pokazujące, że działania człowieka, takie jak nadmierne używanie pestycydów, zmiany klimatyczne, coraz bardziej intensywne rolnictwo negatywnie wpływają na zdrowie zapylaczy i przyczyniają się do spadku ich liczby. Musimy teraz poszukać rozwiązań, pozwalających na utrzymanie zróżnicowanych i zdrowych populacji zapylaczy i innych owadów. Wiele z takich rozwiązań jesteśmy w stanie znaleźć tylko wówczas, gdy lepiej zrozumiemy procesy wpływające na zdrowie owadów, dodaje profesor Phil Stevenson z Ogrodów w Kew.
« powrót do artykułu -
By KopalniaWiedzy.pl
Nowatorskie badania, których wyniki opublikowano właśnie na łamach PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences) wykazały, że do zapewnienia smacznej aromatycznej kawy konieczne są ptaki i owady. Bez tych zwierząt, z których część musi przebyć tysiące kilometrów, plony kawy mogą być nawet o 25% mniejsze, a uprawiający ją rolnicy tracą do 1066 USD na hektarze.
Badania są pierwszymi, w których wykazano na podstawie eksperymentu polowego przeprowadzonego na 30 farmach uprawiających kawę, że łączny pozytywny wpływ ptaków i pszczół na uprawy kawy jest większy, niż każdego z tych czynników z osobna. Dotychczas naukowcy po prostu wyliczali wpływ każdego z czynników, a potem dodawali to do siebie, mówi główna autorka badań Alejandra Martinez-Salinas z Centro Agronómico Tropical de Investigación y Enseñanza (CATIE) w Kostaryce. Ale natura to system pełen interakcji, synergii i transakcji wymiennych. Pokazujemy ekologiczne i ekonomiczne znaczenie tych interakcji, a to jeden z pierwszych realistycznych eksperymentów w dużej skali przeprowadzonych na prawdziwych polach uprawnych.
Na potrzeby eksperymentu badacze wybrali z USA i krajów Ameryki Łacińskiej wybrali 30 farm uprawiających kawę i manipulowali na nich wpływem zwierząt na uprawy. Robili to, między innymi, uniemożliwiając ptakom lub owadom dostęp do roślin za pomocą sieci czy pułapek. W ten sposób przetestowali cztery scenariusze. W pierwszym z nich dostęp do roślin miały tylko ptaki, które mogły w ten sposób kontrolować populację owadów szkodzących uprawą. W drugim dostęp miały tylko owady zapylającą, w trzecim zablokowano dostęp zarówno ptakom jak i zapylaczom, a w czwartym kawa była uprawiana w warunkach całkowicie naturalnych, z dostępem i ptaków, i zapylaczy.
Okazało się, że tam, gdzie dostęp do kawy miały i ptaki, i zapylacze, ziarna były większe, bardziej jednorodne, miały więcej smaku oraz było ich więcej niż w innych przypadkach. Natomiast w sytuacji, gdy ani zapylacze, ani ptaki nie miały dostępu do upraw, plony spadały o niemal 25%.
Badania pokazują, jak ważne jest zachowanie bioróżnorodoności. Ptaki, pszczoły i miliony innych gatunków pomagają nam przetrwać na Ziemi, zapewniają nam lepsze życie, a stoją w obliczu takich zagrożeń jak utrata habitatów czy zmiany klimatu, mówi Natalia Aristizábal. Jednym z najbardziej zaskakujących spostrzeżeń było stwierdzenie, że wiele gatunków ptaków, które chronią kostarykańskie uprawy kawy przed szkodnikami to gatunku, które przylatują z Kanady i USA. Zwierzęta przebyły więc tysiące kilometrów, a dzięki nim klienci z USA czy Kanady mogą cieszyć się smaczniejszą i tańszą kawą.
« powrót do artykułu -
By KopalniaWiedzy.pl
Naukowcy z Osnabrück University oraz Ozouga Chimpanzee Project są pierwszymi, którzy zaobserwowali, że szympansy celowo nakładają owady na otwarte rany swoje i swoich towarzyszy. Wiele gatunków zwierząt wykazuje zachowania, które możemy porównać do ludzkiego zażywania lekarstw. Zjawisko to zyskało nazwę zoofarmakognozji. Obserwowano je u wielu gatunków, w tym owadów, płazów, ptaków i ssaków. Nasi dwaj najbliżsi krewni, szympansy i bonobo, zjadają rośliny zawierające substancje przeciwrobacze i żują gorzkie liście, które zabijają pasożyty, mówi biolog Simone Pika.
Teraz zaś udokumentowano pierwszy przypadek nakładania materiału pochodzącego od zwierząt na otwarte rany. "Mamy tutaj pierwsze dowody na to, że szympansy celowo łapią owady i nakładają je na rany. Chcemy teraz zbadać potencjalne korzyści, jakie odnoszą z takiego zachowania", mówi prymatolog Tobias Deschner.
Po raz pierwszy zachowanie takie zauważono w 2019 roku. Alessandra Mascaro, ochotniczka pracująca przy projekcie badania szympansów obserwowała szympansicę Suzee. Patrzyłam, jak zajmuje się zranioną stopą swojego nastoletniego syna, Sia. Zauważyłam, że trzyma coś w ustach, wyjmuje i nakłada na ranę syna. Wieczorem przejrzałam wykonane przez siebie nagranie i zauważyłam, że Suzee najpierw wyciągnęła rękę i złapała coś, co wsadziła sobie do ust, a następnie z ust przeniosła to na ranę syna, mówi.
Mniej więcej tydzień później inna badaczka, doktorantka Lara Southern zauważyła podobne zachowanie u samca Freddy'ego. Naukowcy stwierdzili, sposób i miejsce chwytania wskazują, że szympansy łapią latające owady. Przed kolejny rok uczeni z uwagą przyglądali się szympansom, u których widać było otwarte rany. W tym czasie zauważyli 22 tego typu zachowania. W większości przypadków małpy nakładały owady na swoje własne rany.
Niemal rok po pierwszej obserwacji dokonanej przez Mascaro zauważono coś innego. Samiec Littlegray miał głęboką ranę goleni. Carol, samica, która go iskała, nagle złapała owada. Podała go Littlegreyowi, a ten nałożył go sobie na ranę. Następnie Carol i dwa inne dorosłe szympansy dotykały rany i przesuwały w niej owada. Trzy niespokrewnione zwierzęta wykonywały tę czynność najwyraźniej po to, by członek ich grupy odniósł z tego korzyść, mówi Lara Southern.
Naukowcy przypuszczają, że nakładanie owadów ma właściwości przeciwzapalne lub odkażające. Musimy pamiętać, że i ludzie od co najmniej 3400 lat stosują owady w podobny sposób, a współczesna nauka dowiodła, że w ten sposób dostarczają do organizmów antybiotyki i zwalczają wirusy. Nie można jednak wykluczyć, że zaobserwowane zachowanie ma wyłącznie znaczenie kulturowe, a nie medyczne. Podobnie zresztą jak w wielu ludzkich kulturach, gdzie stosowane środki nie mają na celu przynoszenia korzyści zdrowotnych.
Interesują mnie zdolności poznawcze szympansów, dlatego dla mnie najbardziej uderzającym zjawiskiem było obserwowanie, że zwierzęta nie tylko zajmują się swoimi ranami, ale również ranami innych niespokrewnionych zwierząt. Takie przykłady wyraźnie prospołecznego zachowania są rzadko obserwowane u zwierząt innych niż człowiek i myślę, że przekonają one nawet sceptyków, mówi Pika.
W następnym etapie swoich badań naukowcy chcą zebrać owady, jakie nakładały sobie na rany szympansy i sprawdzić, czy ich stosowanie może mieć jakieś znaczenie farmaceutyczne. Ponadto uczeni zamierzają dokładnej sprawdzić, jak przebiegają tego typu interakcje. Kto jest głównym aktorem takich zachowań, a kto głównym odbiorcą tych działań oraz jak przebiega proces społecznego przekazywania wiedzy.
« powrót do artykułu
-
-
Recently Browsing 0 members
No registered users viewing this page.