Skocz do zawartości
Forum Kopalni Wiedzy

Rekomendowane odpowiedzi

Zaledwie jeden gen wystarcza pewnemu afrykańskiemu motylowi do wytwarzania na skrzydłach wzorów upodabniających go do przedstawicieli innych gatunków, trujących dla próbującego je pożreć drapieżnika. Zjawisko to odkryto u motyli z gatunku Papilio dardanus.

Już w momencie przeobrażenia z larwy do postaci dorosłej (imago) motyle tego gatunku posiadają na skrzydłach wzory. Samo w sobie nie jest to zaskakujące, lecz u większości motyli wzór ten jest charakterystyczny dla gatunku. U Papilio dardanus zaś możliwych jest wiele różnych układów kolorystycznych. Dodatkowo wiele z nich przypomina do złudzenia wzory używane przez ich toksycznych krewniaków, odstraszających w ten sposób swoich naturalnych wrogów.

Odkrycia tego dokonano już w latach pięćdziesiątych XX wieku - już wtedy przypuszczano, że musi istnieć "genetyczny przełącznik" decydujący o tym, który z wzorów skrzydeł pojawi się u danego osobnika. Mimo to położenie, budowa i liczba genów wpływających na tworzenie wzorów na skrzydłach nie były znane aż do teraz. Naukowcy chcą teraz odkryć, jak dokładnie zachodzi proces wytwarzania wzorów na skrzydłach tego motyla. Wiedza ta pomoże ustalić, czy zmiany ewolucyjne zachodzą skokowo, czy też w powolnym procesie dostosowywania się do warunków otoczenia.

W celu zbadania tego fenomenu naukowcy zastosowali różnorodne techniki, na czele z "etykietkami molekularnymi" (ang. molecular tags) oraz sekwencjonowaniem DNA, by poznać dokładne różnice w genach determinujące różnorodność wzorów. Choć odnaleziono pojedynczy gen odpowiadający za to zjawisko, potrzebne są dalsze badania.

Wykonaliśmy duży krok naprzód w kierunku odkrycia, w jaki sposób natura obdarowała ten fascynujący gatunek owadów niezwykłą różnorodnością wzorów na skrzydłach. Mimo to odnalezienie genu to zaledwie pierwszy krok - teraz musimy spojrzeć dokładniej na różnice w wariantach tego genu oraz kolejnego, leżącego zaraz obok niego - mówi Alfried Vogler, główny autor publikacji na ten temat. Dodaje: Można przypuszczać, że mało korzystne byłoby dla tego gatunku, gdyby powoli ewoluował, zanim osiągnie zdolność naśladowania trującego motyla - zmiana tego typu ma sens wyłącznie wtedy, gdy zachodzi skokowo i od razu daje pożądany efekt. To mogłoby sugerować, że w pewnych warunkach ewolucja może być procesem skokowym. Potwierdzenie tego byłoby niezwykle ekscytującym zjawiskiem.

Papilio dardanus zamieszkuje tereny subsaharyjskie Afryki. Rozpiętość jego skrzydeł to ok. 10 cm. Co ciekawe, tylko samice tego gatunku noszą na skrzydłach charakterystyczne wzory, przypominające inne, toksyczne dla drapieżników, gatunki. Samce tego gatunku są żółte, noszą na skrzydłach czarne wzory i identyczne ogony.

Publikacja na temat tego odkrycia ukazała się w najnowszym numerze czasopisma Proceedings of the Royal Society B.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Jeśli chcesz dodać odpowiedź, zaloguj się lub zarejestruj nowe konto

Jedynie zarejestrowani użytkownicy mogą komentować zawartość tej strony.

Zarejestruj nowe konto

Załóż nowe konto. To bardzo proste!

Zarejestruj się

Zaloguj się

Posiadasz już konto? Zaloguj się poniżej.

Zaloguj się

  • Podobna zawartość

    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Motyle – zarówno te dzienne jaki i nocne, czyli ćmy – to jeden z najbardziej rozpowszechnionych rzędów owadów. Ćmy pojawiły się około 300 milionów lat temu. W 2019 roku dowiedzieliśmy się, że przed około 100 milionami lat grupa nocnych motyli zaczęła latać za dnia, by korzystać z bogatych w nektar kwiatów. Tym samym udowodniono, że nieprawdziwa jest hipoteza, jakoby motyle dzienne pojawiły się już po zagładzie dinozaurów, by uniknąć polujący na ćmy nietoperzy. Dotychczas jednak sądzono, że motyle dzienne po raz pierwszy wyewoluowały w Azji. Teraz okazuje się, że to nieprawda.
      Akito Kawahara, kurator zbiorów motyli we Florida Museum of Natural History, i jego zespół przeprowadzili analizy genetyczne niemal 2300 gatunków motyli reprezentujących wszystkie rodziny i 92% rodzajów z rzędu Lepidoptera. Stworzyli największe na świecie drzewo genealogiczne motyli i dowiedli, że motyle dzienne po raz pierwszy wzbiły się do lotu w Ameryce Północnej i Środkowej. Żywiły się wówczas roślinami z rodziny bobowatych.
      To było moje marzenie z dzieciństwa. To coś, co chciałem zrobić od czasu pierwszej wizyty w Amerykańskim Muzeum Historii Naturalnej gdy byłem dzieckiem i gdy na drzwiach biura kuratora zobaczyłem drzewo genealogiczne motyli. To jednocześnie najtrudniejsze badania naukowe, w jakich brałem udział. Wymagały one wielkiego wysiłku ze strony ludzi na całym świecie, cieszy się Kawahara.
      Obecnie istnieje około 19 000 gatunków motyli dziennych. Zrekonstruowanie ich historii na przestrzeni 100 milionów lat było trudnym zadaniem. Wymagało zebrania danych o miejscach występowania poszczególnych gatunków motyli oraz roślin, z których korzystają. Dane takie nie były jednak przechowywane w jednym miejscu, znaczna ich część nie była zdigitalizowana, konieczne było przeszukiwanie publicznie dostępnych baz danych, poszukiwanie książek oraz artykułów naukowych, tłumaczenie ich z różnych języków, przeglądanie zbiorów muzealnych i innych miejsc, w których znajdowały się użyteczne informacje o motylach.
      Naukowcy przeanalizowali też 11 niezwykle rzadkich skamieniałości motyli, które wykorzystali do kalibracji swojego drzewa genetycznego. Dzięki temu dowiedzieli się np. że motyle dzienne bardzo szybko się różnicowały, jedne grupy pokonywały w toku ewolucji olbrzymie odległości, inne zaś pozostawały w miejscu, mimo, że wokół nich swój bieg zmieniały rzeki, pojawiały się i znikały pasma górskie, przemieszczały się kontynenty.
      Dzięki olbrzymiej pracy naukowców wiemy, że motyle dzienne pojawiły się po raz pierwszy gdzieś w Ameryce Środkowej i zachodnich częściach Ameryki Północnej. W tym czasie Ameryka Północna była przedzielona szerokim morzem, a Ameryka Północna i Południowa nie były jeszcze połączone. Mimo to motyle były w stanie pokonywać wielkie przestrzenie nad wodami i podbijały świat. Nie zawsze leciały najkrótszą drogą. Mimo że wówczas Ameryka Południowa i Afryka znajdowały się dość blisko siebie, motyle najpierw przeleciały do Azji, na Bliski Wschód i do Afryki Wschodniej. Dotarły nawet do Indii, które wówczas były wyspą. Największym ich wyczynem było zaś dotarcie do Australii, połączonej wówczas z Antarktyką. Oba kontynenty były ostatnią pozostałością Pangei. Nie można wykluczyć, że motyle żyły przez pewien czas w Antarktyce.
      A przed około 45 milionami lat zjawiły się w Europie. Nie wiadomo, dlaczego zajęło im to tak dużo czasu, ale skutki tej późnej migracji widać do dzisiaj. W Europie, w porównaniu z innymi kontynentami, nie ma zbyt wielu gatunków motyli. A te które są, często występują w innych częściach świata, na przykład na Syberii i w Azji, mówi Kawhara.
      Gdy już motyle zasiedlały jakiś obszar, szybko się różnicowały w zależności od występujących na nim roślin. Gdy z Ziemi zniknęły dinozaury, istniały już niemal wszystkie współczesne rodziny motyli, a każda z nich była w sposób szczególny powiązana z konkretnymi roślinami.
      Gdy naukowcy porównali historię ewolucyjną motyli oraz roślin, na których żerują, stwierdzili, że dochodziło tutaj do wspólnej ewolucji. Naukowcy zauważyli, że obecnie 67,7% gatunków motyli to gatunki, które korzystają z jednej rodziny roślin, a 32,3% gatunków korzysta z dwóch lub więcej rodzin. Motyle żywiące się na bobowatych i wiechlinowatych często korzystają tylko z nich. Większość gatunków nie korzysta z roślin z innych rodzin. Bobowate i wiechlinowate są szeroko rozpowszechnione i występują niemal we wszystkich ekosystemach. Wiekszość z nich posiada też potężne chemiczne środki obronne odstraszające owady. Jednak od milionów lat rośliny te pozwalają, by motyle z nich korzystały.
      Grupa Kawahary zauważyła też, że aż 94,2% gatunków motyli pożywiających się na więcej niż jednej rodzinie roślin, wybiera rośliny blisko spokrewnione. To zaś potwierdza wcześniejsze badania, z których wynikało, że spokrewnione ze sobą motyle żywią się na spokrewnionych ze sobą roślinach.
      Ewolucja motyli i roślin okrytonasiennych jest ze sobą nierozerwalnie związana od samych początków istnienia tych roślin, a bliskie związki pomiędzy tymi organizmami doprowadziły do pojawienia się wspaniałej różnorodności i roślin, i zwierząt, dodaje profesor Pamela Soltiz z Florida Museum.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Pracownicy Centrum Edukacji Przyrodniczej UJ (dawniej Muzeum Zoologicznego Instytutu Zoologii UJ) od wielu lat badają i systematyzują wiedzę o światowej faunie motyli, współpracując na tym polu z najbardziej liczącymi się placówkami naukowymi i entomologami europejskimi oraz amerykańskimi.
      Efektem ich badań jest kilkaset publikacji naukowych oraz odkrycie i opisanie niemal 300 nowych gatunków motyli, pochodzących z obszarów tropikalnych Afryki i Ameryki Południowej. Aby dać wyobrażenie o skali wykonanej pracy, należy podkreślić, iż cała fauna dziennych motyli polskich liczy mniej niż 150 gatunków. Naukowa kolekcja motyli zdeponowana w CEP UJ jest jednym z najbardziej liczących się zbiorów na świecie.
      Owocem badań terenowych przeprowadzonych w czerwcu 2019 r. na wysokogórskich terenach Peru u podnóża Kordyliery Huayhuash było odkrycie na wysokości 4000 m n.p.m. wyjątkowego okazu motyla - drugiego na świecie gatunku owada, którego skrzydła od strony grzbietowej mają całkowicie jaskrawosrebrne ubarwienie. Pierwszym gatunkiem jest należący do tego samego rodzaju, choć niezbyt blisko spokrewniony, Argryrophorus argenteus. Gatunek, uważany za narodowy gatunek motyla Chile, został opisany niemal 170 lat temu.
      Nowo odkryty gatunek został nazwany Argyrophorus idealis, czyli doskonały. Źródłem srebrnej barwy skrzydeł u obu gatunków nie jest pigment. Powstaje ona dzięki właściwościom łusek, poprzez załamywanie i odbijanie poszczególnych kolorów widma światła w procesie refrakcji i interferencji.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Wiele z informacji dotyczących spadku populacji owadów pochodzi z europejskich programów monitoringu. Niedawno zresztą pisaliśmy o alarmujących danych z Niemiec.
      Tyson Wepprich i jego koledzy z Oregon State University postanowili sprawdzić, czy podobne wzorce zanikania owadów występują też w USA. Aby się o tym przekonać zwrócono się do organizacji Ohio Lepidopterists, której członkowie od ponad 20 lat co tydzień odnotowują informacje o zauważonych przez siebie motylach.
      Przeanalizowaliśmy te dane i oceniliśmy trendy dla 81 gatunków motyli. Odkryliśmy, że populacja większości z nich zanika. Ogólna liczba motyli spadła w tym czasie o 33%, mówi Wepprich.
      Naukowcy zauważyli, że wraz ze wzrostem temperatury gatunki z południa przenoszą się bardziej na północ, a ich populacje rosną. Z kolei liczebność gatunków północnych spada. Owady są bardzo wrażliwe na temperaturę, a obserwowane zmiany wskazują, że jest do odpowiedź na zmiany klimatyczne, mówi Wepprich. Uczeni zaobserwowali, że spada liczebność nie tylko najrzadszych i najbardziej wrażliwych gatunków. Zdziwiło mnie, gdy zauważyłem, że zmniejsza się też liczebność popularnych gatunków dobrze dostosowanych do życia w środowisku zdominowanym przez ludzi, zarówno w obszarach rolniczych jak i miejskich, stwierdza uczony.
      Naukowcy uważają, że, oprócz zmian klimatycznych, do spadku liczebności motyli przyczynia się coraz większa fragmentacja ich habitatów oraz działalność rolnicza. Zauważyli też, że niektóre gatunki przystosowały się do zmian. W Ohio gatunek Erynnis baptisae zaczął korzystać z cieciorki pstrej. To roślina, która tutaj naturalnie nie występuje, ale jest powszechnie siana na poboczach dróg w celu ochrony ich przed erozją. Dzięki temu populacja Erynnis baptisae zwiększyła się trzykrotnie w ciągu ostatnich 20 lat.
      Ohio Lepidopterists prowadzą jeden z najszerzej zakrojonych w USA programów monitoringu motyli. Zgromadzone przez tych amatorów dane okazują się więc równie cenne, co informacje zebrane przez amatorów z Krefeld.
      Naukowcy zauważają, że dzięki takim grupom amatorów dysponujemy istotnymi danymi, dzięki którym możemy obecnie obserwować trendy niewidoczne w krótkim terminie.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Po co zebrze paski? To temat rzeka, który zajmuje wielu na równi z dylematem pierwszeństwa jajka bądź kury. Najnowsze badania wykazały, że czarno-biały wzór sprawia, że zebry są nieatrakcyjne dla wysysających z nich krew samic bąkowatych (Tabanidae).
      Kluczem do rozwiązania zagadki jest sposób, w jaki paski odbijają światło. Zaczęliśmy od badania koni z czarnym, brązowym lub białym umaszczeniem. Odkryliśmy, że u czarnych i brązowych pojawia się pozioma polaryzacja światła - opowiada dr Susanne Åkesson z Uniwersytetu w Lund, dodając, że na ich nieszczęście, takie zwierzęta stają się wyjątkowo atrakcyjne dla pasożytniczych muchówek. Od białej sierści odbija się niespolaryzowane światło, którego fale nie przemieszczają się w poziomie, ale w każdą możliwą stronę. Dla bąkowatych nie jest ono tak pociągające, dlatego białe konie rzadziej są pokłute.
      Jak wyjaśnia Gábor Horváth, horyzontalna polaryzacja przyciąga bąkowate, ponieważ światło odbijające się od wody ulega takiej właśnie polaryzacji. Dla wodnych owadów to niezwykle istotna wskazówka, bo w takim środowisku rozmnażają się i składają jaja.
      Uzbrojony w szczegółową wiedzę nt. koni, szwedzko-węgierski zespół postanowił sprawdzić, w jaki sposób światło odbija się od pasiastej zebry. Na łące ustawiono posmarowane tłuszczem i klejem kartony: biały, czarny, a także w paski o różnej grubości, gęstości rozmieszczenia i kącie schodzenia się. Później zliczano owady przyklejone do poszczególnych tablic. Okazało się, że tablica z wąskimi paskami najbardziej przypominającymi umaszczenie zebry wabiła o wiele mniej bąkowatych niż pozostałe. Mniej nawet niż biała tablica, która odbijała niespolaryzowane światło. Im węższe były pasy, tym mniej nękających zwierzęta muchówek. Naukowcy byli tym nieco zaskoczeni, bo w końcu oprócz bieli pasiasty wzór nadal zawierał atrakcyjną dla pasożytów czerń i powinien wabić liczbę owadów pośrednią między umaszczeniem białym i czarnym.
      W kolejnym teście biolodzy wykorzystali ustawione na łące trójwymiarowe modele koniowatych: czarny, brązowy, pasiasty oraz biały w czarne kropki. Co 2 dni zbierano z nich muchówki. I znowu stwierdzono, że do pasiastej makiety przyklejało się ich najmniej.
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Małpy Nowego Świata (szerokonose) mają bardziej skomplikowany wzór na pysku, jeśli żyją w małych grupach lub dzielą obszar występowania z większą liczbą innych gatunków, co oznacza stosunkowo niewielkie prawdopodobieństwo spotkania swoich, a wysokie obcych, którzy mogą być przecież groźni.
      Ukari szkarłatne, których stada składają się niekiedy nawet ze 100 osobników, mają charakterystyczne jednolicie czerwone pyski, natomiast ponocnica mirikina, która żyje w małych grupach rodzinnych z partnerem i potomstwem, ma wokół oczu białe obwódki. Widać je tym lepiej, że usadowiły się na ciemnym tle.
      Wg Sharlene Santany z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles, u małp tworzących niewielkie stada rozbudowany wzór pomaga w odróżnianiu gatunków, zaś u małp tworzących duże grupy jednolite twarze ułatwiają rozpoznawanie poszczególnych osobników, o zwiększeniu skuteczności komunikacji za pomocą mimiki nie wspominając.
      Amerykanie sfotografowali pyski 129 gatunków małp szerokonosych. Uszeregowali je pod względem złożoności barwnego wzoru, pigmentacji skóry, a także długości i barwy włosów. Zestawili to z danymi dotyczącymi życia społecznego i ekologii każdego gatunku, uwzględniając związki ewolucyjne, które mogły doprowadzić do powstania podobnego wzoru u dwóch spokrewnionych gatunków.
      Tak jak przewidywano, habitat określał ubarwienie i owłosienie pyska, bo małpy żyjące w mrocznych, wilgotnych lasach Amazonii miały ciemniejsze brody i włosy na obwodzie mózgoczaszki. Naukowcy sądzą, że pomaga to we wtopieniu się w otoczenie. Dla odmiany małpy występujące na obszarach intensywnego promieniowania ultrafioletowego odznaczały się ciemniejszymi wzorami wokół oczu ("okularami"), co chroniło je przed szkodliwym wpływem UV. Pyski zwierząt zajmujących oddalone od równika chłodniejsze habitaty porastały za to dłuższymi włosami.
      W kontekście presji ewolucyjnej związanej z kontaktami społecznymi naukowcy wspominają o kontrastowym ubarwieniu pyska sajmiri boliwijskiej (Saimiri boliviensis) z jasną oprawą oczu i ciemną kufą. Ponieważ małpy te nieczęsto się spotykają, charakterystyczny wygląd pozwala od razu wypatrzeć rozsianych rzadko po lesie pobratymców. Dla małp tworzących duże stada od wzoru i koloru ważniejsze są kształty i rozmiary poszczególnych elementów pyska - bo tym właśnie różnią się od siebie poszczególni członkowie grupy. Poza tym mniej skomplikowane wzory eksponują mimikę, a bez właściwego jej odczytywania trudno mówić o harmonii i przestrzeganiu zasad życia społecznego.
      W przyszłości zespół Santany zamierza się przyjrzeć ewentualnemu wpływowi życia społecznego na wygląd pysków innych małp i ssaków.
  • Ostatnio przeglądający   0 użytkowników

    Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.

×
×
  • Dodaj nową pozycję...