-
Similar Content
-
By KopalniaWiedzy.pl
Zastanawialiście się kiedyś, dlaczego zęby są tak wrażliwe na temperaturę, nacisk i mogą bardzo boleć? A to wszystko mimo tego, że szkliwo jest najtwardszą tkanką ludzkiego organizmu? Za dyskomfort i cierpienia powodowane przez zęby musimy podziękować... rybie sprzed 465 milionów lat. Paleontolodzy od dawna przypuszczali, że zęby wyewoluowały z wyrostków na egzoszkielecie zwierzęcia, które żyło w ordowiku. Nie mieli jednak pojęcia, do czego wyrostki te służyły. Dowiedzieli się tego naukowcy z University of Chicago.
Autorzy najnowszych badań potwierdzili, że wypustki te zawierały zębinę – bardzo wrażliwą na bodźce tkankę leżącą pod szkliwem – i prawdopodobnie służyły rybie do odbierania sygnałów z otoczenia, takich jak warunki panujące w wodzie. Uczeni z Chicago wykazali też, że struktury, które uważamy za zęby pochodzące z kambru sprzed 485–540 milionów lat, były podobnymi – jak w przypadku wspomnianej ryby – narządami na muszlach bezkręgowców i przekształciły się w podobne organy w muszlach współczesnych skorupiaków. To wskazuje, że organy czuciowe ewoluowały osobno u kręgowców i bezkręgowców.
Jeśli wyobrazimy sobie wczesne zwierzęta, pływające w pancerzu, musiały one jakoś wyczuwać otoczenie. Żyły w środowisku pełnym drapieżników i zdolność do wyczuwania tego, co dzieje się wokół, musiała być bardzo ważna, mówi profesor Neil Shubin. Współczesne bezkręgowce posiadające pancerz, jak skrzypłocze, również muszą mieć możliwość wyczuwania otocznia i, jak się okazuje, wykorzystują takie samo rozwiązanie, dodaje uczony.
Badania, które doprowadziły do odkrycia, nie miały na celu przyjrzenie się ewolucji zębów. Ich główna autorka, Yara Haridy, chciała odpowiedzieć na pytanie, jaka jest najstarsza skamieniałość kręgowca. Poprosiła muzea w USA o przysłanie jej swoich okazów z kambru, by mogła za pomocą tomografu komputerowego poszukać w nich cech wskazujących, że skamieniałość należy do wczesnego kręgowca. Uczona zebrała między innymi setki skamieniałości ryb z wypustkami (odontodami, zębami skórnymi). Zabrała je do Argonne National Laboratory i przez całą noc skanowała za pomocą urządzenia Advanced Photon Source, które pozwala na uzyskanie obrazu o ekstremalnie wysokiej rozdzielczości.
Okaz zwany Anatolepis miał cechy ryby, a w odontodach materiał, którego struktura chemiczna przypominała zębinę. Naukowcy sądzili, że mają w rękach pierwszą kambryjską strukturę przypominającą zęby u kręgowców. Jednak gdy porównali Anatolepis z innymi okazami, w tym ze znaną skamieniałością stawonoga z Milwaukee Public Museum okazało się, że Anatolepis, o którym w 1996 roku Nature informowało, że jest kręgowcem, okazał się stawonogiem.
Jednak pochodząca z ordowiku skamieniałość zwana Eriptychius okazała się z pewnością kręgowcem, a zwierzę posiadało na pancerzu wypustki wypełnione zębiną. To pokazało, że zarówno stawonogi, jak i ryby, posiadały pancerze z organami czuciowymi. To wyjaśnia pomyłkę odnośnie wczesnego zwierzęcia z kambru. Sądzono, że to kręgowiec, a okazało się, że to stawonóg, mówi Haridy.
Badania uczonych z Chicago pokazują, że najpierw pojawiły się organy czuciowe na zewnątrz organizmów kręgowców, z których z czasem wyewoluowały zęby. Haridy nie znalazła najstarszego kręgowca, ale odkryła coś znacznie bardziej interesującego.
Źródło: The origin of vertebrate teeth and evolution of sensory exoskeletons
« powrót do artykułu -
By KopalniaWiedzy.pl
Megalodona – największą znaną rybę drapieżną – wyobrażamy sobie jako wielkiego żarłacza białego. Jednak najnowsze badania dowodzą, że kształt ciała tego olbrzyma bardziej przypominał żarłacza żółtego lub nawet dużego walenia. Ponadto ryba była znacznie większa, niż dotychczas uważano. Uczeni opublikowali wyniki swoich badań na łamach Palaeontologia Electronica.
Naukowcy odeszli od tradycyjnej metody szacowania rozmiarów zwierzęcia na podstawie jego zębów. Skupili się na kręgosłupie, którego budowę porównali z kręgosłupami ponad 100 obecnie żyjących oraz wymarłych gatunków rekinów. W ten sposób byli w stanie bardziej precyzyjnie określić proporcje głowy, tułowia i ogona.
Z ich badań wynika, że megalodon miał długość do 25 metrów i mógł ważyć nawet 94 tony. Jego ciało było przystosowane raczej do efektywnego pływania i zużywania jak najmniejszej ilości energii, a nie do wielokrotnie powtarzanych sprintów w pogoni za ofiarą.
To najdokładniejsza z dotychczasowych analiz kształtu i rozmiarów ciała megalodona. Nie przypominał on wielkiego żarłacza białego, a raczej olbrzymiego żarłacza żółtego, z jego smuklejszym bardziej wydłużonym kształtem. Taki kształt pomaga efektywnie poruszać się w wodzie, mówi doktor Philip Sternes, biolog specjalizujący się w badaniu rekinów.
Żarłacz biały przypomina kształtem torpedę. Jego ciało pozwala na gwałtowne przyspieszenie. Ma szeroką środkową część tułowia, która mocno zwęża się w kierunku ogona. Żarłacz żółty jest szczuplejszy, o bardziej jednorodnym kształcie i mniej widocznym zwężeniem. Fizyka pływania decyduje o tym, jak bardzo krępy czy szeroki może być wielki drapieżnik, dodaje biolog Tim Higham z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Riverside. Jest od specjalistą od badań nad poruszaniem się zwierząt w wodzie.
Autorzy badań stwierdzili, że megalodon prawdopodobnie pływał z umiarkowaną prędkością, jednak był w stanie przyspieszyć, by zaatakować ofiarę. Biorąc pod uwagę jego rozmiary i kształt ciała, ciągłe szybkie pływanie byłoby nieefektywne energetycznie. Badania pokazały też, że megalodony, zaraz po przyjściu na świat, mogły mieć do 4 metrów długości. Niewykluczone zatem, że były od razu gotowe do polowania.
Kluczowym elementem nowych badań było zauważenie, że żarłacz żółty jest najbardziej podobny do megalodona. Gdy naukowcy przeskalowali proporcje ciała żarłacza żółtego do oszacowanych przez siebie proporcji megalodona, uzyskali niemal idealną zgodność.
« powrót do artykułu -
By KopalniaWiedzy.pl
Niewielki wargatek sanitarnik to niezwykła ryba. Żywi się pasożytami skóry innych ryb, które przypływają do „stacji sanitarnych” wargatków na czyszczenie. Wcześniejsze badania wykazały, że wargatki potrafią zapamiętać ponad 100 „klientów”. W 2018 roku uczeni odkryli, że potrafią rozpoznać się w lustrze, co jest jednym z przejawów samoświadomości. Z kolei w ubiegłym roku dowiedzieliśmy się, że wargatki rozpoznają się też na fotografii po tym, jak obejrzały się w lustrze. Teraz japońscy uczeni donoszą, że wargatki potrafią wykorzystać lustro podczas... walki o terytorium.
Wspomniane na wstępie „stacje sanitarne” obsługiwane są przez parę dorosłych i grupę młodych lub grupę samic, którym przewodzi samiec. Jeśli samiec znika, jego rolę przejmuje jedna z samic. Część dorosłych wargatków żyje jednak samotnie i są terytorialne. Bronią swojego terenu przed intruzami. I właśnie ten aspekt ich życia postanowili wykorzystać naukowcy z Japonii. Chcieli sprawdzić, na ile dobrą reprezentację ciała mają wargatki.
Podczas pierwszej fazy eksperymentu naukowcy, których pracami kierował Taiga Kobayashi, pokazywali rybom trzymanym w akwarium zdjęcia innych wargatków. Ryby na zdjęciach były o 10% mniejsze i o 10% większe od osobnika w akwarium. W tym przypadku, bez względu na wielkość ryby, wargatki próbowały atakować intruza.
Następnie przy akwarium ustawiono lustro. Wówczas wargatki zmieniły swoje zachowanie. Atakowały mniejszych intruzów podpływania do lustra, ale gdy ryba na zdjęciu była większa, wargatki kilkukrotnie podpływały do lustra, by dobrze ocenić własne rozmiary i nie atakowały wyraźnie większych przeciwników.
Nasze odkrycie wskazuje, że ryby zmniejszyły swój poziom agresji nie dlatego, że przyzwyczaiły się do prezentowanego im po raz drugi zdjęcia, ale dlatego, że dzięki ustawieniu lustra były w stanie dostrzec 10-procentową różnicę w wielkości, stwierdzają badacze.
Oczywiście musimy pamiętać, że w naturze lustra nie występują. A to oznacza, że wargatki nauczyły się używać narzędzia dostarczonego przez człowieka.
Na zdjęciach, dostarczonych przez Taigę Kobayashiego, możemy zobaczyć wargatki w naturalnym środowisku oraz podczas eksperymentu.
« powrót do artykułu -
By KopalniaWiedzy.pl
Gdy ponad 100 lat temu z pewnej angielskiej kopalni węgla wydobyto skamieniałą rybią czaszkę, jej odkrywcy z pewnością nie zdawali sobie sprawy, jaką sensację skrywa ich znalezisko. Przeprowadzone niedawno badania tomograficzne wykazały, że w czaszce zwierzęcia sprzed 319 milionów lat zachował się mózg. To najstarszy znany nam dobrze zachowany mózg kręgowca.
Organ ma około 2,5 cm długości. Widoczne są nerwy, dzięki czemu naukowcy mają szansę na lepsze poznanie wczesnej ewolucji centralnego układu nerwowego promieniopłetwych, największej współcześnie żyjącej gromady ryb, w skład której wchodzi około 30 000 gatunków. Odkrycie rzuca też światło na możliwość zachowania się tkanek miękkich kręgowców w skamieniałościach i pokazuje, że muzealne kolekcje mogą kryć liczne niespodzianki.
Ryba, której mózg się zachował, to Coccocephalus wildi, wczesny przedstawiciel promieniopłetwych, który żył w estuariach żywiąc się niewielkimi skorupiakami, owadami i głowonogami. Tan konkretny osobnik miał 15-20 centymetrów długości. Naukowcy z Uniwersytetów w Birmingham i Michigan nie spodziewali się odkrycia. Badali czaszkę, a jako że jest to jedyna skamieniałość tego gatunku, posługiwali się wyłącznie metodami niedestrukcyjnymi. Na zdjęciach z tomografu zauważyli, że czaszka nie jest pusta.
Niespodziewane odkrycie zachowanego w trzech wymiarach mózgu kręgowca daje nam niezwykłą okazję do zbadania anatomii i ewolucji promieniopłetwych, cieszy się doktor Sam Giles. To pokazuje, że ewolucja mózgu była bardziej złożona, niż możemy wnioskować wyłącznie na podstawie obecnie żyjących gatunków i pozwala nam lepiej zdefiniować sposób i czas ewolucji współczesnych ryb, dodaje uczona. Badania zostały opublikowane na łamach Nature.
« powrót do artykułu -
By KopalniaWiedzy.pl
Marcel Młyńczak już w czasie studiów zaczął pracę nad urządzeniem pozwalającym na monitorowanie częstości i głębokości oddechu oraz powiązanie ich ze zmiennością rytmu serca czy aktywnością. Jako członek koła naukowego uczestniczyłem w spotkaniu z lekarzami. Rozmawialiśmy o ich potrzebach. Przygotowałem sobie wtedy notatki, do których wróciłem na etapie wyboru pracy inżynierskiej, mówi naukowiec. Teraz, po latach prac, doktor Młyńczak zaprezentował Pneumonitor.
Olbrzymią zaletą Pneumonitora jest nieinwazyjność. Pomiaru dokonuje się za pomocą elektrod przyczepianych do ciała, które w żaden sposób nie krępują ruchów. Nie wykonujemy pomiaru punktowego, czyli oceny jednego wydechu (jak w spirometrii), możemy rejestrować sygnały fizjologiczne 24 godziny na dobę, także poza środowiskiem szpitalnym, mówi Młyńczak. Nie ma konieczności stosowania specjalnej maski, więc sam pomiar nie zaburza przestrzeni oddechowej. Pneumonitor pozwala też na powiązanie czynności oddechowych z aktywnością badanego i pozycją jego ciała. Poza tym kiedy lekarz wykonuje spirometrię, nie przeprowadza badania EKG i odwrotnie. Urządzenie umożliwia wykonanie obu badań jednocześnie. To jest innowacja procesów, dodaje twórca innowacyjnego urządzenia.
Wykorzystywane przez Pneumonitor elektrody są przyklejane pod pachami i na rękach. Mogą być też umieszczone na klatce piersiowej. Urządzenie wykorzystuje technikę pneumografii impedancyjnej. To pomiar zmian oporu elektrycznego (impedancji) tkanek w obrębie klatki piersiowej. Gdy w płucach mamy więcej powietrza, a więc jesteśmy po wdechu, impedancja jest większa, gdy wypuszczamy powietrze, impedancja spada. Pneumonitor rejestruje te zmiany, dając lekarzowi wgląd w proces oddychania.
Pneumonitor może znaleźć wiele zastosowań. Skorzystają z niego pacjenci, dla których lekarze chcą przygotować profil krążeniowo-oddechowy. Myślimy przede wszystkim o osobach starszych, osobach z problemami kardiologicznymi czy alergiami oddechowymi, ale i sportowcach, przygotowujących się do startu w zawodach, wyjaśnia doktor Młyńczak.
Obecna wersja Pneumonitora to prototyp stworzony z ogólnodostępnych części. Doktor Młyńczak planuje zdobycie dofinansowania z Narodowego Centrum Nauki i przygotowanie wygodniejszej zminiaturyzowanej wersji. Chce również stworzyć aplikację, która pozwoli na łatwą obsługę danych zbieranych przez Pneumonitor.
Takie wygodne i proste w obsłudze miniaturowe urządzenie z pewnością zainteresuje sportowców. Od kilku lat współpracuję z Centralnym Ośrodkiem Medycyny Sportowej, który bada znaczną grupę olimpijczyków, zwłaszcza uczestników letnich igrzysk. Na testy przyjeżdżają specjalnie do Warszawy, co często jest kłopotliwe. Badania są punktowe, a po nich sportowcy wracają do domu. Nie ma tu żadnej wartości dodanej, mówi Młyńczak. Dzięki Pneumonitorowi sportowcy mogliby sami przeprowadzać tego typu testy, powiązać je ze swoim programem treningowym i wynikami sportowymi.
Marcel Młyńczak mówi, że wszystko jest gotowe. Urządzenie działa, jak powinno. Teraz potrzebne są pieniądze, by zrobić kolejny krok, dzięki któremu Pneumonitor trafi do użytkowników.
« powrót do artykułu
-
-
Recently Browsing 0 members
No registered users viewing this page.