Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

Dwie pary, dwie funkcje

Recommended Posts

Jak to możliwe, że przednia para skrzydeł w zupełności wystarcza motylom do utrzymania się powietrzu, a mimo to wydatkują one tak wiele energii na wytworzenie dwóch par tego niezwykle pięknego narządu lotu? Okazuje się, że ich rolą nie jest napędzanie zwierzęcia ani wytwaranie siły nośnej, lecz wykonywanie gwałtownych zwrotów podczas ucieczki przed drapieżnikami.

Aby uciec przed drapieżnikiem, nie musisz być szybki, za to musisz być nieprzewidywalny, tłumaczy prof. Tom Eisner, specjalista z zakresu ekologii i ewolucji pracujący dla Uniwersytetu Cornell. Badania przeprowadzone przez jego zespół sugerują, że ruchy tylnej pary skrzydeł motyli umożliwiają nagłą zmianę kierunku, która pozwala na uniknięcie ataku ze strony drapieżnika. 

Swój eksperyment prof. Eisner przeprowadził wspólnie z Benjaminem Jantzenem, magistrem fizyki i doktorantem z zakresu filozofii nauki. Badanie miało dość nietypowy przebieg, bowiem wymagało... wycięcia tylnej pary skrzydeł.

Po wykonaniu amputacji następowała zasadnicza część testu, czyli obserwacja lotu zwierzęcia. Dokonywano tego za pomocą dwóch kamer sprzężonych z komputerem, który analizował uzyskany obraz i generował na jego podstawie dane m.in. na temat szybkości, przyśpieszenia oraz zmiany kierunku, do jakich był zdolny okaleczony motyl.

Testy wykazały, że brak tylnej pary skrzydeł nie wpływa na podstawowe cechy lotu, takie jak jego szybkość czy stabilność, lecz dramatycznie, bo aż o połowę, obniża zdolność do zmiany kierunków. Wszystko wskazuje więc na to, że tylne skrzydła działają podobnie do powierzchni sterowych spotykanych w samolotach. Ich rolą jest zaburzanie przepływu powietrza wokół skrzydeł i generowanie sił odpowiedzialnych za zmianę kierunku lotu.

To nie jedyna forma zabezpieczenia, w którą ewolucja "wyposażyła" te piękne owady. Motyle dzienne, na przykład, posiadają przeważnie jaskrawe ubarwienie, będące jednocześnie sygnałem ostrzegawczym i "błyskotką" utrudniającą dokładną analizę ruchów owada.

Wiele motyli posiada jeszcze jedną, bardzo przyziemną cechę: nieprzyjemny smak, zaś ich charakterystyczna budowa (tzn. ogromne skrzydła i niewielka reszta ciała) nadają motylom znikomą wartość energetyczną w porównaniu do rozmiarów ciała zwierzęcia. Sprawia to, że wiele drapieżników omija taki kąsek szerokim łukiem, wiedząc, że będzie miał niewielki pożytek ze swojej gonitwy. 

O swoich badaniach nad defensywnymi taktykami motyli badacze poinformowali na łamach czasopisma Proceedings of the National Academy of Sciences.

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
      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
    • By 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
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Mimikra jest dobrze udokumentowanym zjawiskiem wśród dorosłych motyli (imago), jednak okazuje się, że uciekają się do niej również gąsienice, które upodabniając się pod względem ubarwienia do trujących larw, czyli uprawiając mimikrę batezjańską, mają nadzieję uniknąć zjedzenia przez drapieżniki.
      Keith Willmott z Uniwersytetu Florydzkiego badał dwie podrodziny motyli: danaidowate (Danainae) z Haiti i Ithomiinae ze wschodniego Ekwadoru.
      W USA gąsienice danaida wędrownego (Danaus plexippus) i monarcha rdzawego (Danaus gilippus) mają czarno-biało-żółte ubarwienie. Na Haiti te same larwy mogą się pochwalić o wiele szerszymi czarnymi pasami, przez co wydają się dużo ciemniejsze. Amerykanie zauważyli, że wzór z szerokimi pasami występuje u kilku toksycznych endemitów z Haiti. Oznacza to, że po przybyciu na wyspę D. plexippus i D. gilippus skopiowały umaszczenie trujących gatunków danaidowatych.
      Podczas badań w Ekwadorze biolodzy ustalili, że różne postaci ostrzegawczego ubarwienia występują u 22 z 41 gatunków Ithomiinae. W wielu przypadkach były to znowu czarno-biało-żółte pasy, lecz o mimikrze nie mogło być mowy ze względu na zbyt duże różnice oraz rozpowszechnienie.
      U 5 gatunków zauważono nieudokumentowany wcześniej wzór: żółte ciało z niebieskimi końcówkami. Willmott i inni sądzą, że gąsienice 4 nietoksycznych gatunków naśladują trujące Forbestra olivencia. Nie inwestując w wytwarzanie/pozyskiwanie toksyn, podszywają się pod ciężko pracujące koleżanki, jednak jak podkreśla Willmott, trik sprawdza się, jeśli jest wykorzystywany na tyle rzadko, że drapieżniki nie orientują się, że są oszukiwane. W innym razie zaczynają atakować częściej zarówno naśladowane, jak i naśladowczynie i konieczne staje się pozyskanie nowego wzorca ubarwienia.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Niemieccy naukowcy opracowali największy jak dotąd atlas rozmieszczenia gatunków motyli w Europie. Pracami zespołu autorów kierował Otakar Kudrna. W środku można znaleźć kolorowe mapy dystrybucji wszystkich 441 gatunków europejskich motyli.
      Zaangażowanym w projekt osobom zależało nie tylko na zaprezentowaniu danych chorologicznych (czyli w tym przypadku dotyczących struktury fauny), ale także, a może przede wszystkim na wspomożeniu wysiłków entomologów walczących o zachowanie rodzimych gatunków Starego Kontynentu. Mapy współwystępowania pozwalają wytypować obszary i gatunki, którym powinno się poświęcić szczególną uwagę.
      W 2002 r. ukazała się pozycja pt. The Distribution Atlas of European Butterflies. Był to pierwszy atlas rozmieszczenia motyli na jakimkolwiek kontynencie. Ostatnio wydany atlas nie jest, jak zapewniają twórcy, zwykłym wznowieniem nakładu, ponieważ liczba danych niemal się potroiła do ok. 655 tysięcy. Same mapy wyglądają o wiele lepiej, dzięki wspomaganym komputerowo technikom kartograficznym.
      Pierwszy atlas był dziełem jednego człowieka - Otakara Kudrny. Teraz dobrał on sobie współpracowników reprezentujących inne dziedziny nauki. Pieniądze na realizację projektu pochodziły m.in. od Niemieckiego Stowarzyszenia Ochrony Natury (Naturschutzbund Deutschland, NABU). Atlas nie powstałby bez pomocy 272 ochotników, którzy dostarczyli podstawowe dane.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Gąsienice gwiżdżą, kwiczą i wydają dźwięki przypominające stukanie. Biolodzy znają ten repertuar od ponad wieku. Dotąd niedawna nikt nie miał jednak pojęcia, jak gąsienice wytwarzają dźwięk ani czemu to w ogóle służy. Okazuje się, że chodzi o odstraszanie polujących ptaków.
      Kiedyś zespół Jayne Yack z Carleton University ustalił, że gąsienice antrei (Antheraea polyphemus), nocnego motyla z rodziny pawicowatych, stukają, uderzając o siebie żuchwą i szczęką. Teraz Kanadyjczycy ustalili, że gąsienice Amorpha juglandis, motyla z rodziny zawisaków, wykorzystują do gwizdania umieszczone po bokach odwłoka przetchlinki. To one umożliwiają im wymianę gazową i zwykle służą do oddychania. Jak widać, nie zawsze...
      Dzięki systemowi szybkiego filmowania naukowcy zauważyli, że gąsienice cofają głowę, by ucisnąć jamę ciała. Zaczęto dywagować, że w ten sposób wyciskają powietrze przez przetchlinki, czemu towarzyszy charakterystyczne gwizdanie czy piszczenie. By sprawdzić, czy tak jest naprawdę, Veronica Bura (także z Carleton University) pokryła wszystkie osiem par przetchlinek lateksem. Następnie systematycznie usuwała prowizoryczne zatyczki, podszczypując przy tym wiszącą na liściu larwę pęsetą. Okazało się, że dźwięki dobywają się z 8. pary otworów, tworząc trwające do 4 sekund serie gwizdów. Gwizdy obejmowały częstotliwości od dźwięków słyszalnych dla ptaków i ludzi po ultradźwięki.
      Na potrzeby końcowego eksperymentu Yack i Bura nawiązały współpracę z kolegami z Queen's University, którzy hodują lasówki żółtawe (Dendroica petechia), ptaki często jadające gąsienice i występujące w tych samych rejonach, co A. juglandis. Nieszczęsne gąsienice umieszczano na gałązkach w klatkach z lasówkami i ponownie filmowano rozwój wydarzeń. Podczas ataku gąsienice zaczynały piszczeć, ptak wzdrygał się i odskakiwał lub odlatywał. Mimo że 3 lasówki przypuściły po 2 ataki, żadnej z gąsienic nic się w efekcie nie stało.
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...