Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Granica pomiędzy mutualistyczną symbiozą a pasożytnictwem bywa niekiedy bardzo cienka. Przekonują się o tym rośliny z gatunku Cordia nodosa, udzielające w swoich korzeniach schronienia mrówkom Allomerus octoarticulatus. Na co dzień współpraca układa się doskonale, lecz zmienia się drastycznie, gdy owady przystępują do rozrodu...

Przez wiele lat A. octoarticulatus były uznawane za idealnych partnerów. Nie było im potrzeba wiele - wystarczyło miejsce do mieszkania w pustych przestrzeniach we wnętrzu liści i konarów - a w zamian chroniły swojego gospodarza przed szkodnikami. Okazuje się jednak, że te drobne owady są mistrzami, lecz nie współpracy, a... wyrafinowanego oszustwa.

Potrzeba było wielu lat badań, by zauważyć, iż w okresie rozrodu mrówki zbliżają się do pasożytniczego trybu życia. Polega on na niszczeniu pączków kwiatowych C. nodosa, zanim zdążą się z nich rozwinąć kwiaty. Początkowo naukowcy uważali, że jest to dla rośliny korzystne, gdyż roślina wzrasta dzięki temu szybciej, podobnie do drzew przycinanych przez dobrego ogrodnika. Czy w rzeczywistości jest to jednak aż tak korzystne dla rośliny?

Sprawą zajęła się dr Megan Frederickson z Uniwersytetu Harvarda. Badaczka hodowała różne okazy C. nodosa i sprawdzała wpływ aktywności mrówek na jej wzrost. Jak się okazało, roślina pozbawiona pączków nie musi zużywać energii na proces reprodukcji, dzięki czemu jej pęd rośnie szybciej. Jest to korzystne dla mrówek, które otrzymują w ten sposób większe lokum, lecz roślina zdaje się na tym tracić, gdyż tymczasowo traci płodność.

Chwilowo hipoteza uznająca aktywność insektów za pasożytnictwo wydawała się więc przeważać...

Sytuacja zmienia się jednak zupełnie, gdy spojrzy się na badaną interakcję w perspektywie wielu lat. Okazuje się bowiem, że typowy okaz C. nodosa żyje średnio 77 lat, zaś koegzystująca z nią kolonia mrówek - zaledwie 14. Raz na jakiś czas roślina jest więc "czysta" i może wydać na świat potomstwo. Przez pozostałe lata jest co prawda niezdolna do rozrodu, lecz... rośnie szybciej i może wytworzyć więcej pąków, gdy tylko nadejdzie czas, w którym nie zostanie ogołocona. 

Pasożytnictwo czy mutualizm? A może i jedno, i drugie? Ciężko na to pytanie odpowiedzieć. Teraz wiemy za to na pewno, że ocena interakcji międzygatunkowych na podstawie krótkotrwałych obserwacji może być bardzo myląca...

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Choć są znacznie więksi, żołnierze mrówek z rodzaju Eciton nie mają wcale większych mózgów niż inne robotnice z tej samej kolonii, które wykonują znacznie bardziej złożone zadania.
      Naukowcy z międzynarodowego zespołu uważają, że skoro zadania realizowane przez żołnierzy są bardzo specyficzne i mało wymagające poznawczo, inwestowanie w rozwój tkanki mózgowej również uległ ograniczeniu.
      By porównać kasty - żołnierzy i pozostałe robotnice, wykorzystaliśmy wyróżniających się żołnierzy z kolonii mrówek Eciton. Żołnierze wyglądają inaczej - są więksi od pozostałych członków kolonii - ale i zachowują się inaczej: mają prostszy repertuar behawioralny. Nasze wyniki stanowią poparcie dla teorii, że prostsze zachowania żołnierzy pozwalają ograniczyć nakłady na rozwój mózgu - opowiada prof. Sean O'Donnell z Drexel University.
      Autorzy artykułu z pisma BMC Zoology podkreślają, że mrówki są owadami eusocjalnymi, co oznacza, że różnice w zdolnościach indywidualnych są podporządkowane korzyściom kolonii. Naukowcy dywagowali, że dobór na poziomie kolonii może prowadzić do różnych wielkości mózgu u poszczególnych kast robotnic. Wszystko miałoby zależeć od wymogów poznawczych stwarzanych przez funkcje pełnione w kolonii.
      By sprawdzić, czy tak rzeczywiście jest, zespół porównywał wielkość mózgu i ciała 109 robotnic i 39 żołnierzy 8 gatunków i podgatunków Eciton (E. burchellii foreli, E. burchellii cupiens, E. burchellii parvispinum, E. dulcium, E. hamatum, E. lucanoides, E. mexicanum i E. vagans).
      Biolodzy analizowali płaty czułkowe, które odbierają dane czuciowe, i ciała grzybkowate, które odpowiadają za pamięć i uczenie. Sprawdzali także, czy architektura mózgu żołnierzy i robotnic jest inna. Okazało się, że choć żołnierze są więksi od robotnic, ogólna objętość ich mózgu nie jest już znacząco różna. Ponadto płaty czułkowe i ciała grzybkowate okazały się relatywnie mniejsze.
      Ekipa O'Donnella uważa więc, że wyniki sugerują, że skoro rozwój i utrzymanie tkanki mózgowej są kosztowne zarówno dla pojedynczego organizmu, jak i kolonii, dobór naturalny na poziomie kolonii faworyzuje ograniczone inwestycje w tkankę mózgu żołnierzy, których zadania są poznawczo mniej wymagające od zadań innych robotnic.
      Jako że mięśnie związane z żuchwami wykorzystywanymi do walki okazały się u żołnierzy pokaźniejsze, biolodzy doszli do wniosku, że w grę może wchodzić kompromis i rozwój mięśni zachodzi w takich uzasadnionych przypadkach kosztem rozwoju mózgu.
      Wcześniejsze studia tego rodzaju porównywały różne gatunki albo polegały na określaniu czynników, które mogłyby sprzyjać zwiększonemu inwestowaniu w mózg na poziomie jednostki. My ocenialiśmy, jak ograniczenie zdolności behawioralnych, i związany z tym spadek inwestycji w mózg, u poszczególnych osobników przynosi korzyści grupie jako całości.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Badania skamieniałych pyłków pozwoliły na stwierdzenie, jakie rośliny uprawiano w ogrodach pałacowych w pobliżu Jerozolimy. Od kilkudziesięciu lat na szczycie wzgórza Ramat Rahel górującego nad współczesną Jerozolimą prowadzone są prace archeologiczne. Na wzgórzu znajdował się jedyny znany nam pałac Królestwa Judy. Przy pałacu były też ogrody, a odkryty skomplikowany system irygacyjny pozwalał wyobrazić sobie, jaki był ich układ. Teraz wiemy również, jak wyglądały.
      Profesor Oded Lipschits oraz doktorzy Yuval Gadot oraz Dafna Langgut zbadali skamieniałe pyłki roślin i stwierdzili, że przy pałacu uprawiano nie tylko lokalne figi czy winorośl. Znajdowały się tam również egzotyczne cytrony czy orzechy włoskie. Cytron, który przywędrował z Indii przez Persję pojawia się po raz pierwszy właśnie w we wspomnianych ogrodach.
      Obecny w ogrodzie system irygacyjny to jedno z najbardziej imponujących odkryć. W pobliżu nie ma źródła wody. System pozwalał na efektywne zbieranie deszczówki i rozprowadzanie jej po ogrodzie. W jego skład wchodziły oczka wodne, podziemne kanały, tunele i rynny.
      To właśnie system irygacyjny naprowadził naukowców na trop pyłków. Próby uzyskania pyłków z gleby spełzły na niczym, gdyż utleniły się one. Uczeni stwierdzili jednak, że jeśli kiedykolwiek prowadzono jakieś prace remontowe w czasie, gdy rośliny kwitły, to ich pyłki powinni przylepić się do mokrych materiałów budowlanych i wyschnąć razem z nimi. Okazało się to strzałem w dziesiątkę.
      System irygacyjny remontowano wielokrotnie, można było zatem datować różne warstwy wykorzystywanej zaprawy. Zwykle znajdowały się w niej pyłki typowe dla okolicy, jednak w jednej z warstw, datowanej na V-IV wiek p.n.e. odkryto niezwykłą kompozycję pyłków. Znajdowały się tam nie tylko ślady wspomnianych wcześniej roślin, ale również dowody na występowanie wierzby, topoli, lilii wodnych, mirtu, libańskiego cedru i brzozy. Eksperci spekulują, że importu roślin na tak szeroką skalę dokonywali rządzący wówczas na tamtym obszarze Persowie.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Wg naukowców z Uniwersytetów w Exeter i Oksfordzie, pojawienie się 470 mln lat temu pierwszych roślin wywołało reakcję łańcuchową w postaci serii zlodowaceń.
      W ordowiku (488-444 mln lat temu) klimat stopniowo się ochładzał. Miało to związek ze znacznym spadkiem poziomu atmosferycznego węgla. Najnowsze brytyjskie badanie, którego wyniki ukazały się w piśmie Nature Goscience, sugeruje, że miało to związek właśnie z pojawieniem się roślin.
      Wśród pionierów znajdowały się rośliny, które dały początek mchom. Pobierając ze skał wapń, magnez, fosfor i żelazo, doprowadzały do chemicznego wietrzenia powierzchni naszej planety. Wywierało to silny wpływ na globalny obieg węgla, a więc i na klimat. Niewykluczone, że procesy te prowadziły do masowego wymierania życia morskiego.
      Wykorzystanie jonów wapnia i żelaza ze skał krzemianowych, np. granitu, prowadziło do pobierania węgla z atmosfery i powstawania nowych skał węglanowych w oceanie (zachodziło więc uwęglanowienie, in. karbonizacja). Wskutek tego globalne temperatury spadły o ok. 5 st. Celsjusza. Poza tym wywołane przez pierwsze rośliny wietrzenie zwiększało ilość fosforu i żelaza w oceanie. Nasilało to fotosyntezę i skutkowało uwięzieniem kolejnych porcji węgla. Nic dziwnego, że temperatura znowu spadła o 2-3 stopnie.
      Akademicy prowadzili eksperymenty na współczesnym mchu Physcomitrella patens. Różne skały, z mchem na wierzchu lub bez, umieszczano w inkubatorze. Po 3 miesiącach można było określić wpływ roślin na chemiczne wietrzenie skał. Później posłużono się modelem systemu ziemskiego, który pozwolił stwierdzić, jak rośliny mogły wpływać na zmianę klimatu w ordowiku.
      Orogeneza (Taconic Orogeny) prowadziła do intensywnego wypiętrzania gór i wietrzenia wzdłuż tego, co obecnie stanowi śródatlantyckie i północno-wschodnie wybrzeże USA. W ordowiku wzrósł też wskaźnik erupcji bazaltu - dość podatnej na wietrzenie skały. Dodatkowo ruch kontynentów przez strefę konwergencji tropikalnej, gdzie opady są intensywne, także nasilał wietrzenie. Wszystko to razem mogło od środkowego ordowiku do wczesnego syluru obniżyć stężenie CO2 do ok. 12-krotności dzisiejszego poziomu (ang. present-day atmospheric level, PAL). Ponieważ do wywołania zlodowaceń tego okresu potrzeba było, jak wykazały złożone modele klimatyczne, 8 PAL, musiało zadziałać coś jeszcze. Rośliny...
      Biorąc pod uwagę ogromny wpływ roślin, prof. Liam Dolan z Uniwersytetu Oksfordzkiego twierdzi, że rośliny odgrywają centralną rolę w regulacji klimatu; robiły to kiedyś, robią teraz i będą, oczywiście, robić w przyszłości.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Jeśli lata nadal będą coraz cieplejsze, może zniknąć wiele roślin piętra alpejskiego, w tym szarotki. Rośliny z tego piętra są wypychane na wyżej położone obszary przez gatunki, które dobrze sobie radzą przy wyższych wskazaniach termometrów. Artykuł nt. zmian roślinności górskiej w Europie ukazał się w Nature Climate Change.
      Dr Michael Gottfried, który bierze udział w programie GLORIA (Global Observation Research Initiative in Alpine Environments), podkreśla, że "w niektórych niższych górach Europy widzimy, iż alpejskie łąki znikają, a ich miejsce w ciągu kilku następnych dekad zajmą karłowate krzewiny".
      W ramach najnowszego studium pobrano 897 próbek wegetacji z 60 szczytów ze wszystkich europejskich systemów górskich. Spisy sporządzano 2-krotnie: w 2001 i 2008 r. Spodziewaliśmy się znaleźć na większych wysokościach dużą liczbę ciepłolubnych roślin, ale nie nastawialiśmy się na tak dużą zmianę w krótkim czasie. Naukowiec opowiada, że wcześniej regionalne badania ujawniły związek między rosnącymi temperaturami lata a zmianą składu roślinności piętra alpejskiego (termofilizacją), ale teraz po raz pierwszy wykazano jego istnienie w skali kontynentu.
      Wyliczając wskaźnik termofilizacji, naukowcy mają nadzieję ułatwić porównywanie zmian o podobnym charakterze z różnych stron świata.
      Pracami specjalistów z 13 europejskich krajów kierowali naukowcy z Austriackiej Akademii Nauk i Uniwersytetu Wiedeńskiego.
      Wszyscy autorzy studium, a było ich aż 32, zastosowali tę samą metodę zbierania próbek, a po 7 latach powrócili dokładnie w to samo miejsce. Badanie wykazało, że efekt jest niezależny od wysokości (występuje zarówno tuż nad reglem górnym, jak i na poziomie turni) oraz szerokości geograficznej (odnotowano go w górach Szkocji i Krety).
      Nasze studium pokazuje, że zmiana klimatu wpływa nawet na zewnętrzne krańce biosfery. Termofilizacja strefy alpejskiej nigdy nie była bezpośrednio kontrolowana - podsumowuje Georg Grabherr.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Wg naukowców, mikoryza to kluczowy wynalazek w ewolucji roślin lądowych. Szacuje się, że pojawiła się ok. 400 mln lat temu. Niedawno w bursztynie indyjskim wielkości orzecha włoskiego odkryto pierwszy przypadek ektomikoryzy grzyba i rośliny okrytonasiennej sprzed 52 mln lat.
      Skamielinę znalazł zespół specjalistów z USA (Amerykańskiego Muzeum Historii Naturalnej), Niemiec (Uniwersytetu w Getyndze) oraz Indii (Uniwersytetu w Lucknow). Mikoryza to bardzo korzystne zjawisko, które umożliwiło przeżycie większości roślin lądowych. Komórki grzybów glebowych zwiększają powierzchnię korzeni, dzięki czemu roślina ma dostęp do większej ilości składników odżywczych. W zamian grzyb dostaje od rośliny cukry. Wiadomo też, że mikoryzująca roślina jest bardziej oporna na wpływ suszy i działania patogenów. Istnieją 2 podstawowe rodzaje mikoryzy: 1) wewnętrzna (endomikoryza), z którą mamy do czynienia w 80% przypadków i 2) zewnętrzna (ektomikoryza), odpowiadająca za zaledwie 10% przypadków.
      Inkluzje opisane w periodyku New Phytologist obrazują rozmaite stadia rozwoju i dokumentują wiele szczegółów morfologicznych. Mikoryza jest czymś niezwykle rzadkim w zapisie kopalnym; dotąd znaleziono jeszcze tylko jedną skamieniałość mikoryzy - wyjaśnia Alexander Schmidt z Uniwersytetu w Getyndze.
      W oparciu o specyficzny skład chemiczny bursztynu, a także analizę pyłków i skamieniałości znalezionych w pobliżu akademicy stwierdzili, że najprawdopodobniej grudka żywicy pochodzi od przedstawiciela rodziny dwuskrzydłowatych (Dipterocarpaceae); obecnie są to dominujące drzewa w lasach deszczowych południowo-wschodniej Azji.
      W odróżnieniu od innych bursztynów, właściwości chemiczne bursztynu indyjskiego pozwalają na jego łatwe rozpuszczenie w rozpuszczalnikach organicznych. Dzięki temu byliśmy w stanie wyekstrahować jedną z mikoryz z bursztynu i przeprowadzić analizy ultrastrukturalne za pomocą mikroskopu elektronowego. W ten sposób zbadaliśmy skamieniałą mikoryzę tak samo szczegółowo, jak przetestowalibyśmy żywe organizmy symbiotyczne - podkreśla Christina Beimforde. Naukowcy odkryli też melaninę. To pierwszy przypadek znalezienia barwnika w sfosylizowanym grzybie bądź bursztynie.
×
×
  • Create New...