Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Niektórzy mówią (a inni śpiewają), że nic dwa razy się nie zdarza. Pewnie jest w tym sporo prawdy, ale czy to samo powiedzenie ma rację bytu w biologii? Badacze z Uniwersytetu Kalifornijskiego postanowili to sprawdzić.

Badania przeprowadzone na amerykańskiej uczelni są niczym innym, jak unowocześnioną wersją eksperymentów prowadzonych w XIX wieku przez Grzegorza Mendla, pioniera genetyki. Tym razem jednak, zamiast oceniać wyłącznie wygląd badanych roslin, naukowcy wykorzystali testy genetyczne pozwalające na śledzenie ewolucji niemal w czasie rzeczywistym.

Obiektem studium był orlik - roślina wieloletnia z rodzaju Aquilegia. Charakterystyczną cechą tego organizmu jest wytwarzanie kwiatów w jednym z dwóch kolorów: czerwonym oraz białawo-żółtym. Pociąga to za sobą ogromne konsekwencje, gdyż jaskrawe kwiaty są zapylane niemal wyłącznie przez kolibry, zaś te bardziej płowe - przez motyle z rodziny zawisakowatych (Sphingidae).

Nieco wcześniej wykazano, że liczebność motyli oraz kolibrów wywiera istotny wpływ na zmianę koloru kwiatów orlika. Wiąże się to ze zjawiskiem selekcji naturalnej - rośliny wytwarzające kwiaty "dopasowane" do preferencji zwierząt będą rozwijały się szybciej od konkurentów.

Bardzo podobnie wygląda kwestia zmiany kształtu kwiatów w reakcji na kształty aparatów gębowych owadów oraz ptasich dziobów. Co ważne, zarówno zmiana barwy, jak i kształtu kwiatów jest z punktu widzenia populacji odwracalna i po upływie dostatecznie długiego czasu wygląd roślin powraca do stanu sprzed mutacji.

Teraz naukowcy postanowili pójść o krok dalej. Dzięki badaniom z zakresu genomiki zidentyfikowali 34 geny biorące udział w wytwarzaniu poszczególnych barwników. Do zbadania pozostaje więc "tylko" sekwencja mutacji utrwalanych w populacji pod wpływem zmian w otoczeniu. Mówiąc najprościej, badacze chcą sprawdzić, czy za każdym razem orlik będzie ewoluował w identyczny sposób, tzn. na drodze mutacji w tych samych genach.

Ostatecznie chcemy wiedzieć, czy ewolucja może być przewidywalna, tłumaczy prof. Scott A. Hodges, kierownik badań. Wiedza zdobyta dzięki wysiłkom jego zespołu może mieć niebagatelne znaczenie dla lepszego zrozumienia procesów adaptacji organizmów żywych do warunków środowiska.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Hm, interesujące... Spodziewają się tu mutacji? Poważnie by to zmieniło genetykę populacji.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Raczej spodziewają się konkretnych i powtarzalnych mutacji w konkretnych genach w reakcji na konkretną zmianę warunków otoczenia. A to już mogłoby być (nie)małą sensacją.

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
      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
      Jak Kościół katolicki odnosi się do teorii ewolucji Darwina? Od czasu otwarcia archiwów Świętego Oficjum w 1997 roku możliwe stało się poznanie tego zagadnienia w sposób obiektywny i całościowy.
      „Kościół a ewolucja” ukazuje jasny i kompletny obraz kontrowersji wokół teorii Darwina w teologii katolickiej i w świecie nauk przyrodniczych. Wyjaśnia m.in. czym jest teoria inteligentnego projektu, czym teistyczny ewolucjonizm, a czym kreacjonizm. Pomimo tego, że napisana jest jako praca naukowa utrzymana została w lekkim i przystępnym stylu.
      Czytając ją, prześledzisz debaty dziewiętnastowiecznych teologów i wypowiedzi współczesnych papieży. Dowiesz się, co na temat ewolucji mówi kard. Ch. Schönborn oraz dlaczego jego stanowisko skrytykował bp J. Życiński. Książka Michała Chaberka skierowane jest do wszystkich odważnych ludzi, którzy nie boją się myśleć.
      Ze strony wydawnictwa można pobrać plik ze spisem treści [PDF] oraz fragmentem książki [PDF].
      O autorze:
      Michał Chaberek – dominikanin, (ur. w 1980 r. w Gdańsku) – studiował zarządzanie na Uniwersytecie Gdańskim oraz teologię w Kolegium Dominikanów w Warszawie i Krakowie. W 2007 roku przyjął święcenia kapłańskie. Trzy lata pracował w Lublinie, pełniąc posługę duszpasterza akademickiego, katechety i rekolekcjonisty. W 2011 obronił doktorat z teologii fundamentalnej na UKSW. W tym samym roku uczestniczył w elitarnym seminarium naukowym organizowanym przez Discovery Institute w Seattle. Interesuje się teorią inteligentnego projektu, historią teologii i nauczaniem św. Tomasza z Akwinu. Mieszka w Warszawie.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy od dziesięcioleci spierają się, dlaczego języki ewoluują. Wybitny językoznawca, Noam Chomsky uważa, że języki nie wyewoluowały po to, by ludzie mogli się komunikować. Ta funkcja to jedynie produkt uboczny prawdziwego celu pojawienia się języków, jakim ma być zapewnienie możliwości myślenia, ustrukturyzowania myśli.
      Dowodem na potwierdzenie tej teorii ma być istnienie wyrazów mających wiele znaczeń. W systemie, który służyłby komunikacji, takie słowa powinny być eliminowane, by nie utrudniać wzajemnego rozumienia się, nie powodować pomyłek.
      Teraz naukowcy z MIT-u wysunęli inną teorię. Twierdzą, że słowa o wielu znaczeniach istnieją po to, by komunikacja była bardziej efektywna. By można było używać tych samych krótkich dźwięków na oznaczanie różnych rzeczy. Zauważają, że pomyłek można uniknąć, gdyż w zdecydowanej większości przypadków z kontekstu wynika, o które znaczenie danego słowa chodzi.
      „Ludzie mówią, że wieloznaczność to problem w komunikowaniu się. Ale gdy zrozumiemy, że kontekst usuwa wieloznaczność, wówczas przestaje ona być problemem. Staje się czymś przydatnym, ponieważ pozwala na wykorzystywanie tych samych wyrazów w różnych kontekstach“ - mówi profesor Ted Gibson.
      Naukowcy hipotetyzują, że słowa o wielu znaczeniach to takie, które są najłatwiejsze do przetwarzania w procesie mowy. Dlatego też mają dużo znaczeń - ich wykorzystywanie jest bowiem najbardziej efektywne. Uczeni stwierdzili, że jeśli mają rację, to wyrazy o mniejszej liczbie sylab, łatwiejszej wymowie i częstszym występowaniu powinny mieć więcej znaczeń niż inne słowa.
      Aby sprawdzić swoje przypuszczenie Gibson i współpracujący z nim Steven Piantadosi i Harry Tily, zbadali słowniki języków angielskiego, holenderskiego i niemieckiego. Porównując właściwości wyrazów z liczbą ich znaczeń stwierdzili, że ich przepuszczenia były prawdziwe. Wyrazy częściej występujące, o mniejszej liczbie sylab i lepiej pasujące do dźwięków typowych dla danego języka, miały więcej znaczeń niż inne wyrazy.
      Naukowcy wyjaśniają, że w procesie komunikacji nadawca jest zainteresowany przekazaniem jak największej liczby informacji za pomocą jak najmniejszej liczby słów, a odbiorcę interesuje jak najpełniejsze i najdokładniejsze zrozumienie przekazu. Jednak, jak zauważają uczeni, bardziej ekonomicznym jest wymuszenie na odbiorcy, by pewne informacje wnioskował z kontekstu, niż wymaganie od nadawcy, by wszystko dokładnie wyjaśniał. W ten sposób powstaje system, w którym „najłatwiejsze“ wyrazy mają więcej znaczeń, gdyż z kontekstu wynika to właściwe.
      Tom Wasow, profesor językoznawstwa i filozofii z Uniwersytetu Stanforda uważa prace uczonych z MIT-u za bardzo ważne. „Można by się spodziewać, że skoro języki podlegają ciągłej ewolucji, to będzie z nich usuwana niejednoznaczność. Jednak gdy przyjrzymy sie językom naturalnym zauważymy, że w dużej mierze są one niejednoznaczne. Wyrazy mają wiele znaczeń, istnieje wiele sposobów na ich ułożenie w ciąg wypowiedzi... Badania te przyniosły naprawdę ważkie argumenty wyjaśniające, dlaczego niejednoznaczność jest w procesie komunikacji czymś funkcjonalnym, a nie dysfunkcyjnym“.
      Piantadosi zauważa, że spostrzeżenia jego i jego kolegów mają olbrzymie znaczenie dla specjalistów pracujących nad rozumieniem języka naturalnego przez maszyny. Ludzie bardzo dobrze radzą sobie z wieloznacznością, jednak dla komputerów jest to bardzo poważny problem. Gibson zauważa jednak, że eksperci od dawna zdają sobie sprawę z wyzwań, jakie stoją przed maszynami, a dzięki badaniom zespołu z MIT-u zyskali lepsze teoretyczne i ewolucyjne wyjaśnienie istnienia wieloznaczności.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Podczas 219. spotkania Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego poinformowano, jakiego koloru jest... Droga Mleczna. Jej barwa widziana z Ziemi nie odpowiada rzeczywistemu kolorowi.
      Jak poinformowali astronomowie, Droga Mleczna jest... biała, ale ma inny odcień niż możemy zaobserwować. Jej barwa jest taka, jak kolor czystego śniegu godzinę po wschodzie lub godzinę przed zachodem Słońca. Taki właśnie kolor dominuje w naszej galaktyce.
      Tego typu informacja nie jest tylko i wyłącznie ciekawostką. Dla astronomów jednym z najważniejszych parametrów jest rzeczywisty kolor galaktyk. Mówi on, ile lat liczą sobie gwiazdy, jak dawno powstały, czy nadal się formują czy też istnieją od miliardów lat - wyjaśnia Jeffrey Newman z University of Pittsburgh.
      Określenie koloru Drogi Mlecznej nie było łatwe. Po pierwsze, sami stanowimy jej część, zatem nie możemy obserwować jej z zewnątrz. Po drugie, większość widoku blokuje pył.
      Dlatego też Newman i jego student Tim Licquia posłużyli się metodą pośrednią. Znając masę Drogi Mlecznej i tempo formowania się gwiazd, skorzystali ze Sloan Digital Sky Survey, w którym znajdują się dane o milionie galaktyk. Wybrali z nich galaktyki o podobnych charakterystykach do Drogi Mlecznej i uśrednili wyniki. Najlepszy opis koloru, jaki mogę dać, to kolor, który zobaczymy, gdy godzinę po świcie lub godzinę przed zmierzchem będziemy patrzyli na świeży wiosenny śnieg o drobnych ziarnach. Właśnie takie spektrum światła mogą widzieć astronomowie obserwujący z zewnątrz Drogę Mleczną - dodał Newman. Temperatura koloru mieści się pomiędzy tradycyjną żarówką a słońcem w zenicie.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Szympansy prawdopodobnie łączą dźwięki z kolorami. Wysokim dźwiękom przypisują jaśniejsze kolory, a niższym - ciemniejsze. To wskazuje, że nie tylko ludzie doświadczają zjawiska synestezji.
      Vera Ludwig z Charité - Universitätsmedizin Berlin, która prowadziła badania, mówi, że niemal wszyscy ludzie łączą wysokie tony z jasnymi kolorami, a niskie z ciemnymi. Zdaniem uczonej zdolność do takich wyobrażeń jest łagodną formą synestezji.
      Ludwig chciała się dowiedzieć, czy ludzie uczą się takiego a nie innego przyporządkowania dźwięków barwom od innych ludzi czy też jest to zdolność wrodzona. Dlatego rozpoczęła badania na szympansach.
      Wraz z kolegami z Kyoto University badała 6 szympansów w wieku 8-32 lat. Zwierzętom pokazano czarne oraz białe kwadraty na ekranie komputera i nauczono je, że jeśli wybiorą kwadrat takiego koloru, jak kwadrat wzorcowy, otrzymają nagrodę. Podczas eksperymentów małpy słyszały też wysokie i niskie dźwięki. Okazało się, że gdy odgrywano wysoki ton wtedy, gdy należało wybrać biały kwadrat, a niski gdy prawidłowym wyborem był czarny, odsetek prawidłowych wyborów wynosił 93%. Gdy natomiast białemu kwadratowi przyporządkowano niskie dźwięki, a czarnemu wysokie, odsetek ten spadł do około 90%. Wyniki uzyskane przez małpy porównano z wynikami grupy 33 ludzi. Homo sapiens zrobili jednak zbyt mało błędów, by można było wykazać wpływ dźwięku na wybór, jednak uczeni zauważyli, że gdy przy kolorach odgrywano właściwe dźwięki, ludzie szybciej dokonywali wyboru.
      Na podstawie eksperymentu Ludwig wnioskuje, że język nie jest potrzebny do odczuwania synestezji i sądzi, że zdolność tę dziedziczymy po wspólnym przodku.
      Inni naukowcy ostrożnie podchodzą do badań Ludwig. Edwart Hubbard z Vanderbilt University przypomina, że u ludzi synestezja dotyczy też słów, cyfr i innych zjawisk. Przyznaje jednak, że badania są interesujące i mogą wskazywać na istnienie pewnych rodzajów synestezji u innych gatunków.
      Z kolei Danko Nikolic z Instytut Maksa Plancka wątpi, czy badania wykazały istnienie synestezji u małp, zwracając uwagę, że zbyt wiele zjawisk jest określanych mianem synestezji.
      Sama Ludwig przyznaje, że udowodnienie istnienia synestezji u zwierząt jest bardzo trudną sprawą, gdyż u samych ludzi występuje ona bardzo rzadko i jest niezwykle subiektywnym zjawiskiem.
      Tymczasem jej japońscy współpracownicy szukają innych jej przykładów u szympansów. Przypominają, że np. ludzie kojarzą duże przedmioty z niskimi dźwiękami.
×
×
  • Create New...