Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Pszczeli ul uchodzi za wzór gniazda idealnego, w którym każdy zna swoją rolę i dba o dobro ogółu. Rzeczywistość jest jednak bardziej skomplikowana - siedziba tych szlachetnych owadów jest bowiem pełna spiskowców, którzy tylko czekają na okazję, by nieco poleniuchować i przy okazji zwiększyć udział swojego materiału genetycznego w genomie populacji.

Populacja pszczół skupiona jest wokół królowej, zwanej także matką. To ona odpowiada za składanie jaj, otrzymując w zamian pełną opiekę ze strony robotnic oraz nasienie od samców, czyli trutni. Wszystko wydaje się więc doskonale funkcjonować, lecz... to tylko pozory. Wewnątrz ula pszczoły wciąż trwa bowiem walka o możliwość rozmnażania "na własną rękę".

Część robotnic składa własne, niezapłodnione jaja. Wykluwają się z nich w pełni sprawne, lecz niezdolne do płodzenia własnego potomstwa samce. Królowa i jej służba pilnują co prawda, by robotnice nie rozmnażały się zbyt intensywnie, lecz dla tych ostatnich gra jest warta świeczki. Jeżeli bowiem jaja zostaną zaakceptowane, przyszła matka zostaje otoczona opieką i nie musi brać udziału w ryzykownych zajęciach, takich jak poszukiwanie pożywienia. Efektem jest trzykrotne wydłużenie czasu życia.

Aby sprawdzić, jak intensywna walka o rozmnażanie się zachodzi wewnątrz ula, zespół Denise Alves z Uniwersytetu w Sao Paolo postanowił zbadać 45 populacji pszczół Melipona scutellaris, znanych z niezwykle rozbudowanego życia społecznego. Do badania pobrano łącznie materiał genetyczny od niemal 600 samców.

Wyniki studium zaskoczył nawet samych autorów. Jak się bowiem okazało, aż 11% osobników pochodziło nie od królowej, a od robotnic - to odsetek znacznie wyższy od spodziewanego. Jakby tego było mało, aż 77% robotnic-matek należało do potomstwa... poprzedniej królowej, a nie tej dominującej w ulu w momencie wykonania testów. 

Jak twierdzi pani Alves, badania przeprowadzone przez jej zespół są pierwszymi, w których udało się ustalić rodzicielstwo trutni z tak wysoką precyzją. Dzięki najnowszemu studium odkryto także, że walka o rozsiewanie własnego materiału genetycznego zachodzi nie tylko pomiędzy królową-matką i robotnicami, lecz także pomiędzy potomstwem dawnej, obalonej już królowej.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Albo ja czegoś tutaj nie rozumiem, albo ten artykuł jest niewyraźny: w jaki sposób zrodzenie bezpłodnego potomstwa miałoby wpływać na przedłużenie własnego kodu genetycznego?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Tu raczej nie chodzi o przedłużenie, lecz

zwiększyć udział swojego materiału genetycznego w genomie populacji.

zwiększenie. Innymi słowy nie jest ważne aby materiał genetyczny przetrwał, tylko, żeby dzieci odwalały za nie robotę. Tak to widzę

Share this post


Link to post
Share on other sites

No dobrze, zwiększenie udziału w genomie populacji - rzecz ewolucyjnie bez znaczenia jeśli nie przekłada się to na dalsze rozpowszechnienie danego genu, a tutaj się nie przekłada (bo potomstwo jest bezpłciowe).

 

Więc teraz pytanie: jak niby ta właściwość miała zaistnieć ewolucyjnie? Przecież musiała dawać korzyść która może być przekazana dalej. Na tym polega rozpowszechnienie się danego genu w populacji. Osobniki odnoszą korzyści z danego genu i dzięki temu mają większą szansę na potomstwo ergo: stają się powszechniejsze, niż osobniki bez tej korzyści. Wygoda (korzyść) osobnika który i tak nie przekaże genów dalej nie znaczy tutaj absolutnie nic, bo ginie wraz z nim.

 

Więc jeśli już to trzeba szukać odpowiedzi np. w ewolucji królowych. Mamy np. grupę królowych z jednego miotu; jedna z nich ginie i zostaje zastąpiona obcą królową, ale wtedy robotnice jakie przejmuje, zaczynają olewać pracę. To jedna z możliwych odpowiedzi. Ale dlaczego królowe dopuszczają w ogóle ten rozród? Bo może był jakość korzystny dla gniazda, a dopiero później wykorzystany jako spisek ;)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Korzyść jest bardzo prosta: im więcej osobników się rozmnaża, tym większa jest różnorodność genetyczna populacji. A to oznacza mniejszą podatność na patogeny i większą szansę przetrwania całej kolonii.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Powiedz mi mikroos jakim cudem:

 

zakładając, że bez "x" (czyli osobników powstających w opisanym trybie) populacja jest jakość tam  podatna na patogeny, co to daje, że owo "x" nie jest na nie podatne jeśli "x" nie może zapewnić przetrwania kolonii (jest bezpłciowe), ani dostarczyć w żaden sposób swoich genów do płodnej populacji. Owo "x" wręcz przynosi tutaj negatywy, gdyż samo może być podatne na inne choroby - na które odporny jest ogół - i, poprzez mutację patogenu, wprowadzić go do populacji.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Szansa na taką mutację, która akurat spowoduje rozprzestrzenienie się patogenu na nowe osobniki, jest mniejsza niż prawdopodobieństwo tego, że jeśli wszystkie osobniki będą bardzo zbliżone, to jeden z nich przywlecze ten patogen do ula.

 

Zwróc uwagę, że sam fakt istnienia "x" oznacza, że robotnice z poprzedniego pokolenia (tzn. potomstwo poprzedniej matki) żyją dłużej. To z kolei oznacza, że jeżeli "n" robotnic udaje się na zbieranie nektaru, to szansa na zawleczenie do ula patogenu zdolnego do wybicia całej populacji jest mniejsza, niż gdyby liczebność grupy wynosiła "n", ale wszystkie osobniki były identyczne. Bo korzyścią tak naprawdę nie jest fakt istnienia "x" (chociaż częściowo też, bo są inne od ogółu i jest to korzystne dla całej populacji), ale fakt, że robotnice z poprzedniego pokolenia żyją dłużej.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Ale te robotnice - zgodnie z artykułem - właśnie zyskują możliwość siedzenia w ulu; nie latają po nektar. Trutnie zaś - które owe robotnice rodzą - nie latają po nektar z definicji.

 

Mamy więc dodatkową populację siedzącą w ulu, która nie może wnieść swojej odporności do ogółu populacji, ale może być żerem dla patogenów na które reszta jest odporna.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Ale nie sądzę, by ta opieka była dożywotnia. Niemal na pewno trwa ona tylko przez pewien czas, ale korzyść w postaci wydłużenia czasu życia (a więc czasu, przez który populacja jest bardziej różnorodna) jest długofalowa.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Zwiększa długość życia trzykrotnie, ale nie jest dożywotnia? No nie wiem - możliwe. W każdym razie za dużo gdybania jak dla mnie.

 

W każdym razie- piszesz o dobru populacji, tym czasem od dłuższego czasu (popularnie: od Dawkinsa), lepiej mówić o dobru genu. Wprost nie istnieje ono dla starej królowej; istnieć może dla nowej królowej: jej geny coś na tym zjawisku zyskują (i dlatego nowa królowa dopuszcza większe mnożenie robotnic starej; dlaczego one się nie przestają mnożyć?). Jeśli zaś myśleć nie-wprost, to może istnieje korzyść dla genów starej królowej: szkodzi nowej (robotnice starej królowej po zmianie władzy częściej składają jaja; dlaczego nowa królowa tego nie blokuje?) i zapewnia większą szansę sukcesu dla innych królów z jej miotu. W tych rozważaniach można szacować zarówno pozytywny czy negatywny sens działania patogenów, jak i np. marnowanie zasobów ula przez leniuchów.

 

To nie jest jednoznaczne. I dlatego - artykuł jest niewyraźny.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Ale zobacz, że dobro genu w tym wypadku pokrywa się z dobrem ogółu. Populacja pszczela charakteryzuje się tak silnymi więziami, że żaden osobnik nie jest w stanie przetrwać sam, więc dobór naturalny przybiera u pszczół dość nietypową formę - jednostką jest nie osobnik, ale raczej stado. Praktycznie nie ma też czegoś takiego, jak dobór partnera - jest jedna królowa i trutnie, które są de facto potomkami jej samej. Jedynym "urozmaiceniem" jest właśnie materiał genetyczny dawnej królowej. Chyba zgodzisz się ze mną, że różnorodnosć jest dla populacji korzystna, więc przy tak małej liczbie dostępnych alternatyw materiał genetyczny dawnej królowej jest na wagę złota. Być może właśnie dlatego powstał system ochrony robotnic decydujących się na rozród (nawet jeśli powstające w ten sposób trutnie są bezpłodne, to jednak wnoszą one różnorodnosć do genomu populacji) - pszczoły odnalazły złoty środek pomiędzy ochroną materiału genetycznego królowej (stąd niszczenie jaj) i jednoczesną ochroną róznorodności.

 

Swoją drogą, oznacza to też, że - jak na ironię - populacja staje się całkowicie zdana na kaprysy ewolucji. Jeżeli matka ma defekt, cierpi cała populacja, a nie tylko pojedyncze osobniki, jak u większości zwierząt.

 

Ogólnie mówiąc zgadzam się, że nie wszystko jest jasne - powiedziałbym jednak, że to nie artykuł jest dostatecznie informatywny, tylko raczej poziom naszej wiedzy na ten temat jest wciąż niedostateczny.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Matka to porządnie odżywiona pszczoła, robotnice są niedożywione , duży współczynnik lewych jaj to wynik dobrego (obfitego) zbioru miodu (nie nalatały się) .

Oznacza też że w ulu jest za ciasno i potrzebna nowa matka która z częścią wiernej populacji wyruszy na skolonizowanie kolejnego ''ula''. 8) 

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

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Diety samic i samców pszczół (Apoidea) z jednego gatunku są bardzo różne. Niekiedy są tak różne jak u odmiennych gatunków.
      Jeśli będziemy mieć lepsze pojęcie, co sprawia, że kwiaty są atrakcyjne dla różnych pszczół, być może uda nam się zaplanować skuteczniejszą ochronę - podkreśla Michael Roswell z Rutgers University.
      Pięć lat temu, gdy członkowie zespołu prof. Rachael Winfree oceniali programy tworzenia habitatów dla zapylaczy, Roswell zauważył, że pewne kwiaty są bardzo popularne wśród samców, a inne wśród samic pszczół. To spostrzeżenie zainspirowało badanie, w ramach którego biolodzy chcieli sprawdzić dla jak największej liczby gatunków, czy samce i samice odwiedzają inne rodzaje kwiatów.
      W New Jersey naukowcy zebrali 18.698 pszczół reprezentujących 152 gatunki. Na terenie 6 półdzikich łąk owady odwiedziły 109 gatunków kwiatów. Łąki uprawiano w taki sposób, by promować głównie rodzime gatunki atrakcyjne dla zapylaczy.
      Dane zbierano w szczycie kwitnienia przy maksymalnej długości dnia (od 6 czerwca do 20 sierpnia 2016 r.) i w czasie ładnej pogody (gdy było na tyle słonecznie, że badacze widzieli swój cień i nie padało). Każde ze stanowisk było odwiedzane przez 3 kolejne dni w 5 rundach 11-tygodniowego okresu badań.
      Choć stosunek liczby samców do samic był zmienny w przypadku różnych gatunków, ok. 18% schwytanych osobników (3372) to samce. Ogólny stosunek liczby samców do samic wynosił więc 0,22, ale zmieniał się on znacznie w zależności od rodzaju kwiatów.
      Autorzy publikacji z pisma PLoS ONE wyjaśniają, że samice budują, utrzymują i bronią gniazd, a także zbierają pokarm, zaś samce zajmują się głównie poszukiwaniem partnerek. Obie płcie piją nektar, ale tylko samice zbierają pyłek dla młodych; ich wskaźnik żerowania jest więc większy niż samców.
      Z punktu widzenia samych kwiatów samce i samice są równie ważnymi zapylaczami; samice są o tyle bardziej produktywne, że spędzają więcej czasu, żerując na kwiatach.
      Samce niektórych gatunków pszczół podróżują z rejonów, w których przyszły na świat. Pamiętając o ich preferencjach dot. kwiatów, można, wg Roswella, pomóc w utrzymaniu zróżnicowanych genetycznie populacji pszczół.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      W jaki sposób ochronić niedostępne z różnych względów dla zwiedzających zabytki przed wandalami, gdy wszystkie zastosowane wcześniej środki zawiodły? Ustawić tam ule.
      Na taki właśnie pomysł wpadły władze walijskiego Greenfield Valley Heritage Park. Rada hrabstwa Flintshire ma się zająć projektem na jednym z najbliższych posiedzeń.
      Ze względu na obawy dotyczące kondycji obiektu, tereny wokół młyna Greenfield zostały zamknięte latem zeszłego roku, podobnie zresztą jak pobliskie trasy wycieczkowe. Menedżer młyna Peter Wright podkreśla, że zniszczenie młyna to nie tylko skutek wieku, ale i ataków wandali. Wg niego, trudno byłoby powstrzymać ludzi zdecydowanych gdzieś wejść, skoro zamknięty budynek znajduje się na ogólnodostępnym terenie. Pszczoły mogłyby rozwiązać problem. Dodatkową korzyścią byłoby pozyskiwanie miodu i zapylanie założonych w dolinie łąk.
      Barbara Chick z Walijskiego Stowarzyszenia Pszczelarzy przypomina jednak o względach bezpieczeństwa. Niektórzy mogą być przecież uczuleni na jad.
      Dookoła młyna ma zostać wzniesione ogrodzenie, co pozwoliłoby otworzyć szlaki. Trwa jednak dyskusja, co zrobić, by obiekt nie popadł jeszcze bardziej w ruinę, a przyroda dalej się spokojnie rozwijała.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Plemniki golców (Heterocephalus glaber) są bardzo zniekształcone i wolne. Biolodzy sądzą, że dzieje się tak z powodu braku konkurencji między gametami. Dominująca samica - królowa - decyduje, z którym samcem chce kopulować i tłumi instynkty reprodukcyjne pozostałych.
      Zespół Liany Maree z University of the Western Cape pobrał próbki spermy trzymanych w niewoli golców. Testy ujawniły wiele nieprawidłowości. Zdolność poruszania się zachowało zaledwie 7% plemników, w dodatku pływały one z prędkością zaledwie ok. 35 mikrometrów na sekundę (najwolniej u wszystkich ssaków).
      Stwierdzono skrajny polimorfizm plemników, a większość sklasyfikowano jako anormalne. Główki plemników przyjmowały wiele różnych kształtów. Były kuliste, owalne, wydłużone, asymetryczne i amorficzne. Chromatyna w jądrze wydawała się nieregularna i zdezorganizowana (między jej skupiskami znajdowało się np. dużo wolnej przestrzeni). We wstawce występowało od 5 do 7 okrągłych lub owalnych mitochondriów. W takich okolicznościach nie powinno dziwić, że bez energii do napędu plemniki golców poruszają się tak wolno. Dla porównania: ludzkie plemniki w sekundę przebywają ok. 0,1 mm.
      Golec jest dobrym modelem tego, co dzieje się z ludźmi - uważa Maree, nawiązując do tendencji monogamicznych w obrębie naszego gatunku. Wcześniejsze badania wykazały, że u człowieka porusza się ok. 60% plemników, podczas gdy u bardziej promiskuitycznych gatunków odsetek ten wzrasta do 95%.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Królowe gatunków os, w których gniazdach występuje kilka monarchiń, umieją odróżniać "twarze", natomiast królowe gatunków z władzą sprawowaną przez jedną samicę nie zostały wyposażone przez naturę w taką umiejętność.
      Michael Sheehan i Elizabeth Tibbetts z University of Michigan w Ann Arbor prowadzili eksperymenty z dwoma gatunkami os: Polistes fuscatus, które rozpoznają twarze oraz Polistes metricus, które w ogóle sobie z tym nie radzą.
      Naukowcy zakładali, że królowe P. fuscatus muszą znać swoje miejsce w szeregu, inaczej o harmonii w gnieździe można tylko pomarzyć. Dla P. metricus problemy spokrewnionych os powinny być czymś zupełnie niezrozumiałym, bo tu rządzi jeden osobnik.
      Podczas eksperymentów Amerykanie wpuszczali pojedyncze osy do labiryntu w kształcie litery T z podłączoną do prądu podłogą. Docierając do rozgałęzienia, owady musiały wybrać, którędy dalej iść. Każdą z odnóg oznaczono zdjęciem osiej głowy. Jedno wiodło do korytarza z bezpieczną podłogą, w przypadku drugiego należało się liczyć z porażeniem prądem. W kolejnych próbach zamieniano zdjęcia i położenie obu korytarzy.
      Chcąc uniknąć porażenia, osy musiały odróżniać fizjonomie. Okazało się, że królowe P. fuscatus potrafiły tego dokonać po 40 próbach, a P. metricus były niewyuczalne. Sheehan i Tibbetts uważają, że zdolność rozpoznawania twarzy pojawiła się u os w wyniku działania presji ewolucyjnej.
      Para akademików prowadziła też testy z labiryntami, gdzie na rozstaju dróg umieszczano figury geometryczne i symbole (trójkąty czy krzyże) oraz zmodyfikowane twarze. Ku zdziwieniu wszystkich, P. fuscatus potrzebowały o wiele więcej czasu, by na podstawie symboli nauczyć się, który z nich oznacza bezpieczną drogę.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Foki szare (Halichoerus grypus) mają różne osobowości, które wpływają na stopień, do jakiego strzegą i opiekują się młodymi.
      Naukowcy z dwóch brytyjskich uniwersytetów (St Andrews i w Durham) badali kolonię fok ze szkockiej wyspy North Rona. Zauważyli, że samice tego gatunku przejawiały wiele stylów opieki rodzicielskiej. Niektóre były niezwykle troskliwe, inne nie za bardzo.
      Obserwację prowadzono w czasie dwóch sezonów rozrodczych (między wrześniem a listopadem). Naukowcy posłużyli się zdalnie sterowanym pojazdem wyposażonym w kamerę. W ten sposób mogli ocenić reakcje 28 fok na zewnętrzne bodźce, także te zagrażające. W jednym ze scenariuszy z pojazdu odtwarzano wycie wilków. Niektóre zwierzęta w ogóle się nim nie interesowały, a u części sytuacja ta wzbudzała agresję i odpychanie maszyny pyskiem. Na razie zespół nie umie wyjaśnić, czemu zakres reakcji jest tak szeroki.
      W ciągu 11 minut akademicy zliczali częstotliwość kontroli rodzicielskich, gdy matki unosiły głowę, by sprawdzić, co się dzieje z młodym. Ich zadanie ułatwiał fakt, że rozmnażając się, foki powracają w to samo miejsce, poza tym poszczególne osobniki łatwo odróżnić, bo mają unikatowe umaszczenie.
      Nasze badania pokazują, że nie ma czegoś takiego jak przeciętna foka. Poszczególne osobniki zachowują się różnie, a różnice te są konsekwentnie podtrzymywane. Nie wiadomo, czemu samice przejawiają stałe wzorce sprawdzania, co się dzieje z młodymi. Można by się spodziewać, że powinny zmieniać swoje zachowanie w zależności od sytuacji, ale nieuważne matki pozostawały nieuważne - wyjaśnia dr Sean Twiss z Durham University.
      Naukowcy oceniali także reakcje samców na zdalnie sterowany pojazd. Niektóre zaczynały uciekać, a część, zwłaszcza osobniki dominujące, próbowała go zastraszać, np. otwierając pysk.
      Zarówno u samic, jak i u samców zachowanie nie było związane z takimi czynnikami, jak wielkość czy wiek. Przyszłe badania mają pomóc w zrozumieniu natury i skutków ekologicznych międzyosobniczego zróżnicowania zachowań (czy stałe w czasie wzorce zachowania ograniczają zdolność jednostek i potencjalnie całych gatunków do przystosowania się do zmiany klimatu, habitatu i dostępności zasobów).
×
×
  • Create New...