Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Zaklepane przed wylęgiem
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Nauki przyrodnicze
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Motyle – zarówno te dzienne jaki i nocne, czyli ćmy – to jeden z najbardziej rozpowszechnionych rzędów owadów. Ćmy pojawiły się około 300 milionów lat temu. W 2019 roku dowiedzieliśmy się, że przed około 100 milionami lat grupa nocnych motyli zaczęła latać za dnia, by korzystać z bogatych w nektar kwiatów. Tym samym udowodniono, że nieprawdziwa jest hipoteza, jakoby motyle dzienne pojawiły się już po zagładzie dinozaurów, by uniknąć polujący na ćmy nietoperzy. Dotychczas jednak sądzono, że motyle dzienne po raz pierwszy wyewoluowały w Azji. Teraz okazuje się, że to nieprawda.
Akito Kawahara, kurator zbiorów motyli we Florida Museum of Natural History, i jego zespół przeprowadzili analizy genetyczne niemal 2300 gatunków motyli reprezentujących wszystkie rodziny i 92% rodzajów z rzędu Lepidoptera. Stworzyli największe na świecie drzewo genealogiczne motyli i dowiedli, że motyle dzienne po raz pierwszy wzbiły się do lotu w Ameryce Północnej i Środkowej. Żywiły się wówczas roślinami z rodziny bobowatych.
To było moje marzenie z dzieciństwa. To coś, co chciałem zrobić od czasu pierwszej wizyty w Amerykańskim Muzeum Historii Naturalnej gdy byłem dzieckiem i gdy na drzwiach biura kuratora zobaczyłem drzewo genealogiczne motyli. To jednocześnie najtrudniejsze badania naukowe, w jakich brałem udział. Wymagały one wielkiego wysiłku ze strony ludzi na całym świecie, cieszy się Kawahara.
Obecnie istnieje około 19 000 gatunków motyli dziennych. Zrekonstruowanie ich historii na przestrzeni 100 milionów lat było trudnym zadaniem. Wymagało zebrania danych o miejscach występowania poszczególnych gatunków motyli oraz roślin, z których korzystają. Dane takie nie były jednak przechowywane w jednym miejscu, znaczna ich część nie była zdigitalizowana, konieczne było przeszukiwanie publicznie dostępnych baz danych, poszukiwanie książek oraz artykułów naukowych, tłumaczenie ich z różnych języków, przeglądanie zbiorów muzealnych i innych miejsc, w których znajdowały się użyteczne informacje o motylach.
Naukowcy przeanalizowali też 11 niezwykle rzadkich skamieniałości motyli, które wykorzystali do kalibracji swojego drzewa genetycznego. Dzięki temu dowiedzieli się np. że motyle dzienne bardzo szybko się różnicowały, jedne grupy pokonywały w toku ewolucji olbrzymie odległości, inne zaś pozostawały w miejscu, mimo, że wokół nich swój bieg zmieniały rzeki, pojawiały się i znikały pasma górskie, przemieszczały się kontynenty.
Dzięki olbrzymiej pracy naukowców wiemy, że motyle dzienne pojawiły się po raz pierwszy gdzieś w Ameryce Środkowej i zachodnich częściach Ameryki Północnej. W tym czasie Ameryka Północna była przedzielona szerokim morzem, a Ameryka Północna i Południowa nie były jeszcze połączone. Mimo to motyle były w stanie pokonywać wielkie przestrzenie nad wodami i podbijały świat. Nie zawsze leciały najkrótszą drogą. Mimo że wówczas Ameryka Południowa i Afryka znajdowały się dość blisko siebie, motyle najpierw przeleciały do Azji, na Bliski Wschód i do Afryki Wschodniej. Dotarły nawet do Indii, które wówczas były wyspą. Największym ich wyczynem było zaś dotarcie do Australii, połączonej wówczas z Antarktyką. Oba kontynenty były ostatnią pozostałością Pangei. Nie można wykluczyć, że motyle żyły przez pewien czas w Antarktyce.
A przed około 45 milionami lat zjawiły się w Europie. Nie wiadomo, dlaczego zajęło im to tak dużo czasu, ale skutki tej późnej migracji widać do dzisiaj. W Europie, w porównaniu z innymi kontynentami, nie ma zbyt wielu gatunków motyli. A te które są, często występują w innych częściach świata, na przykład na Syberii i w Azji, mówi Kawhara.
Gdy już motyle zasiedlały jakiś obszar, szybko się różnicowały w zależności od występujących na nim roślin. Gdy z Ziemi zniknęły dinozaury, istniały już niemal wszystkie współczesne rodziny motyli, a każda z nich była w sposób szczególny powiązana z konkretnymi roślinami.
Gdy naukowcy porównali historię ewolucyjną motyli oraz roślin, na których żerują, stwierdzili, że dochodziło tutaj do wspólnej ewolucji. Naukowcy zauważyli, że obecnie 67,7% gatunków motyli to gatunki, które korzystają z jednej rodziny roślin, a 32,3% gatunków korzysta z dwóch lub więcej rodzin. Motyle żywiące się na bobowatych i wiechlinowatych często korzystają tylko z nich. Większość gatunków nie korzysta z roślin z innych rodzin. Bobowate i wiechlinowate są szeroko rozpowszechnione i występują niemal we wszystkich ekosystemach. Wiekszość z nich posiada też potężne chemiczne środki obronne odstraszające owady. Jednak od milionów lat rośliny te pozwalają, by motyle z nich korzystały.
Grupa Kawahary zauważyła też, że aż 94,2% gatunków motyli pożywiających się na więcej niż jednej rodzinie roślin, wybiera rośliny blisko spokrewnione. To zaś potwierdza wcześniejsze badania, z których wynikało, że spokrewnione ze sobą motyle żywią się na spokrewnionych ze sobą roślinach.
Ewolucja motyli i roślin okrytonasiennych jest ze sobą nierozerwalnie związana od samych początków istnienia tych roślin, a bliskie związki pomiędzy tymi organizmami doprowadziły do pojawienia się wspaniałej różnorodności i roślin, i zwierząt, dodaje profesor Pamela Soltiz z Florida Museum.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Samce i samice nie tylko wykazują różne zachowania seksualne, ale różnice te są ewolucyjnie zaprogramowane, dowiadujemy się z nowych badań przeprowadzonych na Uniwersytecie Oksfordzkim. Zespół pod kierownictwem doktora Tesuyi Noimy i doktor Anniki Rings wykazał, że układ nerwowy obu płci, pomimo bardzo podobnej budowy, przekazuje różne sygnały samcom, a różne samicom.
Naukowcy z Wydziału Fizjologii, Anatomii i Genetyki stwierdzili, że samce i samice muszek owocówek, pomimo niezwykle podobnego genomu i systemu nerwowego różnią się głęboko w sposobie inwestowania w strategie rozrodcze, które wymagają odmiennych adaptacji behawioralnych, morfologicznych i fizjologicznych.
U większości gatunków zwierząt występują międzypłciowe różnice w kosztach reprodukcji. Samice często odnoszą największe korzyści z wydania na świat młodych jak najwyższej jakości, podczas gdy samce często odnoszą korzyści z łączenia się z jak największą liczbą samic. W wyniku ewolucji pojawiły się więc głębokie różnice, służące zaspokojeniu tych potrzeb.
Uczeni z Oxfordu chcieli odpowiedzieć na pytanie, w jaki sposób różnice w międzypłciowych strategiach rozrodczych objawiają się na poziomie układu nerwowego i jak się mają do ograniczeń fizycznych, w tym ograniczeń dotyczących rozmiaru ciała czy wydatkowania energii, które są spowodowane faktem posiadania przez obie płcie bardzo podobnego genomu.
Naukowcy odkryli, że w mózgach samic i samców – pomimo podobieństw genetycznych – istnieją różnice w niektórych obszarach mózgu. Pozwalają one na istnienie znacząco odmiennych strategii, pomimo niewielkich różnic w samej architekturze połączeń pomiędzy neuronami.
Samce muszek owocówek zdobywają samice poprzez odpowiednie zachowania godowe. Zatem w ich strategii rozrodczej dużą rolę odgrywa możliwość gonienia samicy. Dla samic takie zachowania praktycznie nie mają znacznia. W ich przypadku ważny jest sukces potomstwa, a tutaj bardzo ważną rolę odgrywa umiejętność wyboru jak najlepszego miejsca złożenia jaj.
Brytyjscy uczeni badali różnice w działaniu czterech grup neuronów umieszczonych parami po jednej w każdej z półkul mózgu samców i samic. Odkryli, że połączenia pomiędzy neuronami w tych grupach przebiegają nieco inaczej, w zależności od płci badanego zwierzęcia. Okazało się, że dzięki tym różnicom samce odbierają więcej bodźców wzrokowych, a samice – węchowych. Co więcej, uczeni wykazali, że to właśnie te różnice odpowiadają za różnice w zachowaniu zwierząt. W przypadku samców jest to sterowana wzrokiem zdolność do podążania za samicą, w przypadku samic – zdolność do wspólnego składania jaj w najlepszych miejscach.
Te niewielkie różnice w połączeniach pomiędzy neuronami pozwalają na istnienie specyficznej dla płci strategii ewolucyjnej. Ostateczny cel tych różnic jest taki sam – odniesienie sukcesu reprodukcyjnego, stwierdzają autorzy badań.
To pierwsze badania, które wykazały istnienie bezpośredniego silnego związku pomiędzy różnicami w budowie mózgu, a zachowaniami typowymi dla danej płci.
Wcześniejsze badania na ten temat sugerowały, że istnienie międzypłciowych różnic w przetwarzaniu informacji sensorycznych może prowadzić do zachowań typowych dla płci. Jednak badania te ograniczały się do wykazania istnienia różnic neuroanatomicznych i fizjologicznych, bez udowodnienia ich związku z zachowaniami. My poszliśmy dalej. Powiązaliśmy anatomiczne różnice z charakterystyczną dla płci fizjologią, zachowaniem i rolami płciowymi, mówi profesor Stephen Goodwin, w którego zespole pracują autorzy badań.
Artykuł A sex-specific switch between visual and olfactory inputs underlies adaptive sex differences in behaviour jest dostępny na łamach Current Biology.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Wiemy, że kobiety żyją dłużej od mężczyzn. Średnia długość życia przedstawicielek płci pięknej jest o 7,8% większa, niż w przypadku panów. Jak się okazuje, ta różnica jest jeszcze większa w przypadku dziko żyjących ssaków. Przeciętna samica dzikiego ssaka żyje aż o 18,6% dłużej niż samiec
Największą różnice widać u kitanki lisiej, lwów, łosi, orek, kudu wielkiego i owiec, mówi profesor Fernando Colchero z Interdyscyplinarnego Centrum Dynamiki Populacji na Uniwersytecie Południowej Danii. Uczony wraz ze swoimi współpracownikami zebrali dane demograficzne dotyczące ponad 130 populacji dzikich ssaków i określili zarówno średnią długość życia, jak i ryzyko zgonu jako funkcję wieku dla obu płci.
Nie tylko okazało się, że samice żyją dłużej, ale również, że w większości populacji różnica ta jest większa niż w przypadku człowieka.
Dla około połowy zbadanych przez nas populacji ryzyko zgonu związane z wiekiem jest bardziej wyraźne u samic, niż u samców mówi Colchero. To zaś oznacza, że większa długość życia samic ma prawdopodobnie związek z innymi czynnikami, z którymi zwierzęta stykają się w ciągu dorosłego życia.
Powszechnie uważa się, że samce angażują się w potencjalnie niebezpieczną rywalizację seksualną i prowadzą bardziej ryzykowny tryb życia, co wpływa na ogólną średnią wieku. Jednak Colchero nie zauważył, by intensywność selekcji seksualnej miała bezpośredni wpływ na ryzyko zgonu wśród obu płci. Badania sugerują raczej, że ważniejsze są tutaj złożone interakcje pomiędzy cechami fizjologicznymi obu płci i warunkami środowiskowymi, w jakich żyją.
Obserwowaliśmy spore różnice. W przypadku niektórych gatunków to samce żyją najdłużej. Widzimy tam jasny trend statystyczny, który może być wyjaśniany na wiele różnych sposobów, dodaje profesor Dalia Conde z Wydziału Biologii.
Jedną z przyczyn, dla której samce żyją krócej, może być np. konieczność włożenia przez nich więcej energii w wyhodowanie cech potrzebnych do rywalizacji o samice, takich jak duże rogi. To wymaga sporo energii, a jeśli dany gatunek żyje w trudnych warunkach środowiskowych, to połączenie obu elementów może negatywnie wpływać na szanse na przeżycie. Inne możliwe wyjaśnienie mówi, że przyczyną są androgeny. Samce wytwarzają je więcej niż samice. Androgeny wpływają na wydajność układu odpornościowego, gdy jest ich zbyt dużo wpływ ten jest negatywny, przez co samce mogą być bardziej podatne na infekcje i różne choroby.
« powrót do artykułu -
przez 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 -
przez 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
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.