Prawda

Piątek, 29 marca 2024 - 13:04

« Poprzedni Następny »


Bez płuc i dobrze mu z tym


Piotr Naskręcki 2016-02-12

Jest dość zdumiewające, że zwierzę lądowe tak duże, jak Bolitoglossa robusta, salamandra z Kostaryki, może spędzić całe życie nie zaczerpnąwszy ani razu oddechu i zamiast tego całkowicie polega na wymianie gazów poprzez skórę.
Jest dość zdumiewające, że zwierzę lądowe tak duże, jak Bolitoglossa robusta, salamandra z Kostaryki, może spędzić całe życie nie zaczerpnąwszy ani razu oddechu i zamiast tego całkowicie polega na wymianie gazów poprzez skórę.

Dziś Dzień Darwina. Zastanawialiśmy się nad pytaniem, o czym w ten nadzwyczajny dzień opowiedzieć, ale na szczęście Piotr Naskręcki przerwał długie milczenie i opowiedział o jednym z dziwactw, a zarazem cudów ewolucji. Charles Darwin nauczył nas dostrzegać cudy i na szczęście wśród tysięcy biologów są również wspaniali gawędziarze, którzy nie tylko śledzą, co odkryli inni, nie tylko sami dokonują odkryć, ale potrafią o tym pięknie opowiedzieć nam, laikom. Piotr Naskręcki to w dodatku mistrz fotografii, więc zapraszamy na danie specjalne z okazji Dnia Darwina.

Z wszystkich narządów mojego ciała najbardziej nie chciałbym rozstawać się (może z wyjątkiem oczu) z płucami. Wydaje się, że potrzebujemy ich bardziej niż czegokolwiek innego. To prawda, te wszystkie inne kawałki też są potrzebne, ale płuca wydają się wyjątkowo przydatne. Bez nich mózg przestaje pracować w ciągu kilku minut, układ krążeniowy traci główny powód istnienia i procesy biochemiczne w każdej właściwie komórce ciała nagle zatrzymują się. Jak koszmarny, nadmuchiwany św. Mikołaj przed domem mojego sąsiada, skomplikowana budowla ciała ludzkiego natychmiast zapada się, jeśli odcina się dopływ powietrza. Wydaje się, że jeśli jesteś kręgowcem lądowym, lepiej, żebyś miał płuca, bo inaczej nie przetrwasz długo. Niemniej, wbrew zdrowemu rozsądkowi, istnieje grupa zwierząt lądowych, które całkowicie pozbyły się płuc i odniosły wielki sukces, wygrywając konkurencję ze swoimi zaopatrzonymi w płuca krewnymi zarówno pod względem liczby gatunków, jak zbiorowej biomasy. Są to salamandry bezpłucnikowate z rodziny Plethodontidae.

Salamandra czerwonogrzbietowa (Plethodon cinereus), małe, skromne zwierzę, powszechne na wschodzie Stanów Zjednoczonych, jest cudem ewolucji z fizjologią, która sprawia, że nasza wydaje się śmiesznie nieudolna.
Salamandra czerwonogrzbietowa (Plethodon cinereus), małe, skromne zwierzę, powszechne na wschodzie Stanów Zjednoczonych, jest cudem ewolucji z fizjologią, która sprawia, że nasza wydaje się śmiesznie nieudolna.

Myślałem o nich w zeszłym miesiącu, kiedy niezwykle o tej porze roku ciepła pogoda w Bostonie zmusiła mnie do oczyszczenia trawnika z nagromadzonych psich kup, które każdego innego roku byłyby litościwie przykryte warstwą śniegu aż do wiosny. To niezwykłe ciepło obudziło także wiele stworzeń, które powinny były być pogrążone  w głębokim śnie, włącznie z parą salamander czerwonogrzbietowych (Plethodon cinereus), które znalazłem pod deską w ogrodzie. Mimo kryształków lodu skrzących się w na wpół zamarzniętej ziemi, były zaskakująco zwinne. „Zwinny” jest oczywiście określeniem względnym, szczególnie, kiedy mówimy o zwierzęciu, którego metabolizm zależy całkowicie od tlenu biernie przenikającego przez skórę. Niemal 100% pobierania tlenu i wydalania dwutlenku węgla odbywa się na powierzchni skóry tych salamander, z gardzielą odpowiadająca za dodatkową, małą część wymiany gazowej (być może jest to powód tego, że salamandry bezpłucnikowate nadal zachowują dobrze rozwinięte nozdrza). Najwyraźniej zwierzęta, które nie są w stanie aktywnie nabierać oddechu, a więc dowolnie przyspieszać lub spowolniać wymianę gazową, nie mogą być maratończykami ani jakimikolwiek biegaczami. Jakoś jednak, dzięki używaniu toksyczności różnego stopnia i zdolności przeżycia na mało odżywczej diecie z skoczogonków i roztoczy, bezpłucnikowate salamandry potrafiły stać się dominującą rodziną płazów na zachodniej półkuli. Już opisano niemal 400 gatunków i co roku odkrywa się nowe zarówno w chłodnych, umiarkowanych lasach Ameryki Północnej, jak i w koronie lasu deszczowego w krainie neotropikalnej. W niektórych miejscach ich liczebność jest osłupiająca. Niedawna analiza populacji południowych salamander Plethodon serratus w Ozark Highlands w Missouri ustaliła ich liczbę na 1,88 miliarda (!) osobników z biomasą odpowiadającą biomasie większości mulaków białoogonowych w regionie – to jest 1 400 000 kg płaziego ciała.


Wśród wielu adaptacji do życia nadrzewnego są przypominające poduszki/przyssawki stopy salamander bezpłucnikowatych. Mimo ogólnego podobieństwa ten kształt stopy wyewoluował niezależnie u różnych gatunków rodzaju Bolitoglossa.
Wśród wielu adaptacji do życia nadrzewnego są przypominające poduszki/przyssawki stopy salamander bezpłucnikowatych. Mimo ogólnego podobieństwa ten kształt stopy wyewoluował niezależnie u różnych gatunków rodzaju Bolitoglossa.

Chociaż wszyscy członkowie rodziny Plethodontidae są całkowicie pozbawieni płuc, ich przodkowie mieli płuca. Nadal nie wiadomo, co wywołało tę utratę  i nadal próbują to wyjaśnić dwie konkurencyjne teorie, z których żadna nie jest szczególnie przekonująca. Według starszej z nich, salamandry bez płuc pochodzą z linii rodowej, która zamieszkiwała zimne, wartkie i dobrze natlenione strumienie Appalachii w kredzie (salamandry bezpłucnikowate nadal dominują wśród płazów w tym regionie). Utrata płuc spowodowała, że były mniej nośne, a więc łatwiej utrzymywały się przy dnie strumienia, gdzie polowały. Niektórzy badacze wskazali jednak na brak dowodów geologicznych na zimne, wyżynne środowisko w Appalachii w mezozoiku. Twierdzą zamiast tego, że salamandry bezpłucnikowate pochodzą ze słabo natlenionych wód tropikalnych, gdzie bardzo wilgotne środowisko lądowe okazało się lepszym wyborem. Po wyjściu na ląd, gęsta roślinność wywierała nacisk adaptacyjny na ewolucję małych, wąskich głów, które z kolei nie pozwalały zwierzętom na skuteczne napełnianie płuc powietrzem, co doprowadziło do oddychania przez skórę. Jeśli jest to dla ciebie nazbyt skrótowe, nie czuj się osamotniony. Większość herpetologów skłania się ku pierwszemu wyjaśnieniu z dodanym argumentem, że utrata płuc zdarzyła się wcześnie w rozwoju larwalnym wodnych przodków Plethodontidae. Tak naprawdę jednak nikt nie wie.


Zdolność używania chwytnego ogona jest rzadkością w królestwie zwierzęcym i jedną z najbardziej zadziwiających cech dużej, nadrzewnej salamandry z Kostaryki, Bolitoglossa robusta.
Zdolność używania chwytnego ogona jest rzadkością w królestwie zwierzęcym i jedną z najbardziej zadziwiających cech dużej, nadrzewnej salamandry z Kostaryki, Bolitoglossa robusta.

Nie ulega jednak wątpliwości fakt, że salamandry bezpłucnikowate rządzą lasami Północnej, Środkowej i częściowo Południowej Ameryki. Większe gatunki są na ogół naziemne, podczas gdy mniejsze żyją wysoko w koronie lasu. Nadrzewne salamandry wyewoluowały wiele super adaptacji do takiego stylu życia. Środkowoamerykański rodzaj Bolitoglossa jest słynny z braku osobnych palców. Zamiast tego te salamandry mają podobne do poduszek/przyssawek stopy, które pozwalają im poruszać się po gładkich, mokrych powierzchniach lasu deszczowego. I chociaż stopy wszystkich gatunków Bolitoglossa wyglądają podobnie, są one wynikiem dwóch bardzo różnych procesów ewolucyjnych. U mniejszych gatunków, takich jak barwna (i toksyczna) B. mexicana, pozbawiona palców stopa jest wynikiem pedomorfozy – mechanizmu rozwojowego, kiedy cechy młodociane zachowują się u dorosłych, rozmnażających się zwierząt. Innymi słowy, mają niemowlęce stopy i polegają na prostej przyczepności powierzchniowej, by trzymać się liści i gałęzi.


Większe gatunki, takie jak B. robusta z Kostaryki, także mają poduszko/przyssawko podobne stopy, ale pod błoną siedzą w pełni rozwinięte palce i skomplikowana muskulatura. Środkowa część stopy daje się unosić, tworząc ssanie, mechanizm podobny do tego, jakiego używają morskie głowonogi. To jednak nie wszystko. W dodatku do stóp-przyssawek ta salamandra ma również chwytny ogon podobny do kameleona, którego używa, żeby nie spaść z drzew. Kiedy kilka lat temu po raz pierwszy zobaczyłem jedno z tych zwierząt, jak dokonuje tej sztuczki w parku narodowym Tapani, myślałem, że mam halucynacje. A podobieństwo do kameleona na tym się nie kończy – podobnie jak te gady salamandry bezpłucnikowate mają długi, strzelający język (jeden gatunek ma język, który mierzy 80% długości ciała, a salamandry są dość długimi zwierzętami!) Potrafią wyrzucać go ze zdumiewającą szybkością 117 m/s, żeby złapać szybko poruszającą się zwierzynę. I ten wyrzut balistyczny języka jest o rząd wielkości silniejszy niż jakikolwiek inny mięsień jakiegokolwiek innego gatunku kręgowców.


A wszystko to mówię po to, żebyście następnym razem, gdy zobaczycie pod kamieniem małą, zwiniętą salamandrę, popatrzyli na nią z większym szacunkiem. To pradawne zwierzę potrafi dokonywać sztuczek, przy jakich mogą się schować postacie z Marvel Comics. A robią to  bez zaczerpnięcia oddechu.


Bolitoglossa robusta na gałęzi drzewa w parku narodowym Tapanti, Kostaryka.

Bolitoglossa robusta na gałęzi drzewa w parku narodowym Tapanti, Kostaryka.





Naprawdę super zdjęcia salamandry bezpłucnikowatej (Hydromantes) używającej języka (BBC).


Lungless and happy about it

The Smaller Majority, 1 lutego 2016

Tłumaczenie: Małgorzata Koraszewska



Piotr (Peter) Naskręcki


Entomolog, fotograf, popularyzator nauki. Ukończył studia na Uniwersytecie im. Adama Mickiewicza w Poznaniu, doktorat na University of Connecticut, pracuje w Museum of Comparative Zoology, Harvard University.


Piotr Naskręcki prowadzi znakomity blog naukowy  The Smaller Majority.  Jego zdjęcia owadów (i nie tylko owadów) fascynują i kuszą, żeby je sobie natychmiast ściągnąć. Nie należy tego jednak robić bez pozwolenia,  gdyż zarówno zdjęcia, jak i teksty zastrzeżone są prawami autorskimi.


Skomentuj Tipsa en vn Wydrukuj






Nauka

Znalezionych 1470 artykuły.

Tytuł   Autor   Opublikowany

Po raz kolejny twierdzenie, że płeć nie jest binarna, ale bez żadnych nowych argumentów   Coyne   2024-03-29
Jak małpy człekokształtne (włącznie z ludźmi) straciły swoje ogony   Coyne   2024-03-26
Ale najpierw kawa   Tonhasca Júnior   2024-03-21
Ideolodzy: dlaczego nauczanie genetyki musi mieć charakter społeczno-polityczny   Coyne   2024-03-19
Przepływ genów od neandertalczyków i denisowian do ludzi „współczesnych” i odwrotnie   Coyne   2024-03-14
Wejdź – skoro nalegasz   Tonhasca Júnior   2024-03-09
Czy “bezpłciowe” bakterie tworzą biologiczne gatunki?   Coyne   2024-03-06
Carl Zimmer o gatunkach i ochronie     2024-02-29
Kolejna błędna próba skorygowania ewolucji   Coyne   2024-02-22
Ryjący w ziemi przedsiębiorcy   Tonhasca Júnior   2024-02-15
Olbrzymie armie o niezliczonych umiejętnościach    Tonhasca Júnior   2024-02-08
Wejdź, powiedziała, dam ci schronienie przed burzą   Tonhasca Júnior   2024-01-15
Czy ludzie wyewoluowali w wodzie?   Coyne   2024-01-08
Jak upadają wielcy   Tonhasca Júnior   2024-01-04
Oczy reniferów zmieniają kolor, żeby łatwiej im było dostrzec jadalne porosty   Coyne   2023-12-30
Życzliwi przestępcy   Tonhasca Júnior   2023-12-28
Conor Friedesdorf (i Alexander Barvinok) o ideologicznym przymusie na amerykańskich uczelniach   Coyne   2023-12-26
Zdumiewający manipulatorzy   Tonhasca Júnior   2023-12-25
Nie gryzie się ręki, która cię zapyla   Tonhasca Júnior   2023-10-19
Rewolucja komunikacyjna   Hannam   2023-10-18
BBC szerzy propagandę rolnictwa organicznego, a biedni na świecie cierpią   i Kathleen Hefferon   2023-10-13
Niezwykły przypadek koewolucji i specyficzności zapylacz/storczyk   Coyne   2023-10-07
Płeć męska lub żeńska: nie ma nic pomiędzy   Elliot   2023-10-03
Myślenie intuicyjne i analityczne   Novella   2023-09-29
„Kryzys klimatyczny” to mistyfikacja   Williams   2023-09-25
Jak (i dlaczego) ośmiornica edytuje swój RNA   Lewis   2023-09-23
„Najbardziej znany zabójca ludzi”: jakie są prawdziwe początki XIV-wiecznej Czarnej Śmierci?   Lewis   2023-09-15
Do jakiego stopnia pary mają wspólne cechy?   Novella   2023-09-14
Kenia daje zielone światło 58 projektom GMO – naukowcy na całym świecie kontynuują badania w dziedzinie biotechnologii, mimo procesów sądowych i dezinformacji   Ombogo   2023-09-08
Lancet atakuje anty-przebudzenie, a czytelnik odpowiada   Coyne   2023-08-24
Więcej wyrafinowanej teologii: uczony religijny zastanawia się, czy neandertalczycy mieli nieśmiertelne dusze   Coyne   2023-08-16
Aktywiści anty-GMO w Afryce szerzą mity i strach, ale nie przedstawiają żadnych naukowych dowodów   Abutu   2023-08-14
Mało znana strona ryjkowców   Tonhasca Júnior   2023-08-11
Dlaczego nie można być osobą transrasową?   Coyne   2023-08-10
Walka z malarią za pomocą inżynierii genetycznej   Novella   2023-08-08
Jak restrykcje Unii Europejskiej podsycały głosy przeciwko GMO, jak również głód na globalnym Południu, a zwłaszcza w Afryce   Oria   2023-08-02
Nieznośni mali pomocnicy   Tonhasca Junior   2023-07-29
Macedońskie skarby   Tonhasca Júnior   2023-07-26
GMO i motyle   Novella   2023-07-25
Narzucanie ideologii naturze: Kew Garden celebruje „rośliny queer”   Coyne   2023-07-24
Smak miesiąca   Tonhasca Júnior   2023-07-20
Kłopoty na wylocie   Szczęsny   2023-07-18
Ideologiczne podważanie biologii   i Luana S. Maroja   2023-07-17
Role mężczyzn i kobiet w polowaniu, raz jeszcze   Coyne   2023-07-15
David Hillis o specjacji   Coyne   2023-07-13
Niechętni dawcy i pracowici biorcy   Tonhasca Júnior   2023-07-08
Grube problemy z jelitem   Szczęsny   2023-07-07
Badaczka z Leakey Foundation twierdzi, że kości orangutanów mówią nam, że biologiczna płeć jest spektrum, a nie binarna   Coyne   2023-06-30
Przez dziurkę od klucza   Szczęsny   2023-06-24
Nowa (nie podparta żadnymi dowodami) hipoteza, która eliminuje role płciowe w społecznościach łowców-zbieraczy   Coyne   2023-06-22
Błędne wyobrażenia o ewolucji   Coyne   2023-06-16
Influencerzy z podziemia   Tonhasca Júnior   2023-06-13
Jak wyewoluowało ubarwienie ostrzegawcze?   Coyne   2023-06-12
„San Francisco Chronicle” bardzo myli się w sprawie biologicznej płci   Coyne   2023-06-09
Kolczasty problem   Tonhasca Júnior   2023-06-06
Wpaść w amok. Empiryczna analiza szaleńczych zabójstw pokazuje, że wyłaniają się dwa różne wzorce.   King   2023-06-03
Błędna krytyka genetycznych testów na pochodzenie   Coyne   2023-06-02
Zdatny do lotu   Tonhasca Júnior   2023-06-01
‘Raniąca’ idea merytorycznych podstaw nauki    i Jerry Coyne   2023-05-29
Główny problem w filogenezie zwierząt wydaje się być rozwiązany   Coyne   2023-05-26
Americana   Tonhasca Júnior   2023-05-24
Czy uprawa jabłek odzwierciedla bigoterię?   Coyne   2023-05-18
Kenia: Musimy zająć się brakiem bezpieczeństwa żywnościowego, ale najpierw musimy położyć kres dezinformacji na temat upraw modyfikowanych genetycznie   Oria   2023-05-16
Czytanie myśli z fMRI i AI   Novella   2023-05-05
Jest lepiej niż myślisz   Lomborg   2023-05-03
Dwudziestu dziewięciunaukowców publikuje artykuł w obronie merytorycznych podstaw w nauce     2023-05-01
Niewygodna historia   Ferguson   2023-04-28
Biologia rezygnacji z działania: kiedy kontynuować, a kiedy spasować   Coyne   2023-04-26
Porywacze ciał   Tonhasca Júnior   2023-04-25
Porażka jest kluczowym składnikiem innowacji   Ridley   2023-04-22
Używanie roślin jako biofrabryk   Novella   2023-04-14
Dawno zmarli przemawiają do nas   Tonhasca Júnior   2023-04-12
Wątpliwi pomocnicy    Tonhasca Júnior   2023-04-08
Uganda: aktywiści przeciwni biotechnologii szerzą dezinformację   Wetaya   2023-04-05
Anglia pozwala na uprawy poddane edycji genów   Novella   2023-04-03
Recenzja z książki  Can “The Whole World” Be Wrong?   Rose   2023-04-01
Psychologia ewolucyjna dla początkujących   Coyne   2023-03-27
“Konwergentna” ewolucja mrówek grzybiarek Starego i Nowego świata   Coyne   2023-03-23
Gigantyczna armia małych zabójców   Tonhasca Júnior   2023-03-22
Colin Wright broni binarności płci u zwierząt   Coyne   2023-03-15
AI: gorąca randka z “Sydneyem ”   Gotefridi   2023-03-15
Zmienić język w ekologii i biologii ewolucyjnej! Przykład anemii sierpowatej   Coyne   2023-03-13
Wzrost liczby nieobecnych ojców i towarzyszące temu społeczne problemy   Geary   2023-03-11
No pasarán    Tonhasca Júnior   2023-03-04
Dezinformacja o GMO: Kenijczykom będzie trudno podejmować racjonalne decyzje i to może kosztować życie   Mykonyo   2023-02-24
Twardy kwiat do zgryzienia    Tonhasca Júnior   2023-02-22
ChatGPT niemal zdaje lekarski egzamin końcowy   Novella   2023-02-21
“Rogi” trylobitów mogły być używane jako broń w walkach między samcami   Coyne   2023-02-15
Postmodernizm obnażony   Dawkins   2023-02-14
Powody naszych wierzeń. Jak i dlaczego irracjonalność trzyma nas w swoich szponach i jak możemy z tym walczyć?   Pinker   2023-02-13
Kiedy zapada noc i ziemia jest ciemna   Tonhasca Júnior   2023-02-10
W nowej książce jest słuszna krytyka idei, że są lepsze i gorsze gatunki, ale jest także błędne twierdzenie, że gatunki nie są realne   Coyne   2023-02-06
Kolczatki wydmuchują bąbelki śluzu z nosa, żeby się ochłodzić   Coyne   2023-02-02
Mali i zręczni influencerzy   Tonhasca Júnior   2023-01-31
Dowody na ewolucję: Bezwłose zwierzęta mają martwe geny na sierść   Coyne   2023-01-23
Krew, znój, łzy i pot   Tonhasca Júnior   2023-01-19
Bąkojady czyszczą nosorożce   Coyne   2023-01-18
Mózg używa geometrii hiperbolicznej   Novella   2023-01-16
O wspaniały nowy świecie   Tonhasca Júnior   2023-01-12
Ciepło zabija. Zimno zabija wielu więcej   Jacoby   2023-01-09

« Poprzednia strona  Następna strona »
Polecane
artykuły

Lekarze bez Granic


Wojna w Ukrainie


Krytycy Izraela


Walka z malarią


Przedwyborcza kampania


Nowy ateizm


Rzeczywiste łamanie


Jest lepiej


Aburd


Rasy - konstrukt


Zielone energie


Zmiana klimatu


Pogrzebać złudzenia Oslo


Kilka poważnych...


Przeciwko autentyczności


Nowy ateizm


Lomborg


„Choroba” przywrócona przez Putina


„Przebudzeni”


Pod sztandarem


Wielki przekret


Łamanie praw człowieka


Jason Hill


Dlaczego BIden


Korzenie kryzysu energetycznego



Obietnica



Pytanie bez odpowiedzi



Bohaterzy chińskiego narodu



Naukowcy Unii Europejskiej



Teoria Rasy



Przekupieni



Heretycki impuls



Nie klanial



Cervantes



Wojaki Chrystusa


Listy z naszego sadu
Redaktor naczelny:   Hili
Webmaster:   Andrzej Koraszewski
Współpracownicy:   Jacek, , Małgorzata, Andrzej, Henryk