Prawda

Poniedziałek, 8 sierpnia 2022 - 07:10

« Poprzedni Następny »


Ćma gynandromorf wychodzi na światło dzienne  - opowiada historię o nauce 


Matthew Cobb 2015-09-15


Zeszłego wieczoru pojawił się na moim ekranie tweet od “ilustratora dzikiej przyrody i entuzjasty bezkręgowców” Richarda Lewingtona [Tutaj jest strona internetowa Richarda, pokazująca jego sztukę]. Richard znalazł tę piękność w pułapce na ćmy.

Jeśli przypatrzysz się uważnie, zobaczysz, że dolna część ma męski, pierzasty czułek; strona żeńska przypuszczalnie miała prostszy czułek (te różne kształty odnoszą się do różnych funkcji – samce muszą z daleka wyczuć feromony samicy; samice muszą przede wszystkim być w stanie znajdować rośliny, na których mogą złożyć jajeczka).

Można to zobaczyć wyraźnie na innym przykładzie Richarda:


Gynandromorfy są mieszanką cech męskich i żeńskich, często zdarzających się z powodu problemów w rozwoju – omawialiśmy potencjalnie gynandromorficznego ptaka kardynała trzy lata temu (tutaj). Istnieje związek między ptakami i motylami, polegający na tym, że obie grupy mają niezwykły sposób ustalania płci. U ssaków samice mają identyczne chromosomy płci (XX), podczas gdy samce mają jeden X i jeden Y – produkują dwa rodzaje gamet (plemniki X i Y) i są tak zwaną płcią heterogametyczną. Z niejasnych powodów u ptaków i łuskoskrzydłych (ćmy i motyle) samice są płcią heterogametyczną (dla uniknięcia zamieszania ich chromosomy płci nazywają się Z i W; samce w obu grupach są ZZ).


Wydaje się prawdopodobne, że te ćmy są gynandromorfami, ponieważ na bardzo wczesnym stadium rozwoju – prawdopodobnie, kiedy jajeczko zapłodnionej samicy ZW dzieliło się na dwie komórki – jedna z komórek potomnych z jakiegoś powodu “zgubiła” chromosom W. Tkanki wytworzone z tej komórki były więc „ZO” – potrzeba chromosomu W, by zostać samicą, a więc tkanka stała się męska. Ostra linia przedzielająca ćmy i „lustrzane odbicie” dymorficznych płciowo struktur zewnętrznych wzmacniają tę interpretację.


W Google jest wiele przykładów łuskoskrzydłych, które są gynandromorfami, prawdopodobnie z powodu połączenia zainteresowania ludzi tymi owadami oraz uderzającego dymorfizmu płciowego, jaki istnieje u wielu gatunków i jest łatwy do zauważenia:


Zdjęcie wzięte stąd.
Zdjęcie wzięte stąd.

Tutaj jest zdjęcie motyla nocnego brudnicy nieparki, który jest gynandromorfem, wyraźnie pokazując inaczej ukształtowane czułki (męska strona jest na prawo):


Zdjęcie z kolekcji kolegi Jerry’ego, Grega Dwyera.
Zdjęcie z kolekcji kolegi Jerry’ego, Grega Dwyera.

Jak pisał Jerry w swoim  poście o ptaku kardynale, ci z nas, którzy pracowali z muchą Drosophila(która, podobnie jak my, ma samice XX i samce XY) widzieli od czasu do czasu gynandromorfy, chociaż bez jakichś wystrzałowych genetycznych badań związku koloru oczu lub ciała z płcią nie tak łatwo rozróżnić muszych samców od samic jak w przykładach ciem i motyli pokazanych powyżej. Pamiętam jednak, że znalazłem wyraźną samicę muchy z przednimi odnóżami samca (męskie przednie odnóża mają „grzebienie płciowe” odgrywające rolę w zachowaniach seksualnych). Warto powtórzyć wyjaśnienie Jerry’ego:

U much płeć determinowana jest przez stosunek chromosomu X do autosomów. Muchy, jak wszystkie gatunki diploidalne, mają dwie kopie każdego autosomu. Jeśli masz także dwa chromosomy X, jesteś samicą, ponieważ stosunek autosomów do X jest 1:1. Jeśli masz jeden chromosom X i jeden chromosom Y, stosunek jest 2:1 i jesteś samcem. Y nie liczy się tutaj: jeśli utracisz Y i jesteś XO, nadal wyglądasz jak samiec, chociaż jesteś bezpłodny (geny do wytwarzania plemników znajdują się w Y).  


Aby więc powstały gynandromorfy u much, wystarczy, że jeden chromosom X zgubi się z jednej komórki, kiedy pierwotna komórka zygoty samicy (XX) dzieli się na dwoje. Jedna połowa muchy staje się wtedy XX, druga XO i mucha jest podzielona na połowę, wyglądając jak ta poniżej. Gynandromorfy nie muszą być jednak „pół na pół”. Chromosom X może zostać zgubiony na każdym niemal stadium rozwoju, więc muchy mogą być samcami w jednej czwartej, mieć nieregularne łaty męskości, mieć tylko kilka męskich komórek, lub wręcz tylko jedną szczecinkę.  

Dawno temu (tj., w latach 1970.) tworzenie mozaikowych much, w których różne kawałki tkanek były albo męskie, albo żeńskie, było jedynym narzędziem identyfikowania tkanek biorących udział w rozmaitych zachowaniach. Była to pedantyczna praca, zapoczątkowana przez jednego z największych powojennych naukowców, fizyka, który został genetykiem molekularnym a potem genetykiem behawioralnym, Seymoura Benzera. [JAC: patrz mój dodatek na dole, gdzie piszę o tym, jak użyłem tej metody do innego celu.]


Wraz z Yoshiki Hotta Benzer był w stanie nie tylko pokazać genetyczną kontrolę zachowania na poziomie tkanki, ale także pokazać, gdzie w zarodku determinowane były te tkanki, budując w ten sposób to, co nazwał mapą działań danej mutacji. Zaadaptowali tę technikę od jednego z założycieli genetyki, Arthura Sturtevanta, który pierwotnie zaproponował ją w 1929 r.


Tutaj jest kilka rysunków z artykułu Hotty i Benzera z 1972r. w „Nature”: Mapping of behavior in Drosophila mosaics. Pierwszy pokazuje zakres mozaik, które stworzyli – były znacznie bardziej zróżnicowane niż naturalnie występujące gynandromorfy z powodu sposobu, w jaki manipulowali specjalnym rodzajem chromosomu X u tych much zwanym chromosomem pierścieniowym X (znanym jako X-r). Ten chromosom X-r może zostać zgubiony na różnych etapach rozwoju, zmieniając tkankę z żeńskiej (XX-r) w męską (XO). Im później gubi się chromosom tym bardziej wyspecjalizowane tkanki będą męskie. Dzięki użyciu mutacji genu na kolor ciała na chromosomie X Hotta i Benzer mogli śledzić od zewnątrz muchy, które tkanki były męskie, a które żeńskie, bo były innych kolorów.


Mucha na górze po lewej stronie rysunku najwyraźniej straciła chromosom X-r na najwcześniejszym stadium rozwoju, stąd linia jest prosta. Jak można zobaczyć, efekt nie musi być symetryczny – jeśli chromosom zostaje zgubiony na późniejszym etapie, to może to dotknąć bardzo konkretnej części muchy, takiej jak prawe skrzydło u muchy na rysunku na górze po prawej (lewe skrzydło nadal jest żeńskie).



Druga ilustracja, jak interpretowali, pokazuje, która część zarodka muchy jest zaangażowana w determinowaniu zachowania mutacji zwanej hiperkinetyczną, w której mucha potrząsa nogami, kiedy jest znieczulona (okazało się, że to dość dziwne zachowanie ma wielkie znaczenie, bo powodują je zmiany aktywności kanałów jonowych w neuronach muchy). Okazuje się, niezaskakująco, że gen hiperkinetyczny wywierał wpływ w trzech odrębnych obszarach (jednym dla każdej pary odnóży muchy), z których wszystkie brały udział w tworzeniu układu nerwowego muchy, który kontroluje poruszanie się.



Żmudna natura tej techniki (nie można było przewidzieć, które tkanki stracą swój chromosom X-r, a często nie zachodziła dająca się wykryć zmiana) oraz problemy identyfikowanie tkanek pod epidermą, które zmieniły płeć, oznaczały, że nie przyjęła się zbyt szeroko. Pod koniec lat 1980. tę metodę zastąpiło bezpośrednie manipulowanie genami i tkankami, w których ulegały one ekspresji, ale przez wiele lat była to najnowocześniejsza nauka, dostępna tylko w kilku wiodących laboratoriach.

_______


Dodatek Jerry’ego:
Używałem gynandromorfów i materiału pierścieniowego X Benzera i Hotty, żeby ustalić, gdzie w musze mieszczą się żeńskie feromony płci (woskowata substancja na jej naskórku, która podnieca samce do zalecania się do niej i kopulowania z nią). Jak napisał Matthew, ten zestaw much, który nadal istnieje, ma skłonność do tracenia chromosomów X, kiedy dostarcza je rodzic męski. Zygoty XX (samice) często tracą X na różnych stadiach rozwoju, dając płaty tkanki, która jest XO i dlatego jest męska. Można zobaczyć, które kawałki są męskie, ponieważ żeńskie X ma gen recesywny powodujący żółty kolor ciała, więc męskie kawałki (XO) są żółte, a żeńskie (XX z jednym genem na normalny kolor) są zabarwione normalnie.


Samice XX mają bardzo odmienne feromony płci od samców XY i XO. Przez korelowanie, które kawałki muchy gynandromorfa były męskie kontra żeńskie, a następnie wydobywanie heksanem feromonów płci każdej muchy i badanie ich tożsamości chemicznej w gazowym chromatografie, Ryan Oyama (mój student) i ja byliśmy w stanie ustalić, gdzie w ciele muchy wytwarzane były feromony płci i/lub przechowywane. Okazało się, że był to tylko naskórek odwłoka: muchy z żeńskimi głowami, nogami i tułowiami, ale męskimi odwłokami wytwarzały tylko męskie feromony. Ilość żeńskiego feromonu była proporcjonalna do ilości żeńskiej tkanki w odwłoku, ocenianej według widzialnego naskórka.


Korelowało to także z obserwacjami behawioralnymi, bo kiedy gynandromorfy testowaliśmy z normalnymi samcami (zawsze napalonymi), samce najenergiczniej zalecały się do gynandromorfów, które miały żeńskie odwłoki. (Mogło to oczywiście być związane z zachowaniem lub morfologią tych gynandromorfów zamiast z feromonami, musieliśmy więc zrobić również testy na feromony. Później inni badacze zlokalizowali produkujące feromony komórki do warstwy tuż poniżej naskórka na odwłoku, potwierdzając nasze wyniki.


Opublikowaliśmy nasze wyniki
 w “Proceedings of the National Academy of Sciences” (odnośnik poniżej) i uważałem, że był to sprytny sposób użycia starej technologii genetycznej do badania zachowania i biochemii. Niestety, artykuł przeszedł niemal niezauważenie!

__________________

Coyne, J. A. and R. Oyama. 1995. Localization of pheromonal sexual dimorphism in Drosophila melanogaster and its effect on sexual isolation. Proc Nat. Acad. Sci. USA 92:9505-9509.


A gynandromorph moth comes to the light and tells  a story about science

Why Evolution Is True, 2 września 2015

Tłumaczenie: Małgorzata Koraszewska



Matthew Cobb

Biolog i pisarz, mieszka i pracuje w Manchesterze, niedawno w Stanach Zjednoczonych ukazała się jego książka „Generation”, a w Wielkiej Brytanii „The Egg & Sperm Race”. Systematycznie publikuje w "LA Times", "Times Literary Supplement", oraz "Journal of Experimental Biology".


Skomentuj     Wyślij artykuł do znajomego:     Wydrukuj






Nauka

Znalezionych 1325 artykuły.

Tytuł   Autor   Opublikowany

Nauka o wolności: rozmowa z Anną Kryłow   i Anna Kryłow   2022-08-06
Pierwsze dowody kopalne na opiekę nad lęgiem i niezwykły przypadek asymetrii kierunkowej   Coyne   2022-08-05
Badania dowodzą, że fakty nie mają znaczenia: jak propaganda wykorzystuje i normalizuje antysemityzm     2022-08-03
Horyzontalny transfer genów u owadów: jest rozpowszechniony, ale co to znaczy?   Coyne   2022-08-02
Dokonane w Afryce badanie genomu fasolnika egipskiego oznacza krok naprzód w dywersyfikacji światowego zaopatrzenia w żywność   Karavolias   2022-08-01
Grupy anty-GMO przegrywają sprawę sądową w Nigerii    i Nkechi Isaak   2022-07-30
Raz jeszcze: czy rasy są tylko społecznym konstruktem bez naukowego lub biologicznego znaczenia?   Coyne   2022-07-28
„New Yorker” pisze o hoacynie, sugeruje, że koncepcja Darwina drzew ewolucyjnych może być urojeniem   Coyne   2022-07-25
Nazistowscy lekarze i dzisiejsi antysemici: redefinicja etyki, żeby usprawiedliwić prześladowania Żydów     2022-07-18
Carl Sagan i wolność wątpienia   Jacoby   2022-07-18
Jak Darwin spowodował globalne ocieplenie swoją teorią doboru płciowego   Coyne   2022-07-16
Dieta mieszana misiów i innych   Júnior   2022-07-14
Londyńskie Natural History Museum popełnia błąd naturalistyczny - wielokrotnie   Coyne   2022-07-11
Nigeria gotowa na spełnienie oczekiwań rolników     2022-07-08
Szczepionki przeciwko grypie związane ze zmniejszonym ryzykiem choroby Alzheimera   Novella   2022-07-07
Nowoczesność Darwina: w O powstawaniu jest antycypacja neutralnej teorii i przerywanej równowagi   Coyne   2022-07-06
Pinker: “Wojna o ewolucję jest także wojną kulturową”   Coyne   2022-07-05
Raz jeszcze: błędny artykuł o tym, dlaczego teoria ewolucji jest przestarzała   Coyne   2022-07-04
Niech Moc będzie z pszczołą   Júnior   2022-06-28
Dramatyczny wzrost cen paliw kopalnych jest bolesny, ale daje niewielkie korzyści w walce z globalnym ociepleniem   Lomborg   2022-06-25
Efekt grupy – paskudny błąd poznawczy   Novella   2022-06-22
Nasiona z edytowanymi genomami będą miały przystępną cenę   Maina   2022-06-15
„Zapylisz mnie!”: nachalni bohaterowie świata roślin   Júnior   2022-06-11
Agroekologia zmienia biednych farmerów w biedniejszych   Muhumuza   2022-06-09
Kartofel z Matką Boską w jednej klapie i Karolem Marksem w drugiej   Koraszewski   2022-06-06
Jak nasze wspomnienia są powiązane   Novella   2022-06-04
Wielka Brytania dąży do zezwolenia na edytowanie genów   Novella   2022-06-02
„Grubogłowi przedsiębiorcy pogrzebowi w noc żywych trupów”   Júnior   2022-05-31
Coraz mniejsza część głównych plonów roślin jadalnych na świecie idzie na wyżywienie głodnych, a coraz więcej wykorzystuje się do celów niespożywczych     2022-05-28
Naukowiec z Ghany: “Afryka potrzebuje GMO bardziej niż reszta świata”   Gakpo   2022-05-26
GMO i edytowanie genów: jaka jest różnica?   Karavolias   2022-05-23
Toksyczny nektar, czyli ostrożnie z tureckim miodem   Júnior   2022-05-20
Kolejna nieudana i podyktowana ideologią próba wykazania, że płeć u ludzi nie jest binarna   Coyne   2022-05-18
Brian Charlesworth o błędach nowego artykułu rzekomo pokazującego, że fundamentalne założenie ewolucji neodarwinowskiej jest błędne   Coyne   2022-05-16
Trutnie i inni fruwający panowie   Junior   2022-05-13
Wygnanie z uniwersyteckiego świata – dwa lata później   Winegard   2022-05-10
Życie kwitnące po śmierci   Junior   2022-05-05
Organiczne środki owadobójcze są szkodliwe dla pożytecznych owadów     2022-04-30
Oxitec rozszerza próby z komarami GMO, by zredukować szerzenie się malarii   Conrow   2022-04-28
Słowa w wosku zapisane   Tonhasca Junior   2022-04-26
Rodzice, szkoła, państwo: kultura niskich oczekiwań   Koraszewski   2022-04-25
Nowoczesne ulepszanie roślin uprawnych przyjmuje historyczne podejście   Karavolias   2022-04-20
Pierwsza spożywcza roślina GMO w Ghanie   Baffour-Awuah   2022-04-16
Indie zwalniają edytowanie genów z wymaganej dla GMO oceny bezpieczeństwa   Paranjape   2022-04-11
Metamorfozy    Júnior   2022-04-09
Rolnicy nie mogą uprawiać tego, na co ich nie stać   Ongu   2022-04-07
Rośliny zmodyfikowane: odkłamać opinię o GMO   Conrow   2022-04-07
Odmowa szczelinowania jest szaleństwem   Ridley   2022-04-02
Jak wirusy chorób układu oddechowego ewoluują, by stać się łagodniejsze   Ridley   2022-03-22
Czy globalne ocieplenie może być dla nas dobre?   Ridley   2022-03-03
Południowa Afryka powinna przemyśleć regulacje dotyczące genetycznie modyfikowanych roślin   i Priyen Pillay   2022-03-01
Dlaczego środowiskowcy stanowią większą przeszkodę dla skutecznej polityki klimatycznej niż negacjoniści?   Boudry   2022-02-21
O figach i osach   Júnior   2022-02-18
Pień liczący 40 tysięcy lat przekazany Maorysom zamiast nauce   Coyne   2022-02-14
Propaganda anty-GMO obraża drobnych farmerów w Afryce i w Azji   Gakpo   2022-02-08
Jak “tubylcza medycyna” różni się od medycyny   Coyne   2022-02-07
Biotechnologia podnosi plony wysokobiałkowego afrykańskiego pochrzynu   Wetaya   2022-02-04
Spadanie w przepaść   Turski   2022-01-27
Czy koniki morskie coś nam mówią o LGBT? Błąd naturalistyczny popełniony przez Sussex Wildlife Trust   Coyne   2022-01-25
Ojczyznę wolną (od GMO) zachowują pany   Koraszewski   2022-01-22
Namawianie roślin, żeby podjęły ryzyko   Karavolias   2022-01-20
Czy uczenie się metodą prób i błędów jest „nauką”?   Coyne   2022-01-14
Czy gaz i energia jądrowa są “zielone”   Novella   2022-01-12
Ptasia grypa w czasach ludzkiej zarazy   Collins   2022-01-11
Rasa jest kontinuum. Płeć jest cholernie binarna   Dawkins   2022-01-10
Komiczne krzyki o klimatycznej Apokalipsie –— 50 lat nieuzasadnionego siania paniki   Lomborg   2022-01-06
Gnidy, o których PIS ci nie powie   Koraszewski   2022-01-05
Niebezpieczeństwo upolitycznienia nauki   Krylov   2022-01-01
Specjalne przesłanie do muzułmanów na całym świecie   Pandavar   2021-12-28
Nowe badania pokazują, że kraje rozwijające się płacą wysoką cenę za ograniczanie upraw roślin GMO   Maina   2021-12-25
Jajo, które wywołało sensację   Koraszewski   2021-12-24
Pięć powodów zakończenia debaty o GMO   Evanea   2021-12-16
Richard Dawkins pisze do “przyjaciół nauki i rozumu” w Nowej Zelandii   Coyne   2021-12-14
 Syntetyczna biologia oferuje obietnicę rozwiązania globalnego problemu z plastikiem   Agaba   2021-12-13
Nigeria wzywa Afrykę, by szła w jej ślady w sprawie GM wspięgi wężowatej   Opoku Gakpo   2021-12-09
Małe nietoperze idą do przedszkola   Koraszewski   2021-12-06
Afrykańscy naukowcy wzywają do polityki poparcia biologii syntetycznej i innych innowacji   Agaba   2021-12-02
Uprawy GMO zredukowały zatrucia farmerów pestycydami   Maina   2021-11-27
Czy genetyka może pomóc wyeliminować nierówność?   Coyne   2021-11-26
Matematyka i prawdziwa historia katastrofy klimatycznej   Lomborg   2021-11-24
Nigeria daje zielone światło kukurydzy GMO   Conrow   2021-11-22
Ugandyjscy studenci nalegają na powszechne stosowanie biotechnologii i uchwalenie prawa o biobezpieczeństwie   Agaba   2021-11-17
Organiczny eksperyment Sri Lanki   Novella   2021-11-16
Ruanda skwapliwie przyjmuje biotechnologię poprzez ekspansję OFAB   Meeme   2021-11-12
Sprzeciw wobec anulowania Huxleya   Coyne   2021-11-05
Farmerka z Kenii zbiera obfity plon z bawełny GM   Meeme   2021-11-04
Czarni uczeni i nauka o rasizmie   Koraszewski   2021-11-03
Kłusownictwo narzuca na słonie dobór w kierunku ewolucji słoni bez ciosów   Coyne   2021-11-01
Marnujemy naszą wielką szansę na edytowanie genów   Ridely   2021-10-29
“Czarne tygrysy” w małym indyjskim rezerwacie sugerują losowy dryf genetyczny   Coyne   2021-10-26
Wytwarzanie białek w roślinach przez rolnictwo molekularne   Novella   2021-10-20
Strzelby, zarazki, maszyny to zdecydowanie antyrasistowska książka. Dlaczego lewica jej nie kocha?   Barnett   2021-10-13
Nigeryjscy farmerzy nie mogą się doczekać wystarczających ilości GM nasion wspięgi wężowatej   Gakpo   2021-10-12
Dobór płciowy versus dobór naturalny: na przykładzie chrząszczy   Coyne   2021-10-08
Edytowanie genów kluczem do ulepszenia podstawowych upraw w Afryce   Abugu   2021-10-01
Bakłażan GMO jest udokumentowaną wygraną ubogich farmerów   Conrow   2021-09-23
O Jezu, wskrzeszają mamuta!   Koraszewski   2021-09-17
Wszystkie antyizraelskie wiadomości zasługują na publikację   Bard   2021-09-04
Tożsamość etniczna i rasa   Coyne   2021-08-30
Środowiskowcy mylili się – nie stoimy przed apokalipsą owadów   Ridley   2021-08-13

« Poprzednia strona  Następna strona »
Polecane
artykuły

„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



 Palestyńskie weto



Wzmacnianie układu odpornościowego



Wykluczenie Tajwanu z WHO



Drzazgę źle się czyta



Sześć lat



Pochodzenie



Papież Franciszek



Schadenfreude



Pseudonaukowa histeria...


Panstwo etc



Biły się dwa bogi


 Forma przejściowa


Wstęga Möbiusa


Przemysł produkcji kłamstw


Jesteś tym, co czytasz,



Radykalne poglądy polityczne


Einstein



Socjologia


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