Prawda

Środa, 2 grudnia 2020 - 11:08

« 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 1172 artykuły.

Tytuł   Autor   Opublikowany

„Gryzoń skunksowy”, który żuje trujące rośliny i wypluwa truciznę na swoje futro   Coyne   2020-12-02
Intensywne zbieranie leczniczej rośliny przez ludzi prowadzi do ewolucji nowych kolorów liści i kwiatów   Coyne   2020-11-28
Jak ewoluuuje altruizm?   Coyne   2020-11-25
Filozof zainfekowany efektem potwierdzenia wyjaśnia, dlaczego ewolucja dowodzi Boga   Coyne   2020-11-23
Według nowych badań są cztery gatunki pingwinów białobrewych, a nie tylko jeden   Coyne   2020-11-19
Gra w łajdactwo, by zrozumieć łajdaków   Novella   2020-11-18
Ewolucja psów   Novella   2020-11-09
Genomowa i ewolucyjna analiza wymarłego kota szablozębnego   Coyne   2020-10-31
Zakład Simon-Ehrlich po 40 latach   Gale L. Pooley   2020-10-23
Używające narzędzi mrówki budują struktury, by spijać roztwór cukru w pojemnikach, nie topiąc się   Coyne   2020-10-22
Czego pandemia nauczyła nas o nauce?   Ridley   2020-10-19
Przeddarwinowscy “darwiniści”   Berry   2020-10-16
Covid 19 może przejmować kontrolę nad receptorami bólu, uśmierzając ból i podnosząc szerzenie się choroby: możliwy rezultat doboru naturalnego   Coyne   2020-10-15
Znowu wrzawa, że “teoria ewolucji wywrócona”, ale jak zwykle, robią z igły widły   Coyne   2020-10-13
Intelektualna pustka numeru “New Scientist” o ewolucji: 4. Rzekome znaczenie dryfu genetycznego w ewolucji   Coyne   2020-10-09
Chromosomy Y ludzi, neandertalczyków i denisowian   Novella   2020-10-08
Intelektualna pustka numeru “New Scientist” o ewolucji: 3. Rzekome znaczenie epigenetyki w ewolucji   Coyne   2020-10-07
Intelektualna pustka numeru “New Scientist” o ewolucji: 2. Rzekome nieistnienie gatunków   Coyne   2020-10-05
Intelektualna pustka numeru “New Scientist” o ewolucji: 1. Genetyczna plastyczność    Coyne   2020-10-03
“New Scientist”: Darwin jednak miał rację    Coyne   2020-10-01
Uprawy GMO i wzrost plonów   Novella   2020-09-28
Książka o psychologii ewolucyjnej, która pokazuje wartość tej dziedziny – ale nie wartość memów   Coyne   2020-09-22
Przyjemności seksu i jagód   Ridley   2020-09-18
Czy można falsyfikować naukowe teorie? Naukowiec odpowiada, że “nie”   Coyne   2020-09-12
Naukowe pismo “Nature” przystaje do Przebudzonych twierdząc, że zarówno płeć, jak gender są niebinarne   Coyne   2020-09-09
Wybór ostatecznej wolności   Witkowski   2020-09-07
Polio zlikwidowane w Afryce   Novella   2020-09-05
Czy wyrazy ludzkiej twarzy są uniwersalne w okazywaniu emocji?   Coyne   2020-09-02
Barwny erudyta J.B.S. Haldane   Coyne   2020-08-28
Modelowanie zbijania się pingwinów cesarskich w gromadę: każdy dostaje równie dużo ciepła   Coyne   2020-08-25
Jak algorytmy wpływają na twoje życie   Novella   2020-08-24
Z okazji dziewięćdziesiątych urodzin Thomasa Sowella   Jacoby   2020-08-22
Prawdziwie długa szyja: 6-metrowy wodny gad z triasu z szyją długości 2,7 metra   Coyne   2020-08-19
Wątrobiane duszki   Novella   2020-08-17
Rozrzedzanie krwi bez groźby krwawienia   Novella   2020-08-14
Nowy raport: Bakteria po stu milionach lat nadal żywa!   Coyne   2020-08-08
Modlitwa to nie jest lekarstwo   Nowella   2020-08-07
Maleńki, 10-centymetrowy dinosaur, który zjadał owady   Coyne   2020-08-06
Piękny skoczek, który upodabnia się do mrówki   Coyne   2020-08-03
Urodziny Rosalind Franklin!   Cobb   2020-07-31
Kondor wielki: ptak, który rzadko kiedy macha skrzydłami   Coyne   2020-07-28
Czy ludzie byli w Nowym Świecie ponad 30 tysięcy lat temu?   Coyne   2020-07-26
Oszaleć na punkcie nietoperzy w czasach korony i politykierstwa   Collins   2020-07-25
Dwa gatunki dały zdolną do życia hybrydę, mimo że rozeszły się 150 milionów lat temu   Coyne   2020-07-23
Niccolo Tartaglia jego tajemnica   Jacoby   2020-07-20
Akcja afirmatywna w wieloetnicznym narodzie   Hyams   2020-07-17
Dekolonizacja ewolucji (i Darwina) była nieunikniona   Coyne   2020-07-15
Filtr mózgu (czyli czego nie widzimy)   Novella   2020-07-14
Homeopatia jest bezwartościowa a czasami szkodliwa   Novella   2020-07-10
Pięć błędnych wyobrażeń o ewolucji: jedno jest wątpliwe, jedno niesłuszne   Coyne   2020-07-08
Wiecznie kurczący się tranzystor i wynalezienie Google   Ridley   2020-07-06
Postmodernizm: filozofia, która stoi za naszymi wojnami kulturowymi i postępującym nihilizmem   Hill   2020-07-02
Bodźce do innowacji w końcu pokonają COVID-19   Ridley   2020-06-27
Maleńkie stworzenia morskie budują olbrzymie, fantastyczne domy, by chronić się i zdobywać pokarm   Coyne   2020-06-25
Rośliny uprawne z edytowanym genomem pomagają farmerom i środowisku   Ridley   2020-06-20
Czy klucz do COVID można znaleźć w rosyjskiej pandemii?   Ridley   2020-06-18
Skąd więc wziął się ten wirus?   Ridley   2020-06-16
Nowe dane o tym, jak działają grzyby „mrówek zombie”   Coyne   2020-06-15
Czy brytyjski naukowy establishment popełnił największy błąd w historii?   Ridley   2020-06-13
Błysk światła w mroku   Sheagren   2020-06-12
Poczucie pewności napędza efekt potwierdzenia   Novella   2020-06-08
Czy możemy zobaczyć osobowość?   Novella   2020-06-05
Rozwiązanie dla obecnego kryzysu   Ridley   2020-06-02
Lokalizacja funkcji wykonawczych   Novella   2020-05-30
Przestańcie wierzyć w naukę   Greenfield   2020-05-28
Ewolucyjne korzenie sztuki   Koraszewski   2020-05-27
Innowacji nie można wymusić, ale można je zdławić   Ridley   2020-05-26
Stymulowanie kory wzrokowej   Novella   2020-05-23
Pora na telemedycynę   Novella   2020-05-19
Czy mrożącą krew w żyłach prawdą jest, że decyzja o zamknięciu społeczeństwa opierała się na luźnych matematycznych spekulacjach?   Ridley   2020-05-15
MMR jest bezpieczna i skuteczna   Novella   2020-05-14
Odporność stada na fakty   Koraszewski   2020-05-13
O COVID wiemy wszystko – i nie wiemy niczego   Ridley   2020-05-12
Nanotechnologia zastosowana do leczenia choroby Alzheimera   Novella   2020-05-11
COVID-19 – To są szkody   Novella   2020-05-05
Nadmiar teorii wszystkiego   Koraszewski   2020-05-04
Zawodnicy – i trudności – w wyścigu do wyleczenia COVID   Ridley   2020-04-30
Psychologia sprzeciwu wobec szczepień   Novella   2020-04-25
Prowokator czy prowokowany?   Witkowski   2020-04-24
Nauka on-line jest skuteczna   Novella   2020-04-23
Mądrość w pułapce autorytetu   Witkowski   2020-04-18
Znaleziono najstarszego “bilaterian”: odkryto podobne do robaka stworzenie wraz z jego skamieniałymi śladami   Coyne   2020-04-16
Nietoperze i pandemia   Ridley   2020-04-14
Pandemia ludzkiej głupoty   Novella   2020-04-12
W miarę postępu badań natura naszego wroga staje się coraz wyraźniejsza   Ridley   2020-04-04
Wzmacnianie układu odpornościowego podczas pandemii   Novella   2020-04-02
Dlaczego ten wirus inaczej dotyka pokolenia?   Ridley   2020-03-30
Czaszka maleńkiego dinozaura/ptaka znaleziona w bursztynie   Coyne   2020-03-27
Szczepionka na koronawirusa nie przybędzie szybko   Ridley   2020-03-25
Niebawem dowiemy się jak solidna jest nasza cywilizacja   Ridley   2020-03-23
Żywotność wirusa Covid-19 na różnych powierzchniach (rada: używaj rękawiczek, kiedy odbierasz paczki i nie otwieraj ich przez 24 godziny)   Coyne   2020-03-21
Dzień był krótszy 70 milionów lat temu   Novella   2020-03-20
Jak często powstają ptasie hybrydy?   Coyne   2020-03-18
Mózgi noworodków   Novella   2020-03-16
Twierdzenie o białku i DNA dinozaurów   Novella   2020-03-10
Porażka jest stałym elementem pracy naukowca   Konrad Bocian   2020-03-07
Jak myśleć o naszych problemach   Tupy   2020-03-03
Dlaczego tak wiele nowych wirusów pochodzi od nietoperzy?   Ridley   2020-02-29
Odkrycie antybiotyku przez AI   Novella   2020-02-27
Wizyta w Andach u łysek rogatych   Lyon   2020-02-26

« Poprzednia strona  Następna strona »
Polecane
artykuły

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



Allah stworzyl



Uprzednie doświadczenie



Żydowski exodus



PRL Chrystusem narodów



Odrastające głowy hydry nazizmu



Homeopatia, wibracje i oszustwo


Żołnierz IDF



Prawo powrotu



Mózg i kodowanie predyktywne



Nocna rozmowa



WSzyscy wiedza



Nieustający marsz



Oświecenie Pinker



Alternatywna medycyna zabija


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