Prawda

Poniedziałek, 20 lutego 2017 - 23:26

« Poprzedni Następny »


Youtube

Najnowsze filmy
Najczęściej oglądane
youtube - ikona

Ewolucja w kolorze: od krępaka nabrzozaka do patyczaka


Carl Zimmer 2016-12-09


Kolor zwierzęcia może zdecydować o tym, czy będzie żyło, czy zginie. Jeśli drapieżnikom łatwo go dostrzec, może stać się posiłkiem. Schowane w tle może umykać swoim wrogom przez kolejny dzień.

Barwy zwierzęcia określają częściowo geny, jakie otrzymało od rodziców. Znaczy to, że geny, które ukrywają zwierzęta, mogą szerzyć się dzięki doborowi naturalnemu, prowadząc do ewolucji wyśmienitego kamuflażu. Nie znaczy to jednak, że królestwo zwierząt ustaliło na dobre doskonałą paletę barw. Można znaleźć niedostosowane osobniki. Po upływie pokoleń, całe populacje mogą zmieniać się z niedostosowanych w dobrze dostosowane.

Biała postać krępaka nabrzozaka. Via Wikipedia

Biała postać krępaka nabrzozaka. Via Wikipedia




Melaninowa postać krępaka nabrzozaka. Via Wikipedia
Melaninowa postać krępaka nabrzozaka. Via Wikipedia

Najsłynniejszy przykład niedobranych kolorów  pojawił się w latach 1950. Dym węglowy przyciemnił drzewa Anglii, a więc jasne krępaki nabrzozaki, które kiedyś zlewały się z tłem jasnej kory, były teraz wyraźnie widoczne na ciemnym tle. Ciemna postać krępaka, kiedyś rzadka, stała się powszechna. Badacze podejrzewali, że powodem był dobór naturalny i sprawdzali tę tezę przez umieszczanie na drzewach jasnych i ciemnych modeli. Tak jak przewidywano, ptaki szybko atakowały niedostosowane modele.


Zdjęcia z tych eksperymentów weszły na stałe do podręczników. Powstały jednak wątpliwości co do badań. Na przykład, rzeczywiste krępaki nabrzozaki nie siedzą na drzewach z rozpostartymi skrzydłami. Kreacjoniści nazywali całe zjawisko oszustwem i powodem kwestionowania samej ewolucji.  


Spadek liczebności ciemnych krępaków nabrzozaków wokół Leeds w Anglii. Z Thompson, “Relentless Evolution”
Spadek liczebności ciemnych krępaków nabrzozaków wokół Leeds w Anglii. Z Thompson, “Relentless Evolution”

Dowody na rzecz doboru naturalnego wśród krępaków nabrzozaków nadal jednak gromadziły się. Wielka Brytania i inne kraje oczyściły powietrze pod koniec XX wieku i drzewa znowu zrobiły się jasne. Teraz równowaga doboru naturalnego zmieniła się: czarny kolor stał się obciążeniem. I, jak można się było spodziewać, ciemne ćmy znowu stały się rzadkie.


Żeby zobaczyć czy odpowiedzialne za ich zniknięcie były drapieżniki, biolog Michael Majerus rozpoczął olbrzymie badanie w 2001 r. Zmarł zanim mógł opublikować wyniki eksperymentu; zostały opublikowane w Biology Letters dopiero w 2012 r., dokończone przez jego kolegów naukowców.


Majerus wypuścił 4864 ciem, jedne ciemne, inne jasne, i obserwował, jak lądowały na drzewach i jakie było prawdopodobieństwo, że uda im się uniknąć zjedzenia przez ptaki. Odkrył, że codziennie ciemne ćmy miały o dziewięć procent mniejsze prawdopodobieństwo przeżycia. Ponieważ ćmy żyją zaledwie kilka dni, ta różnica wystarczyła, by szybko z powszechnych stały się rzadkie, jeśli nie pasowały do tła.


Historia krępaków nabrzozaków jest uderzająca, ale taka jest także historia cywilizacji. Kiedy rozwijamy różne sposoby produkowania energii – najpierw brudne, potem czyste – zmieniamy środowisko, w którym ewoluują zwierzęta. Ich barwy szły śladem naszej historii. Ale historia krępaków nabrzozaków pozostawia nas z problemem ewolucji kolorów w świecie naturalnym, poza ciemnymi Młynami Szatańskimi.


O tysiące kilometrów od angielskich krępaków nabrzozaków gatunek owadów patyczaków o nazwie Timema cristinae żyje na wzgórzach południowej Kalifornii. Nowe badanie pokazuje, że one także odczuwają naciski ewolucji na swój kolor. W rzeczywistości ewolucja koloru jest tak potężna, że wpływa nie tylko na patyczaki. Wpływa na różnorodność całego ich ekosystemu.


Nowe badanie, przeprowadzone przez Patrika Nosila z University of Sheffield i jego kolegów, miało miejsce na wzgórzach koło Santa Barbara. Kiedy naukowcy przeszukali krzaki na tych wzgórzach, znaleźli Timema cristinae z wzorami w dwóch kolorach. Jedne były całkiem zielone, podczas gdy drugie miały białe paski wzdłuż ciał. Zależnie od badanego krzaka znajdowali większość zielonych owadów, większość w paski lub mieszankę obu.


Patyczaki z paskami (A) znajduje się często na krzakach o wąskich liściach. Solidnie zielone znajduje się często na krzakach z szerokimi liśćmi. Z Farkas et al 2013, Current Biology. Ilustracja: Rosa Ribas
Patyczaki z paskami (A) znajduje się często na krzakach o wąskich liściach. Solidnie zielone znajduje się często na krzakach z szerokimi liśćmi. Z Farkas et al 2013, Current Biology. Ilustracja: Rosa Ribas

Nie jest niespodzianką, że mogą znaleźć mieszankę owadów. Patyczaki nie mają skrzydeł, więc żyją na ogół na jednym krzaku przez całe życie. Kiedy jednak wyłania się nowe pokolenie patyczaków, niektóre owady mogą przejść na inny krzak.


Dlaczego jednak dwie takie różne postaci tego samego gatunku? Ekolog Cristina Sandoval pierwsza zrozumiała, że odpowiedź jest związana z krzakami, na których żyją patyczaki. Każdy z tych dwóch wzorów może wykonywać dobrą robotę chronienia patyczaka przed ptakami – pod warunkiem, że żyje on na właściwym krzaku.  


Jeden gatunek krzaków, na których żyją te owady, ma grube, zielone liście. Całkowicie zielony patyczak stapia się z listowiem. Inny gatunek krzaków ma liście przypominające igły. Biały pasek na patyczakach dzieli go na zielone paski, co bardzie przypomina cienkie liście.


Patyczak z paskami chowa się wśród cienkich liści. Zdjęcie: Mortiz Muschick
Patyczak z paskami chowa się wśród cienkich liści. Zdjęcie: Mortiz Muschick

Jeśli patyczaki dostają się na niewłaściwy krzak, tracą swój kamuflaż. Na tle cienkich liści solidnie zielone owady są łatwo widoczne. Na dużych liściach białe paski innych patyczaków wyglądają nie na miejscu.


Nosil z kolegami badali, jak te różne rodzaje kamuflażu działają na wzgórzach Kalifornii. Mapa owadów i krzaków popiera to. W miejscach, gdzie jest dużo krzaków o grubych liściach, patyczaki są na ogół całe zielone. W miejscach, gdzie dominują wąskie liście, większość owadów ma białe paski. Jeśli jednak krzak o grubych liściach otoczony jest krzakami o cienkich liściach, będzie miał wiele niedostosowanych owadów. To jest wzór, jakiego można oczekiwać z kombinacji napędzanego przez ptaki doboru naturalnego i owadów przenoszących się na sąsiednie krzaki.


Dla porządnego sprawdzenia tej tezy Nosil, jego student Tim Farkas i ich koledzy zbadali 186 krzaków na wzgórzach kalifornijskich. Schwytali wszystkie patyczaki na krzakach, żeby policzyć populacje. Odkryli, że kiedy owady były dobrze dostosowane do krzaka, było ich bardzo dużo. Kiedy były źle dostosowane, populacja była znacznie mniejsza. To miało sens, jeśli ptaki łapią owady, które łatwo dostrzec na krzaku.


Następnie Nosil z kolegami zmienili populację patyczaków na każdym krzaku. Do niektórych dodali 200 dobrze dostosowanych owadów. Do innych dodali 200 niedostosowanych. Poczekali przez miesiąc – w którym to czasie owady żerowały na krzaku, a ptaki żerowały na owadach – i wrócili, żeby zobaczyć, jak wygląda sytuacja.


Na krzakach z niedostosowanymi owadami populacje liczyły połowę tego, co Nosil znalazł na krzakach z dobrze dostosowanymi owadami. Prawdopodobnie ptaki ucztowały na łatwo dostrzegalnych patyczakach.


Efekty jednak nie zatrzymały się na tym. Rozeszły się falą na inne gatunki. Nosil z kolegami liczyli nie tylko patyczaki na krzakach – podliczyli także gąsienice, pająki i inne bezkręgowce. I odkryli dużą zmianę także w ich liczebności. Na krzakach z źle dostosowanymi patyczakami, inne gatunki także zmniejszyły się o połowę.


Nie tylko liczebność zmniejszyła się dla wszystkich gatunków, ale niektóre gatunki całkowicie zniknęły z krzaków. Z drugiej strony, na krzakach z dodatkowymi zakamuflowanymi patyczakami inne gatunki czuły się świetnie.


Nosil z kolegami odkryli także, że tym eksperymentem zmienili same krzaki. Patyczaki żują liście, więc rozsądne jest przypuszczenie, że krzaki z mniejszą liczbą patyczaków będą mniej zżute. Naukowcy zastanawiali się jednak, jakich szkód doznawały rośliny od innych owadów, które przekłuwają lub wysysają rośliny zamiast je przeżuwać. Odkryli, że krzaki pełne źle dostosowanych patyczaków poniosły także mniejsze szkody tego rodzaju.


Było zaskoczeniem, że pozbycie się patyczaków doprowadzi także do zniszczeń wśród innych gatunków. Zniknięcie patyczaków mogło doprowadzić do wzrostu populacji innych zwierząt, ponieważ zmniejszyłaby się konkurencja o żywność. Dla zrozumienia, dlaczego tak się nie stało, Nosil powtórzył eksperyment, ale z pewną zmianą. Na niektórych krzakach rozciągnął siatkę drucianą, żeby nie mogły się tam dobrać ptaki.


Na krzakach bez siatki rezultat był taki sam: patyczaki i inne gatunki zniszczone, kiedy patyczaki były źle dostosowane, ale krzaki na tym skorzystały. Siatki druciane zlikwidowały jednak te wyniki na chronionych krzakach. Nie było żadnej różnicy między krzakami z dobrze i źle dobranymi patyczakami.


Ten eksperyment ustalił, że ptaki są odpowiedzialne za wszystkie efekty widziane przez naukowców. Przyciągały je niedostosowane patyczaki, ponieważ jest tak dużo patyczaków w tych krzakach. A potem zostawały na krzaku, by ucztować na innej zdobyczy. Kiedy ptaki oczyściły krzaki z wszystkich zwierząt, tym samym je chroniły.


Dodanie dodatkowych patyczaków do krzaka odzwierciedla różne kombinacje patyczaków, jakie znajduje się w naturze. Nosil twierdzi, że kiedy ewolucja działa na patyczaki, kształtuje rozmaite inne gatunki  na wzgórzach Kalifornii. Dla zrozumienia, dlaczego jest dana liczba gatunków w jednym miejscu, naukowcy mogą musieć zrozumieć szybką ewolucję, jaka tam zachodzi. Moc ewolucji koloru, jak się wydaje, wykracza daleko poza nasz wzrok.


Evolution in Color: From Peppered Moths to Walking Sticks

The Loom, 9 października 2013

Tłumaczenie: Małgorzata Koraszewska



Carl Zimmer


Wielokrotnie nagradzany amerykański dziennikarz naukowy publikujący często na łamach „New York Times” „National Geographic” i innych pism. Autor 13 książek, w tym „Parasite Rex” oraz „The Tanglend Bank: An introduction to Evolution”. Prowadzi blog The Loom publikowany przy „National Geographic”.


Skomentuj     Wyślij artykuł do znajomego:     Wydrukuj






Nauka

Znalezionych 550 artykuły.

Tytuł   Autor   Opublikowany

Tylko się nie zakrztuś   Łopatniuk   2017-02-18
Czy płeć jest jak gender konstruktem społecznym? Nie.   Coyne   2017-02-17
Czy będzie genetycznie modyfikowana pszenica?   Novella   2017-02-15
Przodek wtóroustych? Nowy raport.   Coyne   2017-02-14
Mimikra müllerowska u Hymenoptera   Coyne   2017-02-11
Czy wirusy pomogły uczynić z nas ludzi?   Zimmer   2017-02-10
Nowy rząd owadów znaleziony w bursztynie z kredy   Coyne   2017-02-08
Alfred Sturtevant: bohater genetyki   Coyne   2017-02-06
Mój ptaszyńcu, czyli rzecz o kurzym wampirze   Łopatniuk   2017-02-04
Sceptyczne pytania, które każdy powinien zadawać   Novella   2017-02-02
Tajemnica pasków zebry rozwiązana – a przynajmniej tak mówią naukowcy   Coyne   2017-01-31
Nasze cętkowane mózgi   Zimmer   2017-01-30
Historia porostów i człowieka, który ją skorygował   Coyne   2017-01-26
Krzykliwa reklama kukrumy a rzeczywistość   Novella   2017-01-25
Niezwykłe pasikoniki naśladujące liście, u których samce i samice są różnych kolorów   Coyne   2017-01-24
Ile komórek ma twoje ciało?   Zimmer   2017-01-20
Selektywne używanie narzędzi wśród mrówek   Coyne   2017-01-17
Genetyczna księga zmarłych   Dawkins   2017-01-14
Mistyfikacja Sokala: dwadzieścia lat później   Coyne   2017-01-13
Pochwała ignorancji, czyli wiem, że nie wiem   Cullen   2017-01-11
Drugie prawo termodynamiki   Pinker   2017-01-10
Adam i Ewa: dwoje, czy więcej niż dwoje przodków?   Coyne   2017-01-07
Ulepszanie fotosyntezy i wzrost plonów   Novella   2017-01-04
Co robi mózg, kiedy widzisz nie to, co chcesz?   Koraszewski   2017-01-03
Badania z poślizgiem   Łopatniuk   2016-12-31
Wesołych Świąt od Oswalda Avery’ego – ale co byłoby, gdyby zmarł wcześniej?   Cobb   2016-12-30
Ideologiczna opozycja wobec prawdy biologicznej   Coyne   2016-12-28
Znakomici biolodzy brytyjscy   Ridley   2016-12-26
Podwójny przekręt natury   Zimmer   2016-12-22
Opierzony ogon dinozaura w bursztynie!   Coyne   2016-12-19
Bajka o kaczkach karolinkach   Coyne   2016-12-16
Rak kominiarzy i przędzalników, czyli Percival Pott w krainie epidemiologii   Łopatniuk   2016-12-10
Ewolucja w kolorze: od krępaka nabrzozaka do patyczaka   Zimmer   2016-12-09
Bakłażan Bt – fałszywa narracja przeciwko GMO   Novella   2016-12-05
Wielka debata o mistrzach manipulacji   Zimmer   2016-12-02
Lubię moje trupy jak moje precelki. Solone.   Meyers Emery   2016-11-29
Złożoność i artefakty poznawcze   David Krakauer   2016-11-26
Homo floresiensis, hominin “hobbit”, w Internecie   Coyne   2016-11-25
Czy mężczyźni są bardziej kreatywni niż kobiety?   Kim   2016-11-24
A genomy ciągle kurczą się…   Zimmer   2016-11-22
Dlaczego rośnie liczba wilków, maleje lwów, a tygrysy trzymają się na tym samym poziomie?   Ridley   2016-11-18
O co nie należy pytać na przyjęciu: „Czy Żydzi są bardziej kreatywni niż Azjaci?”   Kim   2016-11-17
John van Wyhe obala mity o Darwinie   Coyne   2016-11-09
Ewolucja eksperymentalna i fałszywa pociecha “To nadal bakterie”   Zimmer   2016-11-08
Szelest opadających liści, czyli ze śmiercią nam do twarzy   Łopatniuk   2016-11-05
Globalne zazielenienie kontra globalne ocieplenie   Ridley   2016-11-03
Te ptaki latają niemal przez rok bez lądowania   Yong   2016-11-02
Google świętuje Antoniego van Leeuwenhoeka   Cobb   2016-10-31
Specjacja hybryd może być rzadka   Coyne   2016-10-29
Kaszalot spermacetowy przynosi nowy język do nowych okolic   Yong   2016-10-25
Dobór naturalny w naszym gatunku na przestrzeni ostatnich dwóch tysiącleci   Coyne   2016-10-22
Niezmiernie interesująca kość   Zimmer   2016-10-21
Zagadkowe jajo pingwina grzebieniastego   Yong   2016-10-19
Ewolucyjny poziom ludzkiej przemocy   Coyne   2016-10-14
Jak samce pająków wdów unikają zjedzenia podczas seksu   Yong   2016-10-13
Ślepa salamandra z Teksasu ma nerw wzrokowy, ale nie ma prawdziwych oczu   Coyne   2016-10-11
To trzeba mieć pecha, czyli dwa w jednym (nie tylko) jajowodzie   Łopatniuk   2016-10-08
Kolejny gatunek wron używa narzędzi   Coyne   2016-10-06
Płaszczki żują? Kto to wiedział?   Yong   2016-09-29
Gatunki obce są największą przyczyną wymierania – ale nie wszystkie są złe   Ridley   2016-09-28
Z nowego artykuły wynika, że istnieje nie jeden, a cztery gatunki żyraf, nie jestem jednak pewien   Coyne   2016-09-27
Tłuszczaki w mózgu, czyli zabójca z przypadku   Łopatniuk   2016-09-23
Z okazji urodzin Maxa Delbrücka   Cobb   2016-09-22
Koszmar kreacjonisty: ewolucja w działaniu   Coyne   2016-09-21
Trwa ewolucyjne upokorzenie archeopteryksa   Zimmer   2016-09-17
Najstarsze organizmy: 3,7 miliarda lat?   Coyne   2016-09-13
Ocean Arktyczny był już wcześniej bez lodu   Ridley   2016-09-12
GISTy, czyli jakże fortunne mutacje   Łopatniuk   2016-09-10
Jak lodowce Nowej Zelandii ukształtowały powstawanie ptaka kiwi   Yong   2016-09-08
Lucy mogła umrzeć spadając z drzewa   Coyne   2016-09-07
Co byłoby, gdyby Wilkins i Franklin umieli ze sobą współpracować?   Cobb   2016-09-03
Krab palmowy z Vamizi   Naskręcki   2016-08-31
Myszunkulus: jak umysł szkicuje małego ciebie   Zimmer   2016-08-24
Najstarsze żyjące kręgowce? Rekiny grenlandzkie mogły żyć 300-500 lat   Coyne   2016-08-23
Jedwab i przywry, czyli higiena na Jedwabnym Szlaku   Łopatniuk   2016-08-20
Tajemnica rzadkości samców u małpek morskich   Zimmer   2016-08-19
Nowe badanie wskazuje na jednego oszusta   Coyne   2016-08-18
Największe drapieżniki świata biesiadują na kurczących się zasobach   Yong   2016-08-17
Spotkajcie najwyższą na świecie koncentrację żarłaczy rafowych   Yong   2016-08-11
Te robaki są jak miotełki z piór, które mają oczy   Yong   2016-08-09
Klasyczna historia skorygowana: porosty to grzyby + glony + drożdże (inne grzyby)   Coyne   2016-08-05
Zwierzęta wyewoluowały w pasożyty co najmniej 200 razy   Yong   2016-08-04
Szybka ewolucja miejska   Coyne   2016-08-02
Bez serc, bez głowy   Łopatniuk   2016-07-30
Miodowody i ludzie: cudowny mutualizm między naszym gatunkiem i dzikim ptakiem   Coyne   2016-07-29
„ Całujące się” koralowce złapane in flagranti   Yong   2016-07-28
Dzieci Drakuli   Zimmer   2016-07-27
Trucizna, kamuflaż i tęcza ewolucji   Zimmer   2016-07-23
Jak przeciwnicy nowoczesnego rolnictwa, szerzą dezinformację o GMO w Afryce   Ongu   2016-07-22
Uwalnianie zwierząt z naszych pułapek ewolucyjnych   Zimmer   2016-07-17
Szybko pływające mieczniki automatycznie się oliwią   Yong   2016-07-16
Polityka klimatyczna Obamy jest gorączkowym chaosem   Lomborg   2016-07-14
Jak fregaty pozostają w powietrzu przez całe tygodnie   Coyne   2016-07-12
Chromosom jak szczotka, czyli co robi Ki-67   Łopatniuk   2016-07-09
Poznaj swoje wewnętrzne grzyby   Zimmer   2016-07-08
Kot Iriomote   Mayer   2016-07-07
100 milionów lat ozdabiania się śmieciami   Yong   2016-07-05
Jak ojcowskie mitochondria zostają zniszczone w embrionie   Coyne   2016-06-30
Pośledni zjadacze trucizn i niedoskonałości ewolucji   Zimmer   2016-06-29
Żabie maleństwa mają super szybki sposób ucieczki przed wężami   Yong   2016-06-27

« Poprzednia strona  Następna strona »
Polecane
artykuły

Drugie prawo termodynamiki



Pochwała ignorancj



Mistyfikacja Sokala



Intronizacja Chrystusa



Obama chrzescijanie



Szelest liści



Czego wam nie pokazują?



Rozdzielenie religii i państwa



Trwa ewolucyjne upokorzenie archeopteryksa



Trucizna, kamuflaż i tęcza ewolucji



Religia zdrowego rozsądku



Kto się boi czarnego luda?



Land of the pure



świecące ryby



Lewica klania sie



Nis zgubic



Religia pieklo



Nienawisc



Niedożywienie w Ugandzie



Ewolucja nieunikniona



Starty z powierzchni



Niewolnictwo seksualne



Miłość teoretycznie przyzwoitych



Psy nie idą do Nieba



Problem zielonych strachów



Antysemiccy Żydzi



Nowy gatunek homininów na czołówkach gazet.



Moc Chrystusa zmusza cię


Technika, konsumeryzm i papież


W obronie pesymizmu



Tracąc moją religię?



Ewolucja pomogła im...



Konstytucyjni demokraci