Prawda

Czwartek, 9 kwietnia 2020 - 03:08

« Poprzedni Następny »


Gąsienica zmienia kolor, żeby dopasować się do podłoża nie używając oczu: potrafi widzieć skórą!


Jerry A. Coyne 2019-08-16

Wielu z was słyszało o słynnym krępaku nabrzozaku, Biston betulariapodręcznikowym przykładzie ewolucji drogą doboru naturalnego. (Normalnie mało widoczna, jasna, nakrapiana ćma wyewoluowała kryjące, czarne ubarwienie, kiedy smog zaczernił pnie drzew w uprzemysłowionej Anglii; i to samo stało się w Stanach Zjednoczonych. Kiedy w obu krajach wprowadzono prawa przeciwko zanieczyszczaniu i drzewa odzyskały normalny, jasny wygląd, selekcja [dokonywana przez bystrookie i głodne ptaki] odwróciła się.) Dla przypomnienia: tutaj jest odmiana nakrapiana („typowa”) i czarna („melanistyczna”).





Wiele eksperymentów pokazało, że – wbrew oczekiwaniom – ćma nie wyewoluowała zdolności „dopasowywania” barwy do pni drzewnych; czarna ćma nie częściej siadała na ciemnych pniach drzew niż jasna. Tak jednak nie jest jeśli idzie o gąsienice (larwy) tej ćmy, według nowej pracy w „Nature Communications Biology” (pdf tutaj).



Od dawna było wiadomo, że gąsienice B. betularia potrafią zmieniać kolor, żeby pasował do gałązki, na której siedzą. To nie jest natychmiastowa zmiana jak u kałamarnic lub kameleonów, ale zabiera kilka dni. Niemniej ta zdolność jest adaptacyjna, bo dzięki naśladowaniu gałązki zmniejsza się prawdopodobieństwo wykrycia jej i zjedzenia przez ptaki.   Ilustracja poniżej (z Wikipedii) pokazuje gąsienice, które były na brzozie (po lewej) i wierzbie (po prawej), demonstrując ich zdolność zmieniania barwy od brązowej do zielonej (typowe tło). Jest wyraźne, że ptakowi będzie trudniej zobaczyć gąsienice, które odpowiadają tłu, na którym siedzą (te larwy są, oczywiście, jadalne). Gąsienice wyglądają jak gałązki.  



Skąd gąsienica wie, jakiego koloru jest gałązka, na której siedzi? Oczywista odpowiedź dotyczyłaby wzroku: owad widzi kolor tła i jakoś przekazuje tę informację do neurologicznej i fizjologicznej sieci, która powoduje zmianę koloru ciała. Znane są jednak wypadki, kiedy  sama skóra ma zdolność wykrywania koloru tła. Odkryto to u pewnych ryb, gadów i głowonogów, a były także wstępne dowody na te zdolność u jednego rodzaju motyli.


W tych eksperymentach zakrywa się oczy badanego stworzenia i patrzy, czy nadal potrafi dopasować się do tła. I to właśnie zrobili Eacock i in. krępakom nabrzozakom: zamalowali oczy gąsienic czarną farbą, podczas gdy grupa kontrolna miała niezamalowane oczy. Oba rodzaje larw włożyli następnie do klatek z patyków pomalowanych na różne kolory (czarne, szare białe, jasnozielone), żeby naśladować naturalne zróżnicowanie koloru gałązek. (Wszystkie larwy były karmione szarymi liśćmi wierzby.) Tutaj jest pomalowane i niepomalowane oko. (Ponieważ farba jest zrzucana przy każdym linieniu, larwy sprawdzano codziennie, żeby się upewnić, że nadal są pomalowane.):


<span>(Fig. 1 from paper). Blindfolding of </span>B. betularia<span> larvae. a Final (sixth) instar </span>B. betularia<span> control caterpillar showing ring of five ocelli circled in yellow, and sixth ventral ocellus circled separately. b Example of a final instar larva with ocelli obscured by opaque black acrylic paint. Scale bar represents 1 mm</span>
(Fig. 1 from paper). Blindfolding of B. betularia larvae. a Final (sixth) instar B. betularia control caterpillar showing ring of five ocelli circled in yellow, and sixth ventral ocellus circled separately. b Example of a final instar larva with ocelli obscured by opaque black acrylic paint. Scale bar represents 1 mm

Wynik był wyraźny: larwy hodowane na jasnych patykach były jasne niezależnie od tego, czy ich oczy były zamalowane, czy nie, a larwy hodowane na ciemnych patykach były ciemne. To, czy larwa była oślepiona, czy nie, nie miało żadnego wymiernego efektu na barwę. Wnioskiem jest to, że dopasowanie do tła osiągają głównie przez skórę. Poniżej są dwa zdjęcia pokazujące, co odkryli:

Każda para patyków o tym samym kolorze ma oślepioną gąsienicę (zewnętrzna gąsienica w obu parach) i nieoślepione, kontrolne gąsienice (dwa wewnętrzne patyki). Statystyka potwierdziła wizualną ocenę: oślepianie nie wpływało na kolor.   


<span>(From paper) Blindfolded and control </span>B. betularia<span> larvae from achromatic and chromatic dowel treatments. </span>a<span> Examples of final instar blindfolded (first and third from left) and control (second and fourth from left) larvae on black and white treatment dowels. . . . d Examples of final instar blindfolded (two outermost) and control (two innermost) larvae on brown and green treatment dowels</span>
(From paper) Blindfolded and control B. betularia larvae from achromatic and chromatic dowel treatments. a Examples of final instar blindfolded (first and third from left) and control (second and fourth from left) larvae on black and white treatment dowels. . . . d Examples of final instar blindfolded (two outermost) and control (two innermost) larvae on brown and green treatment dowels

Sprawdzano również to skórne ”ślepowidzenie” dając gąsienicom wybór, gdzie się usadowić. Wkładano zabarwione gąsienice, oślepione i nieoślepione, do plastikowych pojemników z patykami o dwóch kolorach, a następnie szturchano je kilka razy pincetą, imitując dziobanie ptaka. (Gąsienice znacznie bardziej ochoczo szukają gałązki, kiedy w pobliżu jest ptak!) I rzeczywiście, 70-80% razy gąsienice wybierały pasujący kolorem patyk – i to nie zależało od tego, czy były oślepione! Raz jeszcze potwierdzono ich zdolność wykrywania koloru bez używania oczu.

Nie jesteśmy jeszcze pewni, jak gąsienice mogą widzieć skórą, ale autorzy pokazali, że kilka genów biorących udział w wytwarzaniu kluczowych dla wizji białek, takich jak opsyny, ulega ekspresji zarówno w głowie, jak w skórze i że stosunek ekspresji genów w skórze wobec głowy jest wyższy u gąsienic niż u dorosłych. Ekspresję genów biorących udział w wizji zaobserwowano także w innych grupach ze zdolnością „widzenia skórą”, wspomnianych powyżej.

To jest więc  krótka i sympatyczna lekcja o tym, jak niektóre gatunki potrafią przez skórę wykryć kolor środowiska. Oddam autorom ostatnie słowo:

Profile ekspresji genów związanych z widzeniem w B. betularia, w połączeniu z dowodami wizualnymi i behawioralnymi prowadzą nas do wniosku, że larwy B. betularia posiadają fotoreceptory rozłożone na całym naskórku. Ich funkcją jest dostarczanie pełniejszej informacji o kolorze i wzorze niż może być uzyskana z samych przyoczek – nie tylko o gałązce, ale także o zgodności larwy z gałązką. Szczegółowa i złożona natura wzoru barw gąsienicy sugeruje złożoną, przetwarzającą sygnały kaskadę, która inicjuje, kontroluje i koordynuje wytwarzanie wielu pigmentów w różnych typach komórek. Nasze wyniki znacząco rozszerzają obecny pogląd na skórną wrażliwość na światło, by objąć powolną zmianę barwy, podnosząc intrygujące pytania o ewolucyjną sekwencję szlaków rekrutowania i modyfikacji, które dały ten skomplikowany system fotorecepcji skórą oraz plastyczności fenotypu,  dokonany pod wpływem ewolucyjnego wyścigu zbrojeń między drapieżnikiem a ofiarą.

_______________

Eacock, A., H. M. Rowland, A. E. van’t Hof, C. J. Yung, N. Edmonds, and I. J. Saccheri. 2019. Adaptive colour change and background choice behaviour in peppered moth caterpillars is mediated by extraocular photoreception. Nature Communications Biology 2:286.

A caterpillar changes color to match its background using extraocular photoreception it can see with its skin!

Tłumaczenie: Małgorzata Koraszewska



Jerry A. Coyne

Emerytowany profesor na wydziale ekologii i ewolucji University of Chicago, jego książka "Why Evolution is True" (Polskie wydanie: "Ewolucja jest faktem", Prószyński i Ska, 2009r.) została przełożona na kilkanaście języków, a przez Richarda Dawkinsa jest oceniana jako najlepsza książka o ewolucji.  Jerry Coyne jest jednym z najlepszych na świecie specjalistów od specjacji, rozdzielania się gatunków. Jest również jednym ze znanych "nowych ateistów" i autorem książki "Faith vs Fakt". Jest wielkim miłośnikiem kotów i osobistym przyjacielem redaktor naczelnej.

Skomentuj     Wyślij artykuł do znajomego:     Wydrukuj






Nauka

Znalezionych 1088 artykuły.

Tytuł   Autor   Opublikowany

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
Zioła nie pomagają na utratę wagi   Novella   2020-02-25
Dawkins pisze tweeta   Coyne   2020-02-24
W obronie binarności płci u ludzi   Coyne   2020-02-21
Nie palmy pieniędzy na ołtarzu zielonej manii   Lomborg   2020-02-20
Więcej dowodów ewolucji: końskie zarodki zaczynają tworzyć pięć palców, a cztery zawiązki znikają   Coyne   2020-02-18
Homeopatyczny rentgen   Novella   2020-02-14
Różnice płci w wyborze zabawek: chłopcy bawią się chłopięcymi zabawkami, dziewczynki dziewczęcymi zabawkami   Coyne   2020-02-13
Śmiertelność z powodu raka nadal spada wbrew twierdzeniom szarlatanów     2020-02-11
Odkrycie w immunologii, a leczenie nowotworów   Novella   2020-02-10
Ponowne psucie nauki przez ideologię: ”Slate” wypacza biologię ewolucyjną, by wyglądała na kapitalistyczną i antysocjalistyczną   Coyne   2020-02-07
Flamingi z braku łysek rogatych   Lyon   2020-02-06
Moja ostatnia praca badawcza. Część 3: Znaczenie   Coyne   2020-02-04
Moja ostatnia praca badawcza. Część 2: Wyniki   Coyne   2020-02-03
Moja ostatnia praca badawcza: Część 1: Cele i metody   Coyne   2020-02-01
Ewolucyjne wyjaśnienie nienaukowych przekonań   Bretl   2020-01-31
Zdumiewająca mimikra   Coyne   2020-01-27
Reality check: Pęd do szybkiej „zerowej” emisji to gwarancja przegranej   Lomborg   2020-01-27
Sfuszerowany artykuł o biologii w „Washington Post”   Coyne   2020-01-24
Punkty dla Ameryki w konflikcie między Iranem i USA   Destexhe   2020-01-24
Zbliżanie się do rozumienia pamięci   Novella   2020-01-22
Z perspektywy naszego kurnika   Witkowski   2020-01-16
Fałszywa pokora nie uratuje planety   Boudry   2020-01-09
Złoty ryż zatwierdzony na Filipinach   Novella   2020-01-07
Cudowna animacja DNA i komórek   Coyne   2020-01-06
Dychotomiczne myślenie, niepewność i zaprzeczanie nauce     2020-01-01
Mieliśmy najlepszą dekadę w historii. Naprawdę   Ridley   2019-12-31
Kreacjonista opowiada się za ”argumentem z niedowierzania”   Coyne   2019-12-26
Biologia męskiej agresji i dlaczego nie jest to tylko „socjalizacja”   Coyne   2019-12-24
Wydajność, wyzysk, wybory   Koraszewski   2019-12-23
Społecznościowe finansowanie szarlatanerii   Novella   2019-12-20
Wykład Dawkinsa o czerpaniu odwagi z darwinizmu   Coyne   2019-12-18
Uprawy GM, takie jak Złoty Ryż, uratują życie setek tysięcy dzieci   Ridey   2019-12-13
Darwin, lisy i inne ssaki na Falklandach   Mayer   2019-12-11
Wirtualna edukacja   Novella   2019-12-03
Teoria klasy próżniaczej Thorsteina Veblena – uaktualnienie statusu   Henderson   2019-12-02
Punkt szczytowy inteligencji   Novella   2019-11-30
Likwidowanie przeziębienia miedzią   Novella   2019-11-27
Dlaczego wyjaśnianie problemów przez biały przywilej jest niesłuszne   Rob Henderson   2019-11-25
LiveScience zachwala panpsychizm jako rozwiązanie trudnego problemu świadomości   Coyne   2019-11-22
Jak walczyć z firehosing   Novella   2019-11-19
Odwołajcie antyszczepionkową konferencję w Tel Awiwie   Blum   2019-11-15
Ewolucja dwunożności   Novella   2019-11-14
Granice „przeskoczenia” progu opłacalności   Lomborg   2019-11-13
Dlaczego nie żyjemy w epoce post-prawdy   Pinker   2019-11-11
Śledząc pochodzenie człowieka   Novella   2019-11-09
Skamieniałe trylobity idące gęsiego. Ale dlaczego to zrobiły?   Coyne   2019-11-06
Saga o złotym ryżu   Novella   2019-11-04
Kolejne badanie rolnictwa organicznego   Novella   2019-11-02
Fabrizio Benedetti pyta: “Czy badania placebo wzmacniają pseudonaukę?”     2019-11-01
Nathaniel Comfort raz jeszcze: nauka nie czyni postępów (czy może robi to?)   Coyne   2019-10-31
Pochwała jednoznaczności   Witkowski   2019-10-29
Stare i nowe  troski o bezpieczeństwo żywnościowe   Ongu   2019-10-28
Powrót Adama i Ewy jako rzeczywistych ludzi, jak proponuje kolejna pseudonaukowa teoria   Coyne   2019-10-25
Pradawne przechowywanie żywności   Novella   2019-10-24
Artykuł w naukowym piśmie ”Nature” dyskredytuje naukę i „scjentyzm”, kwestionuje wartości Oświecenia   Coyne   2019-10-22
Błogosławieni ci, którzy wycofują   Jacoby   2019-10-19
Pro-life czyli czarodziej z Krotoszyna   Koraszewski   2019-10-18
Biologia rozwoju ujawnia ewolucyjną historię   Novella   2019-10-15
Niebezpieczne życie antropologa   Blackwell   2019-10-12
Swędzikami jesień się zaczyna   Łopatniuk   2019-10-11
Jak wieloryb stracił swoje geny   Coyne   2019-10-10
Używanie sztucznej inteligencji do diagnozy   Novella   2019-10-08
Niespodzianka! Koty są tak samo przywiązane do swojego personelu jak psy i niemowlęta   Coyne   2019-10-05
Oburzenie, stronniczość i niestabilność prawdy   Novella   2019-10-04
O zmianie klimatu: ludzkość nie jest „nikczemna”   Lomborg   2019-10-03
Postmodernizm wyjaśniony i krytykowany   Coyne   2019-09-30
Uzdrawianie kryształami   Novella   2019-09-26
Kolejna rewolucja w rolnictwie   Novella   2019-09-24
Opory przeciwko szczelinowaniu są oparte na ideologii, a nie na nauce   Jacoby   2019-09-23
St Paul Island część 5   Lyon   2019-09-21
Co to jest czerwona rtęć?   Novella   2019-09-20
Jaka sztuka siedzi w naszych genach i czy to aby nie kicz?   Koraszewski   2019-09-19
Fałszywe wspomnienia i Fake News   Novella   2019-09-18
Kolejna próba odrzucenia teorii Darwina   Coyne   2019-09-17
Choroba zielonych mięśni   Łopatniuk   2019-09-14
”Sygnalizowanie cnoty” może nas irytować. Cywilizacja byłaby jednak bez niego niemożliwa    Miller   2019-09-13
Foka Weddela wygryza w lodzie otwory do oddychania   Coyne   2019-09-12
DNA i Loch Ness   Novella   2019-09-11
Nowa i ważna czaszka hominina z Etiopii   Coyne   2019-09-10
St Paul Island, Część 4   Lyon   2019-09-06
Biały jak śnieg, żółciutki jak kaczuszka   Łopatniuk   2019-09-04
Pingwiny geje? Nie tak szybko   Coyne   2019-09-03
Czego może nas nauczyć była zwolenniczka antyszczepionkowców, Kelley Watson-Snyder     2019-08-30
Bezzbożowa karma dla psa   Novella   2019-08-29

« Poprzednia strona  Następna strona »
Polecane
artykuły

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



Kobiety ofiarami



Prometeusz



modyfikowana pszenica



Arabowie



Roboty będą uprawiać ziemię



Sumienie, czyli moralność bez smyczy


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