Prawda

Piątek, 12 sierpnia 2022 - 05:49

« Poprzedni Następny »


Jak poruszasz nogą, która kiedyś była płetwą?


Ed Yong 2014-01-16


Kiedyś, między 360 a 390 milionów lat temu, grupa ryb ruszyła do życia na lądzie. Po drodze ich płetwy stopniowo zamieniły się w podtrzymujące ciężar kończyny z wyraźnymi stawami łokci i przegubów. Płetwy stały się nogami. Pływacy stali się biegaczami.

Niektóre aspekty tego przejścia ewolucyjnego są obecnie jasne. Dzięki wielu pięknym skamielinom wiemy jak ewoluowały kości tych pionierskich ryb w te, których używam właśnie do stukania w klawiaturę.

Zaczęliśmy nawet odkrywać zmiany genetyczne, które brały udział w tej całkowitej przemianie.


Nadal jednak są tam tajemnice. Jak, na przykład, właściciele pierwszych nóg kontrolowali swoje kończyny?


Wyciągnij rękę i zegnij ją w łokciu. Dzieje się tu kilka rzeczy: twój mięsień dwugłowy kurczy się, ale mięsień trójgłowy odpręża. Dzieje się tak z powodu modułów w kręgosłupie – grup neuronów, które koordynują dużą liczbę ruchów, które wykonujemy równocześnie. „Moduł może poruszyć całe ramię zamiast tylko pary mięśni lub koordynować mięśnie w ramieniu i tułowiu” - wyjaśnia Martha Bagnall z Northwestern University.


Te ustalone z góry programy upraszczają zadanie kontrolowania naszych kończyn. Są jak .exe files, które potrafią rozpocząć skomplikowane programy komputerowe przy szybkim podwójnym kliknięciu.


Ryby wydają się nie mieć żadnych oczywistych odpowiedników tych modułów. Zamiast tego mają dużo prostsze obwody neuronowe, które osobno kontrolują lewą i prawą połowę ich ciała. Te obwody odpalają naprzemiennie, a więc mięśnie po jednej stronie ryby kurczą się, podczas gdy te po drugiej stronie odprężają. Powoduje to, że ich ciała falują wzdłuż, przepychając je przez wodę.


Jak przechodzi się od prostego ustawienia lewo-prawo do skomplikowanych modułów, które kontrolują twoje kończyny? „Tego właściwie nie wiemy – mówi Bagnall. – Są analizy, ale to jest mniej lub bardziej bezradne rozkładanie rąk”.


Razem z kolegą, Davidem McLeanem, odkryła ważną wskazówkę i to taką, która jest sprzeczna z podręcznikowym poglądem na pływanie ryb.


Zaczęła od notowania sygnałów, które przychodzą do neuronów ruchowych mięśni ryby o nazwie danio pręgowany i mówią im, by odpaliły. Jeśli podręcznikowy pogląd na pływanie ryby jest poprawny, należałoby oczekiwać, że te sygnały dotrą równocześnie do obu stron płynącego zwierzęcia, aby mięśnie mogły się kurczyć jak zsynchronizowany zespół.


Nie to się jednak zdarzyło. Zamiast tego Bagnall odkryła maleńkie różnice w czasie, w jakim sygnały docierały do górnej i dolnej połowy mięśni ryby – tylko kilka milisekund, niemniej były to różnice.


Na przykład, neurony ruchowe górnej-prawej części ryby otrzymują zsynchronizowany sygnał, jak również te z jej dolnej-prawej części… ale te ćwiartki nie są zsynchronizowane wzajem ze sobą. Co więcej, Bagnall i McLean odkryli, że mięśnie dostają sygnały od różnych zespołów neuronów. Są tam cztery obwody zamiast dwóch.


Przy normalnym pływaniu górne i dolne obwody są niemal nieodróżnialne, ale przydają się, kiedy ryba ma się przewracać. Jeśli danio leży na prawym boku, wysyła silniejsze sygnały do neuronów ruchowych kontrolujących jego ćwiartki dolną-lewą i górną-prawą. Wynikające z tego kurczenie mięśni pomaga rybie przewrócić się.


“Sądzimy, że jest to dobry przykład modularnej organizacji rdzenia kręgowego – mówi Bagnall. – Kontrolują one te cztery ćwiartki mniej lub bardziej odrębnie i to upraszcza ich zadanie powodowania przewracania się i wyprostowywania”.


Sugeruje ona, że te proste moduły mogły być szablonami dla bardziej skomplikowanych, takich, które kontrolują nasze kończyny. Górne obwody mogły wyewoluować do kontrolowania mięśni prostujących, takich jak nasz mięsień trójgłowy, podczas gdy dolne wyewoluowały do kontrolowania zginaczy, takich jak nasze mięśnie dwugłowe. „Na tym etapie jest to tylko hipoteza – mówi Bagnall. – Ponieważ jednak jak dotąd nie było żadnej przekonującej hipotezy, jesteśmy tym dość podnieceni”.   


“To jest dobra opowieść i pięknie wyłożona” – mówi Ole Kiehn z Karolinska Institutet, który bada jak neurony produkują ruchy. Zespół musi rozpracować kilka detali, na przykład, jak oddzielne moduły górny i dolny są skoordynowane w rybie, ale ich odkrycie jest samo w sobie ciekawe i ich hipoteza jest solidna.


Martyn Goulding
z Salk Institute, który bada obwody w rdzeniu kręgowym, jest ostrożniejszy. „Biorąc pod uwagę wybitną rolę, jaką poruszanie kończynami odegrało w przejściu kręgowców do środowiska lądowego, sprawa jest niesłychanie interesująca – mówi. – Nie jestem jednak pewien, jak modularna organizacja, którą widzą w odniesieniu do kontroli mięśni osiowych, może łatwo przełożyć się na system kontroli zginaczy i mięśni prostujących”.


Na przykład, mówi on, że mięśnie kończyn pochodzą z innej grupy komórek embrionalnych niż mięśnie tułowia i pleców. Istnieje powierzchowna paralela między górną a dolną połową mięśni tułowia, a mięśniami górnymi (prostownik) i dolnymi (zginacz) w płetwie i w kończynie, ale mogą one nie przekładać się dokładnie.


Bagnall zgadza się, że potrzeba dużo więcej pracy, żeby sprawdzić jej hipotezę. Próbuje teraz sprawdzić, czy neurony kontrolujące górną i dolną połowę u danio polegają na różnych zestawach genów. Jeśli tak, sprawdzi zginacze i prostowniki u zwierząt z kończynami, żeby zobaczyć, czy mają ten sam podpis genetyczny.


Źródło:
Bagnall & McLean. 2013.Modular Organization of AxialMicrocircuits in Zebrafish. Science http://dx.doi.org/10.1126/science.1245629


How do you move a leg that was once a fin

Not Exactly Rocket Science, 9 stycznia 2013

Tłumaczenie M.K.

_______

Ed Yong 

Mieszka w Londynie i pracuje w Cancer Research UK. Jego blog „Not Exactly Rocket Science” jest próbą zainteresowania nauką szerszej rzeszy czytelników poprzez unikanie żargonu i przystępną prezentację.
Strona www autora

 

W komentarzach na stronie Eda Yonga jeden z czytelników natychmiast podrzucił wideo z chodzącym rekinem.



Skomentuj     Wyślij artykuł do znajomego:     Wydrukuj






Nauka

Znalezionych 1327 artykuły.

Tytuł   Autor   Opublikowany

Nie karm mózgu śmieciowym jedzeniem   Bhogal   2022-08-10
Kot Mehitabel pisze w “Science”   Coyne   2022-08-09
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

« Poprzednia strona  Następna strona »
Polecane
artykuły

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



 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,


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