Prawda

Wtorek, 12 listopada 2019 - 09:38

« Poprzedni Następny »


Jeden oddech, który zmienił planetę


Piotr Naskręcki 2014-04-16


Dźwięk, kiedy wczesny przodek tej ryby dwudysznej – prapłetwca (Protopterus annectens) zaczerpnął pierwszego łyku powietrza, oznaczał zasadniczy moment w historii życia na Ziemi. Pojawienie się tego zachowania wraz z rozwojem czterech kończyn ustawiło scenę na podbój środowisk lądowych przez kręgowce oraz ewolucję wszystkich czworonogów.

Około 400 milionów lat temu, w dewonie, w wpłytkim, słodkowodnym stawie, w jakiejś tropikalnej części świata, ryba wydała dźwięk, który rozpoczął dramatyczny łańcuch zdarzeń, a jego kulminacją było narodzenie się was i mnie. Był to dźwięk wciąganego powietrza, kiedy ryba uniosła pysk nad powierzchnię wody, rozpaczliwie próbując podnieść opadający poziom tlenu w swoim krwioobiegu. Wkrótce chwytanie świeżego powietrza stało się koniecznością, bo skrzelom nie udawało się dostarczyć zwierzęciu wystarczającej ilości tlenu z ciepłej błotnistej wody. Jego pęcherz, który dotąd pomagał zachować nośność potrzebną do pływania, zaczął służyć jako narząd wymiany gazów, wczesna wersja płuc. Równocześnie płetwy miednicowe i piersiowe stawały się solidniejsze, a ich powiązanie do reszty szkieletu bardziej zdolne do dźwigania ciała. Z tymi dwoma krokami scena dla podboju lądu przez kręgowce była już ustawiona. Prawdopodobnie nigdy nie dowiemy się, kiedy i gdzie miało miejsce to doniosłe przejście, ale jesteśmy dość pewni tego, jak ta ryba wyglądała. Wpatruję się w nią właśnie teraz, a ona patrzy na mnie z dna mojego pojemnika do chłodzenia piwa.

Południowo afrykański prapłetwiec (Protopterus annectens)
Południowo afrykański prapłetwiec (Protopterus annectens)

Od kiedy po raz pierwszy postawiłem nogę w Parku Narodowym Gorongosa w Mozambiku, obsesyjnie chciałem się spotkać z moim najstarszym żyjącym kuzynem wśród kręgowców, rybą dwudyszną, prapłetwcem (Protopterus annectens). Mimo jej skromnego wyglądu, przypominającego dużego węgorza, ta ryba dwudyszna zajmuje specjalne miejsce w historii życia na Ziemi. Biolodzy zawsze podejrzewali, że ryby dwudyszne dają nam wgląd w początki kręgowców lądowych, ale dopiero w zeszłym roku olbrzymia molekularno-filogenetyczna analiza (pdf), bazująca na 251 (!) genach, dowiodła, że ryba dwudyszna jest taksonem siostrzanym wszystkich czworonogów – płazów, gadów, ptaków oraz ciebie i pozostałych ssaków. Poprzednio to miejsce było zarezerwowane dla latimerii, ryby morskiej równie pradawnego pochodzenia, ale teraz wygląda na to, że latimeria jest wcześniejszą odnogą ryb, która poszła własną, równie ciekawą, ale mniej dramatycznie zmieniającą bieg historii drogą.


Moje pierwsze spotkanie z rybą dwudyszną
 miało miejsce parę miesięcy temu, kiedy natknąłem się na rybaka, który złowił ich kilka. Niestety, kiedy go spotkałem, zdążył już je zabić i wypatroszyć, zostawiając mnie ze złamanym sercem i jeszcze większą obsesją. Tym razem oznajmiałem wyraźnie każdemu, kto chciał mnie słuchać, że chcę żywego prapłetwca i w zeszłym tygodniu rybak ze wsi Vinho wreszcie wręczył mi jeden okaz.


W Parku Narodowym Gorongosa ryby dwudyszne są powszechnymi, choć rzadko widywanymi mieszkańcami sezonowych zbiorników wodnych. Podczas sezonu suchego, kiedy zbiorniki wyparowują, prapłetwce zagrzebują się w mule i przez kilka miesięcy przebywają w estywacji. W tym okresie ich przemiana materii obniża się o około 60%, a wymiany gazów dokonują wyłącznie płucami.
W Parku Narodowym Gorongosa ryby dwudyszne są powszechnymi, choć rzadko widywanymi mieszkańcami sezonowych zbiorników wodnych. Podczas sezonu suchego, kiedy zbiorniki wyparowują, prapłetwce zagrzebują się w mule i przez kilka miesięcy przebywają w estywacji. W tym okresie ich przemiana materii obniża się o około 60%, a wymiany gazów dokonują wyłącznie płucami.

Trudno opisać niemal nabożną cześć, jaką czułem, kiedy zobaczyłem moją pierwszą żywą rybę dwudyszną. Tutaj było zwierzę, które wyglądało jak coś, co mógłbym zobaczyć w stawach we wczesnym paleozoiku, na długo przed pierwszymi płazami, także na długo przed dinozaurami. Kiedy wpatrywałem się w rybę, powoli pływającą w moim pojemniku do chłodzenia piwa, nagle wysunęła łeb nad wodę i głośno wciągnęła łyk powietrza. Nie sądzę, bym kiedykolwiek zapomniał ten dźwięk.


Prapłetwce nie mają płetw jak inne ryby. Zamiast tego mają dwie pary przypominających bicze wyrostków, które działają jak słabe, ale bardzo dobrze funkcjonujące nogi. Ciekawe badanie (pdf) eksperymentalne z 2011r. pokazało, że prapłetwiec używa płetw miednicowych w bardzo podobny sposób do tego, w jaki zwierzęta lądowe używają tylnych nóg, zarówno do chodzenia, jak odbijania się. To z kolei rzuciło nowe światło na znalezione skamieniałe ślady z wczesnego dewonu, o których sądzono, że zostawiły je prymitywne płazy – w rzeczywistości są to prawdopodobnie ślady tych półlądowych przodków ryb dwudysznych. Rozwój połączonych stawowo kończyn z palcami nie wydaje się już dłużej warunkiem wstępnym podboju lądu.


Jeśli uważasz, że wygląda to jak chodzenie, to dlatego, że tym właśnie jest. Prapłetwiec używa płetw miednicowych w sposób bardzo podobny do nóg czworonogów – końcowa część płetwy staje się „stopą”, a płetwa daje zarówno chód, jak ruchy odbicia.
Jeśli uważasz, że wygląda to jak chodzenie, to dlatego, że tym właśnie jest. Prapłetwiec używa płetw miednicowych w sposób bardzo podobny do nóg czworonogów – końcowa część płetwy staje się „stopą”, a płetwa daje zarówno chód, jak ruchy odbicia.

Im więcej badamy prapłetwca, tym bardziej staje się fascynujący. Obecnie jest jasne, że to zwierzę ukrywa tajemnicę rozwoju uszu czworonogów i że one pierwsze rozwinęły pokryte szkliwem zęby, jakie obecnie my, ssaki, mamy. Prapłetwce są również znakomicie przystosowane do surowych sezonów na sawannie południowej Afryki i potrafią zagrzebać się w ziemi i przetrwać miesiące bez wody, schowane przed gorącym słońcem w błotnych kokonach (pełno jest opowieści o afrykańskich farmerach, którzy ze swych suchych pól wykopywali duże, żywe ryby). Jego zależność od tlenu w powietrzu jest tak duża, że prapłetwiec utonie, jeśli nie może oddychać ponad powierzchnią wody. Jego ostro zredukowane skrzela są właściwie niefunkcjonalne, ale podczas rozwoju larwalnego są zewnętrzne i pierzaste, przypominające skrzela larwy salamandry.


Portret południowoafrykańskiego prapłetwca brunatnego (Protopterus annectens) z Gorongosa.
Portret południowoafrykańskiego prapłetwca brunatnego (Protopterus annectens) z Gorongosa.

W Gorongosa ryby dwudyszne występują powszechnie w sezonowych zbiornikach wody i rzekach parku, żerując na szerokim wachlarzu wodnych bezkręgowców, mniejszych ryb i żab. Są bardzo terytorialne i jest prawdopodobne, że niemal każdy zbiornik wody na tych równinach zawiera przynajmniej jedno z tych niezwykłych zwierząt. Wielka szkoda, że odwiedzający park nigdy ich nie widzą – moim zdaniem prapłetwiec przewyższa znaczeniem i fantastycznym zestawem cech wszystkie inne kręgowce w Gorongosa, włącznie z lwami i słoniami. Przysięgam uczynić moją misją szerzenie wiedzy o ich istnieniu.


W zeszłym tygodniu, 27 marca, oficjalnie otwarto E.O. Wilson Biodiversity Laboratory, co stanowiło kulminację marzeń moich i wielu innych ludzi. Wkrótce napiszę więcej o tym laboratorium, ale uznałem za właściwe, że pierwszą próbką kręgowca do naszego ogólnego zbioru jest mały ścinek płetwy ogonowej prapłetwca, zachowany do przyszłego badania DNA. Samo zwierzę zostało wypuszczone z powrotem do swojego środowiska, ale mam nadzieję, że nie jest to ostatni raz, kiedy spojrzałem w oczy brata bliźniaka mojego pra…pradziadka.



Przypominając przerośniętą salamandrę prapłetwiec ma cztery wyraźne kończyny, długi ogon i tylko pozostałości skrzeli. Skrzela są praktycznie niefunkcjonalne i ryba utonie, jeśli nie może oddychać ponad powierzchnią wody.  


A single breath that changed the planet

4 kwietnia 2014

Tłumaczenie: Małgorzata Koraszewska



Piotr (Peter) Naskręcki

Entomolog, fotograf, popularyzator nauki. Ukończył studia na Uniwersytecie im. Adama Mickiewicza w Poznaniu, doktorat na University of Connecticut, pracuje w Museum of Comparative Zoology, Harvard University.


Piotr Naskręcki prowadzi znakomity blog naukowy  The Smaller Majority.  Jego zdjęcia owadów (i nie tylko owadów) fascynują i kuszą, żeby je sobie natychmiast ściągnąć. Nie należy tego jednak robić bez pozwolenia,  gdyż zarówno zdjęcia, jak i teksty zastrzeżone są prawami autorskimi.  


Skomentuj     Wyślij artykuł do znajomego:     Wydrukuj






Nauka

Znalezionych 1029 artykuły.

Tytuł   Autor   Opublikowany

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
Odrażające życie płciowe pingwinów białookich   Coyne   2019-08-28
Badanie akupunktury jako terapii na dławicę piersiową   Novella   2019-08-23
Pradawna gigantyczna papuga z Nowej Zelandii: metr wysokości i waga 7 kilogramów!   Coyne   2019-08-22
Alaska — nurniczki i obopólny dobór płciowy   Lyon   2019-08-20
Zła nauka promuje organiczne jabłka   Novella   2019-08-19
Gąsienica zmienia kolor, żeby dopasować się do podłoża nie używając oczu: potrafi widzieć skórą!   Coyne   2019-08-16
Pseudonaukowa histeria to nie jest dobra odpowiedź na klimatyczne wyzwania   Lomborg   2019-08-14
GMO i model deficytu wiedzy   Novella   2019-08-12
Po raz pierwszy użyto edytowania genów CRISPR do leczenia zaburzenia genetycznego – anemii sierpowatej   Coyne   2019-08-08
Maskonury z wyspy St. Paul na Alasce   Lyon   2019-08-07
Zbieg okoliczności czy prawo wielkich liczb?   Novella   2019-08-06
I pijcie łzy moje, czyste rzęsiste   Łopatniuk   2019-08-03
Kształtowanie opinii o nauce i medycynie   Novella   2019-08-02
Nowe badanie dotyczące zwrotu zgubionych portfeli: ludzie na świecie są uczciwsi niż myślisz, ale czytelnik wyliczył, że uczciwość jest większa w mniej religijnych krajach   Coyne   2019-08-01
Praktykowanie medycyny bez uprawnień nie jest wolnością słowa   Novella   2019-07-31
Radujcie się, Ziemia staje się zieleńsza   Ridley   2019-07-30
Spiski wokół ptaków   Novella   2019-07-29
Matt Meselson opisuje swój najsłynniejszy eksperyment (z Frankiem Stahlem)   Coyne   2019-07-26
Niemający rozeznania filozof twierdzi, że gatunki nie istnieją   Coyne   2019-07-23
Więcej złych wiadomości dla dilerów witamin   Novella   2019-07-22
Starożytny ptak z nadzwyczaj długim palcem   Coyne   2019-07-19
YouTube i szarlataneria leczenia raka dietą   Novella   2019-07-18
“Współczesny” Homo sapiens mógł być w Eurazji aż 210 tysięcy lat temu   Coyne   2019-07-17
Hodowanie mini-mózgów z komórek macierzystych   Novella   2019-07-15
Szczepionka HPV działa. Koniec kropka     2019-07-13
Efekt przechodnia   Novella   2019-07-11
Prątkiem w raka, czyli co ma gruźlica do raka pęcherza   Łopatniuk   2019-07-06
Opowieści o nauce zastępują fikcję w Teatrze Narodowym Ugandy   Ongu   2019-07-05
Pleśń w przestrzeni kosmicznej   Novella   2019-07-03
Pterozaury: Czy umiały latać od razu po wykluciu się?   Coyne   2019-07-02
Ludziom rosną rogi? – Złe informowanie o nauce   Novella   2019-07-01
Przemysł ”wellness”   Novella   2019-06-28
Nazywanie zmiany klimatu ”katastrofalną” utrudnia znalezienie realnych odpowiedzi   Lomborg   2019-06-26
Olbrzymie straszyki mają zostać ponownie wprowadzone na wyspę Lord Howe   Coyne   2019-06-25
Amonit (i masa innych stworzeń) znaleziona w birmańskim bursztynie   Coyne   2019-06-21
Ślubowanie o zniesieniu grzechu   Ridley   2019-06-20
Nowe informacje o dzieciach CRISPR   Novella   2019-06-17
Słonie mają fantastyczny węch (lepszy niż psy): są jedynymi zwierzętami, które potrafią rozróżnić inne ilości pokarmu tylko po zapachu   Coyne   2019-06-14
Indyjscy farmerzy wysiali ziarna GMO w proteście obywatelskiego nieposłuszeństwa     2019-06-13
Chcąc zadowolić antyaborcjonistów administracja Trumpa tnie finansowanie badań medycznych przy użyciu tkanki płodowej   Coyne   2019-06-11
Triumf Mao: Światowa Organizacja Zdrowia oficjalnie akceptuje szarlatanerię tradycyjnej chińskiej medycyny     2019-06-04
Ale jak to bezbarwnikowy?   Łopatniuk   2019-06-01
Na zdrowie: izraelscy naukowcy warzą piwo na ”wskrzeszonych” drożdżach sprzed 5000 lat     2019-05-31
Skąd wiemy to, co wiemy?   Novella   2019-05-28
Samice bonobo (ale nie samice szympansów) pomagają swoim synom w zdobywaniu partnerek   Coyne   2019-05-25
Dlaczego ludzie sprzeciwiają się technologiom, które zmniejszają szkody?   Ridley   2019-05-24
Nowa praca o nielotnych chruścielach rażąco przesadzona i wypaczona w popularnych mediach   Coyne   2019-05-22
Trenowanie sztucznej inteligencji, żeby widziała jak człowiek   Novella   2019-05-21
A polać wielką wodą…   Cipiur   2019-05-18
Wykrywanie kłamstw w mózgu   Novella   2019-05-17
Walka o zachowanie bioróżnorodności   Ridley   2019-05-15
Niezwykły przypadek mimikry: skaczący pająk naśladuje gąsienicę   Coyne   2019-05-14
Selektywnie stosowana koncepcja tabula rasa i ideologicznie motywowane nieporozumienia   Cory Clark   2019-05-09
Dlaczego szarlatani nie powinni nadzorować sami siebie     2019-05-08
Kiedy naukowcy nie tolerują odmiennego zdania   Weber   2019-05-07
Przegapione odkrycia w historii nauki   Ridley   2019-05-02
W obronie scjentyzmu   Winegard   2019-04-30
Akupunktura kwantowa   Novella   2019-04-23
Nie tylko kakao   Łopaniuk   2019-04-20

« Poprzednia strona  Następna strona »
Polecane
artykuły

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



Skomplikowana ewolucja



Argument neuroróżnorodności



Nowe badanie pamięci długotrwałej


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