Prawda

Piątek, 29 marca 2024 - 01:53

« Poprzedni Następny »


Kolczatki wydmuchują bąbelki śluzu z nosa, żeby się ochłodzić


Jerry A. Coyne 2023-02-02


Słyszeliście o dziobakachstekowcach, składających jaja ssakach, co jest prymitywnym stanem odziedziczonym po przodku wszystkich współczesnych ssaków (i po ich wcześniejszych gadzich przodkach). Ale być może znacie także „kolczatki”, czyli „kolczaste mrówkojady” (niezbyt spokrewnione ze zwykłymi mrówkojadami), również z rzędu Monotremata i jedyne inne ssaki składające jaja. (To nie są torbacze; oddzieliły się od grupy ssaków łożyskowych/torbaczy, zwanych żyworodnymi, między 250 a 160 milionów lat temu).

Żyjące obecnie stekowce obejmują cztery gatunki kolczatek i tylko jeden gatunek dziobaka (Ornithorhynchus anatinus), a te dwie grupy oddzieliły się od siebie między 57 a 21 milionów temu. Co więcej, stekowce oddzieliły się od „zwykłych” (żyworodnych) ssaków między 218 a 187 milionów lat temu.


Artykuł dotyczy jednego z czterech gatunków kolczatek, kolczatki australijskiej (Tachyglossus aculeatus). Oto jak to wygląda:

 


Kliknij na link pod zrzutem z ekranu, aby przeczytać o tym, jak kolczatki zachowują chłód w gorącym klimacie Australii (plik pdf jest tutaj, pełne źródło znajduje się na dole, a popularny artykuł znajduje się tutaj. Ale poniższy artykuł, z „Biology Letters” opublikowanego przez brytyjską Royal Society, jest krótki i przystępny:


Problem jest następujący: wcześniejsze badania wykazały, że gatunek ten ma niską tolerancję termiczną, ze śmiertelną temperaturą ciała 38ºC i śmiertelną temperaturą powietrza zaledwie 35ºC. Jednak kolczatka występuje w australijskich siedliskach, gdzie temperatura powietrza jest wyższa, więc muszą mieć sposób na ochłodzenie. W artykule opisano badania termowizyjne dzikich kolczatek, aby zobaczyć, jak to robią.


Najwyraźniej kolczatka musi mieć jakiś sposób na obniżenie temperatury, z jaką styka się, który autorzy nazywają „oknem termicznym” lub „obszarami powierzchni ciała zwierzęcia, które zmieniają wymianę ciepła ze środowiskiem, ‘otwieranymi’ lub ‘zamykanymi’ przez zmiany ekspozycji i/lub przepływu krwi”. (Poniżej znajduje się kilka sympatycznych przykładów tego, jak robią to inne gatunki.)


Autorzy mierzyli temperaturę ciała kolczatek za pomocą obrazowania termicznego i oszacowali temperaturę otoczenia jako średnią z temperatury powietrza i temperatury gruntu. Zmierzyli również temperaturę „mokrego termometru”, czyli temperaturę mierzoną przez zwilżoną końcówkę termometru. Temperatura mokrego termometru jest niższa niż temperatura powietrza, ponieważ parowanie wody powoduje jej ochłodzenie.


Odkryli dwa sposoby, w jakie kolczatki ochładzają się w wyższych temperaturach. Porównania temperatury części ciała kolczatki z temperaturą otoczenia mierzono przez wykreślenie, dla różnych kolczatek obserwowanych w różnych temperaturach, temperatury mokrego termometru (oś x) wobec temperatury powierzchni zwierzęcia (oś y). Pokazano to poniżej, ale najpierw jedna uwaga.


Pierwszym sposobem ochładzania, jaki odkryli autorzy, była obserwacja, że zwierzęta przyciskają swoją stosunkowo pozbawioną sierści (i pozbawioną kolców) nogę i powierzchnię brzucha do chłodnej gleby. Jest to podobne do tego, co robią kangury; patrz poniżej. Kolce pomagają również chronić ich ciała przed słońcem, a podskórna warstwa tłuszczu, w której są osadzone, także daje izolację.


Drugim sposobem chłodzenia jest podane w nagłówku odkrycie. Możesz to zobaczyć poniżej w prawej dolnej części poniższego wykresu. Pokazuje temperaturę ciała wobec temperatury mokrego termometru dla różnych części ciała kolczatki (pamiętaj, że robi się to za pomocą obrazowania termicznego). Zmierzone obszary ciała są pokazane na zielono, a temperatury ciała mierzone przy różnych temperaturach mokrego termometru dla każdego obszaru ciała są pokazane jako kropki, po jednej dla każdej zmierzonej części ciała kolczatki. Pomiary przeprowadzono na 124 kolczatkach (niektóre mogły być duplikatami, ponieważ nie mogli zidentyfikować osobników) w rezerwacie przyrody Dryanra Woodland i Boyagin w Australii Zachodniej, 170 km na południowy zachód od Perth:



(From paper): Figure 1. Surface temperature of various body regions plotted against wet bulb globe temperature (WBGT) for 124 active short-beaked echidnas (Tachyglossus aculeatus) filmed with an infrared camera in the West Australian wheatbelt. The solid line represents a slope = 1 for WBGT, the dashed line the observed slope for the relationship; asterisks indicate that the slope is significantly different from 1. The inset thermal image shows the body region represented by each panel, outlined with a green polygon.


Widać, że temperatura powierzchni (wysokość kropek) jest dla sześciu obszarów ciała wyższa niż temperatura mokrego termometru, co oznacza, że nie ma chłodzącego parowania z tych ciepłych powierzchni ciała. Ale spójrz na „czubek dziobu” w prawym dolnym rogu. Przy wszystkich temperaturach mokrego termometru temperatura końcówki dziobu jest taka sama jak temperatura mokrego termometru. Oznacza to, że w jakiś sposób na czubku pyska zachodzi dodatkowe chłodzenie.


Jak one to robią? Wydmuchują przez nos bąbelki śluzu, które po pęknięciu utrzymują wilgoć na nosie, chłodząc w ten sposób kolczatkę. W efekcie dziób jest „śluzową końcówką”. Albo cytując autorów:

Czubek dziobu kolczatki krótkodziobej identyfikujemy jako unikalny typ okna parowania. Końcówka dziobu, zawierająca dużą tętnicę grzbietową nosa, jest utrzymywana w stanie wilgotnym, aby ułatwić elektrorecepcję. Dodatkową rolą tej wilgotnej powierzchni jest chłodzenie wyparne leżącej pod nią krwi w obrębie tętnicy; przy nachyleniu równym 1 i minimalnemu przecięciu końcówka dziobu działa jak termometr kulisty z mokrą końcówką. Przy wysokiej Ta [temperaturze powietrza] kolczatki wytwarzają bąbelki śluzu, nawilżając czubek dziobu. To unikalne okno parowania w nosie jest szczególnie cenne dla kolczatek (które nie dyszą, nie liżą się ani nie pocą), zwłaszcza w warunkach, w których temperatura otoczenia przekracza Tb [temperatura wewnętrzna ciała], a parowanie jest jedyną dostępną drogą utraty ciepła.

Oto wideo z „Science News” o chłodzeniu. Zwróć uwagę, że tutaj najjaśniejsze obszary są najgorętsze, a najciemniejsze są najchłodniejsze. Spójrz na czubek pyska, zakreślony w 5 sekundzie. Jest bardzo ciemny!

             

Wniosek: Dla chłodzenia się kolczatki wyewoluowały wydmuchiwanie bąbelków śluzu, gdy jest gorąco. Pękanie bąbelków utrzymuje zwierzę w chłodzie, zwłaszcza że pysk jest dobrze wyposażony w liczne naczynia krwionośne, które oddają ciepło.

Oto opis autorów, w jaki sposób inne gatunki wykorzystują chłodzenie wyparne, w tym fakt, że kangury liżą swoje przedramiona, aby się ochłodzić, gdy jest gorąco:

. . . istnieje niewiele opisów wyspecjalizowanych okien parowania u zwierząt endotermicznych, gdzie płyny endogenne są behawioralnie stosowane na obszarach o wyspecjalizowanym układzie naczyniowym. Klasycznymi przykładami okien wyparnych są bociany i sępy indycze, które oddają mocz na nogi zawierające rozległe unaczynienie podskórne, ułatwiające EHL [Elastohydrodynamic Lubrication]. Foki na skałach podobnie oddają mocz, aby zwilżyć swoją powierzchnię brzuszną i unaczynione płetwy, aby wzmocnić EHL, podczas gdy lizanie unaczynionych przedramion przez kangury jest najbardziej znanym przykładem u ssaków.

 Oto film Attenborough, na którym kangury rude (Osphranter rufus) ochładzają się, liżąc silnie unaczynione przedramiona (możesz przeskoczyć do 2:05, aby to zobaczyć, a także obrazy termiczne pokazujące chłodzenie). Pozostają również w cieniu i dokopują się do chłodniejszej gleby pod powierzchnią, żeby się na niej położyć.

             

Teraz możemy dodać do tych przykładów chłodzenia wyparnego bąbelki śluzu kolczatek.

h/t Greg Mayer

___________

Cooper C. E. and Withers PC. 2023. Postural, pilo-erective and evaporative thermal windows of the short-beaked echidna (Tachyglossus aculeatus).Biol. Lett.19: 20220495

Flannery, T.F., T.H. Rich, P. Vickers-Rich, T. Ziegler, E.G. Veatch, and K.M. Helge. 2022. A review of monotreme (Monotremata) evolutionAlcheringa 46(1): 3-20.

 

Echidnas blow snot bubbles to keep their noses cool

Why Evolution Is True, 23 stycznia 2023

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 (wydanej również po polsku przez wydawnictwo "Stapis") książki "Faith vs Fakt". Jest wielkim miłośnikiem kotów i osobistym przyjacielem redaktor naczelnej.
 

Skomentuj Tipsa en vn Wydrukuj






Nauka

Znalezionych 1469 artykuły.

Tytuł   Autor   Opublikowany

Kameleon przekazuje różne informacje różnymi częściami ciała   Yong   2013-12-14
Paradoksalne cechy genetyki inteligencji   Ridley   2013-12-18
Wielki skandal z biopaliwami   Lomborg   2013-12-19
Przedwczesna wiadomość o śmierci samolubnego genu   Coyne   2013-12-22
Czy jest życie na Europie?   Ridley   2013-12-22
Nowa data udomowienia kotów: około 5300 lat temu – i to w Chinach   Coyne   2013-12-26
Na Zeusa, natura jest przeżarta rują i korupcją   Koraszewski   2013-12-26
Proces cywilizacji   Ridley   2013-12-28
Jak karakara wygrywa z osami   Cobb   2013-12-29
Żebropławy, czyli dziwactwa ewolucji   Coyne   2013-12-30
Czy może istnieć sztuka bez artysty?    Wadhawan   2013-12-30
Zderzenie mentalności   Koraszewski   2014-01-01
Skrzydlaci oszuści i straż obywatelska   Young   2014-01-02
Delfiny umyślnie narkotyzują się truciznami rozdymków   Coyne   2014-01-04
Długi cień anglosfery   Ridley   2014-01-05
Ciemna materia genetyki psychiatrycznej   Zimmer   2014-01-06
Co czyni nas ludźmi?   Dawkins   2014-01-07
Twoja choroba na szalce   Yong   2014-01-08
Czy mamut włochaty potrzebuje adwokata?   Zimmer   2014-01-09
Pradawne rośliny kwitnące znalezione w bursztynie   Coyne   2014-01-10
Ratując gatunek możesz go niechcący skazać   Yong   2014-01-11
Ewolucja ukryta w pełnym świetle   Zimmer   2014-01-13
Koniec humanistyki?   Coyne   2014-01-15
Jak poruszasz nogą, która kiedyś była płetwą?   Yong   2014-01-16
Jak wyszliśmy na ląd, kość za kością   Zimmer   2014-01-19
Twoja wewnętrzna mucha   Cobb   2014-01-22
Ukwiał żyje w antarktycznym lodzie!   Coyne   2014-01-25
Dlaczego poligamia zanika?   Ridley   2014-01-26
Wspólne pochodzenie sygnałów płodności   Cobb   2014-01-28
Ewolucja i Bóg   Coyne   2014-01-29
O delfinach, dużych mózgach i skokach logiki   Yong   2014-01-30
Dziennikarski „statek upiorów” Greg Mayer   Mayer   2014-01-31
Dlaczego leniwce wypróżniają się na ziemi?   Bruce Lyon   2014-02-02
Moda na kopanie nauki   Coyne   2014-02-03
Neandertalczycy: bliscy obcy   Zimmer   2014-02-05
O pochodzeniu dobra i zła   Coyne   2014-02-05
Sposób znajdowania genów choroby   Yong   2014-02-07
Czy humaniści boją się nauki?   Coyne   2014-02-07
Kiedy zróżnicowały się współczesne ssaki łożyskowe?   Mayer   2014-02-10
O przyjaznej samolubności   Koraszewski   2014-02-12
Skąd wiesz, że znalazłeś je wszystkie?   Zimmer   2014-02-15
Nauka odkrywa nową niewiedzę o przeszłości   Ridley   2014-02-18
Żyjące gniazdo?   Zimmer   2014-02-19
Planeta tykwy pospolitej   Zimmer   2014-02-21
Nowe niezwykłe skamieniałości typu “Łupki z Burgess”   Coyne   2014-02-22
Dziennik z Mozambiku: Pardalota   Naskręcki   2014-02-23
Wskrzeszona odpowiedź z kredy na “chorobę królów”   Yong   2014-02-26
Dziennik z Mozambiku: Sybilla     2014-03-01
Spojrzeć ślepym okiem   Yong   2014-03-02
Intelektualne danie dnia  The Big Think   Coyne   2014-03-04
Przeczołgać się przez mózg i nie zgubić się   Zimmer   2014-03-05
Gdzie podziewają się żółwiki podczas zgubionych lat?   Yong   2014-03-10
Supergen, który maluje kłamcę   Yong   2014-03-14
Idea, którą pora oddać na złom   Koraszewski   2014-03-15
Zwycięstwa bez chwały   Ridley   2014-03-17
Twarde jak skała   Naskręcki   2014-03-18
Pasożyty informacyjne   Zimmer   2014-03-19
Seymour Benzer: humor, historia i genetyka   Cobb   2014-03-21
Kto to był Per Brinck?   Naskręcki   2014-03-23
Potrafimy rozróżnić między przynajmniej bilionem zapachów   Yong   2014-03-25
Godzina Ziemi czyli o celebrowaniu ciemności   Lomborg   2014-03-27
Słonie słyszą więcej niż ludzie   Yong   2014-03-30
Niebo gwiaździste nade mną, małpa włochata we mnie   Koraszewski   2014-03-31
Wielkoskrzydłe   Naskręcki   2014-04-02
Najstarsze żyjące organizmy   Coyne   2014-04-03
Jak zmienić bakterie jelitowe w dziennikarzy   Yong   2014-04-06
Eureka! Sprytne wrony to odkryły   Coyne   2014-04-07
Sukces upraw GM w Indiach   Lomborg   2014-04-09
Wirus, który sterylizuje owady, ale je pobudza   Yong   2014-04-12
Przystosować się do zmiany klimatu   Ridley   2014-04-14
Jeden oddech, który zmienił planetę   Naskręcki   2014-04-16
Najgorsze w karmieniu komarów jest czekanie   Yong   2014-04-17
Kłopotliwa podróż w przyszłość   Ridley   2014-04-19
Pierwsze spojrzenie na mikroby współczesnych łowców zbieraczy     2014-04-23
Seksizm w nauce o jaskiniowych owadach   Coyne   2014-04-26
Musza bakteria zaprasza inne muszki na uczty owocowe   Yong   2014-04-27
Zachwycający rabuś, który liczy sto milionów lat   Cobb   2014-04-28
Mądrość (małych) tłumów   Zimmer   2014-04-29
Tak bada się ewolucję inteligencji u zwierząt   Yong   2014-05-02
Fantastyczna mimikra tropikalnego pnącza   Coyne   2014-05-03
Dlaczego większość zasobównie wyczerpuje się   Ridley   2014-05-04
Pomidory tworzą pestycydy z zapachu swoich sąsiadów   Yong   2014-05-07
Potrawy z pasożytów   Zimmer   2014-05-08
Technologia jest często matką nauki, a nie odwrotnie   Ridley   2014-05-09
Montezuma i jego flirty   Coyne   2014-05-11
Insekt dziedziczy mikroby z plemnika taty   Yong   2014-05-12
Polowanie na nietoperze   Naskręcki   2014-05-14
Zmień swoje geny przez zmianę swojego życia   Coyne   2014-05-15
Obrona śmieciowego DNA   Zimmer   2014-05-17
Gdzie są badania zwierzęcych wagin?   Yong   2014-05-20
Niemal ssaki   Naskręcki   2014-05-21
Zobaczyć jak splątane są gałęzie drzewa   Zimmer   2014-05-23
Dlaczego ramiona ośmiornicy nie plączą się   Yong   2014-05-24
Niezwykły pasikonik szklany   Naskręcki   2014-05-27
Wąż zgubiony i ponownie odnaleziony   Mayer   2014-05-28
Niespodziewani krewni mamutaków   Yong   2014-05-30
Trochę lepszy  świat   Ridley   2014-05-31
Tam, gdzie są ptaki   Mayer   2014-06-01
Ewolucja, ptaki i kwiaty   Coyne   2014-06-02
Jestem spełniony   Naskręcki   2014-06-04

« Poprzednia strona  Następna strona »
Polecane
artykuły

Lekarze bez Granic


Wojna w Ukrainie


Krytycy Izraela


Walka z malarią


Przedwyborcza kampania


Nowy ateizm


Rzeczywiste łamanie


Jest lepiej


Aburd


Rasy - konstrukt


Zielone energie


Zmiana klimatu


Pogrzebać złudzenia Oslo


Kilka poważnych...


Przeciwko autentyczności


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


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