Prawda

Wtorek, 19 marca 2024 - 04:16

« Poprzedni Następny »


Niech Moc będzie z pszczołą


Athayde Tonhasca Júnior 2022-06-28

Fig.-1Ryc. 1. Elektryzujące spotkanie: dodatnio naładowana pszczoła zbliża się do ujemnie naładowanego kwiatu © Hooven et al ., 2019. Molecules 24, 4458 .

Fig.-1

Ryc. 1. Elektryzujące spotkanie: dodatnio naładowana pszczoła zbliża się do ujemnie naładowanego kwiatu © Hooven et al ., 2019. Molecules 24, 4458 .



Gdy pytają nas, jak pszczoła znajduje kwiat, myślimy o zapachach, kolorach, kształtach i fakturach. Są to ważne sygnały zmysłowe, ale jest jeszcze jeden, którego znaczenie zaczynamy rozumieć: elektryczność.


Dziobak (Ornithorhynchus anatinus), kilka ryb i płazów, a także niektóre mrówki, karaluchy, komary i muszki owocowe mają zdolność wykrywania zewnętrznych pólelektrycznych. Jednak kręgowce potrzebują wody jako ośrodka przewodzącego, podczas gdy większość owadów reaguje tylko na niezwykle silne pola elektryczne, takie jak te generowane przez linie wysokiego napięcia. Trzmiele jednak mają do opowiedzenia błyskotliwą historię.


Od czasu do czasu piorun lub uderzenie drzwi samochodu wstrząsa nami, uświadamiając, że jesteśmy elementami globalnego atmosferycznego obwodu elektrycznego; nasz świat to ogromny silnik elektryczny. W spokojny dzień powietrze jest naładowane dodatnio, podczas gdy powierzchnia ziemi i wszelkie obiekty z nią połączone – w tym rośliny – mają ładunek ujemny. Kwiaty mają więc niewielki ładunek ujemny w stosunku do otaczającego je powietrza. Latające owady doświadczają różnych sił fizycznych: gdy pszczoła bzyczy, elektrony są usuwane z jej ciała przez tarcie z powietrzem, tworząc nadwyżkę ładunków dodatnich. Kiedy pszczoła zbliża się do kwiatu, przyciąga ‘ona’* ujemnie naładowane ziarna pyłku. Ziarna przyklejają się do pszczoły, czasami wyskakując z kwiatka jeszcze przed lądowaniem pszczoły. Te siły elektrostatyczne są bardzo pomocne w zapylaniu.


Ryc. 2. Pyłek przywierający do pszczoły © Ragesoss, Wikimedia Commons.



Moc kwiatów osiąga jednak szokujący poziom dla trzmieli ziemnych (Bombus terrestris) i prawdopodobnie także innych trzmieli: potrafią wyczuć słabe pole elektryczne wokół kwiatu. Nikt nie wie dokładnie, jak to robią, ale muszą być zaangażowane włoski mechanoreceptywne. Te specjalne włoski są unerwione u podstawy, dzięki czemu wykrywają bodźce mechaniczne, takie jak ruch powietrza i dźwięki o niskiej częstotliwości. Najwyraźniej pole elektryczne kwiatu porusza mechanoreceptywnymi włoskami zbliżającej się pszczoły, podobnie jak potarty gumowy balon sprawia, że włosy stają dęba. Ten ruch włosków jest przetwarzany przez centralny układ nerwowy pszczoły i dostarcza informacji o kształcie pola elektrycznego. Działa podobnie jak mistyczna aura Uri Gellera, z tą różnicą, że pszczoła nie jest oszustką, a jej moce nie są mistyczne.


Ryc. 3. Robotnica trzmiela ziemnego z transponderem przymocowanym do grzbietu, by ją śledzić za pomocą radaru © Meadows, 2012. PLoS Biol 10(9): e1001391 .



Rys. 4. Włoski zapewniają izolację termiczną, zbierają pyłki i pomagają pszczołom wyczuwać ruch powietrza, dźwięki i elektryczność © Kevin Mackenzie, University of Aberdeen. Attribution 4.0 International (CC BY 4.0) .

 



Jednak zdolność trzmieli do wykrywania sił elektrycznych może wykraczać poza rozpoznawanie rozmiarów i kształtów kwiatów: mogłyby wykorzystać te informacje, aby zmaksymalizować podróże w poszukiwaniu pożywienia. Gdy trzmiel naładowany dodatnio wyląduje, pole elektryczne kwiatu zmienia się i nie wraca do normy przez około dwie minuty po odlocie trzmiela. Naukowcy uważają, że zmienione pole ostrzega następnego trzmiela, że kwiat jest chwilowo pozbawiony nektaru; to jak wyłączenie neonu „jesteśmy otwarci”. Więc następny trzmiel może równie dobrze polecieć do innego kwiatu z wystarczającym ładunkiem ujemnym i przyzwoitą ilością nektaru.


Pszczoły i inne owady wykrywają światło ultrafioletowe i spolaryzowane oraz wykorzystują pola magnetyczne do nawigacji. Wyczuwanie elektryczności to jeszcze jeden sposób, w jaki ich świat jest odbierany inaczej niż nasz. A związek pszczół z fizyką ma inne ważne implikacje, a niektóre wpływają na nasze zapasy żywności.


W przypadku większości gatunków roślin kwiatowych zapylenie polega na przenoszeniu pyłku z męskich pylników jednego kwiatu na żeńskie znamię drugiego. W przypadku większości tych kwiatów pyłek jest uwalniany przez rozszczepianie się dojrzałych pylników (jest to termin techniczny oznaczający pękanie). Jednak w przypadku około 6% roślin kwitnących na świecie pyłek jest zamknięty w niepękających pylnikach i jest dostępny tylko przez małe otwory – pory lub szczeliny – na ich czubkach. 


Ryc. 5. Po lewej: pręciki składające się z włókien i pylników. André Karwath, Wikimedia Commons. Większość kwiatów uwalnia pyłek przez rozszczepianie pylników wzdłuż linii osłabienia (prawy górny róg); niektóre robią to tylko przez mały otwór lub por (na dole po prawej).



Niekiedy cały kwiat ma układ porowy, tak jak w przypadku pomidora i roślin pokrewnych (Solanum spp.). Pyłek jest ukryty w skupisku zrośniętych pręcików w kształcie stożka i może zostać uwolniony tylko przez pory na czubku. Botanicy mówią, że te kwiaty mają kształt solanoidalny, od nazwy rodzaju rośliny.


Ryc. 6. Kwiaty pomidora © Muffet , Wikimedia Commons.



Pozyskiwanie pyłku ze struktur porowatych nie jest łatwe, ale niektóre pszczoły znają na to sposób. Pszczoła ląduje na jednym z tych kwiatów, gryzie pylnik i owija się wokół niego. Następnie dokonuje szybkich skurczów i rozluźnień mięśni tułowia – tych mięśni, których używa się do latania, ale tutaj skrzydła pozostają nieruchome. Skurcze powodują cykliczne deformacje tułowia, które trwają od ułamków sekundy do kilku sekund: pomyśl o kulturyście, który naprawdę szybko napina mięśnie piersiowe. Ruchy te generują drgania, które są przenoszone na pylniki, powodując, że ziarna pyłku opadają przez pory wierzchołkowe i lądują na ciele pszczoły, przylegając do niego za pomocą sił elektrostatycznych.

 

Ryc. 7. Pszczoła podczas zapylania wibracyjnego © Bob Peterson , Wikimedia Commons.



Ten manewr generuje wysoki dźwięk, dlatego jest znany jest także jako „zapylanie bzyczące”; lub jako „sonikacja” w raportach technicznych. Fizyk lub inżynier mógłby wskazać, że ten mechanizm nie jest ściśle sonikacją, ponieważ to nie dźwięk porusza i wydobywa pyłek, a wibracje pszczoły na kwiatku. Ale „sonikacja” jest terminem powszechnie przyjętym, więc zachowamy go. Trzmiele ( Bombus spp.), pszczoły stolarskie ( Xylocopa spp.) i niektóre inne pszczoły potrafią zapylać wibracyjnie; pszczoły miodne ( Apis spp.) i większość pszczół miesierkowatych ( Megachile spp.) nie. I najwyraźniej tylko samice znają tę sztuczkę;  nigdy nie zaobserwowano samców zapylających wibracyjnie. Zobacz całą sekwencję wydarzeń tutaj(zapylanie wibracyjne od 0:49) i tutaj .


Rośliny z kwiatami posiadającymi pory są rozrzucone po co najmniej 80 rodzinach okrytozalążkowych, co sugeruje, że zapylanie wibracyjne wielokrotnie ewoluowało niezależnie. Prawdopodobnie pomogła w tym gotowość pszczół do bzyczenia z innych powodów, takich jak ostrzeganie wrogów, zagęszczanie materiałów gniazdowych lub chłodzenie/ogrzewanie ich gniazd poprzez uderzanie skrzydłami.


„Syndrom zapylania wibracyjnego”, nazwa nadana temu związkowi roślin i pszczół, to nie tylko biologiczna ciekawostka. Ma to ogromne znaczenie w przypadku upraw takich jak pomidory, maliny, żurawina, jagody, bakłażany, kiwi i papryczki chili. Rośliny te niekoniecznie potrzebują wibracyjnego zapylenia, aby się rozmnażać, ale produkują więcej i lepsze owoce, jeśli są temu poddane, ponieważ przenosi się więcej pyłku i zapładnia więcej zalążków.


Pod koniec lat osiemdziesiątych belgijskie i holenderskie firmy opracowały techniki hodowli na dużą skalę trzmieli ziemnych, najlepszego zapylacza wibracyjnego. Lokalni producenci pomidorów szklarniowych zaczęli zastępować kosztowne mechaniczne zapylacze skrzynkami zawierającymi ule trzmieli i narodził się globalny, wielomilionowy przemysł. Dziś wszystkie zwykłe pomidory kupione w europejskim supermarkecie są zapylane z pomocą komercyjnie hodowanych trzmieli (które przenoszą też choroby na dzikie pszczoły, ale to już inna historia).


Ryc. 8. Komercyjny ul trzmieli używany w szklarniach © Elaine Evans, The Sustainable Agriculture Research and Education.



Możemy widzieć zapylanie jako harmonijny związek, w którym roślina i owad robią wszystko, aby sobie nawzajem pomóc, ale jest to błędnie romantyczne. Pszczoła ma na celu pobranie całego pyłku kwiatowego: zapylanie ma miejsce, ponieważ kilka ziaren zostaje przypadkowo upuszczonych lub startych. A roślina produkuje tak mało nektaru i pyłku, jak to konieczne, aby zachęcić do odwiedzenia kwiatów. Tak więc związek między zapylaczami a kwiatami najlepiej opisać jako wzajemną eksploatację.


Zapylanie wibracyjne zgrabnie pasuje do tego scenariusza. Pylniki z porami zapobiegają nadmiernemu wydatkowi na pyłek, nagradzając tylko kilku specjalistów zbieraczy pyłku, co zwiększa szansę na zapylenie. Rośliny z porami zwykle wydzielają niewiele lub wcale nektaru, ale ich pyłek jest bogaty w białko, co przekonuje pszczołę do trudzenia się bzyczeniem i wibrowaniem, aby uzyskać niewielką dawkę żółtej substancji. To mądra i skuteczna umowa handlowa w świecie owadów zapylających.

—–

*„Ona”, ponieważ pszczela robotnica jest bezpłodną samicą. Płeć u Apis mellifera ma pewne dziwactwa: embriony mogą rozwijać się jako samce poprzez edycję genów; populacje pszczół miodnych (Apis mellifera capensis) rozmnażają się bez samców; niektóre bakterie, takie jak Wolbachia spp. zmieniają płeć swoich gospodarzy stawonogów, w tym Hymenoptera (pszczoły, osy i mrówki). Niemniej jednak ich płeć jest typowo binarna, podobnie jak u Homo sapiens.

—–

Reader’s wildlife tale

Why Evolution Is true, 22 czerwca 2022

Tłumaczenie: Małgorzata Koraszewska


Athayde Tonhasca Júnior jest brytyjskim entomologiem.


Skomentuj Tipsa en vn Wydrukuj






Nauka

Znalezionych 1466 artykuły.

Tytuł   Autor   Opublikowany

Przepływ genów od neandertalczyków i denisowian do ludzi „współczesnych” i odwrotnie   Coyne   2024-03-14
Wejdź – skoro nalegasz   Tonhasca Júnior   2024-03-09
Czy “bezpłciowe” bakterie tworzą biologiczne gatunki?   Coyne   2024-03-06
Carl Zimmer o gatunkach i ochronie     2024-02-29
Kolejna błędna próba skorygowania ewolucji   Coyne   2024-02-22
Ryjący w ziemi przedsiębiorcy   Tonhasca Júnior   2024-02-15
Olbrzymie armie o niezliczonych umiejętnościach    Tonhasca Júnior   2024-02-08
Wejdź, powiedziała, dam ci schronienie przed burzą   Tonhasca Júnior   2024-01-15
Czy ludzie wyewoluowali w wodzie?   Coyne   2024-01-08
Jak upadają wielcy   Tonhasca Júnior   2024-01-04
Oczy reniferów zmieniają kolor, żeby łatwiej im było dostrzec jadalne porosty   Coyne   2023-12-30
Życzliwi przestępcy   Tonhasca Júnior   2023-12-28
Conor Friedesdorf (i Alexander Barvinok) o ideologicznym przymusie na amerykańskich uczelniach   Coyne   2023-12-26
Zdumiewający manipulatorzy   Tonhasca Júnior   2023-12-25
Nie gryzie się ręki, która cię zapyla   Tonhasca Júnior   2023-10-19
Rewolucja komunikacyjna   Hannam   2023-10-18
BBC szerzy propagandę rolnictwa organicznego, a biedni na świecie cierpią   i Kathleen Hefferon   2023-10-13
Niezwykły przypadek koewolucji i specyficzności zapylacz/storczyk   Coyne   2023-10-07
Płeć męska lub żeńska: nie ma nic pomiędzy   Elliot   2023-10-03
Myślenie intuicyjne i analityczne   Novella   2023-09-29
„Kryzys klimatyczny” to mistyfikacja   Williams   2023-09-25
Jak (i dlaczego) ośmiornica edytuje swój RNA   Lewis   2023-09-23
„Najbardziej znany zabójca ludzi”: jakie są prawdziwe początki XIV-wiecznej Czarnej Śmierci?   Lewis   2023-09-15
Do jakiego stopnia pary mają wspólne cechy?   Novella   2023-09-14
Kenia daje zielone światło 58 projektom GMO – naukowcy na całym świecie kontynuują badania w dziedzinie biotechnologii, mimo procesów sądowych i dezinformacji   Ombogo   2023-09-08
Lancet atakuje anty-przebudzenie, a czytelnik odpowiada   Coyne   2023-08-24
Więcej wyrafinowanej teologii: uczony religijny zastanawia się, czy neandertalczycy mieli nieśmiertelne dusze   Coyne   2023-08-16
Aktywiści anty-GMO w Afryce szerzą mity i strach, ale nie przedstawiają żadnych naukowych dowodów   Abutu   2023-08-14
Mało znana strona ryjkowców   Tonhasca Júnior   2023-08-11
Dlaczego nie można być osobą transrasową?   Coyne   2023-08-10
Walka z malarią za pomocą inżynierii genetycznej   Novella   2023-08-08
Jak restrykcje Unii Europejskiej podsycały głosy przeciwko GMO, jak również głód na globalnym Południu, a zwłaszcza w Afryce   Oria   2023-08-02
Nieznośni mali pomocnicy   Tonhasca Junior   2023-07-29
Macedońskie skarby   Tonhasca Júnior   2023-07-26
GMO i motyle   Novella   2023-07-25
Narzucanie ideologii naturze: Kew Garden celebruje „rośliny queer”   Coyne   2023-07-24
Smak miesiąca   Tonhasca Júnior   2023-07-20
Kłopoty na wylocie   Szczęsny   2023-07-18
Ideologiczne podważanie biologii   i Luana S. Maroja   2023-07-17
Role mężczyzn i kobiet w polowaniu, raz jeszcze   Coyne   2023-07-15
David Hillis o specjacji   Coyne   2023-07-13
Niechętni dawcy i pracowici biorcy   Tonhasca Júnior   2023-07-08
Grube problemy z jelitem   Szczęsny   2023-07-07
Badaczka z Leakey Foundation twierdzi, że kości orangutanów mówią nam, że biologiczna płeć jest spektrum, a nie binarna   Coyne   2023-06-30
Przez dziurkę od klucza   Szczęsny   2023-06-24
Nowa (nie podparta żadnymi dowodami) hipoteza, która eliminuje role płciowe w społecznościach łowców-zbieraczy   Coyne   2023-06-22
Błędne wyobrażenia o ewolucji   Coyne   2023-06-16
Influencerzy z podziemia   Tonhasca Júnior   2023-06-13
Jak wyewoluowało ubarwienie ostrzegawcze?   Coyne   2023-06-12
„San Francisco Chronicle” bardzo myli się w sprawie biologicznej płci   Coyne   2023-06-09
Kolczasty problem   Tonhasca Júnior   2023-06-06
Wpaść w amok. Empiryczna analiza szaleńczych zabójstw pokazuje, że wyłaniają się dwa różne wzorce.   King   2023-06-03
Błędna krytyka genetycznych testów na pochodzenie   Coyne   2023-06-02
Zdatny do lotu   Tonhasca Júnior   2023-06-01
‘Raniąca’ idea merytorycznych podstaw nauki    i Jerry Coyne   2023-05-29
Główny problem w filogenezie zwierząt wydaje się być rozwiązany   Coyne   2023-05-26
Americana   Tonhasca Júnior   2023-05-24
Czy uprawa jabłek odzwierciedla bigoterię?   Coyne   2023-05-18
Kenia: Musimy zająć się brakiem bezpieczeństwa żywnościowego, ale najpierw musimy położyć kres dezinformacji na temat upraw modyfikowanych genetycznie   Oria   2023-05-16
Czytanie myśli z fMRI i AI   Novella   2023-05-05
Jest lepiej niż myślisz   Lomborg   2023-05-03
Dwudziestu dziewięciunaukowców publikuje artykuł w obronie merytorycznych podstaw w nauce     2023-05-01
Niewygodna historia   Ferguson   2023-04-28
Biologia rezygnacji z działania: kiedy kontynuować, a kiedy spasować   Coyne   2023-04-26
Porywacze ciał   Tonhasca Júnior   2023-04-25
Porażka jest kluczowym składnikiem innowacji   Ridley   2023-04-22
Używanie roślin jako biofrabryk   Novella   2023-04-14
Dawno zmarli przemawiają do nas   Tonhasca Júnior   2023-04-12
Wątpliwi pomocnicy    Tonhasca Júnior   2023-04-08
Uganda: aktywiści przeciwni biotechnologii szerzą dezinformację   Wetaya   2023-04-05
Anglia pozwala na uprawy poddane edycji genów   Novella   2023-04-03
Recenzja z książki  Can “The Whole World” Be Wrong?   Rose   2023-04-01
Psychologia ewolucyjna dla początkujących   Coyne   2023-03-27
“Konwergentna” ewolucja mrówek grzybiarek Starego i Nowego świata   Coyne   2023-03-23
Gigantyczna armia małych zabójców   Tonhasca Júnior   2023-03-22
Colin Wright broni binarności płci u zwierząt   Coyne   2023-03-15
AI: gorąca randka z “Sydneyem ”   Gotefridi   2023-03-15
Zmienić język w ekologii i biologii ewolucyjnej! Przykład anemii sierpowatej   Coyne   2023-03-13
Wzrost liczby nieobecnych ojców i towarzyszące temu społeczne problemy   Geary   2023-03-11
No pasarán    Tonhasca Júnior   2023-03-04
Dezinformacja o GMO: Kenijczykom będzie trudno podejmować racjonalne decyzje i to może kosztować życie   Mykonyo   2023-02-24
Twardy kwiat do zgryzienia    Tonhasca Júnior   2023-02-22
ChatGPT niemal zdaje lekarski egzamin końcowy   Novella   2023-02-21
“Rogi” trylobitów mogły być używane jako broń w walkach między samcami   Coyne   2023-02-15
Postmodernizm obnażony   Dawkins   2023-02-14
Powody naszych wierzeń. Jak i dlaczego irracjonalność trzyma nas w swoich szponach i jak możemy z tym walczyć?   Pinker   2023-02-13
Kiedy zapada noc i ziemia jest ciemna   Tonhasca Júnior   2023-02-10
W nowej książce jest słuszna krytyka idei, że są lepsze i gorsze gatunki, ale jest także błędne twierdzenie, że gatunki nie są realne   Coyne   2023-02-06
Kolczatki wydmuchują bąbelki śluzu z nosa, żeby się ochłodzić   Coyne   2023-02-02
Mali i zręczni influencerzy   Tonhasca Júnior   2023-01-31
Dowody na ewolucję: Bezwłose zwierzęta mają martwe geny na sierść   Coyne   2023-01-23
Krew, znój, łzy i pot   Tonhasca Júnior   2023-01-19
Bąkojady czyszczą nosorożce   Coyne   2023-01-18
Mózg używa geometrii hiperbolicznej   Novella   2023-01-16
O wspaniały nowy świecie   Tonhasca Júnior   2023-01-12
Ciepło zabija. Zimno zabija wielu więcej   Jacoby   2023-01-09
Po co badać przestrzeń kosmiczną?   Jacoby   2023-01-04
Rdzenni Amerykanie żądają doczesnych resztek pumy z Griffith Park   Coyne   2023-01-03
Świetny artykuł o epigenetyce   Coyne   2022-12-30
Śmiało podążaj tam, gdzie nie dotarł jeszcze żaden owad   Tonhasca Júnior   2022-12-28

« 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