Prawda

Środa, 8 lipca 2020 - 06:01

« Poprzedni Następny »


Niezwykłe przyspieszenie języka kameleona


Jerry A. Coyne 2016-01-27


Cieszę się, że w dzisiejszym “New York Times” w dziale nauki jest prawdziwa nauka o czymś innym niż zdrowie człowieka. Przeczytajcie krótki artykuł i obejrzyjcie świetne wideo  o największym przyspieszeniu i stosunkowej mocy jakiegokolwiek kręgowca. A jest nim kameleon. Ten krótki artykuł opisuje pracę Christophera V. Andersona, badacza z Brown University. Jego strona internetowa zawiera linki do jego trzynastu wideo o żerowaniu kameleona i jeden z nich pokażę poniżej.

Dwa akapity z dzisiejszego artykułu w „New York Times” (moje podkreślenie):

Najmniejszy kameleon, jakiego [Anderson] badał, Rhampholeon spinosus, nie tylko najdalej wyciągał język, ale, jak pisze w artykule opublikowanym w “Scientific Reports”, miał największe przyspieszenie i największą moc dla jakiegokolwiek ruchu gada, ptaka lub ssaka. Małe owady i skorupiaki ustonogie mogą zawstydzić większe zwierzęta.


Przyspieszenie wynosi około 2,5 tysiąca m/s², co znaczy, że język ciągnie około 264 g. Moc wyjściowa wynosi zaś 14040 watów na kilogram.



Anderson przedstawia hipotezę, że stosunkowo dalsze wyciąganie języka przez mniejsze kameleony opiera się na ich potrzebie stosunkowo większej ilości pokarmu z powodu wyższego metabolizmu. Możecie przeczytać jego artykuł w “Scientific Reports” (odnośnik i link poniżej). Oto moje streszczenie:


Anderson mierzył długość wyciągnięcia języka, szybkość, przyspieszenie i moc u 55 osobników (279 wydarzeń) z 20 gatunków kameleonów z dziewięciu rodzajów. Tutaj jest wykres tych danych przedstawionych wobec długości pyska-otworu (“SVL”) w każdym gatunku. Wykres A pokazuje odległość wyrzutu, B szczytową prędkość wyrzutu, C szczytowe przyspieszenie wyrzutu, a D szczytową moc wyrzutu w stosunku do masy ciała. Jak przewidział Anderson, moc wyrzutu (ale nie prędkość) jest wyższa u mniejszych gatunków, a choć większe gatunki potrafią wyciągać języki na większe odległości, mniejsze gatunki potrafią wyciągać języki na stosunkowo większe odległości, tj. mniejsze gatunki potrafią pochwycić zdobyć na większe odległości w stosunku do rozmiarów swojego ciała – proporcjonalnie większe odległości. (Stosunkowo większa odległość wyrzutu na wykresie A jest pokazana przez nachylenie czarnej linii, które jest znacząco mniejsze niż oczekiwane po samym rozmiarze ciała – nachylenie „oczekiwanej” jasnoszarej linii przy założeniu, że wyrzut języka odpowiada dokładnie rozmiarom ciała. Ponieważ mniejsze kameleony wypadają poza oczekiwaną linię, wyciągają języki dalej niż oczekiwane przy skali 1:1.)



W porównaniu do innych gatunków te dane pokazują, że kameleony wykazują najwyższe szczytowe przyspieszenie i moc w stosunku do masy z wszystkich znanych owodniowców (ssaków, gadów i ptaków). Tutaj są dane przytoczone przez Andersona:

Przykłady skrajnych wyczynów są dobrze znane u innych małych organizmów, szczególnie małych bezkręgowców. Niektóre pluskwiaki Fulgoromorpha skaczą z przyspieszeniem na wysokość aż 7051m s-2 (719g) a ich moc wynosi aż 160300W kg- 1. Także ustonogi uderzają agresywnie z przyspieszeniem 104000 m s-2 (10605 g)  z mocą aż 470000W kg- 1, a mrówki Odontomachus zamykają szczęki z przyspieszeniem rzędu 105 x g. Wśród kręgowców skrajne ruchy dają wyniki, które także są imponujące, choć skromniejsze niż u bezkręgowców. Na przykład, zaobserwowano ropuchy wyrzucające języki z przyspieszeniem 1440 m s-2 (147g) i mocą 9600 W kg-1. Z drugiej strony, salamandry bezpłucnikowate wyrzucają języki z przyspieszeniem do 4492 m s-2 (458 g) i mocą aż 18129 W kg-1. Wśród owodniowców jednak wyczyny są stosunkowo zredukowane, także wobec ruchów napędzanych przez elastyczny odrzut. Ocenia się na przykład, że skaczące galago potrzebują mocy 1700-2350 W kg-1 masy5 mięśni przy przyspieszeniu do 120m s-2 (12g). Zakładając tę samą proporcjonalnie masę mięśni zaangażowanych w skoku w stosunku do masy ciała, o jakiej informowano u galago (40%)3, skoki wyraków wymagałyby 1820 W kg-1. Wreszcie, chociaż nie napędzane przez elastyczny odrzut, uderzenia żmij mogą osiągać przyspieszenie 119 m s-2 (2g), a wyciąganie szyi u żółwia jaszczurowatego sięga ponad 160 m s-2 (16g). Choć poziom wyczynów zanotowanych w tym badaniu nie zbliża się do wielu ruchów u bezkręgowców, nasze dane pokazują, że kameleon jest w stanie osiągnąć podczas wyrzucania języka szczytowego przyspieszenia i szczytowej mocy w stosunku do masy ciała o wartościach najwyższych wśród owodniowców.

Spójrzcie na przyspieszenie ustonogów: 104000 m/s²!

Wielkim pytaniem jest: dlaczego mniejsze gatunki wykazują się większą mocą i stosunkowo większym zasięgiem języka. Anderson zakłada, że jest to adaptacyjne (uwaga: może nie być!) i mówi, że wiąże się to z stosunkowo wyższymi potrzebami metabolicznymi mniejszych gatunków. Podaje również drugą hipotezę, ale nie będę jej tu opisywał. Jego dane popierają hipotezę o metabolizmie. Jak pisze w artykule:

Przy wyższym metabolizmie w stosunku do masy ciała u mniejszych zwierząt małe gatunki kameleonów mogą być pod presją podniesienia skuteczności swojego aparatu pokarmowego w celu zminimalizowania ograniczeń metabolicznych. Według tego scenariusza można oczekiwać, że małe kameleony będą wyrzucać języki stosunkowo dalej niż większe gatunki i będą zdolne do chwytania większej zdobyczy.


W badaniu odkryliśmy… że zarówno szczytowe przyspieszenie, jak moc wyjściowa zmieniały się bezpośrednio proporcjonalnie do rozmiaru ciała, sugerując, że potencjalna utrata energii z powodu wysokiego przyspieszenia nie jest redukowana u małych gatunków przez proporcjonalnie niższe przyspieszenie dla ich rozmiarów ciała. Z drugiej strony, z proporcjonalnie dłuższymi szczękami i proporcjonalnie większym językiem, proporcjonalnie większym mięśniem poprzecznym języka i proporcjonalnie dłuższym wysunięciem języka w stosunku do długości ciała, małe kameleony skutecznie podniosły stosunkowe rozmiary całego swojego aparatu pokarmowego. Robiąc to, małe kameleony zwiększyły funkcjonalny zasięg mechanizmu chwytającego zdobycz i są prawdopodobnie zdolne do chwytania i przetwarzania większej zdobyczy niż byłyby w stanie, gdyby ich mięśnie poprzeczne i szczęki nie były nieproporcjonalnie duże w stosunku do ich rozmiarów ciała. Popiera ten wniosek wybór proporcjonalnie większej zdobyczy przez mniejsze z dwóch postaci morfologicznych Bradypodion.

Nie jestem jednak pewien, czy mniejsze gatunki kameleonów rzeczywiście mają wyższy metabolizm w stosunku do masy ciała niż większe gatunki. Autor przytacza pięć prac na poparcie tej hipotezy, ale jedna z nich jest o ssakach, jedna o ptakach i jedna o płazach. Wiemy, że u ssaków i ptaków metabolizm w stosunku do masy ciała istotnie jest wyższy u mniejszych gatunków (tracą więcej energii w wypromieniowanym cieple, ponieważ ich powierzchnia ciała w stosunku do masy jest wyższa). Nie czytałem jednak dwóch pozostałych prac o gadach (jedna jest tylko o kameleonie pustynnym, a więc nie jest istotna), więc nie jestem pewien, że mamy informację dla gadów, pokazującą wyższy stosunkowo metabolizm u mniejszych gatunków. W końcu gady, w odróżnieniu od ptaków i ssaków, są ektotermiczne (regulują temperaturę ciała zewnętrznie od środowiska zamiast utrzymywać stałą temperaturę z ciepła metabolicznego). To może eliminować związek powierzchni/masy ciała u ptaków i ssaków, które muszą równoważyć utratę ciepła z ciała produkując ciepło w tkankach.


Tutaj jest jedno z wideo Andersona, pokazujące słynnego kameleona Jacksona (Triceros jacksonii, zamieszkującego Afrykę) który chwyta larwę.

Wideo

______________

Anderson, C. V. 2016. Off like a shot: scaling of ballistic tongue projection reveals extremely high performance in small chameleons. Scientific Reports 6:18625.


You wont believe which vertebrate shows the greatest acceleration

Why Evolution Is True, 5 stycznia 2016

Tłumaczenie: Małgorzata Koraszewska



Jerry A. Coyne


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 wielkim miłośnikiem kotów i osobistym przyjacielem redaktor naczelnej.


Skomentuj     Wyślij artykuł do znajomego:     Wydrukuj




Komentarze
2. Odpowiedź Bartosz 2016-01-28
1. Błędy w tłumaczeniu jednostek Bartosz 2016-01-27


Nauka

Znalezionych 1122 artykuły.

Tytuł   Autor   Opublikowany

Wiecznie kurczący się tranzystor i wynalezienie Google   Ridley   2020-07-06
Postmodernizm: filozofia, która stoi za naszymi wojnami kulturowymi i postępującym nihilizmem   Hill   2020-07-02
Bodźce do innowacji w końcu pokonają COVID-19   Ridley   2020-06-27
Maleńkie stworzenia morskie budują olbrzymie, fantastyczne domy, by chronić się i zdobywać pokarm   Coyne   2020-06-25
Rośliny uprawne z edytowanym genomem pomagają farmerom i środowisku   Ridley   2020-06-20
Czy klucz do COVID można znaleźć w rosyjskiej pandemii?   Ridley   2020-06-18
Skąd więc wziął się ten wirus?   Ridley   2020-06-16
Nowe dane o tym, jak działają grzyby „mrówek zombie”   Coyne   2020-06-15
Czy brytyjski naukowy establishment popełnił największy błąd w historii?   Ridley   2020-06-13
Błysk światła w mroku   Sheagren   2020-06-12
Poczucie pewności napędza efekt potwierdzenia   Novella   2020-06-08
Czy możemy zobaczyć osobowość?   Novella   2020-06-05
Rozwiązanie dla obecnego kryzysu   Ridley   2020-06-02
Lokalizacja funkcji wykonawczych   Novella   2020-05-30
Przestańcie wierzyć w naukę   Greenfield   2020-05-28
Ewolucyjne korzenie sztuki   Koraszewski   2020-05-27
Innowacji nie można wymusić, ale można je zdławić   Ridley   2020-05-26
Stymulowanie kory wzrokowej   Novella   2020-05-23
Pora na telemedycynę   Novella   2020-05-19
Czy mrożącą krew w żyłach prawdą jest, że decyzja o zamknięciu społeczeństwa opierała się na luźnych matematycznych spekulacjach?   Ridley   2020-05-15
MMR jest bezpieczna i skuteczna   Novella   2020-05-14
Odporność stada na fakty   Koraszewski   2020-05-13
O COVID wiemy wszystko – i nie wiemy niczego   Ridley   2020-05-12
Nanotechnologia zastosowana do leczenia choroby Alzheimera   Novella   2020-05-11
COVID-19 – To są szkody   Novella   2020-05-05
Nadmiar teorii wszystkiego   Koraszewski   2020-05-04
Zawodnicy – i trudności – w wyścigu do wyleczenia COVID   Ridley   2020-04-30
Psychologia sprzeciwu wobec szczepień   Novella   2020-04-25
Prowokator czy prowokowany?   Witkowski   2020-04-24
Nauka on-line jest skuteczna   Novella   2020-04-23
Mądrość w pułapce autorytetu   Witkowski   2020-04-18
Znaleziono najstarszego “bilaterian”: odkryto podobne do robaka stworzenie wraz z jego skamieniałymi śladami   Coyne   2020-04-16
Nietoperze i pandemia   Ridley   2020-04-14
Pandemia ludzkiej głupoty   Novella   2020-04-12
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

« Poprzednia strona  Następna strona »
Polecane
artykuły

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,



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


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