Prawda

Wtorek, 10 grudnia 2019 - 07:49

« 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 1039 artykuły.

Tytuł   Autor   Opublikowany

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
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

« 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