Kacze dzioby, Umwelt i a priori Kanta


Matthew Cobb 2019-03-04


Warning: min(): Array must contain at least one element in /shared/www/webnews.textalk.com/20180914143844-b55b8a2/www/pl/include/print_article_content.php on line 297
Dziś wieczorem do mojej poczty wpadł artykuł z pisma naukowego „Cell Reports”autorstwa Eve Schneider i jej kolegów z Yale. Zobaczyłem, że jest o kaczkach i o ewolucji, więc pomyślałem, że zainteresuje Jerry’ego. Okazało się, że jest fascynujący i że mówi nam coś ważnego o tym, jak ewolucja kształtuje czuciowy świat różnych gatunków, co wyjaśnię poniżej. Dostęp jest otwarty, więc każdy może go przeczytać. Kliknij na link pod zrzutem z ekranu, jeśli chcesz przeczytać PDF.

 

 

 


https://www.cell.com/cell-reports/pdfExtended/S2211-1247(19)30137-8
https://www.cell.com/cell-reports/pdfExtended/S2211-1247(19)30137-8

Jedną z sympatycznych cech tego artykułu jest to, że ma „graficzne streszczenie”. Kilka pism w stajni „Cell” używa takich streszczeń, ale muszę przyznać, że to jest pierwsze, jakie rzeczywiście uznałem za pomocne. Możecie zobaczyć, dlaczego: RYMUJE SIĘ: 



W badaniu przyjrzano się siedmiu różnym gatunkom kaczek (włącznie z kaczką krzyżówką), które mają różne preferencje żywnościowe – jedne nurkują, inne zanurzają jedynie górną część ciała (kaczki pekin [udomowione krzyżówki] żerują, jak się wydaje, jedynie w ciemności). Oto one ze zdjęć z artykułu:



Hipotezą autorów było, że wszystkie te gatunki, które szczególnie polegają na zmyśle dotyku, będą miały więcej komórek zdolnych do wykrycia dotyku (w żargonie: “mechanoreceptory”) w nerwie trójdzielnym, który unerwia dziób. Dotyk działa przez gen o nazwie Piezo2, który koduje to, co nazywa się kanałem jonowym – to są maleńkie pory w komórkach nerwowych, które umożliwiają im działanie.  


Odkryli, że wszystkie te gatunki mają więcej neuronów Piezo2 niż kury, które wydają się nie polegać tak bardzo na dotykowych bodźcach. Są także różnice między kaczkami: kaczka Pekin, która żeruje wyłącznie w ciemności, ma największą proporcję tych neuronów, podczas gdy kaczka karolinka ze swoim wąskim dziobem ma ich najmniej.  


Ta ekspansja dotykowych neuronów u kaczek nie przyszła jednak za darmo: wydaje się, że kaczki straciły pewną liczbę neuronów, które u kur wykrywają ból i temperaturę. Innymi słowy, jest tu ewolucyjna wymiana. Wygląda na to, że nie daje się mieć mnóstwa każdego rodzaju receptorów. Nie jest jasne, jakie są negatywne konsekwencje dla kaczek tego, że nie odczuwają równie silnie bólu lub temperatury. Jakiekolwiek one są, przypuszczalnie znaczą mniej niż korzyść z dokładniejszego wyczuwania pokarmu przy żerowaniu powierzchniowym lub nurkowaniu.


To nie jest jedynie eleganckie pokazanie wycinka biologii ewolucyjnej (i ślicznego graficznego streszczenia) ale jest to również świetny przykład tego, jak światy czuciowe różnych zwierząt dostarczają zupełnie różnych wyobrażeń o świecie. W latach 1920. estoński biolog Jakob von Uexküll opisał to, co po niemiecku nazywa się Umwelt czyli wewnętrzny świat czuciowy każdego gatunku, który jest zakorzeniony w ekologii gatunku. To pojęcie jest obecnie fundamentalnym punktem wyjścia nowoczesnej ekologii czuciowej i pomaga nam zrozumieć, jak dobór naturalny ukształtował mózgi i układy nerwowe i – jeśli chodzi o inne zwierzęta – jak to naszym zdaniem jest, kiedy jest się, na przykład, kaczką.


Znaczenie tej koncepcji idzie dużo głębiej, jak przyznał Uexküll. Widział związek z ideą rozwiniętą przez niemieckiego filozofa Emmanuela Kanta. W Krytyce czystego rozumu, książce opublikowanej w 1787 r., Kant argumentował, że pewne cechy naszego postrzegania są dane a priori, to jest, bez doświadczenia.


Chociaż Kanta głównie interesowały rzeczy takie jak przestrzeń, czas i osądy moralne, i umieścił głęboki rozdział między percepcją a światem materialnym, wskazał jednak na główną cechę tego, co dzieje się, kiedy my – lub kaczki – kontaktujemy się ze światem. Nasze zmysły nie są  otwartymi zaworami, które po prostu wpuszczają wszystkie bodźce do naszych mózgów; zamiast tego postrzegamy tylko pewne elementy naszego środowiska.


Wielu naukowców odwoływało się potem do tego, co w żargonie nazywa się “syntetycznymi a priori Kanta”: układy nerwowe angażują wrodzone ramy poznawcze i neurobiologiczne, które filtruja i przetwarzają surowe bodźce czuciowe, by zamienić je w obraz świata. A ten obraz jest inny u różnych gatunków.


Nie jestem pewien, czy Kantowi zaimponowałoby, że jego teza została potwierdzona na kaczkach, ale to właśnie zrobiła Eve Schneider i jej koledzy.

__________

Schneider, E. R. et al. 2019. A Cross-Species Analysis Reveals a General Role for Piezo2 in Mechanosensory Specialization of Trigeminal Ganglia from Tactile Specialist Birds. Cell Reports Volume 26: 1979-1987.,


Duck beaks, Umwelt and Kantian a prioris

Why Evolution Is True, 20 lutego 2019

Tłumaczenie: Małgorzata Koraszewska



Matthew Cobb


Biolog i pisarz, mieszka i pracuje w Manchesterze, niedawno w Stanach Zjednoczonych ukazała się jego książka „Generation”, a w Wielkiej Brytanii „The Egg & Sperm Race”. Systematycznie publikuje w "LA Times", "Times Literary Supplement", oraz "Journal of Experimental Biology".