Prawda

Niedziela, 7 sierpnia 2022 - 21:03

« 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     Wyślij artykuł do znajomego:     Wydrukuj






Nauka

Znalezionych 1325 artykuły.

Tytuł   Autor   Opublikowany

Nauka o wolności: rozmowa z Anną Kryłow   i Anna Kryłow   2022-08-06
Pierwsze dowody kopalne na opiekę nad lęgiem i niezwykły przypadek asymetrii kierunkowej   Coyne   2022-08-05
Badania dowodzą, że fakty nie mają znaczenia: jak propaganda wykorzystuje i normalizuje antysemityzm     2022-08-03
Horyzontalny transfer genów u owadów: jest rozpowszechniony, ale co to znaczy?   Coyne   2022-08-02
Dokonane w Afryce badanie genomu fasolnika egipskiego oznacza krok naprzód w dywersyfikacji światowego zaopatrzenia w żywność   Karavolias   2022-08-01
Grupy anty-GMO przegrywają sprawę sądową w Nigerii    i Nkechi Isaak   2022-07-30
Raz jeszcze: czy rasy są tylko społecznym konstruktem bez naukowego lub biologicznego znaczenia?   Coyne   2022-07-28
„New Yorker” pisze o hoacynie, sugeruje, że koncepcja Darwina drzew ewolucyjnych może być urojeniem   Coyne   2022-07-25
Nazistowscy lekarze i dzisiejsi antysemici: redefinicja etyki, żeby usprawiedliwić prześladowania Żydów     2022-07-18
Carl Sagan i wolność wątpienia   Jacoby   2022-07-18
Jak Darwin spowodował globalne ocieplenie swoją teorią doboru płciowego   Coyne   2022-07-16
Dieta mieszana misiów i innych   Júnior   2022-07-14
Londyńskie Natural History Museum popełnia błąd naturalistyczny - wielokrotnie   Coyne   2022-07-11
Nigeria gotowa na spełnienie oczekiwań rolników     2022-07-08
Szczepionki przeciwko grypie związane ze zmniejszonym ryzykiem choroby Alzheimera   Novella   2022-07-07
Nowoczesność Darwina: w O powstawaniu jest antycypacja neutralnej teorii i przerywanej równowagi   Coyne   2022-07-06
Pinker: “Wojna o ewolucję jest także wojną kulturową”   Coyne   2022-07-05
Raz jeszcze: błędny artykuł o tym, dlaczego teoria ewolucji jest przestarzała   Coyne   2022-07-04
Niech Moc będzie z pszczołą   Júnior   2022-06-28
Dramatyczny wzrost cen paliw kopalnych jest bolesny, ale daje niewielkie korzyści w walce z globalnym ociepleniem   Lomborg   2022-06-25
Efekt grupy – paskudny błąd poznawczy   Novella   2022-06-22
Nasiona z edytowanymi genomami będą miały przystępną cenę   Maina   2022-06-15
„Zapylisz mnie!”: nachalni bohaterowie świata roślin   Júnior   2022-06-11
Agroekologia zmienia biednych farmerów w biedniejszych   Muhumuza   2022-06-09
Kartofel z Matką Boską w jednej klapie i Karolem Marksem w drugiej   Koraszewski   2022-06-06
Jak nasze wspomnienia są powiązane   Novella   2022-06-04
Wielka Brytania dąży do zezwolenia na edytowanie genów   Novella   2022-06-02
„Grubogłowi przedsiębiorcy pogrzebowi w noc żywych trupów”   Júnior   2022-05-31
Coraz mniejsza część głównych plonów roślin jadalnych na świecie idzie na wyżywienie głodnych, a coraz więcej wykorzystuje się do celów niespożywczych     2022-05-28
Naukowiec z Ghany: “Afryka potrzebuje GMO bardziej niż reszta świata”   Gakpo   2022-05-26
GMO i edytowanie genów: jaka jest różnica?   Karavolias   2022-05-23
Toksyczny nektar, czyli ostrożnie z tureckim miodem   Júnior   2022-05-20
Kolejna nieudana i podyktowana ideologią próba wykazania, że płeć u ludzi nie jest binarna   Coyne   2022-05-18
Brian Charlesworth o błędach nowego artykułu rzekomo pokazującego, że fundamentalne założenie ewolucji neodarwinowskiej jest błędne   Coyne   2022-05-16
Trutnie i inni fruwający panowie   Junior   2022-05-13
Wygnanie z uniwersyteckiego świata – dwa lata później   Winegard   2022-05-10
Życie kwitnące po śmierci   Junior   2022-05-05
Organiczne środki owadobójcze są szkodliwe dla pożytecznych owadów     2022-04-30
Oxitec rozszerza próby z komarami GMO, by zredukować szerzenie się malarii   Conrow   2022-04-28
Słowa w wosku zapisane   Tonhasca Junior   2022-04-26
Rodzice, szkoła, państwo: kultura niskich oczekiwań   Koraszewski   2022-04-25
Nowoczesne ulepszanie roślin uprawnych przyjmuje historyczne podejście   Karavolias   2022-04-20
Pierwsza spożywcza roślina GMO w Ghanie   Baffour-Awuah   2022-04-16
Indie zwalniają edytowanie genów z wymaganej dla GMO oceny bezpieczeństwa   Paranjape   2022-04-11
Metamorfozy    Júnior   2022-04-09
Rolnicy nie mogą uprawiać tego, na co ich nie stać   Ongu   2022-04-07
Rośliny zmodyfikowane: odkłamać opinię o GMO   Conrow   2022-04-07
Odmowa szczelinowania jest szaleństwem   Ridley   2022-04-02
Jak wirusy chorób układu oddechowego ewoluują, by stać się łagodniejsze   Ridley   2022-03-22
Czy globalne ocieplenie może być dla nas dobre?   Ridley   2022-03-03
Południowa Afryka powinna przemyśleć regulacje dotyczące genetycznie modyfikowanych roślin   i Priyen Pillay   2022-03-01
Dlaczego środowiskowcy stanowią większą przeszkodę dla skutecznej polityki klimatycznej niż negacjoniści?   Boudry   2022-02-21
O figach i osach   Júnior   2022-02-18
Pień liczący 40 tysięcy lat przekazany Maorysom zamiast nauce   Coyne   2022-02-14
Propaganda anty-GMO obraża drobnych farmerów w Afryce i w Azji   Gakpo   2022-02-08
Jak “tubylcza medycyna” różni się od medycyny   Coyne   2022-02-07
Biotechnologia podnosi plony wysokobiałkowego afrykańskiego pochrzynu   Wetaya   2022-02-04
Spadanie w przepaść   Turski   2022-01-27
Czy koniki morskie coś nam mówią o LGBT? Błąd naturalistyczny popełniony przez Sussex Wildlife Trust   Coyne   2022-01-25
Ojczyznę wolną (od GMO) zachowują pany   Koraszewski   2022-01-22
Namawianie roślin, żeby podjęły ryzyko   Karavolias   2022-01-20
Czy uczenie się metodą prób i błędów jest „nauką”?   Coyne   2022-01-14
Czy gaz i energia jądrowa są “zielone”   Novella   2022-01-12
Ptasia grypa w czasach ludzkiej zarazy   Collins   2022-01-11
Rasa jest kontinuum. Płeć jest cholernie binarna   Dawkins   2022-01-10
Komiczne krzyki o klimatycznej Apokalipsie –— 50 lat nieuzasadnionego siania paniki   Lomborg   2022-01-06
Gnidy, o których PIS ci nie powie   Koraszewski   2022-01-05
Niebezpieczeństwo upolitycznienia nauki   Krylov   2022-01-01
Specjalne przesłanie do muzułmanów na całym świecie   Pandavar   2021-12-28
Nowe badania pokazują, że kraje rozwijające się płacą wysoką cenę za ograniczanie upraw roślin GMO   Maina   2021-12-25
Jajo, które wywołało sensację   Koraszewski   2021-12-24
Pięć powodów zakończenia debaty o GMO   Evanea   2021-12-16
Richard Dawkins pisze do “przyjaciół nauki i rozumu” w Nowej Zelandii   Coyne   2021-12-14
 Syntetyczna biologia oferuje obietnicę rozwiązania globalnego problemu z plastikiem   Agaba   2021-12-13
Nigeria wzywa Afrykę, by szła w jej ślady w sprawie GM wspięgi wężowatej   Opoku Gakpo   2021-12-09
Małe nietoperze idą do przedszkola   Koraszewski   2021-12-06
Afrykańscy naukowcy wzywają do polityki poparcia biologii syntetycznej i innych innowacji   Agaba   2021-12-02
Uprawy GMO zredukowały zatrucia farmerów pestycydami   Maina   2021-11-27
Czy genetyka może pomóc wyeliminować nierówność?   Coyne   2021-11-26
Matematyka i prawdziwa historia katastrofy klimatycznej   Lomborg   2021-11-24
Nigeria daje zielone światło kukurydzy GMO   Conrow   2021-11-22
Ugandyjscy studenci nalegają na powszechne stosowanie biotechnologii i uchwalenie prawa o biobezpieczeństwie   Agaba   2021-11-17
Organiczny eksperyment Sri Lanki   Novella   2021-11-16
Ruanda skwapliwie przyjmuje biotechnologię poprzez ekspansję OFAB   Meeme   2021-11-12
Sprzeciw wobec anulowania Huxleya   Coyne   2021-11-05
Farmerka z Kenii zbiera obfity plon z bawełny GM   Meeme   2021-11-04
Czarni uczeni i nauka o rasizmie   Koraszewski   2021-11-03
Kłusownictwo narzuca na słonie dobór w kierunku ewolucji słoni bez ciosów   Coyne   2021-11-01
Marnujemy naszą wielką szansę na edytowanie genów   Ridely   2021-10-29
“Czarne tygrysy” w małym indyjskim rezerwacie sugerują losowy dryf genetyczny   Coyne   2021-10-26
Wytwarzanie białek w roślinach przez rolnictwo molekularne   Novella   2021-10-20
Strzelby, zarazki, maszyny to zdecydowanie antyrasistowska książka. Dlaczego lewica jej nie kocha?   Barnett   2021-10-13
Nigeryjscy farmerzy nie mogą się doczekać wystarczających ilości GM nasion wspięgi wężowatej   Gakpo   2021-10-12
Dobór płciowy versus dobór naturalny: na przykładzie chrząszczy   Coyne   2021-10-08
Edytowanie genów kluczem do ulepszenia podstawowych upraw w Afryce   Abugu   2021-10-01
Bakłażan GMO jest udokumentowaną wygraną ubogich farmerów   Conrow   2021-09-23
O Jezu, wskrzeszają mamuta!   Koraszewski   2021-09-17
Wszystkie antyizraelskie wiadomości zasługują na publikację   Bard   2021-09-04
Tożsamość etniczna i rasa   Coyne   2021-08-30
Środowiskowcy mylili się – nie stoimy przed apokalipsą owadów   Ridley   2021-08-13

« Poprzednia strona  Następna strona »
Polecane
artykuły

„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



 Palestyńskie weto



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


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