Prawda

Czwartek, 28 marca 2024 - 20:56

« 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 1469 artykuły.

Tytuł   Autor   Opublikowany

„Grubogłowi przedsiębiorcy pogrzebowi w noc żywych trupów”   Júnior   2022-05-31
„Gryzoń skunksowy”, który żuje trujące rośliny i wypluwa truciznę na swoje futro   Coyne   2020-12-02
„Kryzys klimatyczny” to mistyfikacja   Williams   2023-09-25
„Najbardziej znany zabójca ludzi”: jakie są prawdziwe początki XIV-wiecznej Czarnej Śmierci?   Lewis   2023-09-15
„New Yorker” pisze o hoacynie, sugeruje, że koncepcja Darwina drzew ewolucyjnych może być urojeniem   Coyne   2022-07-25
„San Francisco Chronicle” bardzo myli się w sprawie biologicznej płci   Coyne   2023-06-09
„Zapylisz mnie!”: nachalni bohaterowie świata roślin   Júnior   2022-06-11
“Czarne tygrysy” w małym indyjskim rezerwacie sugerują losowy dryf genetyczny   Coyne   2021-10-26
“Daily Beast” wypacza epigenetykę oszukańczymi twierdzeniami, że dzieci mogą “odziedziczyć wspomnienia Holocaustu”   Coyne   2017-10-05
“Konwergentna” ewolucja mrówek grzybiarek Starego i Nowego świata   Coyne   2023-03-23
“Odwrócenie specjacji” (fuzja gatunków) u kruków   Coyne   2018-03-16
“Partenogenetyczny” rak rozmnaża się bez seksu: czy to jest nowy gatunek?   Coyne   2018-02-17
“Rogi” trylobitów mogły być używane jako broń w walkach między samcami   Coyne   2023-02-15
“Scientific American” poświęca się polityce, a nie nauce; odmawia publikowania krytycznych analiz swoich fałszywych lub wprowadzających w błąd twierdzeń   Coyne   2022-09-01
“Współczesny” Homo sapiens mógł być w Eurazji aż 210 tysięcy lat temu   Coyne   2019-07-17
‘Raniąca’ idea merytorycznych podstaw nauki    i Jerry Coyne   2023-05-29
 Syntetyczna biologia oferuje obietnicę rozwiązania globalnego problemu z plastikiem   Agaba   2021-12-13
10 twierdzeń działaczy walczących w Afryce z GMO o tym, dlaczego postępy w biotechnologii upraw powinny zostać odrzucone – i dlaczego są one błędne   Maina   2022-11-17
100 milionów lat ozdabiania się śmieciami   Yong   2016-07-05
12 podstawowych punktów biologii ewolucyjnej   Cobb   2016-03-02
Pseudonauka Masaru Emoto   Novella   2017-12-18
Czy „toksyczna kobiecość” jest główną przyczyną bojów o społeczną sprawiedliwość?   Coyne   2021-02-08
Paradoksalne cechy genetyki inteligencji   Ridley   2013-12-18
“New Scientist”: Darwin jednak miał rację    Coyne   2020-10-01
Intelektualna pustka numeru “New Scientist” o ewolucji: 1. Genetyczna plastyczność    Coyne   2020-10-03
Intelektualna pustka numeru “New Scientist” o ewolucji: 2. Rzekome nieistnienie gatunków   Coyne   2020-10-05
Klasyczna historia skorygowana: porosty to grzyby + glony + drożdże (inne grzyby)   Coyne   2016-08-05
Homo floresiensis, hominin “hobbit”, w Internecie   Coyne   2016-11-25
No pasarán    Tonhasca Júnior   2023-03-04
Strzelby, zarazki, maszyny to zdecydowanie antyrasistowska książka. Dlaczego lewica jej nie kocha?   Barnett   2021-10-13
„ Całujące się” koralowce złapane in flagranti   Yong   2016-07-28
”Sygnalizowanie cnoty” może nas irytować. Cywilizacja byłaby jednak bez niego niemożliwa    Miller   2019-09-13
A jednak chorują na raka    Łopatniuk   2016-02-13
Czyste okrucieństwo cięć w pomocy żywnościowej   Lomborg   2017-08-07
Dalszy spadek zgonów z powodu raka   Novella   2019-02-04
Dlaczego mamy alergie?   Zimmer   2016-01-28
Dlaczego sądy nie powinny rozstrzygać o nauce     2018-12-13
Dlaczego większość zasobównie wyczerpuje się   Ridley   2014-05-04
Dlaczego zwierzęta są urocze?   Coyne   2014-12-30
Dziennik z Mozambiku: Demony w kurzu   Naskręcki   2018-03-30
Dziwaczne, wysysające krew czerwie jurajskie   Cobb   2014-06-28
Ewolucja, ptaki i kwiaty   Coyne   2014-06-02
Gigantyczne “paleonory” wykopane przez wymarłe ssaki   Coyne   2017-06-29
Grupy anty-GMO przegrywają sprawę sądową w Nigerii    i Nkechi Isaak   2022-07-30
Jak karakara wygrywa z osami   Cobb   2013-12-29
Kiedy zapada noc i ziemia jest ciemna   Tonhasca Júnior   2023-02-10
Kilka lekcji z rosyjskiej rewolucji. Jak kuszący radykalny nihilizm prowadzi do ekstremizmu   Geifman   2021-03-22
Komisja Europejska ukrywa naukę o pszczołach   Ridley   2017-05-03
Malaria pachnąca cytryną    Zimmer   2015-04-07
Małpo ty moja   Koraszewski   2015-04-17
Metamorfozy    Júnior   2022-04-09
Minęło 40 lat od wydania „Samolubnego genu” – śmiała książka Richarda Dawkinsa ostała się próbie czasu   Ridley   2016-02-17
Niezwykły pasikonik szklany   Naskręcki   2014-05-27
Nowe badanie wskazuje na jednego oszusta   Coyne   2016-08-18
Nowy i dziwaczny rodzaj mimikry: nasiona rośliny naśladują kształt i zapach odchodów zwierzęcych, by ułatwić roznoszenie ich przez żuki gnojowe   Coyne   2015-10-20
O porażkach wolności i lęku przed nauką   Dennett   2016-05-20
O rzeczywistości rasy i odrazie do rasizmu    i Brian Boutwell   2017-09-04
Obniżenie poprzeczki dla tradycyjnej medycyny chińskiej dla ideologii i zysku     2017-12-29
Olbrzymie armie o niezliczonych umiejętnościach    Tonhasca Júnior   2024-02-08
Osobisty mikrobiom w cyfrach   Zimmer   2014-08-14
Ostrogony nie są naprawdę “żywymi skamieniałościami”    Coyne   2015-07-29
Palestyńska intersekcjonalność z nazistami   Frantzman   2017-07-08
Pochwała ignorancji, czyli wiem, że nie wiem   Cullen   2017-01-11
Przykre niespodzianki, czyli czerniak i siwizna   Łopatniuk   2015-08-01
Przypuszczalnie złamana kość    Coyne   2015-06-04
Rozum i Wiara IICzyli takie sobie rozmowy o religijnych „prawdach” i problemach z nimi związanych.   Ferus   2015-11-22
Ryba z biodrami   Mayer   2016-03-30
Siedem narzędzi myślenia   Dennett   2014-11-19
Skrzydlaci oszuści i straż obywatelska   Young   2014-01-02
Tako rzecze antyszczepionkowa “wojowniczka mama”, Brittney Kara: jeśli szczepionki są tak wspaniałe, to dlaczego nie wspomina ich Biblia?     2018-04-26
Twardy kwiat do zgryzienia    Tonhasca Júnior   2023-02-22
Wielkoskrzydłe   Naskręcki   2014-04-02
Wierzący nagradzani za życia   Coyne   2014-12-21
Wpaść w amok. Empiryczna analiza szaleńczych zabójstw pokazuje, że wyłaniają się dwa różne wzorce.   King   2023-06-03
Wątpliwi pomocnicy    Tonhasca Júnior   2023-04-08
Świetna ewolucyjna innowacjaktóra okazała się zgubna   Yong   2015-12-10
Dlaczego odmawiamy dostrzegania jaśniejszej strony, choć powinniśmy   Pinker   2018-04-17
Krew, znój, łzy i pot   Tonhasca Júnior   2023-01-19
Mądrość w pułapce autorytetu   Witkowski   2020-04-18
Po prostu nie mogę się doczekać, aby znów wyruszyć w trasę   Tonhasca Júnior   2022-10-27
Pochwała jednoznaczności   Witkowski   2019-10-29
Z perspektywy naszego kurnika   Witkowski   2020-01-16
A co to takie włochate?   Łopatniuk   2016-04-02
A genomy ciągle kurczą się…   Zimmer   2016-11-22
A teraz dobre wiadomości: Sprawy naprawdę idą w dobrym kierunku   Pinker   2015-11-24
A polać wielką wodą…   Cipiur   2019-05-18
A.N. Wilson znowu kopie Darwina, tym razem w “Times”   Coyne   2017-09-07
Adam i Ewa: dwoje, czy więcej niż dwoje przodków?   Coyne   2017-01-07
Afrykańscy naukowcy wzywają do polityki poparcia biologii syntetycznej i innych innowacji   Agaba   2021-12-02
Agroekologia zmienia biednych farmerów w biedniejszych   Muhumuza   2022-06-09
AI – asystent lekarza   Novella   2020-12-09
AI: gorąca randka z “Sydneyem ”   Gotefridi   2023-03-15
Akademicki skandal: troje badaczy umyślnie publikowało fałszywe artykuły o „badaniach żałości”, by pokazać fatalne standardy akademickie w naukach społecznych   Coyne   2018-10-12
Akcja afirmatywna w wieloetnicznym narodzie   Hyams   2020-07-17
Aktywacja telomerazy mogłaby prowadzić do leczenia samej starości   Ridley   2015-10-27
Aktywiści anty-GMO w Afryce szerzą mity i strach, ale nie przedstawiają żadnych naukowych dowodów   Abutu   2023-08-14
Aktywność umysłowa nie zapobiega osłabieniu umysłowej sprawności   Novella   2018-12-15
Akupunktura jadu pszczelego: śmiercionośne znachorstwo, które może zabić     2018-04-23
Akupunktura kontra nauka, wersja lingwistyczna     2017-06-01
Akupunktura kwantowa   Novella   2019-04-23

« 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