Prawda

Czwartek, 30 czerwca 2022 - 15:17

« Poprzedni Następny »


Nowy i dziwaczny rodzaj mimikry: nasiona rośliny naśladują kształt i zapach odchodów zwierzęcych, by ułatwić roznoszenie ich przez żuki gnojowe


Jerry A. Coyne 2015-10-20

Mimikra jest powracającym tematem na tej stronie, głównie dlatego, że fascynuje mnie precyzja, z jaką dobór naturalny potrafi kształtować zwierzęta i rośliny, by wyglądały na coś, czym nie są. Widzieliśmy już wcześniej przykłady roślin naśladujących zwierzęta, jak orchidee, które naśladują pszczoły i osy, wabiąc napalone samce owadów do prób kopulowania z kwiatem (to oszustwo pomaga w przenoszeniu pyłku). Myślę jednak, że poniższy przykład jest unikatowy, bo chodzi o rośliny, których nasiona naśladują odchody zwierzęce. I ta mimikra dotyczy kształtu, rozmiarów i zapachu nasion.

Co zyskuje roślina z tej mimikry? Nabiera żuki gnojowe, które najwyraźniej biorą je omyłkowo za odchody antylopy. A żuki gnojowe, jak wszyscy wiemy, toczą kulki odchodów, zagrzebują je w ziemi i składają w nich jaja, zapewniając pożywienie swoim larwom. Przez oszukiwanie żuków roślina skłania te owady nie tylko do rozprowadzania jej nasion, ale do zakopywania ich, chowając je w ten sposób przed zjadaczami nasion i niszczącymi pożarami i dając im lepszy start to kiełkowania.


Tę fascynująca mimikrę opisuje nowy artykuł w “Nature Plants” (odnośnik poniżej) napisany przez zespół badaczy z uniwersytetów w Cape Town i KwaZulu Natal w Afryce Południowej. Tutaj jest ta oszukańcza roślina, Ceratocaryum argenteum, roślina okrytonasienna występująca w Cape Province w Afryce Południowej (zdjęcie z Rosa Rubicondior).



Roślina jest niezwykła, ponieważ ma duże, chropowate nasiona (orzechy), które, jak widać na ilustracjach a – c poniżej, mają około 1,5 cm średnicy. Są nie tylko duże, ale, jak mówią badacze, wydzielają wyraźny zapach odchodów zwierzęcych.


(Z artykułu): a–c, widok pionowo (a) i z boku (b) nasion C. argenteum, jak również jednego, które zostało otwarte (c), pokazując bielmo i grubą, zdrewniałą wewnętrzną otoczkę nasienia oraz zewnętrzną, gruzełkowatą warstwę, które razem stanowią łupinę .
(Z artykułu): a–c, widok pionowo (a) i z boku (b) nasion C. argenteum, jak również jednego, które zostało otwarte (c), pokazując bielmo i grubą, zdrewniałą wewnętrzną otoczkę nasienia oraz zewnętrzną, gruzełkowatą warstwę, które razem stanowią łupinę .

Badając, jakie zwierzęta mogą zjadać te nasiona, zespół odkrył, że podczas gdy pozbawione łupiny nasiona zjadali główne lokalni zjadacze ziaren, myszy (Rhabdomys pumilio), unikały one całych nasion w łupinach i nie gromadziły ich ani nie zagrzebywały. Podczas tych obserwacji autorzy zdali sobie sprawę z czegoś innego: twarde nasiona, takie jak te, często nie mają żadnego zapachu i w rzeczywistości twarde łupiny mogły wyewoluować po części, by chronić je przed wywąchaniem przez zjadacza. Tak więc ostry zapach odchodów C. argenteum sugerował, że zapach może być adaptacyjny dla rośliny.


I rzeczywiście, zaobserwowali żuki gnojowe (Epirinus flagellates) traktujące te nasiona dokładnie tak samo, jak gdyby były okrągłymi kawałkami odchodów zwierzęcych: żuk toczył nasiona i grzebał je w ziemi. Tutaj jest ten żuk; jest mały, około 1 cm długości:



Tutaj mamy wideo z Science News pokazujące nieszczęsnego żuka, jak toczy i zagrzebuje nasienie C. argenteum. To jest Syzyf świata zwierzęcego, z mozołem toczący ciężki przedmiot, który na nic mu się nie zda.  



Dla sprawdzenia, ile nasion zostaje zagrzebanych, badacze wyłożyli 195 nasion w 31 miejscach. 27% nasion zostało zagrzebane w całości (przypuszczalnie przez żuki gnojowe) w ciągu jednego dnia w warunkach, jak piszą „optymalnej wilgotności”. Całkiem to niezły sposób na posyłanie swoich nasion do nowych środowisk, gdzie nie muszą konkurować z innymi nasionami, a nawet są sadzone w ziemi. Łatwo zobaczyć, że roślina w ten sposób oszukująca żuki, może znacznie podnieść szerzenie się swoich genów.


Kiedy wykopali te nasiona, nie znaleźli ani żuków, ani ich jajeczek (żuki włażą pod ziemię z kulkami odchodów, składają w nich jaja i zjadają część odchodów). To sugeruje, że żuki odkrywają swoją pomyłkę dopiero po zagrzebaniu nasion. Zgaduję, że po prostu rezygnują, wracają na powierzchnie i szukają prawdziwych odchodów.


Jakie są adaptacje nasion, by ułatwić ich rozprzestrzenianie przez żuki? Po pierwsze, ich kształt. Jak piszą autorzy:

Nasiona C. argenteum mają podobny rozmiar, kształt i ciemnobrązowy kolor jak odchody małej antylopy (Fig. 1g). [JAC: to są odchody sasebiDamaliscus pygargus]. Nasiona są niezwykle okrągłe (stosunek najszerszego do najwęższego miejsca wynosi 1,02; Fig. 1a,b) podczas gdy orzechy rozrzucane i przechowywane są na ogół spłaszczone (L. sessile stosunek = 1.86; Fig. 1h, i). Ta kulistość ułatwia toczenie. Nasiona większości innych Ceratocaryum i blisko spokrewnionych gatunków Cannomois są bez zapachu, mniejsze, gładkie, czarne i mają elajosomy do roznoszenia przez mrówki (Fig. 1j).

Tutaj są ilustracje (a i b są powyżej; proszę zauważyć podobieństwo kształtu i rozmiarów odchodów sasebi do nasion rośliny).



Wreszcie, mimikra dotyczy nie tylko rozmiarów i kształtu, ale także zapachu. Autorzy, używając chromatografii i spektometrii mas, porównali ilość i skład lotnych związków chemicznych wydzielanych przez zarówno stare, jak świeże nasiona C. argenteum z innymi nasionami w tej rodzinie i z odchodami elandów, słoni, oryksów, impali i sasebi. (Najczęściej występującymi antylopami w tej okolicy są elandy i sasebi.)


Nasiona C. argenteum wydzielały znacznie wyższą ilość związków lotnych niż inne nasiona z tej rodziny, skład chemiczny nasion C. argenteum przypominał odchody, czego nie robiły nasiona roślin pokrewnych. Jak piszą autorzy:  

Związki wydzielane przez nasiona są także wydzielane przez odchody elanda i/lub sasebi, włącznie z rozmaitymi kwasami, składnikami benzenoidu - acetofenonem, fenolem, p-krezolem i 4-etylo-fenolem, jak również związkiem siarkowym -  metylosulfonylometanem (Supplementary Tables 2 and 3). Większość tych związków jest dobrze znana jako składniki zapachu odchodów zwierząt roślinożernych (patrz także Supplementary Table 3). Podobieństwo zapachu nie wynika z tego, że sasebi żeruje na C. argenteum, bo ta roślina jest niejadalna, sasebi żeruje na rozmaitych trawach (Poaceae).


(From paper): Similarity in the composition of volatile blends of seeds and animal droppings is based on non-metric multidimensional scaling. Symbols for other Restionaceae (Methods, Supplementary Table 3) that overlap are slightly offset for clarity. The composition of scent sampled from Ceratocaryum seeds is very similar (R = 0.75, P = 0.33) to that of dung of local herbivores (eland and bontebok), but differs markedly (R = 1.0, P = 0.028) from that of seeds of other Restionaceae (nested ANOSIM permutation test).
(From paper): Similarity in the composition of volatile blends of seeds and animal droppings is based on non-metric multidimensional scaling. Symbols for other Restionaceae (Methods, Supplementary Table 3) that overlap are slightly offset for clarity. The composition of scent sampled from Ceratocaryum seeds is very similar (R = 0.75, P = 0.33) to that of dung of local herbivores (eland and bontebok), but differs markedly (R = 1.0, P = 0.028) from that of seeds of other Restionaceae (nested ANOSIM permutation test).

Ostatnia sprawa: środowisko C. argenteum regularnie jest narażona na pożary, a w odróżnieniu od wielu innych roślin, ten gatunek nie potrafi odrosnąć po pożarze. Tak więc zdolność spowodowania, że jej nasiona są zagrzebane i schowane przed płomieniami, jest wysoce adaptacyjna!


To jest bardzo elegancka praca, która pokazuje nieznany dotąd rodzaj mimikry. I w tej mimikrze chodzi nie tylko o kształt i rozmiar, ale o zapach.


Podobieństwo zapachu nasion C. argenteum do zapachu odchodów zwierzęcych było dla badaczy oczywiste, ale tym, co się liczy, to podobieństwo zapachów dla żuków. A nie możemy powiedzieć, że odchody pachną tak samo dla ludzi, jak dla żuków: możemy jedynie powiedzieć, że żuki i ludzi prawdopodobnie wyczuwają te same związki chemiczne. W końcu, percepcja zapachu jest subiektywna.  


Prawdopodobnie istnieją inne przypadki mimikry zwierzęcej i roślinnej, które dotyczą zapachu, ale nie jest łatwo je wykryć, bo zapachy są przeznaczone dla owadów i innych stworzeń, których receptory węchu różnią się od naszych. Dopiero niedawno odkryto, że orchidee, które przypominają pszczoły i osy, wyewoluowały także zapach przypominający feromony godowe pszczół. Musi istnieć wiele aspektów mimikry, której – jako ludzie z zmysłami różniącymi się od zmysłów stworzeń, które są oszukiwane – po prostu nie potrafimy jeszcze wykryć.


EPILOG
:  Byłem młodym studentem, kiedy wybrałem się po raz pierwszy do tropików: na dwumiesięczny kurs Organizacji Badań Tropikalnych w dziedzinie ekologii na Kostaryce. (To było fantastyczne doświadczenie.) Przed wyjazdem jeden z moich przyjaciół-przyrodników, nieżyjący już Ken Miyata, dał mi radę. Jeśli chcesz nauczyć się biologii, powiedział, idź sam lasu do i wypróżnij się. Potem usiądź w pobliżu i obserwuj. Zrobiłem to  i siedziałem w pobliżu prawie przez godzinę. W ciągu pięciu minut najrozmaitsze owady zebrały się wokół kupy, wkrótce pojawiły się żuki gnojowe, zwijając kawałki odchodów w kulki i odtaczając je. W niespełna godzinę nie pozostało nic – albo zjedzone, albo skonfiskowane przez najrozmaitsze stworzenia. Odchody są bogatym zasobem i szybkość ich zniknięcia pokazuje nie tylko ich wartość dla wielu gatunków, ale także to, jak znakomicie różne zwierzęta są zaadaptowane do znajdowania małych stert odchodów w głębi lasu. W tropikach nic jadalnego nie pozostaje niezjedzone.


h/t: Kevin H.

____________

Midgley, J. J., White, J. D. M., Johnson, S. D. and G. N. Bronner. 2015. Faecal mimicry by plants found in seeds that fool dung beetlesNature Plants 1, Article number: 15141 doi:10.1038/nplants.2015.141 (summary given on Phys Org).


A new and bizarre form of mimicry plant seeds mimic shape and smell of animal feces to facilitate dispersal by dung beetles

Why Evolution Is True, 7 października 2015

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






Nauka

Znalezionych 1307 artykuły.

Tytuł   Autor   Opublikowany

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
Czy znaleziono najstarszy dowód na istnienie zwierzęcia? Nowa gąbko-podobna skamieniałość liczy 890 milionów lat   Coyne   2021-08-11
Psy rozumieją ludzi   Novella   2021-08-06
Nowy start nauki o życiu w epoce genu   Ridley   2021-08-05
Użycie ognia przez homininy: przykład szybkiej ewolucji kulturowej?   Coyne   2021-08-04
Historia pandemii jest historią zaprzeczania   Jackoby   2021-07-27
Nieuchwytny neuron babci   Novella   2021-07-22
Cierpienie i pytanie, czy przestaniemy jeść mięso   Koraszewski   2021-07-14
Czy nadchodzi hydroponika?   Novella   2021-07-13
Raport Unii Europejskiej o glifosacie   Novella   2021-07-10
Dlaczego ideologii nie należy mieszać z nauką   Coyne   2021-06-30
Nagonka na Izrael grasuje w stowarzyszeniach nauk ścisłych, medycyny i edukacji   Chesler   2021-06-24
Szczęśliwi pracoholicy   Witkowski   2021-06-03
Propaganda w wykonaniu nauczycieli akademickich   Chesler   2021-06-02
Ewolucja wielokomórkowości   Novella   2021-05-07
Polityczna polaryzacja jest przesadzona   Novella   2021-05-04
Wrotki były kiedyś sztandarową grupą istot bez seksu, a teraz sądzi się, że ukradkiem odstawiają szybkie numerki   Coyne   2021-04-22
Błędna historia antykolonializmu   Tupy   2021-04-21
Mayflower wyrusza w podróż raz jeszcze   Koraszewski   2021-04-19

« 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