Conowego w świecie nauki #12
1. Po 10 latach zsekcjonowano genom muchy tse-tse!
Sukcesem zakończyły się trwające od 10 lat badania nad poznaniem genomu muchy tse-tse. Wyniki eksperymentów, nad którymi pracował zespół 145 naukowców różnej narodowości, mogą mieć ogromne znaczenie dla lepszego zrozumienia biologii tych owadów i kontroli ich populacji.
Należące do muchówek tse-tse liczą około 20 gatunków i mogą wypijać dwa razy więcej krwi niż wynosi masa ich ciała. Odpowiadają za przenoszenie bardzo groźnych chorób, wliczając m.in śpiączkę afrykańską i naganę (chorobę bydła).
Pracujący nad projektem naukowcy wspominają o wyjątkowej biologii tse-tse. W przeciwieństwie do innych owadów roznoszących choroby poprzez ugryzienie tutaj krew ssie nie tylko samica, ale i samiec. Oprócz tego mucha nie składa jaj, tylko rodzi żywe larwy – są one wydalane z organizmu po około 10 dniach od zapłodnienia.
Lepsze poznanie gemonu owada ma szansę pomóc w walce z jego szkodliwą działalnością.
2. Oceany pochodzą z wnętrza ziemi
Jak wynika z najnowszych analiz, obecna w oceanach woda może pochodzić z wnętrza naszej planety – nawet teraz jest jej tam trzy razy więcej niż we wszystkich oceanach na świecie. Odpowiedzialni za badania naukowcy sugerują więc zupełnie inne rozwiązanie niż to, według którego woda miałaby pochodzić z lodowych komet zderzających się w przeszłości z Ziemią.
Ogromne pokłady wody znajdują się w płaszczu planety, a konkretnie rzecz biorąc, w błękitnym minerale zwanym ringwoodytem – twierdzą badacze. Najlepsze pod tym względem odmiany mogą zawierać jej nawet 3%, a związana z minerałem woda prawdopodobnie pełni także rolę buforu. Tłumaczyłoby to, dlaczego w ciągu milionów lat rozmiar oceanów nie uległ żadnym zmianom.
Odkrycia dokonano dzięki analizie fal sejsmicznych generowanych przez ponad 500 trzęsień ziemi. Przechodzą one przez wnętrze planety, która zachowuje się jak dzwon (ech nikną stopniowo). Mierząc prędkości fal, można zaś ustalić przez jakie konkretnie skały przechodzą – jeśli skała zawiera wodę, to spowalnia ona falę. Właśnie dzięki temu zjawisku zaobserwowano obecność „mokrego” ringwoodu na głębokości 700 kilometrów.
3. Ślepiec pomoże walczyć z rakiem
Badaczom udało się właśnie poznać genom ślepca – małego ssaka, drążącego tunele pod ziemią. Jego tryb życia nie tylko zmusza do zmagania z brakiem światła i niskim poziomem tlenu, ale i przyczynił się do powstania naturalnej… odporności na raka.
Jeden z autorów badań opowiada, że w ciągu 50 lat pracy z tymi zwierzętami ani raz nie natrafił na osobnika chorującego na nowotwór. Co ciekawe, zwierzęta nawet po wystawieniu na działanie rakotwórczych substancji wciąż pozostawały zdrowe. Dlaczego?
W przeciwieństwie do większości zwierząt sysytem immunologiczny ślepca celuje w nowotwór i powoduje martwicę – z nią zaś już choroba nie umie sobie poradzić. Wszystko przez to, że jedno z kluczowych białek zaangażowanych m.in w proces apoptozy w wyniku życia w przy małej dostępności tlenu występuje u ślepców w wersji zmutowanej. Naukowcy twierdzą, że odpowiedzialne za to geny były ewidentnie faworyzowane w procesie ewolucji.
Już teraz pojawiają się przypuszczenia, ze poznanie genomu ślepców może pomóc medycynie w walce z chorobami nowotworowymi. Na zakończenie warto dodać że ślepce spokrewnione są z golacami, które również wyróżniają się odpornością na raka.
4. Ewolucja neandertalczyka – najpierw zęby, później mózg
Ewolucja czaszek u neandertalczyków najpierw wykształciła charakterystyczne cechy ich twarzy, pomocne chociażby w przeżuwaniu. Inne typowe elementy budowy pojawiały się stopniowo później – mówią naukowcy z Universidad Complutense de Madrid.
Pierwsze zmiany według badaczy miały zajść w obrębie żuchwy, zębów i części twarzowej. Pokrywa się to więc z teorią, według której ewolucja czaszek następowała „mozaikowo” – charakterystyczne cechy nie pojawiały się naraz, tylko ewoluowały pojedynczo w różnych momentach historii. Dotyczy to także mózgoczaszki i ukrytego w jej wnętrzu mózgu.
Badacze dodają przy tym, że w innych szczątkach Homo sapiens nie widać tak wielu cech neandertalskich, jak przy tych odnalezionych na terenie obecnych wykopalisk. Sugeruje to, że w środkowym plejstocenie na ternie Europy istniała więcej niż tylko jedna ścieżka ewolucyjna związana z neandertalczykami.
5. Pająki polują na ryby? Tak!
Nie tylko owady, ale i ryby mogą być łakomym kąskiem dla pająków – opowiadają zoolodzy ze Szwajcarii i Australii. Gatunków, które lubią polować na wodne stworzenia jest więcej, niż do tej pory sądzono – pojawiają się one na wszystkich kontynentach z wyjątkiem Antarktydy.
Żeby złapać rybę, pająk przeważnie zapiera się tylnymi kończynami o kamień lub roślinę, a przednie wystawia nad powierzchnię wody. Gdy pojawia się ryba, atakuje, a później zaciąga zdobycz już w suche miejsce. Dopiero tam zaczyna jeść, co może trwać nawet kilka godzin.
Naukowcy twierdzą, że w warunkach naturalnych polowanie na ryby zdarza się pająkom reprezentującym aż pięć rodzin. Kolejne trzy obejmują zaś gatunki, które pożywiały się w ten sposób w warunkach laboratoryjnych. Co ciekawe, niektóre potrafią nurkować lub poruszać się po powierzchni wody. Dla pewnych gatunków problemem nie jest nawet stosunkowo duża gabarytowo ryba.
„Stwierdzenie tak dużej różnorodności wśród pająków, które wykazują drapieżne zachowania wobec ryb, to nowość. Mamy dowody wskazujące na to, że od czasu do czasu ryby mogą stanowić zdobycz o dużym znaczeniu jeśli chodzi o zdobywania związków odżywczych” – komentuje jeden z badaczy.
6. Pszczoły również używają „map”
I robią to podobnie jak ptaki i ssaki. Używane przez nie tzw. mapy poznawcze nie opierają się jednak tylko i wyłącznie na położeniu Słońca, czego dowodzą najnowsze badania. Jak więc rozpoznają właściwą drogę do ula?
Ssaki przez cały czas budują w swoich mózgach mapy, pomagające nie tylko rozpoznawać kierunki, ale i charakterystyczne elementy otoczenia. Do tej pory przypuszczano, że niewielki umysł pszczoły nie jest w stanie poradzić sobie z tak wymagającym zadaniem. Teraz okazuje się, że rację miano tylko częściowo – najnowsze badania pokazują bowiem, że owady te są w stanie rozpoznawać niektóre elementy krajobrazu (np. żywopłoty).
Naukowcy z Niemiec, Stanów Zjednoczonych i Nowej Zelandii postanowili sprawdzić, czy wypuszczone 400 metrów od ula pszczoły będą mogły znaleźć drogę do domu. Owady najpierw jednak znieczulono na kilka godzin aby rozregulować ich zegar biologiczny i uniemożliwić nawigację za pomocą Słońca.
Co ciekawe, pszczołom bezproblemowo udało się wrócić do ula. „Wykazaliśmy istnienie map poznawczych w pszczelej nawigacji” – mówi jeden z badaczy. „Owady muszą wydobywać informacje na temat lokalizacji swojej i lokalizacji celu tylko na podstawie geometrycznej zależności między punktami orientacyjnymi, które wcześniej poznały”.
Odkrycie możliwe było dzięki użyciu miniaturowego radaru przytwierdzanego do ciała każdego z owadów.
7. Ruch płyt tektonicznych bez stałego tempa
Skorupa ziemska jest swego rodzaju naturalnym archiwum planety – zawiera nie tylko informacje o formowaniu się skał i dawnej atmosferze, ale i ważne dla nauki skamieniałości. Jej formowanie się przez 4,5 mld lat wciąż jest jednak zagadką dla wielu naukowców. Ostatnio badacze wykazali, że ruch płyt tektonicznych, na których spoczywa skorupa ziemska, nie miał stałego tempa.
Za badania odpowiada zespół naukowców z Wielkiej Brytanii. Odkryli oni, że od 1,7 mld do 750 mln lat temu środowisko naszej planety było bardzo stabilne. Nie wykryto żadnych dużych zmian w składzie atmosfery i zapisie kopanym, a na świecie istniał wtedy superkontynent Rodina.
Zupełnie inaczej sprawa miała się jednak w okresie wcześniejszym i późniejszym, kiedy pojawiły się zlodowacenia i zmiany poziomu tlenu w atmosferze. Naukowcy przypuszczają, że ta stabilność może wynikać ze stopniowego ochładzania się skorupy ziemskiej. Dowodziłoby to, że ruch płyt kontynentalnych rządził się wtedy innymi regułami niż obecnie.
Z kolei 750 mln lat temu skorupa ziemska była już na tyle „chłodna” że płyty tektoniczne uaktywniły się w strefach subdukcji, gdzie jedna z nich mogła wsuwać się pod drugą. Całość z kolei miała zapewne ogromne znaczenie dla rozwoju życia i procesów ewolucji na Ziemi.
8. Ocieplenie Arktyki zmniejszy ilość zimowych skrajności w Stanach Zjednoczonych i Europie
Nowa teoria stawia pod znakiem zapytania wcześniejsze prognozy klimatologów, według których wyższe temperatura na Arktyce miałyby powodować silniejsze ataki zimna na Starym Kontynencie i w Stanach Zjednoczonych. Wręcz przeciwnie – powinna przyczynić się do ograniczenia ekstremów zimna na półkoli północnej.
Jej autorem jest jeden z pracowników brytyjskiego University of Exeter. Naukowiec przeanalizował dane dotyczące klimatu na podstawie których udało mu się wykazać, że zmienność temperatur na jesieni i zimą w ostatnich dekadach wyraźnie zmalała. Zjawisko dotyczy średnich i dużych szerokości geograficznych półkuli północnej.
Jest tak dlatego, bo wiatry północne ogrzewają się szybciej niż wiatry południowe – tłumaczy. „Zimne dni nastają zwykle wtedy, gdy wiatr wieje z północy. Na południe, na średnie szerokości geograficzne, przynosi on wtedy powietrze z Arktyki. Ponieważ jednak powietrze arktyczne ociepla się tak szybko, w rzeczywistości zimne dni są mniej zimne, niż to bywało”. Zgodnie z tą teorią, istnieje raczej znikoma szansa że zmiany klimatu spowodują w przyszłości większą ilość ekstremalnie zimnych dni.
Źródło: PAP, NewScientist,
