Trzmiele potrafią zaskoczyć. Dość powiedzieć, że naukowcy nauczyli je rozumieć prostą odmianę kodu Morse’a!
Okrąglutkie i gęsto owłosione pszczoły z rodzaju Bombus, czyli trzmiele, stały się obiektem badań naukowców z Queen Mary University of London (QMUL). Badacze chcieli sprawdzić inteligencję tych stworzeń oraz ich zdolność do uczenia się i oceny czasu. Wyniki uzyskane przez owady przewyższyły oczekiwania ekspertów.
Czy wszystkie zwierzęta odbierają upływ czasu i potrafią uwzględniać go w swoich codziennych wyborach? Wiemy, że kolibry i pszczoły planują swoje podróże po danym obszarze zgodnie z tempem odnawiania się nektaru w poszczególnych gatunkach roślin. Ale naprawdę skuteczna komunikacja wymaga też kodowania i dekodowania przerw czasowych. Widzimy, że wykorzystywane jest to m.in. w charakterystycznym tańcu pszczół czy w sygnałach godowych świerszczy. Mamy też potwierdzone dane o tym, że różna długość trwania wydawanych dźwięków odpowiada różnym odległościom i jest charakterystyczna dla konkretnych gatunków. Słodki jak kropka Ale czy owady mogą podejmować decyzje o tym, gdzie się udać, na podstawie tego, czy zobaczą krótkotrwały błysk oznaczający „kropkę”, czy długotrwałą „kreskę”? Zdolność ta znana była do tej pory jedynie u ludzi i innych kręgowców, takich jak makaki czy gołębie. Jednak eksperci z Queen Mary University of London (QMUL) uznali, że pszczoły, a konkretnie trzmiele, również mogą to robić. „W pracy skupiamy się na zdolności trzmiela Bombus terrestris do rozróżniania wizualnych przedziałów czasowych w zakresie 0,5–5 sekund w zadaniu wolnego żerowania. Ich umiejętność rozróżniania czasów trwania błysków może sugerować elastyczność układu wzrokowego oraz zdolność uczenia się arbitralnych wskazówek czasowych” – napisali badacze we wstępie do artykułu opublikowanego na łamach „Biology Letters”. Pszczeli Morse Aby trenować pojedyncze osobniki do odnajdywania nagrody w formie cukrowego roztworu umieszczonego przy jednym z dwóch błyskających kółek, zespół zbudował specjalny labirynt. W drugim błyskającym kółku umieszczono substancję gorzką, której trzmiele nie lubią. Świetlne kółka błyskały krótko („kropka”) lub długo („kreska”). Miało to zbudować odpowiednie skojarzenia: krótki błysk – cukier; długi błysk – nieprzyjemna, gorzka substancja. Pozycje błyskających kółek były zmieniane, tak by pszczoły nie mogły polegać na otoczeniu czy stałych wskazówkach przestrzennych. Owady nauczyły się kierować sygnałami świetlnymi wyjątkowo szybko. W dalszej fazie eksperymentu naukowcy usunęli słodką nagrodę, a mimo to trzmiele poruszały się wyłącznie poprzez błyski światła. Kodujące trzmiele Okazało się, że większość owadów od razu kierowała się ku „poprawnemu” błyskowi – temu, który wcześniej był skojarzony z cukrem – niezależnie od położenia kółka. To jasno wskazuje, że nauczyły się rozróżniać długość błysku. Innymi słowy, nauczyły się odczytywać sygnały „kropki” i „kreski”. – Ponieważ w naturalnym środowisku trzmiele nie stykają się z migającymi bodźcami, to naprawdę niezwykłe, że tak świetnie poradziły sobie z zadaniem. Fakt, że potrafiły śledzić czas trwania błysku, można przypisać ich „zdolności przetwarzania czasu”, która wyewoluowała do innych celów, takich jak śledzenie ruchu w przestrzeni lub komunikacja – wyjaśnia kierujący badaniem Alex Davidson. – Alternatywnie, ta zaskakująca zdolność kodowania i przetwarzania czasu może być podstawowym składnikiem układu nerwowego, który jest immanentną właściwością neuronów — dodaje ekspert. Źródło: phys.org Nasza autorka Ewelina Zambrzycka-Kościelnicka Dziennikarka i redaktorka zajmująca się tematyką popularnonaukową. Związana z magazynami portali Gazeta.pl oraz Wp.pl. Współautorka książek „Człowiek istota kosmiczna”, „Kosmiczne wyzwania” i „Odważ się robić wielkie rzeczy”.
Odkryto nowy rodzaj motyli. Został nazwany po najmroczniejszej postaci z „Władcy Pierścieni”
Motyla rodzina właśnie się powiększyła. Naukowcy dodali do niej zupełnie nowy rodzaj. Został nazwany Saurona – od władcy Mordoru z powieści J.R.R. Tolkiena.
W tym artykule: Zagrożone gatunki motyli Ile motyli żyje na świecie? Tolkien w biologii i astronomii Otoczone ogniem, żółte jak u kota, czujne i skupione, z czarną szczeliną pośrodku. Takie było Oko Saurona, strzegące tolkienowskiego Mordoru. Podobny wzór odkryto na skrzydłach niewielkich motyli. Naukowcy nazwali je Saurona. Motyle należące do rodzaju Saurona mają pomarańczowe skrzydła. Zdobią je jasne plamy w czarnych obwódkach. Plamy te wyglądają jak oczy. Dzięki nim nieduże i delikatne owady wydają się swoim naturalnym wrogom groźniejsze niż są w istocie. Na razie naukowcy odkryli dwa nowe gatunki należące do Saurona. Zostały nazwane Saurona triangula i Saurona aurigera. Badacze przypuszczają, że może być ich znacznie więcej. Ich poszukiwanie to jednak wyścig z czasem. Zagrożone gatunki motyli – Motyle znajdują się pod ogromną presją środowiskową – mówi Blanca Huertas z Muzeum Historii Naturalnej w Londynie dla „Guardiana”. – Dlatego desperacko staramy się identyfikować i opisywać nowe gatunki – dodaje. Największe, najpiękniejsze i najbarwniejsze – poznaj fascynujące gatunki motyli Te gatunki motyli to jedne z najbardziej niezwykłych owadów świata. Huertas należy do międzynarodowej grupy naukowców, którzy spędzili dziesięć lat, szukając nieznanych przedstawicieli motylej rodziny. W tym czasie przeanalizowano DNA 400 gatunków motyli należących do plemienia Euptychiina. Plemię to jednostka taksonomiczna niższa od rodziny. Nazwanie nowych gatunków od imienia postaci Tolkiena nie jest tylko efektem tego, że naukowcy uważają się za miłośników jego prozy. – Nadając motylom nietypowe imiona, próbujemy zainteresować nimi ludzi – mówi Huertes. – Oraz zwrócić uwagę na to, że motyle na całym świecie radzą sobie coraz gorzej – dodaje naukowczyni. Ile motyli żyje na świecie? Na Ziemi żyje około 150 tysięcy gatunków motyli. W Polsce około trzech tysięcy, z czego większość to motyle nocne, czyli ćmy. Niewiele wygląda tak, jak nowe gatunki należące do Saurona. Choć niektóre z motyli są barwne, a ich skrzydła zdobią skomplikowane desenie, większość woli nie rzucać się w oczy. Motyle są delikatne. Nie mają ani jak walczyć, ani jak się bronić. Jak więc chronią się przed swoimi naturalnymi wrogami – ptakami i nietoperzami? Wiele gatunków stosuje kamuflaż, czyli ma takie ubarwienie i wzory, które sprawiają, że owad zlewa się z otoczeniem. Siedząc ze złożonymi skrzydłami, rusałka pawik przypomina jak uschnięty liść pokrzywy. Nieruchomy w ciągu dnia zawisak borowiec upodabnia się do pnia drzewa. W Australii znaleziono niezwykle rzadką gigantyczną ćmę. Jest tak ciężka, że ledwo lata Największa ćma na świecie „upolowana” przez budowniczych? Niecodziennego odkrycia dokonano na jednem z placów budowy w północno-wschodniej Australii. Wymiary owada robią wrażenie. Inną strategią ochronną jest mimetyzm, czyli udawanie groźniejszych stworzeń. Kiedy rusałka pawik rozłoży skrzydła, odsłania rysunek kocich oczu, niepokojący dla ptaków. Z kolei motyle z rodziny Caligo przypominają siedzącą na gałęzi sowę. Tę samą formę ochrony stosują Saurona – oczy na ich skrzydłach mają uchronić je przed polującymi na nie drapieżnikami. Tolkien w biologii i astronomii Nazywanie nowych gatunków imionami wziętymi z różnych utworów Tolkiena ma długą tradycję. Tylko imieniem Saurona nazwane już zostały pluskwiak, żaba drzewna i dinozaur. Inne postacie wymyślone przez Tolkiena także użyczyły swoich imion najróżniejszym zwierzętom. Macrostyphlus gandalf to chrząszcz, Gollum attenuatus – rekin, a Syconycteris hobbit – nietoperz. Określenie „Oko Saurona” upodobali sobie z kolei astronomowie. Tak został nazwany układ podwójny HR 4796 w gwiazdozbiorze Centaura, otoczony charakterystycznym świecącym pierścieniem. A także dwie mgławice planetarne i galaktyka spiralna z poprzeczką NGC 4151, która znajduje się w gwiazdozbiorze Psów Gończych. Źródło: The Guardian, Systematic Entomology, Wikipedia. Nasz ekspert Magdalena Salik Dziennikarka naukowa i pisarka, przez wiele lat sekretarz redakcji i zastępczyni redaktora naczelnego magazynu „Focus". Wcześniej redaktorka działu naukowego „Dziennika. Polska, Europa, Świat”. Pasjami czyta i pisze, miłośniczka literatury popularnonaukowej i komputerowych gier RPG. Więcej: magdalenasalik.wordpress.com
Celnicy znaleźli na lotnisku bardzo rzadką ćmę . Ostatni raz widziano ją 110 lat temu
Larwy i poczwarki niezwykłego owada znaleziono w bagażu podręcznym. Analiza wykazała, że to gatunek, który ostatnio widziano w 1912 roku.
W tym artykule: Ostatni raz ćmę odkryto i opisano w 1912 roku. Od tamtego czasu nikt jej nie widział Gdyby owady wydostały się z lotniska, mogłyby stanowić zagrożenie dla ekosystemów Ile żyją ćmy? Niektórzy entomolodzy czekają na takie odkrycie całe życie, a i tak nie wszystkim się to udaje. Właśnie dlatego pracownicy z lotniska w Detroit mogą mówić o niesamowitym szczęściu. We wrześniu ubiegłego roku podczas rutynowej kontroli, w bagażu podręcznym pewnego pasażera odnaleźli larwy i poczwarki bardzo rzadkiej ćmy. Ostatni raz ćmę odkryto i opisano w 1912 roku. Od tamtego czasu nikt jej nie widział Pasażer przyleciał do Stanów Zjednoczonych z Filipin. W jego walizce znajdowały się strąki rośliny leczniczej. Celnicy zwrócili jednak uwagę na to, że w nasionach znajdują się dziury, które były wydrążone przez larwy owadów. Rządowa agencja U.S. Customs and Border Protection (CBP) zarekwirowała nasiona. Wstępne oględziny wykazały, że ćmy należą do rodziny omacnicowatych (Pyralidae). Motyle piszczą, udają drapieżniki i mają „panele słoneczne". 9 cech motyli, o których nie wiedziałeś Niektóre żywią się padliną, inne zachowują się jak kolibry. Oto ciekawostki o motylach, które zaskoczą nawet miłośników przyrody. W celu dokładniejszej ekspertyzy owady, które były we wczesnej fazie rozwoju, zostały przesłane ekspertom z dziedziny entomologii. Sprawą zajął się Departament Rolnictwa USA. Naukowcom udało się rozpoznać tajemniczego owada. Okazało się, że jest to Salma brachyscopalis Hampson. Gatunek, który ostatni raz widziano w 1912 roku. Co ciekawe, to pierwszy raz w historii, kiedy odnaleziono larwy i poczwarki tej ćmy. Gdyby owady wydostały się z lotniska, mogłyby stanowić zagrożenie dla ekosystemów Chociaż odkrycie jest niewątpliwie niezwykłe, to władze CBP przypominają, że to duży sukces celników, że udało im się wykryć te owady. – Nasi specjaliści odkrywają kluczową rolę w dbaniu o bezpieczeństwo naszego kraju i ekosystemów – mówił w oświadczeniu Robert Larkin, dyrektor portu lotniczego w Detroit. W Australii znaleziono niezwykle rzadką gigantyczną ćmę. Jest tak ciężka, że ledwo lata Największa ćma na świecie „upolowana” przez budowniczych? Niecodziennego odkrycia dokonano na jednem z placów budowy w północno-wschodniej Australii. Wymiary owada robią wrażenie. Chociaż każdego roku dochodzi do dziesiątek tysięcy przypadków nielegalnego przemytu niebezpiecznych stworzeń na teren Stanów Zjednoczonych, śledczy nie mają podstaw, by sądzić, że turysta próbował przeszmuglować Salma brachyscopalis Hampson. Eksperci przyznają, że nowy gatunek owada, który nie występuje naturalnie na danym kontynencie, może stanowisk zagrożenie dla innych insektów lub zwierząt oraz wyrządzić duże szkody w sektorze rolniczym. Larwy i poczwarki ćmy zostały po wszystkim unicestwione poprzez sterylizację parową. Ile żyją ćmy? Ćmy to owady z grupy motyli. Prowadzą nocny tryb życia. Żywią się głównie nektarem kwiatowym. Mają cienkie i proste czułki. Ich skrzydła są połączone wędzidełkiem i zazwyczaj są w odcieniach brązu, czerni i szarości. Widoczne na nich wzory służą im zazwyczaj jako kamuflaż. Niektóre gatunki bardzo różnią się wielkością. Najmniejsze osiągają rozpiętość skrzydeł zaledwie kilku milimetrów, a największe nawet ponad 30 centymetrów. Motyl monarcha – najbardziej zagadkowy ze świata motyli. Badanie jego wędrówek trwało 30 lat Motyl monarcha (Danaus plexippus) podczas lotu na południe może pokonywać nawet 4 tysiące kilometrów. To jedyny na świecie tak daleko migrujący owad. Co jeszcze o nim wiemy? Duża liczba gatunków ciem nie spożywa żadnego pokarmu. Energię pozyskują z zapasów, które nagromadziły w fazie życia larwy. Właśnie dlatego ćmy żyją bardzo krótko. Zazwyczaj od kilku dni do kilku tygodni. Co ciekawe, istnieją gatunki motyli nocnych, które wysysają krew. Wkłuwają w ciało ofiary sztywną kłujkę i wprowadzają swój aparat gębowy pod skórę. To między innymi Calpytra thalictri. Źródło: U.S. Customs and Border Protection
Śledząc zachowanie mrówek ogniowych, możemy zaprojektować lepsze roboty – twierdzą naukowcy
Co się dzieje, kiedy mrówkom świat wali się na głowę? Zbijają się w ogromne grupy, których zachowanie śledzą nie tylko biolodzy, ale i specjaliści zajmujący się inżynierią matematyczną. Ich zdaniem niezwykłe strategie przetrwania mrówek mogą pomóc zaprojektować lepsze roboty oraz nowe rodzaje samonaprawiających się materiałów.
W tym artykule: Jak mrówki bronią się przed utonięciem? Mrówki zbudowały tratwy i wypustki Po co bada się inteligencję roju? Wyobraźmy sobie, że nadchodzi potop. Ludzie budują wówczas arki, jednak owady nie mają takich możliwości. Jak się ratują przed utonięciem? Naukowcy z Uniwersytetu Kolorado w Boulder odkrywają, że działania, jakie w chwili próby podejmują mrówki, są złożone i zaskakujące. Gatunkiem, którego dotyczą badania, jest mrówka ogniowa (Solenopsis invicta). Nazwę zawdzięcza bolesnym użądleniom, jakie zadaje. W skali bólu Schmidta ten gatunek osiąga wynik 1,2. Co prawda to sporo mniej niż rekordowe 4 przypisywane mrówkom Paraponera clavata. Jednak i tak konfrontacja z mrówką ogniową skutkuje nagłym i ostrym bólem, jak po dotknięciu naelektryzowanego przedmiotu. Mrówki ogniowe pochodzą z Ameryki Południowej. Rozprzestrzeniły się również w Ameryce Północnej oraz w Azji. Ekspansję umożliwiają im wyjątkowe zdolności przetrwania, które szczegółowo bada zespół Roberta Wagnera i Francka Vernereya. Ich najnowszy artykuł został opublikowany w czasopiśmie naukowym „PLOS Computational Biology”. Jak mrówki bronią się przed utonięciem? – Zachowanie mrówek rządzi się prostymi regułami – mówi Franck Vernerey. – Pojedyncze owady nie są specjalnie bystre. Jednak razem zamieniają się w inteligentne i odporne społeczności. Ta zadziwiająca plama na wodzie to mrówki. Dużo mrówek Gdy podczas powodzi władze Południowej Karoliny w Stanach Zjednoczonych ostrzegały mieszkańców przez aligatorami i wężami, ci zwrócili uwagę na inne zjawisko. Jeszcze w połowie zeszłego roku naukowcy przeprowadzili badania, które dla mrówek były niczym biblijny potop. Najpierw przygotowali ogromny zbiornik z wodą, w środku którego znajdował się plastikowy pręt. Następnie wrzucili do niego tysiące mrówek. – Zostawiliśmy je tam na osiem godzin i obserwowaliśmy, co się stanie – mówi Wagner. Mrówki zbudowały tratwy i wypustki Jak można się domyśleć, mrówki zgromadziły się w środku zbiornika. Tam zbudowały ze swoich własnych ciał coś na kształt tratwy, szczelnie otaczającej pręt. Tratwa składała się z dwóch części. Na spodzie znajdowała mocna podstawa zbudowana z mrówek, które po prostu sczepiły się ze sobą, tworząc nieruchomą płaszczyznę. Nad nimi utworzyła się druga, ruchoma warstwa swobodnie poruszających się owadów. Co jakiś czas mrówki z góry zamieniały się z tymi z dołu. – Cała struktura przypomina kręcącą się karuzelę – mówi Wagner. Roślinożerne mrówki mają „zęby” jak noże. Ludzie są bez szans w tej konkurencji Biolodzy już wcześniej wiedzieli o tym, że szczęki mrówek zawierają atomy cynku. Nie wiadomo było jednak, jak to wpływa na siłę ich ugryzień. To jednak nie koniec. Naukowcy zaobserwowali również inne niezwykłe zjawisko. Co pewien czas mrówki formowały ogromną wypustkę, która wybiegała daleko z tratwy. Wyglądało to tak, jakby kolonia zamieniała się w rozgwiazdę. Pojawianie się takich macek sprawiało wrażenie uporządkowanego i celowego działania, mającego na celu zbadanie terenu i znalezienie drogi na bezpieczny ląd. Po co bada się inteligencję roju? Jak to się dzieje, że mrówki ogniowe są w stanie w warunkach niebezpieczeństwa działać jak jeden inteligentny organizm? By odpowiedzieć na to pytanie, naukowcy sięgnęli po symulacje komputerowe. Ich najnowszy artykuł opisuje, jak zaprogramowali 2 tys. okrągłych cząsteczek – „agentów” – które miały zachowywać się jak wrzucone do wody mrówki. A więc np. nie wpadać na siebie i uniknąć utonięcia. Jak się okazało, po pewnym czasie symulowane mrówki zaczęły zachowywać się jak ich żywe odpowiedniki. Czym bardziej były ruchliwe, tym częściej formowały wypustki, szukając drogi do bezpiecznego lądu. Owady znikają w alarmującym tempie. To wbrew pozorom bardzo zła dla nas wiadomość Owady mogą nas żądlić lub przestraszać, ale dzięki nim planeta nadaje się do życia. Niektóre ich populacje gwałtownie maleją, a naukowcy próbują zrozumieć, dlaczego tak się dzieje €.. Do czego mogą przydać się tego rodzaju badania? – Nasza praca może pomóc zrozumieć, jak tworzyć zestawy prostych zasad decydujących o interakcjach robotów. Tak, by były w stanie naśladować mrówki, podejmując celowe i inteligentne działania jako grupa – mówi Wagner. Można sobie również wyobrazić, że analiza amerykańskich naukowców może pomóc stworzyć inteligentne materiały. Ich poszczególne molekuły będą w stanie migrować, by np. naprawić zniszczone miejsca. Źródła: PLOS Computational Biology, Journal of Royal Society Interface.
Seks, sztuczna kochanka i śmierć przy 4 tysiącach V. To nie film science fiction, to walka z owadami
To brzmi jak scenariuszy hitu kaset video lat 80-tych, ale nic bardziej mylnego. Metody badania i odstraszania pewnego owada w Ameryce Północnej są zaskakujące.
Szmaragdowy opiętek jesionowy krąży i przygląda się potencjalnym partnerkom w dole. Zafascynowany światłem, które odbija się od ich grzbietów, chrząszcz wybiera jedną, zbliża się, inicjuje kontakt i… ginie rażony prądem 4000 V. Taki widok może wydawać się makabryczny, ale entomolog Michael Domingue nie ma skrupułów. Od 2002 r. opiętek zniszczył bowiem miliony jesionów w Ameryce Północnej. Aby złapać szkodnika, Domingue i jego zespół z Uniwersytetu Pensylwanii stworzył femme fatale: zasilaną baterią kusicielkę rażącą prądem każdego adoratora. Gdy naukowcy stworzyli prototyp sztucznej uwodzicielki na drukarce 3D, samce opiętka przyglądały się jej, ale unikały kontaktu. Zrobiono więc bardziej realistyczny model o szmaragdowym odcieniu i błyszczącej strukturze pancerza. Podczas testu, w którym użyto zarówno martwych samic opiętka, jak i ich realistycznych atrap (powyżej), praktycznie tyle samo chrząszczy siadało na prawdziwych osobnikach, co na „podróbkach”. Umieszczenie przynęt w potencjalnych obszarach pojawienia się opiętka umożliwi zbadanie zakresu jego rozprzestrzeniania się. – Dzięki tym danym być może łatwiej będzie z nimi walczyć – mówi Domingue. Tekst: Patricia Edmonds
Sporządzając spis motyli regionu Pacyfiku, szukałem nowych gatunków na wyspach Lusancay
Aby się przemieszczać między skrawkami lądu, dla naszej pięcioosobowej ekipy, w której prócz mnie znaleźli się: operator, jego dwóch asystentów i miejscowy wódz z wyspy Kawa, wynająłem ponton. Gdy tak pływaliśmy od wyspy do wyspy, niespodziewanie uderzył w nas szkwał. Silnik przestał pracować, a łódź nabierała wody. Wylewaliśmy ją jedynym dostępnym narzędziem: przepołowioną łupiną kokosa. Mieliśmy tylko dwa wiosła. Chcąc utrzymać ponton dziobem do wiatru, asystenci wiosłowali bez wytchnienia. Gdy przestawali pracować, łódź natychmiast odwracała się bokiem, grożąc wywrotką. Kolejne próby uruchomienia silnika nie przynosiły rezultatu. Na szczęście po dwóch godzinach wzrosła nieco widoczność i wódz rozpoznał dwie wystające z wody skały. Dzięki temu zdołał zlokalizować nasze położenie. Razem chwyciliśmy brezent, przywiązaliśmy go z obu stron do wioseł i tym prymitywnym żaglem łapaliśmy wiatr. Operator tymczasem, używając sześciometrowej tyczki jako steru, według wskazówek wodza dowiózł nas na wyspę Kawa. Z najwyższym trudem kierowaliśmy się do jej zawietrznej strony, nie dając się rzucić na koralowe wybrzeże. Chwytając się koralowców, powoli dobrnęliśmy do brzegu. Przemarznięci, ale szczęśliwi pomaszerowaliśmy do najbliższej wioski poszukać schronienia na noc. Ze względu na ciągłe burze jedna noc zamieniła się jednak w tydzień. Później dowiedzieliśmy się, że owego dnia zatonął prom z setkami osób na pokładzie, z których wiele zginęło. Dzięki przytomności umysłu wodza z wyspy Kawa nam nic się nie stało. John Tennent - badacz National Geographic, specjalizacja entomologia, miejsce Papua-Nowa Gwinea. (Fot. John Tennent)
– Wychodzę w teren, gdy zaczyna się robić ciemno, czyli około 18–19, do domu wracam nad ranem – mówi dr Piotr Naskręcki, entomolog
Niezależnie od tego, czy badania prowadzi w Afryce, czy Ameryce Południowej, noce spędza w lesie tropikalnym, wędrując wzdłuż wytyczonych przez siebie szlaków, i wykrywaczem ultradźwięków skanuje teren. Szuka częstotliwości od słyszalnych do 120 kHz, których nie wychwyci nawet ucho nietoperza. To właśnie zakres dźwięków wydawanych przez pasikoniki, jego cel badawczy. Gdy zarejestruje jakiś ciekawy dźwięk, włącza mikrofon kierunkowy i stara się zlokalizować jego źródło; owad zwykle siedzi na drzewie. – Muszę się na nie wspiąć, odnaleźć pasikonika, nagrać, a potem go złapać – mówi. Wszystko to robi po ciemku, przy latarce. Jednak biała lampa płoszy pasikoniki, więc zakłada na latarkę czerwony filtr; owady nie widzą czerwonego światła. Jak wygląda łapanie pasikonika? – No cóż, wymaga treningu i doświadczenia: one potrafią bardzo wysoko skakać i latają – dodaje naukowiec. – Używam chwytaka na wysięgniku i działam ostrożnie. Jeśli spędziłem pół godziny na tym, by owada namierzyć na drzewie, proszę mi wierzyć, że staram się go nie spłoszyć. Czy buszując nocą po tropikalnym lesie, badacz nie narażasię na niebezpieczeństwo? – Wiele osób o to pyta – mówi entomolog – a ja niezmiennie odpowiadam: oczywiście że nie. W ciągu kilkunastu lat pracy ani razu nic złego mi się nie stało. Nocą w tropikach jest bezpiecznie. W dzień głównym zagrożeniem są węże, te nocne zwierzęta wówczas śpią i bardzo łatwo je zaskoczyć, wystraszyć, mogą ukąsić, czego sam raz doświadczyłem. W nocy zaś nigdy. Są aktywne, widzą mnie i słyszą z daleka, więc po prostu schodzą mi z drogi. Piotr Naskręcki podczas nocnych wypraw poszukuje odpowiedzi na pytanie, dlaczego pasikoniki „śpiewają” w tak wysokich częstotliwościach (ponad dwa razy wyższych niż emitują nietoperze). Bada filogenezę tych owadów, stara się zrekonstruować główne wydarzenia w ewolucji narządów służących do wydawania dźwięków. Wszystkie szczegółowe informacje, łącznie z cechami morfologicznymi i opisem DNA, zamieszcza w bazie orthoptera.speciesfile.org. W 1997 r. założył ją wraz z kolegami ze Stanów Zjednoczonych. Po latach stała się jedną z największych baz biologicznych na świecie. Wysiłek włożony w tworzenie bazy i badania opłacił się. Naskręcki odkrył już ponad 200 gatunków pasikoników. Udało się mu też m.in. obalić mit, jakoby wyłącznie samce śpiewały pieśni godowe. Rzeczywiście dzieje się tak w znakomitej większości przypadków. Samce muszą konkurować o względy, bo zwykle wkład w uzyskanie potomstwajest dla nich mniej kosztowny niż dla samic. Naskręcki zaobserwował jednak, że u pewnych grup tych owadów role się odwracają i to samica zabiega o uwagę samca. Jest to sytuacja wyjątkowa w świecie zwierząt. Dzieje się tak, gdy to on inwestuje w potomstwo znacznie więcej niż ona – podczas kopulacji przekazuje samicy wyprodukowany wcześniej pakiet odżywczy. Ona zużywa go do produkcji jaj. W trakcie zbliżenia „dawca” traci nawet 40 proc. swojej wagi. Co niezwykłe, naukowiec zaobserwował, że takie zachowanie było u pasikoników nieuniknione. Wyewoluowało przynajmniej u siedmiu grup, w każdej niezależnie. Na pasikonikach przygoda się nie kończy Naukowiec bada też m.in. roztocza, które... podróżują w nosach kolibrów. – Roztocza te potrafią bardzo szybko biegać. Gdy orientują się, że kwiat, w którym żyją, zaraz zwiędnie, wyczekują kolibra, który żywi się jego pyłkiem. Wskakują mu na dziób i pędzą do nosa znajdującego się u nasady dzioba. Tam spokojnie czekają, aż koliber zbliży się do kolejnego kwiatu i szybko suną wprost do kielicha. – Odkryłem, że w nosie kolibra może spotkać się kilka gatunków roztoczy – mówi. Aby sprawdzić, jak różne gatunki na siebie reagują, badacze włożyli je do jednego kwiatu. Rozegrała się straszna bitwa, wytłukły się prawie co do jednego. W nosie kolibra jednak ta agresja nagle znika. Roztocza nie mogą sobie na nią pozwolić. Gdyby ptak poczuł swędzenie, zwyczajnie by je wydmuchnął. Roztocza w nosie mają zatem rozejm. Grant NG Piotr Naskręcki część badań pasikoników prowadził z grantu National Geographic. Naukowiec pracuje w Muzeum Zoologii Porównawczej na Uniwersytecie Harvarda. Odkrył ponad 200 gatunków pasikoników z ok. 8 tys. dotychczas opisanych. Pracy z pewnością mu nie zabraknie – szacuje się, że nauka nie opisała jeszcze ok. 3 tys. gatunków tych owadów. Zachęcamy do ubiegania się o dwa rodzaje grantów przyznawanych na rok przez: Towarzystwo National Geographic (NGS) oraz Global Exploration Fund-Northern Europe (GEF-NE) Średnia wysokość finansowania: 15–20 tys. dol. (granty NGS) oraz 20 tys. euro (granty GEF-NE). Zdarzają się też kwoty dużo wyższe! Największe szanse mają naukowcy ze stopniem co najmniej doktora, zajmujący się badaniami ekosystemów, utraty habitatów czy presji człowieka na środowisko. Jak aplikować? 1. Szef projektu wypełnia wstępny formularz online, załącza swoje CV. 2. Jeśli komisja wstępnie zaakceptuje projekt, szef projektu dostaje mailem link do wypełnienia pełnego formularza zgłoszeniowego. Pełna informacja dostępna w internecie w języku angielskim: NGS: www.nationalgeographic.com/explorers/grants-programs/cre GEF-NE: www.nationalgeographic.com/explorers/grants-programs/gef/northen-europe-research Polacy na razie zdobyli 16 grantów, ale teraz, po uruchomieniu programu GEF dla Europy Północnej, szanse naszych naukowców rosną. Zapraszamy!
Marcin Sielezniew jest entomologiem, entuzjastą motyli myrmekofilnych, czyli takich, które do swojego rozwoju wykorzystują mrówki. To dla nich przeniósł się z Warszawy do Białegostoku, a w przyszłości planuje zamieszkać na podlaskiej wsi, by mieć jeszcze bliżej do obiektów swych badań. Ostatnio ze swoją drugą połówką Izabelą Dziekańską, która dzieli jego pasję, wydali pierwszy w Polsce fotograficzno-rysunkowy atlas motyli we wszystkich postaciach.
Skąd właściwie u motylka pomysł, żeby zainwestować w mrówki? Być może było tak: gdzieś w stepach Mongolii, gdzie lata są krótkie, a zimy długie i mroźne, żyły sobie gąsienice żywiące się nasionami. To pokarm o stosunkowo wysokiej zawartości białka, o wiele treściwszy niż liście. Stąd już tylko mały krok do poszerzenia diety o białko innego, zwierzęcego pochodzenia. Zaś w mongolskich stepach było wtedy sporo mrówek tylko dwóch rodzajów: Myrmica i Formica. U obu w mrowiskach jest mnóstwo smacznych larw. Trzeba było tylko znaleźć sposób, jak dostać się do tej spiżarni. I modraszki tego dokonały. Ich gąsienice nauczyły się udawać mrówcze larwy. Tak po prostu? O nie, w końcu mrówki nie są głupie. Przez miliony lat ewolucji wykształciły skomplikowany system komunikacji, którego celem jest także sprawne wykrywanie zagrożeń i intruzów. Chemiczna mowa mrówek to przykład połączenia skomplikowania i prostoty. Opiera się na kilku związkach zwanych węglowodorami powierzchniowymi. Ich mieszanka w odpowiednich proporcjach tworzy kod rozpoznawczy konkretnej kolonii. Modraszek musi ten kod złamać. Czyli musi mrówkę zmanipulować? Jak mu się to udaje? No cóż, zwykle larwa zaczyna udawać, że jest larwą mrówki, co ułatwia jej fakt, że mrówki kiepsko widzą. Podstawową rolę w komunikacji odgrywają u nich wspomniane sygnały chemiczne, istotny jest też dotyk i dźwięki. Najważniejsze zatem dla gąsienicy to odpowiednio pachnieć – jak larwa mrówki. Jeśli jeszcze ćwierka jak ona i umie uzyskać pokarm, stukając w dolną wargę aparatu gębowego niepodejrzewającej niczego mrówki, można powiedzieć, że jest w domu. To potrafią właśnie modraszki alkony. Są przez mrówki czyszczone, a nawet przenoszone razem z całą kolonią. Mają jeszcze lepiej niż prawdziwe larwy. Szczytem perfidii jest imitowanie dźwięków wydawanych przez mrówczą królową. Wszystko po to, by dostawać jeszcze lepszy wikt i opiekę. Ale jak się zaczęła cała przygoda z mrówkami? Skąd motyl „wiedział”, że powinien udawać mrówczą larwę? Cóż, motyle, a najbardziej ich gąsienice, są smacznym kąskiem. Nic dziwnego, że zaczęły wykształcać strategie ułatwiające przetrwanie. Sposoby są bardzo różne. Można np. żerować tylko w określonych porach dnia (albo nocy), można się chować np. w specjalną rurkę, pod ziemię albo pod wodę. Można też zaufać współpracy. Tak robi np. modraszek argus, którego gąsienice niemal nie rozstają się ze swoimi mrówczymi ochroniarzami z gatunków hurtnica czarna lub hurtnica podobna. Żeby ich utrzymać, produkują rozmaite substancje. Ich gruczoł nektarowy wytwarza odpowiednik spadzi zawierający cukry i aminokwasy. Ale najpierw pojawiły się gruczoły uspokajające, których wydzieliny wyciszają mrówczą agresję. Na przykład „eliksir łagodności” produkcji czerwończyków, dzięki któremu nie są one przez okoliczne mrówki traktowane jak przekąska. Czyli najpierw był pakt o nieagresji? Można tak powiedzieć. Na pewnym etapie ewolucji motyle zapewne „zauważyły”, że obecność mrówek w pobliżu odstrasza wiele potencjalnych drapieżników. Zaczęły się więc starać, żeby mrówki przyciągnąć. To były relacje fakultatywne, czyli jak jest mrówka, to świetnie, ale i bez mrówki da się od biedy jakoś przeżyć. Potem niektóre gatunki przeszły do związków obligatoryjnych – bez mrówki nie ma rozwoju. Nie wypada określić tego symbiozą, bo mrówki radzą sobie bez motyli zupełnie dobrze, natomiast niektóre gatunki motyli, np. modraszek argus, bez mrówek już żyć nie potrafią. Najbardziej zaawansowaną formą myrmekofilii jest jednak tzw. pasożytnictwo społeczne. Tu przestajemy mieć do czynienia z wymianą handlową, a zaczyna się czysta manipulacja. Że też te mrówki się nie zorientują, choćby po paru pokoleniach? Nie tylko się nie orientują, ale bywa, że troszcząc się o motyle, doprowadzają własne gniazdo do ruiny. Modraszki potrafią bowiem pachnieć ładniej niż prawdziwe larwy mrówek, dzięki czemu robotnice karmią je w pierwszej kolejności. Bywa też, że larwy pasożytów społecznych zjadają larwy swoich żywicielek. I potem, na wiosnę w gnieździe mrówek można spotkać np. kilka, a nawet kilkanaście modraszków i żadnych mrówek, bo albo zostały zjedzone, albo zginęły z głodu. To jest najbardziej wyrafinowana forma eksploatacji. Można by pomyśleć, że najwyższą formą współżycia jest symbioza. Tymczasem wśród entomologów… No tak, my uważamy, że pasożytnictwo to najbardziej zaawansowana myrmekofilia, choć można powiedzieć, że to trochę boczna ścieżka ewolucji. Tylko cztery nasze gatunki modraszków obligatoryjnie wymagają „przejścia przez mrowisko”, a w całej Palearktyce znanych jest zaledwie kilka innych, co świadczy o tym, że to naprawdę rzadkie i trudne do wypracowania zjawisko. Widocznie to nie taki świetny interes. Zresztą, nie zawsze bilans jest dla mrówek tak niekorzystny – tak jak u wspomnianego argusa. Najbardziej chyba znanym przykładem myrmekofilii jest współpraca mrówek z mszycami, która daje korzyści obu stronom. Zasada jest prosta: mrówki chronią mszyce przed wrogami, a w zamian mogą spijać słodki sok, uboczny produkt mszycowego odżywiania. Mszyca też zyskuje, bo nie musi się starać o usuwanie poza miejsce żerowania spadzi, która jest produktem łatwo się psującym. Gąsienice fakultatywnie myrmekofilnych modraszków nie mają tego problemu, bo ich nektar nie jest wydalany, lecz wydzielany na wyraźne życzenie robotnic ze specjalnego gruczołu. Stwierdzono, że niewielka kolonia gąsienic tych motyli może z powodzeniem zaopatrywać w energię małą kolonię mrówek. Zyski są obopólne. Mrówki wtedy dosłownie „żyją z pasterstwa”. Dwie trzecie gatunków modraszków tworzy właśnie takie związki. Ale taki na przykład modraszek arion zamiast współpracować, po prostu mrówki niecnie wykorzystuje. Z tym „niecnie” to przesada. To po prostu świetnie przystosowany pasożyt społeczny ściśle związany nie tylko z mrówkami, ale i z jedną jedyną rośliną żywicielską – macierzanką, na południu czasem i lebiodką. Arion składa jajo do nierozwiniętego kwiatostanu macierzanki. Po ok. 5 dniach do tygodnia wylęga się larwa, która przez jakieś 3 tygodnie odżywia się kwiatami i nasionami, ale rośnie wtedy tylko niewiele – do ok. 5 mg. Potem schodzi na ziemię i wtedy zaczyna się prawdziwy hazard: znajdzie mnie mrówka czy nie znajdzie... Proszę pamiętać, że samica ariona latając po łące, nie wie, gdzie są mrówki, nie ma zdolności ich wykrywania. Co innego modraszek argus. Ten potrafi wyniuchać miejsca odwiedzane przez zaprzyjaźnione gatunki mrówek. Gąsienica ariona ma natomiast na zwabienie żywicielki zaledwie 48 godzin. W tym czasie pięknie pachnie i wydziela apetyczny nektar. Potem robi się… nieświeża, zwyczajnie starzeje się i jej szanse na tzw. adopcję ostro spadają. Jak dochodzi do adopcji? Najpierw gąsienica daje mrówce znak „nie gryź mnie”. Potem, przy dalszym badaniu czułkami przez potencjalną „mamkę”, larwa zaczyna wydzielać po kropelce wabiący nektar. W końcu zmienia swoją sylwetkę, przepompowując hemolimfę do przednich segmentów. Być może także „ćwierka” zachęcająco „weź mnie, weź mnie”. W tym momencie staje się dla mrówki ergonomicznym, atrakcyjnym tłumoczkiem, który jest zanoszony do mrowiska. W przypadku modraszków kukułczych, takich jak np. modraszek alkon, adopcja jest jeszcze bardziej bezpośrednia. Kiedy robotnica trafi na taką larwę, nie musi nawet dostać nektaru, bo bierze ją za własną młodszą siostrzyczkę. Po prostu chwyta przyszłego motyla w żuwaczki i zanosi do mrowiska. Ale jeśli to nie jest właściwy gospodarz, inne robotnice opiekujące się potomstwem indentyfikują ją jako intruza i czasem już po kwadransie wyrzucają martwą poza mrowisko. Właściwy gospodarz? Więc nie każda mrówka daje się oszukać? Nie każda, i żeby było ciekawiej, to mamy jeszcze geograficzną zmienność. I tak np. pewien ekotyp modraszka alkona w Pieninach wiąże się z jednym gatunkiem mrówek, a w Przemyślu z dwoma innymi. Wszystkie trzy są blisko spokrewnione. Jeśli larwa motyla trafi do niewłaściwej kolonii, jest przez mrówki zabijana. Specyficzność bywa jeszcze większa, wręcz wewnątrzgatunkowa. Mrówki tego samego gatunku, ale z innych kolonii, mogą się różnić chemicznie. Takie różnice chemiczne są jak ludzkie języki – jeśli się sąsiedzi zza granicy nie dogadają, to się pobiją. W zasadzie to między modraszkami a mrówkami trwa wyścig zbrojeń. Mrówki mogą modyfikować swój chemiczny kod, niczym zamek w drzwiach, a modraszki muszą się do tych zmian dopasować. Modraszek zaadaptowany do określonej chemicznej mowy i przeniesiony na inne stanowisko może zostać zjedzony albo wyrzucony, bo się „nie dogada”. Jak motyl szuka „swojej” mrówki? Pierwsze badania robione na arionach w Anglii wykazały, że te motyle mają spore szanse ukończenia rozwoju tylko w gniazdach jednego z kilku występujących na tamtejszych murawach gatunków mrówek – Myrmica sabuleti, czyli po naszemu wścieklica Sabuleta. Ale w Polsce na wielu stanowiskach, np. na Podlasiu tych mrówek praktycznie nie ma, a arion całkiem dobrze żyje w gniazdach mrówek hurtnic i wścieklic, choć przeżywalność nie jest duża. Dlaczego zadomawia się tylko w niektórych mrowiskach? Nie wiemy. Te mrówcze gospodynie nie budują kopców, a uaktywniają się po południu lub nocą. No, czasem wychodzą pożerować, gdy dzień jest pochmurny. Można je wypatrzyć głównie podstępem. Rozsypuje się na „podejrzanym” terenie cukier albo ciasteczka. Na to każda mrówka się skusi. A my patrzymy, w jakim kierunku taki okruszek sobie idzie. Motyle nie mają ciasteczek, więc muszą zdać się na ślepy los. Tak zapewne wyewoluowały. Być może początkowo modraszki dawały się wnosić do gniazd wszystkich napotkanych mrówek, ale w kolejnym sezonie wykluwały się z poczwarek tylko te, które miały co jeść. A tu różnica między mrówkami jest zasadnicza: u rodzaju Formica larwy pojawiają się tylko w sezonie letnim, u Myrmica są także zimą i wiosną. Dlatego motyle zimując w mrowiskach tych pierwszych – wiosną nie miały co jeść i ginęły. Czyli wystarczy być sprytnym, by przetrwać zimę cudzym kosztem. Można tak powiedzieć, ale do tego trzeba jeszcze mieć sporo szczęścia. Jak to w życiu. Po pierwsze: trzeba zostać znalezionym w odpowiednim momencie. Po drugie trzeba trafić do przyjaznego mrowiska. A to nie wszystko, bo np. jeśli do jednej kolonii trafi kilka larw, konkurencja może okazać się zabójcza. Może nie starczyć mrówek i wtedy giną też wszystkie motyle. Dlatego nie byłoby dobrze, gdyby samice modraszków wiedziały, w których miejscach są właściwe mrówki. Zagęszczenie larw mogłoby bowiem zbytnio osłabić mrowiska przed kolejnym sezonem. Na modraszki czyhają zresztą i inne zagrożenia. Co może być groźne dla tak sprytnego społecznego pasożyta? Wiele gatunków modraszków jest dziesiątkowanych przez tzw. parazytoidy – wewnętrzne pasożyty, które prawie zawsze zabijają żywiciela. Są np. błonkówki zwane kruszynkami, zresztą dalekie kuzynki mrówek, które składają jaja do jajeczek motyli. I potem zamiast gąsieniczki z takiego jaja wychodzi kruszynek. Z kolei same gąsienice padają ofiarą błonkówek z innych rodzin, np. niewielkich baryłkarzy, które składają jajo do wnętrza gąsienicy. Zwykle jedno, ale już w środku może się podzielić na kilkadziesiąt osobników, które wyjadają motyla od środka i z poczwarki wykluwają się właśnie one. Są też wreszcie gąsieniczki, a wśród nich także gatunki prześladujące pasożytnicze modraszki. Larwa drapieżnego ariona jest atakowana, jeszcze gdy znajduje się na macierzance. Parazytoid uaktywnia się dopiero wtedy, gdy zaatakowana przez niego gąsienica się przepoczwarczy. Czasem można zobaczyć jego poczwarkę w poczwarce motyla, jak rosyjskie matrioszki. Z niej wychodzi gąsienicznik. Parazytoidy modraszków kukułczych porażają gąsienice dopiero w mrowisku, wywołując mrówcze wojny domowe. „Robią dym”, dezorientują bronią chemiczną sześcionogich ochroniarzy i porażają gąsienice. Rozumiem, że dorosłe motyle są wolne od takich zakusów? Tak, ale i one bywają wykorzystywane. Do transportu. Na przykład bielinki kapustniki przenoszą samice pasożytującego na ich jajach kruszynka na nowo składane jajeczka. Pasożyty załapują się na jazdę na odwłoku samicy bielinka, a wyszukują ją po feromonach. A czy są jeszcze inne przykłady takiej asymetrycznej współpracy? O tak! Chrząszcze z rodziny kłusakowatych też dają się wnosić do mrowisk i są tam karmione. Są i takie chrząszcze, które żebrzą o pokarm, naśladując mrówcze larwy. Bywa, że w pewnym momencie mrówki się orientują i zaczynają atakować intruzów, ale grube chrząszczowe pokrywy chronią przed atakiem, a po pewnym czasie mrówki zwykle zapominają o przyczynie swej złości. Wiemy też o innych niż mrówki owadach społecznych, które dają się wykorzystywać. Np. zmierzchnica trupia główka, jeden z największych naszych motyli, podbiera pszczołom miód, stosując chemiczny kamuflaż, a także wykazując się odpornością na jad pszczeli. Niesamowite. A wracając do modraszków: co można zrobić, żeby nie zniknęły z naszego krajobrazu? To frustrujące, ale zachowanie motylka jest trudniejsze niż żubra czy jelenia. Czasem siedlisko na pierwszy rzut oka jest nienaruszone, a mimo to motyli nie ma, bo nie ma odpowiednich mrówek albo jest ich za mało, bo np. zaprzestano wypasu. Teren może być zbyt otwarty, zbyt zarośnięty albo za mały, żeby samce mogły ustanowić swoje terytoria. Dopiero jak jakiś gatunek znika i nie potrafimy temu przeciwdziałać, trafiamy na wielkie pole naszej niewiedzy.