Śmiech ma 15 milionów lat. To dzięki niemu nauczyliśmy się mówić
Czy ludzka mowa zaczęła się od łaskotek? Nowe badania sugerują, że nasz przodek śmiał się już 15 milionów lat temu. Pierwszy śmiech na świecie nie był reakcją na żart, lecz na fizyczną zabawę i łaskotki. W jaki sposób doprowadził nas do mowy?
Ta opowieść zaczyna się od poszukiwań archeologów dotyczących początków mowy. Problem z ich badaniem polega na tym, że dźwięki nie zostawiają śladów – nie są to przecież zabytki. Dlatego naukowcy nie mogą odkopać pierwszego słowa. Z tego powodu badacze szukali żywej skamieliny – zachowanego do dziś zachowania, które jest wspólne dla ludzi i wszystkich wielkich małp, a które mogłoby służyć jako model ewolucji kontroli nad głosem. I tak dotarli do… śmiechu. Coś, co łączy nas z małpami Śmiech jest wyjątkowy, bo występuje u wszystkich wielkich małp – od orangutanów, przez goryle i szympansy, aż po ludzi. Jest on uniwersalną formą ekspresji, która służy do sygnalizowania przyjaznych zamiarów podczas zabawy. To właśnie on stał się dla badaczy „żywym zapisem” ewolucji kontroli nad głosem. Wnioski z tej analizy opublikowali właśnie w „Communications Biology”. Laboratorium pełne śmiechu Zespół pod kierownictwem dr Chiary De Gregorio z Uniwersytetu w Warwick przeanalizował 140 nagrań sekwencji śmiechu u pięciu gatunków. W badaniu wzięły udział m.in. niemowlęta (ludzkie) oraz młode orangutany, goryle, szympansy i bonobo. Naukowcy mierzyli odstępy między poszczególnymi dźwiękami (tzw. tempo) oraz ich regularność. Dzięki temu mogli odtworzyć, jak zmieniał się rytm „ha-ha” na przestrzeni milionów lat i jak te zmiany korelują z rozwojem umiejętności, które ostatecznie pozwoliły nam mówić. Pierwszy śmiech na świecie? Kiedy więc rozległ się pierwszy śmiech? Badania sugerują, że wspólny przodek wszystkich hominidów śmiał się już co najmniej 15 milionów lat temu. Prawdopodobnie nie wywołał go jakiś wyrafinowany dowcip, ale raczej była to reakcja na solidną dawkę łaskotek. Ten pierwotny śmiech był izochroniczny, co oznacza, że dźwięki wydobywały się w bardzo regularnych, niemal mechanicznych odstępach czasu. Można powiedzieć, że nasi przodkowie śmiali się „pod dyktando” swojego oddechu, nie mając jeszcze dużej kontroli nad tym procesem. Ewolucja śmiechu W miarę jak linie ewolucyjne hominidów oddzielały się od wspólnego przodka, śmiech stawał się coraz szybszy. Ludzie osiągnęli w tej dziedzinie mistrzostwo – śmiejemy się najszybciej ze wszystkich człekokształtnych i jako jedyni potrafimy drastycznie zmieniać tempo śmiechu w zależności od sytuacji. Plastyczność, czyli klucz do języka Przejdźmy teraz do sedna. Co ma wspólnego śmiech z mową? U małp rytm śmiechu jest dość sztywny, natomiast u ludzi cechuje się ogromną plastycznością. Ta zdolność do kontrolowania tempa i struktury wydawanych dźwięków jest uznawana za fundament zaawansowanej kontroli wokalnej. Im bardziej zmienny i nieprzewidywalny jest śmiech, tym silniej oddziałuje on na emocje innych, sprzyjając budowaniu więzi społecznych. To właśnie ta rosnąca kontrola nad aparatem mowy, trenowana była przez miliony lat podczas radosnych interakcji. Wiele wskazuje na to, że umiejętność kontroli dźwięków mogła stopniowo wzrastać w toku ewolucji małp człekokształtnych i człowieka, co – jak przypuszczają badacze – mogło przyczynić się do powstania mowy i języka. Aby potwierdzić te ustalenia, konieczne są dalsze analizy i to na zdecydowanie większej próbie. W tym badaniu wzięło udział tylko kilkanaście zwierząt i parę osób. Zatem wiele śmiechu jeszcze przed nami. Źródło: Communications Biology Nasz autor Szymon Zdziebłowski Dziennikarz naukowy i podróżniczy, z wykształcenia archeolog śródziemnomorski. Przez wiele lat był związany z Serwisem Nauka w Polsce PAP. Opublikował m.in. przewodniki turystyczne po Egipcie oraz popularnonaukowe książki: „Wielka Piramida. Tajemnice cudu starożytności” i „Bogowie Polski. Szamani, megality i zapomniane słowiańskie bóstwa”. Miłośnik niewielkich, lokalnych muzeów. Uwielbia długie trasy rowerowe, szczególnie te prowadzące wzdłuż rzek.
Koniec mitu o ludzkiej wyjątkowości. Te małpy potrafią przewidywać w głowie przyszłość
Ludzki mózg stale tworzy wirtualne symulacje przyszłości – np. gdy planujemy daleką podróż lub przygotowujemy się do ważnej rozmowy. Wyobrażamy sobie różne scenariusze i własne na nie reakcje, co pozwala uniknąć błędów. Do niedawna sądzono, że ta zaawansowana umiejętność – zakorzeniona w tzw. metapoznaniu – jest zarezerwowana wyłącznie dla ludzi. Najnowsze badania obalają ten mit i udowadniają, że nasi krewniacy również potrafią wybiegać myślami w przód.
Międzynarodowy zespół naukowców z Uniwersytetu w Oksfordzie oraz japońskiego RIKEN Center for Brain Science postanowił sprawdzić, w jaki sposób makaki podejmują przyszłe decyzje. Odkrycie, opublikowane w czasopiśmie „Nature Human Behaviour”, pozwala nam spojrzeć na ewolucję naczelnych w innych sposób. Okazuje się, że makaki również symulują swoich umysłach przyszłe stany i oceniają szanse na powodzenie, choć ich aparatura neuronowa różni się od naszej. Gra w kropki, czyli test na wyobraźnię Jak zbadać umiejętność planowania u zwierząt? Naukowcy wpadli na ciekawy pomysł – stworzyli innowacyjny test komputerowy, który wymagał od makaków oceny prawdopodobieństwa sukcesu w przyszłości. Zadanie opierało się na obserwacji chmury losowo poruszających się kropek. Zwierzęta musiały poprawnie odgadnąć główny kierunek ich ruchu, by otrzymać nagrodę. Małpy miały do wyboru dwie opcje: pierwsza była bardzo trudna (kropki poruszały się chaotycznie), ale gwarantowała nagrodę za poprawny wybór. Druga była prosta wizualnie (kropki poruszały się w jednym kierunku), jednak nagroda zależała w niej od zewnętrznego czynnika – liczby wyświetlanych elementów. Co się dzieje w mózgu małpy? Podczas wykonywania zadania skanowano aktywność całego mózgu zwierząt przy pomocy funkcjonalnego rezonansu magnetycznego (fMRI). Wyniki pokazały, że makaki potrafiły trafnie porównać własne umiejętności z czynnikami zewnętrznymi i wybrać optymalną, najbardziej opłacalną strategię na przyszłość. Dr Kentaro Miyamoto – główny autor badania – tłumaczy, że to dokładnie ten sam proces, który zachodzi u człowieka kalkulującego, czy bezpieczniej pojechać do teatru własnym samochodem (pewność co do własnych umiejętności), czy wybrać autobus (ryzyko związane ze środowiskiem zewnętrznym). Planowanie kryje się w czole przedczołowej U ludzi za takie planowanie i metapoznanie (czyli monitorowanie własnych myśli) odpowiada niewielki rejon w mózgu, określany jako obszar 47 (znajduje się on w przednio-bocznej korze przedczołowej). Problem w tym, że obszar 47 to ewolucyjna nowość, której makaki fizycznie nie posiadają. Gdzie zatem kryje się ich umiejętność przewidywania? Skany fMRI ujawniły, że za zdolność do wyobrażania sobie przyszłości odpowiadają u tych zwierząt dwa starsze ewolucyjnie regiony czołowe: 45a oraz 47/12o. Kiedy naukowcy celowo zakłócili pracę tych stref, wydajność makaków w planowaniu drastycznie spadła. Badacze doszli do fascynującego wniosku: ludzki obszar 47 wcale nie pojawił się znikąd. Wyewoluował on poprzez zintegrowanie i połączenie sieci neuronowych tych dwóch starszych, małpich struktur. To dlaczego makaki nie budują miast? Skoro makaki też potrafią przewidywać konsekwencje swoich działań, to dlaczego to my stworzyliśmy zaawansowaną cywilizację? Odpowiedzią jest jeden detal anatomiczny. Zespół dr Miyamoto zauważył, że sieć neuronalna ludzkiego obszaru 47 łączy się silnie z biegunem czołowym mózgu (obszarem 10), który odpowiada za eksplorację i ocenę zupełnie nowych możliwości. U makaków połączenie między starszymi regionami a obszarem 10 okazało się nieporównywalnie słabsze. Ten niezwykle gęsty, neuronowy „światłowód” najprawdopodobniej stanowi biologiczne źródło naszej kreatywnej wyobraźni, czyniąc ludzki umysł zjawiskiem absolutnie unikatowym w świecie przyrody. Źródło: Nature Human Behaviour Nasz autor Jonasz Przybył Redaktor i dziennikarz związany wcześniej m.in. z przyrodniczą gałęzią Wydawnictwa Naukowego PWN, autor wielu tekstów publicystycznych i specjalistycznych. W National Geographic skupia się głównie na tematach dotyczących środowiska naturalnego, historycznych i kulturowych. Prywatnie muzyk: gra na perkusji i na handpanie. Interesuje go historia średniowiecza oraz socjologia, szczególnie zagadnienia dotyczące funkcjonowania społeczeństw i wyzwań, jakie stawia przed nimi XXI wiek.
Dlaczego się starzejemy? Odkryto gen, który może wpływać na długość życia
Nowe badanie ujawniło działanie genu, który zwiększa szanse na sukces we wczesnym okresie życia, ale później może przyspieszać starzenie i rozwój chorób nowotworowych. To rzadki eksperymentalny dowód na istnienie biologicznego kompromisu między młodością a długowiecznością.
Od chwili narodzin nasze ciało nieustannie się zmienia. W pierwszych latach życia organizm koncentruje się na wzroście – komórki dzielą się w zawrotnym tempie, rozwijają się narządy, układ nerwowy tworzy miliardy nowych połączeń, a kości i mięśnie szybko zwiększają swoją masę. W okresie dojrzewania proces ten jeszcze przyspiesza. Hormony uruchamiają biologiczny program, którego celem jest osiągnięcie dojrzałości płciowej i przygotowanie organizmu do przekazania genów kolejnemu pokoleniu. Gen, który zarówno wspiera rozwój, jak i przyczynia się do naszej śmierci Przez długi czas wydawało się, że dojrzewanie i starzenie to dwa odrębne etapy życia. Naukowcy coraz częściej wskazują jednak, że są one częścią tego samego procesu. Mechanizmy, które pomagają nam szybko rosnąć, regenerować tkanki i osiągać pełnię sprawności, mogą z czasem zacząć działać na naszą niekorzyść. Komórki gromadzą uszkodzenia DNA, spada skuteczność napraw organizmu, a ryzyko chorób związanych z wiekiem stopniowo rośnie. Potwierdzają to nowe badania opublikowane na łamach czasopisma „Nature Communications”. Badacze odkryli, że VGLL3 to kluczowy gen, który wspiera szybki wzrost i wczesną reprodukcję, jednocześnie zwiększając ryzyko starzenia się i nowotworów w późniejszym wieku. Gen ten występuje zarówno u ludzi, jak i u wielu gatunków zwierząt. Badacze twierdzą, że ich odkrycie dostarcza rzadkich dowodów na to, że ewolucja faworyzuje korzyści we wczesnym okresie życia, nawet kosztem długofalowego zdrowia. Badanie na afrykańskich rybach Badanie zostało przeprowadzone przez międzynarodowy zespół naukowców, którym przewodzili badacze z Uniwersytetu Hebrajskiego. Autorzy w swojej pracy twierdzą, że znaleźli potwierdzenie teorii antagonistycznego plejotropizmu. W biologii ewolucyjnej to sytuacja, w której ten sam gen ma jednocześnie korzystne i szkodliwe skutki, ale w różnych etapach życia organizmu. Naukowcy badaniom poddali Nothobranchius furzeri. To gatunek słodkowodnej ryby z rzędu karpieńcokształtnych. Osiąga zaledwie 6,5 cm długości. Występuje w południowo-wschodnim Zimbabwe. Gatunek jest rzadki i zagrożony z powodu utraty siedlisk i zanieczyszczania zbiorników wodnych, np. poprzez spryskiwanie pól uprawnych środkami owadobójczymi. Zespół skupił się właśnie na badaniu genu VGLL3, który występuje również u ludzi. U ryb uczeni poddali go modyfikacji za pomocą technologii CRISPR. Zaobserwowali, że ryby rosły szybciej i wcześniej osiągały dojrzałość płciową, co mogłoby zapewnić przewagę reprodukcyjną w środowisku naturalnym. Natura nie stawia na długowieczność Autorzy pracy zauważyli też jednak, że korzyści te wiązały się ze znacznymi kosztami w dalszej perspektywie czasu. Te same ryby wykazywały krótszą długość życia i wyższą częstość występowania nowotworów związanych z wiekiem, w tym nowotworów przypominających czerniaka. – W efekcie złapaliśmy ewolucję na gorącym uczynku dokonywania kompromisu. Przez lata pytaliśmy, dlaczego nasze ciała nie mogą po prostu być zdrowe w nieskończoność. Ten gen daje nam bezpośrednią odpowiedź. Natura nie stawia na długowieczność, lecz na ciągłość. Jesteśmy stworzeni do sprintu, a nie do maratonów – powiedział dr Itamar Harel z Uniwersytetu Hebrajskiego. Dalsze analizy wykazała, że ​​VGLL3 wpływa na kluczowe procesy biologiczne, w tym podział komórek, aktywność komórek macierzystych i naprawę DNA. Naukowcy twierdzą, że zwiększona aktywność komórkowa może pomóc wyjaśnić zarówno szybki rozwój obserwowany u młodszych ryb, jak i akumulację uszkodzeń, które prowadzą do chorób u starszych osobników. – Fascynujące i nieco przerażające jest to, że rak, którego obserwujemy u ryb, nie jest przypadkowym zbiegiem okoliczności. To bezpośredni cień ich młodzieńczej witalności. Ten sam mechanizm, który napędza komórkę do budowy młodego organizmu, przejmuje kontrolę nad systemem, aby zbudować guz w starszym organizmie. Jeśli zrozumiemy ten mechanizm, możemy w końcu dowiedzieć się, jak zapanować nad tą korelacją – wyjaśnia dr Harel. „Odkrycie może przyczynić się do przyszłych działań w zakresie profilaktyki nowotworów i badań mających na celu wydłużenie zdrowego życia” – podkreślili w oświadczeniu autorzy pracy. Naukowcy uważają, że kolejnym krokiem w badaniach będzie sprawdzenie, czy możliwe będzie oddzielenie korzystnego wpływu genu na wczesnym etapie życia od jego szkodliwych konsekwencji w późniejszym okresie. Źródło: Nature Communications Nasz autor Jakub Rybski Dziennikarz i reporter, miłośnik kina niezależnego, literatury, ramenu, motocykli i dobrego rocka. Wcześniej związany z telewizją TVN24, obecnie pracuje w RMF FM. W National-Geographic.pl pisze regularnie o historii, nauce i przyrodzie. Publikował m.in. w „Viva! Man” i National Geographic Traveler”.
Ptak czy gad? Archeopteryks to największa zagadka paleontologii
Archeopteryks od ponad 160 lat stanowi główny punkt debat nad pochodzeniem ptaków i ewolucją lotu. Ten niezwykły jurajski organizm łączył w sobie cechy gadzie i ptasie. Mimo że często zaliczany do najwcześniejszych ptaków, jego pozycja filogenetyczna pozostaje przedmiotem dyskusji. Przyjrzyjmy się nieco bliżej temu prehistorycznemu stworzeniu.
Spis treści: Od jednego pióra do szkieletów Taksonomiczny problem Rewolucja w obrazowaniu Mechanika lotu Upierzenie i barwa Czym żywił się archeopteryks? Archeopteryks zamieszkiwał Ziemię około 150 milionów lat temu, czyli w górnej jurze, w piętrze tytonu. Występował na obszarze dzisiejszych południowych Niemiec. W tamtym czasie tereny te były częścią ogromnego archipelagu wysp rozproszonych na płytkim, tropikalnym morzu Tetydy. Od jednego pióra do szkieletów Systemy osadowe, w których zachowały się szczątki archeopteryksa, znane jako wapienie litograficzne z Solnhofen, powstały w izolowanych lagunach, gdzie dno było niemal całkowicie pozbawione tlenu i cechowało się ekstremalnym zasoleniem. To właśnie te skrajnie nieprzyjazne warunki, w których nie występowały organizmy ryjące w dnie i padlinożerne, pozwoliły na niemal nienaruszone zachowanie delikatnych struktur, w tym odcisków piór i tkanek miękkich. Słynne znaleziska Pierwszym dowodem istnienia tego zwierzęcia było pojedyncze pióro, odnalezione w 1860 lub 1861 roku. Hermann von Meyer opisał je jako Archaeopteryx lithographica. Choć najnowsze badania przy użyciu obrazowania laserowego sugerują, że to konkretne pióro mogło należeć do innego, blisko spokrewnionego gatunku, to właśnie ono nadało nazwę całemu rodzajowi. Nieco później odnaleziono niemal kompletne szkielety archeopteryksa. Okaz londyński, odnaleziony w 1861 roku, stał się holotypem gatunku, mimo braku większości czaszki. To właśnie to znalezisko, opisane przez Richarda Owena zaledwie dwa lata po publikacji dzieła Karola Darwina, stało się koronnym dowodem w debacie nad teorią ewolucji. Do najcenniejszych odkryć należy zaliczyć okaz berliński, na który rolnik Jakob Niemeyer natknął się w latach 70. XIX wieku na wzgórzu Blumenberg. Odkrywca, nieświadomy naukowego znaczenia skamieniałości, sprzedał ją karczmarzowi Johannowi Dörrowi za sumę pozwalającą na zakup krowy. Dopiero dzięki interwencji Wernera von Siemens, założyciela słynnego koncernu, który wyłożył 20 tysięcy marek w złocie, okaz ten trafił do Muzeum Historii Naturalnej w Berlinie. Najbardziej zagadkowym znaleziskiem pozostaje okaz z Maxberg. Odnaleziony w 1956 roku przez pracowników kamieniołomu należącego do Eduarda Opitscha, przez lata był przedmiotem kontrowersji związanych z prawem własności i dostępem badaczy. Opitsch wycofał okaz z publicznej ekspozycji w 1974 roku. W ten sposób chciał zaprotestować przeciwko rzekomemu umniejszaniu wartości jego znaleziska przez nowsze odkrycia. Po jego śmierci w 1991 roku skamieniałość zniknęła. Istnieją różne teorie na temat jej losu. Podobno znalezisko zostało skradzione, choć należy wspomnieć, że spekuluje się też, że trafiło do prywatnej kolekcji. Jedna z teorii głosi, że Opitsch został z nim pochowany. Taksonomiczny problem Klasyfikacja biologiczna archeopteryksa od zawsze stanowiła wyzwanie dla systematyków. Z punktu widzenia tradycyjnej taksonomii linneuszowskiej, zwierzę to jest często umieszczane w gromadzie Aves, ze względu na obecność piór. Nowoczesna kladystyka rzuca jednak inne światło na ten problem, umieszczając ten rodzaj w obrębie grupy Paraves, obejmującej zarówno ptaki, jak i dromeozaury i troodonty. Współczesne analizy filogenetyczne wskazują, że archeopteryks jest prymitywnym przedstawicielem linii prowadzącej do nowoczesnych ptaków, choć niekoniecznie można nazwać go ich bezpośrednim przodkiem. Niektórzy badacze sugerują nawet, że może on należeć do grupy nielotnych lub słabo latających teropodów, takich jak deinonychozaury. Gadzie dziedzictwo Cechy typowe dla gadów są u archeopteryksa widoczne przede wszystkim w obszarze budowy czaszki, która zawiera liczne drobne zęby osadzone w zębodołach, i w długim ogonie składającym się z około 20 wolnych kręgów. W przeciwieństwie do dzisiejszych ptaków, których ogon jest skrócony i zakończony pygostylem, archeopteryks zachował pełną strukturę kręgową, na której pióra ogonowe wyrastały w parach wzdłuż każdego segmentu. Na dłoniach znajdowały się trzy w pełni sprawne palce zakończone ostrymi pazurami, które prawdopodobnie służyły do chwytania ofiar lub wspinaczki. Cechy ptasie Z ptakami łączą go natomiast asymetryczne pióra lotne, których struktura jest identyczna z tą, którą wykazują pióra współczesnych „lotników”. Miał on również widełki powstałe ze zrośnięcia obojczyków, które u ptaków pełnią kluczową rolę w mechanice lotu (jako struktura magazynująca energię podczas uderzeń skrzydeł). Rewolucja w obrazowaniu Dzięki zastosowaniu tomografii komputerowej i obrazowania trójwymiarowego, w ostatnich latach naukowcy dokonali ogromnego skoku jakościowego w badaniu anatomii tego zwierzęcia. Ogromną rolę odegrał tu okaz chicagowski, opisany szczegółowo w 2025 roku. Czaszka i aparat gębowy Jednym z najbardziej zaskakujących odkryć dokonanych na okazie z Chicago jest obecność niezwykle rzadkich struktur tkanek miękkich w jamie ustnej. Analiza ujawniła ślady brodawek podniebiennych (oral papillae) – małych, stożkowatych wypustek na podniebieniu, które u współczesnych ptaków pomagają w przesuwaniu pokarmu w głąb przełyku i zapobiegają ucieczce śliskiej zdobyczy. Mało tego, skany TK ujawniły obecność kostnego aparatu gnykowego. To odkrycie sugeruje, że archeopteryks miał ruchliwy język, co jest typowe dla zwierząt o wysokim tempie przemiany materii. Na czubku pyska zidentyfikowano kanaliki nerwowe. Ta cecha wskazuje na istnienie organu czuciowego, który pozwalał na wykrywanie ofiar dotykiem. Układ kostny i pneumatyczność Badania opublikowane w 2019 roku wykazały, że kręgosłup tego zwierzęcia był wypełniony licznymi komorami powietrznymi, połączonymi z systemem worków powietrznych wokół płuc. Tym samym udowodniono, że archeopteryks miał lekkie kości. Warto wspomnieć, że ta adaptacja nie tylko redukowała masę szkieletu. Wskazuje też na istnienie ptasiego układu oddechowego z jednokierunkowym przepływem powietrza, co jest kluczowe dla zaspokojenia ogromnych potrzeb tlenowych podczas lotu. Mechanika lotu Paleontolodzy przez ponad sto lat nie mogli dojść do porozumienia w kwestii zdolności tego zwierzęcia do lotu. Tradycyjne modele sugerowały, że archeopteryks był jedynie nadrzewnym szybownikiem lub biegaczem startującym z ziemi, który nie mógł aktywnie machać skrzydłami. Nowe światło na ten temat rzuciły badania, przeprowadzone w 2018 roku przez zespół Dennisa Voetena. Wykorzystując promieniowanie synchrotronowe do zbadania gęstości i wytrzymałości kości skrzydeł trzech różnych okazów, naukowcy odkryli, że ich struktura geometryczna jest wspólna dla ptaków uprawiających lot aktywny na krótkich dystansach. Kości ramienne archeopteryksa wykazują adaptacje do znoszenia sił skrętnych, które powstają wyłącznie podczas aktywnego trzepotania. Należy jednak zaznaczyć, że styl lotu archeopteryksa różnił się od tego, który można zaobserwować u wielu współczesnych ptaków. Ze względu na brak zaawansowanego mechanizmu bloczka w obręczy barkowej, przedstawiciele tego gatunku nie mogli unosić skrzydeł pionowo nad plecy w fazie powrotnej. Znaczenie piór trzeciorzędowych Nie można nie wspomnieć, że badania okazu z Chicago wykazały obecność piór trzeciorzędowych, zamykających lukę między skrzydłem a tułowiem. U bliskich krewnych archeopteryksa, takich jak mikroraptory, pióra kończyły się na łokciu. Przy długich kościach ramiennych tworzyło to przerwę aerodynamiczną, uniemożliwiającą stabilny lot. Ich obecność u archeopteryksa udowadnia, że dysponował on kompletną powierzchnią nośną. Upierzenie i barwa Przedstawiciele tego gatunku byli upierzeni na niemal całym ciele, z wyjątkiem czubka pyska i dolnych części nóg, które pokrywały łuski. Dzięki badaniom melanosomów, naukowcy podjęli próbę zrekonstruowania barwy tego zwierzęcia. Pierwsze analizy z 2012 roku sugerowały jednolity, czarny kolor. Jednak badania z 2013 roku przy użyciu rentgenowskiej analizy fluorescencyjnej wykazały, że pigmentacja była bardziej złożona. Pióra tego zwierzęcia były prawdopodobnie jasne z ciemnymi końcówkami i krawędziami, co tworzyło wzór maskujący lub sygnalizacyjny. Czym żywił się archeopteryks? W swoim ekosystemie, gatunek ten zajmował niszę małego, zwinnego drapieżnika. Dieta archeopteryksa składała się głównie z bezkręgowców bogatych w chitynę – chrząszczy, karaczanów i ważek. Polował też na małe jaszczurki i ssaki. Trzeba jednak podkreślić, że ta teza nie jest poparta konkretnymi dowodami, a opiera się jedynie na rekonstrukcji ekologicznej. Dzięki silnym nogom i chwytnym dłoniom mógł żerować zarówno w koronach drzew, jak i na piaszczystych plażach. Badania mózgu archeopteryksa wykazały silny rozwój ośrodków odpowiedzialnych za wzrok i równowagę, co sugeruje, że był on drapieżnikiem polegającym na precyzji wizualnej. Wielkość i kształt ucha wewnętrznego wskazują, że potrafił on koordynować skomplikowane ruchy głowy i oczu podczas lotu, co pozwalało mu na stabilizację obrazu podczas ataku na ruchomą ofiarę. Nasz autor Artur Białek Współpracownik National-Geographic.pl. Wcześniej związany m.in. z redakcjami regionalnymi, technologicznymi i motoryzacyjnymi. Pisał dla tytułów takich jak: „Kulisy Powiatu”, „AndroidNow” (gdzie pełnił także funkcję redaktora naczelnego) i „Bezpieczna Podróż”. Z wykształcenia jest ekonomistą, ale bardziej z przypadku niż zamiłowania. Jego największą pasją są podróże, zwłaszcza do miejsc wysokich, stromych i skalistych. Niewiele brakuje mu do zdobycia Korony Gór Polski, ale jego ambicje sięgają dalej. Lepiej niż w otoczeniu betonu i wielkopłytowej zabudowy czuje się wśród drzew i gór, które są jego największą miłością (zaraz obok ekosystemów leśnych), a obiektyw jego aparatu woli architekturę zabytkową niż nowoczesną. Najbardziej interesuje go historia współczesna, jako ta najlepiej poznana i pozostawiająca najmniej znaków zapytania. Wszystkie zwierzęta uważa za równorzędnych mieszkańców Ziemi. Zgodnie ze swoimi zainteresowaniami, w „National-Geographic.pl” pisze przede wszystkim o przyrodzie i historii. Zagorzały przeciwnik betonozy. Prywatnie opiekun dwóch wspaniałych gryzoni.
Oto nowy „T. rex” mórz. Naukowcy ujawniają, skąd wziął się ten gigant
Tylosaurus rex, nowo opisany gatunek mozazaura, miał potężne szczęki i drobno ząbkowane zęby, a dorastał nawet do ok. 13 metrów. Badacze po latach porównań i ponownych pomiarów muzealnych okazów z USA uznali, że największe tylozaury z Teksasu to osobny gatunek sprzed 80 mln lat.
To zwierzę 80 mln lat temu siało postrach w wodach Ameryki Północnej. Zaliczany do mozazaurów tylozaur był drapieżnikiem szczytowym. Badacze uznali, że część największych okazów nie pasuje do dobrze znanego Tylosaurus proriger. Nowy gatunek nazwano Tylosaurus rex, w skrócie T. rex. Podobieństwo do tyranozaura nie jest tu przypadkowe. Mozazaury były wielkimi, drapieżnymi jaszczurkami żyjącymi w oceanach w okresie kredy. Podczas gdy na lądzie dominowały dinozaury, mozazaury były władcami mórz. Polowały skutecznie dzięki masywnym szczękom i ostrym zębom. Dokładne pomiary wykazały istnienie nowego gatunku Prace nad identyfikacją Tylosaurus rex nie zaczęły się w terenie, lecz w magazynach i salach ekspozycyjnych. Amelia Zietlow, obecnie pracująca w History Museum at the Castle w Wisconsin, wraz ze swym zespołem porównała i ponownie zmierzyła liczne okazy tylozaurów przechowywane w kilku instytucjach w USA. Kluczowe było to, że kilkanaście największych szkieletów wykazywało ten sam zestaw cech odróżniających je od T. proriger. Wśród nich znalazły się „piłkowane” zęby — cecha uznana za nietypową u mozazaurów — oraz elementy budowy czaszki i szyi sugerujące mocniejszy zgryz i masywniejsze szczęki. W praktyce oznaczało to, że giganty, które przez lata traktowano jako wyjątkowo duże osobniki znanego gatunku, stanowiły spójną, odrębną linię. <img src="https://images.immediate.co.uk/production/volatile/sites/63/2024/08/mozazaur-wielkosc-tego-morskiego-gada-robi-wrazenie-w-czasach-dinozaurow-to-mozazaury-rzadzily-morzami-fot-getty-images-0e07281.jpg" width="2205" height="1359" alt="Mozazaur – wielkość tego morskiego gada robi wrażenie! W czasach dinozaurów to mozazaury rządziły morzami (fot. Getty Images)" title="Mozazaur – wielkość tego morskiego gada robi wrażenie! W czasach dinozaurów to mozazaury rządziły morzami (fot. Getty Images)" /> Dodatkowym argumentem stał się czas. Większość znalezisk z liczących 84 mln lat skał Kansas przypisywano T. proriger. Natomiast część ogromnych okazów z okolic Dallas pochodziła z warstw datowanych na około 80 mln lat. Ta różnica pomogła wzmocnić tezę, że nie chodzi o warianty jednego gatunku, lecz o inną populację z późniejszego okresu. Gigant z Teksasu Nowo opisany Tylosaurus rex miał około 13 metrów długości, czyli tyle, co dzisiejszy humbak. Dla porównania, największe okazy Tylosaurus proriger miały osiągać około 9 metrów. Ta różnica nie jest jedynie ciekawostką liczbową. W świecie dużych drapieżników kilka dodatkowych metrów potrafi zmienić wszystko — od doboru ofiar, po rywalizację z innymi łowcami. Wśród najbardziej znanych okazów, które wpisują się w obraz nowego gatunku, wymienia się m.in. 9,5-metrowego „Heath Mosasaur” z Perot Museum of Nature and Science w Dallas, „Sophie” z Yale Peabody Museum oraz „Bunker Mosasaur” z University of Kansas Natural History Museum. Z kolei inny okaz, nazywany „The Black Knight”, ma uszkodzenia pyska i złamaną żuchwę. Zestaw tych urazów wskazuje na gwałtowne, agresywne starcia między dużymi osobnikami — z udziałem przeciwnika o podobnej sile. Za nazewnictwem też stoi historia. Pierwszy gatunek z tego rodzaju, Tylosaurus proriger, opisano 150 lat temu. W latach 60. XX wieku teksański paleontolog John Thurmond sugerował w prywatnej korespondencji, że największe okazy mogą tworzyć odrębną formę. Choć nie opublikował tej hipotezy formalnie, nowa nazwa — Tylosaurus rex — jest jednocześnie opisem „króla tylozaurów” i ukłonem w stronę tamtej, niedokończonej koncepcji. Baza danych o mozazaurach Opisaniu nowego gatunku towarzyszy jeszcze jeden, mniej widowiskowy, ale kluczowy efekt pracy: uporządkowanie danych o anatomii mozazaurów. Zespół przygotował rozbudowany zestaw pomiarów „od głowy do ogona”, obejmujący 300 okazów mozazaurów oraz współczesnych gadów. To właśnie takie porównania pozwalają oddzielić różnice gatunkowe od zmian zachodzących w trakcie wzrostu. Aby sprawdzić, czy cechy gigantów nie wynikają wyłącznie z dojrzałości, Zietlow zmierzyła szkielety 130 współczesnych gatunków jaszczurek i przeanalizowała, które elementy czaszki zmieniają się wraz z wiekiem. Okazało się, że różnice widoczne między T. proriger a największymi okazami nie odpowiadają typowym zmianom ontogenetycznym. W połączeniu z datowaniem warstw geologicznych i spójnym zestawem cech u wielu szkieletów z różnych kolekcji daje to mocny fundament dla wyodrębnienia nowego gatunku Tylosaurus rex. W tle tej historii widać, jak współczesna paleontologia coraz częściej wraca do dawnych znalezisk z nowymi narzędziami i nową precyzją. Czasem sensacyjne odkrycie nie wymaga kolejnych wykopalisk, lecz cierpliwego mierzenia kości, porównywania proporcji i łączenia rozproszonych elementów w jeden, zaskakująco spójny obraz dawnego oceanu. Źródło: National Geographic
Zagadka małych rączek tyranozaura rozwiązana. Morderczy zgryz to odpowiedź
Widok potężnego tyranozaura z miniaturowymi łapkami od lat intryguje badaczy. Nowe analizy wskazują, że te nietypowe i, zdawałoby się, zachwiane proporcje nie były dziełem przypadku, lecz efektem ewolucyjnej strategii. O co w niej chodziło?
Jest to jeden z najbardziej przerażających gatunków zwierząt, jaki kiedykolwiek chodził po powierzchni ziemi. W oryginalnym filmie „Park Jurajski” z 1993 roku samica tyranozaura ucieka z zagrody po awarii zasilania. I sieje wokół siebie spustoszenie – pożera i rani ludzi. Jednak Tyrannosaurus rex posiadał detal, który wzbudza śmiech i politowanie. Chodzi o malutkie przednie łapki. Problem ten dotyczył jednak znacznie większej liczby gatunków dinozaurów z podrzędu teropodów. – Inne gigantyczne dinozaury z grupy teropodów również wyewoluowały stosunkowo małe kończyny przednie. Karnotaur miał wręcz komicznie małe ramiona, jeszcze mniejsze niż T. rex – mówi Charlie Roger Scherer z University College London, który wraz z zespołem z Uniwersytetu w Cambridge postanowił sprawdzić, co było tego przyczyną. Wnioski opublikowali na łamach czasopisma „Proceedings of the Royal Society B”. Skąd się wzięły małe rączki? Badanie naukowców objęło analizę danych 82 gatunków teropodów, w tym tyranozaurów. Kluczowym elementem analizy było opracowanie nowej metody pomiaru „solidności” czaszki, opartej na sile zgryzu, jej wymiarach oraz gęstości połączeń kostnych. Badacze odkryli, że skracanie kończyn było silniej powiązane z rozwojem potężnych głów i szczęk niż z ogólnym wzrostem masy ciała. Badacze doszli do wniosku, że ewolucja faworyzowała czaszkę jako główne narzędzie ataku na gigantyczną zdobycz, co uczyniło ramiona nieprzydatnymi. – Te przystosowania ewolucyjne często pojawiały się na obszarach, gdzie żyły gigantyczne ofiary. Próba szarpania i chwytania pazurami 30-metrowego zauropoda nie jest najlepszym rozwiązaniem. Atakowanie i przytrzymywanie ofiary za pomocą szczęk mogło być znacznie skuteczniejsze – dodaje Scherer. Zjawisko to, oparte na zasadzie „używaj albo trać”, zachodziło niezależnie w pięciu grupach dinozaurów, choć procesy skracania kości różniły się u poszczególnych gatunków. Masywna czaszka zamiast wielkich łap Badanie wykazało, że krótkie ramiona nie były jedynie efektem ubocznym zwiększania masy całego ciała drapieżnika. Korelacja między solidnością czaszki a redukcją kończyn okazała się znacznie silniejsza niż związek z ogólnymi gabarytami zwierzęcia. Dowodem na to jest Majungasaurus – drapieżnik z Madagaskaru, który mimo stosunkowo niewielkiej wagi (zaledwie 1,6 tony, czyli ułamek masy T. rexa) posiadał bardzo solidnie zbudowaną głowę i wyjątkowo krótkie łapy. Potwierdza to, że ewolucja faworyzowała „twardogłowe” drapieżne dinozaury kosztem ich sprawności manualnej. Różne drogi do tego samego celu Zjawisko skracania kończyn wystąpiło niezależnie w pięciu różnych grupach teropodów, m.in. u tyranozaurów, abelizaurów i karcharodontozaurów. Co ciekawe, proces ten przebiegał u nich w nieco odmienny sposób. U abelizaurów najbardziej skracały się dłonie i przedramiona, podczas gdy u tyranozaurów cała kończyna zmniejszała się proporcjonalnie. Oznacza to, że ewolucja znalazła różne drogi rozwojowe, by osiągnąć ten sam optymalny rezultat: stworzenie wyspecjalizowanej maszyny do zabijania, która całą swoją siłę oparła o morderczy uścisk szczęk. Źródło: Proceedings of the Royal Society B Nasz autor Szymon Zdziebłowski Dziennikarz naukowy i podróżniczy, z wykształcenia archeolog śródziemnomorski. Przez wiele lat był związany z Serwisem Nauka w Polsce PAP. Opublikował m.in. przewodniki turystyczne po Egipcie oraz popularnonaukowe książki: „Wielka Piramida. Tajemnice cudu starożytności” i „Bogowie Polski. Szamani, megality i zapomniane słowiańskie bóstwa”. Miłośnik niewielkich, lokalnych muzeów. Uwielbia długie trasy rowerowe, szczególnie te prowadzące wzdłuż rzek.
Ziemniak zmienił ludzkie DNA. Niesamowita ewolucja pod Andami
Przez tysiące lat mieszkańcy wysokich partii Andów budowali cywilizacje w jednym z najbardziej wymagających środowisk na Ziemi. Jednak ich sukces nie opierał się wyłącznie na technologii czy strategii politycznej – najnowsze odkrycie dowodzi, że kluczem mógł być… skromny ziemniak. Niepozorne warzywo na zawsze zmieniło ich DNA.
Zgodnie z wynikami badań opublikowanych w prestiżowym czasopiśmie „Nature Communications”, rdzenni mieszkańcy Andów, zwłaszcza ludy posługujące się językiem keczua, przeszli unikalną adaptację genetyczną. Ich organizmy przystosowały się do trawienia ogromnych ilości skrobi w sposób, którego nie spotyka się u żadnej innej populacji na świecie. Niezwykły gen AMY1 Naukowcy pod kierunkiem prof. Omera Gokcumena, genetyka antropologicznego z University at Buffalo, przeanalizowali dane genomiczne od ponad 3700 osób z 85 populacji na całym świecie. Skupiono się na genie AMY1, który odpowiada za produkcję amylazy – enzymu znajdującego się w ślinie, który rozpoczyna proces rozkładu skrobi już w jamie ustnej. Większość ludzi posiada od 2 do 6 kopii tego genu. Jednak rdzenni mieszkańcy Peru mają ich średnio aż 10. To najwyższa znana liczba kopii AMY1 u jakiejkolwiek populacji na Ziemi. Ta nadwyżka pozwala na znacznie efektywniejsze pozyskiwanie energii z węglowodanów, co w warunkach wysokogórskich, gdzie tlenu jest mało, a zapotrzebowanie na kalorie ogromne, było warunkiem przetrwania. – To wspaniały przykład tego, jak kultura kształtuje biologię – komentuje wyniki dla agencji Reuters prof. Gokcumen. Przetrwają najsilniejsi (i najedzeni) Udomowienie ziemniaka w Andach nastąpiło między 6 000 a 10 000 lat temu. Analiza wykazała, że zmiany genetyczne pojawiły się niemal w tym samym czasie. Posiadanie dziesięciu lub więcej kopii genu AMY1 dawało przodkom dzisiejszych Peruwiańczyków 1,24 proc. przewagi reprodukcyjnej na pokolenie. Choć ta liczba wydaje się niewielka, w skali tysiącleci oznaczała drastyczną selekcję naturalną. Osoby lepiej trawiące skrobię były zdrowsze, silniejsze i częściej przekazywały swoje geny dalej, ostatecznie trwale zmieniając profil genetyczny całego regionu. Ziemniak ma przypadkowe pochodzenie Ziemniaki, jakie znamy, wyewoluowały około 9 milionów lat temu. Co ciekawe, są wynikiem naturalnej hybrydyzacji przodków dzisiejszych pomidorów z rośliną o nazwie Etuberosum. W wyniku ich mariażu powstała niezwykła roślina, której pomidory przekazały gen SP6A, który aktywuje wzrost bulw, a która z Euberosum otrzymała gen IT1, który kontrolował rozwój podziemnych łodyg. Połączenie tych dwóch instrukcji dało początek roślinie, która dzisiaj karmi miliardy ludzi. Bulwa, której nie znamy Dla przeciętnego mieszkańca Europy ziemniak to gładki, żółty lub biały owal z supermarketu. W Peru rzeczywistość wygląda zupełnie inaczej. W tamtejszych Andach uprawia się od 3 000 do 4 000 odmian tego warzywa. Przyjmują one barwy od głębokiego fioletu, przez róż i czerwień, aż po czerń, oferując wiele wartości odżywczych, o których zachodni świat dopiero zaczyna się dowiadywać. Od czasu hiszpańskiego podboju Imperium Inków w XVI wieku ziemniak stał się globalnym fenomenem. Pod koniec XVIII wieku był już podstawą diety w większości krajów europejskich. Legenda głosi, że to Thomas Jefferson spopularyzował w Ameryce frytki, przywożąc przepis na ziemniaki „smażone w małych plastrach” (fr. Pommes de terre frites) bezpośrednio z Francji. Ziemniaki zwiedziły więc cały glob, by finalnie ponownie znaleźć się w Ameryce – jednak w lekko odmienionej formie. Lekcja ludzkiej adaptacji Badanie opublikowane w „Nature Communications” jest jednym z najsilniejszych dowodów na to, jak szybko ludzie potrafią dostosować się do dostępnego pożywienia. Dzięki historii mieszkańców Andów widzimy jak na dłoni, że ewolucja nie jest tajemniczym zapisem odległej przeszłości, tylko procesem, który dzieje się tu i teraz. Także przez to, co regularnie gości na naszym talerzu. Źródło: Nature Communications Nasz autor Jonasz Przybył Redaktor i dziennikarz związany wcześniej m.in. z przyrodniczą gałęzią Wydawnictwa Naukowego PWN, autor wielu tekstów publicystycznych i specjalistycznych. W National Geographic skupia się głównie na tematach dotyczących środowiska naturalnego, historycznych i kulturowych. Prywatnie muzyk: gra na perkusji i na handpanie. Interesuje go historia średniowiecza oraz socjologia, szczególnie zagadnienia dotyczące funkcjonowania społeczeństw i wyzwań, jakie stawia przed nimi XXI wiek.
Naukowcy odkryli nieznaną wcześniej broń skorpionów. Sekret tkwi w pancerzu
Nowe badania dowodzą, że broń skorpionów jest zdecydowanie bardziej zabójcza niż zakładano. Analiza mikroskopowa wykazała, jak natura rozmieściła metale w szczypcach i żądłach tych egzotycznych pajęczaków. Dzięki wzmocnionemu arsenałowi mali zabójcy są w stanie skutecznie schwytać, a później uśmiercić swoje ofiary.
Wielu popkulturowych bohaterów, których moce wzorowano na biologii skorpionów, rusza do walki w odpornych pancerzach. Najlepszym przykładem jest Scorpion – antagonista z komiksów o Spider-Manie – którego kostium pozwala na wyrównane starcia z superbohaterem. Jak się okazuje, w tych fantastycznych motywach kryje się ziarno prawdy. Najnowsze odkrycia naukowców potwierdzają, że broń tych małych zabójców jest wzmocniona jonami metali, które czynią ją niemal niezawodną. Skorpiony pod mikroskopem Wykrycie pierwiatków w organizmach skorpionów było możliwe wyłącznie dzięki zastosowaniu wysokorozdzielczej mikroskopii elektronowej oraz zaawansowanych technik rentgenowskich. Korzystając z tych narzędzi, naukowcy z Narodowego Muzeum Historii Naturalnej Smithsonian oraz Instytutu Konserwacji Muzeów Smithsonian przeanalizowali 18 gatunków, precyzyjnie mapując stężenia pierwiastków w skali mikroskopowej. Pancerze składają się głównie z białek i chityny, ale w kluczowych miejscach są one wzbogacone jonami metali. Badacze wskazali dwa główne pierwiastki pełniące tę funkcję. Cynk znajduje się zarówno w szczypcach, jak i w żądle, działając jako utwardzacz. Z kolei mangan występuje tylko w kolcu jadowym, tworząc dodatkową warstwę ochronną tuż pod samym czubkiem. Różnice w składzie metali Badania wykazały, że gatunki o cienkich szczypcach częściej wykorzystują jony cynku jako wzmocnienie. Ponieważ ich strategia polega na precyzyjnym chwytaniu ofiary, dodatek tego pierwiastka pełni funkcję ochronną – zapobiega uszkodzeniom mechanicznym i pękaniu delikatnej struktury. Sam Campbell ze Smithsonian twierdzi, że wyniki te wskazują, jak ewolucja dopasowała skład chemiczny pancerza do stylu polowania. Tam, gdzie potrzebna jest ekstremalna twardość przy zachowaniu lekkości, natura „sięga” po odpowiednie dodatki mineralne. Co dalej z badaniami nad ewolucją tkanek? Do niedawna wiedza o metalowych wzmocnieniach u skorpionów opierała się na badaniach zaledwie garstki z 3000 znanych gatunków. Dzięki zastosowaniu jednolitych metod na szerszą skalę, badacze w końcu dostrzegli reguły rządzące całą tą grupą zwierząt. To przełom, który otwiera drzwi do badania innych stworzeń – wiemy przecież, że jony metali skrywają się też w żuwaczkach mrówek czy żądłach pszczół. Kluczem nie jest jednak samo stwierdzenie ich obecności, ale zrozumienie, jak precyzyjne rozmieszczenie tych atomów pomogło zwierzętom przetrwać. Dogłębna, a przede wszystkim systemowa analiza, pozwoli prześledzić fascynujący przebieg ewolucji, która wyposażyła te organizmy w niezwykle wytrzymałe metalowe struktury. Źródła: Phys.org, Discover Nasz autor Olaf Kardaszewski Absolwent Instytutu Stosowanych Nauk Społecznych na Uniwersytecie Warszawskim. Obecnie student magisterskiego kierunku Studiów Miejskich na tej samej uczelni. Interesuje się społecznymi i kulturowymi aspektami zmieniającego się świata, o czym chętnie pisze w swoich pracach. Współprowadzący projekt „Podziemna Warszawa” w National Geographic Polska. Uwielbia podróże, w trakcie których zawsze stara się obejrzeć mecz lokalnej drużyny piłkarskiej.
Neandertalskie dzieci rozwijały się szybciej niż dzieci współcześnie. Jeden czynnik miał znaczenie
Nowe badanie wykazało, że neandertalskie niemowlaki rosły znacznie szybciej niż współczesne dzieci. Naukowcy uważają, że wynika to z czynników ewolucyjnych i adaptacji do życia w surowym i chłodnym środowisku.
Zespół badaczy z Izraela, Portugalii, Francji i Wielkiej Brytanii przeanalizował szkielet neandertalskiego niemowlęcia odkrytego w jaskini Amud w Izraelu w latach 90. XX wieku. W grocie tej żyli krewni człowieka między 51 000 a 56 000 lat temu. Wyniki wskazują, że tempo wzrostu tego dziecka było wyjątkowo szybkie, co może oznaczać, że całe życie neandertalczyków – od dzieciństwa po dorosłość – przebiegało inaczej niż u współczesnych ludzi. Badania zostały opublikowane na łamach czasopisma „Current Biology”. Jak rozwijały się neandertalskie dzieci? Autorzy twierdzą, że ich odkrycie sugeruje, że neandertalczycy i współcześni ludzie (Homo sapiens) podążali różnymi ścieżkami ewolucyjnymi po oddzieleniu się od wspólnego przodka ok. 600 tys. lat temu. „Neandertalskie niemowlęta są bardzo rzadko odnajdywane. W literaturze opisano jedynie kilka takich osobników. W związku z tym ich wzrost i rozwój pozostawały słabo poznane” – napisali we wstępie swojej pracy badacze. Badacze podkreślają, że szkielet neandertalskiego dziecka jest jednym z najbardziej kompletnych w przedziale 6–14 miesięcy. „Z tego powodu odgrywa istotną rolę w naszym rozumieniu paleobiologii neandertalczyków” – podkreślają uczeni. Kości niemowlaka wykazują wyraźne cechy Homo neanderthalensis zarówno w części czaszkowej, jak i pozaczaszkowej, a jego cechy morfologiczne dostarczają informacji na temat filogenezy, wzrostu i rozwoju neandertalczyków. Wyjątkowo szybkie tempo wzrostu w okresie niemowlęcym – Co najważniejsze, niemowlę wykazuje oznaki wyjątkowo szybkiego wzrostu somatycznego, co sugeruje, że neandertalczycy posiadali odmienną strategię rozwoju we wczesnym okresie życia. Inne rzadko zachowane neandertalskie niemowlęta pokazują podobny wzorzec przyspieszonego wczesnego wzrostu somatycznego i mózgowego, co sugeruje konsekwentną różnicę w sposobie rozwoju naszych ewolucyjnych krewnych – twierdzą naukowcy. Jednoczesne uczeni podkreślają, że wspieranie szybkiego wzrostu ciała i rozwoju mózgu wiązałoby się z bardzo wysokim zapotrzebowaniem energetycznym. W praktyce oznacza to, że neandertalskie niemowlęta już od pierwszych miesięcy życia mogły potrzebować znacznie większych zasobów energii niż współczesne dzieci. Mogło to przekładać się na intensywniejsze karmienie, większe uzależnienie od dostępności pożywienia oraz silniejszą presję środowiskową na przeżycie w warunkach niedoboru. Naukowcy zwracają uwagę, że taki model rozwoju mógł być bezpośrednio powiązany z warunkami klimatycznymi epoki lodowcowej. W chłodnym, surowym środowisku szybsze osiąganie sprawności fizycznej mogło zwiększać szanse przetrwania – zarówno jednostek, jak i całych grup. W tym kontekście przyspieszony rozwój nie był przypadkową cechą, lecz adaptacją ewolucyjną, która pozwalała lepiej radzić sobie z wysokim ryzykiem środowiskowym. Szybszy rozwój mógł mieć swoje negatywne konsekwencje Autorzy badania podkreślają jednak, że wczesny, intensywny rozwój mógł mieć również swoje koszty. Wysokie zapotrzebowanie energetyczne oraz szybkie tempo wzrostu mogły zwiększać podatność na stres metaboliczny i ograniczać elastyczność rozwoju w późniejszych etapach życia. To z kolei mogło wpływać na różnice w strategiach życiowych między neandertalczykami a Homo sapiens. W rezultacie badanie nie tylko poszerza wiedzę o biologii neandertalczyków, ale także pozwala lepiej zrozumieć, jak różne strategie rozwoju mogły kształtować ewolucyjne losy człowieka. – Wyniki tego badania sugerują, że ciała neandertalczyków rozwijały się szybciej niż ciała współczesnych ludzi w pierwszych latach życia, ale następnie wyrównało się to w późniejszym dzieciństwie. Sugeruje to strategię ewolucyjną kładącą nacisk na przyspieszony rozwój we wczesnych latach życia, prawdopodobnie korzystny w trudnych warunkach zamieszkiwanych przez neandertalczyków – podsumowali autorzy. Źródło: Current Biology Nasz autor Jakub Rybski Dziennikarz i reporter, miłośnik kina niezależnego, literatury, ramenu, motocykli i dobrego rocka. Wcześniej związany z telewizją TVN24, obecnie pracuje w RMF FM. W National-Geographic.pl pisze regularnie o historii, nauce i przyrodzie. Publikował m.in. w „Viva! Man” i National Geographic Traveler”.
„Gra o tron” w świecie gryzoni. Naukowcy zaobserwowali pierwszą w historii demokratyczną sukcesję u golców
Mało jest stworzeń tak fascynujących, charakterystycznych i bezwzględnych jak golce piaskowe. Nagie, pomarszczone kretoszczury żyją w podziemnych tunelach Afryki Subsaharyjskich w strukturach przypominających ule, a biolodzy do tej pory byli przekonani, że władza w tych koloniach opiera się wyłącznie na terrorze długich, pożółkłych zębów i pazurów. Do tej pory, bo golce demokratycznie wybrały nową królową.
Zazwyczaj w koloniach golców piaskowych (Heterocephalus glaber) panuje żelazna dyscyplina. Królowa jest jedyną samicą w kolonii, która ma prawo do rozrodu, a dopóki monarchini żyje, pozostałe samice są brutalnie tłamszone. Gdy jednak królowa umiera, w kolonii wybucha chaos. Dawniej uległe samice stają do krwawej walki o tron, zabijając młode rywalki i tocząc pojedynki na śmierć i życie, dopóki jedna z nich nie wyłoni się jako absolutna dominatorka. Amerykanie przeprowadzili eksperyment na demokracji Zespół naukowców z Salk Insitute w Kalifornii pod kierownictwem dr Janelle Ayres postanowił sprawdzić, czy w sztywnej hierarchii golców jest miejsce na elastyczność. Badacze obserwowali małą, stabilną rodzinę golców: królową o imieniu Teré, jednego reprodukcyjnego samca (ciekawe, czy był to Łukasz, czy Paweł?) oraz ich potomstwo. Naukowcy nie chcieli uśmiercać urzędującej królowej, więc zaczęli manipulować środowiskiem kolonii, by sprawdzić, jak wpłynie to na jej autorytet. Kluczowym momentem okazała się przeprowadzka do nowego wiwarium. Zmiana otoczenia sprawiła, że królowa Teré przestała rozmnażać się na blisko rok. Przekazanie władzy odbyło się pokojowo W tym czasie wydarzyło się coś, czego nauka nigdy wcześniej nie zarejestrowała. Dwie córki Teré zaczęły sekwencyjnie wykazywać zdolności rozrodcze, a pod koniec 2025 roku jedna z nich – Arwen – przejęła rolę jedynej królowej. Cały proces odbył się bez jednej kropli krwi i bez walki o dominację. Czy to możliwe, że golcevwybrały nową przywódczynię? Eusocjalność i cena przemocy Golce piaskowe to jedne z nielicznych eusocjalnych ssaków. Oznacza to, że dzielą się na kasty: reproduktorów oraz personel pomocniczy, który dba o tunele i szuka pożywienia. Ta strategia sprawdza się w stabilnym środowisku, ale ma swoje wady. Często obserwuje się ją u owadów, np. pszczół. Przemoc, którą królowa stosuje, by utrzymać dominację, jest kosztowna energetycznie i prowadzi do kontuzji wewnątrz grupy. Co więcej, poleganie na genach tylko jednej samicy ogranicza różnorodność genetyczną, co może być zgubne w przypadku choroby lub katastrofy ekologicznej. Pokojowa sukcesja sugeruje, że te zwierzęta mają znacznie większą elastyczność reprodukcyjną, niż wcześniej sądzono. Dlaczego golce są tak wyjątkowe? To odkrycie to tylko wierzchołek góry lodowej tajemnic tych „najbrzydszych” gryzoni. Chociaż uroda (według ludzkich kryteriów) niezaprzeczalnie nie jest ich atutem, to golce piaskowe stanowią prawdziwy ewenement biologiczny. Podczas gdy inne gryzonie tej wielkości (np. myszy) żyją zwykle 2–3 lata, golce dożywają nawet ponad 30 lat. To nie wszystko. Ich organizmy mają „wbudowaną” odporność na raka – wyjątkowe mechanizmy zapobiegające niekontrolowanemu namnażaniu się komórek nowotworowych. Ich organizmy wykształciły unikatową zależność od dwutlenku węgla, która stabilizuje ich układ nerwowy. Dzięki specyficznej mutacji białka KCC2, mózgi golców wymagają wysokiego stężenia CO2, aby utrzymać właściwy poziom chlorków w neuronach i umożliwić poprawne działanie neuroprzekaźnika GABA. To sprawia, że świeże powietrze jest dla nich fizjologicznie niebezpieczne, ale ta sama cecha chroni je przed napadami padaczki w dusznych tunelach. A w ich wnętrzach niektóre osobniki mają też specjalne zadania – pełnią rolę profesjonalnych czyścicieli toalet, dbając o higienę wspólnych przestrzeni. Chociaż golce wyglądają na kruche – przez swoją bezwłosą skórę – to jest ona bardzo odporna. Cechuje ją niemalże całkowita niewrażliwość na ból wywołany kwasami czy kapsaicyną (substancją zawartą w papryczkach chilli). Co pokojowa sukcesja golców znaczy dla nauki? Badanie opublikowane w czasopiśmie „Science Advances” dowodzi, że nawet najbardziej sztywne systemy społeczne w naturze mogą ewoluować w stronę pokojowych rozwiązań, jeśli sprzyjają temu warunki zewnętrzne. Odkrycie Arwen i Teré pokazuje, że w świecie zwierząt zdominowanym przez instynkt przetrwania pokojowe przekazanie pałeczki jest możliwe nawet u najbardziej wojowniczych gatunków. Źródło: Scientific American Nasz autor Jonasz Przybył Redaktor i dziennikarz związany wcześniej m.in. z przyrodniczą gałęzią Wydawnictwa Naukowego PWN, autor wielu tekstów publicystycznych i specjalistycznych. W National Geographic skupia się głównie na tematach dotyczących środowiska naturalnego, historycznych i kulturowych. Prywatnie muzyk: gra na perkusji i na handpanie. Interesuje go historia średniowiecza oraz socjologia, szczególnie zagadnienia dotyczące funkcjonowania społeczeństw i wyzwań, jakie stawia przed nimi XXI wiek.
Niezwykłe krzyżówki w świecie zwierząt. 18 gatunków, w których istnienie trudno uwierzyć
Świat przyrody potrafi zaskoczyć nawet najbardziej doświadczonych obserwatorów. Niektóre zwierzęta wyglądają jak efekt komputerowej manipulacji, a jednak istnieją naprawdę. Te hybrydy trudno przypisać do jakiejkolwiek kategorii.
W tym artykule: Wolphin: krzyżówka orki i delfina Narluga: krzyżówka narwala i białucha arktycznego Grolar: krzyżówka niedźwiedzia grizzly i polarnego Zebroid: krzyżówka zebry i innego koniowatego Leopon: krzyżówka lamparta i lwa Tyglew: krzyżówka tygrysa i lwa Lygrys: krzyżówka lwa i tygrysa Inne hybrydy zwierząt Legendy o dziwacznych kreaturach są przekazywane od najdawniejszych czasów. Nie ulega wątpliwości, że większość z nich jest rezultatem wybujałej wyobraźni ich autorów i strachu przed światem dzikiej przyrody. Nie można jednak nie wspomnieć, że podobno w każdej legendzie kryje się choćby drobne ziarnko prawdy i bardzo możliwe, że tak też jest w tym przypadku. Gdy sparują się spokrewnione ze sobą gatunki, powstają hybrydy, które wyglądają jak efekt pracy zdolnego grafika komputerowego. Te zwierzęta istnieją jednak naprawdę. Niektóre powstały w naturze, inne skrzyżowano w niewoli. Łączy je jedno – każde z nich wprawia obserwatorów w prawdziwe osłupienie. 1. Wolphin: krzyżówka orki i delfina Co powstanie ze skrzyżowania orki karłowatej i butlonosa zwyczajnego? Masywne stworzenie z ciałem orki i łbem delfina. Wolphin jest niezwykle rzadkim zwierzęciem. Obecnie w niewoli żyje tylko jeden przedstawiciel tego gatunku. 2. Narluga: krzyżówka narwala i białucha arktycznego Kolejna dziwaczna hybryda przedstawicieli morskiej fauny to narluga. Ten gatunek nie jest tak ekstremalnie rzadki jak poprzedni. Narlugi bywają widywane w wodach północnego Atlantyku. 3. Grolar: krzyżówka niedźwiedzia grizzly i polarnego Z morza przenosimy się na ląd. Z połączenia dwóch przedstawicieli największych drapieżnych ssaków lądowych powstał grolar, znany też jako pizzly lub nanulak (w języku Inuitów słowo „nanuk” oznacza „niedźwiedź polarny”, a „aklak” – grizzly). Większość takich okazów żyje w niewoli, ale przynajmniej jeden był widziany na wolności. Dla zwierzęcia, które zostało odłowione w 2006 roku na terytorium Kanady, spotkanie z człowiekiem nie okazało się szczęśliwe. 4. Zebroid: krzyżówka zebry i innego koniowatego Zebroid to mieszaniec powstały ze skrzyżowania zebry z innym zwierzęciem z rodziny koniowatych. Taka hybryda najczęściej powstaje w wyniku skrzyżowania genów przekazywanych przez samca zebry i klaczy innego gatunku. Zdarzają się jednak wyjątki. Jako jedna z pierwszych osób, o istnieniu zebroidów wspominał Karol Darwin. Zwierzęta z tego gatunku mają być dość agresywne i wyjątkowo trudne do oswojenia. 5. Leopon: krzyżówka lamparta i lwa Niezwykłe krzyżówki powstają także w królestwie wielkich kotów. Jedną z nich jest leopon. W tym przypadku, dawcą genów jest samiec lwa i samica lamparta. To niezwykle urodziwe zwierzęta, które jednak nigdy nie narodziły się na wolności. 6. Tyglew: krzyżówka tygrysa i lwa Kolejna niesamowita hybryda powstała z połączenia genów samca tygrysa i samicy lwa. Tyglewy nie żyją na wolności, to hybryda stworzona przez człowieka lub przypadek. Te piękne koty nie osiągają tak dużych rozmiarów, jak ich rodzice. Ich maksymalna długość to 180 cm, a waga zamyka się w przedziale od 140 do 180 kg. 7. Lygrys: krzyżówka lwa i tygrysa Jaki jest największy żyjący obecnie przedstawiciel kotowatych? Nie, nie jest to tygrys syberyjski. Ten tytuł dzierży lygrys – krzyżówka genów samca lwa i samicy tygrysa. Rekordzista – samiec o imieniu Herkules – osiągnął wagę 410 kg! Podobnie jak tyglewy, lygrysy żyją wyłącznie w warunkach kontrolowanych. W tym miejscu warto zaznaczyć, że niedługo na świecie może pojawić się kolejna dziwna hybryda, by oba gatunki mogą rozmnażać się między sobą. Inne hybrydy zwierząt To jeszcze nie wszystkie zaskakujące hybrydy zwierząt. Na dokładkę mamy dla was kilka kolejnych ciekawych okazów: jaglion: to wyjątkowo rzadka krzyżówka samca jaguara i samicy lwa. Jagliony są znacznie potężniejsze niż samce, po których odziedziczyły geny. Ich futro ma barwę przypominającą umaszczenie lwa, ale pokrywają je ciemnobrązowe cętki. Istnieją też niemal czarne jagliony. Mowa o dwóch kotach, które w 2006 roku przyszły na świat w Kanadzie. Ich ojciec był czarnym jaguarem; pumapard: skrzyżowanie pumy z lampartem zaowocowało niezwykłym potomstwem. Pumapard ma wyraźnie zaznaczone cechy swoich rodziców, ale wykazuje tendencję do karłowatości. W rezultacie jest od nich wyraźnie mniejszy; żubroń: czas na bardziej swojski gatunek. Żubroń, czyli połączenie żubra i krowy domowej, pojawił się w Polsce w 1847 roku, za sprawą Leopolda Walickiego. To silne zwierzęta, które wykazują dużą odporność na choroby. Plany zastąpienia tym gatunkiem bydła domowego zostały jednak porzucone. Wynikało to z obawy przed zaburzeniem puli genowej żubrów. Obecnie niewielkie stado żubroniów żyje w Białowieskim Parku Narodowym; kojoto-wilk: ta hybryda została odkryta niedawno, bo w 2016 roku. Już sama nazwa gatunku wskazuje na to, z połączenia jakich zwierząt powstał. Kojoto-wilk jest wyraźnie większy od kojota, ale nieco mniejszy niż wilk; savannah: kot będący krzyżówką kota domowego i serwala sawannowego. Jest znacznie większy od typowego „dachowca”, a jego cętkowane futro jednoznacznie kojarzy się z dzikimi gatunkami. Od innych kotów odróżnia je też osobowość. Savannah zachowują niemal jak psy – są towarzyskie, uwielbiają pieszczoty i wykazują sporą pojętność w nauce sztuczek; dzo: połączenie krowy i jaka. Gatunek ten żyje w Tybecie i Mongolii. Silne zwierzęta są wykorzystywane przede wszystkim w celach transportowych, ale ich mleko także jest wysoko cenione, podobnie zresztą jak mięso; geep: chyba najbardziej urocza hybryda w całym zestawieniu. Geep to krzyżówka genów kozła i owcy. To rzadkie zwierzę, co wynika z faktu, że niezbyt często rodzą się żywe osobniki; cama: ta interesująca hybryda to połączenie genów samca dromadera i samicy lamy. Zwierzę zostało wyhodowane w warunkach laboratoryjnych. Dlaczego nie w sposób naturalny? To proste – dromader jest 6-krotnie cięższy niż lama; beefalo: hybryda znana także jako cattalo to połączenie bizona i krowy domowej. Te potężne zwierzęta pojawiły się już na początku XIX wieku; yakalo: hybryda bizona i jaka uważana jest już za gatunek wymarły. Krzyżówka powstała w latach 20. ubiegłego wieku, ale ze względu na problemy rozwojowe zaprzestano jej hodowli; osłomuł: połączenie genów konia i samicy osła. Ze względu na dość niską wytrzymałość, to oryginalne zwierzę nie jest zbyt często hodowane. Nasz ekspert Artur Białek Dziennikarz i redaktor. Wcześniej związany z redakcjami regionalnymi, technologicznymi i motoryzacyjnymi. W „National Geographic” pisze przede wszystkim o historii, kosmosie i przyrodzie, ale nie boi się żadnego tematu. Uwielbia podróżować, zwłaszcza rowerem na dystansach ultra. Zamiast wygodnego łóżka w hotelu, wybiera tarp i hamak. Prywatnie miłośnik literatury.
Nasi przodkowie zabijali i jedli słonie już 1,8 mln lat temu. To pomagało zasilać ich rosnące mózgi
Wyobraźmy sobie zwierzę niemal dwukrotnie większe od współczesnego słonia afrykańskiego, osiągające wagę ponad 10 ton i mierzace 4,5 metra. To Elephas recki – prehistoryczny tytan, który przemierzał tereny dzisiejszej Tanzanii blisko 2 mln lat temu. Teraz wyobraźmy sobie grupę naszych przodków stojących nad jego truchłem, ćwiartujących je i przygotowujących do spożycia. Choć brzmi to surrealistycznie, to najnowsze odkrycia archeologiczne dowodzą, że polowanie na giganty było codziennością homininów znacznie wcześniej, niż przypuszczaliśmy.
Przez dziesięciolecia naukowcy debatowali nad tym, kiedy nasi przodkowie zaczęli polować na megafaunę (czyli zwierzęta ważące ponad 1000 kg) lub wykorzystywać ją padlinożernie. Nowe badania w słynnym wąwozie Olduvai w Tanzanii przesunęły tę granicę. Na stanowisku EAK zidentyfikowano dowody na ćwiartowanie słonia datowane na 1,8 miliona lat temu. To o 300 tysięcy lat wcześniej, niż wskazywały poprzednie szacunki dla tego regionu. Homo erectus musieli czymś zasilić swoje mózgi. Archeologiczna detektywistyka W archeologii tradycyjnym dowodem na ćwiartowanie mięsa są nacięcia pozostawione na kościach przez kamienne narzędzia. Jednak w przypadku gigantów, takich jak słonie, dowody te są niezwykle trudne do zdobycia. Skóra słonia ma kilka centymetrów grubości, a masa mięśniowa jest tak ogromna, że kamienne narzędzie mogło nigdy nie dotknąć kości. Dodatkowo miliony lat erozji często zacierają subtelne ślady. Skąd wiemy, że nasi przodkowie jedli słonie? Zespół badawczy musiał więc spojrzeć na problem szerzej, analizując tzw. tafonomię przestrzenną, czyli wyjątkowy „odcisk palca”, jaki na miejscu zdarzenia zostawia każdy drapieżnik. Porównując układ kości z Olduvai do współczesnych padłych słoni badanych w Botswanie, naukowcy odkryli, że szczątki na stanowisku EAK nie rozsypały się naturalnie ani nie zostały rozwleczone przez hieny. Ich skupienie oraz duże zagęszczenie narzędzi kamiennych wokół konkretnych części szkieletu wskazuje na intensywną, celową obróbkę wykonaną ludzką ręką. Kluczowym dowodem okazały się jednak specyficzne uszkodzenia, znane jako „zielone złamania”. Są to pęknięcia powstałe w momencie, gdy kość była jeszcze świeża i pełna wartościowego szpiku. W ekosystemie sawanny nie ma drapieżnika poza człowiekiem, który byłby w stanie rozłupać tak masywne kości nóg dorosłego słonia. Nawet hieny cętkowane, dysponujące potężnym naciskiem szczęk, kapitulują przed kośćcem tej skali. Obecność takich pęknięć na stanowisku EAK, w połączeniu z precyzyjnym rozkładem artefaktów, stanowi ostateczne potwierdzenie: to była prehistoryczna rzeźnia, w której nasi przodkowie z chirurgiczną na owe czasy precyzją wydobywali najcenniejsze składniki odżywcze. Dlaczego słoniowy obiad był kluczowy dla ewolucji? Odkrycie to nie jest jedynie ciekawostką z prehistorycznego menu. Wiąże się ono bezpośrednio z hipotezą kosztownej tkanki. Mózg jest bowiem organem niezwykle energochłonnym – u ludzi pochłania około 20% całej energii organizmu. Aby mógł urosnąć u naszych ewoluujących przodków, potrzebowali oni stałego dostępu do wysokokalorycznego paliwa, czyli tłuszczu i białka. Słonie były w tym kontekście idealnymi bankami energii. Przetworzenie jednego takiego osobnika dostarczało kalorii, które mogły utrzymać liczną grupę przy życiu przez wiele dni, dając im czas na rozwój relacji społecznych zamiast ciągłego poszukiwania jedzenia. Co ciekawe, praca przy 10-tonowym truchle była zajęciem ekstremalnie niebezpiecznym. Zapach krwi przyciągał gigantyczne hieny i tygrysy szablozębne. Fakt, że homininy decydowały się na taką ucztę, dowodzi ich ogromnej odwagi i ścisłej współpracy. Jedna grupa prawdopodobnie zajmowała się krojeniem, podczas gdy inna pełniła wartę, odstraszając drapieżniki kamieniami i krzykiem. Polowanie na słonia sprzed 1,8 miliona lat Dowody z wąwozu Olduvai pokazują, że 1,8 miliona lat temu nasi przodkowie byli już istotami wysoce adaptacyjnymi. Potrafili przetrwać przejście z gęstych lasów na otwartą sawannę, kompensując swoje biologiczne braki – kłów czy pazurów – technologią kamienną i sprytem. Patrząc na te kości, nie widzimy tylko szczątków wymarłego gatunku, ale początek drogi, którą podążamy także dzisiaj: drogi gatunku, który przetrwał dzięki umiejętności współpracy przy największych wyzwaniach. Źródło: The Conversation Nasz autor Jonasz Przybył Redaktor i dziennikarz związany wcześniej m.in. z przyrodniczą gałęzią Wydawnictwa Naukowego PWN, autor wielu tekstów publicystycznych i specjalistycznych. W National Geographic skupia się głównie na tematach dotyczących środowiska naturalnego, historycznych i kulturowych. Prywatnie muzyk: gra na perkusji i na handpanie. Interesuje go historia średniowiecza oraz socjologia, szczególnie zagadnienia dotyczące funkcjonowania społeczeństw i wyzwań, jakie stawia przed nimi XXI wiek.
Wielka zagadka paleontologii rozwiązana: przodek człowieka jednak znosił jaja
„Wielkie Wymieranie” – najpotężniejszy kataklizm, który zmiótł z powierzchni Ziemi 90 procent wszystkich gatunków – pozostawił po sobie niepozorną, ssakokształtną istotę. W tym postapokaliptycznym krajobrazie pełnym morderczych upałów i susz ta nie tylko przeżyła, ale stała się absolutnym władcą kontynentów. Dzięki małej grudce skalnej wiemy wreszcie, jak to się udało: nasi przodkowie… wykluwali się z jaj.
Lystrozaur – krępy, wyposażony w charakterystyczne ciosy przodek ssaków – zdominował ekosystemy około 252 miliony lat temu. Podczas gdy inne gatunki znikały, ten terapsyd (czyli gad ssakokształtny) radził sobie w skrajnie niestabilnym środowisku. Nowe badania opublikowane w czasopiśmie „PLOS ONE” ujawniają odkrycie, które kończy wieloletni spór naukowy. Zespół pod kierownictwem prof. Juliena Benoita i prof. Jennifer Both zidentyfikował pierwsze w historii jajo przodka ssaków, które dodatkowo zawiera doskonale zachowany embrion sprzed 250 milionów lat. To tłumaczy, czemu np. dziobaki znoszą jaja. Praca rodem z detektywistycznego serialu Historia tego odkrycia zaczęła się w 2008 roku, kiedy to preparator John Nyaphuli znalazł w RPA małą grudkę skalną z drobnymi odłamkami kości. Już wtedy podejrzewano, że to młody osobnik przodka ssaków, który zginął przed wykluciem, ale ówczesna technika nie pozwalała na zajrzenie do wnętrza skamieniałości. Dopiero zastosowanie akceleratora cząstek (synchrotronu X-ray CT) w Europejskim Centrum Promieniowania Synchrotronowego (ESRF) we Francji pozwoliło prześwietlić okaz z niespotykaną precyzją. Kluczowym dowodem okazało się spojenie żuchwy embrionu. Skany wykazały, że dwie połowy dolnej szczęki nie były jeszcze zrośnięte. Oznacza to, że zwierzę nie byłoby w stanie samodzielnie pobierać pokarmu – co jest jednoznacznym dowodem na to, że osobnik wciąż znajdował się na etapie rozwoju embrionalnego przed wykluciem. „Żyj szybko, umieraj młodo” Analiza znaleziska sugeruje, że lystrozaur stosował strategię reprodukcyjną, która była fundamentem jego sukcesu w świecie po wielkim wymieraniu. Gatunek ten składał prawdopodobnie miękkie, skórzaste jaja, które ze względu na brak mineralizacji rzadko zachowują się w zapisie kopalnym. To tłumaczy, dlaczego przez 150 lat badań nie natrafiono na podobny ślad. Jaja te były stosunkowo duże w stosunku do wielkości ciała matki, co zapewniało embrionom ogromne zapasy żółtka. Dzięki temu młode miały dostęp do wszystkich niezbędnych składników odżywczych wewnątrz skorupki i mogły rozwijać się niezależnie, bez konieczności dokarmiania przez rodziców tuż po wykluciu. To odkrycie prowadzi do wniosku, że Lystrosaurus nie produkował mleka, co odróżnia go od dzisiejszych ssaków, ale jednocześnie duże jaja zapewniały mu lepszą ochronę przed wysychaniem w skrajnie suchym środowisku. Wykluwające się młode były tzw. zagniazdownikami – przychodziły na świat na bardzo zaawansowanym etapie rozwoju, co pozwalało im niemal natychmiast samodzielnie żerować, unikać drapieżników i błyskawicznie osiągać dojrzałość płciową. W świecie na krawędzi zagłady ta strategia „szybkiego życia” i wczesnej reprodukcji okazała się kluczem do przetrwania. Dlaczego to dla nas ważne, że przodek ssaków znosił jaja? Odnalezienie jaja terapsyda to kamień milowy dla paleontologii RPA (to pierwsze takie odkrycie po 150 latach badań), ale ma ono przede wszystkim znaczenie współczesne. – Odkrycie pokazuje, jak strategie rozrodcze kształtują przetrwanie w ekstremalnych warunkach – wyjaśnia prof. Julien Benoit. W obliczu dzisiejszych zmian klimatycznych i kryzysu bioróżnorodności, lekcja od lystrozaura – mistrza przetrwania – staje się bardziej aktualna niż kiedykolwiek Ciekawostka: w pewnym momencie po wymieraniu permskim Lystrosaurus stanowił aż 95% wszystkich kręgowców lądowych na planecie. To jedyny taki przypadek w historii, by jeden rodzaj tak całkowicie zdominował życie na Ziemi. Dziś jedynymi ssakami, które wciąż kultywują tę dawną tradycję składania jaj, są stekowce, takie jak dziobak czy kolczatka. Odkryty embrion jest więc namacalnym dowodem na to, że droga do współczesnego macierzyństwa była długa, kręta i zaczęła się wewnątrz skórzastej skorupki na spalonych słońcem pustyniach triasu. Źródło: PLOS One Nasz autor Jonasz Przybył Redaktor i dziennikarz związany wcześniej m.in. z przyrodniczą gałęzią Wydawnictwa Naukowego PWN, autor wielu tekstów publicystycznych i specjalistycznych. W National Geographic skupia się głównie na tematach dotyczących środowiska naturalnego, historycznych i kulturowych. Prywatnie muzyk: gra na perkusji i na handpanie. Interesuje go historia średniowiecza oraz socjologia, szczególnie zagadnienia dotyczące funkcjonowania społeczeństw i wyzwań, jakie stawia przed nimi XXI wiek.
Ta roślina produkuje czarny nektar i nikt nie wie, w jakim celu to robi
Nocne zawisaki zapylają kwiaty Jasminanthes mucronata, rośliny rodzimej dla Japonii – ustalili naukowcy z University of Tokyo. Nadal jednak nie wiadomo, dlaczego wytwarza ona unikatowy, czarny nektar.
Nektar kojarzy się z napojem spożywanym przez greckich bogów. W przyrodzie to słodki płyn, którymi kwiaty przyciągają zapylaczy, takich jak pszczoły czy motyle. O ile same kwiaty często są kolorowe, to nektar najczęściej jest bezbarwny. Wystarczy jego zapach, by zwabić owady. Jest jednak fascynujący wyjątek od tej reguły. W południowej Japonii rośnie roślina Jasminanthes mucronata. Jej kwiaty są białe, natomiast nektar ma barwę czarną. Dlaczego? Naukowcy od dawna próbują to wyjaśnić. Zespół Soma Chiyody, Ko Mochizukiego i Atsushiego Kawakity z University of Tokyo właśnie ustalił, że to nocne ćmy zwane zawisakami najskuteczniej przenoszą pyłek tej rośliny. Nocne motyle piją czarny nektar Barwny nektar od lat rozpala wyobraźnię biologów, bo wyróżnia się na tle „klasycznej”, przezroczystej słodyczy kwiatów. Taka cecha aż prosi się o pytanie: do kogo roślina kieruje swój sygnał? W praktyce badania nad barwnym nektarem długo obracały się wokół dziennych zapylaczy, bo kolor najłatwiej dostrzec przy świetle. Tym razem jednak decydujące okazało się to, co dzieje się po zmroku. Badacze śledzili odwiedziny kwiatów zarówno w dzień, jak i w nocy, w wielu lokalizacjach na południu kraju. W obserwacjach nocnych regularnie pojawiały się zawisaki. To nocne motyle znane z bardzo sprawnego lotu, który przypomina umiejętności kolibrów. Sama ich obecność przy kwiatach to jednak za mało, by mówić o zapylaniu. Kluczowe jest, czy owad pobiera pyłek z jednego kwiatu i przenosi go do kolejnego. Dowód: pyłek na ssawce W terenie nauka bywa sportem wymagającym cierpliwości. Potwierdzenie roli zawisaków wymagało złapania owada i sprawdzenia, czy przenosi pyłek Jasminanthes mucronata. Początkowo próby odłowu siatką kończyły się niepowodzeniem, bo zawisaki okazały się zbyt sprawnymi lotnikami. Przełom przyniosło dopiero wabienie na światło. Gdy udało się schwytać zawisaka, na jego ssawce, czyli wydłużonym narządzie gębowym służącym do pobierania nektaru, stwierdzono obecność pyłku. To właśnie ten szczegół spina obserwacje w całość: owad nie tylko odwiedza kwiaty, lecz także fizycznie przenosi materiał rozrodczy rośliny. Badanie wskazuje również, że w zapylaniu uczestniczy kilka gatunków ciem. To ważne, bo pokazuje system, w którym roślina nie stawia na jednego partnera, lecz funkcjonuje w gęstszej nocnej sieci powiązań. Taka perspektywa przypomina, jak wiele procesów ekologicznych pozostaje niedoszacowanych, gdy patrzymy na przyrodę wyłącznie przez pryzmat dnia. Czarny nektar wciąż jest zagadką Choć potwierdzono głównych zapylaczy, jedno z najbardziej intrygujących pytań pozostaje otwarte: dlaczego Jasminanthes mucronata wytwarza czarny nektar? Parafrazując znane porzekadło, w nocy wszystkie nektary są czarne, więc ćmy raczej nie reagują na ten kolor. To badanie nie przynosi rozwiązania zagadki. Wiadomo natomiast, że sam fakt istnienia barwnego nektaru nie musi oznaczać sygnału skierowanego do dziennych gości. Autorzy zapowiadają, że chcą wykorzystać J. mucronata jako gatunek modelowy do sprawdzenia adaptacyjnej roli barwnego nektaru w warunkach nocnych oraz do lepszego zrozumienia, jak mogła przebiegać ewolucja tej osobliwej cechy. Jeśli kolejne prace pójdą tym tropem, nocne zapylanie może przestać być marginesem opowieści o kwiatach i owadach, a stać się jednym z jej kluczowych rozdziałów. Zwłaszcza tam, gdzie przyroda „pracuje” najintensywniej wtedy, gdy ludzkie oko przestaje widzieć. Źródło: Ecology
Dlaczego źrenice zwierząt mają tak różne kształty? Poznaj fascynujące przystosowania
Gdy przyglądasz się oczom kota, widzisz pionową, nieco onieśmielającą szczelinę. Źrenice kozy są jeszcze dziwniejsze (dla niektórych przerażające) – przypominają szeroki, poziomy prostokąt. Mątwy mają z kolei oczy w kształcie litery W. To wszystko nie przypadek, ale efekt milionów lat ewolucji. Źrenice opowiadają historię lat przetrwania, polowania i sposobów unikania zagrożenia. Ale dlaczego właściwie są takie „dziwne” i różne od naszych?
Czemu wszystkie zwierzęta nie mają takich samych oczu? Dlaczego kształt źrenic jest taki ważny? W jaki sposób możemy dzielić ze sobą tę samą planetę, a jednocześnie być tak różni? Oczy są symbolem fascynującego przystosowania, które odpowiada za wyjątkowy sposób widzenia i umożliwia przetrwanie. Jakie tajemnice kryją? Pionowe, okrągłe i poziome Kot czający się w wysokiej trawie musi precyzyjnie ocenić odległość pionowymi źrenicami i zareagować błyskawicznie, gdy zbliża się jego ofiara. Koza na pastwisku nie ma luksusu nieruchomego wypatrywania jednego punktu – musi nieustannie obserwować cały horyzont. Jej pozioma źrenica „otwiera się” na szeroki krajobraz, pozwalając błyskawicznie zauważyć nadchodzącego drapieżnika. W morskich głębinach mątwa korzysta z iście kosmicznych źrenic w kształcie litery „W” – naukowcy wciąż debatują, czy pomaga jej to lepiej widzieć kolory w zmiennym, morskim środowisku, minimalizować odblaski czy lepiej kamuflować się przed wrogami. Pionowe szczeliny – drapieżnik widzi więcej, niż myślisz Pionowa kocia źrenica to narzędzie snajpera: ogranicza rozmycie w pionie i pozwala na ostre widzenie obiektu, który za chwilę stanie się obiadem. Niewielkie różnice odległości podlegające ocenie dwóch skierowanych w stronę ofiary oczu pozwalają precyzyjnie ocenić odległość: proces ten nazywa się stereopsją (ludzie także się nim wspierają). Taką pionową budowę spotykamy u kotów i niektórych węży, które muszą bardzo dokładnie wycelować podczas ataku. Zwężanie źrenic w poziomie pomaga w widzeniu stereoskopowym, natomiast poszerzanie ich w pionie ułatwia ocenę głębi na podstawie rozmycia. Co ciekawe, to rozwiązanie sprawdza się najlepiej w przypadku drapieżników żyjących blisko ziemi. Większe drapieżniki, takie jak lwy i tygrysy, mają zazwyczaj okrągłe źrenice, ponieważ patrzą na ziemię pod ostrzejszym kątem, co zmniejsza przewagę rozmycia w ocenie odległości. Poziome prostokąty – roślinożerca, który zawsze jest czujny Czas na łąkach mija powoli, ale nie znaczy to, że można przestać być czujnym. Pozioma źrenica u kóz, owiec czy koni to panoramiczne „okno” na świat, które chroni jednocześnie przed rażącym słońcem z góry. Ten szeroki kształt przepuszcza więcej światła z płaszczyzny poziomej przed nimi, ułatwiając skanowanie otoczenia w poszukiwaniu zagrożenia. Jest to w zasadzie przeciwieństwo oczu drapieżników. – W przypadku zwierząt roślinożernych bardziej liczy się pole widzenia niż ostrość obrazu. Muszą mieć możliwość paronamicznego spoglądania na świat wzdłuż ziemi, ponieważ większość drapieżników, która się do nich zbliży, będzie sunąć przy jej powierzchni – tłumaczy w wywiadzie dla Live Science prof. Marty Banks, prof. optometrii na Uniwersytecie Kalifornijskim w Berkley. Zwierzęta te spędzają jednak ogromną ilość czasu skubiąc trawę – czyli z głową skierowaną w dół. To oznaczałoby, że przez większość dnia ich poziome źrenice przyjmują de facto pozycję pionową. Natura i na to znalazła rozwiązanie – zwierzęta te potrafią obracać gałki oczne tak, by ich źrenice zawsze były równoległe do ziemi: nawet gdy pasą się głową w dół. Konwergencja ewolucyjna, czyli wielkie umysły myślą podobnie To, że tak różne zwierzęta mają podobne źrenice, to tzw. konwergencja ewolucyjna. Oznacza ona to, że organizmy ewolucyjnie odległe od siebie wykształcają te same mechanizmy. Przykładem są koty i węże, u których pionowe szczeliny pojawiły się niezależnie z tego samego powodu: skutecznego polowania. Kozy i konie wykształciły poziome – bo liczy się panoramiczny widok na zagrożenia. Zwierzęcy „wiedźmini” potrafią zmieniać kształt źrenic Wiedźmin Geralt w popularnej serii Andrzeja Sapkowskiego miał za sprawą specjalnych mutacji „kocie oczy”, które zmieniał także przy pomocy swoich specjalnych eliksirów. Chociaż wiemy już, beneficjentem pionowych źrenic są głównie drapieżniki „przypodłogowe” (a Biały Wilk operował na nieco innym poziomie), to był to pomysłowy zabieg literacki, który pozwalał „uzwierzęcić” bohatera. Zmienianie źrenic to jednak nic nowego w świecie zwierząt. Niektóre ryby i ptaki (np. arowany) mają zdolności całkowitej zmiany kształtu źrenic w ciągu dnia – wszystko zależy od tego, w jakiej ilość światła słonecznego aktualnie operują. Spojrzenie każdego zwierzęcia to wynik milionów lat eksperymentów natury. Różnorodność źrenic jeszcze dobitniej pokazuje nam, że każda istota na naszej planecie postrzega ją zupełnie inaczej. Źródło: Science Advances, Live Science Nasz autor Jonasz Przybył Redaktor i dziennikarz związany wcześniej m.in. z przyrodniczą gałęzią Wydawnictwa Naukowego PWN, autor wielu tekstów publicystycznych i specjalistycznych. W National Geographic skupia się głównie na tematach dotyczących środowiska naturalnego, historycznych i kulturowych. Prywatnie muzyk: gra na perkusji i na handpanie. Interesuje go historia średniowiecza oraz socjologia, szczególnie zagadnienia dotyczące funkcjonowania społeczeństw i wyzwań, jakie stawia przed nimi XXI wiek.
Czy ludzie są z natury agresywni? Nowe badanie rozróżnia dwa typy przemocy: „łagodną” i „śmiertelną”
Często słyszymy, że ludzie są z natury agresywni. Niektórzy sądzą nawet, że każdy konflikt to krok w stronę eskalującej przemocy fizycznej, a krwiożerczość jest wprost „zakorzeniona” w genach małp naczelnych: także ludzi. Naukowcy obalają ten stereotyp, wskazując dwa skrajnie różne typy przemocy w świecie zwierząt.
Badacze z Uniwersytetu w Lincoln prześledzili zachowania stu gatunków naczelnych – od szympansów po ludzi – i doszli do zaskakującego wniosku: codzienna, „łagodna” agresja (np. słowna) wcale nie prowadzi automatycznie do wzrostu występowania przemocy „śmiertelnej”. Te zachowania mają różne źródła ewolucyjne i nie powinny być wrzucane do jednego worka. A my wcale nie jesteśmy stworzeni do fizycznej przemocy. Nie każda agresja prowadzi do śmierci Badacze rozróżnili pięć typów agresji – od codziennych drobnych konfliktów po ekstremalne akty przemocy. Okazało się, że o ile różne formy przemocy śmiertelnej (np. zabijanie dorosłych czy dzieciobójstwo) rzeczywiście bywają ze sobą powiązane, to nie ma korelacji między tymi zachowaniami a codziennymi drobnymi aktami agresji, np. sprzeczkami o pożywienie. To odkrycie zadaje kłam popularnej tezie, że częste drobne konflikty automatycznie prowadzą do eskalacji i tragedii. Zespół prof. Bonaventury Majolo z Uniwersytetu w Lincoln podkreśla, że zrozumienie tej różnicy ma ogromne znaczenie zarówno dla nauk biologicznych, jak i społecznych. 100 gatunków naczelnych nie może się mylić Skłonność do zabójstw pojawia się tam, gdzie presja ewolucyjna wymaga eliminacji konkurentów – a nie tam, gdzie dominuje łagodna rywalizacja o codzienne zasoby. Co ważne, nawet gdy w określonym gatunku często dochodzi do konfliktów – tak jak np. u ludzi – nie musi on być bardziej „śmiercionośny” od innych. Naukowcy rozdzielili te dwie siły – codzienną agresję i skrajną przemoc – i pokazali, że ich ewolucja przebiegała osobno. Łagodna agresja to narzędzie porządkowania hierarchii czy obrony terytorium, podczas gdy przemoc śmiertelna bywa „ostatnią deską ratunku” w sytuacji ekstremalnej walki o przetrwanie. To tłumaczy, dlaczego w wielu społecznościach – nawet zwierzęcych – drobne kłótnie są na porządku dziennym, ale akty brutalnej przemocy są rzadkie i wywołują silną reakcję otoczenia. Czy jesteśmy zaprogramowani do przemocy? Biologia, hormony, wychowanie i kultura – każdy z tych elementów może pchać nas w jednym lub drugim kierunku, ale mechanizmy są różne. Choć nowe badania podkreślają rozdział pomiędzy codzienną agresją a przemocą śmiertelną, nie ignorują wpływu biologii i środowiska na przemoc. Testosteron, struktura mózgu czy genetyczne predyspozycje mogą sprzyjać agresywnym reakcjom, ale to środowisko, doświadczenia z dzieciństwa i normy społeczne najczęściej decydują, czy i jak agresja się ujawni. Badania wskazują ponadto, że ludzie przebywający w środowiskach, w których przemoc jest normą, częściej ją naśladują i powielają. W drugą stronę – jeśli otoczenie pokazuje, jak można reagować bez przemocy, agresja staje się mniej prawdopodobna. W genach mamy jednak częste (delikatne) konflikty, a nie pełnowymiarową przemoc. Co oznaczają nowe odkrycia dla postrzegania ludzkiej natury? Nowe badania przesuwają punkt ciężkości w dyskusji o ludzkiej agresji: pokazują, że to nie codzienne konflikty są „zalążkiem” poważnej przemocy, lecz zupełnie inne, bardziej złożone mechanizmy ewolucyjne. Rozdzielenie pojęć łagodnej agresji i przemocy śmiertelnej pozwala skuteczniej działać psychologom, nauczycielom i rodzicom. Nie każda sprzeczka prowadzi do tragedii, a rozpoznanie sygnałów i budowanie pozytywnych wzorców naprawdę ma sens. Najważniejsze: nie jesteśmy z góry zaprogramowani na agresję. To, czy drobna kłótnia pozostanie konfliktem słownym, czy przerodzi się w coś poważniejszego, zależy od naszej kultury, wsparcia i umiejętności radzenia sobie z emocjami. Przemoc u ssaków naczelnych Warto przy tym pamiętać o innym podziale przemocy, o którym pisze m.in. Richard Wrangham z Harvardu. Rozgranicza on przemoc w obrębie własnej grupy (stada, narodu itd.), która jest generalnie potępiana i karana od przemocy międzygrupowej, prowadzącej do wojen. Ta druga u ludzi jest często ceniona i wychwalana, a u innych ssaków naczelnych dość powszechna. David Livingstone Smith tak o niej pisze w książce „Najgroźniejsze zwierzę. Natura ludzka i pochodzenie wojen”: „Biolodzy zaobserwowali dwa główne modele przemocy międzygrupowej wśród naczelnych; z grubsza można je określić jako »pawiani« i »szympansi«. U pawianów mamy do czynienia z silnie zrytualizowanymi zachowaniami i konflikty między tymi zwierzętami bardzo rzadko pociągają za sobą ofiary”. „Przemoc międzygrupowa u szympansów rządzi się natomiast zupełnie innymi prawami. (....) Cały ciężar walki spoczywa na niewielkich grupach samców, które regularnie patrolują granice własnego terytorium i od czasu do czasu wkraczają na obszary kontrolowane przez sąsiadów. (...) Kiedy taka banda napotka na swej drodze samotnego, a więc słabszego i de facto bezbronnego przedstawiciela innego stada, atakuje go i to po to, by zabić. Na agresję nie są narażone wyłącznie młode samice w rui (ale to chyba akurat nikogo nie dziwi), na wszystkich pozostałych napada się i to wyjątkowo brutalnie”. Ta przemoc u ludzi wydaje się być głęboko zakorzeniona w naturze. Źródło: Evolution Letters Nasz autor Jonasz Przybył Redaktor i dziennikarz związany wcześniej m.in. z przyrodniczą gałęzią Wydawnictwa Naukowego PWN, autor wielu tekstów publicystycznych i specjalistycznych. W National Geographic skupia się głównie na tematach dotyczących środowiska naturalnego, historycznych i kulturowych. Prywatnie muzyk: gra na perkusji i na handpanie. Interesuje go historia średniowiecza oraz socjologia, szczególnie zagadnienia dotyczące funkcjonowania społeczeństw i wyzwań, jakie stawia przed nimi XXI wiek.
Te roboty wymyśliły się same i nie przypominają niczego, co znamy. Działają i są niezniszczalne
Przecięte na pół nadal funkcjonują, a ich urwane kończyny same wracają do korpusu. To nie opis potwora, a nowej klasy robotów zaprojektowanych w całości przez sztuczną inteligencję. Algorytmy poradziły sobie lepiej od inżynierów.
Wyglądają trochę śmiesznie, trochę przerażająco, a na pewno nie znajomo. Ich niespokojne, pozornie nieskoordynowane ruchy wydają się chaotyczne i niezgrabne. A jednak te dziwne roboty potrafią się poruszać zaskakująco sprawnie. Ich „obcy” wygląd i zachowanie mają konkretne wytłumaczenie: nie zostały zaprojektowane przez ludzi. Są wynikiem komputerowej „ewolucji” przeprowadzonej całkowicie przez sztuczną inteligencję. Ludzie je tylko złożyli, według instrukcji AI. Eksperyment opisano właśnie w czasopiśmie „Proceedings of the National Academy of Sciences” Roboty spoza ludzkiej wyobraźni Tradycyjne podejście do robotyki opiera się na ludzkiej wyobraźni, która ma swoje ograniczenia. Projektanci i inżynierowie naśladują mechanikę, którą znają z natury. Inspiracją dla robotów są ludzie, zwierzęta czworonożne, ptaki czy np. pająki. Naukowcy z Northwestern University, pod kierownictwem profesora Sama Kriegmana, postanowili przełamać ten paradygmat. Proces projektowania powierzyli sztucznej inteligencji, programując coś w rodzaju „naturalnej selekcji”. W eksperymencie wykorzystano proste moduły: „kończyny”, silniki, akumulatory oraz cyfrowe „mózgi”. Program komputerowy mieszał te elementy w tysiącach kombinacji, tworząc zupełnie nowe typy „ciał”, w których te same moduły mogły pełnić funkcje np. nóg lub kręgosłupa. Cały proces odbywał się w symulacji. Algorytm testował wydajność każdego projektu, odrzucając te słabsze i promując najbardziej efektywne. W efekcie powstały struktury wykraczające poza granice ludzkiej wyobraźni. Te produkty cyfrowej ewolucji, choć wyglądają i poruszają się dziwacznie, radzą sobie doskonale. View oEmbed on the source website Noga, która sama wraca do tułowia Kluczową cechą powstałych „metamaszyn” jest ich niespotykana odporność na uszkodzenia oraz zdolność do regeneracji. Wykazują zdumiewający „instynkt przetrwania”: przewrócone do góry nogami, samodzielnie odzyskują właściwą pozycję. Co więcej, są w stanie przetrwać nawet duże uszkodzenia, np. przecięcie na pół. Każdy pojedynczy moduł w takiej ekstremalnej sytuacji może stać się niezależny. Jeśli robot straci „nogę”, pozostałe moduły szybko reorganizują się, by kontynuować ruch. Jednocześnie oderwana kończyna też potrafi samodzielnie się przemieścić, odnaleźć drogę powrotną do głównego korpusu i ponownie się z nim połączyć. Taka zdecentralizowana inteligencja sprawia, że metamaszyny są znacznie bardziej niezawodne od tradycyjnych robotów. Przyszłość robotyki to cyfrowa ewolucja? To odkrycie może być swoistym oknem, którym możemy zajrzeć w przyszłość. Modularne roboty są tak odporne, że być może czeka nas odejście od skończonych, precyzyjnie zaplanowanych maszyn. Posiadają zdolność do postrzegania otoczenia, uczenia się i ciągłej rekonfiguracji. Są spełnieniem marzeń inżynierów. Profesor Kriegman podkreśla, że nowe roboty nie tylko rzucają wyzwanie naszej wyobraźni, ale pozwalają symulować mechanizmy ewolucji. Dzięki przyspieszeniu procesów darwinowskich za pomocą komputerów, inżynierowie mogą tworzyć „gatunki” robotów, które nigdy nie powstałyby na deskach kreślarskich. To nowa klasa maszyn, zdolna do funkcjonowania w terenie i radzenia sobie z uszkodzeniami, które inne maszyny wysłałyby na złom. Źródło: Proceedings of the National Academy of Sciences Nasza autorka Magdalena Rudzka Redaktorka i wydawczyni National-Geographic.pl. Wcześniej związana m.in. z National Geographic Traveler i magazynem pokładowym PLL LOT Kaleidoscope. Z wykształcenia humanistka (MISH i SNS PAN), ale to przyroda stanowi jej największą pasję. Szczególnie bliskie są jej ekosystemy słodkowodne, a prawdziwym „konikiem” są ryby. W National-Geographic.pl pisze o swoich przyrodniczych pasjach, nauce i medycynie. Prywatnie ceni sobie podróże po nieoczywistych kierunkach, ze szczególnym sentymentem do Europy Środkowej i Wschodniej.
Czy życie spadło z kosmosu? „Wielka piątka” cegiełek DNA i RNA znaleziona na kolejnej planetoidzie
Czy życie na Ziemi zaczęło się od uderzenia innego ciała niebieskiego? Japońska sonda Hayabusa-2 dostarczyła na to kolejnych dowodów. W przywiezionych przez nią próbkach planetoidy Ryugu odkryto komplet zasad azotowych – fundamentalnych związków, z których zbudowany jest każdy żywy organizm.
Czarne drobinki przywiezione z Ryugu w 2020 roku przez misję Hayabusa-2 ważą zaledwie kilka gramów. Okazało się, że zawierają kompletny zestaw związków potrzebnych do powstania życia. A zatem materia organiczna, która ukształtowała ziemską biosferę, nie musiała powstać bezpośrednio na naszej planecie, lecz mogła zostać na nią dostarczona w wyniku kolizji z ciałami niebieskimi. To odkrycie nie tylko wspiera tzw. teorię panspermii, ale sugeruje, że „cegiełki życia” są powszechne w Układzie Słonecznym. Ryugu to już druga (po Bennu) planetoida, na której wykryto „wielką piątkę” cegiełek życia. „Wielka piątka” cegiełek życia W próbkach z Ryugu znaleziono wszystkie pięć zasad azotowych, które tworzą kwas deoksyrybonukleinowy (DNA) oraz rybonukleinowy (RNA). Wcześniejsze badania wykrywały tylko uracyl. Tym razem znaleziono też pozostałą czwórkę: adeninę, guaninę, cytozynę oraz tyminę. Znalezienie ich wszystkich na jednym obiekcie o szerokości zaledwie 900 metrów dowodzi, że na asteroidach przez miliardy lat mogą krążyć cząsteczki o krytycznym znaczeniu dla powstania życia. Co amoniak robi na planetoidzie? Analiza próbek z Ryugu ujawniła coś jeszcze – zaskakującą korelację między ilością „wielkiej piątki” zasad a stężeniem amoniaku. Jest to odkrycie o tyle istotne, że żaden dotychczas znany model teoretyczny nie przewidywał takiej zależności. Sugeruje to istnienie nieznanego wcześniej szlaku syntezy chemicznej, który zachodził w ekstremalnych warunkach wczesnego Układu Słonecznego. Dzięki porównaniu danych z planetoid Ryugu i Bennu oraz meteorytów znalezionych na Ziemi badacze zauważyli, że choć proporcje składników różnią się w zależności od historii danej skały, ich obecność jest niemal regułą. To pozwala sądzić, że przestrzeń kosmiczna jest bogatym magazynem „półproduktów”, które w odpowiednich warunkach mogą zapoczątkować powstanie życia. Ryugu jako analog wczesnej Ziemi Mimo że obecność zasad azotowych nie oznacza, iż na samej asteroidzie istniało życie, znalezisko to wzmacnia hipotezę o zewnętrznym pochodzeniu organicznego inwentarza naszej planety. Astrobiolodzy podkreślają, że wyłania się z tego wyraźny obraz: materiały organiczne mogą powstawać praktycznie w dowolnym miejscu we Wszechświecie. Ryugu to „kapsuła czasu”, pozwalająca zajrzeć w okres sprzed miliardów lat, kiedy młoda Ziemia była bombardowana przez podobne obiekty. Źródło: Nature Astronomy Nasza autorka Magdalena Rudzka Redaktorka i wydawczyni National-Geographic.pl. Wcześniej związana m.in. z National Geographic Traveler i magazynem pokładowym PLL LOT Kaleidoscope. Z wykształcenia humanistka (MISH i SNS PAN), ale to przyroda stanowi jej największą pasję. Szczególnie bliskie są jej ekosystemy słodkowodne, a prawdziwym „konikiem” są ryby. W National-Geographic.pl pisze o swoich przyrodniczych pasjach, nauce i medycynie. Prywatnie ceni sobie podróże po nieoczywistych kierunkach, ze szczególnym sentymentem do Europy Środkowej i Wschodniej.
Kameleon wśród owadów. Niesamowita metamorfoza różowego pasikonika zaskoczyła badaczy
11 dni – tyle potrzebuje samica pasikonika z Panamy, by z neonowo różowej stać się całkowicie zieloną. To przełomowe odkrycie biologów, którzy po raz pierwszy udokumentowali taką przemianę w obrębie jednego stadium życia owada. Badanie sugeruje, że ta barwna strategia pozwala owadom przetrwać w tropikalnym lesie.
Przenieśmy się na wyspę Barro Colorado w Panamie, gdzie badacze z University of St Andrews oraz innych międzynarodowych instytucji prowadzili obserwacje nocnego życia lasu deszczowego. Ich celem był pasikonik (Arota festae), który specjalnie nie rzuca się w oczy. Jego jasnozielone ciało i szerokie skrzydła idealnie imitują młodą roślinność. Jednak w marcu 2025 roku naukowcy dostrzegli coś niemożliwego: dorosłą samicę o intensywnym, wręcz neonowo różowym kolorze. Od osłupienia do analizy Biolodzy byli zdumieni. Różowe osobniki pasikoników odnotowywano w literaturze naukowej już od 1878 roku, ale niemal zawsze uznawano je za rzadkie, niekorzystne mutacje genetyczne. Uważano, że taki osobnik w zielonym lesie jest skazany na pożarcie przez pierwszego lepszego ptaka. – Znalezienie tego osobnika było prawdziwym zaskoczeniem – przyznał dr Benito Wainwright, główny autor badania. Zespół postanowił baczniej przyjrzeć się temu niezwykłemu owadowi w kontrolowanych warunkach. I na ten temat napisał artykuł, który opublikowano właśnie na łamach „Ecology”. Odblaskowa kamizelka zmienia barwy To, co wydarzyło się w ciągu kolejnych dni w klatce badawczej, wprawiło naukowców w osłupienie. Owad, zamiast pozostać różowym, zaczął powoli zmieniać swoją barwę. Już po czterech dniach intensywny róż wyblakł do pastelowego odcienia. Po jedenastu dniach samica była już całkowicie zielona, stając się nieodróżnialną od typowych przedstawicieli swojego gatunku. Jest to pierwsze w historii nauki zarejestrowane zdarzenie, w którym pasikonik dokonuje pełnej zmiany koloru w obrębie jednego stadium życia. Zazwyczaj stawonogi zmieniają kamuflaż tylko podczas linienia, zrzucając stary pancerz. Tutaj proces zachodził stopniowo. – Można by pomyśleć, że jaskraworóżowy owad w przeważnie zielonym lesie wyróżniałby się dla drapieżników, jak pracownik w kamizelce odblaskowej – zauważył dr Matt Greenwell z University of Reading. Jednak dynamika lasu deszczowego rządzi się innymi prawami. Strategia opóźnionego zielenienia Kluczem do zagadki okazało się zjawisko botaniczne znane jako „opóźnione zielenienie”. Wiele tropikalnych roślin wypuszcza młode liście, które zanim dojrzeją i staną się zielone, przybierają jaskrawe barwy: od białej, przez czerwoną, aż po intensywny róż. Na wyspie Barro Colorado aż jedna trzecia gatunków roślin wykazuje tę cechę przez cały rok. Naukowcy postawili śmiałą hipotezę: różowy kolor Arota festae nie jest błędem, lecz genialnym kamuflażem, który ewoluował, by naśladować właśnie te młode pędy. Owad, upodabniając się do różowego liścia, „ukrywa się w pełnym widoku”. W miarę jak liście w otoczeniu dojrzewają i zielenieją, pasikonik robi dokładnie to samo, dostosowując tempo swojej metamorfozy do cyklu życia lasu. – Zamiast dziwacznego kaprysu genetycznego, może to być w rzeczywistości precyzyjnie dostrojona strategia przetrwania, która śledzi cykl życia liści lasu deszczowego, które ten owad stara się przypominać – mówi dr Wainwright. Nowy rozdział w nauce o kamuflażu Odkrycie to rzuca nowe światło na to, jak zwierzęta eksploatują niezwykle złożone środowiska, jakimi są lasy tropikalne. Badanie to pokazuje, że kamuflaż nie jest statyczną cechą, lecz dynamicznym procesem. – Pomysł, że owad może stopniowo zmieniać kolor, aby dotrzymać kroku liściom, które naśladuje, pokazuje, jak dynamiczny może być las deszczowy, i jest niezwykłym przykładem kamuflażu w działaniu – podsumowuje znaczenie tego odkrycia dr Matt Greenwell. Teraz badacze będą próbowali zrozumieć, co wyzwala zmianę kolorów. Wiadomo, że zachodzi powoli (w ciągu dni lub tygodni), co sugeruje mechanizm morfologiczny, a nie szybką reakcję układu nerwowego, jaką obserwujemy np. u ośmiornic. Źródło: Ecology Nasz autor Szymon Zdziebłowski Dziennikarz naukowy i podróżniczy, z wykształcenia archeolog śródziemnomorski. Przez wiele lat był związany z Serwisem Nauka w Polsce PAP. Opublikował m.in. dwa przewodniki turystyczne po Egipcie, a ostatnio – popularnonaukową książkę „Wielka Piramida. Tajemnice cudu starożytności” o największej egipskiej piramidzie. Miłośnik niewielkich, lokalnych muzeów. Uwielbia długie trasy rowerowe, szczególnie te prowadzące wzdłuż rzek. Lubi poznawać nieznane zakamarki Niemiec, zarówno na dwóch kółkach, jak i w czasie górskiego trekkingu.
Wyrostek robaczkowy jednak nie jest zbędny? Naukowcy znaleźli jego ukrytą funkcję
Karol Darwin uważał go za zbędny i ten pogląd utrzymywał się w medycynie i biologii przez ponad sto lat. Teraz odkrywamy, że wyrostek robaczkowy może być ważnym elementem układu odpornościowego i bezpiecznym schronieniem dla mikrobioty.
Jest niepotrzebny i powoduje same problemy – tak przeważnie myślimy o wyrostku robaczkowym. Ten „nadprogramowy” fragment jelita ślepego uważany był za narząd szczątkowy, zbędną pozostałość po roślinożernych przodkach, nie pełniącą już żadnej roli w organizmie człowieka. Jednak XXI wiek przynosi nowe badania nad wyrostkiem, i to nie tylko u ludzi. Okazuje się, że występuje on u setek gatunków ssaków, a w toku ewolucji powstawał niezależnie aż... 32 razy. A zatem – musiał do czegoś służyć i na pewno nie była to rola marginalna. Zaczynamy ją poznawać. Fenomen ewolucji zbieżnej Najnowsze, intedyscyplinarne badania, rzucają zupełnie nowe światło na rolę wyrostka robaczkowego. Okazuje się, że jego ewolucyjna droga jest znacznie bardziej skomplikowana niż przypuszczano. Pełnił – i wciąż może pełnić – istotną rolę, która przez dekady wymykała się badaczom. Odkryto między innymi, że struktury przypominające wyrostek wyewoluowały niezależnie u co najmniej trzech grup ssaków: naczelnych, torbaczy i siekaczowców (to klad obejmujący gryzonie i zajęczaki). Okazało się, że organ ten pojawił się zupełnie niezależnie co najmniej 32 razy u 361 gatunków. W biologii takie zjawisko nazywamy ewolucją zbieżną. Tak powtarzalny schemat sugeruje, że wyrostek zapewniał jakąś wymierną przewagę adaptacyjną. Jego kształt i położenie w ciałach różnych ssaków mocno się różnią: od długich, cylindrycznych form u ludzi i małp człekokształtnych, przez lejkowaty kształt u koali i wombatów, aż po rozgałęzione struktury u niektórych gryzoni. Taka różnorodność świadczy o tym, że ewolucja wielokrotnie „majstrowała” przy tym organie, dostosowując go do specyficznych potrzeb ekologicznych danego gatunku. Centrum odporności i bezpieczna przystań mikrobioty Współczesna nauka ma dwie, silnie ugruntowane hipotezy na temat roli wyrostka robaczkowego. Pierwsza z nich mówi, że organ ten jest integralną częścią układu odpornościowego. Zawiera tkankę limfatyczną związaną z jelitami (GALT), która prawdopodobnie pełni rolę „poligonu doświadczalnego” dla limfocytów (to jeden z rodzajów komórek odpornościowych). Wyrostek robaczkowy „uczy” ciało rozróżniania między pożytecznymi a groźnymi mikroorganizmami – szczególnie w dzieciństwie, gdy układ odpornościowy jest jeszcze niedojrzały. Produkuje przeciwciała (m.in. immunoglobulinę A), które neutralizują zagrożenia na powierzchniach błon śluzowych. Drugą, fascynującą hipotezą jest funkcja wyrostka jako „schronu” dla mikrobioty. Według niej wewnątrz wyrostka tworzy się biofilm – warstwa złożona z pożytecznych bakterii. W razie infekcji lub innego zdarzenia które niszczy florę bakteryjną (np. antybiotykoterapii), mikroorganizmy ukryte w wyrostku przeżywają ten proces. Po ustąpieniu infekcji służą jako zespół ratunkowy, który szybko zasiedla wyjałowione jelita i przywraca równowagę mikrobiologiczną. Nowe badania rozwiały również obawy dotyczące płodności: usunięcie wyrostka robaczkowego nie wpływa na zdolności rozrodcze kobiet. W niektórych przypadkach odnotowano wręcz wyższą częstotliwość ciąż po appendektomii. Czy wyrostek jest potrzebny w higienicznym świecie? Znaczenie wyrostka w dzisiejszym świecie jest jednak z pewnością mniejsze niż kiedyś. Nasi najdawniejsi przodkowie żyli w środowiskach o niskim poziomie higieny i wysokim ryzyku infekcji żołądkowo-jelitowych. Zdolność do szybkiej regeneracji mikrobioty mogła być czynnikiem decydującym o przeżyciu. Najbardziej radykalną zmianę przyniosło ostatnie stulecie: dostęp do czystej wody, poprawa higieny i wynalezienie antybiotyków drastycznie ograniczyły ryzyka związane z infekcjami przewodu pokarmowego. W tej nowej rzeczywistości presja ewolucyjna, która faworyzowała posiadanie wyrostka, mocno się zmniejszyła. Zatem wyrostek można porównać do trochę nieaktualnej polisy ubezpieczeniowej, która w bezpiecznych warunkach współczesności czasem bywa obciążeniem. Jednak nigdy nie wiadomo, kiedy jego supermoce mogą się przydać. Źródło: The Conversation Nasza autorka Magdalena Rudzka Redaktorka i wydawczyni National-Geographic.pl. Wcześniej związana m.in. z National Geographic Traveler i magazynem pokładowym PLL LOT Kaleidoscope. Z wykształcenia humanistka (MISH i SNS PAN), ale to przyroda stanowi jej największą pasję. Szczególnie bliskie są jej ekosystemy słodkowodne, a prawdziwym „konikiem” są ryby. W National-Geographic.pl pisze o swoich przyrodniczych pasjach, nauce i medycynie. Prywatnie ceni sobie podróże po nieoczywistych kierunkach, ze szczególnym sentymentem do Europy Środkowej i Wschodniej.
Leworęczni faktycznie dominują nad praworęcznymi. Znaleziono wytłumaczenie wieloletniej zagadki
Choć stanowią tylko 10 procent populacji, leworęczni mogą mieć psychologiczną przewagę w walce o sukces. Nowe badania udowadniają, że ich psychika ma jedną, konkretną cechę.
Ludzie leworęczni uważani są często za wyjątkowo zdolnych. Na dowód tej tezy przywołuje się fakt, że „mańkutów” jest statystycznie dużo wśród osób wybitnych: artystów, naukowców czy celebrytów. Ale twardych dowodów na różnicę między lewo- a praworęcznymi dotychczas brakowało. Nowe badanie w końcu udowadnia, że różnica ta naprawdę istnieje. Leworęczni są silniej nastawieni na rywalizację i bardziej odporni na stres. Psychologiczny fundament leworęczności Współczesna nauka od lat próbuje odpowiedzieć na pytanie, dlaczego leworęczność utrzymuje się w ludzkiej populacji na stabilnym poziomie: około 10,6%. Choć w wielu kulturach była stygmatyzowana, a w codzienności często stanowi utrudnienie, ewolucja jej nie wyeliminowała – dlaczego? Najnowsze badanie, opublikowane w prestiżowym czasopiśmie „Scientific Reports” przez zespół psychologów z Uniwersytetu Chieti-Pescara, sugeruje że klucz do tej zagadki wcale nie leży w biologii czy anatomii. Chodzi o specyficzną konstrukcję psychiczną. Leworęczność okazuje się być powiązana z wyższą motywacją do współzawodnictwa oraz większą odpornością na lęk związany z konfrontacją. W toku ewolucji mogło to decydować o przetrwaniu jednostki w sytuacjach kryzysowych. Jak badano leworęcznych? Zespół naukowców przeprowadził dwuetapowe testy na grupie ponad 1100 uczestników. Pierwsza faza opierała się na szczegółowych kwestionariuszach, które pozwoliły wyliczyć tzw. iloraz lateralizacji (LQ), określający stopień dominacji danej strony ciała. Z tej grupy wyłoniono osoby o najsilniej lewo- i prawostronne, a następnie poddano je testom osobowościowym. Badano skłonność do depresji, lęku oraz – co najważniejsze – dążenie do rywalizacji. Kolejny etap przeniósł eksperyment do laboratorium, gdzie 48 osób (połowa lewo- i połowa praworęcznych) wykonywało zadanie fizyczne: tzw. test 9 otworów. Polegał on na jak najszybszym umieszczaniu kołków w tablicy. Wyniki były zaskakujące – w sferze czysto mechanicznej leworęczni wcale nie dominowali. Co więcej, niemal połowa praworęcznych uczestników wykonała zadanie szybciej. To dowodzi, że ewentualna przewaga leworęcznych nie wynika z manualnej sprawności, lecz z procesów zachodzących w umyśle. Hiper-rywalizacja i odporność na stres Kluczowe różnice widać było dopiero w profilach psychologicznych. Osoby leworęczne uzyskały znacząco wyższe wyniki na skali rywalizacji, co oznacza silniejszą wewnętrzną potrzebę wygrywania i udowadniania swoich kompetencji. Badanie wykazało też, że leworęczni mają mniejszą tendencję do unikania rywalizacji w sytuacjach stresowych. Podczas gdy praworęczni częściej rezygnowali z walki o zwycięstwo, jeśli towarzyszył im lęk lub napięcie emocjonalne, to leworęczni potrafili „przebić się” przez dyskomfort psychiczny. Ta cecha sprawia, że w sytuacjach bezpośredniego starcia – zarówno sportowego, jak i społecznego – osoby leworęczne wykazują większą determinację i rzadziej poddają się presji otoczenia, co czyni ich naturalnymi liderami. I to właśnie ta cecha może tłumaczyć, skąd wśród sławnych ludzi jest tak wielu leworęcznych. Praworęczna wspólnota kontra leworęczni indywidualiści Wnioski z tego badania idealnie wpisują się w teorię tzw. strategii stabilnej ewolucyjnie (ESS). Według naukowców, ludzkość wykształciła dwa uzupełniające się i równie skuteczne modele funkcjonowania. Praworęczność dominuje, ponieważ jest optymalna dla współpracy w dużych grupach – ułatwia naukę przez naśladownictwo, używanie wspólnych narzędzi i synchronizację działań. Z kolei leworęczność pełni rolę strategii „indywidualistycznej”, dającej przewagę w sytuacjach jeden na jeden. W świecie zdominowanym przez praworęcznych, leworęczny konkurent jest dla przeciwnika nieprzewidywalny i rzadko spotykany. W połączeniu z wyższą motywacją do walki, pozwala to tej mniejszości nie tylko przetrwać, ale i odnosić sukcesy. Leworęczność nie jest więc „błędem” natury, lecz racjonalnym mechanizmem ewolucji, promującym konkurencyjność tam, gdzie współpraca ustępuje miejsca walce o zasoby. Źródło: Scientific Reports Nasza autorka Magdalena Rudzka Redaktorka i wydawczyni National-Geographic.pl. Wcześniej związana m.in. z National Geographic Traveler i magazynem pokładowym PLL LOT Kaleidoscope. Z wykształcenia humanistka (MISH i SNS PAN), ale to przyroda stanowi jej największą pasję. Szczególnie bliskie są jej ekosystemy słodkowodne, a prawdziwym „konikiem” są ryby. W National-Geographic.pl pisze o swoich przyrodniczych pasjach, nauce i medycynie. Prywatnie ceni sobie podróże po nieoczywistych kierunkach, ze szczególnym sentymentem do Europy Środkowej i Wschodniej.
Nie narzędzie, nie broń, a jednak bezcenne. Co widzieli w kryształach nasi przodkowie? Odpowiedź dały szympansy
Gdy na wybiegu pojawił się przezroczysty kryształ kwarcu, szympansy zachowywały się tak, jakby trafiły na prawdziwy skarb. Samica Manuela oderwała go z postumentu, a inne osobniki nie chciały oddać z miejsc swojego spoczynku. Zwykły kamień nie wywołała takiej reakacji. Naukowcy sprawdzili, co tak bardzo zaintrygowało zwierzęta. Ma to związek z ewolucją człowieka.
Historia naszego zamiłowania do piękna zaczyna się zaskakująco wcześnie. Już 780 tys. lat temu nasi przodkowie, tacy jak Homo erectus, zbierali małe kryształy kwarcu i kalcytu. Znaleziska z Chin, Indii czy RPA potwierdzają, że te kamienie nie służyły jako narzędzia ani broń. Nie były zaostrzone ani przerobione na ozdoby. Przenoszono je jednak na duże odległości do jaskiń i schronień. Dlaczego to robiono? Dla wczesnych ludzi kryształy były zapewne czymś w rodzaju skarbów, również dzisiaj przypisuje się im czasem niezwykłe właściwości. Naukowcy od lat zastanawiali się, co dokładnie przyciągało wzrok naszych przodków do tych obiektów. Czy był to blask, czy może nietypowy kształt? Aby to sprawdzić, badacze postanowili przyjrzeć się naszym najbliższym żyjącym krewnym – szympansom. Na czele zespołu ekspertów stanął prof. Juan Manuel García-Ruiz, krystalograf z Międzynarodowego Centrum Fizyki Donostia w Hiszpanii. Wspólnie opublikowali na ten temat pracę w czasopiśmie „Frontiers in Psychology”. Podglądając małpy Badanie zostało przeprowadzone w ośrodku Rainfer, który jest rezerwatem dla małp położonym w Madrycie w Hiszpanii. Eksperymenty odbyły się w tym miejscu z udziałem dwóch grup uratowanych szympansów (Pan troglodytes), żyjących w środowisku półwolnym. Obserwacje prowadzono głównie z zewnątrz, korzystając z kamer monitoringu oraz specjalnej kryjówki dla badaczy. Małpy podziwiają piękno W pierwszym eksperymencie, nazwanym „Monolitem”, na wybiegu ustawiono dwa postumenty. Na jednym ustawiono duży, przezroczysty kryształ kwarcu o wadze ponad 3 kg. Na drugim umieszczono zwykły, brązowy kamień o podobnej wielkości. Reakcja szympansów była natychmiastowa i jednoznaczna. Zwierzęta poświęciły znacznie więcej czasu na badanie kryształu niż zwykłej skały. Samica alfa, Manuela, z wielkim trudem oderwała kwarc od podstawy i zabrała go na podest, by się nim bawić. Inne osobniki, jak samiec Yvan, zaniosły go nawet do swoich legowisk. Przez kolejne dwa dni małpy oglądały kryształ pod światło, obracały go w dłoniach i lizały. Zwykły kamień porzuciły w trawie już po kilku minutach. Skarby wśród kamieni – test nr 2 Kolejne testy miały wyjaśnić, co konkretnie przyciąga szympansy do kryształów. Badacze zmieszali małe kryształy ze zwykłymi otoczakami. Małpy w kilka sekund wyłowiły „skarby” spośród mniej atrakcyjnych kamieni. Nawet jeśli kryształ był nieprzezroczysty, ale miał geometryczny kształt, wzbudzał zainteresowanie. Co przyciąga małpy do kryształów? Naukowcy odkryli dwa główne „magnesy” przyciągające uwagę szympansów: przezroczystość; geometrię. W świecie przyrody proste linie i płaskie powierzchnie są bardzo rzadkim fenomenem. Natura kocha krzywizny i nieregularność. Kryształ, ze względy na swoją formę, odbiega od tej reguły. Przodkowie człowieka a kryształy Wyniki badania sugerują, że fascynacja kryształami nie jest tylko ludzką cechą, ale ma podłoże ewolucyjne. Analiza zachowania szympansów pozwala nam lepiej zrozumieć, jak rodziła się ludzka zdolność do abstrakcyjnego myślenia. Zbieranie przedmiotów „bezużytecznych”, ale ładnych, mogło być pierwszym krokiem do stworzenia sztuki i religii. Jak piszą badacze: „Złożona z powtarzalnych wzorów struktura kryształów zaoferowała umysłowe wzorce, stanowiące fundament dla artystycznej abstrakcji”. Fascynacja tymi obiektami mogła stymulować rozwój mózgu i umiejętność rozpoznawania wzorców. Źródło: Frontiers in Psychology Nasz autor Szymon Zdziebłowski Dziennikarz naukowy i podróżniczy, z wykształcenia archeolog śródziemnomorski. Przez wiele lat był związany z Serwisem Nauka w Polsce PAP. Opublikował m.in. dwa przewodniki turystyczne po Egipcie, a ostatnio – popularnonaukową książkę „Wielka Piramida. Tajemnice cudu starożytności” o największej egipskiej piramidzie. Miłośnik niewielkich, lokalnych muzeów. Uwielbia długie trasy rowerowe, szczególnie te prowadzące wzdłuż rzek. Lubi poznawać nieznane zakamarki Niemiec, zarówno na dwóch kółkach, jak i w czasie górskiego trekkingu.
Twarz „Małej Stopy” po cyfrowej rekonstrukcji. Tak wyglądał nasz przodek sprzed 3,5 mln lat
„Mała Stopa”, jeden z najstarszych i najbardziej kompletnych szkieletów hominina, doczekała się cyfrowej rekonstrukcji twarzy. Dzięki skanom o niezwykle wysokiej rozdzielczości naukowcy odtworzyli jej rysy po ponad 3,5 mln lat. Wyniki analiz sugerują, że historia ewolucyjna tego australopiteka może być bardziej złożona, niż dotąd zakładano. To odkrycie może zmienić sposób patrzenia na początki człowieka.
To skamieniałość jest absolutnie unikatowa. Jest to najpełniejszy szkielet wczesnego hominina, jaki kiedykolwiek znaleziono. Niestety jego twarz została zniekształcona przez miliony lat procesów geologicznych, których nie dało się skorygować metodami rekonstrukcji fizycznej. Dlatego naukowcy musieli wykorzystać w tym celu bardzo zaawansowane metody badawcze. Ich wynik przedstawili na łamach. Okoliczności odkrycia „Małej Stopy” Szkielet odkryto w jednej jaskiń Wits Sterkfontein, położonych około 40 km na północny zachód od Johannesburga w Republice Południowej Afryki, na terenie wpisanego na listę światowego dziedzictwa UNESCO jako „Kolebka Ludzkości”. Odkrycie tego szkieletu tak naprawdę dokonało się w momencie analizy kości w magazynie. W 1994 roku Ronald J. Clarke zidentyfikował cztery kości lewej stopy należące do hominida. P.V. Tobiasa okrzyknął znalezisko mianem „Małej Stopy” ze względu na niewielki rozmiar zidentyfikowanej... stopy. Dopiero w kolejnych latach do tych kostek dokooptowano resztę szkieletu, która należała do tej samej istoty, która otrzymała naukową nazwę Australopithecus prometheus. Skanowanie daje twarz homininowi Wykorzystując skanowanie synchrotronowe o wysokiej rozdzielczości w synchrotronie Diamond Light Source w Wielkiej Brytanii oraz zaawansowane techniki rekonstrukcji wirtualnej, międzynarodowy zespół badawczy pod kierownictwem dr Amelie Beaudet z Uniwersytetu w Cambridge oraz francuskiego CNRS i prof. Dominica Stratforda z Uniwersytetu Witwatersrand (RPA) oraz Uniwersytetu Stony Brook (USA) zrekonstruował cyfrowo kości twarzy „Małej Stopy” z rozdzielczości 21 mikronów. Praca nad tym zadaniem trwała 5 lat. Synchrotrony są używane też do analizy fizykochemicznej artefaktów archeologicznych, tak jak to miało miejsce niedawno w przypadku broni z epoki brązu. W ten sposób udało się stworzyć jedną z najpełniejszych znanych rekonstrukcji twarzy australopiteka. Eksperci wskazują, że twarz jest kluczowym obszarem anatomicznym dla zrozumienia, jak homininy adaptowały się do otoczenia. Eksperci przeanalizowali dziewięć liniowych pomiarów twarzy i zastosowali trójwymiarową morfometrię geometryczną, aby porównać „Małą Stopę” z twarzami kilku innych żyjących małp człekokształtnych, a także z trzema innymi skamieniałościami australopiteka. Wśród nich znalazł się młodszy okaz z Republiki Południowej Afryki i dwa okazy etiopskie. Co wynika z tej analizy? Co skany wnoszą do poznania australopiteków? Wyniki pokazują, że ogólny rozmiar twarzy, kształt i wymiary oczodołów oraz ogólna budowa twarzy „Małej Stopy” bardziej przypominają skamieniałości wschodnioafrykańskie (do których należy na przykład słynna Lucy) niż młodsze okazy z RPA. – Ta prawidłowość jest nieoczekiwana, biorąc pod uwagę geograficzne pochodzenie Małej Stopy i sugeruje bardziej dynamiczną historię ewolucyjną niż wcześniej zakładano – mówi dr Beaudet. W czasie badania zidentyfikowano też dowody na presję selekcyjną działającą na okolicę oczu, co może być związane ze zmianami w zdolności widzenia. Wniosek dotyczący „Małej Stopy” jest następujący: może reprezentować linię blisko spokrewnioną z populacjami wschodnioafrykańskimi, podczas gdy późniejsze południowoafrykańskie homininy rozwinęły bardziej charakterystyczne cechy twarzy w wyniku lokalnych procesów ewolucyjnych. Badania kształtu twarzy tego hominina pokazują, że wykazuje ona morfologię pośrednią między wzorcami obserwowanymi u dzisiejszych małp człekokształtnych (goryli i szympansów) a wzorcem ludzkim (Homo). Jej twarz różni się od ludzkiej tym, że jest bardziej masywna i wysunięta do przodu. Twarz to tylko początek Na razie zrekonstruowano tylko twarz, a nie całą czaszkę. W miarę jak będą kontynuowane dalsze wirtualne rekonstrukcje, naukowcy mają nadzieję pogłębić naszą wiedzę na temat tego, jak wczesne homininy poruszały się, wchodziły w interakcje i ewoluowały w Afryce. – Twarz to tylko część historii. Inne części czaszki, zwłaszcza mózgoczaszka, pozostają zniekształcone przez deformację plastyczną i będą wymagały podobnej cyfrowej rekonstrukcji, aby lepiej zrozumieć rozmiar i organizację mózgu u tego wczesnego hominina – kończy dr Beaudet. Źródło: Comptes Rendus Palevol Nasz autor Szymon Zdziebłowski Dziennikarz naukowy i podróżniczy, z wykształcenia archeolog śródziemnomorski. Przez wiele lat był związany z Serwisem Nauka w Polsce PAP. Opublikował m.in. dwa przewodniki turystyczne po Egipcie, a ostatnio – popularnonaukową książkę „Wielka Piramida. Tajemnice cudu starożytności” o największej egipskiej piramidzie. Miłośnik niewielkich, lokalnych muzeów. Uwielbia długie trasy rowerowe, szczególnie te prowadzące wzdłuż rzek. Lubi poznawać nieznane zakamarki Niemiec, zarówno na dwóch kółkach, jak i w czasie górskiego trekkingu.
Oto jak powstały oczy u ludzi i innych kręgowców. To opowieść o cyklopie sprzed 600 mln lat
Naukowcy odkryli, że współczesny wzrok u ludzi i innych kręgowców narodził się z „trzeciego oka”, które dziś skrywamy głęboko w mózgu. A naszym przodkiem jest niewielki organizm, którego można określić mianem „cyklopa”. Te wnioski również rewulocjonizują naszą wiedzę o mózgu.
Oczy określane są „zwierciadłami duszy” i kluczowym narządami naszego ciała, które pozwalają na postrzeganie świata. Ich budowa jest niezwykle złożona. Dlatego do dzisiaj trwają dyskusje, kiedy i dlaczego powstały w toku ewolucji. Naukowcy z Uniwersytetu w Lund i Uniwersytetu w Sussex w najnowszym badaniu postanowili zrozumieć jak powstały oczy u kręgowców i wyjaśnić, dlaczego budowa ich siatkówki oraz sposób jej rozwoju różnią się tak drastycznie od oczu innych zwierząt. Wnioski opublikowali w „Current Biology”. – Wyniki są zaskakujące. Wywracają do góry nogami nasze rozumienie ewolucji oka i mózgu – mówi Dan-E. Nilsson, emerytowany profesor biologii sensorycznej na Uniwersytecie w Lund i jeden z autorów publikacji. Pochodzimy od cyklopów, ale malutkich Co udało się ustalić? Współczesne oczy kręgowców wyewoluowały z jednego, środkowego oka (tzw. oka medianalnego), a nie z oczu bocznych naszych najdawniejszych przodków, jak wcześniej uważano. Pradawny, robakowaty organizm, żyjący 600 milionów lat temu, utracił parzyste oczy boczne z powodu osiadłego trybu życia, zachowując jedynie centralny „czujnik” światła na szczycie głowy. Kiedy nasi przodkowie ponownie zaczęli aktywnie pływać, to właśnie fragmenty tego „oka cyklopa” przesunęły się na boki. To wyjaśnia, dlaczego siatkówka kręgowców rozwija się bezpośrednio z mózgu, podczas gdy u owadów czy kałamarnic powstaje ona ze skóry. „Wędrujące” oczy. Ich losy nie są proste Coraz spokojniejszy tryb życia sprawił, że robakopodobne stworzenie nie potrzebowało już par oczu, dlatego utraciły tę funkcję w toku ewolucji. Zwierzę zachowało jednak grupę komórek światłoczułych pośrodku głowy. Komórki te rozwinęły się w małe, prymitywne oko środkowe, które mogło rozpoznawać dzień i noc oraz wyczuwać, co jest w górze, a co w dole. W ciągu kolejnych milionów lat nasz odległy przodek ponownie zaczął prowadzić aktywny, pływacki tryb życia, co zwiększyło zapotrzebowanie na parę oczu. Z części małego oka środkowego rozwinęły się nowe, parzyste oczy. Szyszynka to pozostałość po praoku Naukowcy ustalili też, że szyszynka w naszych mózgach jest bezpośrednią pamiątką po pradawnym oku środkowym i jest podobna do… siatkówki – zawiera komórki niemal identyczne z pręcikami i czopkami, a także komórki glejowe typowe dla oka. Zdolność szyszynki do regulowania snu poprzez produkcję melatoniny jest bezpośrednim spadkiem po naszym przodku, „cyklopie”. – Teraz w końcu rozumiemy, dlaczego oczy kręgowców różnią się tak radykalnie od oczu wszystkich innych grup zwierząt, takich jak owady i kałamarnice. Błona naszych oczu – siatkówka – rozwinęła się z mózgu, podczas gdy oczy owadów i kałamarnic mają swój początek w skórze po bokach głowy – mówi Dan-E. Nilsson. Metody badań – sporo narzędzi Najnowsze wyniki były możliwe dzięki zastosowaniu szeregu metod badawczych. Były to: Analiza genetyczna. Porównano „odciski palców” genów w poszczególnych komórkach siatkówki i szyszynki u różnych gatunków, co wykazało, że oba narządy mają niemal identyczny skład cząsteczkowy. Badania anatomiczne i fizjologiczne. Za pomocą mikroskopii elektronowej i pomiarów aktywności elektrycznej odkryto, że specyficzne obwody neuronowe (np. komórki dwubiegunowe) w naszych oczach działają na podobnych zasadach, jak oko środkowe. Zapis kopalny. Prześledzono ewolucyjny rozwój oczu bezpośrednio z mózgu oraz przeanalizowano skamieniałości wczesnych strunowców. Źródło: Current Biology Nasz autor Szymon Zdziebłowski Dziennikarz naukowy i podróżniczy, z wykształcenia archeolog śródziemnomorski. Przez wiele lat był związany z Serwisem Nauka w Polsce PAP. Opublikował m.in. dwa przewodniki turystyczne po Egipcie, a ostatnio – popularnonaukową książkę „Wielka Piramida. Tajemnice cudu starożytności” o największej egipskiej piramidzie. Miłośnik niewielkich, lokalnych muzeów. Uwielbia długie trasy rowerowe, szczególnie te prowadzące wzdłuż rzek. Lubi poznawać nieznane zakamarki Niemiec, zarówno na dwóch kółkach, jak i w czasie górskiego trekkingu.
Potrafią wstrzymać oddech na kilka minut. Ten lud przystosował się do życia pod wodą
Ludność Bajau od pokoleń żyje w ścisłej symbiozie z morzem. To społeczność z Azji Południowo-Wschodniej, która zasłynęła niezwykłymi zdolnościami nurkowania na jednym oddechu. Badania naukowe pokazują, że ich organizmy wykazują realne adaptacje fizjologiczne i genetyczne związane z życiem w warunkach niedotlenienia.
Spis treści: Bajau – kim są morscy nomadzi? Wyjątkowe umiejętności nurkowania Adaptacje fizjologiczne – rola śledziony Adaptacje genetyczne – co odkryli naukowcy? Mit o „ludziach ze skrzelami” Bajau jako przykład współczesnej ewolucji człowieka Żyją głównie na wodach Filipin, Malezji i Indonezji. Tradycyjnie zamieszkiwali łodzie lub domy na palach, a ich codzienność przez stulecia była nierozerwalnie związana z rybołówstwem, połowem mięczaków i polowaniem podwodnym. Współcześnie część społeczności prowadzi bardziej osiadły tryb życia, jednak kulturowa tożsamość Bajau nadal silnie związana jest z morzem. Bajau – kim są morscy nomadzi? Bajau (Sama-Bajau, Badjao, Badżawowie) to grupa etniczna określana często mianem „morskich nomadów”. Ich tradycyjny model życia opierał się na stałej mobilności – przemieszczali się między wyspami i lagunami, żyjąc na łodziach zwanych lepa-lepa. Morze było dla nich nie tylko źródłem pożywienia, lecz także przestrzenią społeczną, duchową i ekonomiczną. W przeciwieństwie do wielu społeczności lądowych Bajau przez setki lat funkcjonowali w środowisku, w którym kluczową umiejętnością było nurkowanie bez sprzętu. To właśnie ten styl życia stał się impulsem do badań nad możliwą adaptacją ewolucyjną. Wyjątkowe umiejętności nurkowania Bajau są uznawani za jednych z najlepszych freediverów (nurków wstrzymujących oddech) na świecie. Tradycyjnie nurkowali w poszukiwaniu: ryb, pereł, ogórków morskich, skorupiaków. Niektórzy członkowie społeczności osiągają głębokości kilkudziesięciu metrów, pozostając pod wodą przez kilka minut bez aparatu tlenowego. Kluczowe jest tu zrozumienie, że nie chodzi wyłącznie o trening. Oprócz praktyki istotne znaczenie mają także uwarunkowania fizjologiczne. Warto jednak zaznaczyć, że często powtarzana informacja, jakoby Bajau spędzali „60% czasu pracy pod wodą”, nie ma jednoznacznego potwierdzenia w literaturze naukowej. Nurkowanie jest integralną częścią ich zajęć, lecz dokładne proporcje zależą od regionu i trybu życia danej społeczności. Adaptacje fizjologiczne – rola śledziony Najbardziej znanym odkryciem jest fakt, że Bajau mają średnio większą śledzionę niż sąsiednie populacje lądowe. Dlaczego śledziona jest tak ważna? Śledziona pełni funkcję magazynu krwi bogatej w tlen. W sytuacji niedotlenienia – np. podczas zanurzenia – może się kurczyć i uwalniać dodatkową porcję czerwonych krwinek do krwiobiegu. To zwiększa zdolność transportu tlenu i wydłuża czas przebywania pod wodą. Mechanizm ten jest elementem tzw. odruchu nurkowego ssaków – naturalnej reakcji organizmu na zanurzenie twarzy w wodzie i wstrzymanie oddechu. U Bajau efekt ten może być silniejszy dzięki większej objętości śledziony. Badania wykazały, że nawet osoby z tej społeczności, które nie nurkują zawodowo, mają powiększoną śledzionę. Sugeruje to, że nie jest to wyłącznie efekt treningu, lecz może mieć podłoże genetyczne. Adaptacje genetyczne – co odkryli naukowcy? Analizy genetyczne wskazują na obecność wariantów genów powiązanych z regulacją funkcji śledziony oraz reakcji organizmu na niedotlenienie (hipoksję). Wśród badanych genów zwrócono uwagę m.in. na: PDE10A – gen związany z regulacją hormonów tarczycy, które mogą wpływać na wielkość śledziony, BDKRB2 – gen powiązany z odpowiedzią naczyń krwionośnych na niedotlenienie. Naukowcy podkreślają jednak, że mówimy o wielogenowym charakterze adaptacji. Nie istnieje pojedynczy „gen nurkowania”. To złożona kombinacja wariantów genetycznych, które w warunkach określonego stylu życia mogły być premiowane przez dobór naturalny. Ewolucja czy trening? Co naprawdę odpowiada za zdolności Bajau Często pojawia się uproszczenie, że „ewolucja obdarzyła Bajau supermocami”. W rzeczywistości proces ten jest znacznie bardziej złożony. Ewolucja nie działa celowo. Jeśli dana cecha – np. większa śledziona – zwiększa szanse przeżycia i reprodukcji w określonym środowisku, może stopniowo stawać się częstsza w populacji. W przypadku Bajau środowiskiem selekcyjnym było życie wymagające regularnego nurkowania i pracy w warunkach hipoksji. Nie można jednak pominąć roli: intensywnego treningu od najmłodszych lat, adaptacji układu oddechowego, zmian w tolerancji na podwyższony poziom dwutlenku węgla, uwarunkowań kulturowych i dietetycznych. To współdziałanie biologii i środowiska. Mit o „ludziach ze skrzelami” W przestrzeni medialnej i internetowej pojawiają się sensacyjne teorie, jakoby Bajau mieli „przodków ze skrzelami”. Nie ma na to żadnych dowodów. Człowiek jako gatunek nie posiada ani nie posiadał struktur anatomicznych pozwalających na oddychanie pod wodą. Takie narracje mają charakter mitologiczny lub marketingowy i nie znajdują potwierdzenia w genetyce ani antropologii. Bajau jako przykład współczesnej ewolucji człowieka Przypadek Bajau jest szczególnie interesujący dla biologów ewolucyjnych, ponieważ pokazuje, że adaptacje do środowiska mogą zachodzić stosunkowo szybko w skali ewolucyjnej. Podobne zjawiska obserwuje się u: Tybetańczyków przystosowanych do życia na dużych wysokościach, mieszkańców Andów czy mieszkańców Etiopii żyjących w warunkach przewlekłej hipoksji. U Bajau presja środowiskowa była jednak związana nie z wysokością, lecz z częstym przebywaniem pod wodą. Źródło: National Geographic Polska Nasz ekspert Łukasz Załuski Od ponad 20 lat opowiada o świecie – jego historii, nauce i miejscach, do których warto wyruszyć z otwartą głową. Jest redaktorem naczelnym „National Geographic Polska” oraz National-Geographic.pl. Wcześniej kierował m.in. „Focusem”, „Focusem Historia” czy „Sekretami Nauki”, konsekwentnie rozwijając tematykę popularnonaukową i podróżniczą. Jest inicjatorem projektu pierwszej naukowej rekonstrukcji wizerunków władców z dynastii Jagiellonów. Po godzinach miłośnik gimnastyki sportowej, książek kryminalnych i europejskich stolic.