Czym były kangury-giganty? Naukowcy odkryli tajemnicę skaczących kolosów sprzed tysięcy lat
Kangury większe niż niedźwiedzie? Takie zwierzęta żyły w Australii tysiące lat temu. Choć przez lata wątpiono w ich zdolność do skakania, teraz pojawił się przełom. Ćwierćtonowe kangury być może kicały, chociaż inaczej niż ich dzisiejsi krewni.
Dzisiejsze kangury to największe żyjące ssaki poruszające się za pomocą skoków. Samce kangura rudego ważą maksymalnie około 90 kilogramów. Są one ponad dwukrotnie lżejsze niż ich wymarli, gigantyczni krewni z plejstocenu, którzy żyli jeszcze kilkanaście tysięcy lat temu. Czy gigantyczne kangury naprawdę potrafiły skakać jak dzisiejsze? Ścięgna współczesnych kangurów działają jak sprężyny, które bardzo wydajnie magazynują energię. Dzięki temu potrafią skakać na bardzo długie dystanse. Kości ich stóp posiadają specjalne wzmocnienia strukturalne odporne na duże przeciążenia. W porównaniu do swoich przodków, dzisiejsze kangury są mistrzami szybkości. Naukowcy długo sądzili, że wymarłe olbrzymy nie potrafiły kicać. W publikacji na łamach „Scientific Reports” dowodzą jednak czegoś innego. Kangury wielkości niedźwiedzi W epoce plejstocenu, trwającej od około 2,6 miliona do 11 700 lat temu, po Australii chodziły kangury z rodzaju Protemnodon, które ważyły nawet 250 kilogramów. Dla porównania, dzisiejszy największy kangur rudy waży zaledwie około 90 kilogramów. Przez lata badacze sądzili, że tak wielkie zwierzęta po prostu nie mogły skakać. Starsze modele matematyczne sugerowały, że granica masy dla dwunożnego skoku to około 160 kilogramów. Powyżej tej wagi kości i ścięgna miałyby rzekomo pękać pod wpływem ogromnych przeciążeń. Uważano więc, że te olbrzymy były skazane na powolne kroczenie na czterech nogach lub specyficzny chód. Teorie te stawiały Protemnodona w roli powolnego, ociężałego kolosa. Biomechaniczne śledztwo w skamieniałościach Zespół pod kierownictwem Megan Jones z Uniwersytetu w Manchesterze, postanowił sprawdzić te założenia bezpośrednio na materiale kopalnym. Naukowcy zbadali 134 okazy, w tym 40 cennych kości wymarłych gatunków. – Wcześniejsze szacunki opierały się na prostym powiększeniu współczesnych kangurów (…). Nasze odkrycia pokazują, że te zwierzęta nie były po prostu większymi wersjami dzisiejszych kangurów, ale miały inną budowę, która pomagała im radzić sobie z ich ogromnymi rozmiarami – tłumaczy Jones. Eksperci skupili się na dwóch kluczowych elementach mechaniki ruchu: wytrzymałości kości śródstopia oraz miejscu na ścięgna w pięcie. Czwarta kość śródstopia u kangurów pełni rolę głównej dźwigni podczas wybicia. Badacze dokładnie mierzyli jej grubość, długość oraz odporność na zginanie. Analizowali też kość piętową, aby sprawdzić, czy zmieściłoby się na niej ścięgno o mocy wystarczającej do udźwignięcia 250 kilogramów. Krótki zryw po życie Wyniki analiz biomechanicznych przyniosły przełomowy dowód. Okazało się, że kości Protemnodona były znacznie mocniejsze, niż wymagałby tego sam proces skakania. Ich pięty posiadały również wystarczająco dużo miejsca, by pomieścić potężne ścięgna Achillesa. Dowiedziono, że skakanie było mechanicznie możliwe nawet dla najcięższych kolosów, co wcześniej uważano za niemożliwe. – Zwierzęta te prawdopodobnie wykorzystywały swoją zdolność do szybkiego pokonywania nierównego terenu lub do ucieczki przed niebezpieczeństwem – mówi dr Katrina Jones, współautorka publikacji z Uniwersytetu Bristolskiego. Kangury-giganty nie kicały zatem na długie dystanse, bo byłoby to dla nich skrajnie nieefektywne energetycznie, potrafiły to robić w krótkich seriach. Taki nagły, szybki zryw był kluczowy dla przetrwania. Zapewne pozwalał gigantom uciec przed drapieżnikami, takimi jak wymarłe lwy workowate. Podobnie jak dzisiejsze małe gryzonie, wielkie kangury używały skoku jako „trybu awaryjnego” w obliczu bezpośredniego zagrożenia. Źródło: Scientific Reports 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.
Czego polscy naukowcy szukają na Grenlandii? To „niezbadana kraina z wielkim potencjałem”
Na północno-wschodniej Grenlandii polski paleontolog dr Grzegorz Niedźwiedzki odkrywa skamieniałości, które mogą całkowicie odmienić naszą wiedzę o ewolucji czworonogów. Wyprawa zaplanowana na 2026 rok może przynieść kolejne przełomy… ale to nie takie proste. Czego naukowcy tam szukają?
Największa wyspa świata to obecnie gorący temat. Nie tylko przez aspekt polityczny, ale także naukowy – lodowa Grenlandia kryje skamieniałości, które mogą zmienić podręczniki. Grzegorz Niedźwiedzki w ciągu ostatnich 12 lat był już tam pięć razy, a trzykrotnie kierował ekspedycją badawczą. Teraz chce wyruszyć jeszcze raz, ale amerykańskie zakusy mogą pokrzyżować mu plany. Trudne warunki odstraszają badaczy Ekspedycje paleontologiczne prowadzone przez dr. Grzegorza Niedźwiedzkiego na Grenlandii to ekstremalna walka z surową naturą. Tereny północno-wschodniej części wyspy to polarna, górzysta pustynia, całkowicie pozbawiona roślinności. W takich warunkach naukowcy zmuszeni są do samodzielnego poruszania się i często pokonują nawet 30 kilometrów dziennie z całym sprzętem na plecach. Bez szlaków, bez infrastruktury, z ograniczonym dostępem do środków transportu – tylko helikopterem można dotrzeć w dalsze rejony. Paleontolog opowiada PAP, że noclegi odbywają się pod gołym niebem lub w namiotach, w pełnej samowystarczalności. Wyprawy trwają nawet pięć tygodni, a ich sukces zależy od pogody i gotowości zespołu do przetrwania w całkowitym odosobnieniu. Przełomowe polskie znaleziska z wyspy Ymer – czworonogi sprzed 350 mln lat W latach 2022 i 2024 ekspedycje pod kierunkiem dr. Niedźwiedzkiego skupiły się na wyspie Ymer u wybrzeży Grenlandii, gdzie zespół natrafił na stanowisko z okresu dewonu, czyli sprzed 420–350 mln lat. Choć obszar badawczy liczył zaledwie 20 na 50 metrów, naukowcy zebrali ogromną ilość skamieniałości wczesnych czworonogów – rybopłazów, które są formami przejściowymi między rybami a płazami. – Podręczniki będą do zmiany – zapowiada naukowiec. Według Niedźwiedzkiego skala odkryć ma potencjał, by zrewolucjonizować dotychczasową wiedzę na temat ewolucji kręgowców. Stanowisko jest tak bogate, że zgromadzony materiał starczy na dekady analiz i badań. To nie jedyne odkrycia: znaleziono tam m.in. wiele warstw skamieniałości ryb, które mogą zdominować przyszłe badania paleontologiczne, czy szczątki prassaka sprzed 215 mln lat. Ekspedycja 2026 zagrożona przez napięcia geopolityczne Kolejna wyprawa na Grenlandię planowana jest na przełom lipca i sierpnia 2026 roku. Jej realizacja zależy jednak od rozwoju sytuacji geopolitycznej, w szczególności relacji między Stanami Zjednoczonymi a Danią. Grenlandia, jako terytorium zależne Danii, znajduje się pod czujnym okiem władz. Już w poprzednich latach skutkowało to wizytami duńskich żołnierzy kontrolujących legalność badań. Zakusy prezydenta Trumpa chcącego przejąć kontrolę nad wyspą nie są bowiem niczym nowym. Mówił już o nich w trakcie pierwszej kadencji. Niedźwiedzki opowiada, że już w poprzednich latach lokalni żołnierze sprawdzali przygotowanie, dokumenty ekipy i to, czy faktycznie badacze zajmują się wykopaliskami, a nie np. szukają cennych dla Stanów Zjednoczonych minerałów. Jak zaznacza dr Niedźwiedzki, ewentualne zamknięcie cywilom dostępu części Grenlandii dla z powodu napięć międzynarodowych mogłoby uniemożliwić realizację ekspedycji. Naukowiec pozostaje jednak w kontakcie z lokalną administracją i monitoruje sytuację, mając nadzieję na kontynuację badań. Marzenie z dzieciństwa, które doprowadziło do wielkich odkryć Dr Grzegorz Niedźwiedzki zainteresował się Grenlandią jako dziecko – zbierając znaczki z wymarłymi zwierzętami. Szczególne wrażenie zrobiła na nim rekonstrukcja ichtiostegi – wczesnego rybopłaza, przodka współczesnych czworonogów, który żył właśnie na tej wielkiej wyspie. Fascynacja tym organizmem ukształtowała jego pasję i ostatecznie doprowadziła do udziału w ekspedycji, podczas której w 2015 roku znalazł fragment czaszki tego wyjątkowego zwierzęcia. To symboliczny moment, w którym dziecięce marzenie przekształciło się w naukowe odkrycie o potencjalnie globalnym znaczeniu. Niedźwiedzki wierzy, że Grenlandia to miejsce jeszcze niewyeksplorowane, kryjące wiele tajemnic ewolucji życia na Ziemi. Źródło: naukawpolsce.pl 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.
Tajemnica słojów Darwina rozwiązana. Co skrywa się w ich wnętrzu?
200-letnie okazy zebrane przez Karola Darwina zostały zbadane po raz pierwszy – i to bez otwierania słojów, w których były przechowywane od czasów jego podróży na HMS Beagle. Jak wreszcie udało się do nich „zajrzeć” i co skrywają? Jak niegdyś konserwowano okazy?
Naukowcy z Muzeum Historii Naturalnej w Londynie przeprowadzili szczegółową analizę chemiczną 46 historycznych okazów pochodzących z podróży Karola Darwina. Słoje przechowywane są od niemal 200 lat i wreszcie udało się je zbadać bez konieczności naruszania ich konstrukcji. Chodziło o to, by określić skład płynów konserwujących i móc lepiej chronić bezcenne zbiory... Tylko jak to zrobić? Co znajduje się w słojach pozostawionych przez Darwina? Karol Darwin wyruszył w swoją podróż – podczas której zebrał obserwacje kluczowe dla rozwoju teorii ewolucji – w 1831 roku. Na wyprawie towarzyszyli mu także inni przyrodnicy i wszyscy przywieźli z niej mnóstwo zakonserwowanych okazów, wśród których znalazły się ssaki, gady, ryby, meduzy i krewetki. Wciąż znajdują się one w Londynie: w Muzeum Historii Naturalnej. W czym są jednak zanurzone i jak długo pozostaną „w całości”? Tego chcieli dowiedzieć się naukowcy. Nie było jednak mowy o otwieraniu zamkniętych przez niemal 200-lat słojów. To mogłoby prowadzić do utleniania się płynów i zniszczenia okazów. Ta nowa technologia ratuje muzealników Należało wymyślić coś, co pozwoli zbadać zawartość słoja… od zewnątrz. Odpowiedzią okazała się technologia znana jako SORS (z ang. Spatially Offset Raman Spectroscopy), czyli spektroskopia Ramana z przesunięciem przestrzennym. Polega ona na analizie zmian długości fali światła laserowego odbitego od badanej próbki. SORS pozwala na identyfikację składu chemicznego płynów znajdujących się zamkniętych, nieprzezroczystych pojemnikach – takich jak stare słoje muzealne. Metoda ta została została zastosowana po raz pierwszy w historii. Próba zakończyła się sukcesem: okazało się, że naukowcy są w stanie poprawnie określić skład płynu nawet w 80% przypadków, a w kolejnych 15% częściowo go zidentyfikować. SORS pozwala także określić rodzaj szkła lub plastiku, z jakiego wykonano pojemnik, dostarczając cennych informacji o ewolucji metod przechowywania. Według szacunków, na całym świecie w muzeach znajduje się ponad 100 mln okazów zakonserwowanych w cieczy. Dlatego możliwość ich analizy bez naruszania integralności ma ogromne znaczenie dla ochrony dziedzictwa przyrodniczego. W czym 200 lat temu przechowywano okazy? Na przestrzeni XIX i XX wieku metody konserwacji eksponatów przyrodniczych ulegały znaczącym zmianom. Początkowo dominowały proste roztwory alkoholowe. Z czasem wprowadzano coraz bardziej zaawansowane mieszanki chemiczne, by lepiej zabezpieczyć tkanki. Ssaki i gady zazwyczaj utrwalano w formalinie i przechowywano w etanolu, natomiast bezkręgowce można było przechowywać w formalinie, roztworach buforowych lub mieszankach zawierających dodatki takie jak glicerol. Muzea na całym świecie świętują – Do tej pory zrozumienie, jaki płyn konserwujący znajduje się w każdym słoiku, wiązało się z koniecznością jego otwarcia, co groziło parowaniem, skażeniem i narażeniem próbek na działanie czynników środowiskowych. Ta technika pozwala nam monitorować i pielęgnować te bezcenne próbki bez naruszania ich integralności – mówi dr Sara Mosca z STFC Central Laser Facility, w którym powstała nowa metoda badawcza. – Poznanie i zrozumienie płynu, w którym przechowywane są okazy, ma ogromne znaczenie dla sposobu, w jaki dbamy o zbiory i przechowujemy je na potrzeby przyszłych badań w nadchodzących latach – dodaje Wren Montomery, technik Muzeum Historii Naturalnej w Londynie. Źródła: UK Research and Innovation, ACS Omega 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 Homo habilis jest naszym przodkiem? Pojawiły się wątpliwości
Przez dziesięciolecia naukowcy uważali go za pierwszego przedstawiciela naszej rodziny. Nowo odkryty szkielet z Kenii pokazuje jednak, że „człowiek zręczny”, czyli Homo habilis wcale nie przypominał nas tak bardzo, jak sądziliśmy. To odkrycie wywraca do góry nogami naszą wiedzę o ewolucji człowieka.
Homo habilis od kilku dekad zajmuje honorowe miejsce w naszej historii. Nazwano go „człowiekiem zręcznym”, bo znaleziono przy nim kamienne narzędzia. Przez pewien czas sądzono, że to on jako pierwszy ok. 2,4 mln lat temu wykonywał je jako pierwszy. Później archeolodzy przesunęli tę cezurę głębiej w przeszłość. Nowe analizy opublikowane właśnie na łamach „The Anatomical Record” ponownie zmieniają naszą wiedzę o tej pierwszej istocie należącej do rodzaju Homo. Mniej ludzki niż sądzono Przedmiotem badania były niedawno odkryte szczątki osobnika Homo habilis znalezione w Kenii. To znalezisko z Koobi Fora dokonane w 2012 roku przez zespół pod kierownictwem Louise i Meave Leakey. To ważne odkrycie, bo do tej pory znaliśmy Homo habilis jednak głównie z zębów i fragmentów czaszek. Jego ciało poniżej szyi pozostawało wielką tajemnicą. Badacze dysponowali jedynie pojedynczymi kostkami, które nie dawały pełnego obrazu. Teraz naukowcy przeanalizowali blisko 100 fragmentów kości, w tym ramion, obojczyka oraz istotne części miednicy. Zastosowanie mikrotomografii i analiz geochemicznych pozwoliło potwierdzić, że wszystkie te szczątki należały do jednej osoby. Analiza wykazała, że pod względem proporcji ciała osobnik ten był bardzo prymitywny i przypominał australopiteki, z których wyewoluował. Odnaleziony fragment miednicy dostarczył jednak dowodów na ewolucyjny postęp w kierunku sprawniejszego chodzenia w pozycji wyprostowanej. Gdybyśmy zobaczyli Homo habilis z oddali, moglibyśmy go pomylić z małpą. Miał on bardzo długie przedramiona i niewielkie rozmiary – ważył ok. 30 kg. Pod względem proporcji przypominał słynną „Lucy”, a więc australopiteka. Podsumowując: jego czaszka była bardziej „ludzka” niż australopiteków, ale jego ciało nie uległo jeszcze znaczącym przemianom – co wcześniej sugerowali naukowcy. Kim był „człowiek zręczny”? Zdaniem autorów badania, odkrycie to obala starą teorię o prostej linii ewolucji. Kiedyś sądzono, że H. habilis zmienił się bezpośrednio w długonogiego Homo erectus. Nowe badania pokazują, że te dwa gatunki żyły obok siebie przez niemal pół miliona lat. Zamieszkiwały tę samą dolinę, ale skrajnie różniły się budową ciał. W myśl nowej koncepcji Homo habilis prawdopodobnie nie był naszym bezpośrednim „dziadkiem”. Mógł być raczej dalekim kuzynem, który przetrwał długo po pojawieniu się bardziej współczesnych ludzi. Naukowcy muszą teraz szukać korzeni naszej rodziny znacznie głębiej w czasie. Prawdziwy przodek o ludzkich proporcjach ciała wciąż czeka na odkrycie. Szeroka współpraca międzynarodowa Tego typu szczegółowe analizy dotyczące kluczowych kwestii ludzkiej ewolucji wymagają współpracy badaczy różnych specjalności. Pierwszym autorem artykułu opisujące nowe znalezisko jest paleoantropolog prof. Frederick E. Grine z Uniwersytetu Stony Brook w Nowym Jorku. To właśnie on kierował badaniami nad szkieletem i przeprowadził kluczowe analizy, w tym skanowanie skamieniałości tomografem komputerowym w Republice Południowej Afryki, co pozwoliło na potwierdzenie, że odnalezione kości należą do jednego osobnika. Poza tym w analizach brały udział Turkana Basin Institute, Amerykańskie Muzeum Historii Naturalnej w Nowym Jorku oraz kilka innych amerykańskich i hiszpańskich uniwersytetów. Czasy, w których przełomowych odkryć dokonywał jeden badacz, bez wsparcia zespołu, już przeminęły. Źródło: The Anatomical Record 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.
Co napędza zachowania homoseksualne u naczelnych? Badacze odkryli, że to nasza wspólna cecha
Naukowcy potwierdzili, że zachowania homoseksualne u naczelnych mają głębokie podstawy ewolucyjne i częściej występują u gatunków żyjących w trudnych warunkach. Chociaż to zupełnie inna sprawa niż sama orientacja seksualna, to odpowiada na wiele pytań dotyczących nie tylko małp, ale także ludzi.
Wzajemne stymulowanie się samic i samców tej samej płci zostało udokumentowane w całym świecie zwierząt, a pierwsze doniesienia pochodzą już od Arystotelesa. Tym razem jednak biolodzy z Imperial College London pod kierownictwem Vincenta Savolainena przeprowadzili szeroko zakrojone badanie nad zachowaniami homoseksualnymi, które przeanalizowało 491 gatunków naczelnych. Czy za zachowania homoseksualne odpowiada ewolucja? U aż 59 gatunków zaobserwowano akty seksualne pomiędzy osobnikami tej samej płci. Badania zostały opublikowane w prestiżowym czasopiśmie „Nature Ecology & Evolution”. Zachowania homoseksualne u małp obejmują różnorodne formy kontaktów seksualnych i społecznych pomiędzy osobnikami tej samej płci. Najczęściej przyjmują one postać wzajemnego dotykania, lizania, zabaw erotycznych, a także kopulacji bez celu reprodukcyjnego. Takie zachowania są szeroko udokumentowane zarówno u gatunków Nowego, jak i Starego Świata, obejmując m.in. szympansy bonobo, makaki, pawiany, mandryle oraz goryle. Wyniki analizy wskazują, że homoseksualne zachowania nie są przypadkowe, lecz mogą mieć głębokie korzenie ewolucyjne. U naczelnych zachowania te bywają bardziej złożone i wielowymiarowe niż u większości innych grup zwierząt, co wiąże się z wysokim poziomem rozwoju społecznego. Czy stres i środowisko wpływają na seksualność zwierząt? Badacze ustalili, że zachowania homoseksualne częściej występują u gatunków żyjących w trudnych warunkach środowiskowych, gdzie dostęp do pożywienia jest ograniczony, np. u makaków berberyjskich. Takie środowiska generują wysoki poziom stresu, a kontakty seksualne pomiędzy osobnikami tej samej płci mogą pełnić funkcję redukcji napięcia. Dodatkowo, homoseksualizm występował częściej u gatunków, które są narażone na polowania przez drapieżniki. Przykładem mogą być afrykańskie kotawce sawannowe, które muszą unikać dużych kotów i węży. W sytuacjach zagrożenia homoseksualne akty mogą działać jako forma konsolidacji społecznej, redukując konflikt i wspierając współpracę w grupie. U pierwotnych ludzi mogło być podobnie. Homoseksualizm jako narzędzie tworzenia sojuszy Szczególnie ciekawe są obserwacje zespołu Savolainena z Portoryko, gdzie od ośmiu lat badane są makaki królewskie. Zidentyfikowano tam przypadki, w których samce, które angażują się w akty seksualne z innymi samcami, częściej tworzą trwałe sojusze. Co istotne, sojusze te mogą prowadzić do zwiększonego dostępu do samic, a tym samym potencjalnie do większej liczby potomstwa. Podobnie jest u goryli. Co więcej, zaobserwowano, że skłonność do zachowań homoseksualnych może być dziedziczona: dzieje się to w 6% przypadków. Zachowania te mogą zatem stanowić elastyczną strategię społeczną, której celem jest wzmacnianie więzi, zarządzanie konfliktem czy budowanie koalicji w zależności od presji ekologicznej i społecznej, z jaką mierzy się dana grupa naczelnych. Zachowania homoseksualne są bardziej powszechne niż sądzono Zjawisko to nie jest nowe — pierwsze wzmianki o homoseksualnych zachowaniach u zwierząt pojawiły się już w pismach Arystotelesa. Mimo to, przez długi czas było one ignorowane przez środowisko naukowe jako „paradoks darwinowski”, ponieważ nie prowadzi bezpośrednio do przekazywania genów. Współczesne badania pokazują jednak, że takie zachowania mogą przynosić korzyści ewolucyjne i są znacznie bardziej powszechne niż dotąd sądzono. Antropolodzy twierdzą, że nowoczesne metody porównawcze umożliwiają coraz głębsze zrozumienie złożoności zwierzęcych – a przez to także ludzkich – zachowań. Źródło: Nature Ecology & Evolution (Vincent Savolainen), Nature Ecology & Evolution (Isabelle C. Winder) 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.
W Japonii odkryto nowego wirusa-giganta. Ushikuvirus może zmienić wszystko, co wiemy o ewolucji życia
Naukowcy odkryli w Japonii nowego wirusa, który może zmienić naszą wiedzę o pochodzeniu życia. Ushikuvirus to gigant, który zaskakuje budową i sposobem działania. Może pomóc wyjaśnić, jak powstało jądro komórkowe.
Międzynarodowy zespół naukowców odkrył i opisał nowego gigantycznego wirusa DNA, który infekuje jednokomórkowe organizmy – ameby z rodzaju Vermamoeba. Wirus został wyizolowany z jeziora Ushiku w prefekturze Ibaraki w Japonii, dlatego naukowcy nazwali go ushikuvirus. Jego odkrycie jest wyjątkowo cenne, ponieważ gigantyczne wirusy mogą pomóc rozszyfrować ewolucję organizmów eukariotycznych, czyli posiadających jądro komórkowe. Gigant z jeziora i jego najbliżsi krewni Ushikuvirus wykazuje podobieństwa do wirusów z rodziny Mamonoviridae, zwłaszcza do medusavirusa, m.in. pod względem kształtu (dwudziestościan) i obecności licznych krótkich wypustek na jego powierzchni. Ale na tym podobieństwa się kończą – to osobny, unikatowy organizm. Ma wyjątkowo zbudowane kolce, niekiedy zakończone „czapeczkami” i włóknistymi przedłużeniami, których nie obserwowano u innych podobnych wirusów. Co szczególnie istotne, ushikuvirus powiela się w inny sposób niż jego krewniacy medusavirus oraz clandestinovirus: niszczy błonę jądrową gospodarza tworząc w cytoplazmie wyspecjalizowane „fabryki wirusowe”. Po zainfekowaniu gospodarza powoduje nienaturalne powiększanie się jego komórek. Zainfekowane ameby stają się okrągłe i zwiększają swoje wymiary średnio dwukrotnie, a w skrajnych przypadkach nawet siedmiokrotnie. Dlaczego to tak ważne odkrycie? Historia jądra komórkowego Odkrycie nowego wirusa-giganta w Japonii ma ogromne znaczenie nie tylko dla systematyki tych organizmów. Również dla zrozumienia ich roli w ewolucji życia. Już wiele lat temu naukowcy wysunęli tzw. hipotezę wirusowego pochodzenia jądra komórkowego. Zakłada ona, że jądro komórek eukariotycznych mogło powstać z dużego wirusa DNA, który zainfekował pradawnego przodka eukariontów. Zamiast doprowadzić do śmierci gospodarza, wirus utrzymywał się w cytoplazmie, stopniowo przejmując geny i funkcje komórkowe, aż wtopił się w komórkę i stał się protoplastą jądra. Gigantyczne wirusy kluczem do ewolucji życia Silnym argumentem wspierającym tę hipotezę są własnie gigantyczne wirusy DNA. Organizmy te odkryto niedawno, bo w 2003 roku. Okazało się, że infekując gospodarza tworzą w komórkach wyspecjalizowane, często otoczone błoną struktury przypominające jądro. Badania nad ushikuvirusem i innymi wirusami-gigantami pomagają odtworzyć etapy tej ewolucji. Dzięki nim być może uda się zrozumieć, w jaki sposób mogły przyczynić się do powstania złożonych komórek eukariotycznych. Nie tylko ewolucja – wirusy-giganty nadzieją na nowe leki Odkrycie ushikuvirusa może się też praktycznie przydać w medycynie. Niektóre gatunki ameb (np. z rodzaju Acanthamoeba) są patogenami wywołującymi groźne choroby u ludzi. Zrozumienie w jaki sposób gigantyczne wirusy je niszczą może pomóc w opracowaniu nowych metod leczenia. Źródło: Journal of Virology Nasza autorka Magdalena Rudzka Dziennikarka „National Geographic Traveler" i „Kaleidoscope". Przez wiele lat również fotoedytorka w agencjach fotograficznych i magazynach. W National-Geographic.pl pisze przede wszystkim o przyrodzie. Lubi podróże po nieoczywistych miejscach, mięso i wino.
To najważniejsze odkrycie o pochodzeniu człowieka od dekad. Sensacja w Maroku
W marokańskiej Casablance archeolodzy odnaleźli kości, które mogły należeć do ostatniego przodka człowieka, neandertalczyka i denisowianina. Szczątki mają ok. 773 tys. lat.
Niezwykłe odkrycie zostało opisane na łamach prestiżowego czasopisma naukowego „Nature”. Badacze z kilku europejskich uniwersytetów dokonali analizy kilku kości odkrytych w jaskini Grotte à Hominidés, co w wolnym tłumaczeniu oznacza „Jaskinię Człowiekowatych”. Grota znajduje się w Casablance w Maroku. To ważne stanowisko archeologiczne. W przeszłości odnaleziono tu wiele skamieniałości hominidów sprzed setek tysięcy lat, które były istotne dla rekonstrukcji historii naszego gatunku. Ostatni wspólny przodek człowieka, neandertalczyka i denisowianina? Tym razem badacze analizowali grupę kości, które należały do jednego osobnika. Były to trzy części żuchwy, kilka kręgów, a także kilka zębów. Analiza wykazała, że należały do człowiekowatego, który żył ok. 773 tysięcy lat temu. Było to możliwe dzięki połączeniu kilku metod badawczych, w tym analiz stratygraficznych, paleomagnetycznych oraz porównania z zespołami narzędzi kamiennych kultury aszelskiej, znalezionymi w tych samych warstwach osadów. Dalsze badania pozwoliły naukowcom wysnuć tezę, że mógł być to ostatni wspólny przodek Homo sapiens, neandertalczyka i człowieka z Denisowej Jaskini. – Dowody paleogenetyczne sugerują, że ostatni wspólny przodek współczesnych ludzi, neandertalczyków i denisowian żył około 765–550 tysięcy lat temu. Jednak zarówno rozmieszczenie geograficzne, jak i morfologia tych przodków pozostawały niepewne – podkreślają uczeni we wstępie swojej pracy. Badacze uważają, że skamieniałości z Casablanki są zbliżone wiekiem do przedstawicieli Homo antecessor, ale różnią się morfologicznie „prezentując połączenie cech prymitywnych i pochodnych, przypominających późniejsze H. sapiens. – To potwierdza głęboko afrykańskie pochodzenie Homo sapiens i przeczy euroazjatyckim scenariuszom – powiedział Jean-Jacques Hublin, paleoantropolog z Instytutu Maxa Plancka. Potrzebne są dalsze badania w tej części Afryki – Konieczne są dalsze badania nad wyjątkowo bogatym zapisem kopalnym Afryki Północnej, aby poszerzyć wiedzę na temat pochodzenia człowieka, opartą głównie na Afryce wschodniej i południowej – dodał Hublin. – Zwłaszcza że najwyraźniejsze wczesne dowody na istnienie naszego gatunku pochodzą ze stanowiska w Dżabal Irhoud w Maroku sprzed 300 tys. lat – dodał badacz. Co ważne, autorzy podkreślają, że skupienie przyszłych badań na tym regionie może przynieść odpowiedzi na pytania o rozłam między Homo sapiens a kuzynami człowieka, czyli neandertalczykami i denisowianinami. – Chociaż nie możemy twierdzić, że pojawienie się linii rozwojowej prowadzącej do Homo sapiens nastąpiło wyłącznie w Afryce Północnej, to marokańskie skamieniałości sugerują, że w tamtym czasie obecne były tam populacje, które oscylowały między linią H. sapiens a liniami prowadzącymi do neandertalczyków i denisowian – wyjaśnia Hublin. Rola północnej Afryki w kluczowych etapach ewolucji Autorzy pracy twierdzą jednak, że nie chodzi o wskazanie jednego, jasno zdefiniowanego gatunku będącego „ostatnim wspólnym przodkiem”, lecz raczej o identyfikację populacji homininów bardzo bliskiej momentowi rozdzielenia linii prowadzących do Homo sapiens, neandertalczyków i denisowian. Mozaikowy charakter cech anatomicznych – łączący elementy prymitywne z cechami znanymi z późniejszych form Homo – sugeruje, że ewolucja człowieka nie była procesem liniowym ani ograniczonym do jednego regionu. Wyniki badań opublikowanych w „Nature" wspierają model, w którym Afryka, a szczególnie jej północna część, odgrywała znacznie większą rolę w kluczowych etapach ewolucji rodzaju ludzkiego, niż wcześniej sądzono. Jednocześnie odkrycie to pokazuje, jak wiele pozostaje jeszcze do odkrycia w zapisie kopalnym Afryki i jak istotne mogą być przyszłe badania tego regionu dla zrozumienia pochodzenia i wczesnej historii naszego gatunku. Źródło: Nature Nasz autor Jakub Rybski Dziennikarz, miłośnik kina niezależnego, literatury, ramenu, gier wideo i dobrego rocka. Wcześniej związany z telewizją TVN24 i Canal+, obecnie pracuje w RMF FM. Zawodowo nie boi się podejmować żadnego tematu. Pisze przede wszystkim o archeologii i przyrodzie. Prywatnie bardzo zainteresowany polityką.
Nie mają oczu ani mózgów, ale śpią (i drzemią!) jak ludzie. Nowe badanie całkowicie zmienia wiedzę o tych zwierzętach
Przełom w biologii snu: okazuje się, że meduzy i ukwiały, mimo braku mózgu, zasypiają tak samo jak ludzie. Nowe badanie pokazuje, że sen powstał zanim ewolucja stworzyła mózg, setki milionów lat temu.
Najnowsze badanie opublikowane w czasopiśmie „Nature Communications” rzuca nowe światło na ewolucyjne korzenie odpoczynku, wykazując, że nawet stworzenia pozbawione mózgów, takie jak meduzy i ukwiały, wykazują wzorce snu uderzająco podobne do ludzkich. Odkrycie to potwierdza teorię, że sen powstał głównie w celu ochrony DNA w komórkach nerwowych oraz naprawy uszkodzeń powstałych w czasie czuwania. Brak mózgu? Nie szkodzi, sen i tak jest potrzebny Choć meduzy i ukwiały nie posiadają mózgów, dysponują rozproszonymi sieciami neuronów. Jak zauważa współautor przełomowego badania, Lior Appelbaum, neurony są komórkami wyjątkowo cennymi, ponieważ nie ulegają podziałom. Muszą być utrzymane w nienaruszonym stanie przez całe życie organizmu. Badania przeprowadzone na gatunku meduzy Cassiopea andromeda oraz ukwiale Nematostella vectensis po raz pierwszy szczegółowo opisują ich cykle dobowe. Wzorce snu u prymitywnych stworzeń morskich Naukowcy odkryli, że meduzy Cassiopea andromeda sypiają około ośmiu godzin dziennie, głównie w nocy, choć zaobserwowano u nich także krótkie drzemki w południe. Z kolei ukwiały Nematostella vectensis poświęcają na spoczynek około jednej trzeciej doby, głównie w okolicach świtu. Fakt, że sen występuje u tak prymitywnych ewolucyjnie zwierząt sugeruje, iż pojawił się on już setki milionów lat temu, równolegle z wykształceniem się pierwszych neuronów. Innymi słowy – zwierzęta zaczęły spać już wtedy, kiedy jeszcze nie miały mózgów. Naprawa DNA podstawową funkcją snu? Z ewolucyjnego punktu widzenia sen jest stanem ryzykownym, czyniącym zwierzę podatnym na ataki drapieżników i ograniczającym czas na zdobywanie pokarmu czy rozmnażanie. Dlaczego więc natura zdecydowała się na upowszechnienie tej niebezpiecznej czynności? Powszechność snu w świecie zwierząt sugeruje istnienie fundamentalnej funkcji biologicznej. Zespół Liora Appelbauma wykazał, że podczas czuwania uszkodzenia DNA w neuronach narastają, natomiast w trakcie snu ich poziom drastycznie spada. Dowiedziono tego w eksperymentach, w których sztucznie wywołane promieniowaniem UV uszkodzenia zmuszały zwierzęta do dłuższego snu. To dowodzi, że podczas snu zachodzi „komórkowa konserwacja”. Wady nowego badania Mimo obiecujących wyników, niektórzy badacze (m.in. Chiara Cirelli z Uniwersytetu Wisconsin) wskazują na pewne ograniczenia, np. brak grupy kontrolnej utrzymywanej w stanie czuwania po ekspozycji na UV. Cirelli sugeruje, że funkcje snu u badanych zwierząt mogą być inne, np. osłabiać połączenia synaptyczne w celu oszczędzania energii i konsolidacji pamięci. Zrozumienie tych mechanizmów u prostych organizmów może pomóc w leczeniu ludzkich chorób neurodegeneracyjnych oraz wyjaśnieniu zjawiska „snu lokalnego”, w którym fragmenty mózgu wyłączają się na krótką chwilę w ciągu dnia. W przyszłości naukowcy planują zbadać gąbki, które nie posiadają nawet układu nerwowego, by sprawdzić, jak głęboko sięga historia snu u zwierząt. To kolejne odkrycie przesuwające historię ewolucji snu. Pod koniec 2025 roku francuscy naukowcy odkryli prastary rytm snu, wspólny dla ludzi i gadów. Źródło: Nature
Przełom w badaniach nad początkami dwunożności. Przodek człowieka zszedł z drzewa bardzo wcześnie
Dwunożność jest uważana za umiejętność, która doprowadziła do powstania współczesnego człowieka. Naukowcy mają dowody na to, że nasz przodek poruszał się w ten sposób już nawet 7 mln lat temu.
Szczątki należące do gatunku Sahelanthropus tchadensis odkryto na początku XXI wieku na pustyni Dżurab w Czadzie. Była to zasługa zespołu paleontologów z Uniwersytetu w Poitiers. Początkowo opublikowano tylko informacje dotyczące czaszki, żuchwy i zębów. Badacze uznali spoczywające obok kości kończyn za należące do innego gatunku. Teraz zrewidowano ten pogląd. Inni naukowcy napisali na ten temat artykuł w czasopiśmie „Science Advances”. Baardzo start przodek człowieka Naukowcy analizujący czaszkę Sahelanthropus tchadensis sugerowali już po odkryciu szczątków, że może być to najwcześniejszy przypuszczalny hominin, czyli przodek człowieka. Miał on mózg wielkości szympansa. Już wtedy sugerowano, że to stworzenie było dwunożne, ale pozostawało to kwestią otwartą. Gorąca debata nad szczątkami Dwie dekady od odkrycia badacze z New York University przyjrzeli się innym szczątkom znalezionym razem z czaszką: kościom przedramienia oraz kości udowej. Te nowe analizy sprowokowały gorącą debatę. Jedni eksperci promowali dowody na wczesną dwunożność, inni kwestionowali status Sahelanthropusa jako hominina. Badanie przeprowadzone przez antropologów pod kierownictwem prof. Scotta Williamsa z New York University miało na celu rozwiązanie tej zagadki. Przełom w analizie kości Zespół badawczy zastosował zaawansowane metody, w tym technologię obrazowania 3D, aby szczegółowo zbadać kształt i cechy kości udowej i przedramienia. Okazało się, że kości kończyn są co prawda podobne pod względem zewnętrznego kształtu do kości szympansów, lecz dojrzano w nich trzy cechy, które są silnym dowodem na przystosowanie do dwunożności. A mianowicie: guzek udowy – ten element stanowi punkt zaczepienia dla więzadła biodrowo-udowego. Jest to największe i najsilniejsze więzadło w ludzkim ciele, kluczowe dla utrzymania wyprostowanej postawy i chodzenia. Dotychczas ten guzek zidentyfikowano tylko u homininów; kość udowa sahelanthropa miała silne wewnętrzne „skręcenie”. Ta cecha występuje tylko w zakresie typowym dla homininów i pomaga w skierowaniu nóg do przodu, co ułatwia chodzenie; analiza 3D potwierdziła obecność cech związanych z mięśniami pośladkowymi, które są podobne do tych u wczesnych homininów. Mięśnie te pomagają stabilizować biodra podczas stania, chodzenia i biegania. – Nasza analiza tych skamieniałości dostarcza bezpośrednich dowodów na to, że sahelantrop mógł chodzić na dwóch nogach. To dowodzi, że dwunożność wyewoluowała wcześnie w naszej linii rozwojowej i od przodka, który wyglądał najbardziej podobnie do dzisiejszych szympansów i bonobo – zaznacza Williams. Dodatkowym dowodem na dwunożność są proporcje kończyn. Małpy mają zazwyczaj długie ręce i krótkie nogi. Sahelanthropus miał natomiast stosunkowo długą kość udową w porównaniu do kości przedramienia, podobnie jak u wczesnego przodka człowieka, australopiteka. Implikacje dla ewolucji człowieka – Sahelanthropus tchadensis był zasadniczo dwunożną małpą, posiadającą mózg wielkości szympansa i prawdopodobnie spędzającą znaczną część czasu na drzewach, żerując i szukając schronienia – mówi Scott Williams. Ekspert dodaje, że Sahelanthropus był przystosowany do dwunożnej postawy i poruszania się na ziemi. Czy to najstarszy dowód na dwunożność? Naukowcy pewnie nie powiedzieli jeszcze ostatniego słowa. Źródło: Science Advances 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.
Czemu tak właściwie nie możesz poruszać każdym palcem u stopy osobno? To umiejętność, której zazdrościmy małpom
Szympansy posługują się palcami u stóp równie wprawnie, jak ich odpowiednikami u rąk. Chwytają nimi owoce i warzywa czy narzędzia, huśtają się za ich pomocą na linach czy używają ich do zabawy. Zastanawiałeś się kiedyś, czemu ludzie tak nie potrafią? Jesteśmy przecież tacy podobni. A może wystarczy to wyćwiczyć?
Dr. Steven Lautzenheiser, antropolog z Uniwersytetu Tennessee specjalizujący się w biomechanice ludzkich stóp i dłoni, tłumaczy, dlaczego nie umiemy poruszać palcami u stóp osobno – tak jak robimy to u rąk. W teorii innym małpom to pomaga… ale nie starcza nam mocy obliczeniowej mózgu. Mamy także inne priorytety, np. niewywracanie się. Długa droga ludzkich kończyn Człowiek, podobnie jak małpy człekokształtne, wywodzi się od przodków poruszających się zarówno na kończynach górnych, jak i dolnych. Jednak z biegiem ewolucji ludzka stopa musiała dostosować się do chodzenia wyprostowanego, co radykalnie wpłynęło na funkcje i budowę palców u stóp. Podczas gdy dłonie zachowały dużą ruchomość i precyzję – umożliwiając np. chwytanie narzędzi – stopy zaczęły pełnić głównie rolę podporową i stabilizującą. U szympansów było inaczej – stopy zachowały zręczność, ponieważ służyły do chwytania gałęzi i pokarmu. Chwytliwość naszych stóp była drugorzędna. Umięśniona dłoń, stabilna stopa Ludzka stopa składa się z 29 mięśni, podczas gdy dłoń – z 34. Chociaż te liczby są zbliżone, różnica leży w funkcjonalności. Wiele mięśni dłoni umożliwia niezależne ruchy każdego palca. Dodatkowe mięśnie dedykowane są do ruchów kciuka i małego palca, co umożliwia nam słynny chwyt precyzyjny. To dzięki niemu możemy np. pisać. Tymczasem cztery z pięciu palców u stóp nie posiadają własnych mięśni – ich ruchy kontrolowane są zbiorczo przez główne mięśnie stopy oraz łydki. Te zbiorcze mięśnie wraz z długimi ścięgnami sięgającymi łydki odpowiadają jest ruch palców. Ich głównym zadaniem jest stabilizacja ciała i wspomaganie chodzenia, a nie wykonywanie skomplikowanych ruchów. Wyjątkiem jest paluch, który ma kilka indywidualnych mięśni, dzięki którym pełni dodatkową, wyjątkową rolę w chodzie. Bez niego trudniej byłoby nam zachować równowagę, jest on także głównym „napędem” podczas odbicia. Dzięki temu stopa działa też jak amortyzator. Mózgowi bardziej zależy na rękach niż na nogach Nie chodzi jednak o same mięśnie. Najważniejszą silą kontrolującą nasze ciała jest mózg. To on – a właściwie kora mózgowa – zarządza ruchem. Ta struktura jest odpowiedzialna za przesyłanie sygnałów z mózgu do reszty ciała za pomocą neuronów. Steven Lautzenheiser wyjaśnia, że kora ruchowa przeznacza znacznie więcej neuronów do kontroli ruchów palców u rąk niż palców u stóp. Oznacza to, że ręce otrzymują więcej precyzyjnych instrukcji, co pozwala na wykonywanie drobnych i skomplikowanych ruchów. Mniej szczegółowe dane dostarczane do stóp ograniczają możliwość precyzyjnego sterowania każdym palcem osobno. Jak wyćwiczyć niezależność palców stóp? U większości ludzi możliwości nauki precyzyjnych ruchów palcami u stóp są mocno ograniczone przez budowę anatomiczną i uwarunkowania mózgowe. Niektóre osoby, np. tancerze lub osoby trenujące jogę, potrafią lepiej izolować ruchy poszczególnych palców dzięki systematycznym ćwiczeniom. Jednak pełna niezależność, jaką mamy w dłoniach, nie jest możliwa do osiągnięcia. Można wykonywać ćwiczenia polegające na rozczapierzaniu palców, chwytaniu drobnych przedmiotów stopą czy podnoszeniu i opuszczaniu pojedynczych palców, ale u większości osób efekty będą ograniczone do poprawy ogólnej siły i elastyczności stopy. Ludzka stopa przystosowała się do funkcji podporowej i lokomocyjnej kosztem „małpiej” zręczności. Chociaż palce u stóp nie są aż tak niezależne i sprawne jak u dłoni, pozwalają nam na wiele innych rzeczy – np. bieganie w maratonach. Różnica w palcach dolnych i górnych kończyn to jeden z najbardziej fascynujących dowodów adaptacji człowieka do chodzenia na dwóch nogach. Źródła: The Conversation, <a href="https://www.researchgate.net/profile/Ewa-Puszczalowska-Lizis/publication/340916740_The_main_research_directions_of_the_foot_structure_and_function_and_their_evolution_-_literature_review_Glowne_kierunki_rozwoju_badan_dotyczacych_budowy_i_funkcji_stopy_oraz_ich_ewolucja_-_przeglad_pi/links/5ea3d5d092851c1a906d198b/The-main-research-directions-of-the-foot-structure-and-function-and-their-evolution-literature-review-Glowne-kierunki-rozwoju-badan-dotyczacych-budowy-i-funkcji-stopy-oraz-ich-ewolucja-przeglad.pdf?origin=publication_detail&_tp=eyJjb250ZXh0Ijp7ImZpcnN0UGFnZSI6InB1YmxpY2F0aW9uIiwicGFnZSI6InB1YmxpY2F0aW9uRG93bmxvYWQiLCJwcmV2aW91c1BhZ2UiOiJwdWJsaWNhdGlvbiIsInBvc2l0aW9uIjoiZ2xvYmFsRm9vdGVyIn19&__cf_chl_tk=VRhf3cW0pQo5TAC575G38OwiF9HXQpIOhIdG1xflGBw-1767359836-1.0.1.1-PT3AwotrRwzx5Djd9ofJfktocU1wLlvEgpDbbNOs0jE" target="_blank" rel="nofollow noopener">Przegląd Medyczny Uniwersytetu Rzeszowskiego 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 prastary rytm snu. Jest wspólny dla ludzi i... gadów. Ma 300 milionów lat
Czy wiesz, że śpisz prawie tak samo jak kameleon? Naukowcy odkryli niezwykły rytm snu ukryty głęboko w mózgach. To nasze dziedzictwo ewolucyjne sięgające 300 milionów lat wstecz. Teraz już wiemy, co dokładnie łączy nas z gadami.
Naukowcy z francuskiego centrum badawczego CNRS dokonali ważnego odkrycia. Badanie przeprowadzone na szerokiej grupie gatunków, w tym na ludziach, ptakach i gadach, ujawniło istnienie uniwersalnego, bardzo powolnego rytmu mózgowego podczas snu. Jest on niemal identyczny jak ten, który występuje u ludzi i innych ssaków podczas głębokiego snu. Odkrycie pokazuje, że ten mechanizm jest niezwykle stary i kluczowy dla życia i przetrwał miliony lat ewolucji w niemal niezmienionej formie. Śpimy jak gady? Nasi wspólni przodkowie i przodkowie dzisiejszych gadów rozdzielili się ponad 300 milionów lat temu. Okazuje się jednak, że mimo tak długiego czasu, wciąż śpimy w bardzo podobny sposób. Badacze potwierdzili obecność tego samego rytmu u siedmiu gatunków gadów oraz u jednego gatunku ptaka. Wynik był jednoznaczny: nocny puls jest uniwersalny. Oznacza to, że natura „wymyśliła” go raz i uznała za tak dobry, że zachowała go przez miliony lat ewolucji. Jak podglądano śpiące gady? Zrozumienie snu zwierząt wymagało ogromnego wysiłku i nowoczesnej technologii. Zespół naukowców przeprowadził badanie na niespotykaną dotąd skalę. Po raz pierwszy porównano ze sobą tak wiele różnych grup zwierząt: gady, ptaki i ssaki. Badacze obserwowali między innymi kameleona lamparciego, który podczas snu na gałęzi wyglądał na całkowicie nieruchomego. Jednak w środku jego organizmu działo się bardzo dużo. Naukowcy użyli zaawansowanego obrazowania ultrasonograficznego, by zajrzeć do wnętrza ciał zwierząt. Rejestrowali niemal wszystko: pracę serca, oddech, a nawet ruchy gałek ocznych. Sprawdzali też jak płynie krew i jak pracują mięśnie. Skomplikowany sen gadów Naukowcy ustalili, że specyficzny wolny rytm „pulsuje” nie tylko w mózgu, ale w całym ciele gada. Naukowcy zaobserwowali te regularne cykle nawet w zmianach ubarwienia skóry kameleonów oraz przepływie krwi w naczyniach mózgowych. To odkrycie rzuca nowe światło na dawne teorie. Podważa ono na przykład przekonanie, że gady mają fazę snu REM, czyli taką, w której ludzie mają sny. Okazuje się, że sen gadów jest bardziej skomplikowany, niż nam się wydawało. Po co nam to nocne pulsowanie? Wykryte przez badaczy pulsowanie pełni rolę nocnego sprzątacza. Pomaga usuwać toksyny, które gromadzą się tam w ciągu dnia. Gdy śpimy, komórki mózgu kurczą się i otwierają się luki pomiędzy neuronami. Można to porównać do śmieciarki, która wyjeżdża na puste ulice miasta, gdy wszyscy już śpią. Dzięki temu rano nasz umysł jest czysty i gotowy do pracy. Jednak u gadów funkcja ta może być nieco inna. Naukowcy przypuszczają, że ten rytm pomaga im przetrwać w trudnym środowisku. Może on chronić zwierzęta przed niebezpieczeństwami, które czyhają na nie podczas odpoczynku. To odkrycie całkowicie zmienia nasze rozumienie tego, jak ewoluował sen. Pokazuje nam, że sen nie jest tylko zwykłym wyłączeniem organizmu. To aktywny proces, który pozwala przeżyć zarówno nam, jak i jaszczurkom. Źródło: Nature Neuroscience 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.
Nigerzaur był mezozoiczną krową. Stanowił ewolucyjny fenomen w obrębie swojej rodziny
Nigerzaur to fenomen w świecie ogromnych zauropodów. Chociaż należał do nadrodziny Diplodocoidea, jego morfologia zrywała z archetypem gigantycznych, długoszyjnych gadów, charakterystycznych dla okresu jurajskiego. Wyróżniały go niewielkie rozmiary i relatywnie krótka szyja, ale nie tylko. Nietypowy był także sam sposób żerowania tego dinozaura i nisza pokarmowa, którą zajmował. Jak wyglądał nigerzaur? Jaki tryb życia prowadził? Na te i inne pytania odpowiadamy poniżej.
Spis treści: Nietypowy zauropod Dinozaur, który pasł się jak krowa Dlaczego nigerzaur wykształcił te wszystkie niezwykłe cechy? Czy nigerzaur miał wrogów? Jak podpowiada sama nazwa, nigerzaur (Nigersaurus, czyli jaszczur z Nigru) żył na obszarze, gdzie dziś rozciąga się Niger. Skamieniałości prehistorycznego gada, pochodzące ze środkowej kredy (115–105 milionów lat temu) odkryto dopiero w 1976 roku, w formacji Elrhaz, na obszarze zwanym Gadoufaoua. Nazwano je jednak dopiero 13 lat później, gdy odnalezione zostały kolejne, kompletniejsze szczątki. Nietypowy zauropod Zauropody kojarzą się przede wszystkim z największymi kolosami, jakie przemierzały Ziemię. Nie bez przyczyny. Diplodok, jeden z najlepiej poznanych przedstawicieli tego infrarzędu, osiągał długość do 35 metrów i masę do 50 ton (choć niektórzy paleontolodzy są zdania, że mógł ważyć nawet 113 ton). W porównaniu z tym kolosem, nigerzaur był ledwie „mikrusem” Dinozaur zaliczany do rodziny rebbachizaurów (Rebbachisauridae) w obrębie nadrodziny diplodokokształtnych (Diplodocoidea) mierzył około 9 metrów długości i ważył około 4 tony, czyli znacznie mniej niż jego krewni. W tym miejscu należy jednak podkreślić, że długość i masa ciała nie były jedynymi cechami, które wyróżniały go na tle innych „jaszczurzych stóp.” Budowa szkieletu pozaczaszkowego Podobnie jak inne zauropody, Nigersaurus charakteryzował się długim ogonem i tułowiem, wspieranymi przez kolumnowe kończyny, umożliwiające efektywne przenoszenie ciężaru w postawie czworonożnej. Należy jednak podkreślić, że w jego anatomii występowało także wiele unikatowych adaptacji. W szkielecie pozaczaszkowym, najbardziej wyróżniającymi cechami jest liczba kręgów, ich rozmiar i wysoki stopień pneumatyczności. Nigerzaur miał krótką szyję. Co więcej, analizy wykazały, że objętość przestrzeni powietrznej (prawdopodobnie wypełnionej przez worki powietrzne połączone z układem oddechowym) w centrum kręgowym była większa niż objętość samego materiału kostnego. Oznacza to, że cała struktura była niezwykle lekka. Budowa czaszki Zresztą nie dotyczyło to wyłącznie szyi. Lekką, wręcz filigranową budową cechuje się także czaszka tego gada, która de facto stanowi najniezwyklejszy element jego anatomii. Struktura ta cechuje się niezwykle lekkimi kośćmi i dużymi otworami, redukującymi masę. Niezwykła jest też morfologia pyska – rozszerzonego, o prostych krawędziach i skierowanego bezpośrednio w dół. Budowa szczęk Kości szczęk nigerzaura były obrócone poprzecznie w stosunku do reszty czaszki. Ta niezwykła orientacja sprawiała, że całe uzębienie gada układało się w linii prostej, tworząc szeroką, prostą krawędź tnącą. Naukowcy są zdania, że tak uformowane szczęki mogły być dodatkowo pokryte osłoną rogową. Uzębienie Jedną z najniezwyklejszych i najbardziej spektakularnych cech tego prehistorycznego gada były jego zęby. Dinozaur ten miał ich ponad 500! Należy jednak podkreślić, że tylko część z nich pełniła rolę funkcjonalną. reszta to tzw. zęby zapasowe, które „czekały” by zastąpić zużyte zęby funkcjonalne. Tempo ich wymiany było iście ekstremalne. Prawdopodobnie proces ten nie następował tak szybko u żadnego innego dinozaura. Zdaniem naukowców, nigerzaur wymieniał każdy ząb funkcjonalny raz na miesiąc, a niektórzy paleontolodzy twierdzą, że nawet raz na dwa tygodnie. Dinozaur, który pasł się jak krowa Te wszystkie niezwykłe adaptacje dostarczają cennych informacji na temat mechaniki żerowania tego gada i jego zwyczajów żywieniowych. Wskazują one, że jaszczur z Nigru pożywiał się przy ziemi, trzymając głowę blisko podłoża. Dieta zwierzęcia polegała na zbieraniu i rozdrabnianiu niskiej, miękkiej (niezdrewniałej) roślinności, która występowała w tropikalnym, wilgotnym środowisku – okrytonasiennych, paprotników i skrzypów. Tego typu strategia żywieniowa nie była typowa dla zauropodów. Na jakiej podstawie naukowcy wysnuli taki wniosek? Wskazuje na to cały szereg czynników. Krótka szyja – długa byłaby nie tylko nieefektywna, ale także niebezpieczna dla zwierzęcia żerującego przy ziemi. Budowa szyi nigerzaura ograniczała zjawisko dźwigni, zmniejszając tym samym ryzyko wystąpienia urazu i ułatwiając wykonywanie ruchów żerowych. Znaczna pneumatyzacja kręgów przedkrzyżowych – gdyby głowa i szyja były ciężkie, ciągłe ruchy głową z boku na bok, niezbędne do niskiego żerowania, wymagałyby ogromnego wysiłku mięśni karku. Ekstremalna pneumatyczność minimalizowała masę w najdalszym punkcie dźwigni (szyi i czaszki), co pozwalało roślinożercy na wydajniejsze i dłuższe sesje pasienia bez nadmiernego zmęczenia mięśni. Ułożenie pyska – szeroki, skierowany w dół pysk był idealnie przystosowany do skubania roślinności tuż przy ziemi. Dodatkowa osłona rogowa chroniła aparat zębowy i ułatwiała zrywanie roślin. Ułożenie szczęk – szczęki układające się w prostą krawędź tnącą były idealnie zoptymalizowane pod kątem zbioru niskiej roślinności. Tempo wymiany zębów – szybka wymiana uzębienia bez wątpienia stanowiła duży wydatek energetyczny, jednak była absolutnie konieczna, bo nigerzaur ekspresowo zużywał swoje zęby. Mimo że gad pożywiał się dość miękką roślinnością, ścieranie postępowało błyskawicznie. Wynikało to z faktu, że w trakcie żerowania nisko przy ziemi, zbierał także duże ilości materiałów ściernych – pyłu, piasku i krzemionki. Dlaczego nigerzaur wykształcił te wszystkie niezwykłe cechy? Żeby lepiej zrozumieć, skąd wzięły się te niezwykłe ewolucyjne adaptacje, należy przyjrzeć się środowisku, w którym żyło to zwierzę. Dziś formacja Elrhaz jest jednym z najsurowszych rejonów na Ziemi. Region ten znajduje się na obszarze środkowej Sahary, w regionie Ténéré. W tym skrajnie suchym środowisku dominują piaszczyste równiny, wydmy i wychodnie piaskowców. Należy jednak podkreślić, że miliony lat temu, gdy Ziemię przemierzały wielkie, majestatyczne gady, panowały tam skrajnie inne warunki. W okresie wczesnej i środkowej kredy panował tam klimat tropikalny przejściowy. Badania osadów wskazują na istnienie środowisk wilgotnych, charakteryzujących się obecnością rzek i zbiorników wodnych, które kontrastowały z bardziej suchymi terenami. Dominowały tam paprocie, sagowce oraz wczesne rośliny kwiatowe. Nad brzegami rosły lasy galeriowe, dające cień. W dalszej odległości od wody krajobraz stawał się bardziej otwarty, przypominający dzisiejsze afrykańskie sawanny, ale porośnięte roślinnością kredową (skrzypy, paprotniki) zamiast traw. Fauna formacji Elrhaz jest typowa dla kontynentów tworzących dawną Gondwanę. Nigersaurus koegzystował z innymi dużymi roślinożercami. Współistnienie wielu gatunków fitofagów wymagało zaawansowanej specjalizacji nisz ekologicznych w celu ograniczenia bezpośredniej konkurencji pokarmowej. Czy nigerzaur miał wrogów? W tym ekosystemie nie brakowało też mięsożerców – potężnych drapieżników, które były w stanie schwytać i pożreć dużą zdobycz. Głównymi drapieżnikami na lądzie były teropody, zwłaszcza z grupy Ceratosauria – abelizaury i noazaury. Największym zagrożeniem były jednak karcharodontozaurydy, które były jednymi z największych drapieżników, jakie kiedykolwiek pojawiły się na Ziemi. Nigerzaury padały też ofiarą spinozaurów, w tym przerażających suchomimów, które osiągały długość około 11 metrów. Należy jednak podkreślić, że polowania tego gada na dużą zdobycz miały charakter okazjonalny. Jego dieta składała się przede wszystkim z ryb. Bezpiecznie nie było też przy wodopojach. Tam czaiły się wielkie krokodylomorfy, w tym sarkozuch. Ważący 8 ton i mierzący 12 metrów kolos, tak jak współczesne krokodyle, polował z zasadzki. Gdy zwierzę zbliżyło się do cieku wodnego, uderzał niczym błyskawica, chwytając ofiarę potężnymi szczękami i wciągając ją pod wodę, gdzie nie pozostawiał jej żadnych szans. Źródło: National Geographic Polska Nasz autor 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.
Niedźwiedzie z Apeninów stały się mniejsze i mniej agresywne. To „zasługa” człowieka
Najnowsze badania wykazały, że rzadkie apenińskie niedźwiedzie brunatne zmieniły się znacznie na skutek bliskiego kontaktu z ludźmi. Zwierzęta te żyją głównie w środkowej części Włoch.
Ewolucja biologiczna to zazwyczaj niezwykle długi, niekiedy trwający nawet miliony lat proces zmian dziedzicznych w populacjach organizmów z biegiem pokoleń. Zmiany te wynikają z dziedzicznych różnic między osobnikami oraz działania czynników takich jak dobór naturalny, mutacje, czy migracje. Dzięki ewolucji organizmy stopniowo przystosowują się do warunków środowiska, a w długiej perspektywie mogą powstawać nawet nowe gatunki. Włoskie niedźwiedzie ewoluowały Najnowsze badanie włoskich naukowców potwierdza, że ewolucję można wykryć we współczesnych populacjach i nie zawsze potrzeba kilku epok, żeby zaobserwować pewne zmiany. Na łamach czasopisma naukowego „Molecular Biology and Evolution” badacze opisują, że żyjące we Włoszech endemiczne niedźwiedzie brunatne (Ursus arctos marsicanus) znacząco odróżniły się od innych przedstawicieli tego samego gatunku żyjących w innych częściach świata. – Zmiany klimatu i użytkowania gruntów nasiliły interakcje między człowiekiem a dziką przyrodą, potencjalnie zmniejszając zagęszczenie dzikich gatunków i prowadząc do adaptacji behawioralnych zwierząt do środowisk zurbanizowanych – zauważają w swojej pracy autorzy. W badaniu włoscy uczeni scharakteryzowali różnorodność genomową apenińskich niedźwiedzi brunatnych i zidentyfikowali sygnały adaptacyjne charakterystyczne dla tej populacji, porównując nowo wygenerowane dane z genomem niedźwiedzi brunatnych z Apeninów, Europy Środkowej i Ameryki Północnej. Wszystko przez działalność człowieka – Niedźwiedzie brunatne z Apeninów charakteryzowały się zmniejszoną różnorodnością genomową, wyższym wskaźnikiem kojarzenia krewniaczego i większym zrealizowanym obciążeniem genetycznym w porównaniu z innymi niedźwiedziami brunatnymi – wskazują badacze. Oznacza to, że niedźwiedzie te są genetycznie „uboższe”, co jest skutkiem długotrwałej izolacji i małej liczebności. Bo rzeczywiście, populacja ta oddzieliła się od innych europejskich niedźwiedzi brunatnych ok. 2000–3000 lat temu i pozostaje całkowicie odizolowana już od czasów rzymskich. – Jedną z głównych przyczyn tej izolacji było prawdopodobnie wylesianie związane z rozprzestrzenianiem się rolnictwa i rosnącą gęstością zaludnienia w środkowych Włoszech – powiedział Andrea Benazzo, główny autor artykułu. Współcześnie różnice pomiędzy niedźwiedziami z Apeninów a innymi przedstawicielami gatunku brunatnych objawiają się przede wszystkim tym, że są one mniejsze, mają unikatowe cechy głowy i pyska oraz są mniej agresywne niż populacje z innych części Europy, Ameryki Północnej i Azji. Do dziś nie wiadomo było jednak, dlaczego tak jest. Ewolucja skutkiem ubocznym działalności ludzi – Udało nam się wykazać, że niedźwiedzie brunatne z Apeninów posiadają również selektywne sygnatury w genach związanych ze zmniejszoną agresywnością – powiedziała Giulia Fabbri, jedna z autorek pracy. Odkrycie wskazuje, że selekcja wariantów genetycznych, które związane są z zachowaniem, była prawdopodobnie spowodowana przez działanie człowieka, który na tym terenie eliminował bardziej agresywne niedźwiedzie. Autorzy podkreślają, że nie wszystkie obserwowane różnice w zachowaniu muszą mieć wyłącznie podłoże genetyczne, jednak analizy genomowe wskazują na istotną rolę doboru naturalnego. Odkrycie sugeruje jednak, w jaki sposób ingerencja człowieka w przyrodę doprowadziła nie tylko do zwiększenia ryzyka wyginięcia danego gatunku, ale także nieumyślnego napędzenia procesu ewolucyjnego. Tutaj na szczęście skutkiem ubocznym było „tylko” stworzenie łagodnego niedźwiedzia, który żyje w towarzystwie ludzi. – Interakcje między ludźmi a dzikimi zwierzętami często stanowią zagrożenie dla przetrwania gatunku, ale mogą również sprzyjać ewolucji cech redukujących konflikty – podsumowali włoscy badacze. Źródło: Molecular Biology and Evolution Nasz autor Jakub Rybski Dziennikarz, miłośnik kina niezależnego, literatury, ramenu, gier wideo i dobrego rocka. Wcześniej związany z telewizją TVN24 i Canal+, obecnie pracuje w RMF FM. Zawodowo nie boi się podejmować żadnego tematu. Pisze przede wszystkim o archeologii i przyrodzie. Prywatnie bardzo zainteresowany polityką.
Te imponujące ptasie pióra mogą zabić. Bażanty ryzykują życiem, by zdobyć samicę
Samce bażanta diamentowego i złocistego to gwiazdy ptasiej estrady, które znane są z robienia prawdziwego show: wszystko po to, by zwabić do siebie partnerki. Ich misterny taniec byłby jednak niczym, gdyby nie tworzące pelerynę wokół szyi kolorowe pióra, którym samice nie mogą się oprzeć. Często ta ozdoba okazuje się jednak gwoździem do ich trumny.
Wzrok jest kluczowym zmysłem dla ptaków: pomaga znaleźć pożywienie i dostrzegać czyhające drapieżniki. Tym ciekawsze jest to, że niektóre gatunki świadomie decydują się na jego ograniczanie by stawać się… bardziej atrakcyjnymi dla partnerek. Naukowcy przeanalizowali koszt, który ponoszą bażanty za „strojenie się”. Piękne pióra bażanta Bażanty należą do rodziny kurowatych i występują przede wszystkim w Azji, chociaż zawędrowały także na Stary Kontynent – w Polsce najczęściej spotykanym gatunkiem jest bażant zwyczajny (Phasianus colchicus) znany z jaskrawego, metalicznego upierzenia samców. Chociaż występujący u większości ptaków, to dymorfizm płciowy jest szczególnie widoczny właśnie u bażantów: samce są znacznie bardziej barwne i większe od samic, które z kolei przyjmują maskujące barwy zapewniające ochronę podczas wysiadywania jaj. Polski bażant zwyczajny nie popadł jednak w aż tak duży egocentryzm jak bażant złocisty czy diamentowy. Te gatunki posiadają intensywnie czerwone, złote, białe i wzorzyste upierzenie, które w trakcie zalotów formują w wyjątkowe „płaszcze” wokół głowy. Wszystkie bażanty są ptakami średniej wielkości, o długości ciała sięgającej nawet 90 cm, z czego znaczną część stanowi wydłużony ogon. Ich ciało jest dobrze przystosowane do życia na ziemi – mają silne nogi i krótki, zaokrąglony dziób. Widowiskowe zaloty kluczem do sukcesu... i przyczyną zguby Samce wykonują wokół samic widowiskowe pokazy – rozpościerają swoje barwne pióra, wydają charakterystyczne dźwięki i wykonują skomplikowane „tańce”. Samice wybierają partnera na podstawie jakości prezentacji i wyglądu. Tym właśnie zainteresowali się badacze: czy skupienie na urodzie samców ma wpływ na ich przeżywalność? Samce pozostają ślepe na zagrożenia Naukowcy z University of Saint Andrews postanowili zmapować pole widzenia samców i samic bażantów złocistych oraz diamentowych za pomocą badania dna oka. Co się okazało? Barwne pióra układające się w płaszcz, tak charakterystyczne dla tego gatunku, ograniczają pole widzenia samcom o 30–40 stopni w przypadku pionowego widzenia obuocznego. To oznacza, że gorzej dostrzegają obiekty nad i przed głową. Martwe pole za głową samców także jest znacznie większe – aż pięciokrotnie – niż u samic. Samce obu gatunków mają martwe pole wzroku o powierzchni ponad 114 cm², podczas gdy u samic wynosi jedynie 21 cm². To przekłada się bezpośrednio na ich większą podatność na ataki drapieżników. Co ciekawe, badania przeprowadzone na blisko spokrewnionych gatunkach nieposiadających efektownego upierzenia wykazały brak różnic w polu widzenia między samcami a samicami. Dowodzi to, że winę za ograniczenie percepcji ponoszą właśnie ozdobne pióra. Dlaczego bażanty wyewoluowały w ten sposób? Zjawisko to wpisuje się w tzw. zasadę upośledzenia (ang. handicap principle), zgodnie z którą osobniki noszące cechy ewolucyjnie kosztowne (np. narażające ich na większe ryzyko ze strony drapieżników), a jednak przeżywające, sygnalizują swoją wysoką jakość genetyczną. Samiec bażanta, który pomimo ograniczeń związanych z upierzeniem „radzi sobie” i skutecznie konkuruje o partnerki, jest dla samicy sygnałem wyjątkowej siły witalnej i zdolności adaptacyjnych. Badanie przeprowadzono na ptakach w niewoli, a jego wyniki opublikowano w czasopiśmie „Biology Letters”. Źródło: Biology Letters, Instytut Ochrony Przyrody PAN 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.
Ludzie w tym kraju mają większe głowy i dłuże nogi niż ich przodkowie. Jak to możliwe?
Współcześni ludzie mają większe głowy i dłuższe kończyny niż ich przodkowie sprzed tysięcy lat. Najnowsze badania czaszek trzech populacji zamieszkujących Amerykę Południową dowodzą, że dopiero od XX wieku obserwujemy wyraźny wzrost objętości mózgu i wzrostu ciała. Co się zmieniło?
Spis treści: Zmiany anatomiczne człowieka na przestrzeni tysiącleci Czaszki myśliwych i rolników – niewielkie różnice, znaczący współcześni Wzrost ludzi zwiększył się o pięć centymetrów w ciągu 150 lat Lepsze odżywienie i opieka medyczna przyczyniły się do zmian anatomicznych Przez większość historii ludzkości rozwój biologiczny człowieka był ściśle związany z warunkami środowiskowymi, dietą oraz stylem życia. Jednak dopiero w ostatnich stuleciach, a szczególnie w XX wieku, doszło do wyraźnych zmian anatomicznych. Badania prowadzone na czaszkach łowców-zbieraczy, rolników i współczesnych Chilijczyków wykazały, że objętość mózgu oraz długość kończyn wzrosły znacząco dopiero w czasach nowożytnych. Naukowcy przypisują te zmiany postępowi cywilizacyjnemu: poprawie żywienia, dostępowi do medycyny oraz eliminacji chronicznego stresu środowiskowego. Te odkrycia rzucają nowe światło na tempo oraz kierunki ewolucji człowieka. Zmiany anatomiczne człowieka na przestrzeni tysiącleci Na przestrzeni niemal 10 tysięcy lat ludzkie mózgi uległy zauważalnej transformacji. Badania czaszek łowców-zbieraczy Chinchorro, żyjących na pustyni Atakama około siedem tysięcy lat temu, przedhiszpańskich rolników oraz współczesnych Chilijczyków pokazują, w jaki sposób zmieniające się warunki życia wpływają na rozwój człowieka. Chilijscy badacze poddali analizie 160 czaszek trzech odmiennych populacji ludzi z różnych epok: łowców-zbieraczy Chinchorro, żyjących na pustyni Atacama około 7500–3500 lat temu; późniejszych, prehiszpańskich rolników; współczesnych Chilijczyków. Czaszki zostały przebadane tomografem komputerowym, a następnie na jego podstawie wykonano trójwymiarowe modele, pozwalające na precyzyjne obliczenie objętości wewnątrzczaszkowej (ICV). Wszystko po to, by sprawdzić, jak na przestrzeni tysięcy lat zmieniała się objętość ludzkiego mózgu oraz ocenić, co mogło wpływać na te zmiany. Dotychczas niewiele wiadomo było o tym, w jaki sposób dieta, środowisko oraz czynniki genetyczne wpływają na wielkość głowy i wzrost populacji mieszkańców Ameryki Południowej. Opublikowane właśnie na łamach czasopisma „Scientific Reports” badanie pokazuje, że to dopiero współczesne czasy zadecydowały o obecnej objętości mózgu oraz średnim wzroście Chilijczyków. Czaszki myśliwych i rolników – niewielkie różnice, znaczący współcześni Okazuje się, że różnice objętości wewnątrzczaszkowej (ICV) pomiędzy ludem Chinchorro a żyjącymi w epoce przedhiszpańskiej rolnikami nie były duże. Średnia objętość czaszkowa przedstawicieli tych populacji wyniosła: 1321,26 cm³ u Chinchorro, 1336,57 cm³ u prehiszpańskich rolników. Oznacza to, że przejście do rolnictwa nie spowodowało istotnych zmian w ICV. Dopiero u współczesnych ludzi parametr ten wzrósł znacząco – osiągając 1482,2 cm³, co sugeruje wyraźną różnicę anatomiczną związaną z nowoczesnym stylem życia. Naukowcy ocenili również stopień dymorfizmu płciowego, czyli różnice w budowie ciała pomiędzy kobietami a mężczyznami. Najniższy poziom dymorfizmu – zaledwie 8,97% – zaobserwowano w społeczeństwie rolniczym. Wyższy wynik, na poziomie 10,84%, występował wśród Chinchorro, natomiast najwyższy stopień zróżnicowania płciowego odnotowano u współczesnych ludzi, gdzie różnica ta przekraczała 13,60%. Wzrost ludzi zwiększył się o pięć centymetrów w ciągu 150 lat Oszacowano również średni wzrost badanych populacji. W przypadku osobników prehistorycznych parametry te wyliczono na podstawie długości kości długich – udowych i piszczelowych – z zastosowaniem wzorów Genovésa, czyli powszechnie uznanej metody antropometrycznej. Jednocześnie, analizując izotopy stabilne obecne w kościach, oceniono również dietę dawnych ludzi, co pozwoliło lepiej zrozumieć czynniki wpływające na rozwój fizyczny. Wyniki? Średni wzrost zarówno kobiet, jak i mężczyzn zwiększył się w ciągu ostatnich 150 lat o około 5 centymetrów. Obecnie wynosi: około 169,6 cm w przypadku mężczyzn, około 156,1 cm w przypadku kobiet. Lepsze odżywienie i opieka medyczna przyczyniły się do zmian anatomicznych Ten dodatni trend w rozwoju fizycznym ludzi wiąże się z łatwiejszym dostępem do pożywienia i ogólnie lepszym odżywianiem się, a także z poprawą higieny, szerszym dostępem do opieki medycznej oraz lepszymi warunkami życia. Warto podkreślić, że objętość wewnątrzczaszkowa (ICV) jest dodatnio skorelowana ze wzrostem – osoby wyższe mają przeciętnie większą objętość czaszki i mózgu. Co istotne, przejście do rolnictwa nie wywołało istotnych zmian ani w objętości mózgu, ani we wzroście ciała. Wyraźne zwiększenie tych parametrów pojawiło się dopiero u współczesnych ludzi i wiązane jest przede wszystkim z lepszym odżywieniem, dostępem do medycyny oraz ogólną poprawą jakości życia, obserwowaną od XX wieku. Innymi słowy – rośniemy, gdy nie jesteśmy narażeni na przewlekły stres, mamy stały dostęp do wartościowego jedzenia i nowoczesnej opieki zdrowotnej. A to są zasoby, które stały się powszechnie dostępne dopiero w XX wieku. Źródło: Nature Nasza autorka Ewelina Zambrzycka-Kościelnicka Dziennikarka i redaktorka zajmująca się tematyką popularnonaukową. Pisze przede wszystkim o eksploracji kosmosu, astronomii i historii. Związana z Centrum Badań Kosmicznych PAN oraz magazynami portali Gazeta.pl i Wp.pl. Ambasadorka Śląskiego Festiwalu Nauki. Współautorka książek „Człowiek istota kosmiczna”, „Kosmiczne wyzwania” i „Odważ się robić wielkie rzeczy”.
Czy szympansy toczą wojny? Tak, ta trwała 10 lat i przyniosła ogromne zyski zwycięzcom
W postapokaliptycznej serii Fallout słyszeliśmy na każdym kroku, że „wojna nigdy się nie zmienia”. Obecnie wiemy, że to stwierdzenie pasujące nie tylko do ludzi, ale także do zwierząt. Badacze udowodnili, że krwawa, 10-letnia wojna pomiędzy plemionami szympansów zakończyła się dominacją jednego stada, które odniosło z niej ogromne korzyści. Gloria victoribus, vae victis.
Zachowania społeczne szympansów – najbliżej spokrewnionych z nami naczelnych – od lat fascynują badaczy. Szczególne zainteresowanie budzi ich agresja oraz konflikty pomiędzy poszczególnymi społecznościami. Okazuje się, że szympansy nie tylko współpracują i okazją sobie empatię, ale potrafią także prowadzić zorganizowane i długotrwałe wojny przypominające ludzkie konflikty zbrojne, z których czerpią wymierne korzyści. Czemu szympansy nie mogą żyć w zgodzie? Szympansy są zwierzętami terytorialnymi i żyją w silnie zorganizowanych społecznościach. Terytorium każdej grupy jest nie tylko miejscem zamieszkania, ale przede wszystkim źródłem pożywienia i bezpieczeństwa. Konflikty wybuchają najczęściej na tle rywalizacji o zasoby – przede wszystkim o dostęp do pożywienia, wody czy atrakcyjnych miejsc do odpoczynku. Ważnym czynnikiem prowadzącym do konfliktów jest również struktura społeczna szympansów. Każda grupa ma ściśle określoną hierarchię z dominującymi samcami na czele. Walka o pozycję w grupie powoduje wzrost napięć i sprzyja wybuchom agresji. Liczba członków grupy także wpływa na prawdopodobieństwo rozpoczęcia wojny – większe grupy częściej angażują się w agresywne działania wobec sąsiadów. Tak jak ludzie. Krwawe wojny to domena nie tylko ludzi Jane Goodall, angielska antropolożka, prymatolożka i jedna najwybitniejszych na świecie badaczek dzikiej fauny, nieodłącznie kojarzona jest z naszymi najbliższymi kuzynami ze świata zwierząt. Sama jednak twierdziła, że szympansy zdecydowanie nie są jej ulubionymi zwierzętami – są zbyt podobne do ludzi. I nie miała na myśli naszej empatii czy kreatywności. W latach 70. XX w. opisała ona trwającą 4 lata wojnę między szympansami w Tanzanii, które podzieliły się na dwa wrogie obozy po śmierci dominującego samca. Jego odejście skutkowało do rywalizacji, a następnie otwartej wojny pomiędzy młodszymi zwierzętami. Ostatecznie konflikt zakończył się całkowitym wyniszczeniem jednej z grup, a zwycięzcy przejęli ich ziemię. Wojna dziesięcioletnia, czyli współczesny konflikt szympansów. Co przyniósł zwycięzcom? Naukowcy przeanalizowali dokładnie jeden z najbliższych nam udokumentowanych konfliktów pomiędzy naczelnymi, czyli rozgrywającą się w latach 1998–2008 wojnę pomiędzy szympansami Ngogo z Kibale i ich sąsiadami. W ciągu konfliktu zginęło co najmniej 21 szympansów z różnych pokoleń, a w 2009 roku Ngogo rozszerzyły swoje terytorium na obszar wcześniej zamieszkiwany przez rywali, powiększając je o 22%. Powiększenie terytorium po wygranym konflikcie przyniosło szympansom wymierne korzyści biologiczne. Badania wykazały, ze po zakończonej sukcesem wojnie samice zaczęły rodzić znacznie więcej młodych – ich liczba wzrosła z 15 do 37 w ciągu trzech lat po konflikcie. Co więcej, przeżywalność młodych również znacząco się poprawiła – śmiertelność spadła z 41% do 8% przed zakończeniem trzeciego roku życia. Według dr Michaela Wilsona z University of Minnesota, powodem tego zjawiska jest dostęp do większej ilości zasobów oraz eliminacja ryzyka zabicia młodych przez sąsiadujące grupy. Czy agresję mamy w genach? Wieloletnie badania nad szympansami udowadniają, że zachowania „wojenne” są wśród nich stosunkowo częste i mogą być ewolucyjnie uwarunkowane. A ponieważ szympansy są naszymi najbliższymi krewnymi, zjawisko to budzi pytania o źródła ludzkiej agresji i ewolucję konfliktów społecznych. Niektórzy naukowcy przekonują, że agresja międzygrupowa w świecie szympansów mogła pojawić się u wspólnego przodka ludzi i tych zwierząt. Z drugiej strony, szympansy, podobnie jak ludzie, wykazują zdolność do empatii i współpracy. Potrafią pocieszać towarzyszy w trudnych chwilach, co świadczy o głębokich korzeniach społecznych tych zachowań. Ludzi od szympansów różni umiejętność budowania bardziej złożonych relacji opartych nie tylko na rywalizacji, ale także na handlu, współpracy czy wymianie wiedzy. Dzięki temu udaje nam się unikać konfliktów na wielką skalę i tworzyć rozbudowane struktury społeczne. Warto jednak pamiętać, że z tyłu głowy czai się nasza zwierzęca natura… obyśmy jak najrzadziej dopuszczali ją do głosu. Źródło: PNAS, Live Science, Yale 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.
Kiedy doszło do pierwszego pocałunku? Naukowcy wskazują na bardzo odległą epokę
Całowanie wyewoluowało u wspólnego przodka ludzi i innych dużych małp około 21 milionów lat temu – ustalił zespół brytyjskich naukowców. Ta przyjemna czynność była praktykowana również później, u krewnych człowieka – neandertalczyków. Co było powodem pierwszego pocałunku?
Do dzisiaj naukowcy spierają się o to, dlaczego ludzie się całują. Wygląda na to, że nasze instynkty sięgają dawnych zachowań pielęgnacyjnych wśród małp człekokształtnych. Czynność zbliżona do całowania mogła być początkowo sposobem na sprawdzenie stanu zdrowia partnera i wzmacnianie więzi w grupie. Teraz grupa naukowców z Uniwersytetu Oxfordzkiego wzięła sobie za cel zrekonstruowanie historii ewolucyjnej całowania i próbę ustalenia, kiedy całowanie pojawiło się w linii rodowej naczelnych. Badacze przyjęli szeroką ewolucyjną perspektywę. Wyniki opublikowali na łamach „Evolution and Human Behavior”. Badanie ulotnego całowania. Jak to się robi? Naukowcy przeprowadzili pierwszą próbę rekonstrukcji ewolucyjnej historii całowania za pomocą podejścia międzygatunkowego. Zaczęli od zdefiniowania „całowania”. Jest to nieagresywny kontakt usta-usta, który nie wiązał się z przekazywaniem jedzenia. Następnie naukowcy zebrali dane na temat zaobserwowanego całowania u współczesnych dużych małp, w tym szympansów i bonobo. Następnie zastosowano analizę filogenetyczną (opartą na drzewie rodowym naczelnych), traktując całowanie jako „cechę”. W tej analizie nie badano fizycznych szczątków. Użyto modelowania statystycznego, aby wyciągnąć wnioski na temat cech, które się nie są w stanie przetrwać do naszych czasów, a więc takich jak zachowanie. Badacze potraktowali całowanie jako cechę (jak np. kolor sierści) i nanosili ją na drzewo rodowe naczelnych. Pewność wyniku ma zapewniać to, że model symulacji uruchomiono aż 10 milionów razy, aby uzyskać bardzo pewne szacunki statystyczne. – Po raz pierwszy ktoś przyjął szerokie ewolucyjne spojrzenie na całowanie się. Nasze odkrycia uzupełniają rosnący dorobek naukowy, podkreślający niezwykłą różnorodność zachowań seksualnych naszych kuzynów naczelnych – komentuje dr Matilda Brindle, główna autorka i biolożka ewolucyjna z Wydziału Biologii Uniwersytetu Oksfordzkiego. Pierwszy pocałunek wytropiony Na podstawie uzyskanych wyników naukowcy stwierdzili, że do pierwszego pocałunku mogło dojść już ponad 21 mln lat temu u wspólnego przodka ludzi i innych dużych małp. Ta „cecha” ewoluowała w przedziale 21,5 do 16,9 miliona lat temu. Zespół odkrył również, że nasi wymarli krewni, neandertalczycy, prawdopodobnie również całowali się. To odkrycie, wraz z wcześniejszymi badaniami wykazującymi, że ludzie i neandertalczycy mieli wspólne mikroorganizmy jamy ustnej (poprzez transfer śliny) i materiał genetyczny (poprzez krzyżowanie się), silnie sugeruje, że ludzie i neandertalczycy całowali się ze sobą. Czy warto się całować? – Chociaż całowanie może wydawać się zwyczajnym lub uniwersalnym zachowaniem, jest ono udokumentowane jedynie w 46% kultur ludzkich – powiedziała dr Catherine Talbot, współautorka i adiunkt w College of Psychology na Florida Institute of Technology. Dodała, że normy społeczne i konteksty różnią się znacznie w poszczególnych społeczeństwach, co rodzi pytanie, czy całowanie jest zachowaniem ewolucyjnym, czy też wynalazkiem kulturowym. Najnowsze badanie to pierwszy krok w kierunku odpowiedzi na to pytanie. Całowanie występuje u różnych zwierząt, ale stanowi zagadkę ewolucyjną. Przecież związane jest z wysokim ryzykiem, takim jak przenoszenie chorób. Jednocześnie nie daje oczywistych korzyści reprodukcyjnych. Całowanie się zachowało w toku ewolucji i nadal jest obecne u większości wielkich małp człekokształtnych. Pomimo że całowanie w wielu społecznościach ludzkich ma znaczenie kulturowe i emocjonalne, do tej pory naukowcy poświęcali niewiele uwagi jego historii ewolucyjnej. Dlatego to badanie jest tak ważne. Źródło: Evolution and Human Behavior 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.
Odnaleziono ślady ziemskiego życia sprzed 3,3 mld lat. Pomogła w tym sztuczna inteligencja
Najwcześniejsze życie na Ziemi pozostawiło po sobie bardzo niewiele molekularnych śladów. Nieliczne pozostałości, takie jak pradawne komórki i maty mikrobiologiczne, przeszły przez wiele procesów geochemicznych, które niemal całkowicie zatarły biosygnatury zawierające kluczowe informacje o pochodzeniu i wczesnej ewolucji życia. Jednak zespół badaczy z Carnegie Institution for Science znalazł sposób na odnajdywanie molekularnych śladów dawnych istot.
– Liczące miliardy lat skały pełne są intrygujących zagadek opowiadających historię życia na Ziemi, ale zawsze brakuje w nich kilku elementów. Połączenie analizy chemicznej z uczeniem maszynowym ujawniło biologiczne wskazówki dotyczące dawnego, niedostrzeżonego wcześniej życia – mówi Katie Maloney z Michigan State University, adiunktka w Katedrze Nauk o Ziemi i Środowisku. Maloney bada ewolucję wczesnych form złożonego życia i ich wpływ na dawne ekosystemy. SI szuka śladów życia Katie Maloney jest jedną z międzynarodowego grona naukowców, kierowanych przez badaczy z Carnegie Institution for Science, które połączyło zaawansowaną chemię ze sztuczną inteligencją, aby odkryć subtelne chemiczne ślady biologii uwięzione w liczących miliardy lat skałach. Bazując na algorytmach uczenia maszynowego badacze wytrenowali komputery do rozpoznawania ledwo dostrzegalnych molekularnych „odcisków palców” pozostawianych przez żywe organizmy. Co najważniejsze, tak wytrenowany system potrafi odkryć oryginalne biomolekuły, gdy te dawno już uległy degradacji. Opublikowane właśnie w prestiżowym czasopiśmie „Proceedings of the National Academy of Sciences” (PNAS) analizy zespołu ujawniły nie tylko chemiczne dowody życia w skałach liczących ponad 3,3 miliarda lat. Odnaleziono także molekularne ślady wskazujące, że fotosynteza tlenowa pojawiła się niemal miliard lat wcześniej, niż dotąd sądzono. Wzorce życia Naukowcy poddali analizie ponad 400 próbek. Znalazły się wśród nich pradawne osady, skamieniałości, a także całkiem współczesne rośliny i żyjące obecnie zwierzęta. Do próbek dołączono nawet materiał z meteorytów. Zaawansowana analiza chemiczna pozwoliła rozłożyć zebrane materiały organiczne i nieorganiczne na najprostsze składniki. Następnie Michael L. Wong i Anirudh Prabhu ze współpracownikami wytrenowali sztuczną inteligencję do rozpoznawania chemicznych „odcisków palców” pozostawionych przez życie – sygnałów możliwych do wykrycia nawet po miliardach lat geologicznych przekształceń. Wyniki były imponujące. Przede wszystkim udowadniają, że można odróżnić materiały pochodzenia biologicznego (takie jak drobnoustroje, rośliny i zwierzęta) od nieożywionych (np. meteorytów czy syntetycznego węgla) z ponad 90-procentową dokładnością. W dodatku można odnaleźć wzorce życia w skałach liczących nawet 3,3 miliarda lat. Do tej pory udawało się to dla śladów nie starszych niż około 1,7 miliarda lat. To oznacza, że badacze zespołu Carnegie Institution for Science niemal podwoili zakres czasu, w którym zachowane w skałach molekuły organiczne mogą dostarczać informacji o fizjologii i ewolucyjnych relacjach ich pierwotnych organizmów! Ale na tym nie koniec. Bo badanie dostarcza również molekularnych dowodów na to, że fotosynteza tlenowa, proces wykorzystywany przez rośliny, glony i wiele mikroorganizmów do pozyskiwania energii ze światła słonecznego, zachodziła co najmniej 2,5 miliarda lat temu. Odkrycie to przesuwa chemiczny zapis fotosyntezy o ponad 800 milionów lat wstecz! Życie na Marsie Badania grupy oparte były na założeniu, że molekuły życia są starannie dobierane w procesach biologicznych. W przeciwieństwie do losowo rozłożonych molekuł w meteorytach i innych abiotycznych mieszaninach organicznych, życie wytwarza stosunkowo niewiele typów molekuł, lecz w dużych ilościach. Każda chemiczna cząsteczka w żywej komórce ma określoną funkcję. A rozkład fragmentów biomolekuł zachowany w starych skałach nadal zawiera diagnostyczne informacje o biosferze, nawet jeśli żadna oryginalna biomolekuła nie przetrwała. Oznacza, że życie pozostawia po sobie znacznie więcej sygnałów, niż ktokolwiek przypuszczał. Poza lepszym zrozumieniem procesów na Ziemi, daje nam to jeszcze jedną możliwość – dowiedzenie się, czy życie istniało w innych niż Ziemia miejscach Układu Słonecznego. Idealne do tego byłyby pobierane przez łazik Perseverance próbki z wyżłobionego przez wodę obszaru krateru Jezero na Marsie. Oczywiście pod warunkiem, że kiedyś uda się nam przewieźć je na Ziemię, ponieważ obecna administracja USA zamknęła projekt Mars Sample Return. Źródło: Proceedings of the National Academy of Sciences Nasza autorka Ewelina Zambrzycka-Kościelnicka Dziennikarka i redaktorka zajmująca się tematyką popularnonaukową. Pisze przede wszystkim o eksploracji kosmosu, astronomii i historii. Związana z Centrum Badań Kosmicznych PAN oraz magazynami portali Gazeta.pl i Wp.pl. Ambasadorka Śląskiego Festiwalu Nauki. Współautorka książek „Człowiek istota kosmiczna”, „Kosmiczne wyzwania” i „Odważ się robić wielkie rzeczy”.
Przełomowe odkrycie dotyczące psów. Znacząco się różniły od siebie na długo przed współczesną hodowlą
Przełomowe badania obalają popularny mit. Przez lata sądzono, że spektakularna różnorodność psów – od malutkich chihuahua po ogromne dogi niemieckie – jest wynikiem intensywnych hodowli rozpoczętych zaledwie 200 lat temu. Tymczasem różnorodność czworonogów odnotowano już wiele tysięcy lat temu.
Psy to nie tylko ukochane zwierzęta domowe, ale również wielka zagadka dla badaczy przeszłości. Archeolodzy od lat próbują ustalić, kiedy doszło do udomowienia wilka i od kiedy czworonogi na stałe związały się z ludźmi. Szacunki są różne: od 30 do kilkunastu tysięcy lat. Inne zagadnienie dotyczy tego, kiedy psy stały się różnorodne, czyli jak bardzo różniły się budową. Do tej pory uważano, że wyjątkowy zakres zróżnicowania fizycznego, jaki wykazują psy domowe (np. różnice w kształcie czaszki i rozmiarze ciała), jest głównie wynikiem intensywnej selekcji i hodowli, która rozpoczęła się w ciągu ostatnich 200–300 lat. Nowe międzynarodowe badanie ukazało to zagadnienie w nowym świetle. Opublikowano je na łamach prestiżowego czasopisma naukowego „Science”. Przełomowa inwentaryzacja 3D Badacze z Uniwersytetu Exeter i francuskiego CNRS przeprowadzili najbardziej wszechstronną analizę czaszek psowatych w historii – pod lupę wzięto ich blisko 650. Zbadano okazy z okresu od plejstocenu aż po czasy współczesne, włączając w to wilki, wczesne okazy archeologiczne, współczesne rasy oraz psy uliczne. Kluczem do sukcesu okazała się technologia. Zespół międzynarodowych ekspertów stworzył cyfrowe modele 3D każdej czaszki. Używając precyzyjnej metody zwanej morfometrią geometryczną, uczeni byli w stanie zmierzyć nawet subtelne różnice w rozmiarze i kształcie czaszek. Kiedy psy zaczęły się zmieniać? Ustalenia były jednoznaczne: zróżnicowanie psów jest znacznie starsze, niż się wydawało. Najwcześniejszy okaz sklasyfikowany jako pies domowy w tej analizie pochodzi z mezolitycznego stanowiska Veretye w Rosji, datowanego na około 11 000 lat. Niedługo później, około 8200 lat temu, zmienność kształtu czaszki zaczęła gwałtownie rosnąć. – Te wyniki podkreślają głęboką historię naszej relacji z psami. Różnorodność wśród psów to nie tylko zasługa hodowców z epoki wiktoriańskiej, ale dziedzictwo tysięcy lat koewolucji z ludzkimi społecznościami – powiedziała współautorka artykułu, dr Carly Ameen z Wydziału Archeologii i Historii Uniwersytetu Exeter. Współczesne psy wykazują bardziej ekstremalne różnice w morfologii – wystarczy spojrzeć na buldogi krótkopyskie i borzoje – których nie ma we wczesnych okazach archeologicznych. Jak dodaje dr Allowen Evin z Instytutut Nauk Ewolucyjnych CNRS we Francji, różnorodność wśród psów była duża już w neolicie – dwukrotnie większa niż w przypadku okazów plejstoceńskich. Stanowiła już połowę zakresu obserwowanego u współczesnych psów. Przyczyny wczesnego różnicowania psów Wczesna różnorodność morfologiczna czworonogów odzwierciedlała ich różnorodne role w pierwszych społeczeństwach ludzkich. Psy były pomocne w czasie polowania, wypasu zwierząt, jako towarzysze, a także w specyficznych ekologicznych i kulturowych kontekstach. W ocenie badaczy, te zadania i różnice w diecie wywołały szybką selekcję. Warto jednak zaznaczyć, że początki udomowienia wciąż pozostają tajemnicą. Żaden z przebadanych okazów z późnego plejstocenu, które wcześniej uważano za „protopsy”, nie wykazywał cech czaszki udomowionych psów. – Najwcześniejsze fazy udomowienia psów są wciąż niejasne, a pierwsze psy nadal pozostają poza naszym zasięgiem. Jednak obecnie możemy z całą pewnością stwierdzić, że po pojawieniu się psów szybko uległy one dywersyfikacji. Ich wczesna różnorodność odzwierciedla zarówno naturalne presje ekologiczne, jak i głęboki wpływ życia u boku ludzi – konkluduje prof. Greger Larson z Uniwersytetu Oksfordzkiego, który również uczestniczył w najnowszych badaniach. Źródło: Science 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.
Płazy, które łamią zasady– ropuchy z gór Tanzanii zaskoczyły naukowców
Trzy nowe gatunki ropuch zostały odkryte w górach Tanzanii przez międzynarodowy zespół naukowców. Co czyni to odkrycie wyjątkowym? Te płazy stosują jedną z najrzadszych strategii rozrodczych w świecie zwierząt.
Badania były prowadzone przez międzynarodowy zespół składający się m.in. z uczonych z Wielkiej Brytanii, Danii czy Niemiec. Przy projektowaniu metodologii, naukowcy wykorzystali technikę muzeomiki, która polega na pozyskiwaniu i analizie DNA z historycznych próbek biologicznych. W ten sposób badacze wyodrębnili trzy nowe gatunki zwierząt, dające przykład tego, jak ewolucja potrafi przystosować osobniki do panujących warunków środowiskowych. 257 ropuch pod lupą – jak przebiegały badania? Od 1905 roku biolodzy żyli w przekonaniu, że jedynym endemiczny gatunkiem ropuch w całej Tanzanii jest Nectophrynoides viviparus. Płazy, opisane po raz pierwszy przez niemieckiego zoologa Gustava Torniera, różniły się od siebie wyglądem w obrębie jednej populacji. Ta różnorodność skłoniła naukowców do przeprowadzenia wnikliwych badań, w trakcie których przeanalizowano 257 kodów genetycznych poszczególnych osobników. Okazy, nad którymi pochylili się naukowcy, były zarówno płazami żyjącymi współcześnie, jak i tymi złapanymi aż 120 lat temu, przy okazji pierwszych badań nad tym gatunkiem. Zespół porównywał próbki z poprzedniego stulecia z tymi współczesnymi i na ich podstawie ustalał stopień pokrewieństwa badanych gatunków. Kierowniczka badań muzeomicznych, Alice Petzold, tak argumentuje wykorzystanie archiwalnych ropuch: „Nasze analizy pozwoliły dokładnie ustalić, do jakich populacji należały te stare okazy. A to daje nam znacznie większą pewność w przyszłych badaniach nad tymi ropuchami”. Jak przetrwać bez wody? – trzy nowe gatunki ropuch Badania udokumentowały występowanie trzech – wcześniej nieopisanych – gatunków ropuch z rodzaju Nectophrynoides. Odkrycie to nie byłoby tak niezwykłe, gdyby nie fakt, który od lat fascynuje naukowców. Nectophrynoides nie stosują bowiem klasycznej dla płazów drogi rozmnażania. Ograniczony dostęp do wody, w której zwykle wykluwają się kijanki, zmusił te zwierzęta do noszenia zapłodnionych zarodków w swoim ciele. Ropucha, niczym w ciąży, nosi w sobie młode, aż do momentu, gdy te będą w pełni ukształtowane. Taki sposób rozmnażania to żyworodność. Nectophrynoides wyróżnia to, że zapłodnienie jest wewnętrzne (przebiega w organizmie samicy). To jedne z bardzo nielicznych gatunków ropuch na świecie, które nie znoszą jaj. Odkrycie trzech nowych rozmnażających się w ten sposób gatunków daje naukowcom szerszy obraz tej wyjątkowej strategii rozrodu. Nowo opisane gatunki Nectophrynoides luhomeroensis, uhehe i saliensis, stanowią idealny przykład tego, jak natura potrafi dopasować się do warunków środowiska. Jakie są zagrożenia dla ropuch? Odkryte ropuchy zamieszkują jedynie góry Eastern Arc w Tanzanii. Ten afrykański łańcuch jest stale narażony na eksploatacje zasobów naturalnych. W paśmie tym uprawiania jest intensywna działalność rolnicza, co sprawia, że lasy – będące domem dla ropuch – znikają w zastraszającym tempie. Niewielkie ropuchy, które już wcześniej musiały przystosować się do kurczących się lasów, są dziś narażone na wyginięcie wskutek działalności człowieka. Nie wiadomo, czy tym razem płazom uda się przetrwać – oraz czy pozostaną symbolem niezwykłej różnorodności przyrody. Źródło: Discover Magazine 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.
To jedne z najstarszych stworzeń na Ziemi. Uczą się i zapamiętują, choć nie mają mózgu
Tylko zwierzęta z mózgiem i milionami neuronów potrafią uczyć się na błędach? Nic bardziej mylnego. Naukowcy odkryli, że tę zdolność mają także meduzy – stworzenia, które żyją na Ziemi już od pół miliarda lat.
W tym artykule: Małe i parzące jamochłony Zmyślne meduzy z Karaibów Zalety posiadania układu nerwowego Ludzki mózg składa się z 86 mld neuronów i jest efektem ewolucji trwającej miliony lat. Nic dziwnego, że daje nam tak niezwykłe możliwości. Mamy znakomitą pamięć i rozwinięte zdolności poznawcze, które wyróżniają nas w świecie zwierząt. Jesteśmy w stanie się uczyć i to na wiele różnych sposobów. Wyciągamy wnioski z przeszłości i naprawiamy błędy, które popełniliśmy, żeby ponownie nie wpakować się w kłopoty. Jak się okazuje, to ostatnia umiejętność ma bardzo stare korzenie. Posiadają ją nawet meduzy – jamochłony zaliczane do parzydełkowców. To jedne z najstarszych zwierząt, jakie pojawiły się na Ziemi. Ich układ nerwowy jest bardzo prosty. Meduzy nie mają mózgu, jedynie kilka tysięcy neuronów znajdujących się w całym ciele. A jednak to wystarcza, by łączyć bodźce różnego rodzaju i wyciągać z nich wnioski. Przełomowe badania, rzucające światło na to, jak kształtował się układ nerwowy zwierząt, zostały opublikowane w najnowszym numerze czasopisma „Current Biology”. Przeprowadził je zespół pod kierunkiem neurologa Andersa Garma z Uniwersytetu Kopenhaskiego oraz Jana Bieleckiego z Uniwersytetu Kiel. Małe i parzące jamochłony − Dawniej zakładano, że meduzy uczą się jedynie w najprostsze możliwe sposoby. Jednym z nich jest habituacja, czyli zdolność przyzwyczajania się do pewnego określonego bodźca, takiego jak stały dźwięk albo dotyk – mówi Anders Garm. To właśnie habituacja sprawia, że nie czujemy ubrania, które nosimy. Ponieważ cały czas dotyka ono naszego ciała, nasz mózg przyzwyczaja się do bodźca. W rezultacie przestajemy go odczuwać. − Teraz jednak odkryliśmy, że meduzy posiadają również zaawansowane umiejętności uczenia się. A nawet, że uczą się na błędach. Dzięki nim modyfikują swoje zachowanie – opowiada Garm. Naukowcy doszli do tego wniosku, przeprowadzając eksperymenty z meduzami Tripedalia cystophora. To nieduże zwierzęta należące do kostkowców: gromady skupiającej silnie parzące meduzy, takie jak np. jadowita osa morska. Zmyślne meduzy z Karaibów Wybrany do badań gatunek żyje na Karaibach. A konkretnie − w korzeniach lasów namorzynowych. Tripedalia cystophora są wielkości paznokcia. Choć, podobnie jak inne kostkowce, mogą parzyć, jednak ich dotknięcia są stosunkowo łagodne. Większe meduzy polują na ryby i krewetki, natomiast małe Tripedalia cystophora zadowalają się widłonogami. Nie oznacza to, że polowanie przebiega łatwo. W pościgu za widłonogami meduzy krążą między splątanymi korzeniami zanurzonymi w zamulonych wodach. Światła jest niewiele, a ryzyko spore. Jeśli meduza nie dostrzeże w porę, że zbliża się niebezpiecznie blisko do przeszkody, może na nią po prostu wpaść. Zderzenie z korzeniem dla zwierzęcia o miękkim ciele to nic przyjemnego. Meduzy więc zwracają szczególną uwagę na kontrast. − Czyli na to, jak ciemne są korzenie porównaniu z otaczającą je wodną tonią – mówi Garm. − Pozwala im to skręcić we właściwym momencie. Co jednak istotne, ten kontrast zmienia się – i to z dnia na dzień – w zależności od deszczu, wiatru czy pojawienia się alg. Zalety posiadania układu nerwowego Jak sobie radzą z tym meduzy? Naukowcy ustalili to, wpuszczając Tripedalia cystophora do akwarium, w którym stworzyli warunki podobne do tych panujących w korzeniach lasu namorzynowego. Następnie sprawdzili, jak z nawigacją w tym otoczeniu radzą sobie zwierzęta, mające 24 oczy i bardzo prosty układ nerwowy: cztery równoległe struktury składające się z tysiąca neuronów każda. Gdy w akwarium zmieniał się kontrast, meduzy popełniały błędy i wpadały na korzenie. Ale tylko do czasu. – Nasze eksperymenty wykazały, że 3 do 5 błędnych manewrów wystarczało, by zmienić zachowanie meduz, tak by więcej nie uderzały w korzenie. Co ciekawe, mniej więcej tylu powtórzeń potrzebują muchy owocówki i myszy – znacznie bardziej zaawansowane zwierzęta – żeby się czegoś nauczyć – mówi Garm. To pokazuje znaczenie opisanego wyżej odkrycia. Okazuje się bowiem, że nawet bardzo prosty układ nerwowy daje swojemu posiadaczowi znaczne możliwości. Meduzy uczyły się manewrować akwarium, ponieważ wykazały zdolność zaawansowanego uczenia asocjacyjnego. Czyli łączyły różne rejestrowane bodźce i konkretne zachowania, tworząc między nimi związki. Co wskazuje, że uczenie asocjacyjne mogło być jedną z korzyści ewolucyjnych, jakie odnosiły zwierzęta nawet z bardzo prostym układem nerwowym. − Jeśli chcesz zrozumieć, jak działają bardzo złożone struktury, dobrze jest zacząć od czegoś najprostszego − podsumowuje Anders Garm. Naukowcy chcą teraz zbadać, które neurony i jak zmieniają się, kiedy zachodzi uczenie. Jeśli im się to uda i będą w stanie opisać mechanizm uczenia się u meduz, będą mogli sprawdzić, czy taki sam mechanizm występuje również u innych zwierząt. W rezultacie może im to pomóc zbliżyć się do odpowiedzi na fundamentalne pytanie, jak działa pamięć. Źródła: EurekAlert, Current Biology.
Czy zwierząta też mają złudzenia optyczne? Te ptaki okazały się całkiem odporne
Czy to możliwe, że niektóre zwierzęta mogą padać ofiarą złudzeń optycznych podobnie jak ludzie? Naukowcy przeprowadzili nietypowy eksperyment z udziałem ryb i ptaków. Zastosowano prosty wizualny trik, znany z psychologii człowieka. Rezultat badań określono jako „uderzający”.
Czy kiedykolwiek patrzyłeś na dwa koła o dokładnie tej samej wielkości i przysiągłeś, że jedno jest większe? Gdy umieścimy koło wśród innych mniejszych kół – wydaje się większe, a gdy wśród większych – skurczy się na naszych oczach. To tzw. iluzja Ebbinghausa, klasyczny przykład tego, jak kontekst może kształtować to, co widzimy. Dr Maria Santacà z Wydziału Biologii Behawioralnej i Kognitywnej na Uniwersytecie Wiedeńskim poddała tej próbie… ptaki i ryby. Ekspertka bada powiązanie złudzeń wzrokowych z ewolucyjnymi korzeniami percepcji. Zastanawia ją to, czy podobieństwa i różnice między gatunkami odzwierciedlają wspólne pochodzenie i złożoność neuronalną, czy też unikatowe adaptacje do środowisk ekologicznych i społecznych. Ryby kontra ptaki: dwa światy widzenia W eksperymencie wzięły udział dwa bardzo różne gatunki: ryba gupik (Poecilia reticulata) i gołąb (Streptopelia risoria). Gupiki zamieszkują płytkie tropikalne strumienie pełne migoczącego światła, gęstej roślinności i nieprzewidywalnych drapieżników. Ich przetrwanie zależy od szybkich decyzji: wyboru partnera, dołączenia do ławic i ucieczki przed zagrożeniami. W tak urozmaiconym świecie możliwość oceny względnej wielkości może być kluczowa. Z kolei w przypadku gołębi (Streptopelia risoria) mamy do czynienia z lądowymi ptakami spożywającymi ziarno. Spędzają większość czasu na dziobaniu małych nasion rozrzuconych na ziemi. Precyzja i dbałość o szczegóły mogą być ważniejsze niż analiza otoczenia. Co więcej, ich widzenie obuoczne pozwala im na trafną ocenę odległości i rozmiaru w zupełnie innym kontekście. Kręgi złudzenia W eksperymentach naukowcy układali karmę w formie kręgów. Wyniki były uderzające: gupiki konsekwentnie ulegały iluzji. Gdy pokarm był otoczony mniejszymi kręgami, gupiki wybierały go częściej, jakby rzeczywiście był większy i było go więcej. Ich percepcja była bardzo podobna do percepcji ludzi. U ptaków sytuacja wyglądała jednak inaczej. Na poziomie grupy nie wykazywały one wyraźnej podatności na iluzję, chociaż niektóre osobniki dawały się „oszukać” podobnie jak ludzie. To sugeruje, że ten gatunek gołębia może być mniej podatny na wpływ otaczającego kontekstu i jest bardziej skupiony na szczegółach. Koła dające wgląd w ewolucję Ustalenia te dają wgląd w biologię ewolucyjną. Przebadane ryby ulegają iluzji, podobnie jak ludzie. To sugeruje, że polegają na przetwarzaniu globalnym – widzą cały kontekst, co pomaga im szybko oceniać rozmiary w wizualnie złożonym środowisku podwodnym. Z kolei gołębie w dużej mierze ignorują złudzenie. Ich sposób widzenia jest bardziej lokalny i zorientowany na detale, co jest kluczowe dla ich stylu życia, czyli precyzyjnego wydziobywania małych nasion z ziemi. Wniosek? Percepcja to ewolucyjny kompromis, nie dążenie do doskonałej dokładności. Mózg wybiera te „skróty”, które najlepiej służą przetrwaniu gatunku w jego specyficznej niszy ekologicznej. Badanie iluzji u różnych gatunków pomaga nam zrozumieć nie tylko, jak zwierzęta widzą, ale także jak percepcja ewoluuje, by sprostać wyzwaniom życia na Ziemi. 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.
Ludzie ewoluowali dziwnie szybko. Tajemnicę rozwiewa analiza małpich czaszek
Dyskusja o tempie ewolucji człowieka i jego odmienności względem innych naczelnych nie ustaje od dekad. Zaawansowane metody obrazowania, takie jak trójwymiarowe analizy czaszek, a także przełomowe odkrycia paleontologiczne dostarczają jednak coraz bardziej precyzyjnych odpowiedzi. Czy rzeczywiście Homo sapiens ewoluował szybciej niż inne małpy i jak to się stało?
Ludzie wyewoluowali zaskakująco szybko: tak wynika z badań naukowców z University College London. Wykazali oni, że w porównaniu do naszych kuzynów wykształciliśmy duże mózgi i płaskie twarze w wyjątkowym tempie. Jakie mechanizmy za tym stoją i czemu akurat my? Odpowiedź zakodowana w czaszkach Wielu naukowców od dawna podejrzewało, że ewolucja człowieka przebiegała szybciej niż innych naczelnych. Tematem zainteresowali się badacze z Londynu pod kierownictwem dr Aidy Gomez-Robles, którzy przeanalizowali ewolucyjną różnorodność czaszek ludzi i spokrewnionych z nimi małp człekokształtnych na przestrzeni milionów lat. Było to możliwe dzięki zastosowaniu zaawansowanej analizy 3D. Swoje wyniki, które wskazywały, że struktura czaszki człowieka ewoluowała znacznie szybciej niż pozostałych małp człekokształtnych (np. goryli, szympansów czy gibonów), opublikowali w prestiżowym czasopiśmie „Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences”. Jak udało im się do tego dojść? Co siedzi w małpiej głowie? W ramach badania porównano trójwymiarowe model czaszek siedmiu gatunków hominidów – m. in. Homo sapiens, goryli, szympansów – oraz dziewięciu gibonowatych. Okazało się, że w linii hominidów, szczególnie u ludzi, tempo zmian anatomicznych było niemal dwukrotnie wyższe, niż wynikałoby to z samego upływu czasu ewolucyjnego. Hominidy i gibonowate rozdzieliły się ewolucyjnie około 20 mln lat temu. W tym czasie anatomia hominidów uległa znacznie większemu zróżnicowaniu niż u innych małp. U gibonów czaszki różnych gatunków są niemal identyczne, podczas gdy u człowieka, szympansa czy goryla różnice widoczne są gołym okiem. Ludzie mają wyjątkowe czaszki Homo sapiens charakteryzuje się niezwykle dużą puszką mózgową – może ona mierzyć nawet 1350 cm³, podczas gdy ta należąca do szympansa ma zwykle jedynie 420 cm³. Wyjątkowa jest także ludzka wyraźnie spłaszczona twarz, pionowe czoło, rozwinięty podbródek oraz zmniejszona żuchwa. Porównując te cechy z cechami czaszek innych małp człekokształtnych, zauważamy różnice, które mają ścisły związek z funkcjonowaniem układu nerwowego oraz adaptacją do odmiennych stylów życia i środowisk. Ewolucja dużego mózgu u ludzi wiązała się z rozwojem nowych zdolności poznawczych, takich jak myślenie abstrakcyjne, mowa i planowanie. Czy to jednak przyczyna przyspieszonej ewolucji, czy jej efekt? Szybka ewolucja wynikiem ponadprzeciętnej inteligencji? To nie takie proste Naukowcy ostrzegają, że chociaż kuszące może być stwierdzenie, że główną przyczyną szybkiej ewolucji człowieka są korzyści wynikające z większej inteligencji, to jednak na te zmiany mogą mieć ogromny wpływ czynniki społeczne wynikające z presji „stada”. – Goryle mają drugie po ludziach najszybsze tempo ewolucji czaszek, ale ich mózgi są stosunkowo małe w porównaniu z innymi małpami człekokształtnymi. W ich przypadku zmiany prawdopodobnie były spowodowane doborem społecznym, gdzie większe grzebienie czaszkowe na szczycie czaszki są związane z wyższym statusem społecznym. Możliwe, że podobny, wyjątkowy dla człowieka dobór społeczny mógł mieć miejsce również u przedstawicieli naszego gatunku – studzi emocje dr Gomez-Robles. Być może duże mózgi wykształciły się więc przypadkiem... a reszta to już historia. Źródło: Proceedings of the Royal Society B, zpe.gov.pl, CORDIS 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.
Ludzka dłoń zmieniła historię. Oto dlaczego jest tak wyjątkowa
Czy historia człowieka rozpoczęła się od dłoni? Jej budowa, a zwłaszcza unikalny układ kciuka, pozwoliły nam sięgnąć po rzeczy, które były poza zasięgiem innych naczelnych. Nasza dłoń nie tylko chwyta, ale też umożliwia wykonywanie precyzyjnych manipulacji. Oto jej niezwykła historia.
Spis treści: Do czego kiedyś służyły nam dłonie? Wytrzymałe człowiecze paliczki Mechanika kciuka Kciuk obrócony – od jak dawna? Król wśród palców – kciuk Nieznany mięsień Szympansy przede wszystkim podczas chodzenia po ziemi opierają się na grzbietach środkowych paliczków palców od drugiego do piątego (od wskazującego do małego), co nieformalnie nazywa się „podpieraniem się na knykciach”. Robią to również goryle. Ponieważ małpy te opierają się nie na dłoniach, lecz na podeszwach stóp, ich ramiona są uniesione, a plecy pochylają się w kierunku bioder. Do czego kiedyś służyły nam dłonie? Toczy się spór o to, czy w naszej historii ewolucyjnej kiedykolwiek wspieraliśmy się na grzbietach środkowych paliczków palców rąk (z wyłączeniem kciuka). Ręka australopiteka była już zasadniczo podobna do naszej. Aby dowiedzieć się, jak wyglądała ręka jeszcze starszych przodków, potrzebujemy skamieniałości, a najlepszym przykładem jest Ardi. Szympansy, zwisając z gałęzi drzew bez udziału kciuka, używają ręki jako haka. Nie zamierzam prosić cię o to, abyś zawisł teraz na drążku, bo być może siedzisz w domu i czytasz, ale zaproponuję coś prostszego. Proszę ująć w dłoń rączkę aktówki lub walizki, jeśli jest pod ręką (obecnie często zastępują je plecaki lub walizki na kółkach). Chwyt jest (mniej więcej) taki sam jak w przypadku gałęzi, tylko w drugą stronę, ponieważ to walizka zwisa z ręki, a nie ręka z walizki. Łatwo zauważyć, że główną rolę odgrywa paliczek środkowy (tym razem po stronie dłoniowej, a nie grzbietowej) palców od wskazującego do małego. Proszę zauważyć, że to zupełnie inny chwyt niż w przypadku podnoszenia młotka w celu wbicia gwoździa lub rakiety do gry w tenisa. Podczas trzymania kija lub uchwytu pięść jest całkowicie zaciśnięta, zaangażowane są również paliczki bliższe i dalsze, a nie tylko środkowe, kij lub uchwyt jest dociskany do dłoni, zaś kciuk zachodzi na palec wskazujący lub środkowy. Jeśli jednak chcielibyśmy uderzyć precyzyjnie, a nie najmocniej, jak to możliwe, kciuk spocznie na trzonku młotka, aby trafniej go nakierować. I rzecz najważniejsza: chwyt nie jest już poprzeczny (prostopadły) do osi ręki i przedramienia (jak w przypadku zwisu na drążku lub trzymania rączki walizki), ale ukośny. To ogromna różnica. Teraz proszę ponownie spojrzeć na dwie linie biegnące w poprzek dłoni. U szympansa są one poziome, natomiast u człowieka – ukośne. Wytrzymałe człowiecze paliczki Wszystkie wymienione różnice w typach chwytu wynikają z odmienności w budowie ręki szympansów i ludzi. W ludzkiej ręce wszystkie paliczki są bardziej wytrzymałe, zwłaszcza paliczki dalsze (te z paznokciem), które na końcu mają zauważalne rozszerzenie i spłaszczenie w kształcie półksiężyca. U neandertalczyków to rozszerzenie i spłaszczenie było szczególnie duże, ponieważ ich ręka była bardzo masywna. Poza tym, oczywiście, ludzki kciuk jest znacznie mocniejszy i dłuższy niż u szympansa w stosunku do pozostałych czterech palców. Przejdźmy do działania, aby lepiej to zrozumieć. Proszę przybliżyć kciuk do ręki. Ten ruch nazywamy przywodzeniem; to już wiedzieliśmy: „przywodzenie” oznacza „zbliżenie”, a „odwodzenie” – „oddzielenie”, „rozbieżność”. Teraz proszę ustawić dłoń w pronacji (grzbietem do twarzy). Dostrzeżesz, że cały paliczek dalszy kciuka (proszę pamiętać, ten z paznokciem) sięga ponad stawy pozostałych palców, łączące je z odpowiednimi kośćmi ręki. Teraz proszę zgiąć kciuk. Widać, że staw międzypaliczkowy kciuka znajduje się na poziomie stawów pozostałych palców łączących je z kośćmi śródręcza. U szympansa z jego wydłużoną dłonią się tak nie dzieje. Mechanika kciuka Jeśli kości na powrót obleczemy w ciało, zauważymy dwie mięsiste masy. Te dwa wybrzuszenia nazywane są kłębem, wyniosłością kłębu lub wyniosłością kciuka (oczywiście po stronie kciuka) i kłębikiem, wyniosłością kłębika lub wyniosłością palca małego (rzecz jasna po stronie małego palca). Teraz proszę zacisnąć pięść, a przekonasz się, że są wyczuwalne, zwłaszcza kłąb. Obszary te są wybrzuszone z powodu znajdujących się w nich mięśni. Jak wynika z ich położenia, mięśnie obszaru wyniosłości kciuka są związane z ruchem kciuka, a mięśnie wyniosłości palca małego – z ruchem małego palca. Mięśnie wyniosłości kciuka to mięsień odwodziciel krótki kciuka, zginacz krótki kciuka, przywodziciel kciuka i przeciwstawiacz kciuka. Łatwo sobie wyobrazić funkcję pierwszych trzech: oddzielanie kciuka od pozostałych palców, zginanie go i łączenie z pozostałymi palcami. Mięsień przeciwstawiacz kciuka przeciwstawia go pozostałym czterem palcom, a tym samym umożliwia wykonanie chwytu precyzyjnego z którymkolwiek z nich. Kciuk obrócony – od jak dawna? Szczególną cechą ręki jest kciuk obrócony i skierowany przeciwnie do pozostałych czterech palców (tworzy z nimi kąt prosty). To właśnie tylko i wyłącznie dzięki obrotowi kciuk może być przeciwstawny. Nie jest to jednak cecha występująca wyłącznie u ludzi, ponieważ występuje również u innych małp wąskonosych (małp człekokształtnych oraz małp zwierzokształtnych afrykańskich i azjatyckich). Cecha ta nie pojawia się jednak u małp szerokonosych (amerykańskich) – u nich kciuk nie jest obrócony i jest zwrócony w tym samym kierunku co pozostałe palce, czego nie uda ci się osiągnąć, nawet gdybyś bardzo się starał. Dlatego niektóre małpy szerokonose (z podrodziny titi) nie są w stanie przeciwstawić kciuka pozostałym palcom, a pozostałe są zdolne tylko do częściowego przeciwstawienia. Proszę zwrócić uwagę na tę osobliwą cechę kciuka, bardzo przydatną do manipulacji, ale zastrzeżoną tylko dla gatunku ludzkiego. Wyłącznie u ludzi opuszki kciuka i pozostałych palców mają dużą powierzchnię styku. Mięśnie wyniosłości palca małego, czyli kłębika, to mięsień odwodziciel palca małego, zginacz palca małego, przeciwstawiacz palca małego i mięsień dłoniowy krótki. Funkcja pierwszych trzech jest oczywista: oddzielanie, zginanie i przeciwstawianie małego palca. Mięsień dłoniowy krótki to mały czworoboczny płaski mięsień, który zwiększa wklęsłość wnętrza ręki, gdy układamy ją w kształt niecki, aby się napić lub o coś poprosić. Jeśli jednocześnie działają prostownik krótki i zginacz długi, paliczek bliższy kciuka się prostuje (nad śródręczem), a paliczek dalszy – zgina (nad paliczkiem bliższym), i według niektórych ten układ palca jest ważny przy obróbce kamiennych narzędzi. A ponieważ nie wyrabiamy już kamiennych narzędzi, podam przykład bardziej współczesny. Mówię o ruchu, który wykonujemy, gdy zapalamy zapalniczkę: paliczek bliższy kciuka jest wyprostowany, a dalszy – zgięty. Wykonujesz w tej chwili ten ruch? Król wśród palców – kciuk Wszystko wskazuje więc na to, że te dwa mięśnie kciuka (zginacz długi i prostownik krótki) mają związek z niezwykłą zdolnością człowieka do posługiwania się kciukiem zarówno w chwycie precyzyjnym, jak i siłowym. Nie wiemy, kiedy pojawiły się one w ewolucji człowieka, ale można je kojarzyć z początkiem obróbki kamienia, co miało miejsce w Afryce nieco ponad dwa i pół miliona lat temu, w epoce Homo habilis, choć być może oba mięśnie były niezależne już wcześniej i służyły do innych celów niż wytwarzanie kamiennych narzędzi. Opowiadam o tym wszystkim, ponieważ możliwe jest, że przedstawiciele gatunku australopiteka (Australopithecus garhi), żyjący dwa i pół miliona lat temu w Etiopii, wykonywali bardzo prymitywne kamienne narzędzia, wystarczające do krojenia mięsa lub miażdżenia kości i wydobywania szpiku. Kości roślinożerców ze śladami narzędzi (ale nie same narzędzia) znaleziono w wychodni skalnej, w której odkryto również czaszkę tego australopiteka, choć ślady te mogły zostać wykonane przez przedstawicieli innego, bardziej zaawansowanego gatunku hominina, bliższego Homo sapiens. Nieznany mięsień Zaryzykuję wyjście na nudziarza, bo chciałbym wspomnieć – skoro już omawiamy kwestie związane z kciukiem – o innym mięśniu ręki charakterystycznym wyłącznie dla człowieka, który odkryto zaledwie kilka lat temu. Mowa o mięśniu wewnętrznym, to znaczy takim, który nie pochodzi z przedramienia, ale wywodzi się z pierwszej kości śródręcza i przyczepia się do paliczka bliższego kciuka. Proponuję nazwać go mięśniem przywodzicielem dodatkowym kciuka. Przypominam, że przywodzenie kciuka polega na zbliżeniu go do palca drugiego, co jest niewątpliwie ważnym ruchem przy manipulowaniu przedmiotami. Ludzka anatomia nie została jeszcze w pełni zbadana! To jest przedruk z książki Juana Luisa Arsuagi pt. „Ciało. Arcydzieło siedmiu milionów lat”, która ukazała się nakładem Wydawnictwa Znak w przekładzie Ewy Ratajczak. Tytuł, skróty i śródtytuły pochodzą od National Geographic Polska.
Miał ludzką zręczność i siłę goryla. Jego skamieniałe dłonie piszą historię ewolucji
Był znacznie silniejszy niż człowiek współczesny, choć dorównywał nam zręcznością i potrafił wytwarzać narzędzia. Odkrycie skamieniałych dłoni wymarłego hominina jest jak powrót do miejsca, w którym nasi przodkowie łączyli cechy małp człekokształtnych z nowymi możliwościami ewolucyjnymi.
Paleontolodzy odnaleźli parę skamieniałych dłoni należących do zagadkowego, wymarłego hominina – istoty należącej do linii ewolucyjnej człowieka po jej rozdzieleniu się z linią szympansów, żyjącej około 1,5 miliona lat temu. Mowa o Paranthropus boisei, odkrytym po raz pierwszy w 1959 roku przez archeolożkę Mary Leakey w wąwozie Olduvai w Tanzanii. Zręczny jak człowiek Czaszka tego gatunku znajdowała się obok kamiennych narzędzi, co sugeruje, że homininy te były zręczne, inteligentne i są jednymi z najstarszych przodków człowieka potrafiącymi wytwarzać narzędzia. Mowa o tzw. narzędziach olduwajskich, czyli prostych kamiennych przedmiotach wykonanych z odłupanych fragmentów skał. Ostre odłupki służyły do cięcia mięsa, skórowania i obróbki drewna. Pojawiły się około 2,6 miliona lat temu, głównie we wschodniej Afryce (wąwóz Olduvai w Tanzanii – od którego pochodzi nazwa), potem w innych częściach Afryki i dalej w Eurazji. Zdaniem naukowców narzędzia kultury olduwajskiej wyznaczają początek technologii w historii naszego gatunku oraz dowodzą, że homininy potrafiły planować, wykorzystywać środowisko i przetwarzać surowce. Odkrycia babki i wnuczki Niestety, w przypadku pierwszego odkrycia P. boisei w 1959, potwierdzenie tej tezy było niemożliwe, bo w odkrytych szczątkach brakowało rąk. Dopiero teraz odnalezienie pary dłoni P. boisei potwierdziło zręczność naszych przodków. Co ciekawe odkrycia tego dokonała wnuczka Mary Leakey – Louise Leakey, paleontolożka z Uniwersytetu Stony Brook w Nowym Jorku. Wraz ze swoją grupą badawczą odnalazła niepełny szkielet osobnika P. boisei w okolicach jeziora Turkana w Kenii. W tym m.in. dłonie, czaszkę oraz fragmenty stóp należące prawdopodobnie do samca. Dodajmy, że odnalezienie w miarę kompletnej dłoni hominina to niezwykle rzadkie wydarzenie. Żelazny uścisk dłoni Według członkini zespołu, Carrie Mongle, dłonie miały proporcje zbliżone do ludzkich i prostsze palce niż u wcześniejszych gatunków homininów. – Są mniej więcej tej samej wielkości co moje dłonie, ale znacznie masywniejsze — mówi badaczka. Wydają się połączeniem cech ludzkich i gorylich: kciuk i palce mają proporcje podobne do ludzkich, natomiast reszta kości jest dużo masywniejsza, co wskazuje na ogromną siłę, typową dla goryli. – Uścisk dłoni z takim osobnikiem byłby zupełnie inny niż z przeciętnym człowiekiem — dodaje Mongle. Badania terenowe wykazały, że również inne, wcześniejsze gatunki homininów potrafiły tworzyć narzędzia, więc P. boisei nie był pierwszym ich twórcą. Jednak, jak podkreśla Mongle, naukowcy długo wahali się, czy przypisać narzędzia olduwajskie temu gatunkowi, bo w tych samych miejscach znajdowano również szczątki Homo habilis — bliższego krewnego człowieka współczesnego. Między małpą a człowiekiem W pobliżu nowoodkrytego stanowiska nie znaleziono narzędzi, ale już sama budowa dłoni wskazuje, że P. boisei mógł wykonywać precyzyjne chwyty, podobnie jak my. Zdaniem Juliena Louysa z Uniwersytetu Griffitha w Brisbane (Australia) odkrycie to wypełnia wiele luk w wiedzy o anatomii dawnych homininów, a zwłaszcza o Paranthropus. – Największym zaskoczeniem okazało się podobieństwo niektórych części dłoni do goryli. Pod względem zachowania przedstawiciele P. boisei musieli mieć pewne cechy wspólne z gorylami, choć zachowywali też elementy typowo ludzkie — mówi Louys. Amy Mosig Way z Australijskiego Muzeum w Sydney zauważa, że nawet współczesne goryle potrafią uderzać kamieniami o siebie, wykorzystując je jako narzędzia. – Najważniejsze pytanie brzmi: czy wytwarzanie narzędzi kamiennych było elementem ich zachowania? Na tym etapie możemy stwierdzić jedynie, że teoretycznie byli w stanie uderzać kamieniami o siebie, by je obrabiać – twierdzi uczona. Źródło: New Scientist Nasza autorka Ewelina Zambrzycka-Kościelnicka Dziennikarka i redaktorka zajmująca się tematyką popularnonaukową. Pisze przede wszystkim o eksploracji kosmosu, astronomii i historii. Związana z Centrum Badań Kosmicznych PAN oraz magazynami portali Gazeta.pl i Wp.pl. Ambasadorka Śląskiego Festiwalu Nauki. Współautorka książek „Człowiek istota kosmiczna”, „Kosmiczne wyzwania” i „Odważ się robić wielkie rzeczy”.