Pandy są płodne tylko jeden dzień w roku. To cud, że jeszcze nie wyginęły
Pandy wielkie – sympatyczne niedźwiedzie i symbol Chin – uprawiają seks tylko raz w roku. Dochodzi wtedy do dziwnych rytuałów i brutalnych walk: wszystko po to, by wykorzystać w pełni jeden dzień ich płodności. Jak to się stało, że wciąż udaje im się przetrwać?
Jednym z najbardziej fascynujących aspektów biologii pand wielkich jest ich ekstremalnie krótki okres płodności. Jest ograniczony do jednego lub dwóch dni w roku, a specyfikacja cyklu rozrodczego wymusza na naukowcach i opiekunach w zoo precyzyjne monitorowanie ich stanu. Są niezwykle wymagające. Kiedy i jak rozmnażają się pandy wielkie? Pandy wielkie (Ailuropoda melanoleuca) są samotnikami, które w pojedynkę przemierzają jasno określone, rozległe terytoria. Spotykają się tylko raz w roku – w okresie godowym, który trwa na wiosnę. Większość samic wchodzi w ruję pomiędzy połową marca a połową kwietnia. Okres ten jest niezwykle krótki – samica jest gotowa do zapłodnienia tylko przez kilka dni, przy czym szczyt rui przypada na 24 godziny. Na około dwa tygodnie przed owulacją zachowania komunikacyjne pand ulegają intensyfikacji. Samice znaczą teren, pocierając okolicę odbytu o drzewa i skały i zostawiając tam wydzieliny z gruczołów. Sygnały te przyciągają samce, które w bambusowym lesie poszukują i gromadzą się wokół samicy. Brutalne walki samców i dziwne rytuały samic Samce konkurują ze sobą o względy samicy. Dochodzi do wokalizacji przypominających szczekanie i warczenie, a także do fizycznych starć. Zwierzęta rzucają się na siebie, zadają ciosy łapami, a nawet próbują chwycić za kark przeciwnika pazurami i powalić go na ziemię. Po ustaleniu dominacji zwycięski samiec odpędza konkurentów i pozostaje w pobliżu samicy, czekając, aż ta zejdzie z drzewa, by umożliwić kopulację. Zbliżenie możliwe jest tylko, gdy samica przyjmie pozycję lordozy – opuszcza przednią część ciała, wygina grzbiet i unosi tylną część, umożliwiając penetrację. Po odbyciu stosunku zarówno samiec, jak i samica wydają dźwięk przypominający beczenie kozy. Samiec następnie wykonuje tzw. „roll back” – siada na zadzie, przyciąga do siebie samicę i trzyma ją możliwie jak najdłużej. Seks pand pod lupą: dlaczego to takie trudne? Rozmnażanie pand wielkich jest wyjątkowo trudne z kilku powodów. Po pierwsze, czas płodności samic jest bardzo ograniczony. Po drugie, samce mają jeden z najmniejszych penisów w stosunku do masy ciała w świecie zwierząt. To sprawia, że zapłodnienie wymaga wyjątkowo precyzyjnej współpracy i odpowiedniej postawy samicy. W warunkach niewoli sytuację dodatkowo komplikuje ograniczenie kontaktów między zwierzętami. W zoo pandy przebywają często osobno niemal cały rok. Ich kontakt ogranicza się do jednego dnia, co utrudnia możliwość wymiany sygnałów zapachowych i wokalnych, kluczowych dla procesu zalotów. Wiele samic odrzuca nawet wyselekcjonowane samce, co wymusza konieczność stosowania metod wspomaganego rozrodu. Porażki i sukcesy rozmnażania pand w niewoli Programy rozmnażania pand wielkich w niewoli rozpoczęły się w latach 50. XX wieku, ale początkowo miały bardzo niską skuteczność. Naukowcy nie rozumieli złożonego systemu komunikacji tych zwierząt ani znaczenia kontaktów społecznych przed rują. Problematyczna była także opieka nad młodymi – zarówno przez matki, jak i ludzi. Nowo narodzone pandy wymagają stymulacji fizycznej, by mogły się wypróżnić, co często nie było skutecznie zapewniane. Te ssaki nie są także przystosowane do wychowywania dwóch maluchów na raz. To oznacza, że w przypadku ciąży bliźniaczej jeden z misiów zawsze jest porzucany. Obecnie skuteczność programów wzrosła, jednak nadal istnieją ograniczenia. Głównym zarzutem jest brak uwzględnienia preferencji partnerów przy kojarzeniu par. Badania wykazały, że u par pand, które same dobierały partnerów, znacznie częściej dochodziło do kopulacji, narodzin młodych i skutecznej nad nimi opieki. Pandy nie są już gatunkiem zagrożonym Wysiłki zoologów się opłacają – od 2021 roku pandy wielkie nie są już gatunkiem zagrożonym wyginięciem. Eksperci działają na wielu płaszczyznach: budują rezerwaty, gdzie zwierzęta dorastają i przygotowują do życia na wolności czy rekonstruują lasy bambusowe. Obecnie liczba pand żyjących na wolności wynosi około 1800, a tym samym zyskały one status „gatunku wysokiego ryzyka”. Im bardziej je rozumiemy, tym lepiej możemy im pomagać. Źródło: LiveScience 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.
Wieloryby z Alaski „swingują”. I dlatego udało im się przetrwać w tak trudnych warunkach
Białuchy arktyczne zmieniają partnerów jak rękawiczki. Te tajemnicze wieloryby robią wszystko, by uniknąć kazirodztwa i zachować genetyczne zdrowie swojej odizolowanej społeczności. Otwarte związki są niezwykłym sposobem na przetrwanie.
Zespół naukowców z Florydy odkrył zaskakujący sposób białuch arktycznych na przetrwanie. Metodą okazało się „swingowanie”, którego dopuszczają się zarówno samce, jak i samice. To rzadki przykład tzw. poligynandrii. Sekrety randkowania białuch w Zatoce Bristolskiej Naukowcy przeprowadzili 13-letnie badania nad zachowaniami białuch arktycznych w Zatoce Bristolskiej u wybrzeży Alaski. Populacja tych morskich ssaków, licząca około 2000 osobników, jest całkowicie odizolowana, co czynią ją wyjątkowym obiektem badań. To gatunek rzadko spotykany w innych miejscach globu, chociaż czasem podejrzewany o... szpiegostwo na rzecz Rosji. Badacze zebrali próbki genetyczne od 623 ssaków, analizując ich powiązania rodzinne, wiek oraz grupy społeczne, w których „pływają”. „Swingowanie” kluczem do przetrwania Zespół badawczy potwierdził, że te wieloryby stosują strategię rozrodczą określaną jako poligynandria. Jak to działa? Zarówno samce, jak i samice łączą się w pary z wieloma różnymi partnerami na przestrzeni lat. Ta strategia ogranicza ryzyko kazirodztwa i utraty różnorodności genetycznej, które często zagrażają małym i izolowanym populacjom. Zmienność w sukcesie rozrodczym między osobnikami jest umiarkowana – wcale nie dominuje jedna, niewielka grupa najsilniejszych samców, jak wcześniej przypuszczano i jak to często bywa w przyrodzie. W efekcie dochodzi do narodzin wielu półrodzeństw i ograniczonej liczby pełnych rodzeństw, co sprzyja zdrowiu genetycznemu populacji. Samcom białuch nie spieszy się do ojcostwa i nie poświęcają na nie wiele uwagi Samce białuch są większe, nie spędzają czasu z matkami i cielętami i nie przejawiają intensywnej rywalizacji o partnerki. W ich społeczności związki traktowane są na większym „luzie”. Badania wykazały, że sukces rozrodczy samców jest równomiernie rozłożony na przestrzeni całego ich życia – większość z nich płodzi niewielką liczbę cieląt w ciągu roku. Naukowcy sugerują, że strategia ta jest związana z długowiecznością białuch, które mogą żyć nawet ponad 100 lat. Samce nie inwestują całej energii w jeden sezon godowy, lecz rozkładają wysiłek rozrodczy na wiele lat. Z kolei samice aktywnie zmieniają partnerów między sezonami, co może być formą zarządzania ryzykiem – unikania słabszych genetycznie samców i zwiększania szans na zdrowe potomstwo. Wyniki wskazują, że samice mają istotny wpływ na sukces reprodukcyjny i przyszłość populacji. Odpowiedni wybór partnera i doświadczenie w macierzyństwie gwarantuje sukces Analiza danych nie wykazała różnic między młodszymi a starszymi dorosłymi osobnikami w liczbie potomstwa obecnego w populacji w danym czasie. Jednakże starsze samice miały więcej cieląt, które przeżyły. To sugeruje, że doświadczenie, kondycja fizyczna oraz umiejętność wyboru odpowiednich partnerów zwiększają skuteczność wychowawczą samic. Ważnym aspektem projektu badawczego była współpraca ze społecznościami rdzennymi z okolic zatoki, które aktywnie uczestniczyły w badaniach. Integracja tradycyjnej wiedzy z nauką była niezbędna dla sukcesu projektu i wspólnego zarządzania ochroną białuch w zmieniającym się środowisku arktycznym. Źródło: Frontiers in Marine Science Nasz autor Jonasz Przybył Redaktor i dziennikarz związany wcześniej m.in. z przyrodniczą gałęzią Wydawnictwa Naukowego PWN, autor wielu tekstów publicystycznych i specjalistycznych. W National Geographic skupia się głównie na tematach dotyczących środowiska naturalnego, historycznych i kulturowych. Prywatnie muzyk: gra na perkusji i na handpanie. Interesuje go historia średniowiecza oraz socjologia, szczególnie zagadnienia dotyczące funkcjonowania społeczeństw i wyzwań, jakie stawia przed nimi XXI wiek.
W „rankingu monogamii” plasujemy się gdzieś między bobrami a surykatkami. Kto nas prześcignął i co to mówi o ludzkości?
Jak powszechna w świecie zwierząt jest monogamia? Chociaż w większości ludzkich społeczeństw normą jest posiadanie wyłącznie jednego partnera, to w przyrodzie działa to trochę inaczej. Badacze udowodnili, że ludzkie zachowania monogamiczne są dalekie od innych naczelnych, a bliżej nam do… bobrów i surykatek.
Kwestia ludzkiej monogamii jest przedmiotem zażartej debaty. Już od dawna wysuwano hipotezę, że jest ona fundamentem współpracy społecznej, która pozwoliła ludziom dominować na planecie. Antropolodzy zauważają jednak szeroki zakres norm u ludzi, a najnowsze badania przeprowadzone na Uniwersytecie w Cambridge pokazują, że inne naczelne zdecydowanie nie są tak „pruderyjne” jak my. Jak „zmierzyć” monogamię? Badania nad monogamią w świecie przyrody przez lata opierały się na obserwacjach i analizie systemów społecznych zwierząt. Przełom przyniosła jednak genetyka – szczególnie testy na pokrewieństwo potomstwa. Dr Mark Dyble z Uniwersytetu w Cambridge opracował model, który polega na analizie proporcji pełnego i przyrodniego rodzeństwa w populacjach różnych gatunków oraz w społeczeństwach ludzkich na przestrzeni wieków. Wysoki odsetek pełnego rodzeństwa (czyli dzieci tych samych rodziców) świadczy o dużym stopniu monogamii, podczas gdy przewaga rodzeństwa przyrodniego (czyli dzieci jednego rodzica, ale różnych partnerów) wskazuje na poligamiczne lub promiskuitywne systemy rozrodcze. Ludzie na tle innych zwierząt Według badania człowiek plasuje się w „pierwszej lidze” monogamii, wyprzedzając większość innych ssaków, ale ustępując niektórym rekordzistom. W rankingu biorącym pod uwagę odsetek pełnych rodzeństw zajmujemy 7. miejsce z wynikiem 66%. Zwyciężczynią okazała się kalifornijska mysz polna, u której odsetek ten wynosi… 100%. To wyjątkowy gatunek charakteryzujący się absolutną monogamią. Bobry mogą pochwalić się wynikiem 73%, surykatki 60%, likaony 85%, wilki szare 46%, a szympansy… 4%. Które gatunki ssaków są najbardziej monogamiczne? Warto zauważyć, że monogamia u ssaków jest zjawiskiem niezwykle rzadkim – dotyczy ok. 5% wszystkich gatunków. Często jako jej przykład – udowodniony z resztą przez nowe badanie – podaje się bobry, które trwale łączą się w pary i wspólnie wychowują potomstwo. W opiece nad młodymi współdziałają także rodzice z gatunków norników preriowych czy wilków. U tych ostatnich obserwuje się pewną elastyczność, ale mimo to stopień monogamii przewyższa poziom większości ssaków. Goryle i szympansy wykazują wyjątkowo niski udział pełnych rodzeństw, co wskazuje na powszechne poligamiczne lub poligynandryczne systemy reprodukcyjne. Co oznacza ludzka monogamia i jak to wyglądało w przeszłości? Wynik 66% sugeruje, że w historii ludzkości dominował model rozrodu oparty na trwałych związkach. Chociaż 85% społeczeństw przedprzemysłowych dopuszczało małżeństwa poligyniczne, dane genetyczne pokazują, że dominującym efektem takich układów była i tak relatywnie wysoka liczba dzieci pochodzących od tych samych rodziców. Dr Dyble zaznacza, że ludzie, mimo kulturowej różnorodności, wykazują większą monogamię niż większość ssaków – to z kolei ułatwia tworzenie trwałych społecznych struktur. Jako jeden z nielicznych gatunków konsolidujemy silne grupy społeczne z wieloma reprodukującymi się parami. Czy ludzie są biologicznie monogamiczni? Choć badanie mierzy monogamię rozrodczą, a nie seksualną, to według danych należymy do wąskiej grupy ssaków, u których monogamia przynosi istotne korzyści ewolucyjne. W przeciwieństwie do większości zwierząt, u których reprodukcja i seks są nierozerwalnie związane, u ludzi metody kontroli urodzeń i normy kulturowe rozdzielają te dwa aspekty. Dr Dyble podkreśla, że ludzie tworzą różne typy związków: od seryjnej monogamii, po trwałe układy poligamiczne. Niezależnie jednak od formy, większość systemów opiera się na silnym zaangażowaniu rodzicielskim i względnej stabilności reprodukcyjnej. Wyniki badania sugerują, że monogamia ludzi – choć nie absolutna – jest znacznie wyższa niż u większości ssaków i stanowi kluczowy element naszej ewolucyjnej historii. Źródła: Proceedings of the Royal Society, University of Cambridge Nasz autor Jonasz Przybył Redaktor i dziennikarz związany wcześniej m.in. z przyrodniczą gałęzią Wydawnictwa Naukowego PWN, autor wielu tekstów publicystycznych i specjalistycznych. W National Geographic skupia się głównie na tematach dotyczących środowiska naturalnego, historycznych i kulturowych. Prywatnie muzyk: gra na perkusji i na handpanie. Interesuje go historia średniowiecza oraz socjologia, szczególnie zagadnienia dotyczące funkcjonowania społeczeństw i wyzwań, jakie stawia przed nimi XXI wiek.
Te 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.
Samiec w ciąży? Naukowcy odkryli sekret koników morskich
Samce koników morskich zachodzą w ciążę i rodzą młode. Najnowsze badania pokazują, że wszystko odbywa się bez udziału typowych żeńskich hormonów.
Naukowcy z Uniwersytetu w Konstancji we współpracy z ekspertami z South China Sea Institute for Oceanography w Guangzhou, Uniwersytetu w Kilonii oraz Uniwersytetu Harvarda, dokonali przełomowego odkrycia w świecie biologii. Pod kierownictwem prof. Axela Meyera zbadali koreańskie koniki morskie (Hippocampus haema), u których – wbrew znanym schematom biologicznym – to samce zachodzą w ciążę i rodzą potomstwo. Męska ciąża została dokładnie przeanalizowana na poziomie molekularnym i komórkowym. Wnioski są niezwykłe – samce pełnią funkcję biologiczną typową dla samic, a proces odbywa się bez udziału żeńskich hormonów. Jak działa kieszeń lęgowa u koników morskich? Hippocampus haema to wyjątkowy gatunek ryby z rodziny Syngnathidae, u którego samce posiadają wyspecjalizowaną strukturę zwaną kieszenią lęgową. To właśnie do niej samice składają jaja, które są następnie zapładniane przez samca. Kieszeń ta pełni funkcję podobną do macicy i łożyska ssaków. W jej wnętrzu rozwijają się zarodki, zaopatrywane w tlen i składniki odżywcze bezpośrednio z ciała ojca. Kieszeń lęgowa ulega w czasie ciąży znaczącym zmianom. Tkanka tej części ciała grubieje i rozwija sieć naczyń krwionośnych, tworząc środowisko optymalne dla wzrostu zarodków. Męskie hormony przejmują kontrolę nad ciążą Największym zaskoczeniem dla naukowców było odkrycie, że cały proces ciąży u samców koników morskich zachodzi bez udziału estrogenów – typowych hormonów żeńskich, znanych z roli w ciążach ssaków. Zamiast tego, kluczową rolę pełnią androgeny, czyli hormony męskie. Jak tłumaczy prof. Axel Meyer, to właśnie androgeny odpowiadają za rozwój i funkcjonowanie kieszeni lęgowej. Powodują one pogrubienie skóry brzucha oraz rozwój naczyń krwionośnych, umożliwiających transport substancji odżywczych i gazów. To przełomowe odkrycie pokazuje, że ewolucja ciąży u koników morskich obrała zupełnie inną ścieżkę niż u ssaków. Mimo że efekt końcowy – rozwinięcie zarodków wewnątrz ciała rodzica – jest podobny, mechanizmy hormonalne są całkowicie odmienne. Brak genu foxp3, a jednak zarodki nie są odrzucane Jednym z kluczowych problemów biologicznych w ciąży jest tolerancja immunologiczna. Organizm matki – lub w tym przypadku ojca – musi rozpoznać zarodki jako nieszkodliwe, mimo że są one genetycznie od niego różne. U wielu gatunków żyworodnych za ten mechanizm odpowiada gen foxp3. Tymczasem u koników morskich gen ten w ogóle nie występuje. Mimo to nie dochodzi do reakcji immunologicznej. Zespół badawczy podejrzewa, że androgeny mogą również działać jako immunosupresanty – tłumią odpowiedź immunologiczną organizmu samca, co pozwala na utrzymanie zarodków w kieszeni lęgowej bez ich odrzucenia. To kolejna niezwykła adaptacja, która czyni męską ciążę u koników morskich jednym z najbardziej nietypowych zjawisk w królestwie zwierząt. Te ryby mają też inne wyjątkowe zdolności. Koniki morskie pływają powoli, ale atakują w 0,002 sekundy. Gdzie żyje Hippocampus haema i jak się rozmnaża? Hippocampus haema to gatunek występujący naturalnie w północno-zachodnim Pacyfiku – głównie w Cieśninie Koreańskiej, Morzu Japońskim oraz u północno-wschodnich wybrzeży wyspy Honsiu. Żyje w wodach przybrzeżnych, preferując miękkie, płytkie dno – najczęściej do głębokości 18 m. Rozród Hippocampus haema odbywa się w cieplejszych miesiącach – od kwietnia do października lub od maja do listopada. Dorosłe osobniki osiągają długość 6 do 8 centymetrów, choć zdarzają się również osobniki dorastające do 11 centymetrów. Samce rozpoczynają dojrzałość płciową przy długości ok. 5 cm, gdy ich kieszeń lęgowa jest w pełni rozwinięta. W trakcie jednego cyklu rozrodczego w kieszeni lęgowej samca może rozwijać się od 20 do 76 zarodków (średnio 38,3). Dla porównania, samica wytwarza przeciętnie 47,2 jaj. Stosunek liczby samic do samców wynosi 1:1,7, co sugeruje przewagę liczebną samców w populacji. Zebrane dane nie tylko rzucają światło na unikatową strategię rozrodczą Hippocampus haema, ale także ukazują możliwości, jakie daje ewolucja w zakresie odwrócenia ról płciowych. Źródło: Nature Ecology & Evolution
Mrówki, które klonują inny gatunek – natura łamie swoje własne zasady
Biologia ma swoje żelazne zasady, ale niektóre stworzenia zdają się je łamać. Naukowcy odkryli, że królowe mrówek żniwiarek potrafią klonować samce innego gatunku, aby tworzyć hybrydowe armie robotnic. To jeden z najbardziej niezwykłych systemów rozrodczych w przyrodzie.
Królowe mrówek żniwiarek iberyjskich (Messor ibericus) łamią fundamentalną zasadę biologii: wydają na świat potomstwo dwóch odrębnych gatunków. W dodatku jeden z nich klonują dla własnych potrzeb. Naukowcy odkryli system rozrodczy, który nie występuje nigdzie indziej w przyrodzie. Swoje wyniki opublikowali w „Nature”. Gatunki współistniejące Mrówki z gatunku Messor ibericus w niektórych miejscach Europy koegzystują ze swoimi dalekimi krewniakami Messor structor, od których oddzieliły się ewolucyjnie już niemal 5 milionów lat temu. Sąsiedztwo sprawia, że królowe iberyjskich żniwiarek mają zapewnioną dużą liczbę samców M. structor, z którymi mogą się rozmnażać. W koloniach M. ibericus często znajduje się samców M. structor, na których te pasożytują i które dostarczają ich królowej niezbędnych plemników. To samo w sobie jest ciekawe, ale uwagę naukowców przyciągnęła populacja mrówek z południa Włoch. Wydarzyło się w niej bowiem coś zaskakującego. Klonujące królowe Chodzi o to, że na Sycylii M. structor... w ogóle nie występują. Mimo to w koloniach M. ibericus naukowcy znaleźli ich przedstawicieli, co udowodniła analiza genetyczna. Pojawiło się pytanie – jak się tam znaleźli? Badacze w końcu rozpracowali ten fenomen, ale długo nie mogli uwierzyć w swoje odkrycie. Okazało się, że królowe M. ibericus klonują mrówki M. structor, jeśli te ostatnie w okolicy nie występują. Niejako „tworzą” je sobie na własne potrzeby. Następnie krzyżują się z tymi mrówkami, co daje silne hybrydowe robotnice, które opiekują się kolonią i zajmują się budową. – M. ibericus „udomowił” mrówkę M. structor i jej genom – mówi Jonathan Romiguier z Instytutu Nauk Ewolucyjnych w Montpellier we Francji, który wraz ze swoimi współpracownikami zaobserwował ów niezwykły proces. Jak wspomnieliśmy, linie obydwu gatunków mrówek rozdzieliły się niezwykle dawno temu – w skali ewolucyjnej można porównać to do sytuacji, w której ludzka kobieta urodziłaby... szympansa. Mrówka "zrób to sam" Co ciekawe, gdy naukowcy umieścili sklonowane przez swoją daleką kuzynkę samce M. structor w zwykłej kolonii ich gatunku, te były natychmiast zabijane przez pobratymców, pomimo identycznego wyglądu. Wszystko przez to, że sklonowane przez M. ibericus osobniki nosiły w sobie feromony iberyjskich kuzynek, więc były traktowane jak wrogowie. Badacze podejrzewają, że przyczyną jest obecność DNA M. structor w ich jądrach komórkowych, a DNA M. ibericus w mitochondriach. Ich „matką” jest przecież przedstawicielka innego gatunku. Niezwykły system rozrodczy Naukowcy nie spodziewają się, że rzadkie pasożytnictwo płciowe M. ibericus odniesie ewolucyjny sukces. Jest raczej przykładem niezwykłości natury i istniejących w niej współzależności. – Mrówki są niesamowite. Zmuszają nas do otwartości i kreatywności, bez której niemożliwe stanie się odkrywanie nietypowych systemów rozrodczych – komentuje Claudie Doums, ekolożka z Practical School of Advanced Studies w Paryżu. Źródło: Nature 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.
Nie tylko geny? Kto naprawdę decyduje o płci dziecka
Płeć dzieci wpływa na decyzje rodzicielskie bardziej, niż przypuszczano. Badania pokazują, że rodzice częściej decydują się na powiększenie rodziny, jeśli pierwsze dzieci są tej samej płci.
Spis treści: Rodziny z dziećmi tej samej płci. Dlaczego niektóre rodziny decydują się na kolejne dzieci? Czy preferencje rodziców wpływają na decyzje prokreacyjne? Historyczne wzorce rodzinne i preferencje dotyczące płci Biologiczne predyspozycje — czy mają znaczenie? Jak organizm wpływa na płeć dziecka? Choć z biologicznego punktu widzenia płeć dziecka to kwestia przypadku, nowe dane sugerują, że rodzicielskie preferencje mogą istotnie wpływać na liczbę urodzeń w rodzinie. Zależności te są widoczne w badaniach prowadzonych od XIX wieku aż do dziś. Czy chodzi o biologię, czy raczej o społeczne oczekiwania? Rodziny z dziećmi tej samej płci W teorii poczęcie dziecka to rzut monetą: 50 procent szans na chłopca i 50 procent na dziewczynkę. W praktyce rodziny z samymi synami albo samymi córkami pojawiają się znacznie częściej, niż wynikałoby z przypadku. Nowe badania opublikowane w czasopiśmie „Science Advances” wskazują, że te „przechylone” układy niekoniecznie są statystycznym wybrykiem. — Dorastając, zauważyłam taki wzorzec [rodzin z samymi chłopcami albo samymi dziewczynkami] i zawsze się zastanawiałam, czy to czysty przypadek, czy stoi za tym jakiś biologiczny mechanizm — mówi Siwen Wang, badaczka z Harvard T.H. Chan School of Public Health i współautorka pracy. W badaniu analizowano dane z Nurses’ Health Study II i III — długoterminowych projektów, które od dekad zbierają informacje od pielęgniarek, w tym o liczbie dzieci i czasie ciąż. W ramach analiz 58 007 kobiet urodziło 146 064 dzieci, co daje średnio 2,5 urodzenia na kobietę. Naukowcy znaleźli więcej rodzin z samymi chłopcami lub samymi dziewczynkami, niż można by oczekiwać. Tego efektu nie dało się wyjaśnić samym przypadkiem. — Dane ostatecznie pokazały, że to może nie być tak losowe jak rzut monetą — mówi Wang. Dlaczego niektóre rodziny decydują się na kolejne dzieci? Uczeni próbują teraz wyjaśnić, dlaczego tak się dzieje. Jedna możliwość to czynniki biologiczne — niektórzy rodzice mogą mieć predyspozycję do posiadania dzieci jednej płci. Druga możliwość to zachowania — rodzice mogą próbować, dopóki w rodzinie nie pojawią się obie płcie, co zniekształca statystykę. Tak czy inaczej, wyniki sugerują, że rodzinne wzorce nie są całkiem przypadkowe. Mogą też odsłaniać złożoną grę między biologią, zachowaniami i rozrodczością. Czy preferencje rodziców wpływają na decyzje prokreacyjne? Jeśli biologia nie tłumaczy w pełni trendu, wyjaśnieniem mogą być zachowania. W analizie uzupełniającej, przeprowadzonej przez dwoje statystyków i opublikowanej jako preprint, pokazano, że preferencje dotyczące płci dziecka są główną siłą stojącą za obserwowanymi trendami. — Gdy patrzymy na rodziny z trójką lub większą liczbą dzieci, widzimy nadreprezentację — mówi Judith Lok, statystyczka z Boston University i współautorka preprintu. — To nie tak, że losowanie nie jest przypadkowe. Raczej ludzie mają kolejne dzieci, aż uznają, że „wystarczy”, czyli mają co najmniej dwie płcie. Te wyniki nie zostały jeszcze zrecenzowane. — Wszystko w tych danych da się wytłumaczyć samymi preferencjami co do momentu, w którym rodzice decydują się zakończyć powiększanie rodziny — mówi Marcos Huerta, data scientist i astrofizyk z Wirginii, który przeprowadził własną, niezależną analizę. Jak zauważa Huerta, próby skorygowania wpływu preferencji — w tym wykluczanie ostatniego dziecka w rodzinie lub tzw. rodzin „kolekcjonerów kuponów” — nie wystarczyły, by całkowicie ten efekt usunąć. Historyczne wzorce rodzinne i preferencje dotyczące płci Upodobanie do „po jednym” nie jest nowe. W badaniu z 2023 roku naukowcy przeanalizowali, jak preferencje dotyczące płci kształtują rodziny od 1850 roku, łącząc dane spisowe z nowszymi zbiorami. Ustalono, że preferencje płci zawsze wpływały na decyzje prokreacyjne, choć w ostatnich latach stały się wyraźniejsze. W XIX wieku rodziny były o około 2 procent bardziej skłonne do posiadania trzeciego dziecka, jeśli dwoje pierwszych było tej samej płci. W ostatnich latach skłonność ta wynosi 6–7 procent. — Gdy rodzice zaczynają od dwójki dzieci tej samej płci, częściej decydują się na trzecie — mówi Todd Jones, ekonomista z Mississippi State University i współautor badania z 2023 roku. — Ta prosta preferencja tworzy zaskakującą iluzję. Nawet jeśli każde urodzenie jest tak losowe jak rzut monetą, rodziny z samymi chłopcami lub samymi dziewczynkami chętniej idą „po kolejne”, co sprawia wrażenie, że część rodziców ma naturalną skłonność do dzieci jednej płci. Jak pokazują badania Jonesa, preferencja posiadania dzieci obu płci sięga lat 50. XIX wieku i nie wskazuje, by rodziny preferowały jedną płeć kosztem drugiej. Rodziny z samymi chłopcami równie często decydują się na kolejne dzieci jak rodziny z samymi dziewczynkami. Biologiczne predyspozycje — czy mają znaczenie? Choć wyniki omawianego badania najprawdopodobniej wynikają z preferencji rodziców, istnieją pewne przesłanki sugerujące, że czynniki biologiczne mogą lekko przechylać szanse. Stosunek płci przy urodzeniu nie jest idealnie równy: na świecie rodzi się około 105 chłopców na 100 dziewczynek. Daje to niewielką przewagę statystyczną chłopcom. Jest też dobrze udokumentowany tzw. efekt powracających żołnierzy — po wielkich wojnach rośnie odsetek urodzeń chłopców. Jak organizm wpływa na płeć dziecka? Biologiczny mechanizm powstawania takich nierównowag wciąż nie jest znany. Istnieje jednak kilka hipotez: czas poczęcia – faza cyklu miesiączkowego może wpływać na płeć dziecka. Niektóre prace sugerują, że współżycie bliżej owulacji zwiększa szanse na chłopca, choć dane są niespójne; pH macicy – środowisko chemiczne może sprzyjać jednemu typowi plemników bardziej niż drugiemu; długość fazy pęcherzykowej – krótsza może sprzyjać chłopcom, dłuższa dziewczynkom; fizjologia matki – poziomy hormonów, glukozy, reakcje immunologiczne — wszystko to może subtelnie wpływać na wynik; styl życia ojca – niektóre badania sugerują, że wyżsi, zamożniejsi lub bardziej agresywni mężczyźni mogą częściej mieć synów, choć dowody są ograniczone. Na razie dowody na biologiczne predyspozycje do posiadania dzieci określonej płci są skromne. — Badanie ludzkiej rozrodczości jest bardzo trudne, bo nie jest ona wyłącznie biologiczna, lecz także behawioralna — mówi Wang. Źródło: National Geographic
„Rozwody” pingwinów mają poważne konsekwencje. Na szali – przetrwanie kolonii
Pingwiny małe „rozwodzą się” nawet czasem częściej niż ludzie. A wskaźniki rozpadu ich związków są nowym narzędziem, które pozwala przewidzieć przyszłość ich kolonii w obliczu zmian klimatycznych.
Spis treści: Rozwody w koloniach pingwinów Co czipy mówią o pingwinach małych? Tak wygląda „rozwód” pingwinów Wewnętrzne mechanizmy ochronne pingwinów. Niektóre – bezduszne Wieść gminna głosi, że pingwiny łączą się w pary na całe życie. Ale pingwiny małe nie potwierdzają tego przekonania. Te małe ptaki, występujące w Australii i Nowej Zelandii, rozwodzą się ze swoimi partnerami, jeśli nie są zadowolone z liczby piskląt, które „produkują”. Rozwody w koloniach pingwinów Teraz naukowcy odkryli zaskakujący wpływ rozstań pingwinów. Liczba rozwodów wpływa na sukces reprodukcyjny kolonii bardziej niż czynniki takie jak temperatura morza i wysiłki związane z żerowaniem. Ten związek daje naukowcom przydatną wskazówkę do przewidywania przyszłej kondycji kolonii i jej ochrony przed szkodami, ponieważ siedliska pingwinów są w coraz cieplejszej strefie wraz ze zmianami klimatu. Co czipy mówią o pingwinach małych? Pingwiny małe (Eudyptula minor) są najmniejszym gatunkiem pingwinów na świecie, osiągającym średnio zaledwie 30 cm wysokości. Phillip Island, na południowy zachód od Melbourne, jest domem dla około 30 tys. tych małych ptaków. – To największa na świecie kolonia pingwinów małych – mówi Richard Reina, biolog z Monash University i współautor nowego badania opublikowanego w czasopiśmie „Ecology and Evolution”, które rzuca światło na konsekwencje rozwodu pingwinów. Po całym dniu żerowania na morzu, pingwiny wracają do swoich nor w zboczu wzgórza. Niektóre z kolonii żyją w specjalnych budkach lęgowych i są wyposażone w mikroczipy, podobnie jak kot czy pies. Dzięki temu naukowcy mogą je łatwo zeskanować i zebrać dane na temat każdego z ptaków w budce. – Możesz po prostu przyłożyć czytnik i „blip”, a on powie ci, kto jest w domu – Rory Wilson, ekspert od pingwinów z Uniwersytetu Swansea, który nie był zaangażowany w badanie. Podczas sezonu lęgowego – od września do lutego – badacze rejestrują, które ptaki są sparowane w budkach lęgowych lub „małżeństwach”, kiedy składają jaja i kiedy pisklęta się z nich wykluwają. Odnotowują też wzrost i przeżywalność piskląt oraz, które pary się rozdzielają lub „rozwodzą”. Tak wygląda „rozwód” pingwinów – Chociaż może się to wydawać trochę niesprawiedliwe, pingwin z nieodpowiednim partnerem może pomyśleć: „pójdę i znajdę kogoś innego, a wtedy wszystko będzie lepiej” – mówi Wilson. Rozstania zdarzają się często, gdy pary nie rozmnażają się. Ta taktyka jest jednak ryzykowna. – Nowy partner może wcale nie być lepszy. Potencjalnie może być gorszy – mówi Richard Reina. Jak wyjaśnia Wilson, znalezienie i nawiązanie więzi z nowym partnerem wymaga sporo czasu i fatygi. Oznacza to, że pingwiny mogą pominąć sezon lęgowy. Reina i jego koledzy zbadali wskaźniki „rozwodów” pingwinów w ciągu 13 sezonów lęgowych. Średnio około jedna na cztery pary znajdowała nowych partnerów każdego roku. Ale wskaźnik rozwodów w jednym roku mógł być tak niski jak jeden do dwudziestu lub tak wysoki jak jeden do trzech. Ta wysoka zmienność wskaźników rozwodów była „dość nieoczekiwana”. Złożone życie miłosne tych małych ptaków może mieć nieoczekiwane skutki dla całej kolonii. Lata z wyższym wskaźnikiem rozwodów były silnie skorelowane z niższym sukcesem posiadania piskląt i odwrotnie. Wskaźnik rozwodów był również bardziej wiarygodny w przewidywaniu przyszłego sukcesu lęgowego niż czynniki środowiskowe lub behawioralne, takie jak temperatura powierzchni morza lub nawyki żerowania. Inne gatunki, w tym pingwiny królewskie (Aptenodytes patagonicus), pingwiny cesarskie (Aptenodytes forsteri) i pingwiny białookie (Pygoscelis adeliae), są również znane z rozwodów. Jednak to, czy ich wskaźniki rozwodów wpływają na kondycję ich kolonii, będzie trzeba dopiero zbadać. Wewnętrzne mechanizmy ochronne pingwinów. Niektóre – bezduszne Obecnie populacja na Phillip Island ma się dobrze. – Pingwiny małe doskonale chronią się przed zakłóceniami środowiskowymi, gdyż potrafią dostosować się do tego, gdzie i jak długo żerują – podkreśla Reina Inną strategią przetrwania jest porzucanie piskląt, gdy brakuje pożywienia. – To rozdzierający serce widok, ponieważ wszystkie te pisklęta w kolonii umierają z głodu – zauważa Reina. Ale to pozornie bezduszne posunięcie chroni dorosłe osobniki, dzięki czemu mogą one ponownie rozmnażać się w przyszłości. – Jeśli dorosły porzuci pisklę, zawsze jest następny rok i kolejny – dodaje biolog. – Zrozumienie czynników wpływających na rozmnażanie jest niezbędne do oceny ich długoterminowego przetrwania – mówi Diane Colombelli-Négrel, ekolog behawioralny z Flinders University w Australii, która nie brała udziału w badaniu. Eksperci mogliby potencjalnie przewidzieć, jak udane będą nadchodzące sezony lęgowe na podstawie wskaźników rozwodów pingwinów. Jest to szczególnie ważne, ponieważ działalność człowieka nadal wpływa na ocean. – Cieśnina Bassa, gdzie te pingwiny żerują, ociepla się znacznie szybciej niż średnia globalna – mówi Reina. Naukowcy obawiają się, że pingwiny mogą wytrwać w zmieniającym się środowisko tylko tak długo, zanim osiągnięty zostanie punkt krytyczny. – Najważniejsze jest oczywiście to, że środowisko odgrywa w tym rolę Boga. Jeśli nie ma ryb, to koniec. Można o tym zapomnieć – kończy Wilson. Źródło: National Geographic Opracował: Szymon Zdziebłowski
Ciąża w kosmosie? To może się udać. Na ISS po raz pierwszy wyhodowano mysie embriony
Ani mikrograwitacja, ani promieniowanie kosmiczne nie zakłócają wczesnego etapu rozwoju mysich embrionów. Na to wskazują wyniki eksperymentu przeprowadzonego przez japońskich naukowców na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS).
W tym artykule: Dziewięć dni zarodków w kosmosie Kosmos bezpieczny dla embrionów? Wcześniejsze obiecujące badania Trudny poród na orbicie Czy ssaki mogą rozmnażać się w kosmosie? Stawianie takich pytań to nie tylko czysto teoretyczne spekulacje. – W czasie lotu na Marsa możliwa jest ciąża, ponieważ podróż będzie trwała dłużej niż sześć miesięcy – zauważa Teruhiko Wakayama z japońskiego Uniwersytetu Yamanashi na łamach „New Scientist”. Zespół Wakayamy uczynił właśnie kolejny krok, by ustalić, czy warunki panujące w przestrzeni kosmicznej nie zakłócą rozwoju embrionalnego ziemskiego ssaka. Do badań zostały wybrane zarodki myszy. Znajdowały się na samym początku rozwoju. Gdy składały się zaledwie z dwóch komórek, naukowcy je zamrozili. A następnie wysłali w kosmos. Co się działo dalej? O tym opowiada artykułu japońskich badaczy opublikowany właśnie w czasopiśmie „iScience”. Dziewięć dni zarodków w kosmosie Zamrożone embriony poleciały na Międzynarodową Stację Kosmiczną w sierpniu 2021 roku na pokładzie rakiety SpaceX. Znajdowały się wewnątrz specjalnego urządzenia zaprojektowanego tak, by na stacji można było je łatwo rozmrozić. To właśnie zrobili astronauci. Po rozmrożeniu embriony rozwijały się przez cztery dni. Dlaczego tak krótko? Ponieważ dłużej nie przetrwałyby poza macicą matki. Pierwsze żywe roboty potrafią się rozmnażać Z najnowszych badań wynika, że żywe roboty potrafią rozmnażać się w sposób zupełnie inny niż jakakolwiek roślina lub zwierzę znane nauce. Po tym okresie embriony zostały zakonserwowane chemicznie i wysłane z powrotem na Ziemię. Tam naukowcy sprawdzili, jak wpłynął na nie pobyt w warunkach obniżonej grawitacji i promieniowania kosmicznego. Kosmos bezpieczny dla embrionów? Wyniki okazały się zachęcające. Po pierwsze, nie wykryto uszkodzeń DNA wywołanych krótką ekspozycją na promieniowanie kosmiczne. Po drugie, embriony w czasie pobytu na ISS rozwijały się normalnie. W czasie czterech dni komórki, z których się składały, zróżnicowały się na dwie grupy. Gdyby embriony znajdowały się w macicy, z pierwszej rozwinąłby się płód, z drugiej zaś łożysko. To ustalenie było szczególnie istotne. Jak komentuje Wakayama – wcześniej podejrzewano, że mikrograwitacja może zaburzyć prawidłowy wczesny rozwój zarodka. Oczywiście ciągle nie jest pewne, jak dalej rozwijałaby się w kosmosie ciąża. Ale tutaj istnieją pewne przesłanki pozwalające na optymizm. W 2000 r. w czasopiśmie „Journal of Applied Physiology” opisano badania, podczas których w kosmos wysłano ciężarne samice szczurów. Ich podróż trwała 9–11 dni, a po powrocie na Ziemię urodziły zdrowe młode. Wcześniejsze obiecujące badania Zespół Teruhiko Wakayamy zajmuje się kosmiczną biologią reprodukcyjną od ponad dekady. W 2013 roku naukowcy wysłali zamrożoną spermę myszy na ISS na prawie 10 miesięcy. Po powrocie okazało się, że DNA komórek rozrodczych wykazało pewne ślady uszkodzeń. Jednak nie wpłynęło to na płodność. Po rozmnożeniu, sztucznym zapłodnieniu i wszczepieniu embrionów myszom, z „kosmicznego nasienia” narodziły się zdrowe młode. Wyniki tych badań opublikowano w 2017 r. w czasopiśmie „PNAS”. Dwa lata później ogłoszono rezultaty kolejnego przełomowego eksperymentu. Inny zespół japońskich naukowców donosił na łamach „Scientific Reports” o wysłaniu w kosmos samców myszy. Spędziły one na orbicie 35 dni. Po powrocie ich nasienie wykorzystano do przeprowadzenia zapłodnienia metodą in vitro. Okazało się, że pobyt w kosmosie nie wpłynął na skuteczność zabiegu. Trudny poród na orbicie Czy to wszystko oznacza, że np. w czasie podróży na Marsa można będzie bezpiecznie rozmnażać zabrane ze sobą zwierzęta? Tej pewności jeszcze nie ma. − Badania przeprowadzone na rosyjskiej stacji wykazały, że mikrograwitacja negatywnie wpływa na komórki jajowe i embriony wielu innych gatunków. Od salamander, przez jeżowce, po przepiórki – mówił mi cztery lata temu Adam Watkins, profesor biologii reprodukcyjnej z Uniwersytetu Nottingham. Co więcej, gdy wysłano na orbitę ciężarne samice szczurów, okazało się, że poród w warunkach mikrograwitacji jest trudniejszy. Zwierzęta miały dwa razy więcej skurczów w porównaniu z tymi, które wydawały potomstwo na Ziemi. Pytany przez „New Scientista”, Teruhiko Wakayama ostrożnie odpowiada, że reprodukcja ssaków w kosmosie „być może jest możliwa”. Jego zespół planuje teraz sprawdzić, czy embriony wysłane w kosmos, a potem sprowadzone na Ziemię można wszczepić samicom. I czy urodzi się z nich zdrowe potomstwo. Źródła: iScience, phys.org, New Scientist, science.org, Journal of Applied Physiology. Nasz ekspert Magdalena Salik Dziennikarka naukowa i pisarka, przez wiele lat sekretarz redakcji i zastępczyni redaktora naczelnego magazynu „Focus". Wcześniej redaktorka działu naukowego „Dziennika. Polska, Europa, Świat”. Pasjami czyta i pisze, miłośniczka literatury popularnonaukowej i komputerowych gier RPG. Więcej: magdalenasalik.wordpress.com
To pierwszy taki przypadek w historii. Krokodylica złożyła jaja bez wcześniejszego kontaktu z samcem
Naukowcy po raz pierwszy zaobserwowali przypadek partenogenezy u krokodyli. Oznacza to, że samica wydała na świat potomstwo bez obecności samca w jej życiu. Badacze sugerują, że być może w ten sam sposób rozmnażały się dinozaury.
W tym artykule: Pierwszy w historii przypadek partenogenezy u krokodyla Płód na 99,9% powstał bez udziału samca Odkrycie sugeruje, że partenogeneza mogła dotyczyć również dinozaurów Partenogeneza to forma rozmnażania, która nazywana jest również dzieworództwem. Proces rozwoju zarodkowego zapoczątkowany jest poprzez aktywację komórki jajowej bez udziału plemnika. Zapłodnienie „dziewicze” następuje zatem bez udziału samca. Może być traktowane jako cecha przystosowawcza, która umożliwia szybkie zwiększenie liczebności populacji. Naturalnie występuje u wielu bezkręgowców, a także u nielicznych ryb, płazów i gadów. Pierwszy w historii przypadek partenogenezy u krokodyla Przypadki partenogenezy wśród gadów zaobserwowano m.in. u jaszczurek z rodzaju Lacerta, które żyją w górach Kaukazu, jaszczurek Cnemidophorus z Ameryki Północnej, gekonów z wysp Pacyfiku, a także waranów z Komodo. Co więcej, w 2007 roku taką możliwość rozmnażania zaobserwowano również u rekina młota, a w 2004 roku na łamach prestiżowego czasopisma „Nature” naukowcy opisali przypadek wyhodowania myszy Kaguya. Był to pierwszy ssak zdolny do życia partenogenetycznego. Najnowsze badania wykazały z kolei, że partenogeneza może dotyczyć również krokodyli. Po raz pierwszy w historii uczeni znaleźli dowód na to, że samica krokodyla amerykańskiego (Crocodylus acutus) może składać jaja bez wcześniejszego kontaktu z samcem. Badacze sugerują, że ta forma reprodukcji ma swoje ewolucyjne korzenie w erze dinozaurów. Płód na 99,9% powstał bez udziału samca Zespół naukowców, którymi kierował biolog ewolucyjny Warren Booth z Virginia Tech, przekazał, że chodzi o samicę krokodyla amerykańskiego, która od 16 lat była odizolowana od samców w kostarykańskim parku. Krokodylica została przetransportowana do rezerwatu w wieku dwóch lat. W tym roku badacze odkryli, że w jednym ze złożonych jaj znajdował się w pełni ukształtowany płód. Naukowcy przeprowadzili sekwencjonowanie genomu tkanek z serca płodu i ze skóry matki. Badanie wykazało 99,9-procentową zgodność, co potwierdzało, że potomstwo nie miało ojca i powstało w wyniku rozmnażania partenogenetycznego. Młode nie doczekało się jednak wyklucia. Naukowcy ustalili, że płód był płci żeńskiej. Badacze podkreślają jednak, że nie ma to jednak nic wspólnego z chromosomami rodziców, ponieważ u krokodyli płeć jest determinowana wyłącznie przez temperaturę zewnętrzną i temperaturę inkubacji. Krokodyle zadomowiły się w toksycznej rzece w Kostaryce. Ścieki najwyraźniej im nie przeszkadzają Jedna z najbardziej zanieczyszczonych rzek Ameryki Środkowej okazała się oazą dla krokodyli. W Tárcoles żyje ogromna populacja krokodyli amerykańskich, gatunku narażonego na wyginięcie. <img src="https://images.immediate.co.uk/production/volatile/sites/63/2024/08/krokodyle-zadomowily-sie-w-toksycznej-rzece-w-kostaryce-scieki-najwyrazniej-im-nie-przeszkadzaja-fot-getty-images-fbbf58d.jpg" width="938" height="625" alt="Krokodyle zadomowiły się w toksycznej rzece w Kostaryce. Ścieki najwyraźniej im nie przeszkadzają (fot. Getty Images)" title="Krokodyle zadomowiły się w toksycznej rzece w Kostaryce. Ścieki najwyraźniej im nie przeszkadzają (fot. Getty Images)" /> – W przeciwieństwie do wszystkich wcześniej udokumentowanych przypadków partenogenezy u kręgowców, krokodyle nie mają chromosomów płci, a sama determinacja płci jest kontrolowana przez temperaturę. Wykorzystując dane z sekwencjonowania całego genomu, przedstawiliśmy pierwsze dowody na dzieworództwo u krokodyla amerykańskiego – napisali autorzy w artykule opublikowanym na łamach czasopisma naukowego „Biology Letters”. Odkrycie sugeruje, że partenogeneza mogła dotyczyć również dinozaurów Naukowcy twierdzą, że odkrycie sugeruje wspólne ewolucyjne pochodzenie partenogenezy u jaszczurek, krokodyli i ptaków. – Ponieważ partenogeneza jest obecnie udokumentowana w dwóch głównych istniejących dziś gałęziach archozaurów, odkrycie to oferuje niezwykle ciekawy wgląd w możliwe zdolności reprodukcyjne wymarłych archozaurów spokrewnionych z krokodylami i ptakami, a zwłaszcza pterozaurów i dinozaurów – podkreślają badacze w artykule. Odkrycie partenogenezy u krokodyli sugeruje, że ich prehistoryczni przodkowie sprzed co najmniej 260 milionów lat również byli w stanie rozmnażać się bez udziału samców. Krokodyle i ptaki są żyjącymi członkami kladu gadów zwanego archozaurami, który dawniej obejmował również dinozaury i gady latające. Oznacza to, że niektóre gatunki dinozaurów mogły wykazywać cechy partenogenetyczne. Autorzy odkrycia przyznają jednak, że powód, dla którego niektóre samice gadów, ryb i ptaków czasem rozmnażają się bezpłciowo, wciąż pozostaje niejasny. – Myślę, że jest to kontrolowane przez pojedynczy gen, który może być wyzwalany m.in. przez hormony – dodaje prof. Booth. U podkreśla, że wciąż potrzebne są dalsze badania. Źródło: Biology Letters. Nasz ekspert Jakub Rybski Dziennikarz, miłośnik kina niezależnego, literatury, ramenu, gier wideo i dobrego rocka. Wcześniej związany z telewizją TVN24 i Canal +. Zawodowo nie boi się podejmować żadnego tematu, prywatnie bardzo zainteresowany polityką. Autor bloga na Instagramie "Mini Podróże".
Na świat przyszła mysz, która ma dwóch ojców. Technologia może w przyszłości pomóc parom jednopłciowym
Naukowcy wyhodowali mysz, który ma dwóch biologicznych ojców. Badania mogą pomóc opracować nowe terapie dla osób zmagających się z niepłodnością. A także dla związków jednopłciowych, które chciałyby mieć własne potomstwo.
W tym artykule: Samce myszy miały własne, zdrowe potomstwo Najtrudniejsza część eksperymentu Czy taką procedurę można zastosować u ludzi? Przyszłe badania nad niepłodnością Czy pary jednopłciowe będą mogły mieć kiedyś biologiczne dzieci? Nie jest to wykluczone. Taką szansę dają im badania prowadzone przez naukowców z japońskiego Uniwersytetu Kiusiu. Tamtejszym genetykom i embriologom pracującym pod kierunkiem prof. Katsuhiko Hayashi udało się wyhodować z komórek mysich samców komórki jajowe. Następnie zostały one zapłodnione. Po udanej ciąży na świat przyszły myszy, mające, z genetycznego punktu widzenia, dwóch ojców. O rezultatach badań poinformowano wczoraj na Trzecim Międzynarodowym Szczycie Edycji Ludzkiego Genomu (Third International Summit on Human Genome Editing) odbywającym się w Instytucie Francisa Cricka w Londynie. Samce myszy miały własne, zdrowe potomstwo Nie jest to pierwszy przypadek, gdy na świat przyszły myszy mające dwóch biologicznych ojców. W październiku 2018 r. naukowcy z Chińskiej Akademii Nauk ogłosili w czasopiśmie „Cell Stem Cell” artykuł, w którym opisali wieloetapowy proces, w rezultacie którego udało im się wyhodować myszy posiadające DNA dwóch samców. Jednak tamte zwierzęta żyły zaledwie kilka dni. Urodziło się dziecko trojga rodziców. "Ryzyka tej metody nie zostały jeszcze w całości poznane" Osiągnięciem pochwalił się zespół z Grecji pracujący w Hiszpanii. Chłopiec w chwili urodzenia ważył 2,9 kg, a matka po porodzie jest w dobrym stanie. Tym razem japońscy naukowcy osiągnęli znacznie lepszy rezultat. Na świat przyszło siedem mysich niemowląt. Były zdrowe, ich długość życia była typowa dla gatunku, a gdy dorosły, miały własne potomstwo. – Wyglądały normalnie, rozwijały się normalnie, zostały ojcami – mówi Hayashi dla „The Guardian”. Najtrudniejsza część eksperymentu W jaki sposób wyhodowano myszy? Pierwszym krokiem było pobranie komórek skóry od mysich samców. Każda miała dwa chromosomy płciowe: X i Y. Wyzwaniem było takie ich przekształcenie, by powstała z nich komórka jajowa, mająca wyłącznie chromosomy X. Naukowcy dokonali tego w toku skomplikowanej procedury. Wpierw przeprogramowali komórki tak, że zamieniły się w tzw. indukowane pluripotencjalne komórki macierzyste. Następnie usunęli z nich chromosomy Y. Zastąpiły je chromosomy X „pożyczone” z innych komórek mysich samców. Tak powstała komórka macierzysta z dwoma chromosomami X. To była najtrudniejsza część eksperymentu. W kolejnym kroku tak przygotowane komórki macierzyste zostały umieszczone w organoidzie jajnikowym. Czyli w specjalnie wyhodowanej kulturze komórek, która odtwarzała warunki panujące wewnątrz mysiego jajnika. Komórki dojrzały i zostały zapłodnione zwykłą spermą. Naukowcy uzyskali sześćset embrionów, które następnie wszczepili mysim surogatkom. Czy taką procedurę można zastosować u ludzi? Z tych sześciuset embrionów urodziło się zaledwie siedem myszy. Skuteczność metody nie była więc wysoka. Wynosiła tylko nieco powyżej 1 proc. To o wiele mniej, niż gdy zapładnia się zwykłe komórki jajowe myszy, pochodzące od samic. W takim przypadku zdrowe potomstwo przychodzi na świat w około 5 proc. przypadków. Mimo to prof. Katsuhiko Hayashi jest optymistą. Podczas konferencji, na której przedstawił swoje badania, powiedział, iż jego zdaniem wyhodowanie ludzkiej komórki jajowej z komórek skóry mężczyzny będzie możliwe w ciągu dziesięciu lat. Inni naukowcy byli znacznie ostrożniejsi. Przypominali, że ciągle jeszcze nie udało się wyhodować ludzkiej komórki jajowej z komórek żeńskich. Co więcej, wykorzystanie techniki Hayashiego w przypadku komórek ludzkich może okazać się problematyczne. Uzyskanie z nich dojrzałych gamet jest o wiele trudniejsze niż z komórek mysich. Singielki płacą ogromne pieniądze by mrozić swoje jajeczka. Szansa powodzenia niska Opłacenie procedury mrożenia dla jednego cyklu w Wielkiej Brytanii kosztuje około 8 tysięcy funtów, a prawdopodobieństwo zdrowego porodu to 18%, podaje The Guardian. Mimo tego coraz więcej k... <img src="https://images.immediate.co.uk/production/volatile/sites/63/2024/08/singielki-placa-ogromne-pieniadze-by-mrozic-swoje-jajeczka-prawdziwa-cena-jest-jeszcze-wieksza-ad08156.jpeg" width="938" height="625" alt="Singielki płacą ogromne pieniądze by mrozić swoje jajeczka. Prawdziwa cena jest jeszcze większa" title="Singielki płacą ogromne pieniądze by mrozić swoje jajeczka. Prawdziwa cena jest jeszcze większa" /> – Nadal nie rozumiemy wystarczająco unikatowej biologii ludzkiej gametogenezy [czyli powstawania i rozwijania się komórek rozrodczych – przyp. red.], by powtórzyć eksperymenty Hayashiego, prowadzone na myszach – zauważył prof. Goerge Dalley, dziekan Harvard Medical School. Przyszłe badania nad niepłodnością Co skłoniło naukowców do wymiany chromosomów wewnątrz komórek macierzystych i rozwijania z nich komórek jajowych? Chęć pomocy osobom zmagającym się najcięższymi formami niepłodności – wyjaśniał prof. Hayashi. Takim jak kobiety z zespołem Turnera, czyli częściowym lub całkowitym brakiem jednego z chromosomów X w komórkach organizmu. Skutkuje on często niemożliwością posiadania potomstwa. Technologia ta mogłaby również pomóc parom jednopłciowym zostać rodzicami. Hayashi powiedział, że osobiście popierałby takie wykorzystanie opracowywanej przez niego technologii. Pod warunkiem, że okaże się bezpieczna również w przypadku ludzkich komórek. A to okaże się dopiero w przyszłości. Źródła: Guardian, Cell Stem Cell, ScienceNews. Nasz ekspert Magdalena Salik Dziennikarka naukowa i pisarka, przez wiele lat sekretarz redakcji i zastępczyni redaktora naczelnego magazynu „Focus". Wcześniej redaktorka działu naukowego „Dziennika. Polska, Europa, Świat”. Pasjami czyta i pisze, miłośniczka literatury popularnonaukowej i komputerowych gier RPG. Więcej: magdalenasalik.wordpress.com
To dziwaczne stworzenie sprzed 400 mln lat miało na głowie trójząb. Naukowcy właśnie odkryli, do czego służył
Gigantyczną broń z trzema kolcami nosiły na głowie trylobity należące do rodzaju Walliserops. Naukowcy uważają, że służyła im ona do walk o partnerów seksualnych, które zwierzęta te toczyły już w dewonie.
W tym artykule: Gody w świecie trylobitów Jeden nietypowy osobnik Czego można dowiedzieć się od chrząszcza Jak wyglądał seks trylobitów? Trylobity Walliserops, których skamieniałości odkryto w Maroku, mają wyjątkową budowę ciała. Na głowie – a dokładnie na środowym fragmencie części głowowej, zwanym glabellą – mają wystającą wypustkę. Dzieli się ona na trzy części, przypominając trójząb. Trójząb trylobitów jest – w stosunku do całego zwierzęcia – ogromny. Ma nawet 25 mm, czyli tyle, ile wynosi długość całego ciała Walliserops. Po co tym stworzeniom była taka groźnie wyglądająca ozdoba? Na to pytanie paleontolodzy nie znali dotychczas odpowiedzi. Podejrzewano, że trójząb służył trylobitom do ochrony przed polującymi na nie wodnymi drapieżnikami. Jednak najnowszy artykuł opublikowany w czasopiśmie naukowym „PNAS” zawiera inne wyjaśnienie. Gody w świecie trylobitów Zdaniem dwóch badaczy związanych z Muzeum Historii Naturalnej w Londynie, Walliserops używały trójzębów do walk z innymi osobnikami o dostęp do partnerów seksualnych. Naukowcy uważają, że istnienie tej struktury anatomicznej u Walliserops to najstarszy znany kopalny dowód takiego zachowania. W morzach sprzed 470 mln lat królowały gigantyczne stawonogi. Niektóre miały 2 metry długości Naukowcy odkryli nowe stanowisko geologiczne w Maroku. Znalezione na nim skamieniałości sugerują, że niecałe 500 mln lat temu najważniejszymi stworzeniami żyjącymi w morzach byli gigantyczn... <img src="https://images.immediate.co.uk/production/volatile/sites/63/2024/08/w-morzach-sprzed-470-mln-lat-krolowaly-gigantyczne-stawonogi-niektore-mialy-2-metry-dlugosci-fot-emmanuel-martin-65a9a03.jpg" width="938" height="433" alt="W morzach sprzed 470 mln lat królowały gigantyczne stawonogi. Niektóre miały 2 metry długości (fot. Emmanuel Martin)" title="W morzach sprzed 470 mln lat królowały gigantyczne stawonogi. Niektóre miały 2 metry długości (fot. Emmanuel Martin)" /> – Wyjątkowy trylobit z dewonu, należący do Walliserops, ma na głowie unikatowy trójząb, którego przeznaczenie pozostawało dotychczas zagadką – mówił Richard Fortey, jeden z autorów badań. – Uważamy, że trylobity używały go do walk godowych pomiędzy samcami o dominację – dodaje. Jeden nietypowy osobnik Do tych wniosków doprowadziło naukowców badanie doskonale zachowanej skamieniałości trylobita należącego do gatunku Walliserops trifurcatus. Znajduje się ona w Muzeum Historii Naturalnej w Houston i jest bardzo nietypowa. Wbrew nazwie, trójząb tego konkretnego dorosłego osobnika ma bowiem aż cztery zęby. Jego ciało osiągnęło przy tym wielkość charakterystyczną dla innych dorosłych trylobitów. To wskazuje, że żył tak samo długo, jak one. A to z kolei przemawia za tym, że trójząb nie był krytyczny dla zdobywania pokarmu ani tym bardziej dla obrony. Nietypowa budowa defensywnej części ciała zazwyczaj naraża bowiem zwierzę na dodatkowe niebezpieczeństwo i może znacząco skrócić jego życie. Natomiast struktury anatomiczne używane w walkach godowych od strony ewolucyjnej nie są tak istotne dla przetrwania. – Wiemy, że istnieje duża tolerancja dla nietypowej budowy części ciała związanych z doborem seksualnym, ponieważ wpływają one tylko na łączenie się w pary – mówi Alan Gishlick, drugi z autorów badań. Czego można dowiedzieć się od chrząszcza Naukowcy poszukali dodatkowych dowodów na wsparcie swojej hipotezy, badając żyjące współcześnie chrząszcze. A konkretnie japońskiego rohatyńca dwurożnego (Trypoxylus dichotomus). Zwierzę to również ma na głowie rogi. Większy z nich przypomina poroże jelenia. Rogi te u różnych osobników Trypoxylus dichotomus mogą bardzo różnić się budową. Anomalie anatomiczne nie wpływają jednak na sukcesy reprodukcyjne chrząszczy. Rogi te służą przede wszystkim do walk z innymi samcami podczas godów, a nie do obrony. To samo można powiedzieć o jeleniowatych, których poroże jest w pierwszej kolejności bronią używaną do walki o samice. Jak wyglądał seks trylobitów? Oczywiście zwyczaje seksualne trylobitów – wymarłych stawonogów sprzed 400 mln lat – raczej trudno badać. Naukowcy nie są nawet pewni, czy wyposażone w trójzęby trylobity to samce. Jednak ich najnowsza hipoteza przemawia za tym, że tak właśnie jest. Gdzie są samce? Szukaliśmy ich prawie 200 lat, a i tak pozostało wiele pytań Te dziwnie wyglądające zwierzęta zbijały naukowców tropu przez 200 lat. Nie wiadomo jeszcze, czy u trylobitów Walliserops istniał dymorfizm płciowy. Czyli czy osobniki męski i żeńskie znacząco różniły się budową anatomiczną. Dotychczas nie zidentyfikowano bowiem ze stuprocentową pewnością żadnego żeńskiego osobnika należącego do Walliserops. Gdyby to się udało i okazało się, że jego trójząb jest mniejszy albo w ogóle go nie ma, potwierdzałoby to teorię Gishlicka i Forteya. Źródła: New Scientist, PNAS. Nasz ekspert Magdalena Salik Dziennikarka naukowa i pisarka, przez wiele lat sekretarz redakcji i zastępczyni redaktora naczelnego magazynu „Focus". Wcześniej redaktorka działu naukowego „Dziennika. Polska, Europa, Świat”. Pasjami czyta i pisze, miłośniczka literatury popularnonaukowej i komputerowych gier RPG. Więcej: magdalenasalik.wordpress.com
Pierwsze żywe roboty potrafią się rozmnażać
Z najnowszych badań wynika, że żywe roboty potrafią rozmnażać się w sposób zupełnie inny niż jakakolwiek roślina lub zwierzę znane nauce.
W tym artykule: Żywe roboty bliżej niezależności Ksenoboty przyszłością medycyny? W 2020 r. naukowcy ogłosili, że udało im się stworzyć pierwsze na świecie żywe roboty z komórek macierzystych żab szponiastych, które można zaprogramować do wykonywania określonych zadań. Biomaszyny potrafią między innymi przenosić mikroskopijne obiekty, wirować wokół szalek Petriego, a nawet same się leczyć. Jak się okazało, ksenoboty mogą również się rozmnażać. Arabia Saudyjska buduje własną Dolinę Krzemową. W niej: latające taksówki i sztuczny księżyc Pływający port Oxagon to tylko część futurystycznej wizji księcia Mohammeda Bin Salmana. Żywe roboty bliżej niezależności Ta informacja wywołała skrajne emocje w Internecie. Część komentujących jest zachwycona postępem nauki, inni boją się, że to zapowiedź przejęcia kontroli nad światem przez maszyny. Czy rzeczywiście tak jest? – Większość ludzi myśli, że roboty to wyłącznie maszyny wykonane z metali czy ceramiki, ale tak naprawdę nie chodzi o tworzywo, a o działanie na własną rękę w imieniu ludzi. W tym przypadku mamy do czynienia z robotem, ale też organizmem stworzonym z genetycznie niezmodyfikowanej komórki żaby – tłumaczy Josh Bongard, informatyk z University of Vermont i współautor badań. View oEmbed on the source website Żywe roboty nazwano ksenobotami od łacińskiej nazwy żab szponiastych – Xenopus laevis. Z najnowszych badań wynika, że potrafią rozmnażać się w sposób zupełnie inny niż jakakolwiek roślina lub zwierzę znane nauce. Jak to robią? Zbierają swobodnie unoszące się komórki i łączą je w nowe skupiska. Tylko tyle i aż tyle. – Normalnie żaby rozmnażają się w typowy dla siebie sposób, ale po wyizolowaniu komórek te wymyślają nie tylko nowy sposób poruszania się, ale najwyraźniej również reprodukcji – mówi Michael Levin, biolog z Tufts University w wywiadzie dla CNN. – W ciągu około pięciu dni ksenoboty mogą tworzyć kule składające się z około 3000 komórek – dodaje Carissa Wong. Jak przebiegał kosmiczny wyścig? Najpierw roboty, potem zwierzęta, na końcu ludzie Historia podboju kosmosu pełna jest różnych nazw i nazwisk. Mercury, Gemini, Apollo - znacie wszystkie te nazwy? A czy mówi wam coś imię Ham? Ksenoboty przyszłością medycyny? Jest to proces zwany samoreplikacją kinematyczną, do tej pory obserwowany tylko w cząsteczkach, ale nie w organizmach. Autorzy badań podkreślają jednak, że istnieje limit liczby żywych robotów, które można stworzyć. Jedno pokolenie rozmnaża się raz – dzieci są za małe i za słabe, żeby stworzyć wnuki. Ponadto ksenoboty mogły się rozmnażać tylko w określonych warunkach. Naukowcy pomogli im, wykorzystując sztuczną inteligencję do przetestowania miliardów różnych kształtów i konfiguracji na superkomputerze. Mimo że badania cały czas są w początkowych fazach, to naukowcy wiążą duże nadzieje z ksenobotami. W przyszłości mają być wykorzystywane w medycynie – na przykład do dostarczania leków do organizmu – lub do usuwania zanieczyszczeń środowiskowych. – Chcemy głębiej zrozumieć wrodzoną kreatywność tych biomaszyn, następnie popchnąć je w kierunku nowych form – zapowiada Wong. Źródło: Proceedings of the National Academy of Sciences
Zagrożone wyginięciem kondory potrafią rozmnażać się bezpłciowo
Partenogeneza u zagrożonych wyginięciem ptaków powinna cieszyć. Rozmnażanie bezpłciowe wiąże się jednak z ryzykiem, że pisklęta będą obciążone wadami genetycznymi.
Kondory kalifornijskie to kolejny gatunek zwierząt, u którego zaobserwowano partenogenezę – rodzaj rozmnażania bezpłciowego, w którym komórka jajowa kobiety zapładnia się samodzielnie bez udziału plemników. Podobne zachowania zaobserwowano w tym roku u rekinów. W akwarium, w którym żyły dwie samice, doszło do „dziewiczego porodu”. Już najmłodsze foki wiedzą, jak nie dać się zagłuszyć Żeby być zrozumianym, czasem trzeba podnieść głos. Małe foki mają to we krwi. Nadzieja dla kondorów kalifornijskich? Wiadomość o tym, że kondory kalifornijskie również potrafią rozmnażać się bezpłciowo, ucieszyła przyrodników. Populacja tych padlinożernych ptaków spadła w latach 80. ubiegłego wieku do zaledwie 22 osobników. Aby zapobiec ich całkowitemu wyginięciu, ptaki schwytano i zaczęto hodować w niewoli. Przy tak ograniczonej puli genetycznej ich rozmnażanie jest szczegółowo planowane i dokumentowane. Naukowcy z San Diego Zoo Wildlife Alliance zupełnie przypadkowo odkryli, że kondory są zdolne do partenogenezy. Nieprawidłowość wyszła na jaw, kiedy okazało się, że u dwóch konkretnych osobników nie wykryto wkładu genetycznego innych samców biorących udział w programie hodowlanym. Dalsze badania potwierdziły, że SB260 i SB517 byli owocami rozmnażania bezpłciowego. Samce nie były okazami zdrowia. Oba osobniki zmarły przed osiągnięciem dojrzałości płciowej. SB260 przeżył zaledwie dwa lata. Powodem jego śmierci było najprawdopodobniej niedożywienie. SB517 zmarł w 2017 r. przez infekcję, mając niespełna osiem lat. Zdrowe kondory kalifornijskie żyją od 50 do 60 lat. Wampiry żywią się wyłącznie krwią. W przeżyciu pomaga im brak pewnych genów Naukowcy porównali genom wampira zwyczajnego, czyli Desmodus rotundus z genomami 25 innych gatunków nietoperzy. Jak ustalili, u D. rotunudusa brakuje 13 kopii genów. Genetyczne zagadki i brutalna natura Czy zdolność do partenogenezy uratuje populację kondorów kalifornijskich? Pierwsze przykłady rozmnażania bezpłciowego wśród padlinożerców nie napawają optymizmem. Ptaki zmarły młodo, ponieważ pojawiły się u nich mutacje genetyczne spowodowane brakiem różnorodnego materiału od drugiego rodzica. Naukowcy zastanawiają się również, dlaczego samice kondorów rozmnożyły się bezpłciowo. Partenogeneza występuje zazwyczaj u osobników, które nie są w stanie znaleźć partnera – wówczas zagraża to przedłużeniu populacji. Co prawda liczebność padlinożernych ptaków z Kalifornii nadal nie jest szczególnie wysoka, ale w hodowli znajdują się zarówno samice, jak i samce. Istnieją więc idealne warunki do łączenia się w pary. Badacze wiedzą o dwóch partenotach w grupie kondorów kalifornijskich, ale nie wykluczają, że przypadków rozmnażania bezpłciowego mogło być więcej. Ich wykrycie nie jest jednak łatwe. Naukowcy musieliby przeprowadzać genetyczne badania na wszystkich najmłodszych osobnikach. W przypadku indyków, gołębi czy kurcząt, partenoty najczęściej umierają jeszcze przed wykluciem. Źródło: „Smithsonian Magazine”
Te zwierzęta nie uprawiają seksu od milionów lat. Mimo to nie grozi im wyginięcie
Mikroskopijne żyjątka dowodzą, że rozmnażanie jakie znamy, wcale nie jest jedyną drogą przedłużenia gatunku. Jak to robią?
W tym artykule: Jak przedłużyć gatunek bez rozmnażania? Można (prze)żyć bez seksu Czy zwierzęta odczuwają przyjemność z seksu? To pytanie długo nurtowało zoologów. Dziś już wiadomo, że w przypadku licznych gatunków stosunek płciowy ma służyć nie tylko prokreacji, ale również zaspokojeniu popędów. Prym wiodą szympansy bonobo i delfiny – zwierzęta te chętnie kopulują nie tylko ze swoimi partnerami, ale również w większych grupach i z osobnikami tej samej płci. Wampiry nie potrafią ze sobą konkurować. Badania to potwierdzają Nietoperze pamiętają o solidarności nawet podczas skoków na krwawego drinka. Zamiast polować z przypadkowymi osobnikami, zdecydowanie bardziej wolą współpracować w zaufanym gronie. Jak przedłużyć gatunek bez rozmnażania? Nie wszystkie zwierzęta mają jednak tak bujne życie erotyczne. Istnieją gatunki, dla których cała otoczka związana z godami jest tak męcząca, że zrezygnowały z seksu i na drodze ewolucji zaczęły rozmnażać się bezpłciowo. W przeciwnym razie groziłoby im wyginięcie. W przypadku Opiella nova – jednego z najliczniejszych lądowych stawonogów na świecie – sytuacja wygląda jeszcze inaczej. Naukowcy porównali jego genom z genomem aktywnych seksualnie kuzynów O. subpectinata. Jak się okazało, te mikroskopijne żyjątka (mierzą około 220 mikrometrów) od milionów lat nie odbywają stosunków płciowych. Korzystają z innych sposobów na utrzymanie zróżnicowania genetycznego. Mowa o efekcie Messelsona. To założenie, według którego „pary chromosomów u organizmów rozmnażających się bezpłciowo ewoluują niezależnie od siebie, stając się z czasem mocno różne od siebie”. Można więc powiedzieć, że tak naprawdę Opiella nova nie rozmnażają się, a klonują. Dodajmy, że to pierwszy raz, kiedy naukowcy zaobserwowali zwierzęta przedłużające swój gatunek wyłącznie na zasadach efektu Messelsona. Natura zna podobne przypadki, jednak zazwyczaj były to pojedyncze odstępstwa od normy. Kilka miesięcy temu naukowców na całym świecie zelektryzowała wiadomość o narodzinach rekina w akwarium, gdzie żyły tylko samice. Samce żyraf walczą tylko fair play. Poznaj ich kodeks honorowy Mogłoby się wydawać, że gabaryty tych zwierząt utrudniają im zwinne poruszanie się. Nic bardziej mylnego. Żyrafy wykorzystują swój najdłuższy atut, czyli szyję. Można (prze)żyć bez seksu Przeprowadzenie przełomowych badań nie było łatwe. W końcu Opiella nova mierzą zaledwie 1/5 milimetra. Aby je zidentyfikować, a następnie odszyfrować genomy naukowcy korzystali ze specjalistycznych programów komputerowych. – W temacie ewolucji bez seksu nie wszystko jest jeszcze jasne. Te roztacza prawdopodobnie jeszcze nas zaskoczą – komentuje Jens Bast z Uniwersytetu w Lozannie w Szwajcarii. Fakt, że Opiella nova istnieją od milionów lat bez rozmnażania fascynuje, jednak naukowcy podkreślają, że to odosobniony przypadek i nie można łączyć efektu Messelsona z innymi gatunkami. Przynajmniej na razie. Źródło: PNAS
„Dziewiczy poród” rekina. W akwarium żyją tylko samice
W akwarium, gdzie od dekady żyją dwie samice mustela siwego, niedawno przyszła na świat Ispera, czyli Nadzieja. Jej matka zapłodniła się samodzielnie.
W tym artykule: „Dziewiczy poród” mustela siwego Jak to robią samice rekinów? Ryzyko dla zdrowia Biologia dowodzi, że do rozmnażania nie zawsze potrzebny jest samiec i samica. Mało które gatunki mogą jednak pochwalić się taką zdolnością. Jak się okazuje, należą do nich niektóre żarłaczokształtne. „Dziewiczy poród” mustela siwego W akwarium we Włoszech na świat przyszła samica mustela siwego. Nie bez powodu nazwano ją Ispera, co w języku maltańskim oznacza nadzieję. Jej matka ostatnią dekadę spędziła w zbiorniku z inną samicą bez żadnych samców. W tej sytuacji doszło do partenogenezy, rzadkiego zjawiska, które polega na zdolności samic do samozapłodnienia własnych komórek jajowych w ekstremalnych sytuacjach. Podobne zachowania zaobserwowano u ponad 80 gatunków kręgowców, w tym u ryb i gadów. Badacze twierdzą, że to mógł być pierwszy udokumentowany „dziewiczy poród” u mustela siwego. – Partenogeneza została zaobserwowana u wielu gatunków rekinów i płaszczek. To jednak trudne do udokumentowania na wolności, dlatego nasza wiedza opiera się na badaniach zwierząt w niewoli – tłumaczy Demian Chapman, dyrektor programu ochrony rekinów i płaszczek w Mote Marine Laboratory & Aquarium na Florydzie. Naukowcy wskazują, że zjawisko to najczęściej występuje u pospolitych gatunków akwariowych, takich jak rekin bambusowy (Chiloscyllium plagiosum) czy rekin brodaty (Stegostoma tigrinum). W naturalnych środowiskach partenogeneza może być ostatnią nadzieją dla samic, które nie są w stanie znaleźć partnera z powodu oddzielenia od grupy lub działalności człowieka, w tym zmian klimatu i przełowienia. – W akwariach długie okresy izolacji od samców mogą wywołać tę naturalną reakcję – dodaje Chapman. „Dziewicze porody” nie przekreślają szansy na rozmnażanie płciowe. Naukowcy zaobserwowali, że samice, które początkowo zapładniały się samodzielnie, są w stanie zmienić swoje zachowania po poznaniu partnera. Jedne świecą w ciemności, inne dożywają blisko 400 lat. Tego nie wiedzieliście o rekinach Przy okazji zorganizowanego przez National Geographic „Sharkfest”, zbieramy w jednym miejscu najciekawsze i najbardziej zaskakujące fakty dotyczące rekinów. Jak to robią samice rekinów? Istnieją dwa rodzaje partenogenezy. Pierwszy to forma klonowania powszechna, chociażby wśród roślin. Drugi, zaobserwowany u rekinów, to forma samozapłodnienia, która przypomina rozmnażanie płciowe. Wówczas komórka jajowa, zamiast łączyć się z plemnikiem w celu stworzenia zarodka, łączy się z ciałkiem polarnym – komórką z komplementarnym DNA. Spłodzone w ten sposób potomstwo otrzymuje 100 proc. genów od matki, ale nie jest jej dokładnym klonem. Jak to możliwe? Komórki płciowe, czyli gamety, mają unikalną kombinację genów, które są losowo wybierane od każdego rodzica. Każde ciałko polarne ma więc inny skład genetyczny, a młode różnią się od swoich matek. W przypadku rekinów partenogeneza zachodzi tylko u samic, które nie mogą przekazać chromosomu Y. To oznacza, że powstałe potomstwo zawsze będzie płci żeńskiej. Nie tylko największe drapieżniki. TOP 10 najgroźniejszych zwierząt świata Niebezpieczne zwierzęta większości z nas kojarzą się przede wszystkim z wielkimi drapieżnikami, ale wiele z nich nie musi mieć ostrych kłów, wielkich pazurów i silnych łap, by być najsp... Ryzyko dla zdrowia W wyniku partenogenezy różnorodność genetyczna potomstwa jest znacznie uboższa, co może zmniejszać szansę na przeżycie. – Obserwujemy wysoki wskaźnik niepowodzeń embrionalnych, ale jeśli młode urodzą się żywe, najczęściej prowadzą normalne życie. Wiele z nich może się nawet rozmnażać – mówi dyrektor programu ochrony rekinów i płaszczek. Nowo narodzona Ispera rozwija się prawidłowo i wydaje się zdrowa. Resztę życia najprawdopodobniej spędzi w akwarium.
Różnorodność gatunków a „paradoks seksu”. To dlatego zwierząt jest więcej niż bakterii
Niektóre grupy organizmów, przykładowo zwierzęta, grzyby czy rośliny, dzielą się na ponad 100 tys. odkrytych gatunków. W przypadku glonów i bakterii jest ich 10 razy mniej. Skąd biorą się te różnice?
Naukowcy z University of Arizona postanowili sprawdzić wpływ rozmnażania płciowego na liczebność gatunków u poszczególnych organizmów. – Chcieliśmy zrozumieć bioróżnorodność i odpowiedzieć na pytanie: dlaczego większość żywych organizmów to zwierzęta, rośliny i grzyby? – tłumaczy John Wiens, współautor badań. Tajemnica różnorodności gatunków żywych organizmów Autorzy badań oszacowali tempo proliferacji gatunków w 17 głównych grupach żywych organizmów, w tym bakterii, protistów, grzybów, roślin i zwierząt. Największym wyzwaniem był podział gatunków na jednokomórkowe i wielokomórkowe oraz ustalenie, czy rozmnażają się płciowo, czy bezpłciowo. Przez pięć lat Lian Chen z Nanjing Forestry University w Chinach przeanalizował ponad 1100 artykułów naukowych, dzięki którym scharakteryzował sposoby rozmnażania i komórkowość ponad 1,5 miliona gatunków. Jak się okazało, zarówno wielokomórkowość, jak i rozmnażanie płciowe mogą mieć wpływ na przeważającą liczbę gatunków zwierząt, roślin i grzybów. – W przypadku gatunków rozdzielnopłciowych tylko połowa osobników rodzi potomstwo. Z kolei wszystkie osobniki gatunków bezpłciowych mogą być rodzicielami. Rozmnażanie płciowe nie jest tak wydajne. Główną wadą jest to, że do rozmnażania potrzebne są dwa osobniki odpowiedniej płci. Gatunki bezpłciowe potrzebują tylko jednego osobnika do rozmnażania – wyjaśnia Wiens. To tzw. paradoks seksu, który polega na tym, że gatunki rozdzielnopłciowe, mimo mniej korzystnych warunków, rozmnażają się szybciej niż obojnaki. Wielokomórkowość również odgrywa bardzo ważną rolę w tym procesie. – Wielokomórkowość może być ważniejsza niż prokreacja. Przeprowadziliśmy analizę statystyczną, która wykazała, że jest ona prawdopodobnie co najmniej dwa razy ważniejsza dla wyjaśnienia tych wzorców różnorodności niż rozmnażanie płciowe – dodaje autor badań. Co prawda wyniki badań nie tłumaczą dokładnie roli wielokomórkowości w proliferacji gatunków, ale naukowcy przekonują, że ma to związek z różnorodnością. Chodzi o to, że pojedyncza komórka nie jej jest gwarantem, za to u organizmów wielokomórkowych występują, chociażby różne rodzaje tkanek. Czy bakterie mogą zdominować świat? Chen i Wiens przełożyli swoje wnioski na scenariusz, w którym większość żyjących gatunków na Ziemi obejmowałaby nieznane nauce bakterie. Jak wyjaśnili, nie grozi nam ich dominacja. – Bakterie są w większości jednokomórkowe i bezpłciowe. Nawet jeżeli nie wiemy o miliardach gatunków, to i tak rozmnażają się stosunkowo powoli – uspokaja Weins. Aby w pełni zrozumieć, jak wielokomórkowość i rozmnażanie płciowe napędzają bioróżnorodność, potrzebne będą kolejne badania. W przyszłości naukowcy chcą również przeanalizować, dlaczego wielkomórkowe, rozdzielnopłciowe grupy żywych organizmów rozmnażają się wolniej od pozostałych.
Tylko kilka ssaków przechodzi menopauzę. Orki, jak się okazuje, są wyjątkiem
Rozmnażanie, obok m.in. oddychania i wydalania, to jedna z czynności życiowych łączących wszystkie istoty żywe. Co ciekawe, tylko ludzie i cztery z wielu gatunków waleni przechodzą menopauzę – proces, po którym dalsza prokreacja nie jest możliwa, ale pozostałe czynności życiowe pozostają nienaruszone.
W tym artykule: Nowa populacja genetyczna orek Menopauza u ssaków Menopauza, nazywana też przez naukowców fazą poreprodukcyjną, to ewolucyjna zagadka. Do tej pory badaczom nie udało się jednogłośnie ustalić, skąd się wzięła i dlaczego. Według przewodnich teorii cecha ta miała wyewoluować po to, żeby starsze samice mogły pomóc w wychowywaniu potomstwa młodszych osobników. To rekiny dbają o zdrowie oceanów. Ich brak może doprowadzić do katastrofy Podwodne drapieżniki odgrywają kluczową rolę w stabilizowaniu swoich ekosystemów — to szczególnie ważne w obliczu postępujących zmian klimatycznych. Nowa populacja genetyczna orek Według badań opublikowanych na łamach czasopisma naukowego „Ecology and Evolution”, istnieją genetyczne dowody na to, że menopauzę przechodzi również unikalna populacja orek (Bigg's) zamieszkująca wybrzeża stanu Waszyngton i Kolumbii Brytyjskiej. Wcześniej naukowcy uważali, że w przypadku tych mierzących nawet 8 m długości zwierząt wystąpienie fazy poreprodukcyjnej jest mało prawdopodobne. Dodajmy, że orki są jednym z najbardziej zróżnicowanych gatunków zwierząt – żyją we wszystkich siedmiu oceanach. Dzielą się na wiele populacji genetycznych, które różnią się, chociażby dietą czy miejscem występowania. Mia Nelson, główna autorka badania, mówi, że znane jej orki żyją w stałych strukturach społecznych składających się z matek, potomstwa i dalekich krewnych. Osobniki bardzo rzadko opuszczają swoją grupę i nawet kiedy nie mają już zdolności rozrodczych, mogą dalej brać czynny udział w rodzicielstwie swoich wnuków. Badane orki Bigg's żyją jednak w znacznie mniejszych stadach (matka i potomstwo), dlatego w ich przypadku trudno zastosować teorię o babciach. Bukowe lasy Bieszczad wpisane na listę Światowego Dziedzictwa Przyrodniczego UNESCO Na myśl o Bieszczadach nie wszyscy myślą o bukach. To właśnie te drzewa trafiły na listę UNESCO. Menopauza u ssaków Aby potwierdzić, że orki Bigg's rzeczywiście przechodzą menopauzę, Nielsen i jej współpracownicy, przeanalizowali dane zebrane od nich i ich kuzynów z innej populacji genetycznej w ciągu 40 lat. Informacje uwzględniały daty urodzenia i śmierci poszczególnych wielorybów, a także harmonogram okresów rozrodczych. Jak się okazało, wiele je łączy, w tym m.in. upodobanie do podobnych siedlisk. Poza strukturą społeczną różni je też dieta. Orki rezydenci z Ameryki Północnej żywią się wyłącznie rybami, a populacja Brigg's zjada też inne ssaki, przykładowo foki. Obie przestają rodzić po 30. roku życia, ale dożywają od 60 do nawet 80 lat. Odkrycie zaskoczyło naukowców. Zespół przewidywał, że nawet jeśli orki Bigg's przechodzą menopauzę, to dochodzi do niej później. Badacze skłaniają się ku hipotezie, że odpowiedzialnym za to podobieństwo między populacjami musi być ich wspólny starożytny przodek. Co z korzyściami ewolucyjnymi menopauzy u orek? Naukowcy wyjaśniają, że starsze samice pełnią później rolę przewodników, pokazując stadu najlepsze miejsca do polowań. Orki po menopauzie nie muszą też walczyć z innymi członkiniami grupy o partnerów, co reguluje relacje w grupie. Nielsen planuje przeprowadzić kolejne obserwacje za pomocą dronów, które pomogą jej jeszcze lepiej zrozumieć relacje między waleniami.
Po raz pierwszy nagrano kopulację dzikich pand. Nie jest to uroczy widok [WIDEO]
Potrzeba było trzech lat wędrówki przez chińskie góry Qinling i współpracy między filmowcami, strażnikami parku i naukowcami, aby po raz pierwszy w historii nagrać materiał przedstawiający zaloty i kopulację pandy wielkiej żyjącej na wolności.
Pandy kojarzą nam się ze słodkim uśmiechem i jeszcze słodszym spojrzeniem. Tym większym zaskoczeniem może być dla nas nagranie, na którym udało się uchwycić, jak gody pand wyglądają w naturze. „Pandas: Born to be Wild” to tytuł filmu dokumentalnego, który powstał przy udziale telewizji PBS Nature. To właśnie w ramach prac nad tym filmem powstało przełomowe nagranie, które może dostarczyć wskazówek wyjaśniających, dlaczego tak trudno było nakłonić pandy do rozmnażania się w niewoli. W całym procesie, zarejestrowanym przez kamery, udział bierze dwóch samców i samica. Wideo pokazuje intensywną rywalizację między dwoma samcami ścigającymi samicę – w tym głośne, wściekłe ryki, znakowanie terenu zapachami, czy gonitwę. Samica chroni się przed nimi na drzewie. View oEmbed on the source website W napiętym starciu między dominującym, starszym samcem a gorliwym rywalem, młodszy samiec ostatecznie wycofuje się. Jednak kiedy samica schodzi z gałęzi, zaczyna walczyć ze „zwycięzcą”, a potem ucieka i ponownie chroni się na wysokości. Tego typu „zaloty” trwają około tygodnia, zanim samica jest gotowa do kopulacji. Kiedy ostatecznie schodzi do samca, na dole pozostaje już tylko jeden z kandydatów – młodszy samiec. Jak objaśnia narrator filmu, może to oznaczać, że takie zachowania samców mogą wywołać u samicy owulację. Podobnie jak u niektórych innych gatunków niedźwiedzi. Autorzy filmu podkreślają, że to okoliczności niełatwe do odtworzenia w niewoli. Fakt, że rywalizacja samców jest kluczowa w czasie godów pand, może potwierdzać badanie, z którego wynika, że rozmnażanie tego gatunku w niewoli okazało się o dwukrotnie skuteczniejsze, gdy samica mogła wybierać między partnerami. Dzikie pandy to nie maskotki Nie jest to pierwszy przypadek, kiedy zaobserwowano na wolności troje przedstawicieli tego zazwyczaj samotniczego i silnie terytorialnego gatunku. Pierwsza taka obserwacja, szczegółowo opisana, miała miejsce w 1981 roku. Wówczas także dwa samce ścigały samicę. Film PBS Nature jest dowodem na to, że kojarzenie par w warunkach hodowlanych odbiega znacząco od tego, jak wygląda ono w przyrodzie. Inną gwiazdą filmu „Pandas: Born to be Wild” jest młody samiec urodzony w wyniku sztucznego zapłodnienia w Wolong Panda Center i wychowywany w specjalnej zagrodzie. Większość młodych pand dorasta w otoczeniu innych przedstawicieli swojego gatunku oraz ludzi, są więc bardziej towarzyskie, niż pandy żyjące dziko. Młody samiec, przygotowywany do życia na wolności, pozostaje oddzielony od stada i przebywa jedynie z matką (maksymalnie do trzech lat). Dodatkowo, aby maksymalnie ograniczyć integrację zwierząt z ludźmi, opiekunowie samca i jego matki przebierają się w kostiumy pandy i oblewają zwierzęcym moczem na czas odwiedzin na ich wybiegu. Chociaż kostiumy mogą wydawać się niezbyt realistyczne, są na tyle bliskie rzeczywistości, by oszukać młodą pandę. Szczególnie, że młode nie mają zbyt dobrego wzroku.
Samica warana z Komodo nie potrzebuje partnera, żeby się rozmnażać. Oto dowód
Charlie to samica warana z Komodo, mieszkająca w Chattanooga ZOO w Tennessee w Stanach Zjednoczonych. Charlie niedawno po raz pierwszy została matką. Badania DNA wykazały, że młode przyszły na świat w wyniku partenogenezy.
Charlie nie mieszkała sama. Chattanooga ZOO zapewniło jej „męskie towarzystwo” – samca o imieniu Kadal. Zwierzęta połączono w parę mając nadzieję na rozwój hodowli i przyjście na świat potomstwa. Nic dziwnego, że opiekunowie jaszczurek w ogrodzie zoologicznym nie posiadali się z radości, gdy pojawiły się młode. Trzech braci – Onyx, Jasper i Flint – wykluło się z jaj w sierpniu ubiegłego roku. Opiekunowie nie mieli pewności, czy młode są potomstwem Charlie i Kadala, postanowili więc przeprowadzić testy genetyczne. Ich wyniki pokazały, że genotyp trzech młodych waranów jest identyczny z genotypem ich matki. To oznacza, że przyszły na świat w wyniku partenogenezy. Partenogeneza – zwana też dzieworództwem – to zjawisko niezwykle rzadkie wśród kręgowców. Jedynie u 70 gatunków kręgowców – co stanowi zaledwie 0,1 proc. wszystkich gatunków należących do tego podtypu – udało się zaobserwować występowanie tego procesu. W procesie partenogenezy dochodzi do zapłodnienia komórki jajowej bez udziału plemnika. Warany z Komodo ewoluowały tak, aby rozmnażać się zarówno płciowo, jak i partenogenetycznie, ponieważ na wolności żyją głównie w izolacji. Jak podaje Scientific American partenogeneza ma miejsce, gdy komórka jajowa zostaje zapłodniona przez inną komórkę jajową, a nie przez nasienie. W czasie procesu tworzenia komórki jajowej – zwanego oogenezą – zazwyczaj wytwarza się także mała komórka oddzielająca się od komórki jajowej – tzw. ciałko polarne (inaczej polocyt), zawierające połowę chromosomów (po jednym z każdej pary) komórki wyjściowej. Zazwyczaj ciałko polarne wysycha i znika. Jednak w przypadku waranów z Komodo polocyty mogą zadziałać jak plemniki i zamienić komórkę jajową w zarodek. Samice waranów z Komodo noszą chromosomy płci WZ, a samce – ZZ. Kiedy dojdzie do partenogenezy samica może stworzyć jedynie jaja o parach chromosomów WW lub ZZ. Jaja z chromosomami WW nie są zdolne do życia, a więc na świat mogą przyjść tylko te o chromosomach – ZZ, czyli męskich. Pierwszy przypadek partenogenezy u waranów z Komodo odnotowano w 2004 roku. Jednak potwierdzonych badaniami przypadków jest bardzo niewiele. – Nasz personel jest podekscytowany, że może odegrać tak ważną rolę i być świadkiem tego naprawdę cudownego wydarzenia. Ponieważ warany z Komodo są zagrożone wyginięciem, przyjście na świat piskląt jest tym bardziej wyjątkowe i stanowi światełko dla tego gatunku – mówi Dardenelle Long, dyrektor zoo w Chattanooga. Katarzyna Grzelak
Robią to ptaki, pszczoły, a nawet uwalniające pyłek rośliny.
Dla nas, ludzi, wiele rzeczy jest oczywistością. Choćby to, że zawsze znajdzie się jakiś sposób na dotarcie w pobliże interesującej i czarującej przedstawicielki przeciwnej płci. Tymczasem rośliny nie mają tak dobrze. Przez większość długich dziejów zieleni na lądzie dwie rośliny musiały rosnąć blisko siebie, niemal się stykać, by mogło dojść do płciowego zespolenia. Mech uwalnia swe blade plemniki do kropli deszczu, by te poniosły je do najbliższego partnera. Podobnie czyniły inne prymitywne rośliny lądowe. Minus takiej strategii polega na tym, że jak jest sucho, nici z zalotów. Roślinność była w stanie przetrwać tylko w tych wilgotnych zakątkach świata, gdzie osobniki męskie i żeńskie łańcuch kropelek wody łączył w sposób w miarę niezawodny. Większość lądów w tych czasach pozostawała naga. Aż któregoś dnia, jakieś 375 mln lat temu, stało się. Ewolucja jednej z linii rodowych roślin doprowadziła do wytworzenia ziaren pyłku i nasion. Odtąd nic już nie było takie jak przedtem. Powiedzmy bez ogródek: pyłek to roślinna sperma. Każda jego drobina zawiera dwie męskie komórki rozrodcze we wspólnej otoczce, która pełni zarazem funkcje ochronną i transportową. Pojawienie się pyłku wprowadziło radykalny zwrot akcji: teraz odległość przestała mieć znaczenie. Możliwa stała się rozpusta, akt płciowy zielonych nieznajomych. Mimo to do powstania nowego życia droga nadal była daleka i niepewna. Spośród wielu powierzonych kapryśnym wiatrom ziarenek tylko nieliczne docierały do celu. Z czasem pojawiły się usprawnienia. Woreczki pyłkowe wystrzeliwały swój złoty ładunek na pewną odległość. Ziarna pyłku wytwarzały baloniaste skrzydełka ułatwiające powietrzną żeglugę przy najmniejszym powiewie. Rośliny zaczęły wytwarzać miliony, miliardy ziaren pyłku. Spośród tej masy któremuś musiało się udać. Celem każdego z tych miliardów ziarenek jest nagi zalążek (przyszłe nasiono) innego osobnika tego samego gatunku. Gdy już na nim wyląduje, ziarnko pyłku próbuje wypuścić rurkę – tzw. łagiewkę – która połączy plemnik z ukrytą wewnątrz zalążka komórką jajową. Jeśli wyląduje na zalążku osobnika niewłaściwego gatunku, jest już zbyt słabe albo za stare, łagiewka nie powstaje. Gdy wszystko układa się dobrze, jeden z plemników, wybraniec, dokonuje zapłodnienia i powstaje nasiono, które da początek kolejnej roślinie. Fakt, że rośliny w ogóle istnieją, jest świadectwem, że na tej płciowej loterii wygrane trafiają się częściej, niż można przypuszczać. Życie rozwijało się właśnie w ten sposób przez miliony lat. Pyłek trafiał na zalążki dzięki łasce zmiennych wiatrów i przypadku, aż doszło do kolejnej przemiany. Według słów przyrodoznawcy Lorena Eiseleya był to „bezdźwięczny a gwałtowny wybuch”. W jednej z linii rodowych roślin pojawiły się nasiona osłonięte owocem i otoczone płatkami korony. Ta linia rozwojowa – rośliny okrytozalążkowe – radziła sobie lepiej. Zalążki były chronione (w zalążniach, które po zapłodnieniu zamieniały się w owoc). Płatki kwiatu przyciągały zwierzęta, które mimowolnie przenosiły pyłek z kwiatu na kwiat na piórach, skórze czy szczecinkach. Co więcej, przenosiły go w sposób bardziej przewidywalny niż wiatr, więc rośliny o atrakcyjniejszych płatkach miały przewagę. Kwiaty stały się barwne, by zainteresować potencjalnych zapylaczy, a jako dodatkowy wabik zaczęły wytwarzać nektar. Przynęta chwyciła. Kolibry i cukrzyki wyhodowały sobie długie dziobki, by dosięgnąć nektaru. U ciem i pszczół powstały długie, ssące aparaty gębowe. U nietoperzy ewolucja stworzyła długie, lepkie języki, nawet dwa razy dłuższe niż całe ciało. Trzmiele wysysając nektar, obsypują się pyłkiem, który czepia się ich włochatych tułowi i odnóży, a gdy z brzękiem przelecą na inny kwiat, zostawiają w nim trochę tego pyłku. Bywa, że zbierają pyłek do koszyczków na tylnych odnóżach. Gdy wrócą do domu, chomikują go w specjalnych „garnuszkach” z wosku, by mieć co jeść w deszczowe dni. Pyłek, a po nim kwiaty umożliwiły roślinom seks na odległość, co zmieniło brązową planetę w zieloną – z dodatkiem czerwieni, żółci, bieli, oranżu i czego tam jeszcze chcecie. Sam pyłek też się zmieniał. Na 300 tys. porastających ziemię i wytwarzających pyłek gatunków roślin przypada 300 tys. różnych rodzajów pyłku. Zróżnicowanie dotyczy barw, kształtów, faktur ziaren, bo każdy pyłek musi odpowiadać szczególnym wymaganiom danego gatunku. U roślin zapylanych przez chrząszcze ziarna pyłku są zwykle gładkie, ale lepkie, aby łatwiej czepiały się twardych, śliskich pokryw skrzydłowych tych owadów. Z kolei rośliny zapylane przez szybko latające pszczoły czy muchy mają pyłek kolczasty, by ziarenka dobrze zahaczały się wśród pokrywających ciało owada szczecinek. Ziarna pyłku roślin zapylanych przez większe zwierzęta, np. nietoperze, bywają większe niż zapylanych wiatrem, ale nie jest to regułą. Powietrze, choćby najczystsze, zawiera mnóstwo pyłków, które nie miały szczęścia trafić do miejsca przeznaczenia. Miliony ziarenek dociera aż do stratosfery. Nawet gdy czytacie ten tekst, sporo ich osiada na waszych dłoniach, twarzy albo na waszym kocie. Pyłek opada i gromadzi się w osadach, przede wszystkim na dnie zbiorników wodnych. W tych osadach, gdzie procesy rozkładu zachodzą powoli, pyłek staje się świadectwem dalece trwalszym niż rośliny, które go wytworzyły. Warstwa bogata w pyłki traw oznacza, że w danym okresie dominowały zbiorowiska trawiaste, dużo pyłku sosnowego – bory sosnowe itd. To cała encyklopedia zapisana w mule z najdrobniejszymi (dosłownie) szczegółami. Palinolodzy pobierają próbki rdzeniowe z osadów i badają zmiany w składzie gatunkowym następujących po sobie warstw. Analiza pyłkowa odczytuje więc kroniki zmieniającej się roślinności obejmujące tysiące lat. Ale największa zmiana od wielu tysiącleci zachodzi właśnie teraz. Jest miarą pochodu ludzkiej cywilizacji. Wraz z rozprzestrzenianiem się rolnictwa udział pyłków roślin drzewiastych z każdą wiosną spada, rośnie za to udział pyłku zbóż i chwastów. Ocieplanie się klimatu sprawi, że gatunki przystosowane do chłodów staną się rzadsze, za to coraz częściej spotykać się będzie pyłek przybyszów z obszarów ciepłych. Ludzie roznoszą też pyłki w sensie dosłownym, niczym pszczoły. Latając samolotami, przenoszą pyłki gatunków azjatyckich do Ameryki Północnej, afrykańskich – na Hawaje, a australijskich na południe Afryki. Pyłek nie od dziś zresztą zapisywał postępy cywilizacji. Na nizinach Gwatemali, w krainie Majów, najpierw dominowały pyłki drzew. Mniej więcej 4,6 tys. lat temu pojawił się tam pyłek kukurydzy. Wystarczyło 2,5 tys. lat, by pyłek roślin uprawnych lub chwastów stanowił na tym obszarze większość. Jakiś tysiąc lat temu pyłek kukurydzy zaczął zanikać. Powoli wracały pyłki drzew. Obserwując taką zmianę, palinolog może się domyślić reszty. Wróciły ptaki, pszczoły i nietoperze o długich językach. Jak wszystkie świadectwa kopalne, analiza pyłkowa nie jest doskonała, ale główne przesłanie jest wyraźne: cywilizacja rozwinęła się i upadła. Świątynie ustąpiły pod naporem korzeni i pnączy, na gwarnych niegdyś placach wyrosły drzewa o kwiatach obfitujących w pyłek roznoszony przez wiatr i zwierzęta. Cokolwiek stanie się z nami w przyszłości, pyłek zapisze to w swych annałach. Kształt a funkcja Na początku wszystkie ziarna pyłku przypominały gładkie kule unoszone przez wiatr. Z czasem ewolucja wytworzyła całą paletę rozmiarów i kształtów. Pyłek koniczyny białej zawiera dużo białka i jest dla pszczół pokarmem równie ważnym jak nektar. Kłujące wyrostki pyłku zaślazu czepiają się upierzenia ptaków. Pofałdowana powierzchnia ziaren pyłku oplątwy nie pęka, gdy ziarenko zmienia wielkość podczas wysychania i pęcznienia. Powierzchnia pofałdowana w podłużne karby, jak u pyłku pistii pływającej to rzadkość, ale sama roślina występuje pospolicie od Egiptu po Argentynę. Niezapominajka ma najmniejsze ziarenka pyłku spośród wszystkich znanych roślin (ziarenka koloru turkusowego), ich średnica wynosi 0,005 mm. Pyłki muchołówki i albicji jedwabistej są ponad piętnastokrotnie większe. Nie ma związku między wielkością ziaren pyłku a rozmiarami rośliny. Ziarna pyłku drzew z rodziny srebrnikowatych mają lepką powierzchnię, dzięki czemu przyczepiają się do ciał zwierząt. Kwiaty krynii japońskiej mają długie, dekoracyjne płatki, które wabią zwierzęta. Niektóre kształty ziaren pyłku łatwo wyjaśnić, inne pozostają zagadką, a jeszcze innych po prostu nie badano.