Archive | junij, 2013

Tobogan

25 Jun

Nisem si mislila, da bom danes govorila o stvari, ki jo najdemo na otroških igriščih. Pa imam čuden dan in mi je prijateljica S. poslala spodnjo pesem in video. Ne more biti boljšega, kot se spuščati po toboganu iz sena sredi gozda. Tako sem se spomnila na tobogane v salzburškem rudniku soli, če jih še ne poznate, se res splača tam oglasit. Super je. Z otroških časov se spomnim tivolskih, tudi tam sem uživala. Čaka pa me še veliko toboganov. Upam, da bližnji v zagrebškem muzeju sodobne umetnosti pride kmalu na vrsto.

Prvi tobogan ali po angleško slide izvira iz Velike Britanije. Sestavil ga je Chalres Wicksteed leta 1922. Kaj več vam o toboganih ne znam povedati. Mogoče še dve zanimivi cvetki s wikipedie, in sicer: uporabniki so ponavadi otroci, zaprte tobogane pa imamo zaradi zasebnosti.

“The (slide) user, typically a child, climbs to the top of the slide via a ladder or stairs and sits down on the top of the slide and “slides” down the slide.”

“A playground slide (and some professional slides) may be covered or enclosed by a sheath of plastic. This allows slide participants to have more privacy and security when sliding.”

Tisti z leta 1922

Prvi tobogani z leta 1922

Kaj pa beseda tobogan?

Beseda toboggan izvira iz kanadsko francoske besede tabagane. Predhodnica te besede je beseda severno ameriških indijancev (Algonquian ljudje) tobakun. Prav vse različice tobogana opisujejo lesene sani, ki so jih uporabljali za prevoz v času snega. Kako pa je prišla ta beseda in če gre za enako besedo v slovenščino, ne vem. Raziskala sem tudi povezavo med besedo toboggan, ki opisuje sani in enako besedo, ki opisuje tip zimske kape. Beseda toboggan pomeni tudi zimsko kapo.

Zabaven in zanimiv svet toboganov. Tobogan (sani) uporabljata tudi moja najljubša striparska junaka, ki ju je ustvaril Bill Watterson, Calvin in Hobbes.

Lets_go_exploring

Lets go exploring!

To je to!

Z

Eholokacija

18 Jun

V tej vročini je edini normalni čas za odhod na prosto šele pozno zvečer, ko je zunaj že temno. Da se ljudje znajdemo v temi, uporabljamo fotoreceptorje – paličnice, ki vsebujejo beljakovino rodopsin, s katero ločujemo temno od svetlega. Ker nismo nočne živali, potrebujemo kar nekaj časa (od 5 do 10 minut), da se naše oko navadi na temo in se fotoreceptorne celice z molekulami rodopsina prilagodijo na temo. Na veliko bolj zanimiv in učinkovit način pa ta problem rešujejo netopirji ter tudi delfini in nekatere vrste ptic. Za določanje lege predmetov v prostoru uporabljajo eholokacijo.

Živali oddajajo nize visokih glasov, ki odmevajo nazaj s predmetov v okolju. Zvoki pri netopirjih segajo v frekvenčni obseg od 14.000 Hz do 100.000 Hz (zdrav človek sliši od 20 Hz do 20000 Hz). Živali zaznavajo odmeve z ušesi ali drugimi čutnimi receptorji. Položaj stvari v okolju določijo glede na smer odmeva in čas, ki je potekel med oddajo signala in zaznavo oz. recepcijo odmeva, ki ga je sprožil predmet v okolju. Tovrstna zaznava je zelo natančna. Če ne verjamete, se prepričajte v spodnjem videu.

 

Pri eholokaciji živali uporabljajo visoke glasove. Zaznavanje teh glasov jim omogoča protein prestin, ki ga imamo tudi ljudje in služi povišanju glasnosti zvoka. Če človek tega proteina nima, ne sliši visokih frekvenc zvoka. Raziskovalci so začeli preučevati ta protein pri netopirjih, ki uporabljajo eholokacijo, in genski zapis za prestin primerjali s tistimi vrstami netopirjev, ki eholokacije ne uporabljajo.

Ugotovili so, da imajo vrste, ki uporabljajo eholokacijo, podobne funkcionalne dele proteina prestina, medtem ko teh delov ni pri vrstah, ki tovrstne zaznave odmevov oz. zvoka ne uporabljajo. Raziskovalci so šli še dlje in protein prestin primerjali med delfini in nekaterimi vrstami kitov, ki eholokacije ne uporabljajo. Ugotovitve so bile zelo podobne tistim pri omenjeni medvrstni raziskavi netopirjev.

Nato so gene za protein prestin primerjali med delfini in netopirji. Štirinajst delov gena za protein prestin je bilo enakih pri obeh skupinah. Na koncu so z računalniško simulacijo odkrili, da se je šest od štirinajstih delov genskega zapisa za prestin razvilo na podlagi konvergentne evolucije z naključnimi mutacijami.

Dolphins

Perspektiva delfinov in ljudi, le kdo se ima bolj fajn?

Se ti zdi, da bi bilo zanimivo imeti sonar, oddajati zvok in na podlagi odmevov zaznavati okolico? Sonar je struktura, ki netopirjem omogoča eholokacijo. Če bi ga imeli, bi lahko vedeli, kako je biti netopir, in bi morda lahko odgovorili na esej filozofa Thomasa Nagela in za vedno rešili vsaj eno težje vprašanje kognitivne znanosti. Nagelov argument govori o tem, da mi nikoli ne moremo vedeti, kako je biti neki drugi organizem, zato ker za netopirje, ki jih vzame kot primer takšnega drugega organizma, obstaja nekaj, kar je kot zanj zaznavanje in doživljanje sveta z eholokacijo. Ker ljudje nimamo te zmožnosti, ne bomo nikoli razumeli, kako to (zavest) doživljajo netopirji.

Da ne bom preveč filozofirala … Sonarja za svoje čute verjetno ne bomo razvili, tudi naš zapis za prestin se za zdaj še ni toliko spremenil, da bi nam omogočal zaznavo zvokov, višjih od 20.000 Hz. Zato pa so švicarski raziskovalci s pomočjo nekaj mikrofonov razvili matematični algoritem, ki lahko določi točno obliko sobe, v kateri se nahajamo. Kako vse skupaj deluje, in tudi druge podrobnosti, si lahko preberete tukaj.

No, sedaj pa si želim biti netopir, da to izkusim … Zadnji čas, da grem spat. Mogoče pa v sanjah postanem netopir ali pa kosovir.

To je to!

Z

*Konvergentna evolucija – vzporedni razvoj analognih struktur pri nesorodnih organizmih, po navadi zaradi podobnih razmer v okolju, v katerem živijo; takšen primer je npr. hidrodinamična oblika telesa kitov in rib (in v našem primeru zapis za protein prestin).

Štrus, J., Zrinec, A. in Polak, S. 2001. Mali leksikon zoologije, Tehniška založba Slovenije, Ljubljana.

Jajce

11 Jun

Učim se embriologijo. Jajce ni embrio ali zarodek, ampak je le njegova polovica. Če si dovolim biti malo feministična: jajce je njegova pomembnejša polovica. Jajce, jajčece, ovum, žensko spolno celico ali oocito – kakor vam je ljubše – k zarodku prispevamo ženske. V njem se poleg same polovice genskega materiala embrija, ki ga osebki ženskega spola prispevajo k novemu bitju, še hranilni proteini, ribosomi (služijo translaciji DNK in mRNK v proteine), tRNK (prinaša aminokisline, ki so zapisane na DNK in mRNK, da se zgradijo proteini), mRNK in morfogeni faktorji (usmerjajo zgodnjo diferenciacijo prvih celic, ki nastanejo potem, ko se spermalna in jajčna celica združita) ter varovalne kemične snovi, ki jajce ščitijo. Spermij ali moško spolno celico prispevajo osebki moškega spola, če seveda ne gre za hermafroditsko vrsto. Definicija spola je tako ali tako problematična, na začetku smo itak vsi ženske.

Kokoš ali jajce?

Kokoš ali jajce?

Danes ne bom pisala toliko o človeških spolnih celicah – posvetila se bom ptičjim, bolj natančno kokošjim. Saj poznate vprašanje, kaj pride prej, kokoš ali jajce?

Raziskovalci v okviru Revije za nemogoče raziskave zadeve so se leta 2003 tega vprašanja, ki izvira že iz Stare Grčije, lotili zelo inovativno. Za raziskavo so potrebovali kokoš, ducat kokošjih jajc in pošto ZDA. V ločena paketa so zapakirali kokoš in kokošja jajca. Jajca so poslali v ponedeljek iz Cambridga, v Massachusettsu, v New York City. Oba paketa sta prispela v sredo, kokoš že dopoldne, ducat jajc pa v poznih večernih urah ali 11 ur za kokošjo. Tako so dokazali, da je kokoš prišla prej. Če mi ne verjamete, preverite naslednja dva vira: Improbable Research, Smithsonian.

Na žalost se njihovo odkritje ne sklada s odgovorom ostalih znanstvenikov. Za odgovor na tako zapleteno vprašanje so se zbrali v raznoliki ekipi, kjer so sodelovali genetik, filozof in gojitelj kokoši. V primeru vprašanja, ali jajce ali kokoš, gre pravzaprav za vprašanje vzroka in posledice. Raziskovalci so odkrili, da je za nastanek jajca potreben protein OV-17, ki ga imajo samo kokoši. Ampak, evolucijsko gledano, kokoš ne more postati kokoš skozi ontogenetski izvor oz. razvoj posameznega osebka od zarodka do odraslega osebka. Vrste se razvijajo na podlagi posameznih manjših mutacij in drugih dejavnikov evolucije, ki delujejo skozi veliko generacij in vodijo do nastanka nove vrste. Tako je morala najprej proto-kokoš izvaliti kokošje jajce, iz katerega se je razvija kokoš, ki je potem valila kokošja jajca. Kar pomeni, da je najprej prišlo kokošje jajce, četudi je ves proces potekal skozi dolga časovna obdobja.

Vprašamo se lahko tudi, kaj se je zgodilo v evolucijski zgodovini prej? Odgovor je ponovno: jajce. Veliko značilnosti sodobnega jajca, njegova asimetrična ovalna oblika in tako naprej, izhaja iz časa, ko so se ptiči ločili od dinozavrov. To se je zgodilo kar 150 milijonov let nazaj. Fosili in druga evolucijska odkritja kažejo na to, da se je jajce razvilo še pred tem.

Sedaj vemo, da je bilo jajce prvo.

Ravno jajca smo znali ljudje izkoristiti za našo prehrano. S selekcioniranjem kokoši nam le-te sedaj valijo neoplojena jajca, ki se znajdejo med našo prehrano. Kokoši odlagajo tudi neoplojena jajca, če nimajo zraven petelina, ki bi jih oplajal. Prav tako kot tudi sesalci “odlagamo jajca” ali ovuliramo v določenih časovnih intervalih, to počno tudi kokoši. Industrijsko gojene to počnejo s frekvenco 300 jajc na leto, a to lahko počnejo le eno dobro leto. Na žalost se je tem kokošim tudi življenjska doba skrajšala s sedem na dve leti. Tako da me je kar prijelo, da bi postala veganka, ko berem o tem, kaj počno z njimi! Vse za višji pridelek!

Ja, ljudje morajo/mo od nečesa živeti. Pa tudi hujše grozote se dogajajo na svetu.

Nazaj k biologiji. Ptiči niso edine živali, ki valijo jajca. Valita jih tudi dve skupini sesalcev, ki ju združujemo v stokovce ali monotremata. Že samo ime nakazuje na njihovo glavno morfološko lastnost, eno odprtino ali kloako ali stok, o kateri sem pisala prejšnji teden pri želvi. Kloaka je odprtina na zadku živali, ki služi tako za izločanje urina in iztrebkov kot tudi za razmnoževanje. Odrasli pripadniki stokovcev imajo namesto zob kljun. Poleg kolake in kljuna je zanimivo tudi, da njihovi možgani, tako kot tudi možgani plazilcev in vrečarjev nimajo corpusa callosuma ali povezave med levo in desno polovico možganov. To nalogo pri njih opravlja anteriorna komisura. Pa o tem kdaj drugič. Med stokovce uvrščamo kljunaša in kljunate ježke. Kljunaš živi v Avstraliji, kljunati ježki pa poleg Avstralije tudi na Papui Novi Gvineji. Pripadniki stokovcev so edine sesalčje vrste, ki izlegajo jajca.

Tale kljunaš bo še doktor postal

Tale kljunaš bo še doktor postal

Amniotska jajca so torej bila prva in predstavljajo evolucijsko prilagoditev na življenje na kopnem. Zanimiva in očitno dobra metoda razmnoževanja… Ostali pa morajo/mo  svoje plodove pač nositi naokoli in jih spraviti na svet.

To je to!
Z

Želva

4 Jun

Nekega poletnega dne, še v času osnovnošolskih dni, sem zunaj na dvorišču, takrat še nadobudna bodoča košarkarica, metala žogo na koš. Žoga je odletela v bližnje grmovje. Odšla sem jo iskat; in kaj sem odkrila v grmovju? Kopensko želvo. Pa sem imela novo hišno žival za poletje! Želvi sem zgradila domovanje na delu vrta, pa me je vseeno po slabem mesecu dni zapustila; odšla je raziskovat širni svet.

Danes bo beseda tedna želva. Spet žival na zadnjo črko abecede: Ž. Želve sodijo v razred plazilcev Reptilia in v red Testudines. Delimo jih na kopenske in vodne. Meni se zdijo zanimive predvsem zaradi svojega oklepa in zaradi dolgoživosti, kar velja za skupino kopenskih želv.

Galapaška želva, Geochelone elephantophus

Galapaška želva velikanka, Geochelone elephantophus

Prejšnji teden so raziskovalci z različnih ameriških raziskovalnih inštitutov objavili članek z naslovom Evolucijski izvir želvjega oklepa (Evolutionary Origin of the Turtle Shell). V njem so predstavili pregled fosilov, ki so vodili do nastanka želvjega oklepa.

Preden se podamo k samemu izviru oklepa, naj omenim, zakaj je to evolucijsko tako zanimivo. Pri želvjem oklepu gre za evolucijsko novost, saj oklep ali analogna struktura, podobna oklepu, nista prisotna pri nobeni izmed bližjih, želvam sorodnih vrst.

Pri želvah se je to zgodilo že pred nekaj manj kot 300 milijoni leti. Pred leti so raziskovalci preučili 210 milijonov let star fosil Odontochelys semitestacea. Fosil so našli na Kitajskem. Razvit je imel že spodnji, trebušni del oklepa ali plastron. Ta pa še ni bil povezan z osnovo zgornjega dela oklepa ali karapaksa. Tukaj je sevala velika luknja v evolucijskem razvoju želv; pojavila se je potreba po iskanju manjkajoče povezave ali missing link. V Južni Afriki so nedavno odkrili fosil Eunotosaurus africanus. Časovno so ga datirali 260 milijonov let nazaj. Pri njem pa so že vidna razširjena rebra, ki so vodila v nastanek celotnega oklepa. Pri kasnejših vrstah prednikov želv je prišlo še do razširjanja vretenčnih rogljev in povezave trebušnega dela s hrbtnim, prek osteodermov.

Glavno odkritje pri spremljanju fosilov je zaporednje dogodkov v evolucijskem oblikovanju želvjega oklepa. Najprej je prišlo do razširjanja reber, nato do razširitve rogljev na vretencih in na koncu do povezave trebušnega dela s hrbtnim, prek osteodermov. Za lažjo grafično predstavo si lahko ogledate spodnji video.

Želve niso zanimive le zaradi oklepa. Dolgoživost kopenskih želv v ujetništvu je navdušujoča. Najstarejša naj bi štela kar 255 let. Glavne prednosti, ki omogočajo želvam  tako dolgo življenje, so v tem, da so v ujetništvu zavarovane pred plenilci. Podobno zaščitene so tudi na tistih otokih, na katerih prav tako ni plenilcev. Njihova najbolj očitna lastnost, oklep, jim prav tako nudi zaščito. Seveda pa raziskovalce zanimajo tudi drugi molekularni in celični mehanizmi, ki omogočajo tako visoko starost. Saj veste: ljudje si (bojda!) želimo biti večno mladi.

Vsa živa bitja ob staranju poskrbijo tudi za nadaljevanje vrste in se razmnožujemo. Kako to počnejo želve?

Želve dosežejo spolno zrelost po 15. letu. Želve imajo kloak:, gre za odprtino na zadku oz. repu živali, ki služi tako za izločanje urina in iztrebkov kot tudi za sprejemanje semenskega gradiva, ki ga dobijo od želvaka. Želvaki imajo penis na spodnjem delu repa. Zanimivo je, da imajo v razmerju z velikostjo telesa zelo velik oz. dolg, temno vijoličen penis, ki ga po navadi hranijo v kloaki, tako da se ga ne vidi. Če dolžino penisa primerjamo v razmerju do telesa, lahko pri določenih vrstah doseže skoraj polovico dolžine telesa. To je kar pričakovano, če pomislimo, da morajo nekako prek želvjega oklepa priti do kloake. (Več o želvjem spolnem življenju najdete tukaj in tukaj.)

Ko je parjenje opravljeno, po kakšnem mesecu, želva skoplje luknjo v zemljo in vanjo odloži jajca. Zatem luknjo prekrije in odide. Jajca se pri različnih vrstah različno dolgo inkubirajo v zemlji. Po 90-ih dneh se pri nekaterih vrstah počasi izvalijo želvji mladiči. Ti s pomočjo t. i. jajčnega zoba preluknjajo jajčno lupino.

turtle2

Naj za konec omenim še določanje spola pri vrsti sladkovodne želve Chrysemys picta, ki živi v Severni Ameriki. Spol potomcev se določi glede na temperaturo, pri kateri so jajca inkubirana. Tako se iz jajc, inkubiranih pri nižji temperaturi, razvijejo samci. Iz jajc, ki so inkubirana pri višji temperaturi, pa se razvijejo samice. To se ne dogaja samo pri želvah, ampak tudi pri nekaterih drugih vrstah plazilcev. Na tem mestu moram še omeniti, da obstaja nevarnost, da bomo zaradi nesorazmernosti med spoloma izgubili več živalskih vrst. Želve lahko sicer premaknejo odlaganje jajc za deset dni in se prilagodijo temperaturi okolja. Tako poskrbijo za enakomerno porazdelitev želv in želvakov v populaciji. A vseeno ostaja vprašanje, kaj se bo zgodilo, če se ozračje segreje za kakšno stopinjo ali dve. Bodo želve izgubile svoje prince? Bomo ljudje izgubili želve?

 

To je to!

Z