Archive | januar, 2015

“Ti si tol’k popularen (svizec)” – ti si ziher varen!

28 Jan

Živite v skupnosti ljudi, stražite trdnjavo, na nekaj mesecev pridete na vrsto za nočno stražo. Solidarno z ostalimi člani skupine se vsako noč zamenjate, vsak pride na vrsto enkrat na določen čas. Ne vem, kako bi si v resnici skupnost ljudi razdelila nočno stražno, a predlagani del se mi je zdel pač najbolj pravičen. Seveda starejšim, bolnim, nosečim, premladim in tako naprej, ne bi bilo potrebo prebedeti noči. A vsi ostali bi se redno menjavali. Delovali bi po načelu vzajemnosti.

Ameriški raziskovalki H. Foung, A. Maldonado-Chaparro in raziskovalec D. T. Blumstein so v Skalnatem gorovju, ki se razteza med Britansko Kolumbijo v zahodni Kanadi do Nove Mehike v ZDA, preučili opozorilne klice šestih različnih ločenih kolonij svizcev. Svoja dognanja so objavili v znanstveni reviji Behaviour Ecology pod naslovom ‘Ali so socialne lastnosti povezane z nagnenjem k opozorilnim klicem?’ (Are social attribtes associated with alarm calling propensity?).

Opozorlini klici so vsi zvočni znaki posameznih osebkov neke skupine živali, ki so namenjeni odganjanju plenilcev ali opozorilu za nevarnost pripadnikom in pripadnicam skupine. Vnaprej so predvideli tri razlage, zakaj bi posamezen osebek v skupini sprožal opozorilne zvoke, in sicer: zaradi neposredne koristi, pri kateri ima osebek, ki opozarja na nevarnost, večjo verjetnost preživetja; zato, ker opozarjanje povzdigne osebek k višjemu statusu v neki skupini živali; ali pa zato, ker opozarjanje deluje na podlagi vzajemnosti. Slednjo sem opisala na primeru straženja trdnjave. V preteklosti so biologi v raziskavah že preučevali, v čem so koristi in slabosti opozorilnih klicev, a redko so primerjali, kako položaj osebka v skupini, t. i. socialni položaj, vpliva na število klicev.

Nepopularen svizec . (vir)

Nepopularen svizec (Marmota flaviventris). (vir)

Raziskovalke in raziskovalci so vsako leto od leta 2002 naprej spremljali vedenje svizcev in njihovih samic v času sezonske aktivnosti od aprila do poznega avgusta. Raziskali so, kako so različne socialne lastnosti (npr. kako blizu središča socialnega omrežja se osebek nahaja …), povezane z verjetnostjo, da določeni svizec opozarja druge na nevarnost. Te socialne lastnosti so združili pod dvema gesloma, in sicer: popularnostjo in čvrstostjo odnosov. Lahko bi pomislili, da se pomembneži v skupinah bahajo in se oglašajo, s čimer skrbijo tudi za varnost skupine.

Po obdelavi ogromnega števila podatkov, ki so jih zbrali v tako dolgi raziskavi, pa so ugotovili nasprotno. Nepopularni svizci so bili najglasnejši. Naravna stopnja opozorilnih klicev se je dvignila pri svizcih, ki so bili manj popularni, torej pri tistih, ki so imeli najmanj povezav z ostalimi svizci. S tem so zavrnili zaenkrat zavrnili hipotezo o vzajemnosti, a vseeno navajajo, da se morda nepopularni svizci oglašajo v želji, da bi ustvarili vzajemne odnose z drugim delom skupine.

A, vseeno lahko opozorilne klice nepopularnih svizcev razložimo na dva načina. Morda klici služijo napredovanju po socialni lestvici znotraj skupine svizcev. Po drugi strani pa morajo osamljeni svizci sami poskrbeti zase. V tem primeru opozorilni klici lahko služijo zgolj “solističnemu” zastraševanju plenilcev in odganjanju nevarnosti. Ker nepopularni svizci ostanejo sami, se morajo zato znajti brez pomoči ostalih, ki so bolj povezani v socialno skupino in tako manj ranljivi.

Dolgoletna raziskava je delno razložila politiko opozorilnih klicev in delovanja socialnih skupin med svizci. A na koncu avtorici in avtor omenjajo, da bi bilo zanimivo opraviti raziskave na bolj socialnih vrstah živali od svizcev. Svizci namreč tvorijo socialne skupine znotraj biološke bližine. Njihova genetska podobnost je višja, kot bi jo pričakovali, če bi se združevali po naključju. Morda bi se pri bolj izrazito družbenih vrstah, ki jih ne povezujejo le biološke sorodstvene vezi, kadar morajo stražiti svoje trdnjave, oglašali bolj ‘popularni’ in tako varovali šibkejše?

To je to!
Z

* vir slike: “Marmot-edit1” by Inklein at the English language Wikipedia. Licensed under CC BY-SA 3.0 via Wikimedia Commons – https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Marmot-edit1.jpg#mediaviewer/File:Marmot-edit1.jpg

Zakaj imajo zebre črte?

21 Jan

Na Zemlji živijo tri vrste zeber: navadna zebra, grévyjeva zebra, poimenovana po francoskem predsedniku Julesu Grévyju, ki je sicer ni odkril, a je bil na položaju imperialne sile v času, ko je novo vrsto zebre odkril francoski naturalist Émile Oustalet. Imenujejo jo tudi imperialna zebra in gorska zebra. Vse tri imajo črte, a nihče ne ve, zakaj.

Zakaj imajo zebre črte?

Že Darwin je pisal o zebrah in njihovih črtah. Zelo jih je občudoval. Razloge za črte je iskal v spolni selekciji in privlačnosti za nasprotni spol. Črte naj bi pripomogle k izbiri partnerja ali partnerke. Njegov sodobnik Wallace, drugi (spregledani) oče evolucijske teorije, je v črtah videl zaščito pred plenilci. Črte se v mraku, ko gredo zebre pit in jest, zlilejo z okolico in zebre postanejo skoraj neopazne.

Danes raziskovalke in raziskovalci predlagajo pet različnih odgovorov na vprašanje, zakaj imajo zebre črte.

Najbolj znan je, da zebre s črtami, ko so v gibanju, zmedejo plenilce in jim otežujejo lov. Manj znani odgovori so: črte naj bi imele socialno funkcijo, ta razlaga sledi Darwinovemu predlogu; črte imajo vlogo pri izbiri partnerja ali partnerke, omogočajo pa tudi lažje prepoznave ostalih pripadnic ali pripadnikov svoje skupine; črte naj bi se zlile z okolico in tako služile kot varovalne barve ali vzorci, kot je predlagal Wallace; črte naj bi služile termoregulaciji; in, nenazadnje, črte naj bi odganjale ektoparazite.

Preden se spopademo s temi hipotezami, moram omeniti, da vse zebre nimajo enakega vzorca črt. Nekatere so bolj črtaste kot druge, nekatere imajo debelejše črte, druge tanjše, nekatere imajo bolj svetle črte, druge temnejše. Raznolikost je zelo velika.

Po pregledu hipotez, ki pojasnujejo obstoj črt, hitro ugotovimo, da lahko kar nekaj hipotez zavržemo. Raziskovalke in raziskovalci niso odkrili nobenih povezav med črtami in spolno privlačnostjo. Če bi šlo za lastnost, ki je vezana na spolno selekcijo, bi lahko pričakovali različno število črt med spoloma ali pa bi iskali povezave med velikostjo populacij ali skupin zeber in njihovo črtostjo. Takih povezav niso odkrili. Prav tako niso odkrili jasnih povezav med plenilci in črtami. Ko so preverjali, ali na določenem geografskem območju obstaja povezava med vrsto plenilca in vzorcem črt na zebrah, te ni bilo.

Lepotice in lepotci (vir)

Lepotice in lepotci (vir)

Zaplete se tudi pri ektoparazitih in termoregulaciji. Lansko pomlad so ameriške raziskovalke in raziskovalci odkrili jasno povezavo med ektoparaziti, predvsem med konjsko in cece muho, in vzorcem črt na zebrah. V raziskavi, objavljeni v Nature Communication, so raznolikost vzorcev črt primerjali z okoljskimi dejavniki in filogenetskimi lastnostmi. Obdelava z večfaktorskimi modeli jim je omogočila primerjavo vseh petih hipotez hkrati. Njihov model je odkril najmočnejšo povezavo med konjsko muho in večino vzorcev črt (od obraza, vratu, stegna in nog) ter med cece muho in vzorcem črt po trebuhu. Vzorci črt naj bi bili povezani z različnimi ektoparaziti.

A pred nekaj dnevi je druga skupina znanstvenic in znanstvenikov objavila nov članek v Royal Society Open Science o zebrah in njihovih črtah. Preučili so le populacije navadne zebre (Equus quagga), ki živi od Etiopije do južne Afrike. Primerjali so, kako dobro lahko 29 različnih okoljskih faktorjev predvidi variacijo ali raznolikost v vzorcu črt pri zebrah. V nasprotju z drugimi raziskavami niso odkrili povezave med ektoparaziti ali plenilci in črtanostjo. Najbolj opazno povezavo so odkrili med temperaturo in vzorcem črt. V okoljih z višjo temperaturo imajo zebre več črt. V nadaljevanju so rezultate raziskave uporabili za izdelavo novega modela razporeditve črt, s katerim so uspešno napovedali vzorce črt na populacijah zeber, ki niso bile vključene v raziskavo. Najpomembnejša dejavnika sta po tej raziskavi stalnost temperature in povprečna temperatura skozi hladnejši del leta. Zakaj temperatura vpliva na vzorec črt?

Nekateri rezultati kažejo, da naj bi črte zebram omogočile hlajenje. Ena izmed teorij govori v prid hladnega vrtinčenja (“cooling eddy” theory). Po črnih črtah gredo zračni tokovi hitreje, saj črna barva absorbira več toplote kot bela. Po belih črtah gredo zračni tokovi počasneje, zato se na meji med črnimi in belimi črtami začne vrtinčiti zrak, ki hladi zebre. Zebre imajo neke vrste prenosni klimatski sistem. Tudi ko so raziskovalke in raziskovalci merili temperaturo zeber v primerjavi z drugimi živalmi, so ugotovili, da imajo v povprečju tri stopinje Celzija nižjo temperaturo kože kot druge živali, ki živijo na enakem območju.

A če se vrnemo na prvo predstavljeno raziskavo, lahko ponovno najdemo povezavo med temperaturo in ektoparaziti. Konjske muhe se rade zadržujejo na toplejših površinah, poleg tega ne marajo pristajati na črtastih površinah. Tako črte hkrati ohranjajo zebre ohlajene in odganjajo nadležne zajedalske muhe.

Odgovor, zakaj imajo zebre črte, ni preprost. Pravzaprav odgovor ni eden, ampak jih je več, a tudi te bo potrebno še podrobneje preučiti.

V primeru zeber je veliko preprosteje odgovoriti na vprašanje, zakaj ljudje uporabljamo zebraste vzorce za prečkanje cest. Prve podobne prehode za peške in pešce, kot jih imamo danes, so poznali že v starem Rimu. A prave zebre so poskusno uvedli v Veliki Britaniji leta 1949, ko so 1000 prehodov za pešce prebarvali v rumeno in modro. Že leto prej, leta 1948, je prehod za pešce dobil ime zebra. Nadel mu ga je takratni  predsednik angleške vlade James Callaghan, ko je obiskal Raziskovalni laboratorij za promet in dobil nove zamisli za varnejše prečkanje ceste pešk in pešcev. Črno-bele črte na tleh so ga takoj spomnile na afriške črno-bele črtaste živali. Nekdo se je torej domislil črno-belih črt, ki so olajšale in omogočile varno prečkanje ceste peškam in pešcem, nekdo drug pa jim je le še nadel ime: “Zebra naj bo!”

To je to!
Z

Samoprepoznava v ogledalu

14 Jan

“Zrcalce, zrcalce na steni povej, ali je moja rit najlepša med vsemi resus makaki na svetu?” Morda si je takšno vprašanje zastavila katera izmed petih opic, ki so se priučile samoprepoznave v ogledalu in o katerih poročajo kitajske znanstvenice in znanstveniki v znanstveni reviji Current Biology.

Samozavedanje (self-awareness) naj bi bila le človeška lastnost, ki nam med drugim omogoča tudi prepoznavanje čustev in želja drugih. Eden izmed predhodnikov samozavedanja je samoprepoznava (self-recognition). Ljudje sebe prepoznamo v ogledalu ali v odsevu, to sposobnost razvijemo že pri dveh letih. Raziskave so pokazale, da se v zrcalu lahko prepoznajo tudi nekatere človeku podobne opice, šimpanzi in orangutani. Nekateri poročajo o zmožnostih samoprepoznave tudi pri azijskih slonih, delfinih in srakah.

Žival je sposobna samo sebe prepoznati, če opravi test z ogledalom in markacijo (mark test). Test je leta 1970 razvil evolucijski psiholog Gordon Gallup Jr.. Živali, ki sodeluje v raziskavi, na telo, ponavadi na obraz, narišejo barvno piko, ki nima vonja in ne draži kože. Potem spremljajo, ali se osebek dotakne pike, ko je pred ogledalom, ali ne, in ali se dotakne pike tudi če ni pred ogledalom. Test opravijo vsi osebki, ki, po tem ko se znajdejo pred ogledalom, zaznajo in prepoznajo, da je pika na njihovem obrazu. Prepoznava pomeni, da se osebek dotakne pike na obrazu.

Gallup je test razvil, ko je skupino šimpanzov v ujetništvu postavil pred ogledalo. Pravzaprav je med šimpanze postavil ogledalo in spremljal njihove odzive. Sprva so bili šimpanzi agresivni proti novim prikaznim, a sčasoma so se začeli v njih prepoznavati sami sebe. Da bi zares dokazal, da so se šimpanzi prepoznali, je razvil test za samoprepoznavo z ogledalom. V postopku testiranja je živali uspaval, jim narisal pike in spremljal, ali se posameni osebki dotaknejo pik in jih prepoznajo kot del njihovih obrazov. Večina šimpanzov v skupini je test opravila. Pikast “make up” na obrazu jim verjetno ni bil prav nič všeč.

"Je rdeča pika tu?" ali "Kaj pa imaš tukaj rdečo piko?", kdo ve, kaj se plete po njihovih glavah. (vir)

“Je rdeča pika na mojem obrazu?” ali “Kaj pa imaš ti tukaj rdečo piko?” Kdo ve, kaj se plete po glavah resus makakov. (vir)

Še nedavno so trdili, da se ostale opice v ogledalu ne prepoznajo. Nova raziskava, kjer so resus makake naučili prepoznavati svoja telesa v ogledalu, morda ponuja drugačen odgovor. Posamezne osebke so od dva do pet tednov postavljali pred ogledalo in v njih usmerjali rdeč laserski žarek, ki je dražil kožo živali. Vsakič, ko se je resus makak dotaknil pike, je dobil slastno nagrado. Šlo je torej za enega izmed načinov pogojevanja. Po določenem času resus makakov niso več osvetljevali z dražečim laserskim žarkom, nadomestil ga je navaden laserski žarek, ki ni dražil kože. Na koncu so jim tudi narisali rdeče pike in bili so nared za test samoprepoznave pred ogledalom. Nekateri resus makaki, ravno peterica iz skupine sedmih, je test opravila z odliko.

Kmalu za tem, ko so spoznali čare zrcala in se priučili samoprepoznave, so začeli raziskovati svoja telesa in gledati tiste predele, ki so sicer težje vidni. Z največjo radovednostjo in zanimanjem so si ogledali zadnje plati in genitalije. Tudi to naj bi bil posreden dokaz, da so jih raziskovalci in raziskovalke uspešno naučili samoprepoznave v ogledalu.

A Gordon Gallup Jr., začetnik raziskovanja samoprepoznave pri živalih, v komentarjih opisane raziskave opozarja, da so se resus makaki zgolj naučili nekaj novega in da to še ne pomeni, da so tudi razumeli, da vidijo sami sebe. Razumevanje, kaj so videli, pa bi bilo nujno za samozavedanje. Tega vedenja tudi v sami raziskavi ne omenjajo. Skromno priznajo, da so odkrili le, da lahko resus makake naučimo samoprepoznave v ogledalu in samoprepoznava še ne pomeni samozavedanja. Za to potrebujemo kaj več kot le zrcalce.

To je to!
Z

Žabe, paglavci in hlače

8 Jan

Žaba in (ponavadi) manjši žabec na njej nekje blizu stoječe vode. Žaba odlaga neoplojena jajčece, žabec jih v času odlaganja oplodi s spermalnimi celicami; mrest, paglavci, male žabe z repi in velike prave žabe brez njih – nekako tako si predstavljamo razmnoževanje žab.

V večini primerov, pri skoraj vseh 6455 doslej znanih vrstah žab, razplod poteka na tak način. A manj kot ducat vrst žab ima drugačne načine razmnoževanja. Od te skupine nekaj vrst žab odlaga že oplojena jajčeca, nekaj pa jih koti žive male žabice in žabce, v obeh primerih pa gre za notranjo oploditev. Do nedavnega pa nismo poznali primera, ko bi žaba skotila ravno dovolj velike paglavce, da lahko sami preživijo brez zaloge hrane.

(vir)

Limnonectes larvaepartus (vir)

Skupina raziskovalcev je na Sulawesiju v Indoneziji odkrila novo vrsto čekanaste žabe Limnonectes larvaepartus. Sodi v rod žab Limnonectes, ki je znan po večjih zobeh, ki jih ne najdemo pri drugih rodovih. Vrstno ime larvaepartus pa prihaja iz nenavadnega razmnoževalnega cikla, v katerem žabe kotijo paglavce. Larvae za zgodnjo razvojno obliko živali in partus za kotenje.

Ko so raziskovalci in raziskovalke začeli raziskovati žabje osebke, ki so jih prinesli s terena v laboratorij, da bi objavili članek, v katerem bi jih predstavili kot novo vrsto, so opazili, da so nekatere samice začele kotiti paglavce. To se je zgodilo še nekajkrat v laboratoriju, poleg tega pa so skotene paglavce opazili tudi na terenu. Ta nova vrsta žab je torej živorodna: paglavci pridejo na svet skupaj z delom rumenjakove vrečke, v kateri so se hranili v zgodnjem obdobju razvoja. Imajo že razvite zobe, kar jim omogoča samostojno prehranjevanje in nadaljnji razvoj.

(vir)

Slika c, rumen krog paglavci zraven odrasel osebek L. larvaepartus; Slika d, paglavca (vir)

Zanimivo je, da raziskovalci še ne vedo, kako poteka notranja oploditev žab, saj na samcih niso odkrili paritvenega organa. Večina vrst žabcev odlaga spermo neposredno iz stoka (kloake) na jajčeca. Stok je zadnji del črevesja, v katerega se izlivajo sečna in spolna izvodila vretenčarjev. Raziskovalke in raziskovalci tudi pri tistih nekaj vrstah žab, kjer poteka notranja oploditev, ne vedo, kako se to zgodi. Pri dveh vrstah so odkrili paritveni organ, podoben penisu. Pri izumrlih vrstah žab so samice pojedle oplojena jajčeca in skozi usta “kotile” male žabice. Pri nekaterih vrstah nosijo oplojena jajčeca in kasneje paglavce na hrbtu ali pa jih nosijo samci v vokalnih vrečkah do prvega vodnega vira. Vokalna vrečka je posebno oblikovana raztegljiva kožna membrana, ki jo samci uporabljajo pri vokalizaciji ali oglašanju.

Da sta za razmnoževanje pri žabah potrebna dva, žaba in žabec, so ugotovili v 18. stoletju. Pred tem ljudje niso vedeli, kako pride do oploditve in nastanka novega organizma. Že leta 1667 je Anton van Leeuwenhoek, eden izmed pionirjev mikroskopiranja oz. izumitelj prvega pravega mikroskopa, med pregledovanjem človeške spermalne tekočine opazil, da se v njej nahajajo neke gibljive, zvijajoče se celice, ki spominjajo na parazite. Šele stoletje kasneje so ugotovili, da potomci ali novi osebki ne pridejo na svet s čarovnijo.

Italijanski znanstvenik Lazzaro Spallanzani je ravno z žabami naredil zanimiv eksperiment. Žabcem je sešil hlače in jih oblekel. Dal jih je nazaj k žabam, a jajčeca, ki so jih izlegale žabe v družbi žabcev z hlačami, niso bila nikoli oplojena. Paglavci ter kasneje mlade žabice in žabci so bili na poti le v primerih, ko žabci niso nosili hlač.

Za nove žabice in žabce torej potrebujemo le žabo in žabca, oba brez hlač. V nadaljnjem razvoju se različne vrste žab znajdejo na različne načine. Nekatere odlagajo jajčeca in pride do zunanje oploditve, za katero so odgovorni žabci, druge, na novo odkrite, kotijo paglavce, tretje pa kotijo male žabice v zadnji stopnji razvoja.

To je to!
Z