Ciepłe bajorko Darwina

Teoria doboru naturalnego, sformułowana pierwotnie przez Darwina, jest w tej chwili podstawową teorią nauk przyrodniczych, paradygmatem naukowym. Dzięki temu, Darwin i jego dzieło, stali się też przedmiotem nieustannej krytyki i obstrzału różnych środowisk. Naukowych i para(pseudo)naukowych. Nie będę już pisał o kreacjonistach zaciekle atakujących Darwina, bo szkoda mi klawiatury. Wspomnę tylko, że wśród dziesięciu największych wpadek Darwina, jego chrześcijańscy adwersarze na pierwszym miejscu wymieniają teorię bajorka Darwina. Tymczasem, nowe dane wskazują na to, że Darwin mógł mieć rację i w tym względzie. O co chodzi?

Bajorko Darwina

Darwin rozmyślał nad powstaniem życia na Ziemi i hipotetyczne miejsce powstania życia streścił w korespondencji do Josepha Hookera tak:

..w jakimś ciepłym bajorku zawierającym wszystkie rodzaje soli amonowych i fosforanowych, zaopatrzonym w ciepło, światło, elektryczność itp. (..in some warm little pond with all sorts of ammonia and phosphoric salts, light, heat, electricity etc.)

Z biegiem czasu i napływu informacji o warunkach panujących na Ziemi w początkach istnienia życia, zdano sobie sprawę, że z tym bajorkiem - jak wynika z definicji bajorka (ang. little pond), płytkim - może być problem. Największym problemem i wrogiem struktur organicznych ok. 4 mld lat temu było śmiertelne promieniowanie kosmiczne (gamma, UV). Potrzeba było jakiejś osłony. Znaleziono ją w kolumnie wody oceanicznej.

Badania dna oceanicznego i odkrycie kominów wulkanicznych wyrzucających z siebie gorący, zmineralizowany roztwór (ang. hydrothermal vents), wokół których rozwijało się bardzo bujne życie sprawiło, że właśnie tam zaczęto poszukiwać początków życia. Osłoną przed szkodliwym promieniowaniem był słup wody (powiedzmy, że mógł mieć 1000 m). Tym zgrabnym ruchem uzyskaliśmy wszystko, lub prawie wszystko, czego potrzeba do stworzenia aminokwasów, cukrów, białek, RNA, DNA i pierwszych komórek. Jednak do czasu..

A jednak bajorko

Środowiska wokół podmorskich kominów wulkanicznych nie są idealnym miejscem do powstania życia. Przede wszystkim zarzucano im zbyt małe stężenie związków nieorganicznych, które wyrzucane bezpośrednio do wody, od razu są w niej rozpuszczane i rozprowadzane po całym oceanie. Ostatnio też zwrócono uwagę na to, że wszystkie środowiska wodne na Ziemi (obecne i kopalne) zawierają znacznie mniej potasu, sodu, cynku i manganu niż potrzeba do budowy podstawowej komórki organicznej (Mulkidjanian et al., 2012).

Czy tak wyglądało bajorko Darwina? (fot. Mila Zinkova CC-BY-SA)

Pierwsze żywe komórki najprawdopodobniej nie posiadały skomplikowanych mechanizmów utrzymywania stężenia jonów wewnątrz komórki na odpowiednim poziomie, niezależnie od otoczenia. Dlatego też zakłada się, że środowisko, w którym żyły pierwsze komórki, dysponowało takim stężeniem roztworu, jaki był wewnątrz komórki.

Z analiz przeprowadzonych przez Mulkidjaniana i in. (2012) wynika, że protokomórki wymagały silnego stężenia cynku, manganu, fosforu oraz wysokiego stosunku jonów potasu do sodu. Czegoś takiego nie znajdziemy w środowisku morskim. Za to bardzo odpowiada to lądowym środowiskom powierzchniowych wypływów ciepłych, zmineralizowanych wód podziemnych (wypływom wód hydrotermalnych) - właśnie takim ciepłym, darwinowskim bajorkom.

Tak mogło wyglądać środowisko powstania życia na Ziemi, płytkie bajorka, zasilane gorącymi, podziemnymi źródłami. Żel wytrącany ze zmineralizowanej wody pomagał chronić żywe komórki przed szkodliwym promieniowaniem UV i gamma (Mulkidjanina et al., 2012).

Autorzy cytowanego artykułu widzą to w ten sposób, że wczesne stadium przedkomórkowe powstało w skondensowanym i wystygłym żelu, który wytrącił się z podziemnego, gorącego źródła w płytkim, powierzchniowym zbiorniku. I w tym żelu doszło do mieszania z minerałami krzemianowymi, siarczkami metali oraz wzbogacaniu w potas, cynk i fosfor. Tak jak w Yellowstone - patrz foto powyżej :)

Źródła:
Mulkidjanian, A., Bychkov, A., Dibrova, D., Galperin, M., & Koonin, E. (2012). PNAS Plus: Origin of first cells at terrestrial, anoxic geothermal fields Proceedings of the National Academy of Sciences DOI: 10.1073/pnas.1117774109

Fot. w nagłówku: Jim Peaco (CC-BY)

Czytaj więcej

Obce gatunki ryb w polskich wodach cz. I

Kiedy oglądałem pierwsze filmy science-fiction z cyklu „Predator”, mocno irytowało mnie to, że kosmici bezsensownie polują na ludzi, których w zasadzie nie pożerają. Predatorzy selekcjonowali tam ludzi na ofiary i traktowali je jak trofeum, gardząc jednocześnie niegodnymi przeciwnikami. Pamiętacie crossover, gdzie predatorzy hodowali 'obcych' na potrzeby polowań i w pewnym momencie stracili nad nimi kontrolę? Uznałem wtedy, że twórcy filmu mają bardzo bujną wyobraźnię i trochę za dużo fiction a za mało science w tej bajce, jednak postanowiłem obejrzeć także nowsze filmy serii. Oglądając ostatnią (chyba) część, w której predatorzy introdukują ofiary na obcą planetę, aby na nie polować uświadomiłem sobie: ludzie robią to samo i ja mam z tym do czynienia!

Mam tu na myśli popularne zarybienia, czyli przenoszenie ryb do obcych dla nich rzek i jezior po to, aby na nie polować. Oczywiście przenoszenie zwierząt do obcych środowisk jest praktykowane od dawna w celach gospodarczych i dotyczy nie tylko ryb. Myślistwo polega na zabijaniu ofiary i ostatecznie jej konsumpcji, podobnie jak hodowla. Wędkarstwo ma natomiast wiele wspólnego z łowami kosmitów. Znaleźć można zatem wśród wędkarskich zachowań zarówno zabijanie i pożeranie, preparowanie zwłok czy inne dalej opisane działania, jak i traktowanie zdobyczy z najwyższym szacunkiem, często z ratowaniem jej życia i zdrowia. Do tego dochodzi jeszcze troska o populację, zazwyczaj powiązana z hodowlą i wprowadzanie do wód naturalnych. W przypadku, gdy do środowiska wprowadzany jest obcy dla niego, nie występujący w nim pierwotnie gatunek, mamy do czynienia z introdukcją, która jest tematem mojego wywodu. Z racji mojego wędkarskiego hobby wywód jest o rybach właśnie, które w celach łowieckich są pospolicie introdukowane do nowych środowisk.

KARP

Pewnie większość społeczeństwa – ta, która z karpiem ma do czynienia raz w roku, w wigilię - nie wie, że ryba ta jest obca dla naszego środowiska. Najbliższym obszarem naturalnego występowania dzikiego karpia jest dorzecze Dunaju. Dzikie karpie z Dunaju, tak zwane sazany są całkowicie pokryte łuskami i mają torpedowaty kształt, zatem niewiele przypominają znane wszystkim „wigilijne” karpie. Poza tym inne rasy karpi naturalnie występują w zlewiskach mórz: Czarnego, Aralskiego i Kaspijskiego (Gatunki obce w Polsce, 2011). Kilka odmian karpi hoduje się w Chinach od półtora tysiąca lat, natomiast w Europie od niespełna tysiąca lat. W Polsce karpie zaczęto hodować w XV wieku i zapewne od tego czasu ryby występują również w wodach otwartych. Obecnie karpie są bardzo lubiane przez wielu wędkarzy jako obiekt sportowego połowu a zarybianie tym gatunkiem to, jak przypuszczam ponad 50% masy wszystkich ryb wpuszczanych przez Polski Związek Wędkarski (PZW).

Karp - bliski naszej kuchni, ale nie przyrodzie;
 powinien być tolerowany tylko w małych
 stawach, skąd nie ma szans ucieczki.

W zbiornikach wodnych z dużą populacją karpi następuje szybki proces degradacji środowiska, gdyż ryby te żerują głęboko ryjąc w dnie. W ten sposób masowo niszczona jest roślinność wodna i postępuje zmętnienie wody, co w efekcie doprowadza do słabszego naświetlenia, zaniku roślin i zmniejszenia zawartości tlenu w wodzie. Oczywiście karpie pożerając ogromne ilości pokarmu użyźniają wodę, co prowadzi do zakwitów fitoplanktonu. W wyniku tych procesów w pierwszej kolejności wymierają cenne ryby drapieżne o wyższym zapotrzebowaniu na tlen: sandacze, okonie i szczupaki (np. Kolendowicz i Zalewski, 2007). Na niedomiar złego, karpie chętnie pożerają organizmy, które przyczyniają się do poprawy jakości wód, głównie raki i małże. Na szczęście dla naszej przyrody karpie nie rozmnażają się u nas w warunkach naturalnych z powodu zbyt niskiej temperatury wody, nie osiągającej wiosną 18 stopni C. W hodowli karpie rozmnażane są dzięki hypofizacji - wstrzykiwaniu hormonu przysadki mózgowej (np. Pietrzak, 2004).

Niestety (dla środowiska), większość łowców karpi uwalnia złowione przez siebie okazy, wcześniej długotrwale wabiąc je wysokobiałkową zanętą, co w efekcie przyspiesza proces przeżyźniania wód (wyobraźcie sobie 20 kg karpia pożerającego kilka kg protein dziennie i wypróżniającego się do wody). Ponadto dzienny, wędkarski połów pospolicie hodowanego karpia jest ograniczony do 3 sztuk (RAPR PZW, 2011)(taki sam limit obowiązuje dla pstrąga potokowego, któremu grozi wyginięcie!). Ustawa o rybactwie śródlądowym mówi, że zarybianie wód gatunkami obcymi wymagane jest pozwolenie Ministra Rolnictwa i Rozwoju Wsi, co oznacza, że prowadzone od wielu lat przez gospodarzy wód, np. PZW, zarybienia karpiem są nielegalne (Pietrzak, 2008). Ostatnio w wielu wodach ustalono nawet górny wymiar ochronny (np. Załącznik... ZO PZW, 2011), co teoretycznie gwarantuje wielu karpiom długi żywot i dalszą degradację wód. Karpie są dodatkowo jednymi z najlepiej „uczących się” ryb, co oznacza, uwolnione przez wędkarza często potrafią unikać wędki (Borys, 2002). W Anglii, gdzie wędkujący dżentelmeni uwalniają wszystkie złowione karpie (uważane za niejadalne) po sfotografowaniu i ewentualnym obcałowaniu, nadmiar tych ryb już stał się poważnym problemem ekologicznym wielu wód.

Pamiętam z dzieciństwa, jak pierwsze wędkarskie kroki stawiałem nad małą glinianką w Starych Tarnowicach na Górnym Śląsku; był to w tym czasie „bezpański” zbiornik i można było w nim łowić ryby bez żadnych opłat. Była to piękna woda porośnięta w dużej części grążelami i sitowiem. Dno było niemal w całości wybrukowane dużymi małżami – szczeżujami i skójkami perłorodnymi, po nim przemieszczały się ogromne ilości raków (niestety obcych – pręgowatych) a w toni wodnej roiło się od różanek. W stawie żyły też piękne liny, karasie, okonie i szczupaki. Różanka to rzadka, od kilku lat chroniona, kolorowa rybka, która współżyje z małżami. W czasie rozrodu samice różanek składają za pomocą długiego pokładełka ikrę wewnątrz żywego małża, następnie wykluty narybek unosi ze sobą larwy małży, więc obie strony pomagają sobie w rozrodzie, co tłumaczyło ich wielką ilość we wspomnianej gliniance. Niestety kilka, może kilkanaście lat temu stawem tym zaopiekował się PZW i zaczął zarybiać karpiem. Kiedy po latach odwiedzałem znów to miejsce nie widziałem już żadnych różanek, raków i małżów.

AMUR I TOŁPYGA

W latach sześćdziesiątych XX wieku sprowadzono do Polski amury – azjatyckie ryby roślinożerne, które miały oczyszczać nasze nadmiernie zarośnięte zbiorniki wodne. Ryby te w ciepłej wodzie mogą pożreć więcej roślin niż same ważą (np. Laks, 2001). Wyobraźcie sobie teraz populację 10-30 kilogramowych amurów a zrozumiecie, że potrafią one w krótkim czasie pozbawić jezioro wszelkiej roślinności. W pozbawionym roślinności jeziorze rodzime gatunki tracą miejsca rozrodu a na skutek obniżenia zawartości tlenu giną wrażliwe na jego niedobór gatunki. Miejsce pożartych roślin naczyniowych zajmuje fitoplankton, który również zubaża wodę w tlen. Amury ponadto posiadają krótki przewód pokarmowy (nie mają żołądka, jak wszystkie karpiowate) i wydalają odchody nadzwyczaj bogate w azot i fosfor, przez co jeszcze szybciej przeżyźniają wodę (np. Kolendowicz i Zalewski, 2007). Wprowadzenie amurów odniosło zatem skutek odwrotny do oczekiwanego i w krótkim czasie wyjałowiło jeziora, w których nie zaczęto ich na czas eliminować. Ryby te powodują nawet zmniejszenie liczebności ptactwa wodnego (Gatunki obce w Polsce, 2011). Podobne skutki ma introdukcja żywiących się zooplanktonem tołpyg. W Ameryce Północnej tołpygi i amury są znane ze swoich akrobatycznych wyskoków z wody kiedy zostaną spłoszone. Podobny przypadek został także odnotowany w Polsce, w jeziorze Osiek (woj. lubuskie) (Przysiwek, 2002). Na szczęście ryby te nie rozmnażają się w naszym klimacie.

KARAŚ SREBRZYSTY

Wraz z hodowlanymi karpiami do Polski przypadkiem przedostał się także karaś srebrzysty (Carassius auratus gibelio), nazywany japońcem z powodu swojego pochodzenia – występuje naturalnie w Japonii i Chinach. Karaś ten do niedawna żył w naszych wodach obok rodzimego, pięknego, złotego karasia pospolitego (Carassius carassius), lecz obecnie stał się gatunkiem dominującym i w wielu wodach wyparł gatunek rodzimy.

 Rodzimy, złoty karaś – jeszcze kilkanaście lat temu był zwykle
 pierwszą rybą łowioną przez chłopców, obecnie rzadka zdobycz;
 w wielu wodach wyparty przez srebrzystego karasia z Japonii.

Nasze złote rybki nie mają szans ze srebrnym przybyszem z Azji, który jest bardziej odporny na niekorzystne warunki, jak niedobór tlenu, ponadto ma większe możliwości przystosowawcze, np. potrafi żerować na twardym, kamienistym dnie. Najbardziej niezwykłą cechą, która powoduje dominację karasia srebrzystego nad pospolitym jest jednak sposób rozmnażania. Otóż ryby te rozmnażają się w naszym kraju bez udziału samców własnego gatunku! W populacji występują tylko samice karasia srebrzystego, które przystępują do tarła z samcami innych gatunków z rodziny karpiowatych. Samiec polewa nasieniem ikrę samicy karasia, plemnik wnika do jaja, ale do zapłodnienia nie dochodzi. Jajo zostaje pobudzone do rozwoju, jednak nie łączy się z materiałem genetycznym plemnika i powstaje nowa samica będąca klonem matki (seksmisja!). W ten sposób populacja rozmnaża się szybciej, bo wszystkie osobniki (?osobniczki) składają ikrę. Przy okazji zaburzane jest tarło innych spokrewnionych gatunków a więc częściowo eliminowana jest konkurencja. W wodach opanowanych już przez karasie srebrzyste z czasem pojawiają się samce (odnotowane nieliczne przypadki w Polsce wschodniej), aby zapewnić zróżnicowanie genetyczne i tym samym przetrwanie gatunku w dłuższej skali czasu (Sobota, 1999). Z nieznanych mi przyczyn (?interesy z hodowcami) PZW celowo zarybia wody karasiem srebrzystym, wydając na ten cel pieniądze wędkarzy, mimo że ryba ta nie jest atrakcyjna ani jako obiekt sportowego połowu ani jako ryba konsumpcyjna a poza tym wypiera lubianego, złotego karasia.

CZEBACZEK AMURSKI

Inną małą rybką, pochodzącą z Azji a sprowadzoną przypadkowo wraz z narybkiem karpia. jest czebaczek amurski. Ryba ta jest bezwąsym kiełbiem osiągającym maksymalnie 12 cm długości, ale jest bardzo odporna na niekorzystne warunki i bardzo szybko się rozmnaża, osiągając już po roku dojrzałość płciową. Czebaczek konkuruje o pokarm z rodzimymi rybami karpiowatymi i wypiera je. O tej rybce wiele mówiono, że jest dużym zagrożeniem dla naszej ichtiofauny, jednak często wędkuję w wodach Polski południowej i nigdy się z nią nie spotkałem.

Liczne doświadczenia uczą, że obce ryby karpiowate powinny być na potrzeby wędkarzy akceptowane tylko w małych, komercyjnych łowiskach, skąd nie mają możliwości ucieczki do wód otwartych. Podobnie rzecz jasna powinna być prowadzona gospodarka tymi rybami w celach konsumpcyjnych. Poza tym, warto zastanowić się, czy zawsze zwrócenie wolności upolowanemu karpiowi lub amurowi idzie w parze z troską o środowisko.

W następnej części przedstawię inne ryby introdukowane do naszych wód, między innymi popularnego pstrąga. (Czytaj cz. II tutaj)

Fot. w nagłówku – Czebaczek amurski, http://pl.wikipedia.org/w/index.php?title=Plik:PseudorasboraParva.JPG&filetimestamp=20070302212536

Źródła:

Borys W. 2002. Uczone ryby. Wędkarz Polski, 1(131) 2002, s. 64-67.

Kolendowicz J. i Zalewski T. 2007. Wędkarstwo gruntowe 2s. 1-344. Multico, Warszawa.

Laks H, 2001. Amur. Magazyn Wędkarski, 09 (68) 2001, s. 9.

Pietrzak R. 2004. Stary znajomy. Wędkarski Świat, 12(108)/2004, s. 46-47.

Pietrzak R. 2008. Wyrok na karpia. Wędkarski Świat, 10(154)/2008, s. 54-55.

Przysiwek P. 2002. Amur samobójca. Wędkarz Polski, 1(131) 2002, s. 44.

Sobota W. 1999. Karasie. Wędkarz Polski, 1 (95) 1999: 32-33, s. 75.

Gatunki obce w Polsce, 2011. Baza danych Instytutu Ochrony Przyrody: http://www.iop.krakow.pl/ias/Baza.aspx

RAPR PZW, 2011. Regulamin Amatorskiego Połowu Ryb PZW, 2011: http://www.pzw.org.pl/pliki/prezentacje/3/wiadomosci/39226/pliki/regulamindruk.pdf

Załącznik do uchwały ZO nr 37/2011 z dnia 29.9.2011, Katowice: http://www.katowice.pzw.org.pl/cms/2627/____zasady_wedkowania_w_okregu_katowice_w_2012

Czytaj więcej

Mini i maxi z wysp

W średniowieczu zastanawiano się ile diabłów mieści się na główce od szpilki. Dziś wiemy ile kameleonów zmieści się na główce od zapałki. Jeśli dobrze ułożyć, na okółkę, to myślę, że sześć wejdzie. Wiemy też, ile żab zmieści się na dziesięciocentówce - jak się upchnie, to też sześć.
Oczywiście zwierzątka te mieszczą się w kategorii 'NAJ' - najmniejszych kręgowców świata. Opisy tych nowych gatunków ukazały się ostatnimi czasy w PLoS ONE (Glaw et al., 2012; Rittmeyer et al., 2012).

Młodociany osobnik Brookesia micra (Glaw et al., 2012)

Od razu małe sprostowanie. Wiele osób zapatrzonych w zdjęcia kameleona na główce od zapałki, które obiegły świat w ciągu ostatnich dwóch dni, uważa, że jest to najmniejszy kręgowiec świata. Ale trzeba pamiętać, że to był młodociany osobnik. Dorosły jest znacznie większy, dochodzi do 30 mm długości (powiedzmy, że to połowa zapałki). Kameleon ten, razem z innymi trzema, nowo wykreowanymi gatunkami pochodzi z północnego Madagaskaru, gdzie zamieszkuje krasowy, górski obszar. Wszystkie cztery należą do rodzaju Brookesia, a ten z zapałki to gatunek Brookesia micra (Glaw et al., 2012).

Dorosła Brookesia micra, jak widać ma ponad 20 mm długości i niezbyt zadowoloną minę
(fot. Glaw et al., 2012)

Z kolei malutkie żabki pochodzą ze wschodnich krańców Papui-Nowej Gwinei. Należą do rodzaju Paedophryne i średnio osiągają niecałe 8 mm (Rittmeyer et., 2012). Są mniejsze od kameleonów, pewnie głównie z powodu braku ogona, i to one są w tej chwili najmniejszymi znanymi kręgowcami. Zdaje się, że na drugim miejscu znajdują się rybki z gatunku Paedocypris progenetica, których dorosłe osobniki dochodzą do 10 mm. Nie jestem nawet pewien, czy Brookesia załapałaby się na pudło, w konkursie na najmniejszego, dorosłego kręgowca świata.

Paedophryne swiftorum na dziesięciocentówce
(Rittmeyer et al., 2012)

Jednak w obu przypadkach, kameleoniki i żabki reprezentują ekstremalne przykłady miniaturyzacji wyspowej (island dwarfism). Jeśli karłowate mamuty, słonie, hipopotamy czy człowiek z Flores podawane są jako przykłady miniaturyzacji, to tu mamy miniaturyzację do kwadratu. Ogólnie rzecz biorąc, miniaturyzacja wyspowa związana jest z ograniczonymi zasobami środowiskowymi wyspy. Dotyczy to także niewielkich, specyficznych lub izolowanych ekosystemów, np. jaskinowych.

Zastanawiając się jeszcze nad miniaturyzacją warto przemyśleć różnice pomiędzy wymienionymi wyżej miniaturkami. Żabki i kameleony reprezentują gady, a pozostałe mamuty, hipopotamy czy ludzie, to ssaki. Problemem u ssaków jest utrzymanie stałej temperatury. Ważny jest u nich stosunek powierzchni ciała do masy zwierzaka, bowiem kiedy stosunek ten spada (duża powierzchnia, mała masa) wtedy wydatek energetyczny potrzebny do utrzymania temperatury rośnie. Wydaje się, że limit dla ssaków wynosi ok. 5 cm, tymczasem gady mogą być znacznie mniejsze. Co zresztą widać na podanym przykładzie.

Nuralagus rex królik gigant pasący się na Balearach był do 10-razy większy od współczesnego
(w dolnym, prawym rogu) (fig. Society of Vertebrate Paleonotology)

Z wyspami, oprócz miniaturyzacji wiąże się także, a jakże, gigantyzm. Gigantyzm dopada np. drapieżne ptaki lub gady, pod nieobecność na wyspach polujących ssaków (np. warany z Komodo czy żółwie z Galapagos). Ale także roślinożercy, z powodu braku drapieżników na wyspie potrafią rozrosnąć się do gigantycznych rozmiarów. Weźmy takiego królika z Minorki (Nuralagus rex), który dochodził do ponad 20 kg wagi i nie potrafił się szybko poruszać (Quintana et al., 2011).

Źródła:
Glaw, F., Köhler, J., Townsend, T., & Vences, M. (2012). Rivaling the World's Smallest Reptiles: Discovery of Miniaturized and Microendemic New Species of Leaf Chameleons (Brookesia) from Northern Madagascar PLoS ONE, 7 (2) DOI: 10.1371/journal.pone.0031314

Rittmeyer, E., Allison, A., Gründler, M., Thompson, D., & Austin, C. (2012). Ecological Guild Evolution and the Discovery of the World's Smallest Vertebrate PLoS ONE, 7 (1) DOI: 10.1371/journal.pone.0029797

Quintana, J., Köhler, M., & Moyà-Solà, S. (2011). Nuralagus rex, gen. et sp. nov., an endemic insular giant rabbit from the Neogene of Minorca (Balearic Islands, Spain) Journal of Vertebrate Paleontology, 31 (2), 231-240 DOI: 10.1080/02724634.2011.550367

fot. w nagłówku: Brookesia micra Glaw et al., 2012 CC license

undefined

Czytaj więcej

Inwazja pytonów na pd. USA

Człowiek kocha zwierzęta. Kocha je oglądać, podglądać, polować na nie, gotować, piec i zjadać. Kocha też trzymać je w domu, jako maskotki. Cokolwiek by to nie było, zawsze znajdzie się amator, który chciałby je mieć u siebie. Mogą to być myszki, patyczaki, rybki, a nawet tak niesympatyczne stworzenia jak węże. Do nich należą też pytony. Niektóre pytony są rzadkością. Pyton tygrysi jasnoskóry (Python molurus molurus) znalazł się nawet w Czerwonej Księdze gatunków zagrożonych. Ponadto są drogie. Nie każdego stać na zakup i utrzymanie kilkumetrowego pytona. Pozwolić na to mogą sobie bogaci Amerykanie, u których jak pamiętamy z Kochaj albo rzuć wszystko jest "najlepsze, najszybsze, największe!". I Amerykanie kupowali te największe węże. Nie przewidzieli jednego. Pyton ma nieposkromiony apetyt, długo żyje i szybko się nudzi. Hodowcy znudzeni oglądaniem, pieszczeniem i wiecznym karmieniem węża, w końcu wywozili go do lasu. Jeśli było zimno, pyton ostatecznie ginął. Jeśli jednak natrafił na warunki zbliżone do naturalnych, przeżywał. I tak w Ameryce pyton tygrysi ciemnoskóry stał się gatunkiem inwazyjnym. Dość paskudnym. Z kilku powodów, o których poniżej. A dotyczy to ciepłych lasów deszczowych pd Stanów Zjednoczonych, szczególnie Florydy i Parku Narodowego Everglades.

Zanim się znudzi i wyląduje na bagnach Everglades, pyton mieszka godnie i nieustannie
wypatruje pożywienia (fot. Bradrock Public Domain)

Pyton tygrysi ciemnoskóry (Python molurus bivittatus) pochodzi z południowej Azji, jego ojczyzną są Birma (stąd Amerykanie nazywają go pytonem birmańskim) i południowe Chiny. Jest największym podgatunkiem pytona tygrysiego i dochodzi prawie do 5.5 metra długości w naturalnych warunkach* (Dorcas et al., 2012). Dojrzałość osiąga po 4 latach, a dożywa do 20. Poluje głównie nocą na ptaki i ssaki. Potrafi rzucić się nawet na jelonka. Na niego nic (oprócz rozsierdzonych ludzi) nie poluje, więc należy do szczytowych drapieżników (top predators) w swoim siedlisku. Znane są przypadki, że pytony atakują florydzkie aligatory, które do tej pory były szczytowymi drapieżnikami w Everglades.
Pytony, podobnie jak psy, jedzą tyle ile wlezie. Aż im niedobrze. Jeśli mają pod dostatkiem pożywienia wokół siebie, polują i jedzą bez opamiętania.

Poniżej filmik z jutuba (pyton kontra aligator na bagnach Everglades).
W sumie nie ma co komentować, ciarki same chodzą po plecach.

Pytony dziko żyjące na Florydzie obserwuje się od niedawna, właściwie ponad wszelką wątpliwość określono występowanie pytona birmańskiego, kiedy przejechał go samochód w 1993 roku. Dzisiaj ich populację szacuje się na 180 tys. Z powodu swego pytoniego apetytu, rozmiarów, umiejętności polowania zagrażają wszystkiemu co żyje w Everglades. Dorcas i in. (2012) przemierzyli od 2003 do 2011 roku prawie 57 tys. km dróg w pd. Florydzie, notując wszystkie zwierzaki, które napotkali 'dead or live'. Z analizy wyników jasno wynika, że populacja pytonów rozrosła się do potężnych rozmiarów, zaś florydzkie ssaki praktycznie wyginęły. I to wszystkie, począwszy od szczurów, poprzez króliki, wiewiórki aż po jelenie. Pyton zagraża też ptakom oraz, być może, największemu drapieżnemu ssakowi Florydy - panterze florydzkiej (Puma concolor coryi). Mówi się nawet, że jak już nie będzie miał na co polować, to zabierze się za aligatory. A potem pewnie za ludzi...

W liczbach wygląda to tak:

• populacja szopa pracza (Procyon lotor) spadła o 99.3%
• oposów (Didelphis virginiana) o 98.9%
• rysia rudego (Lynx rufus) o 87.5%
• królików (Sylvilagus spp.) o 100%

Potencjalny zasięg pytona tygrysiego w USA (wg USGS Public Domain)

I tym sposobem, pyton tygrysi zagrożony wyginięciem w Birmie, stał się problemem na Florydzie. To jest właśnie cecha gatunków inwazyjnych. Wkraczają do nowego siedliska, zupełnie nieprzygotowanego na nowych gości. Żadna z ofiar pytona nie wykształciła mechanizmów obronnych przeciwko takiemu drapieżnikowi. Nie było kiedy, na to potrzeba wielu pokoleń. Z innymi stworzeniami może być podobnie. Szopy pracze giną w paszczach pytonów na Florydzie, a same są problemem w Europie Zachodniej. Podobnie króliki, nie ma ich już w Everglades, ale w Australii są inwazyjne.

Gatunki inwazyjne nie dotyczą tylko zwierząt czy roślin. Należą do nich wszystkie formy życia na Ziemi, także bakterie i wirusy. I to one zbierają największe, śmiertelne żniwo. W końcu Indian północnoamerykańskich wykończyła ospa i ognista woda (ta druga w postaci nieorganicznej, oczywiście). 

O gatunkach obcych, szczególnie inwazyjnych, o roli jaką odegrały na Ziemi, teraz i przed wiekami, będzie na tym blogu pewnie nie raz. Z niecierpliwością czekam na posty (conajmniej 3) Michała Stachacza, które poruszą problem inwazyjnej akwafauny w Polsce. Posty już są, widziałem i już teraz polecam. Niebawem pewnie zostaną opublikowane.

Wpis ten dedykuję Paulinie, autorce bloga Pamiętnik Emigrantki

____________________________

*) W niewoli podobno dochodzi do 6 m, a na polskiej wikipedii znalazłem informację, że rekord długości wynosi 8 m, ale nie napisano dla jakiego podgatunku pytona tygrysiego.

Źródła:
Dorcas, M., Willson, J., Reed, R., Snow, R., Rochford, M., Miller, M., Meshaka, W., Andreadis, P., Mazzotti, F., Romagosa, C., & Hart, K. (2012). From the Cover: Severe mammal declines coincide with proliferation of invasive Burmese pythons in Everglades National Park Proceedings of the National Academy of Sciences, 109 (7), 2418-2422 DOI: 10.1073/pnas.1115226109

Fot. w nagłówku: Pyton walczy z aligatorem o pozycję szczytowego drapieżnika w Everglades (USGS Public Domain)

undefined

Czytaj więcej

Końskie muchy i zebrze paski

Jedno z pytań które zadaje prawie każde dziecko brzmi: A po co zebrze paski? Niektóre dzieci mówią też na zebry "koń w piżamie". Zagadka zebrzych pasków może tak męczyć człowieka, że nawet w swym dorosłym życiu jest w stanie realizować projekt badawczy, który ma ostatecznie odpowiedzieć na tę zagadkę. Tak właśnie zrobił zespół węgiersko-szwedzki (Egri et al., 2012), który postanowił na nowo przyjrzeć się "koniom w piżamach" i ustalić po raz kolejny, jak to właściwie jest z tymi pasami (w sumie była tylko jedna Szwedka, ale być może najważniejsza).

Do tej pory pomysły na pasy były różne. Uważano głównie, że pasy utrudniają drapieżnikom polowanie na zebry. Zebry żyjące w stadzie, ponoć zlewały się polującemu, np. lwu, w jedną masę i nie potrafił wybrać właściwej. Inni twierdzili, że zebry mają indywidualny układ pasów w rodzaju linii papilarnych człowieka i dzięki temu układowi rozpoznają się. Nie przedstawiono jednak na poparcie tej tezy dostatecznych dowodów, tym bardziej, że zebry przychodzą na świat czarne, a dopiero w trakcie dorastania pojawiają się im charakterystyczne pasy. Jak widać zagadka pozostawała nierozwiązana.

Wspomniany już zespół badawczy zwrócił uwagę na spory, jak to się teraz mówi, dyskomfort jakiego doświadczają zebry w życiu. Nie drapieżniki, lecz muchy są największym utrapieniem chyba wszystkich koni, nie tylko zebr. I to te paskudne, gryzące muchówki, a właściwie bąki, zwane czasem "końskimi muchami". Należą one do rodziny Tabanidae razem ze słynnymi muchówkami tse-tse z rodzaju Glossina. Muchówki, oprócz tego że gryzą roznoszą także śmiertelne choroby, śpiączkę czy amerykańską chorobę Chagasa.

Wcześniejsze badania much tse-tse wykazały, że chętnie lądują one na jednolitym czarnym podłożu. Ale nie wiadomo było dlaczego. Żeby się przekonać czemuż to czarne podłoże jest lepsze od innych postanowiono zrobić eksperyment w stadninie nieopodal Budapesztu. Koni tam i much pod dostatkiem. Problemem były zebry, których stadnina nie posiadała, ale i z tym sobie poradzono.

Zrobiono naturalnej wielkości plastikowe konie i jednego z nich pomalowano jak zebrę, w paski (fot. w nagłówku). Poza tym był jeszcze koń kary, siwy, gniady i tarantowaty (czyli czarny, biały, brązowy i kropkowany). Żeby bąki nabrały się na te plastiki, posmarowano je olejem roślinnym oraz bezbarwnym i bezwonnym klejem (żeby nie odleciały, tylko spokojnie czekały aż je policzą). I co się okazało...

Że wszelkie wzorki są dla bąków mniej atrakcyjne niż maść kara, gniada, a nawet siwa. Plastik w zebrze paski nazbierał najmniej bąków. Wyjaśniono to w ten sposób, że pionowe paski powodują polaryzację światła, która dezorientuje bąki. Z badań wynika, że pasy muszą mieć odpowiednią szerokość powodującą określoną polaryzację, która jest szczególnie męcząca dla muchówek. W tym rejonie Afryki, gdzie żyją zebry, presja ze strony gryzących muchówek jest szczególnie silna, stąd pasy zebr są wyjątkowo wyraźne i odpowiednio wąskie.

Niewykluczone, że także inne zwierzęta w paski dezorientują w ten sposób gryzące owady. Kolejny ważny wniosek płynący z tej pracy, to: chcesz uchronić się przed muchami, zakładaj koszulki w paski, jak zebra.

Źródło:
Ádám Egri, Miklós Blahó, György Kriska, Róbert Farkas, Mónika Gyurkovszky, Susanne Åkesson, & Gábor Horváth (2012). Polarotactic tabanids find striped patterns with brightness and/or polarization modulation least attractive: an advantage of zebra stripes The Journal of Experimental Biology, 215, 736-745


Zdjęcię w nagłówku: Plastikowe koniki biorące udział w eksperymencie (fot. Gábor Horváth).

Czytaj więcej

Rosjanie potwierdzili - Vostok osiągnięty

Parę dni temu razem z redaktorami Nature zastanawialiśmy się czy rosyjskie wiercenie w stacji antarktycznej Vostok dotarło do lustra podlodowcowego jeziora Vostok (tutaj). I oto mamy potwierdzenie wcześniejszych anonsów, tym razem pochodzące nie z anonimowych źródeł, ale ze strony Arktyczno Antarktycznego Instytutu Naukowo Badawczego z Sankt Peterburga.
Komunikat datowany na 8 lutego 2012 roku stwierdza, że 5 lutego 2012 o godz. 20:25 czasu moskiewskiego członkowie 57 zespołu Rosyjskiej Ekspedycji Antarktycznej osiągnęli lustro wód jeziora podlodowcowego Vostok.
Dzień wcześniej, 4 lutego, wiercenie natrafiło na wodną soczewkę na głębokości 3766 m, która przez niektóre media została obwieszczona jako kontakt z jeziorem. W rzeczywistości, taflę jeziora osiągnięto następnego dnia, wspomnianego już 5 lutego, na głębokości 3769.3 m. Czujniki odnotowały wtedy gwałtowny skok ciśnienia. Nastąpiło coś, co wcześniej przewidywano i testowano już w 2000 r. Woda z jeziora Vostok wdarła się pod ciśnieniem do otworu wiertniczego 30-40 metrów powyżej dna otworu, wypychając specjalnie opracowaną płuczkę* o gęstości mniejszej od wody, na zewnątrz otworu.

Rosjanie twierdzą, że było tej płuczki 1500 litrów, co zabezpieczyli, a woda z jeziora Vostok, która wdarła się do otworu zamarzła na dnie odwiertu. Cała sytuacja którą napotkali w praktyce, potwierdziła co do joty wcześniejsze, teoretyczne przewidywania. 24 lutego członkowie 57 ekspedycji powrócą do Sankt Peterburga i należy oczekiwać kolejnych szczegółów. A następna odsłona wiercenia już pod koniec roku, kiedy badacze powrócą na stację Vostok.
__________________________________________
*) w oryginale napisali "drilling fluid" albo "буровая жидкость"


Źródła:

Na zdjęciu członkowie 57 ekspedycji antarktycznej tuż po dowierceniu się do tafli jeziora Vostok z tablicą upamiętniającą głębokość odwiertu.

tekst i fot. Arktyczno i Antarktyczny Instytut Naukowo-Badawczy http://www.aari.nw.ru/main.php?id=1&sub=0&prms=idnew:865

Czytaj więcej

Jak daleko jest z Wenus do Marsa, czyli dlaczego ona mnie nie rozumie?

Kobiety są z Wenus, mężczyźni z Marsa - jak dużo prawdy jest w tym powiedzeniu, przekonujemy się prawie każdego dnia (nie wspominając o nocach..). Ale czy faktycznie dzieli nas ogromna przestrzeń kosmiczna? Czy można to jakoś przedstawić liczbowo, zmierzyć, żeby nie trzeba było ograniczać się do wyświechtanych powiedzonek? Czy od tej pory będziemy mogli z całym przekonaniem powiedzieć: "Tak kochanie, rozumiem Cię, ale tylko w 10%, bo jestem facetem"?

Okazuje się, że tak. Można przedstawić te różnice liczbowo i dane są, delikatnie mówiąc, zadziwiające. Biorąc pod uwagę różnice osobowości, mężczyźni i kobiety są od siebie tak odlegli, jak przysłowiowe dwie planety, a właściwie, dwa odrębne gatunki.

Poczytajcie jak to obliczono i ile dokładnie wynosi ta różnica.

Punktem wyjścia do badań Del Guidice'a i współpracowników (2012) było podobno powszechne mniemanie, iż kobiety i mężczyźni nie różnią się osobowościowo. Ponieważ wszyscy trzej autorzy są facetami, więc pewnie podskórnie czuli, że coś jest nie tak z tym mniemaniem. Do tej pory uważało się, że owszem, chłopcy są inni niż dziewczynki, ale jednak bardziej podobni, niż odmienni. Podkreślano niektóre różnice sprawnościowe, wynikające z budowy anatomicznej, oraz odmienne podejście do seksualności, wynikające z różnej presji selekcyjnej oraz różnego inwestowania w wykarmienie i wychowanie dzieci. Z dotychczasowych badań wynikało, że różnice nie są większe niż 25% ogółu cech osobowościowych. A te 25% brało się głównie stąd, że faceci większość czasu poświęcają na myślenie o seksie. Jak pamiętam słynną książkę Anne Moir i Davida Jessela Płeć mózgu to średnio 75%.

Swoje wnioski wspomniani naukowcy oparli na badaniu próby 10 261 amerykańskich respondentów, którzy odpowiadali na pytania z kwestionariusza osobowości zwanego 16PF.

Kwestionariusz 16PF (Sixteen Personality Factor Quest.) opracował Raymond B. Cattell w latach 40-tych ubiegłego wieku. Analiza kwestionariusza wskazuje 16 głównych czynników kształtujących osobowość, wytypowanych przez Cattella na podstawie jego wieloletnich obserwacji. Z kolei, analiza czynnikowa tych 16 głównych rys osobowościowych wyłoniła tzw. Wielką Piątkę (Big Five) czyli pięcioczynnikowy model osobowości.

Wielka Piątka prezentuje się następująco:

• neurotyczność vs. stałość emocjonalna
• ekstrawersja vs. introwersja
• otwartość na doświadczenie
• ugodowość vs. antagonizm
• sumienność vs. nieukierunkowanie

Założenia kwestionariusza 16PF i Wielkiej Piątki są takie, że cechy osobowościowe są uniwersalne, niezmienne i są uwarunkowane biologicznie.

Del Guidice i koledzy (2012) doszli do wniosku, że skala osobowości bazująca na 16PF i Big Five jest zbyt mała i że jest sporo ukrytych czynników, których nie brano wcześniej pod uwagę przy określaniu osobowości. Należałaby do nich np. nieuwzględniana wcześniej presja selekcyjna na mężczyzn do posiadania wielu partnerek seksualnych. Zatem w grę wchodzi tutaj np. zdolność do podejmowania ryzyka i poszukiwań, która wpływa na dobór płciowy. Słowem, w przypadku strategii mężczyzn, takie cechy jak np. ugodowość, sumienność czy otwartość nie były premiowane przez naturalną selekcję. Dla zobrazowania posłużę się przykładem Czyngis-chana, podobno najbardziej płodnego faceta wszechczasów. Jego chromosom Y nosi co najmniej 16 mln współczesnych mężczyzn (0.5% całej populacji). Gdyby był ugodowy i stały emocjonalnie, to pewnie z domu jurty by się nie ruszył i zginął zanim osiągnąłby dojrzałość seksualną. Ponieważ zapewne nie był, jego nasienie rozniosło się po świecie promując ojcowskie wzorce Czyngis-chana.  Jego sukces reprodukcyjny jest 800 tys. razy większy niż przeciętnego mężczyzny (Zerjal et al., 2003).

Do przetworzenia wspomnianych danych naukowcy z Włoch i Wielkiej Brytanii zaprzęgli pokaźny aparat statystyczny. Wielogrupowa analiza ukrytych czynników pozwoliła na utworzenie poszczególnych wymiarów osobowości. Poprzez nałożenie na siebie wymiarów dopasowanych do poszczególnych płci zmierzono różnicę przy pomocy tzw. odległości Mahalanobisa, którą oznaczono D.

I tu najważniejsze: globalne D wynosi 2.71 co oznacza 10% pokrycie wymiarów osobowości płci. Nawet przy najbardziej ostrożnych rachunkach D = 1.71, co dawało tylko 24% podobieństwo.

Słowem w skrajnym przypadku kobiety i mężczyźni różnią się w 90% pod względem osobowości.
Z boku patrząc wygląda to na dwa odrębne gatunki czyli Wenus jest spoza Układu Słonecznego (albo Mars).

Źródła:
Del Giudice, M., Booth, T., & Irwing, P. (2012). The Distance Between Mars and Venus: Measuring Global Sex Differences in Personality PLoS ONE, 7 (1) DOI: 10.1371/journal.pone.0029265

Zerjal T, Xue Y, Bertorelle G, Wells RS, Bao W, Zhu S, Qamar R, Ayub Q, Mohyuddin A, Fu S, Li P, Yuldasheva N, Ruzibakiev R, Xu J, Shu Q, Du R, Yang H, Hurles ME, Robinson E, Gerelsaikhan T, Dashnyam B, Mehdi SQ, & Tyler-Smith C (2003). The genetic legacy of the Mongols. American journal of human genetics, 72 (3), 717-21 PMID: 12592608

http://en.wikipedia.org/wiki/Big_Five_personality_traits
http://en.wikipedia.org/wiki/16PF_Questionnaire

fot. w nagłówku: Francesco Hayez Romeo i Julia Public Domain

Czytaj więcej

Ptasie rekordy, którymi zabłyśniecie w towarzystwie

Poznałem kiedyś pewnego Chińczyka, który przyjechał do Polski na stypendium. Kiedy żegnaliśmy się, przed jego wyjazdem, zapytałem co najbardziej zapamięta z Polski. Powiedział, że dworzec PKS w Kielcach i śpiew ptaków.
Dworzec w Kielcach przyjąłem ze zrozumieniem (być może mają już jego wierną kopię w Chinach). Zaintrygował mnie natomiast ten ptasi śpiew. W komunistycznych Chinach wypowiedziano swego czasu wojnę wróblom, w ramach "walki z czterema plagami". Podobnie jak Żydów w międzywojennych Niemczech, reakcyjne podziemie w PRL, tak wróble w Chinach obarczono odpowiedzialnością za problemy ekonomiczne, a w szczególności za wyjadanie ziarna. W ramach walki, ręcznie wytępiono prawie wszystkie wróble. Nie zdążyłem zapytać naszego chińskiego gościa czy to o ćwierkanie wróbli mu chodziło, ale innego powodu uwielbienia dla śpiewu polskich ptaków nie znalazłem.
Natomiast ptaki, jako takie, mogą poszczycić się kilkoma fantastycznymi, ptasimi rekordami, które mogą zmiażdżyć każdego, nie tylko Chińczyka. Poza tym jest sesja, ferie, więc podsuwam parę pomysłów na bajer na imprezie [koniec przydługiej paraboli]

Oto kilka zdumiewających ptasich dokonań, którymi możecie popisać się w towarzystwie:

Zanim do nich przejdę, podam tylko, że wyrzuciłem z konkursu strusie jako najcięższe, najszybciej biegające, największe i posiadające najdłuższe nogi, oczy i szyję i znoszą największe jajo.

• najkrótsze nogi mają jerzyki (Apodidae) tzn., niektóre nie mają korzystają z nich wcale (0.00 cm czyli rekord nie do pobicia) *patrz dyskusja w komentarzach pod spodem
• najdłuższy dziób ma pelikan australijski Pelecanus conspicillatus - 47 cm 
• najszybszy lotnik to sokół wędrowny Falco peregrinus - ponad 300 km/h podczas "nurkowania", natomiast wspomniane jerzyki potrafią szybować prawie tak samo szybko 170 km/h (chodzi o igłosternika białogardłego Hirundapus caudacutus)
• najwolniejszy ptak to słonka amerykańska Scolopax minor - 8 km/h w locie
• najdłuższe pióro miał kogut japoński onagadori - 8.23 m (27 stóp) (nie chce się wierzyć)
• najkrótszy ogon mają ptaki kiwi (Apterygidae) tzn. nie mają wcale (0.00 cm, znów rekord nie do pobicia)
• najwięcej piór ma arktyczny łabędź czarnodzioby Cygnus columbianus - 25 216 piór
• najmniej piór ma koliberek rubinobrody Archilochus colubris - tylko 940; ale jest malutki, waży 3 gr.
• najdłuższy czas spędzony bez dotykania ziemi należy do rybitwy czarnogrzbietej Onychoprion fuscatus - podobno 10 lat (ale nie wliczano licznych wodowań, więc rekord taki trochę naciągany)
• najdłuższy czas w powietrzu bez lądowania to 3 lata i należy do pozbawionych nóg stóp jerzyków
• najdłuższa trasa ptaków wędrownych wynosi 26 000 km i przebyła ją w 1997 r. rybitwa rzeczna Sterna hirundo
• rekordzistą dziobania jest dzięcioł czarny Dryocopus martius - 12 000 dziobnięć dziennie (także po sesji)
• największa kolonia ptasia liczyła 136 000 000 gniazd, obejmowała prawie 2000 km² i należała do wytępionego już gołębia wędrownego Ectopistes migratorius. Był to prawdopodobnie najliczniejszy ptak na Ziemi, ostatni gołąb wędrowny o imieniu Marta, zdechł w ZOO w Cincinnati w 1914 r. 
• najgłębiej nurkuje pingwin cesarski  Aptenodytes forsteri - 540 m
• pingwin cesarski wytrzymuje też pod wodą 18 minut (bez oddychania :)
• najbardziej muzykalnym ptaszkiem jest wireonek czerwonooki Vireo olivaceus - 22 197 melodii w ciągu 10 godzin (prawie tyle co moja żona)
• najbardziej śmierdzące gniazdo ptasie należy do dudka Upupa epops (to akurat było do przewidzenia)
• najwięcej wypchanych ptaków jest w Muzeum Historii Naturalnej w Londynie - 1 250 000
• największe znaczenie gospodarcze mają kury domowe Gallus gallus domesticus - jest ich ok. 8 miliardów i znoszą 562 miliardy jaj rocznie 
• z kolei albatros składa 1 jajo raz na dwa lata i jest najdłużej żyjącym ptakiem - 80 lat (UE nie zaleca hodowli)
• kaczki krzyżówki Anas platyrhynchos są rekordzistkami w liczbie jednorazowo zniesionych jaj, było ich 146

*) ps. Nóżki jerzyków wzbudziły najwięcej kontrowersji, więc krótki dodatek. Jerzyki to ptaki, które większość życia spędzają w powietrzu, szybując. Podobno rocznie są w stanie wylatać 200 tys km. Nigdy (!) z własnej woli nie lądują na płaskim podłożu (ziemi) gdyż ich nóżki (a właściwie stopy) nie są przystosowane do chodzenia, skakania czy też siadania itp. Szpony jerzyków przystosowane są do zaczepiania się o pionowe ściany, od których mogą się oderwać i wznowić lot. Dlatego też znalazły się w kategorii braku nóg, bo właściwie mają same szpony.

_______________________

Rekordy pochodzą z książki The Bird Almanac napisanej przez, a jakże, Davida M. Birda :)

http://www.amazon.com/Bird-Almanac-Essential-Figures-Worlds/dp/1552979253

fot. w nagłówku: plakat z kampanii walki z czterema plagami, 1952 r. Public Domain http://pl.wikipedia.org/wiki/Kampania_walki_z_czterema_plagami

Czytaj więcej

Vostok, blisko, coraz bliżej

Wczoraj i dzisiaj (6 i 7 lutego 2012) świat obiegła ekscytująca informacja, że Rosjanie w końcu dowiercili się do podlodowcowego jeziora Vostok na Antarktydzie. Media, oczywiście podchwyciły tego newsa i zrobiło się sensacyjnie. Gazeta Wyborcza wysmażyła artykuł "Wielki przełom w nauce. Po 30 latach wiercenie naukowcy dotarli do mitycznego jeziora". Dzień wcześniej natrafiłem na tę informację na nieco bardziej naukowym forum physorg.com (tutaj).
Dotarcie do jeziora Vostok, to rzeczywiście podniecająca wizja. Szacuje się, że pod pokrywą lodu o grubości ok. 3750 m znajduje się zbiornik wodny, który jest odizolowany od reszty świata zewnętrznego od co najmniej 400 tys. lat. Samo jezioro ma tektoniczne założenia i mogło być odcięte od otoczenia przez lód 15 mln lat temu, lecz woda w jeziorze jest znacznie młodsza gdyż ulega wymianie. Podejrzewa się, że możemy tam znaleźć zupełnie nieznane formy życia, które mogły przetrwać tyle lat w  izolacji, oraz odkryć świat przypominający środowiska księżyców Saturna czy Jowisza. Niesamowita sprawa i dotarcie do takiego skarbu to na pewno wielkie wydarzenie. Ale....

Po pierwsze, nieznane jest dokładne źródło tej informacji. Physorg.com podaje, że wiadomość ogłosiła rosyjska agencja prasowa Novosti powołując się na nieznane źródła. Cudownie.. i zarazem: tylko tyle? Potem następują komentarze specjalistów, o tym jakie miałoby to kolosalne znaczenie dla nauki, ludzkości i w ogóle.
Tropem tego nieznanego źródła podążyli dociekliwi redaktorzy z Nature, którzy 7 lutego podali na swoich łamach "łagodne" dementi. Walery Łukin, szef rosyjskiego programu antarktycznego powiedział, indagowany przez żurnalistów, że jest jednak za wcześnie, żeby potwierdzić dotarcie do powierzchni jeziora (tutaj). Rosjanie podobno wciąż analizują dane pomiarowe, bo nie są pewni, czy już się dowiercili czy nie. Być może... Jeśli nie dotarli, to wiercenie będzie kontynuowane dopiero w grudniu, pod koniec tego roku. 8 lutego baza pustoszeje i dzielni wiertacze płyną do kraju. Jak widać, news GW mógł być zdecydowanie przedwczesny.
Patrzyłem jeszcze na głębokość otworu podaną przez Nature i physorg.com i ta też się różni (3750 vs. 3768 m). Samo wiercenie ruszyło w 1989 roku, a obecność podlodowcowego jeziora potwierdzono w 1996 r. Już teraz rdzenie lodowe z wiercenia są niezastąpionym źródłem informacji o zmianach klimatu w ciągu ostatnich kilkuset tysięcy lat.

Ideogram (takie słowo mi się przyplątało) wiercenia Vostok (źródło: Nature)

Dlaczego tak ważne jest precyzyjne określenie poziomu powierzchni tafli jeziora Vostok?
Otóż gdyby rozpędzone wiertło wpadło do wody, naniosłoby tam ze sobą zanieczyszczenia, bezpowrotnie niszcząc pierwotny charakter jeziora. A przecież nie po to tam wiercą.
Metody wiercenia Rosjan są kontrowersyjne, właśnie ze względu na możliwość zanieczyszczenia wody jeziora. Na Vostoku stosowane są oleje parafinowe zapobiegające zamarzaniu przewodu wiertniczego i gdyby dostały się do jeziora, cały trud wiercenia pójdzie na marne.

Ideogram wiercenia Lake Ellsworth
(rys. Olivia Solon, Wired UK)

Podlodowcowych jezior na Antarktydzie jest grubo ponad 100, jednak Vostok jest największe. W sam raz na rosyjski rozmach, 250 km długości i 50 km szerokości. Wiercenie Vostok, nie jest jedynym, jakie przebija czapę lodową Antarktydy, by dotrzeć do jeziora. W zachodniej Antarktydzie Brytyjczycy próbują dotrzeć do jeziora Ellsworth. Jezioro jest młodsze od Vostoka, ma nieco ponad 120 tys lat. Stosują tam jednak gorącą wodę zamiast parafin, a końcowym fragmencie, chcą wpuścić do jeziora sondę zawieszoną na podgrzewanym przewodzie. Wszystko to by nie dopuścić do zanieczyszczenia. Końcowy etap i dotarcie do tafli jeziora Ellswortha rusza w listopadzie 2012 i zakończy się za rok, w styczniu 2013 r. (np. tutaj).

Dziwna zbieżność celów, dat, narodów przypomina mi filmy z agentem 007 i być może pomysł z newsem został stamtąd wzięty, żeby osłabić zapał poddanych HM? Ale przynajmniej wiemy na czyich usługach jest GW ;) A skąd im się to 30 lat wzięło?

ps. Przeczytałem właśnie "kosmiczną" notkę w onet.pl o jakiejś bazie U-botów z czasów II wojny światowej! Nie napisałem w poście, że istotnym problemem może być ciśnienie pod jakim znajduje się woda w jeziorze. Istnieje obawa, że "odkorkowanie" jeziora może spowodować eksplozję zgromadzonych tam klatratów. 


pps. New Scientist (tutaj) donosi, że za dwa pojawi się oficjalny komunikat (9 lutego). 


[Edit] Dalsza część przygód rosyjskiej ekspedycji w poście tutaj
________________________________
fot. w nagłówku: NASA Public Domain

Czytaj więcej

Mech i pierwsze wielkie wymieranie

Mchy nie cieszą się jakimś szalonym wzięciem. Szczególnie kopalne. Nie są tak spektakularne jak dinozaury, ani tak popularne jak seks z neandertalczykiem. A jednak, okazuje się, że nie docenialiśmy roli mchu w dziejach Ziemi.
Mchy należą do tych roślin, które jako pierwsze zaczęły kolonizację lądów. Razem z wątrobowcami, mchy pojawiły się w środowisku lądowym już 470 mln lat temu, w środkowym ordowiku, przed roślinami naczyniowymi znanymi dopiero z końca ordowiku (ok. 450 - 445 mln lat temu).
Oczywiście, były to wciąż tereny dostatecznie wilgotne, ale pierwszy krok został wykonany. Roślina znajdowała się ponad wodą i mogły rozpocząć się subaeralne procesy wietrzeniowe prowadzące do powstania gleb.
Koniec ordowiku to także czas pierwszego wielkiego wymierania w dziejach Ziemi. Przyczyny tego wymierania nie do końca są poznane. Postulowano już różne pomysły, m.in. zabójcze promieniowanie gamma pochodzące z wybuchu supernowej w okolicach naszej części galaktyki (Melott et al., 2004).
Z drugiej strony, badania geochemiczne pokazują, że w ciągu ordowiku robiło się coraz chłodniej, aż do wystąpienia wielkiego zlodowacenia pod koniec. To właśnie tzw. hirnanckie zlodowacenie jest wśród głównych podejrzanych o dokonanie dzieła ordowickiego wymierania.

Jak mogło dojść do tego wielkiego zlodowacenia i wielkiego wymierania?
Przyczyną mogła być gwałtowna zmiana składu atmosfery, a konkretnie zawartości ditlenku węgla CO₂ w atmosferze ziemskiej. Stężenie to ma się nijak do współczesnego, więc nie szukajcie analogii, bowiem pod koniec ordowiku było od 14 do 22 razy wyższe niż obecnie! Ostatecznie, w szczytowym momencie ordowickiego zlodowacenia i wielkiego wymierania stężenie CO₂ było i tak 8 razy wyższe od dzisiejszego (Lenton et al., 2012).

Spadek zawartości CO₂ tłumaczy się często wzrostem tempa wietrzenia (hydrolizy) krzemianów, które jest jednym z głównych procesów kontrolujących stężenie tego gazu w atmosferze. Krzemiany to najpospolitsza grupa minerałów, obejmująca prawie 90% wszystkich (np. kwarc, skalenie, oliwiny itd.). Wzrost wietrzenia krzemianów związany był z wypiętrzaniem się łańcuchów górskich pod koniec ordowiku podczas tzw. orogenezy takońskiej. Przypuszcza się, że wszystkie procesy tektoniczne zachodzące pod koniec ordowiku mogły doprowadzić do obniżenia zawartości CO₂ do poziomu 12-krotności współczesnego stężenia. Wciąż jednak brakowało mechanizmu, który ściągnąłby to stężenie do 8-krotności obecnego stężenia, jak sugerują dane geochemiczne.

Wątrobowce, obok mchów, pierwsze skolonizowały lądy.
Na zdjęciu Conocephalum conicum (fot. Lairich Rig CC-BY-SA 2.0)

Przypuszczano, że za tym dodatkowym obniżeniem mogą stać rośliny lądowe, gdyż z końca ordowiku znany jest podwyższony dopływ fosforu do oceanów i związany z tym wzrost produkcji organicznej. Rośliny potrzebują do wzrostu składników mineralnych pochodzących z podłoża, takich jak wspomniany już fosfor, a także potas, wapń, magnez i żelazo. Przystosowały się więc do wyciągania tych składników z podłoża w procesach wietrzenia. Głównie dzięki korzeniom. Dość dobrze ten proces poznany jest u roślin naczyniowych i prześledzono jego rozwój w dewonie, kiedy doprowadził do zlodowaceń i drugiego z kolei wielkiego wymierania na granicy fran-famen (np. Retallack, 1997). Napisałem już, że dzięki korzeniom, no właśnie, i dlatego pierwsze mszaki i wątrobowce nie były w ogóle brane pod uwagę, ze względu na brak lub słaby system korzeniowy. Nb. nie miały go też pierwsze rośliny naczyniowe, dlatego kolejne wymieranie mamy dopiero pod koniec dewonu, kiedy lądy porastały już olbrzymie lasy archeopterisowe. Tak więc problem wpływu roślinności ordowickiej na obniżenie poziomu CO₂ pozostawał nierozstrzygnięty z powodu braku kandydatów.

My jednak powróćmy do mchu, podobnie jak Lenton et al. (2012), którzy doszli do wniosku, że warto przyjrzeć się zdolnościom mchu do rozpuszczania podłoża skalnego. Okazało się, że mchy wytwarzają całą gamę kwasów organicznych, które przyspieszają wietrzenie krzemianów, uwalniając z nich mineralne składniki odżywcze typu glin, wapń, żelazo, potas i magnez. Z przeprowadzonych eksperymentów wynika, że szczególnie dobrze szło im na podłożu z andezytu, chociaż z granitami też nieźle sobie radziły.

Kiedy dodano przewidywany efekt wietrzenia krzemianów ordowickich przez mchy do wcześniejszych modeli, okazało się, że poziom CO₂ spadł z 22-krotności do 8-krotności współczesnego poziomu. Czyli wszystko się zgadza. Mech i wątrobowce przyspieszyły mechanizm wietrzenia do tego stopnia, że skończyło się to zlodowaceniem i pierwszym wielkim wymieraniem pod koniec ordowiku.

ps. Dodatek dla dociekliwych: nie chciałem się tu za bardzo rozpisywać o ordowiku, ale historia Ziemi pokazuje, że nawet przy bardzo dużych stężeniach CO₂ możliwe są wielkie zlodowacenia.

Źródła:
Lenton, T., Crouch, M., Johnson, M., Pires, N., & Dolan, L. (2012). First plants cooled the Ordovician Nature Geoscience, 5 (2), 86-89 DOI: 10.1038/ngeo1390

Melott, A., Lieberman, B., Laird, C., Martin, L., Medvedev, M., Thomas, B., Cannizzo, J., Gehrels, N., & Jackman, C. (2004). Did a gamma-ray burst initiate the late Ordovician mass extinction? International Journal of Astrobiology, 3 (1), 55-61 DOI: 10.1017/S1473550404001910

Retallack, G. (1997). Early Forest Soils and Their Role in Devonian Global Change Science, 276 (5312), 583-585 DOI: 10.1126/science.276.5312.583

fot. w nagłówku: P. Smith CC-BY-AS 3.0 http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Moss_on_a_dry_stone_wall.jpg

Czytaj więcej