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

Australijskie słonie

Przeglądając wczorajsze, z 1 lutego 2012 r. wydanie New Scientist natknąłem się na wywiad z Davidem Bowmanem z Uniwersytetu Tasmańskiego w Hobart (brzmi trochę jak z Harry'ego Potera). Wywiad, jak wywiad, dziennikarz pyta, naukowiec odpowiada, niby nic takiego, lecz "inny szczegół wzrok mój przykuł". Bowman uważa, że ludzie powinni wprowadzić do Australii słonie i puścić je żeby się pasły!
Zbaraniałem.. Przecież właśnie Australia to szkolny przykład, jak to ludzie wprowadzili do ekosystemu zwierzęta wcześniej tam nie występujące i skończyło się katastrofą. Fauna Australii zdecydowanie różniła się od reszty świata, prawie w ogóle nie było tam ssaków łożyskowych. Wyjątki stanowiły nietoperze i drobne gryzonie. Królowały torbacze i stekowce.

Wraz z ludźmi pojawiły się zdziczałe psy (dingo), a potem Europejczycy nawieźli jeszcze więcej zwierzyny takiej jak lisy, króliki, jelenie oraz myszy. Wszystko to są w Australii gatunki inwazyjne, zagrażające rodzimej faunie, a w ogólności całemu ekosystemowi australijskiemu. Aż tu nagle jeszcze ktoś wpadł na pomysł sprowadzenia największego współczesnego zwierzęcia lądowego na ten najmniejszy kontynent!

Od pewnego czasu zbieram materiały o gatunkach inwazyjnych i wiem, że jeszcze 20-30 lat temu robiono takie eksperymenty, ale z mniejszymi zwierzętami i z nieodwracalnymi, często opłakanymi skutkami. Wspomnę tylko o rybach, babce byczej Neogobius melanostomus, która pojawiła się w Bałtyku, czy tołpydze białej Hypophthalmichthys molitrix sprowadzonej do USA, żeby wyjadała glony. Postaram się w najbliższym czasie napisać coś o tych, i nie tylko, gatunkach inwazyjnych.
Przystąpiłem więc do lektury wywiadu chcąc wysłuchać argumentów Bowmana.
Oto co naukowiec z Tasmanii proponuje i dlaczego.

Punktem wyjścia dla pomysłu sprowadzenia słoni do Australii są pożary buszu australijskiego. Podobno przyczyną może być trawa, nomen omen, sprowadzona przez człowieka z Afryki, tzw. gamba Andropogon gayanus, z której spożyciem nie radzi sobie fauna australijska. Sawannowe trawsko rozrasta się w zastraszającym tempie, jak to często dzieje się w przypadku gatunków obcych, odpornych na choroby. Ponadto wyschnięta ulega samozapłonom i pożary buszu australijskiego dają się bardzo we znaki Australijczykom. Przypomniano w wywiadzie pożar z 2009 roku, w którym zginęły 173 osoby. I chodzi o to, żeby te słonie (pewnie afrykańskie) zjadły trawę gamba. 


Wszystko to wygląda jak pomysł szalonego chemika, który rozpoczął reakcję i stracił nad nią kontrolę. A teraz chwyta się coraz to potężniejszych środków, żeby ją w końcu zdławić. No bo tak, sprowadzono trawę, żeby obsiać pustynię, potem króliki, żeby zasiedlić te pastwiska, potem lisy, żeby zmniejszyć pogłowie królików, potem okazało się, że trawa sama się zaczęła palić i niszczyć ten łańcuch zależności (i przy okazji co innego). No to co robić?! Sięgamy po największy kaliber - słonie. 


Bowman, żeby nie wyjść na szaleńca proponuje, uwaga: sterylizować słonie i wyposażać je w nadajniki GPS, żebyśmy wiedzieli co porabiają :) Używać mamy też oswojonych słoni i w ogóle, proponuje Bowman, żebyśmy zmienili myślenie i używali zwierząt do zachowania obecnych ekosystemów. Powinno się jeszcze zatrudnić afrykańskich pastuszków, którzy chodziliby za słoniami i pilnowali, żeby te jadły co trzeba, albo ogrodzić trawę gamba elektrycznym pasterzem. Ale to już moje, głupie pomysły.


W dyskusji pod wywiadem, jeden z czytelników przypomniał, że już dawno miano sprowadzić do Australii nosorożce, więc słonie też są OK :)


ps. Tego samego dnia ukazał się też wywiad w Nature (Bowman, 2012).


Źródła:
Bowman, D. (2012). Conservation: Bring elephants to Australia? Nature, 482 (7383), 30-30 DOI: 10.1038/482030a


Wywiad w New Scientist http://www.newscientist.com/article/dn21416-i-think-we-should-let-elephants-loose-in-australia.html

Fot. w nagłówku: Trawa gamba w Burkina Faso, autor: Marco Schmidt CC-BY-SA 2.5 http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Ms_744_obs_natiabouani_02.jpg

Czytaj więcej

Witaminy, wybielacze i początki oddychania tlenowego

Tlen spełnia obecnie jedną z najważniejszych funkcji w świecie żywych organizmów. A właściwie tej grupy organizmów, które korzystają z oddychania tlenowego. Jest jeszcze grupa organizmów beztlenowych i wirusów, ale zostawmy je na razie w spokoju. Znacznie ciekawsze z człowieczego punku widzenia jest oddychanie tlenowe (aerobowe). Ogólnie rzecz biorąc, sam proces jest prosty, polega głównie na utlenianiu węglowodanów (cukrów) oraz tłuszczów i białek w obrębie komórki. W wyniku utleniania uwalniana jest energia w postaci adenozynotrifosforanu (ATP), który komórka wykorzystuje do kolejnych reakcji chemicznych.
Taki typ oddychania jest wydajniejszy energetycznie od oddychania beztlenowego (anaerobowego), dlatego też jest obecnie tak rozpowszechniony wśród wszelkich żyjątek. Ale nie zawsze tak było. Można powiedzieć, że większość dziejów Ziemi związana była z oddychaniem beztlenowym lub z brakiem oddychania. Były to początki życia na Ziemi.
Stężenie tlenu wzrastało w dziejach Ziemi skokowo, podczas tzw. wydarzeń oksydacyjnych. Pierwsze, najstarsze wydarzenie oksydacyjne (ang. GOE - Great Oxydation Event) odbyło się ok. 2.5 mld lat temu (Holland, 2006). A z czym mogło być związane.. poczytajcie.

Żeby dobrać się do początków oddychania tlenowego trzeba było zajrzeć w głąb komórki, gdzie ten proces się odbywa. Szczególną rolę w komórkach wszystkich organizmów, zarówno tych z jądrem (eukariota) jak i bez jądra (prokariota) odgrywają białka.

Ostatnio, Kim et al. (2012) analizowali domeny białek czyli fragmenty białek, które zachowują swą strukturę, po oddzieleniu od reszty białka. Charakterystyczny wygląd i sposób zwijania pozwala na rozpoznanie funkcji poszczególnej domeny białka. Ponadto, takie same fragmenty białkowe mogą w efekcie tworzyć różne białka, które mogą również wymieniać poszczególne domeny białek. Taka wymiana powoduje zatarcie pierwotnej funkcji fragmentu białka, więc naukowcy skupiali się tylko na analizie odpowiednich domen, pełniących tę samą funkcję. Zawężono pole działania do domen białkowych, które powstały w środowisku tlenowym, mając nadzieję na odtworzenie procesu ewolucji oddychania tlenowego.

Żeby dojść do początków oddychania tlenowego posłużono się tzw. zegarem molekularnym, który bazuje na sekwencji zmian w obrębie domeny. Zakładając określoną długość trwania pojedynczej zmiany i zestawiając sekwencję zmian z osią czasu geologicznego, można dojść do momentu utworzenia się domeny. Tak też zrobiono dla domen białkowych biorących udział w procesie oddychania tlenowego.

Okazało się, że jednym z pierwszych produktów oddychania tlenowego wśród organizmów prokariotycznych (czyli bez wyodrębnionego jądra i ewolucyjnie starszych) był pirydoksal czyli pochodna pirydyny i jeden z trzech składników witaminy B₆. Mało tego, ten proces oddychania tlenowego pojawiał się już 2.9 mld lat temu razem enzymem katalazy manganowej. A enzym katalazy rozkłada nadtlenek wodoru (H₂0₂) do tlenu i wody.

Tlen i wodę pewnie kojarzycie, zaś nadtlenek wodoru to nic innego jak znienawidzona, szczególnie przez dzieci, woda utleniona (to 3% roztwór nadtlenku wodoru), perhydrol (ok. 30% roztwór) lub inne wybielacze, np. takie do tkanin czy włosów.

Kim et al. (2012) kombinują, że 2.9 mld lat temu organizmy pozyskiwały właśnie w ten sposób tlen, poprzez rozkład nadtlenku wodoru.

Skąd się brał ten nadtlenek wodoru czyli H₂0₂?
Podobno było go całkiem sporo w efekcie działania silnego promieniowania ultrafioletowego (UV) na ówczesną pokrywę lodową. Właśnie 2.9 mld lat temu notuje się najstarsze znane zlodowacenie na Ziemi (np. Holland, 2006), więc lodu było pod dostatkiem.

Wydaje się, że istnieje dość ścisły związek pomiędzy tym zlodowaceniem a obecnością tlenu na Ziemi. Na początku dziejów Ziemi jej atmosfera była zupełnie pozbawiona wolnego tlenu, podobnie jak oceany, z wyjątkiem niewielkich oaz w płytkich wodach.
Jednak 2.9 mld lat temu niewielki wzrost stężenia tlenu w powietrzu spowodował gwałtowny spadek zawartości metanu atmosferycznego i znaczne ochłodzenie na Ziemi. Stąd cała epoka lodowa.

Działo się to tuż przed nastąpieniem wspomnianego już wielkiego wydarzenia oksydacyjnego (Great Oxydation Event) ok. 2.5 mld lat temu. "Tuż przed" w tym zdaniu oznacza 400 mln lat, ale w skali archaiku, to nie było to aż tak dużo. Holland (2006) szacuje, że ciśnienie tlenu skoczyło wtedy do ok. 0.02 - 0.04 atm (współcześnie jest ok. 0.2 atm), ale jego występowanie wciąż było ograniczone jedynie do płytszych wód.

Ze słabszych stron całego wywodu, wskazać można na fakt, że jak na razie nie ma żadnych dowodów na występowanie w tym czasie perhydrolu, wybielaczy tlenowych czy nadtlenku wodoru w ogólności.

Post dedykuję urugwajskiej kontrolerce parkometrów :)

Źródła:
1. Holland, H. (2006). The oxygenation of the atmosphere and oceans Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 361 (1470), 903-915 DOI: 10.1098/rstb.2006.1838


2. Kim, K., Qin, T., Jiang, Y., Chen, L., Xiong, M., Caetano-Anollés, D., Zhang, H., & Caetano-Anollés, G. (2012). Protein Domain Structure Uncovers the Origin of Aerobic Metabolism and the Rise of Planetary Oxygen Structure, 20 (1), 67-76 DOI: 10.1016/j.str.2011.11.003

Fot. w nagłówku: Autor Esocid CC-BY-SA 2.5 http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Bleach_hawk2.JPG?uselang=pl

Czytaj więcej

Czarny archeopteryks

O archeopteryksie pisałem już w tym blogu kilka razy. To jedna z najbardziej znanych skamieniałości, uchodząca za klasyczny przykład ewolucji. Archeopteryks nosił wspólne cechy gadów i ptaków, a największe zainteresowanie od samego początku badań wzbudzały jego pióra.
Najstarszy szkielet archeopteryksa pochodzi z 1861 roku, ale pojedyncze pióro znaleziono rok wcześniej w słynnych bawarskich wapieniach z Solnhofen datowanych na ok. 150 mln lat temu (późna jura) (Fig. 1). Pióro zupełnie przypomina lotki współczesnych ptaków, stąd też uważa się, że archeopteryks zdolny był do aktywnego lotu, a ponieważ ma także cechy gadzie takie jak kostny ogon i uzębienie, wytypowano go na praptaka. 

Fig. 1. Najstarsze pióro z wapieni z Solnhofen znalezione w 1860 r.

Wśród szkieletów archeopteryksa najcenniejszy wydaje się być tzw. okaz berliński pochodzący z 1876 roku, oznaczony obecnie jako HMN 1880. Ostatnie badania piór pochodzą z okazu oznaczonego MB.Av.100 i wskazują na to, że był upierzony na czarno (Carney et al., 2012). Pióro to porównano z piórami z okazu berlińskiego i stwierdzono, że może jest podobne do tzw. nadlotki dużej pierwszego rzędu skrzydła archeopteryksa.

Fig. 2. Pióro kruka, prawdopodobnie tak
wyglądało pióro archeopteryksa.
Widać stosinę i wyrastające z niej promienie.

W piórze odnaleziono zabarwienie wskazujące na obecność melanosomu, który jest odpowiedzialny za produkcję melaniny. Melanina to ciemny pigment, którego wydzielanie jest pobudzane przez działanie promieni ultrafioletowych. Np. dzięki melaninie uzyskujemy piękną opaleniznę, a mieszkańcy Czarnego Lądu mają jej pod dostatkiem.

Jednak żeby wniosek o wpływie melanosomu na zabarwienie piór archeopteryska mocniej uzasadnić, pióro poddano dogłębnej analizie i obróbce statystycznej wyników, porównując z piórami współczesnych ptaków o barwie brązowej, czarnej, szarej oraz z piórami pingwinów. Okazało się, że pióro praptaka wyraźnie leży w polu czarnych piór, może trochę w pobliżu szarych, ale na pewno nie brązowych czy pingwinich. Wniosek był taki, że na 95% archeopteryks był czarny.

Po dokładnej analizie mikrostruktur pióra stwierdzono, że promienie w skrzydle wyrastające z obu stron stosiny, mają taką samą strukturę jak u obecnych ptaków (Fig. 2). Prawdopodobnie zabarwienie melaniną wzmacniało pióro i wydaję się, że współczesne ptaki odziedziczyły tę cechę po swych jurajskich przodkach.

Jak się okazuje, herb Niemiec, czarny orzeł może mieć najstarszą, 150 000 000 letnią tradycję na świecie. Chyba nie do pobicia. (Żeby zachować naukowy charakter bloga, dodam, że poprzednie zdania należy traktować z przymrużeniem oka)

Chcesz wiedzieć więcej o praptakach, wybierz na górze zakładkę >Ewolucja, a następnie >Ptaki :)


Źródła:
Carney, R., Vinther, J., Shawkey, M., D'Alba, L., & Ackermann, J. (2012). New evidence on the colour and nature of the isolated Archaeopteryx feather Nature Communications, 3 DOI: 10.1038/ncomms1642

Archeopteryks miał czarne pióra http://www.dinozaury.com/2012/02/06/archeopteryks-mial-czarne-piora/
___________________
Fot. w nagłówku: okaz berliński (HMN 1880) Archaeopteryx litographica Autor zdj. H. Raab CC-BY-SA 3.0 Unported License http://en.wikipedia.org/wiki/File:Archaeopteryx_lithographica_(Berlin_specimen).jpg
Fig. 1. Autor: H. Raab CC-BY-SA 3.0 Unported License http://en.wikipedia.org/wiki/File:Archaeopteryx_(Feather).jpg
Fig. 2. Autor: S. Seyfert CC-BY-SA 3.0 http://pl.wikipedia.org/w/index.php?title=Plik:Corvidae_prim_sec.jpg&filetimestamp=20060305090711

Czytaj więcej

SOPA, PIPA, ACTA i wolna kultura

Z moich obserwacji wynika, że cała wrzawa wokół SOPA, PIPA czy ACTA w opinii przeciętnego człowieka sprowadzona została do hasła "chcemy chronić prawa autorskie, a młodzież, która najczęściej łamie te prawa w internecie, chce to zablokować". Przeglądając informacje w polskim internecie jakoś nie natknąłem się na głębszą analizę całego problemu. Może powierzchownie szukałem, a może nie ma w tej chwili czasu na to, żeby dywagować, skoro 26 stycznia ma nastąpić podpisanie przez Polskę ACTA. Pomijam tutaj sprawę nagłośnienia problemu parę dni przed podpisaniem. Takie rzeczy załatwia się wcześniej. Teraz wszyscy przeciwnicy ACTA dążą do zablokowania podpisania umowy.
Ataki hakerskie, piractwo komputerowe, kradzieże własności intelektualnej..po co nam to?

Pomijam kwestię samego sformułowania dokumentu, który w opinii niektórych stanowi podstawę do nadużywania władzy przez właścicieli praw autorskich. Najbardziej spornym punktem jest możliwość zablokowania serwisu internetowego tylko na podstawie doniesienia o podejrzeniu naruszenia praw autorskich, bez decyzji sądu. W praktyce może to oznaczać lawinę wniosków o zamknięcie wielu popularnych serwisów i ich walkę post factum o udowodnienie, że jednak praw nie łamią (co już samo w sobie jest naruszeniem zasady domniemania niewinności).
Ale nie o tym chcę napisać.

Problem jest szerszy i boję, że spór o ACTA zamieni się w wojnę pomiędzy piratami komputerowymi a właścicielami majątkowych praw autorskich. Niepotrzebnie, bo nie o to idzie.

Problemów związanych z ACTA jest sporo, ja skupię się na tych, moim zdaniem, najważniejszych, o których nie wspomina się (z dłuższym wstępem).
Tytułem wstępu problem, najłatwiejszy chyba do nakreślenia, czyli sama kwestia praw autorskich, tzw. copyright (potraktujmy razem prawa autorskie i majątkowe).
Idea praw pojawiła się wraz z wynalezieniem druku, czyli technologią, która pozwalała na wielonakładowe wydania. Nastąpiła szybka komercjalizacja rynku. Coś co przedtem powstawało latami za grubymi murami klasztorów, teraz trafiło pod strzechy. Później pojawiła się prasa, masowa książka i pojawiła się konkurencja. Wcześniej dzieciom na dobranoc opowiadano bajki oparte na wolnej licencji, potem za te bajki spisane przez człowieka z nazwiskiem i wydrukowane, trzeba było już płacić.

Kolejną grupą, która zaczęła się domagać zabezpieczenia swojej kasy była grupa związana z muzyką. W XX w zaczęto na wielką skalę dystrybuować muzykę i czerpać z tego ogromne zyski powstały olbrzymie koncerny i zaczęło się odpowiednie zabezpieczanie praw autorskich. Jeśli wcześniej Janko Muzykant coś tam sobie niewinnie brzdąkał ze słuchu, teraz musiał mieć się na baczności, bo nie miał pewności czy nie podsłuchał jakiegoś zastrzeżonego utworu muzycznego. Mogło to godzić w zyski koncernów muzycznych.

Wtedy jeszcze ostała się wolna grupa malarzy, ale i oni zorientowali się, że zrodziła się X muza czyli film poprzedzony narodzinami fotografii. Znów można było na wielką skalę kopiować i dystrybuować obrazy (w tym ruchome) i zarabiać na tym olbrzymie pieniądze. W dobie globalnej gospodarki zdjęcia z Nowego Jorku można spotkać wszędzie.

Z konkurencją można walczyć na różne sposoby, ale najlepiej walczy się na argumenty prawne. Jak widać prawa autorskie chroniły masowy rynek sprzedaży zapewniając posiadaczom tych praw odpowiednie zyski. Wynika z tego, że za większością praw autorskich stoi olbrzymia kasa, związana z upowszechnianiem się technik powielania. Czy dobrze, czy źle to już nie moja sprawa. Jeśli ktoś coś sprzedaje, to można to kupić lub nie. Kraść nie można. Kradzież zawsze pozostanie kradzieżą.

W dobie internetu takich kradzieży i zarabiania na cudzej własności jest mnóstwo. I temu należy się przeciwstawiać. Pomijam fakt skąd to się wzięło i dlaczego było tolerowane od początku.
Ale właśnie teraz trzeba zadać sobie pytanie, czy internet nie zmusza nas do wypracowania zupełnie innych sposobów dzielenia się zdobyczami szeroko pojętej sztuki, kultury, nauki?
Czy prawa autorskie nie są narzędziem do potrzymania monopolu na kulturę i sztukę przez wielkie korporacje showbiznesu?

Czy prawa autorskie w ogóle chronią sztukę przed upadkiem?
Nie.
One bronią dochodu generowanego przez tę sztukę.
Czy sztuka umarłaby gdyby przestano przestrzegać praw autorskich?
Nie. Wprost przeciwnie, rozwinęła by się.
Czy van Gogh malował bo chciał się wzbogacić? Czy rysunki naskalne odbito ze ścian i sprzedano w paleolicie?
A co z architekturą? Czy każą nam płacić za patrzenie na dzieło sztuki architektonicznej?
Czy przywołany już Janko Muzykant grał, bo myślał o pieniądzach?
Nie.
Wszystko to, sztuka, kultura, filozofia wynika z wewnętrznej potrzeby człowieka.
Sztuka była, jest i będzie, niezależnie od praw autorskich.
To samo dotyczy nauki.
Nie tędy droga.

Richard Stallman, apostoł wolnego oprogramowania

Droga, która powinniśmy pójść nazywa się WOLNA KULTURA (Free culture movement). Ruch ten powstał w 1998 roku, jako sprzeciw przeciwko przedłużeniu przez Kongres USA czasu trwania praw autorskich o kolejne 20 lat. Przykładem lobby finansowego niech będzie wytwórnia Walta Disney'a, która już raz przedłużyła sobie prawa do Misia Puchatka i Myszki Miki. Za duży przynosiły dochód, żeby kto inny nabijał sobie kabzę. I pewnie przedłuży po raz kolejny, jeśli dobrze posmaruje, gdzie trzeba.
Free culture jest rozwinięciem idei otwartego oprogramowania, a jego najbardziej znanym przejawem jest licencja Creative Commons.
Jakoś nikt przy okazji ACTA nie wspomniał o Wolnej Kulturze i Creative Commons, z której licencji korzysta m.in. Wikipedia. Z grubsza polega to na tym, że korzystanie z materiałów źródłowych do celów niekomercyjnych jest dozwolone pod warunkiem podania autora tych źródeł.

Jeśli jesteś za wolnością przekazu, wolnością sztuki, nauki i kultury musisz przejść na stronę Wolnej Kultury, na stronę open source. Innej drogi nie ma.
Jeśli to nie nastąpi czekają nas kolejne restrykcje, zmiany prawa, dyktat korporacji i monopolizacja rynku.
Nie bójce się o upadek sztuki. Nie upadnie.
Śledźcie rozwój wolnego oprogramowania i wolnej kultury. Nikt nie każe Wam kupować ani kraść. Jesteście wolni i nie dajcie się zniewolić.

ps. Zainteresowanych innym podejściem do sprawy odsyłam do blogu Rafała Nic prostszego i dyskusji do posta http://nicprostszego.wordpress.com/2012/01/25/co-probuje-osiagnac-grupa-anonymous-i-czemu-popieram-acta

Kilka linków związanych z wolnością:
Free Culture Movement http://en.wikipedia.org/wiki/Free_culture_movement
Wolna muzyka - Serwis Jamendo http://www.jamendo.com/pl/
Free software http://en.wikipedia.org/wiki/Free_software
Open Clipart http://openclipart.org/
ACTA na wikipedii http://pl.wikipedia.org/wiki/Anti-Counterfeiting_Trade_Agreement

fot. w nagłówku: David B. Lyons Public Domain

Czytaj więcej

Zagłuszanie oceanu

Toń wodna, głębia oceaniczna kojarzy się nam z ciszą. Motyw tonięcia, zanurzania się, opadania na dno często łączony jest z odcięciem od dźwięku. Prawdę mówiąc, większość z nas tak wyobraża sobie świat głucho-niemych, jak świat pod wodą, gdzie nie można mówić i słuchać. Pamiętacie Wielki błękit Luca Bessona?
Nic bardziej mylnego. Od początku swego istnienia ocean wypełniony jest dźwiękiem. Rozchodzą się w nim fale dźwiękowe wywołane przez procesy geologiczne, takie jak trzęsienia ziemi, wybuchy wulkanów. Do tego dochodzą głosy zwierząt takich jak wieloryby, delfiny, kałamarnice czy krewetki. Głosy te słychać było w całym oceanie od wielu milionów lat. Ostatnio jednak w morzach i oceanach panuje prawdziwy harmider.

Domyślacie się już pewnie, że to sprawka człowieka. I macie rację. Używanie silników okrętowych, łodzi motorowych i wszelkiej maści hałasujących urządzeń zaczęło skutecznie zagłuszać naturalne odgłosy oceanu. Nie wspominając o eksploatacji złóż węglowodorów z dna oceanu...
Wyobraźcie sobie, że w oceanie pozbawionym dieslowskiego hałasu, głos płetwala błękitnego rozchodził się na odległość ponad 1500 mil morskich (prawie 2800 km). Czyli tak jak z Warszawy do Madrytu (do Moskwy jest tylko 1150 km)!
Obecnie jednak płetwale z trudem słyszą się z odległości 150 km.

Wieloryby, delfiny i foki używają dźwięków aby komunikować się między sobą, znajdować pożywienie i ostrzegać przed niebezpieczeństwem. Walenie mają bardzo słaby wzrok i kiepski węch. Ich jedynym sposobem na budowanie sobie przestrzennego obrazu otoczenia jest echolokacja. Używają dźwięku podobnie jak to czynią nietoperze. Generalnie, fiszbinowce wydają dwie grupy dźwięków: jedne służące echolokacji, inne komunikacji.

Konwersacje humbaków (długopłetwców, Megaptera novaeangliae) często porównywane są do śpiewu, gdyż zawierają regularną frazę, która powtarza się rytmicznie, niczym refren. Humbaki potrafią śpiewać przez wiele godzin, wydmuchując powietrze przez masywne otwory nosowe (nie mają strun głosowych). Ale humbaki rozwinęły także system specyficznych dźwięków, z których korzystają w określonych, powiedzmy, sytuacjach towarzyskich. Zidentyfikowano dźwięki wydawane przez dorosłego osobnika w otoczeniu młodych typu "tutaj jestem, płyńcie za mną". Dźwięki samców typu "szukam żony" oraz typu "Ta samica przede mną to moja żona". A także dźwięki samicy wołającej swoje dzieci typu "Przypłyńcie już, obiad gotowy". Co ciekawe, każda samica ma własny głos, rozpoznawany tylko przez jej dzieci (Dunlop et al., 2010). Obserwacje fiszbinowców pozwalają zrozumieć kompleksową ewolucję systemu komunikacji dźwiękowej (Kaplan, 2008).

Nasze morskie ssaki potrafią wydawać bardzo niskie dźwięki o częstotliwości już od 10 Hz do 31 kHz. Część z nich, poniżej 16 Hz, to infradźwięki niesłyszalne dla ucha ludzkiego, które słyszy w przedziale od 20 Hz do 20 kHz. Trzeba jeszcze pamiętać, że w wodzie dźwięki rozchodzą się prawie 5 razy szybciej niż w powietrzu, ok. 1.5 km/s.

Spektrogram dźwięków wydawanych przez humbaka (fot. spyrogumas CC-AS-A3.0 Unported License)

Hałas generowany przez człowieka rozbija zupełnie sieć powiązań socjalnych morskich ssaków. Np. humbaki nie są w stanie dostatecznie dobrze się rozumieć, ani wynaleźć innego skutecznego mechanizmu porozumiewania się. Wydaje się, że jest to jedno z największych zagrożeń dla tych morskich ssaków. Większe od zanieczyszczenia wód czy zmian klimatycznych. Te zwierzęta są po prostu oszałamiane przez kakofonię dźwięków ludzkich urządzeń morskich.

Przyszedł czas na to, żeby zastanowić się jak bardzo człowiek hałasuje w wodzie oraz w jaki sposób przyczynia się to zgubnych w skutkach grzęźnięć wielorybów na piaskach plażowych.
NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) rozpoczęło monitoring podwodnego hałasu, którego następnym krokiem będzie opracowanie technologii, która będzie tłumiła niepożądane dźwięki. Na pierwszy ogień pójdą wielkie morskie kontenerowce, szczególnie uciążliwe dla waleni. Potem planuje się wyciszyć urządzenia platform wiertniczych pracujących na szelfach morskich. Nie podjęto chyba jeszcze decyzji co do sonarów łodzi podwodnych, które też nieźle dają się we znaki wielorybom.

Ostatecznie oczekuje się nowych uregulowań prawnych, które będą brały pod uwagę także hałas generowany przez urządzenie pracujące na morzu.

Dedykuję ten post Agacie O. (za jej aktywność w fanklubie) oraz wszystkim Dziadkom z okazji Dnia Dziadka (może zrobi im się trochę raźniej, że nie tylko oni są zagłuszani).

Źródła:
1. Dunlop, R., Cato, D., & Noad, M. (2010). Your attention please: increasing ambient noise levels elicits a change in communication behaviour in humpback whales (Megaptera novaeangliae) Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 277 (1693), 2521-2529 DOI: 10.1098/rspb.2009.2319

2. Kaplan, M. (2008). Marine biologists interpret whale sounds Nature DOI: 10.1038/news.2008.984

3. NOAA Ocean Explorer http://oceanexplorer.noaa.gov/edu/learning/13_ocean_pollution/activities/noise_pollution.html

[EDIT] 4. Melcón, M.L. et al., 2012. Blue whales respond to anthropogenic noise PLoS ONE 7 (2): e32681 http://www.plosone.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pone.0032681 (artykuł ukazał się już po opublikowaniu wpisu. Podziękowania dla Tomasza Skawińskiego za link)

5. Fot. w nagłówku: Śpiewające humbaki NOAA Public Domain

Czytaj więcej

Dzień babci, czyli po co kobietom menopauza?

Jak już zauważyłem przy okazji dywagacji nad fenomenem kobiecego orgazmu, kobiety pełne są tajemnic, sprzeczności, a nawet niedorzeczności. I to przez całe życie. Jedną z tych tajemnic jest kobieca menopauza, zwana również klimakterium bądź przekwitaniem. Dla kobiet oznacza to zanik cyklu miesiączkowego (jajeczkowania) czyli utratę zdolności do zajścia w ciążę. I na tym właśnie polega tajemnica kobiet. Zatrzymanie jajeczkowania i bezpłodność, na długo przed zakończeniem aktywności fizycznej u człowieka, jest wyjątkowa na tle innych gatunków. Właściwie tylko delfiny z gatunku grindwal krótkopłetwy (Globicephala macrorhynchus) i słoń azjatycki (Elephas maximus) mogą poszczycić się menopauzą podobną do kobiecej.
Skoro więc klimakterium jest takim wyjątkiem wśród ssaków, to po co kobietom menopauza?

Zacznijmy od tego, że menopauza występuje u wszystkich kobiet, niezależnie od kultury, kraju, szerokości geograficznej itp. Co ciekawe, wszystkie kobiety doświadczają jej w okolicach 50 wiosny życia. Zatem obecnie, w krajach cywilizacji zachodniej, pozostaje im jeszcze ok. 30 lat do przeżycia. Co tu robić z tą resztą życia, skoro mężczyzna w tym wieku zachowuje swoje funkcje rozrodcze, a kobieta już nie? Czy była jakaś korzyść ewolucyjna, która spowodowała, że w przeszłości ta cecha u kobiet się upowszechniła na tyle, że jest obecnie jedyną opcją?
Zastanówmy się jak powstało klimakterium i jakie przynosi korzyści.

Skąd się wzięła menopauza?
Ogólnie rzecz biorąc menopauza mogła pojawić się z jakiegoś powodu lub bez powodu, czyli przez przypadek jako efekt uboczny.
Pierwsza teoria powiada, że tym powodem był sukces reprodukcyjny naszych prapra...babć u których występowało klimakterium (teoria adaptacyjna), czyli, że kobiety z menopauzą miały ogólnie więcej dzieci, które dożywały wieku rozrodczego, i z pokolenia na pokolenie zdolność do przekwitania występowała coraz częściej, itd. aż do 100% nasycenia populacji.
Druga teoria, tzw. teoria efektu ubocznego, twierdzi, że menopauza pojawiła się przy okazji jakiejś innej cechy ewolucyjnej. Wskazuje się, że tą cechą może być wydłużenie się długości życia kobiet. Po prostu, kobiety zaczęły dożywać do klimakterium. Co im się wcześniej nie udawało. Słabością tej teorii jest to, że wydłużyła się także długość życia mężczyzn, mimo to zachowali oni zdolność do płodzenia dzieci w przeciwieństwie do kobiet (przynajmniej teoretycznie). Poza tym, dlaczegóż to kobieta staje się bezpłodna zachowując jeszcze przez długie lata sprawność fizyczną? Tego teoria produktu ubocznego nie potrafi wytłumaczyć.

Efekt uboczny?
Z teorią efektu ubocznego mogła wiązać się presja selekcyjna na kobiety wydłużająca ich życie, aż w końcu zaczęły dożywać klimakterium. Według tego wyjaśnienia, długie życie po menopauzie przynosi więcej korzyści niż krótki okres płodności. Zakłada się, że sukces reprodukcyjny mierzy się miarą opieki nad wydanym już wcześniej na świat potomstwem czyli relacją matka-dziecko. Słabością tego założenia jest znowu trudność w wytłumaczeniu czemu faceci żyją prawie tak samo długo i wciąż mogą zapładniać. Poza tym, dlaczego selekcja nie spowodowała wydłużania się okresu płodności kobiety wraz z wydłużeniem się długości życia kobiety?
Wydaje się, że maksymalna oczekiwana długość życia człowieka, 70-90 lat, nie zmieniła się od 100 tys. lat. Z obserwacji współczesnych ludów kultur łowiecko-zbierackich wynika, że długość życia kobiet po menopauzie jest porównywalna z tzw. kulturami zachodnioeuropejskimi. I tak pewnie jest już od 100 tys lat, że kobiety po klimakterium mogą żyć jeszcze 30-40 lat (prawie drugie tyle, ile przed przekwitaniem).

Słonice indyjskie też przechodzą menopauzę
(fot. rkimpeljr CC-AS-2A Generic License)

Menopauza wykazuje jednak szereg cech, które sprawiają, że można ją uważać za efekt doboru naturalnego czyli powracamy do pierwszej teorii adaptacyjnej, mówiącej, że pojawiła się z jakiegoś powodu. Po pierwsze, występuje u wszystkich kobiet, które dożywają odpowiedniego wieku. Po drugie, dlatego, że pojawia się na długo przed obniżeniem się ogólnej sprawności fizycznej kobiety. I po trzecie, właśnie dlatego, że pojawia się tylko u kobiet.

Dobór naturalny, jednak
Najbardziej popularna teza wskazująca na pojawienie się menopauzy poprzez działanie doboru naturalnego to tzw. hipoteza babci. Wg niej menopauza u kobiet sprawia, że może się ona poświęcić wychowaniu swoich wnuków, wspierając ich matkę, co spowodowało, że spadła śmiertelność kobiet w ciąży i wzrosła szansa dla dzieci na dożycie do wieku rozrodczego. Dotyczyło to szczególnie tzw. późnych dzieci urodzonych przez kobiety w średni wieku, które mogły nie doświadczyć odpowiednio dużo matczynej opieki. Ponadto, w przypadku śmierci ojca, kobieta przed menopauzą, mogła spodziewać się zalotów nowego mężczyzny, którego pojawienie się często odbywało się ze szkodą dla jej dotychczasowych dzieci. Nowy men nie był zainteresowany inwestowaniem w cudze dzieci. Kobieta po menopauzie, nie była już tak atrakcyjna dla samca-reproduktora, mogła więc bezpiecznie poświęcić się dzieciom i wnukom.
Uzupełnieniem hipotezy babci jest hipoteza nieobecnego ojca. Najczęściej nieobecność wiązana jest z przedwczesną śmiercią ojca, która powodowała wzrost opieki macierzyńskiej kompensujący brak ojca. Zatem kobieta traciła zainteresowanie posiadaniem nowego potomstwa, skoro więcej czasu musiała poświęcać dotychczasowemu.

Dlaczego faceci oglądają się za młodymi dziewczynami?
Człowiek jest wyjątkowy także pod jeszcze jednym względem. Atrakcyjność kobiet związana jest z ich wiekiem. Nie ma co się oszukiwać. Wszystkim mężczyznom, niezależnie od wieku, podobają się młode kobiety. Najlepiej żeby były grubo przed trzydziestką. Wiadomo też, że każda kobieta skrzętnie ukrywa pierwsze zmarszczki, będące oznaką starzenia się.
Preferencje te są konsekwencją pojawienia się menopauzy. U zwierząt nie ma to takiego znaczenia. Teoretycznie każda samica jest płodna, więc można zainwestować w nią, oczekując potomstwa. U ludzi warto zainteresować się młodymi, gdyż takie mają większą szansę na potomstwo, które samo dożyje wieku rozrodczego. Statystka pod tym względem jest nieubłagana. Im młodsza kobieta, tym szanse są wyższe: młoda kobieta produkuje więcej jajeczek podczas owulacji; cechuje się wyższą płodnością; występuje u niej mniejsze ryzyko powikłań ciąży, wad genetycznych płodu; no i ma przed sobą więcej lat płodnych.
Z kolei atrakcyjność mężczyzn może rosnąć z ich wiekiem. Ryzyko wczesnego zgonu starszego faceta jest niwelowane poprzez jego zdobyty status społeczny, doświadczenie, nabyte umiejętności itp.
Parafrazując, u kobiet liczy się wiek, u mężczyzn - wypchany portfel.
Te prawidłowości, poparte statystykami porzuceń kobiet w średnim wieku przez mężczyzn, którzy wolą młodsze kobiet, są już wręcz stereotypowe.
Mechanizm więc jest taki, że kobieta w średnim wieku może czuć się zagrożona odejściem mężczyzny i zanikiem opieki ojcowskiej nad dziećmi. Menopauza w pewnym stopniu rozwiązywała ten problem, bo pojawiły się kobiety nie zainteresowane posiadaniem własnych dzieci, a na tyle sprawne, że mogły pomóc opuszczonej kobiecie w wychowaniu jej pół-sierot przez wiele lat. Czyli nasze kochane babcie.
Mało tego, u Papuasów z Nowej Gwinei, istnieje zakaz zachodzenia w ciążę kobietom, które już zostały babciami. Taka sztuczna, ustawowa menopauza. Jeśli jesteś babcią z Nowej Gwinei i masz jeszcze owulację, biada Ci jeśli zajdziesz w ciążę.

Powyższe wnioski sprawdzają się we wszystkich kulturach ludzkich na całym świecie. Dla przykładu Amerykanie żenią się z kobietami o prawie 3 lata młodszymi onieswojed siebie i umierają prawie 6 lat wcześniej (opuszczają je). Czyli w sumie prawie 9 lat różnicy w średniej długości życia. Podsumowując, mężczyzna inwestuje w młodą kobietę, a ta w obawie o odpowiednie wychowanie dzieci przechodzi menopauzę zanim on odejdzie.
Patrząc na to nieco z boku, wygląda to błędne koło zależności damsko-męskich, ale optimum okresu płodności dla kobiet zostało już chyba wypracowane, stąd wszystkie one, na całym świecie przechodzą menopauzę mniej więcej w tym samym wieku.

A teraz: Drogie Babcie, jesteście kochane, niezależnie od tego co Was skłoniło do przekwitania. Wszyscy wiemy jak wiele Wam zawdzięczamy i dziękujemy za tę strategię, która doprowadziła do powstania tak wspaniałej instytucji jaką jest babcia.

Z okazji Dnia Babci i z obiecaną dedykacją dla Joli Sz.

Źródła:
1. Kuhle, B. (2007). An evolutionary perspective on the origin and ontogeny of menopause Maturitas, 57 (4), 329-337 DOI: 10.1016/j.maturitas.2007.04.004

2. Peccei, J.S. (1995). The Origin and Evolution of Menopause: The Altriciality-Lifespan Hypothesis Ethology and Sociobiology, 16, 425-449

Fot. w nagłówku: Stanisław Wyspiański Macierzyństwo 1905 Public Domain

Czytaj więcej

Wyobraź sobie świat bez wolnego dostępu do nauki

Wyobraź sobie świat bez wolnego dostępu do wiedzy, nauki, kultury... Już?
Poczytaj co o tym myślą SOPA i PIPA ---> (link)

Czytaj więcej