Sztuka rozłupywania orzecha

Niektóre naczelne, by rozbić orzecha, potrafią posługiwać się narzędziami. Są przy tym zręczne i precyzyjne.

Tak brzmi myśl przewodnia nowych badań prowadzonych na populacji kapucynek w Brazylii. Badania te pokazują podobieństwa między strategiami rozłupywania orzechów przez ludzi i przez małpy. Zarówno ludzie jak i ci małpi spryciarze, poświęcają czas i cierpliwość, by umieścić orzechy w takim miejscu, aby leżały stabilnie (jakby na kowadle). Tak dobierają swoje kowadła, by przekąska nie stoczyła się, a zarazem można było ją uderzyć. Dopiero po dobraniu odpowiedniego kowadła, z wykorzystaniem dużego kamienia, przystępują do rozbijania skorup skrywających smakołyki. Kamień też nie jest pierwszą lepszą skałką. Przecież dobry młot musi być odpowiednio ciężki i ma dobrze leżeć w dłoniach. No jak widać na poniższym filmiku, finezji kapucynkom nie brakuje.

Capuchin Monkey Nut Cracking Tool Use

Finezji w korzystaniu z dostępnych wokół narzędzi (kamieni, gałęzi itd.) nie brakowało również naszym przodkom. Takie zdolności mogły być prekursorem ludzkich umiejętności dostosowywania narzędzi do różnych okoliczności i korzystania z nich w rozmaitych warunkach.

A tak przy okazji, skoro mowa o finezji i sztuce rozłupywania orzechów, specjalnie dla Was, nowa zmałpczona wersja „Dziadka do orzechów”. -> Monkey nuts

Nekrofilia wśród ropuch

Na czasie trwania godów żab i ropuch, w stawach dochodzi do najróżniejszych romansów, przepychanek, a także do nieumyślnego spowodowania śmierci partnerki. Wszystko po to, by przekazać swoje geny następnemu pokoleniu.

Samce tych płazów rywalizując o samice biorą udział w prawdziwym wyścigu szczurów, przepychając się wokół kochanki, by znaleźć się jak najbliżej jej ( w zasadzie to na niej). Czasami niestety dochodzi do tego, że podczas zalotów amanci zatapiają swoją partnerkę. Normalnie po uśmierceniu samicy raczej nie ma już większych szans na potomstwo, Jednak samce ropuch z gatunkuRhinella proboscidea potrafią ominąć ten problem.

W trakcie badań na terenie Rezerwatu Leśnego Adolfa Ducke, zaobserwowano, że ponieumyślnym spowodowaniu śmierci samicy, samce chwytały ciało nieszczęśnicy i regularnie naciskając jej brzuch, wyciskały z niej skrzek. Następnie zapładniały go jak gdyby nigdy nic. Embriony, z tak wydobytego i zapłodnionego skrzeku, rozwijały się całkiem normalnie.

Thiago Izzo z Narodowego Instytutu Badań nad Amazonią, prowadzący badania nadRhinella proboscidea, nazywa to zjawisko funkcjonalną nekrofilią. Wprawdzie przypadki nekrofilii zaobserwowano już wcześniej u innych zwierząt, np. pingwinów czy kaczek krzyżówek. Są to jednak pojedyncze incydenty, a wśród opisywanych żab nekrofilia jest regułą. Izzo podejrzewa, że ten rodzaj swoistej walki o przekazanie genów może być powszechny u reszty gatunków, u których obserwujemy eksplozywny rozród ( w jednym miejscu spotykają się setki podekscytowanych przyszłych rodziców).

Dzięki takiej strategii, materiał genetyczny nieżywej samicy zostaje przekazany dalej, a samce mają okazję zostać ojcami. Można zatem śmiało powiedzieć, że w przyrodzie nic się nie zmarnuje.

Dokładniej na Not Exactly Rocket Science.

Uśmiech w stronę bakterii

Chcemy mieć uśmiech jak z reklamy. Nasi prehistoryczni przodkowie wprawdzie reklam nie oglądali, nie używali też pasty do zębów, nici dentystycznej ani żadnych płynów do płukania ust. Mimo tego ich zęby miały się całkiem dobrze, język prawdopodobnie też nie narzekał.

W Nature opublikowano artykuł, w którym Alan Cooper, dyrektor Australijskiego Centrum Badania Starożytnego DNA (Australian Centre for Ancient DNA, ACAD), przedstawia wyniki badań, które przeprowadził, wraz ze współpracownikami, na 34 prehistorycznych ludzkich szkieletach. Okazało się, że dieta, która od tamtych czasów uległa diametralnej zmianie, wpłynęła na bakterie znajdujące się w naszej jamie ustnej.

34 „ochotników” biorących udział w badaniu, zazwyczaj żywiło się mięsem, czasem jakimiś warzywami, dorzucając do tego orzechy. Nasze dzisiejsze menu ucieka raczej w stronę węglowodanów różnego typu. To spowodowało, że z biegiem lat złe drobnoustroje, będące w komitywie z cukrami, zaczęły wypierać te dobre, które z kolei są sojusznikami mięsa. Wiadomość ta do dobrych nie należy. Przewaga szkodliwych dla nas bakterii, nad korzystnymi, powoduje, że w naszej jamie ustnej, w zasadzie cały czas urzęduje sobie choroba.

Taki stan rzeczy nie dotyczy tylko tej części naszego ciała. Niekorzystny stosunek mikrobów nas zamieszkujących, może prowadzić do otyłości, cukrzycy, a nawet chorób serca.

Według Coopera, aż 90 procent komórek naszego organizmu to właśnie bakterie. Twierdzi też, że za często jesteśmy egoistami i zapominamy o naszych mikro-znajomych. Dlatego zamiast ciągłego szorowania zębów (chodzi mi o przesadnie częste mycie i płukanie zębów różnymi specyfikami), powinniśmy zadbać o nasz mikrobiom, który w dobie dzisiejszej medycyny można zarówno kontrolować jak i leczyć.

Na stronie National Public Radio możemy przeczytać rady Cooper’a dotyczące dbania o nasz mikrobiom. Badacz sugeruje, że jednym ze sposobów przywrócenia zdrowszego, bardziej zrównoważonego stosunku zamieszkujących nas bakterii, może być wyrzucenie z lodówki tych wszystkich przetworzonych węglowodanów i zastąpienie ich dietą zbliżoną do menu naszych przodków. Jednym słowem (albo dwoma) – więcej mięsa.

Stara ale jara

W 1956 roku, amerykański ornitolog Chandler Robbins, brał udział w projekcie, mającym związek z wielokrotnymi wypadkami dużych ptaków morskich, zderzających się z samolotami marynarki. Jednym z elementów tego programu było obrączkowanie ciemnolicych i czarnonogich albatrosów. Wśród nich znalazła się Wisdom – samica albatrosa ciemnolicego (Phoebastria immutabilis). Miała wówczas, co najmniej 5 lat (wiek, w którym ten gatunek ptaków zaczyna się rozmnażać). Badacze nie wiedzieli wówczas, że za pół wieku znów ja zobaczą.

W 2002 r. Chandler postanowił ponownie odwiedzić rezerwat. Chciał rzucić sobie okiem na losy swoich podopiecznych. Zrobiono więc przegląd przez maksymalną, możliwą do złapania, liczbę ptaków. Wśród nich była dawna znajoma badacza – Wisdom. Skrzydlata dama świetnie sobie radziła i w ogóle nie dawała po sobie poznać, że ma już ok 51 lat. Dziś ma na swym koncie aż 62 przelatane wiosny, którym zawdzięcza zdobycie tytułu najstarszego dziko żyjącego ptaka na świecie.

Co prawda duże ptaki cechują się wyższą przeżywalnością niż te mniejsze, ale przeżyć 62 lata to naprawdę nie lada wyczyn. Do tego, jak się okazało, właśnie wykluło się prawdopodobnie 35 pisklę w życiu Wisdom. Najwyraźniej samica próbuje obalić stereotyp, że w wieku 62 lat można zostać co najwyżej babcią .

Mimo, że problem zderzeń z samolotami od jakiegoś już czasu nie dotyka albatrosów z rejonu Obszaru Chronionego Wysp Midway (Midway Atoll National Wildlife Refuge), to pojawiły się nowe zagrożenia. Należą do nich między innymi ołów z farb oraz plastik. Tych i podobnych im odpadów, pływa na morzu coraz więcej. Problem stanowią pelagiczne sieci, w które bezpowrotnie zaplątują się albatrosy, próbujące złapać ryby w nich uwięzione. Jeśli nic z tym nie zrobimy to zapewne kolejne pokolenia Phoebastria immutabilis nie będą już tak długowieczne jak Wisdom.

Na stronie National Geographic możecie przeczytać więcej o 62 letniej królowej przestworzy.

Wyhodujmy serce

Możecie wierzyć lub nie, ale naukowcom udało się wyhodować z komórek macierzystych ludzkie organy, które nadają się na przeszczep. Dwa lata temu np. mężczyźnie wszczepiono nową tchawicę, gdyż stara została zniszczona przez nowotwór.

Obecnie trwają prace nad wyhodowaniem serca, co jest nie lada wyzwaniem. Ta, ważna dla naszego organizmu pompa krwi, rośnie już w zaciszu laboratorium. Do tego celu użyto rusztowania, wykonanego z odpowiednich biomateriałów, które pozwolą komórkom macierzystym na przemianę w kardiomiocyty – komórki będące podstawą mięśnia sercowego.

Mimo, że już wcześniej w medycynie stosowano kardiomiocyty otrzymane z ludzkich zarodkowych komórek macierzystych (podawano je np. po ataku serca, gdyż poprawiały działanie organu i stan chorego), to stworzenie z nich ludzkiego serca, budzi w niektórych środowiskach etyczne wątpliwości.

By ten problem ominąć, postanowiono użyć innych niż zarodkowe komórek macierzystych.  Pomysł wiąże się z partenogenezą, inaczej dzieworództwem. W 2007 r. naukowcy, przy użyciu specyficznych substancji chemicznych, wywołali u ludzkich komórek jajowych proces naśladujący zapłodnienie. Dzięki niemu powstały partenogenetyczne komórki posiadające takie same właściwości, jak te zarodkowe. Różni je to, że się dalej nie rozrastają. Nowo powstałe komórki są podobne do uzyskanych od zarodków pluripotencjalnych komórek macierzystych, co oznacza, że ​​są w stanie rozwinąć się w różne typy komórek, w tym w kardiomiocyty.

Niemieccy badacze wypróbowali już ten trick na mysich komórkach. Ich badania powiodły się, więc miejmy nadzieje, że i mięsień ludzkiego serca uda się wyhodować z partenogenetycznych komórek macierzystych.

Zwróćmy uwagę na to, że w samych Stanach Zjednoczonych, na przeszczep serca czeka 3000 ludzi. Dodajmy do tej listy pozostałe państwa. Zatem mamy to do czynienia ze sprawą życia i śmierci tysięcy ludzi.

Oczywiście oprócz samego wyhodowania poprawnie działającego serca, istnieje szereg dodatkowych problemów do rozwiązania. Naukowcy jednak pracują nad nimi, a ja szczerze trzymam za nich kciuki.

Zainteresowanych tematem odsyłam do Growing New Hearts Without Using Embryonic Stem Cells oraz Virgin birth: engineered heart muscle from parthenogenetic stem cells.

Łamigłówki

Nie wiem jak Wy, ale ja, będąc dzieckiem, uwielbiałam rozwiązywać różne łamigłówki. Pamiętam, jaką satysfakcję dawało mi ułożenie całego kompletu puzzli lub rozwiązanie krzyżówki.

Live Science donosi, że w American Journal of Primatology opublikowano dziś artykuł, który pokazuje, że podobnie jest z szympansami – czerpią radość z gier. Okazało się, że wcale nie potrzebują zachęty do tego, by zmierzyć się z tego rodzaju zadaniami. Same znajdują motywacje do rozwiązywania zagadek i grania.

Naukowcy wzięli na celownik sześć szympansów z Zoological Society of London’s Whipsnade ZOO. Opiekunowie podali zwierzętom grę zrobioną z rurek hydraulicznych. Wewnątrz sieci rurek znajdowały się dwie czerwone kostki do gry. Szympansy miały za zadanie dowiedzieć się, w które otwory włożyć patyk, by zmienić kierunek spadania kostki tak, aby ta znalazła się przy wylocie. Wymyślona gra oparta była na czynnościach, z jakimi szympansy mają do czynienia na co dzień, w naturalnym środowisku – wyciąganie smakowitych termitów z ich kopców.

Następnie zwierzętom dano taką samą grę, lecz tym razem zamiast kostek, do rur włożono orzechy brazylijskie. W tym przypadku, za prawidłowe rozwiązanie łamigłówki, szympansy dostawały nagrodę w postaci orzechowej przekąski. O dziwo, nie odnotowano żadnych znaczących różnic w zapale graczy biorących udział w doświadczeniu.

Fay Clark z Zoological Society of London, przeprowadzający doświadczenie powiedział, że takie zachowanie zwierząt mocno sugeruje, iż po prawidłowym rozwiązaniu zagadki, doznają one podobnego do ludzi poczucia satysfakcji. A przecież nie ma nic lepszego niż satysfakcja, która wprowadza i nas, i naszych małpich kuzynów, w iście dobry nastrój.

Czteroniciowe DNA

Po tym jak sześćdziesiąt lat temu James Watson i Francis Crick ustalili, że DNA jest w formie podwójnej helisy, odkryto poczwórną helisę DNA. (Możemy przeczytać o tym w New Scientist.)

Początkowo wymyślną helisę sklecono w laboratoryjnym zaciszu. Nic nie wskazywało na to, że podobny twór występuje w środowisku naturalnym, więc stanowił swojego rodzaju ciekawostkę genetyczną. Okazało się jednak, że czteroniciowe DNA urzęduje w ludzkich komórkach nowotworowych.

Ten specyficzny rodzaj DNA przyjmuje postać tzw. kwadrupleksu G – odpowiednio zwiniętych struktur, których głównym składnikiem są reszty guaniny. Już na początku lat 90 ubiegłego stulecia, G-kwadrupleksy DNA budziły spore zainteresowanie onkologów. Jednak były to tylko podejrzenia, że uczestniczą w reakcjach hamujących rozwój nowotworu, zakłócając procesy wydłużania telomerów DNA.

Istnienie tych poczwórnych struktur może wiązać się z konkretnym genotypem komórek i ich dysfunkcjami. Shankar Balasubramanian z University of Cambridge, czołowy badacz w tej sprawie, twierdzi, że gdy teoria ta się potwierdzi, możliwe będzie opracowanie antynowotworowej terapii. Takie leczenie polegałoby na selekcji nieprawidłowo działających komórek i blokowaniu ich gwałtownego rozrastania się, prowadzącego do rozwoju nowotworu.

Teoria dotycząca budowy podwójnej nici DNA, przedstawiona przez Watson’a i Crick’a w 1953, została poważnie wzięta pod lupę. Badania wciąż trwają. Zobaczymy więc, jakie przyniosą rezultaty i na ile zmienią nasze myślenie, na temat rozumienia struktury DNA.

GPS komórek

Kiedy próbujemy spotkać się ze znajomymi na mieście, zdzwaniamy się, by określić, na jakiej ulicy jesteśmy. Dopiero jak już wiemy gdzie kto się znajduje, ustalamy jakiś wspólny plan działania.

Podobnie jest w przypadku komórek roślinnych i zwierzęcych. Ich dalszy rozwój, przebieg regeneracji i codzienna fizjologia są oparte na lokalizacji. Procesy, dzięki którym komórki są w stanie stwierdzić, gdzie aktualnie się znajdują, są niby proste.  Jednak, gdy ich położenie musi być naprawdę skrupulatnie określone, np. za każdym razem, kiedy komórka jest w okresie rozwoju, cała ta afera nie jest już przysłowiową bułką z masłem.

Coraz częściej, biolodzy próbują rozwikłać zagadkę dotyczącą różnorodnych dyfundujących cząsteczek, układów sterowania oraz genetycznych sieci regulatorowych, pomagających komórkom określić swoje współrzędne. Poznanie tych szlaków będzie przydatne w regulowaniu procesów rozwojowych komórek. Więcej o swoistym GPS-ie komórek w Science.