Τετάρτη, 24 Οκτωβρίου 2007

Η απαρχή της όρασης

Διαβάζετε αυτές τις λέξεις τώρα επειδή 600 εκατομμύρια έτη πριν, ένα υδρόβιο ζώο που καλείται Ύδρα ανέπτυξε φωτοδεκτικά γονίδιά- την απαρχή της ζωικής όρασης. Δεν ήταν μία 20-20 όραση* τότε παρόλα αυτά.
Οι Ύδρες είναι ένα γένος των του γλυκού νερού ζώων που συγγενεύουν με τα κοράλλια και τις μέδουσες, μετρούν μόνο μερικά χιλιοστόμετρα στη διάμετρο και υπάρχουν για εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια.

Οι επιστήμονες στο πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, Santa Barbara μελέτησαν τα γονίδια που συνδέθηκαν με την όραση (αποκαλούμενα οψίνες) σε αυτά τα μικροσκοπικά πλάσματα και βρήκαν τις πρωτεΐνες οψίνες σε όλο τους το σώμα.

Αν και δεν έχουν τα μάτια ή οποιαδήποτε συγκεκριμένα φωτοδεκτικά όργανα, οι ερευνητές σκέφτονται ότι οι φωτοευαίσθητες πρωτεΐνες που συγκεντρώνονται στη στοματική περιοχή των Υδρών τις βοηθούν να χρησιμοποιήσουν την φωτοευαισθησία στην αναζήτηση θηραμάτων.



Επειδή οι μελέτες των ζώων που εξελίχθηκαν νωρίτερα, όπως οι Σπόγγοι, δεν παρουσιάζουν την ίδια φωτοευαισθησία, οι επιστήμονες ήταν σε θέση να επισημάνουν τη Προκάμβρια περίοδο ως αυτήν που η ζωική όραση άρχισε αρχικά να εξελίσσεται.
«Έχουμε τώρα ένα χρονικό πλαίσιο για την εξέλιξη της ζωικής φωτόευαισθησίας,» είπε ο υπεύθυνος της έρευνας David Plachetzki, ένας επί πτυχίο σπουδαστής του UC Santa Barbara. «Ξέρουμε ότι οι πρόδρομοί του υπήρξαν κατά προσέγγιση 600 εκατομμύρια έτη πριν».
Αυτά τα συμπεράσματα, που εκτίθενται λεπτομερώς σε ένα πρόσφατο τεύχος του online περιοδικού PLoS ΟΝΕ, αντιμετωπίζουν διαφωνίες από αντί-εξελικτικούς ότι η εξέλιξη μπορεί μόνο να αποβάλει γνωρίσματα και δεν μπορεί να παραγάγει νέα χαρακτηριστικά γνωρίσματα, λένε οι συντάκτες.
«Η εργασία μας δείχνει ότι τέτοιες αξιώσεις κάνουν λάθος απλά,» είπε ο άλλος συντάκτης Τodd Oakley, επίσης ένας βιολόγος του UC Santa Barbara. «Παρουσιάζουμε πολύ σαφώς ότι οι συγκεκριμένες μεταλλακτικές αλλαγές σε ένα συγκεκριμένο αντίγραφο γονιδίου (της οψίνης) επέτρεψαν στα νέα γονίδια να αλληλεπιδράσουν με διαφορετικές πρωτεΐνες με νέους τρόπους. Σήμερα, αυτές οι διαφορετικές αλληλεπιδράσεις κρύβονται κάτω από τους γενετικούς μηχανισμούς της όρασης, οι οποίοι είναι διαφορετικοί στις διάφορες ζωικές ομάδες.»

*η 20-20 όραση σημαίνει το μάτι ότι σας μπορεί να δει τι το μέσο ανθρώπινο μάτι βλέπει σαφώς σε 20 πόδια (περίπου 6 μέτρα δηλαδή).

Πηγή: LiveScience

Παρασκευή, 19 Οκτωβρίου 2007

Η λιμνοθάλασσα της Επανωμής...

Οι εικόνες που ακολουθούν πάρθηκαν πριν από λίγες μέρες στις απαρχές της λιμνοθάλασσας της Επανωμής. Η λιμνοθάλασσα της Επανωμής τελεί υπο υψηλό καθεστώς εθνικής προστασίας και αποτελεί μία Σημαντική Περιοχή για τα Πουλιά της Ελλάδας (Ορνιθολιγική Εταιρία Ελλάδας).


Στην λιμνοθάλασσα αυτή αναπαράγεται το νεροχελίδονο (Glareoa pratincola), επίσης εδώ φωλιάζει και ο κορμοράνος (Phalacrocorax carbo), και τα δύο ευαίσθητα στις δραστηριότητες του ανθρώπου και σε ελεγχόμενη κατάσταση ακόμα. Επίσης, εδώ αρκετές φορές παρατηρούνται φλαμίνγκο (Phoenicopterus ruber) καθώς και πολλά άλλα είδη. Αν δεν ληφθούν όμως μέτρα, όλα αυτά θα χαθούν..




Κυριακή, 14 Οκτωβρίου 2007

Ενδοσυμβιωτική θεωρία : η απαρχή της πολυκυτταρικότητας

Η ενδοσυμβιωτική θεωρία προτείνει ότι τα μιτοχόνδρια και οι χλωροπλάστες προήλθαν από τη συμβίωση ενός προκαρυωτικού αερόβιου οργανισμού με ένα κύτταρο-ξενιστή ο οποίος ήταν αναερόβιος ή έπαιρνε την ενέργειά του από τη γλυκόζη. Τα μιτοχόνδρια πιστεύεται ότι προήλθαν από πρωτοβακτήρια και οι χλωροπλάστες από κυανοβακτήρια. Τη θεωρία αυτή επανανακάλυψε η Lynn Margulis το 1967 και από τότε κερδίζει συνέχεια έδαφος.

Ο ξενιστής από τη συμβίωση αυτή κατόρθωσε στην περίπτωση των μιτοχονδρίων να μπορεί να χρησιμοποιεί το οξυγόνο για τις ανάγκες του και να μπορεί να φωτοσυνθέτει στην περίπτωση των χλωροπλαστών. Κατά τη διάρκεια τις εξέλιξης αυτής της συμβιωτικής σχέσεις ο ξενιστής πήρε αρκετές λειτουργίες του προκαρυώτη αλλά τα οργανίδια αυτά βρίσκονται υπό καθεστώς ημιαυτονομίας καθώς παράγουν από μόνα τους κάποια συστατικά απαραίτητα για τη λειτουργία τους, αλλά κάποια άλλα παράγονται από τον πυρήνα.


Αποδείξεις

Για την ανακάλυψη και εν συνεχεία υιοθέτησης αυτής της θεωρίας υπάρχουν κάποιες ισχυρές αποδείξεις. Αυτές είναι οι εξής:
  • Τα μιτοχόνδρια και οι χλωροπλάστες περιέχουν DNA που είναι πιο κοντά στη μορφή του προκαρυωτικού γενώματος παρά του κυττάρου στο οποίο βρίσκεται. Αυτό διότι το DNA των οργανιδίων αυτών είναι κυκλικό και έχει μικρό μέγεθος.
  • Τα οργανίδια αυτά αποτελούνται από δύο μεμβράνες, όπου η εσωτερική έχει δομή παρόμοια με αυτήν των προκαρυωτικών κυττάρων και η εξωτερική (μιτοχονδριακή) πιθανώς προέρχεται από τη μεμβράνη του φαγοσώματος του κυττάρου ξενιστή.

  • Τα ριβοσώματα των μιτοχονδρίων και των χλωροπλαστών εμφανίζουν δομή παρόμοια με εκείνη των προκαρυωτικών κυττάρων (70s) και ευαισθησία σε αντιβιοτικά όπως ακριβώς και τα βακτήρια.

  • Το πρώτο αμινοξύ που τοποθετούν τα ριβοσώματα των οργανιδίων αυτών στην νεοσυντιθέμενη αλυσίδα είναι η Ν-φορμυλομεθειονίνη σε αντίθεση με τα ριβοσώματα του ενδοπλασματικού δικτύου των ευκαρυωτικών κυττάρων που ξεκινούν την πρωτεϊνοσύνθεση με το αμινοξύ μεθειονίνη.

  • Η DNA ανάλυση συχνοτήτων και φυλογενετικοί υπολογισμοί προτείνουν ότι το πυρηνικό DNA περιέχει γονίδια που πιθανότατα προέρχονται από πλαστίδια.

  • Σε αντίθεση με το πυρηνικό DNA, το χλωροπλαστικό DNA μπορεί να μεταγραφεί με ακρίβεια και πιστότητα από την RNA πολυμεράση του E.coli, ενός βακτηρίου, και το mRNA που προκύπτει μπορεί να μεταφρασθεί τόσο από τα χλωροπλαστικά όσο και από τα βακτηριακά ριβοσώματα.

Η συμβίωση αυτή, που περιγράφηκε παραπάνω είναι το κλειδί της πολυκυτταρικότητας, καθώς μέσω αυτής τα ευκαρυωτικά κύτταρα κατάφεραν να ξεφύγουν από την αναερόβια κατάσταση στην οποία βρισκόντουσαν και να εκμεταλλευτούν το οξυγόνο που έμελλε να γίνει η πιο απαραίτητη ουσία της ζωής. Η απελευθέρωση αυτή από τις αναερόβιες συνθήκες, βοήθησε την περαιτέρω εξάπλωση των ευκαρυωτών και την ανάπτυξη σχέσεων μεταξύ τους που οδήγησαν στην εμφάνιση της πολυκυτταρικότητας από μονοκύτταρους οργανισμούς.

Σάββατο, 6 Οκτωβρίου 2007

Caretta caretta: η γιαγιά της Μεσογείου

Εξέλιξη-προσαρμογή

Τα αρχεία των απολιθωµάτων οδηγούν στο συµπέρασµα ότι οι θαλάσσιες χελώνες είναι σύγχρονες των δεινοσαύρων. Αν και οι δεινόσαυροι εξαφανίστηκαν ,οι χελώνες συνεχίζουν να επιβιώνουν έως σήµερα. Οι ανθρώπινες επεµβάσεις στο θαλάσσιο περιβάλλον όμως οδήγησαν στη μείωση του αριθµού των θαλάσσιων χελωνών ούτως ώστε σήµερα να θεωρούνται είδη υπό εξαφάνιση σε παγκόσµιο επίπεδο. Οι θαλάσσιες χελώνες αποτελούν αναπόσπαστο κοµµάτι της ελληνικής φυσικής κληρονοµιάς. Η Caretta caretta αποτελεί το μοναδικό είδος το οποίο ωοτοκεί στις ελληνικές ακτές.
Κατά την εξελικτική διαδικασία οι θαλάσσιες χελώνες διατήρησαν κάποια κύρια χαρακτηριστικά. Όπως όλα τα ερπετά, είναι ποικιλόθερμες, το οποίο σημαίνει ότι χρησιμοποιούν τη θερμότητα του περιβάλλοντος σαν την κύρια πηγή συντήρησης της θερμότητας του σώματός τους. Μοιάζουν με τα πρωτόγονα αμφίβια και πτηνά στο ότι έχουν ένα μοναδικό μικρό οστό στο αυτί για να συλλαμβάνουν ήχους. Οι θαλάσσιες χελώνες είναι ιδιαίτερα ευαίσθητες στις χαμηλές συχνότητες όπως π.χ. οι δονήσεις του εδάφους και των κυμάτων. Έχουν πνεύμονες και αναπνέουν αέρα. Ωοτοκούν στη στεριά, ενώ το σώμα τους προστατεύεται εντός ενός κερατοειδούς καβουκιού με υδροδυναμικό σχήμα. Το καβούκι της Caretta caretta έχει σχήμα καρδιάς με 5 ζεύγη πλευρικών πλακών. Το χρώμα του είναι καφέ-κίτρινο ενώ το πλάστρον (κάτω μέρος) είναι αχνό κίτρινο.

Βιολογία

Η καρέtτα είναι μία μεγάλη θαλάσσια χελώνα ζυγίζει κατά μέσο όρο 90 κιλά και το μήκος της φτάνει το ένα μέτρο. Τρέφεται κυρίως με θαλάσσια φυτά και ασπόνδυλα με ιδιαίτερη προτίμησή στις τσούχτρες. Όλες οι θαλάσσιες χελώνες ξεκινούν την ζωή τους ως έμβρυα σε αυγά που εναποθέτουν οι θηλυκές χελώνες σε αμμώδεις παραλίες. Οι περιβαλλοντικές συνθήκες, πρωταρχικά η θερμοκρασία, καθορίζουν το φύλο των νεοσσών στην κάθε φωλιά. Τα ενήλικα αρσενικά έχουν μακρύτερες, παχύτερες ουρές με το άνοιγμα της κλοάκης πιο πίσω από ότι στα θηλυκά. Κατά το ζευγάρωμα το αρσενικό ανεβαίνει πάνω στο θηλυκό κρατώντας το κέλυφός της με τα μπροστινά πτερύγια . Η μακρύτερη ουρά του στρέφεται προς τα κάτω πιέζοντας το άνοιγμα της κλοάκης του επί της κλοάκης του θηλυκού. Υπάρχουν ενδείξεις ότι τα θηλυκά μπορούν να αποθηκεύσουν σπέρμα επί μακρόν για μελλοντική γονιμοποίηση των αυγών.



Οι θηλυκές Caretta caretta, αφού ωριμάσουν σεξουαλικά σε ηλικία περίπου τριάντα ετών, επιστρέφουν κάθε δύο τρία χρόνια στον τόπο όπου γεννήθηκαν οι ίδιες, για να εναποθέσουν τα αβγά τους. Προτιμούν τις αμμώδεις παραλίες με ήπιες κλίσεις και χωρίς εμπόδια, όπου η άμμος έχει τα κατάλληλα χαρακτηριστικά υφής και μεγέθους και πληρεί τις προϋποθέσεις θερμοκρασίας και υγρασίας που είναι απαραίτητες για την επώαση. Μόλις το θηλυκό έχει βρει μια θέση για να γεννήσει, φτιάχνει ένα λάκκο για το σώμα της διώχνοντας την επιφανειακή στεγνή άμμο με τα πτερύγιά της. Μετά χρησιμοποιώντας εναλλάξ κινήσεις των πίσω πτερυγίων της σκάβει μια τρύπα σε σχήμα φιάλης, τον αυγοθάλαμο. Όταν η χελώνα έχει τελειώσει το σκάψιμο, γεννά τα αυγά μέσα στον αυγοθάλαμο ένα-ένα ή δυο-δυο τη φορά. Κατά τη διάρκεια της ωοτοκίας τα μάτια της εκκρίνουν δάκρυα, δηλαδή ένα υγρό από ένα ειδικό αδένα. Αυτό το υγρό αποβάλλει τα περίσσεια άλατα και επίσης διατηρεί τα μάτια υγρά και καθαρά από την άμμο. Αμέσως αφού τελειώσει την ωοτοκία, αρχίζει να σκεπάζει τον αυγοθάλαμο. Όταν αυτό ολοκληρωθεί, η χελώνα αρχίζει να συμπιέζει σταθερά τη χαλαρή άμμο πάνω από τα αυγά με τα πίσω πτερύγιά της. Στη συνέχεια, σκεπάζει τη θέση της φωλιάς πετώντας αρκετή άμμο με σαρωτικές κινήσεις των πρόσθιων πτερυγίων και επιστρέφει στη θάλασσα. Οι Caretta caretta γεννάνε τους καλοκαιρινούς μήνες, βγαίνοντας δύο ως τέσσερις φορές στην παραλία, αργά το βράδυ. Η εκκόλαψη διαρκεί δύο μήνες. Οι νεοσσοί, περίπου 100 σε κάθε φωλιά, έχουν μήκος πέντε εκατοστά και ζυγίζουν δεκαεπτά γραμμάρια. Μόλις εκκολαφθούν, ανεβαίνουν όλοι μαζί στην επιφάνεια της άμμου και τρέχουν αμέσως προς τη θάλασσα. Οι νεοσσοί κάνουν την έξοδό τους συνήθως κατά τη διάρκεια της νύχτας και βρίσκουν τη θάλασσα προσανατολιζόμενοι προς τον φωτεινότερο ορίζοντα. Αυτό το πρώτο ταξίδι είναι το σημαντικότερο της ζωής τους, γιατί βοηθά τα χελωνάκια να προσανατολιστούν και να μπορέσουν να ξαναγυρίσουν στον ίδιο τόπο μερικές δεκαετίες αργότερα.


Απειλές

Η υποβάθμιση και η καταστροφή των βιότοπων όπου αναπαράγεται η καρέττα θέτουν σε σοβαρό κίνδυνο την επιβίωση του είδους. Κύρια αιτία για την αλλοίωση του φυσικού χαρακτήρα των ακτών αποτελεί η άναρχη τουριστική ανάπτυξη, που συνεπάγεται δραματική συρρίκνωση των διαθέσιμων παραλιών ωοτοκίας της χελώνας: Ο θόρυβος από τα ξενοδοχεία και τις ταβέρνες τρομάζει τις θηλυκές Caretta caretta, τα φώτα αποπροσανατολίζουν τους νεοσσούς, ενώ τα οχήματα, οι ομπρέλες για τον ήλιο και οι ξαπλώστρες συμπιέζουν την άμμο προκαλώντας σοβαρά προβλήματα στην ωοτοκία και την εκκόλαψη.
Σημαντικές απειλές αποτελούν επίσης η χρήση μη επιλεκτικών αλιευτικών εργαλείων -κάθε χρόνο χιλιάδες θαλάσσιες χελώνες μπλέκονται τυχαία στα δίχτυα και τα παραγάδια και πνίγονται- και η ρύπανση από προϊόντα πετρελαίου, χημικές ουσίες και σκουπίδια. Ιδιαίτερο πρόβλημα αποτελούν οι πλαστικές σακούλες, αφού οι χελώνες τις τρώνε, νομίζοντας πως πρόκειται για τσούχτρες, με αποτέλεσμα να πεθαίνουν από ασφυξία.
Τέλος, κάποιες χελώνες τραυματίζονται, μερικές φορές θανάσιμα, από ταχύπλοα σκάφη που πλέουν κοντά στις παραλίες ωοτοκίας. Πάντως, με την εφαρμογή των απαραίτητων μέτρων προστασίας, αυτή η τελευταία απειλή τείνει πλέον να μειωθεί σημαντικά.

Τρίτη, 2 Οκτωβρίου 2007

Οι δεινόσαυροι ερωτοτροπούσαν νέοι

Οι δεινόσαυροι επιδίδονταν στο σεξ πριν φτάσουν σε πλήρη φυσική ωριμότητα, όπως οι κροκόδειλοι και οι άνθρωποι, αποκαλύπτει τώρα η έρευνα.
Στα πτηνά, που ουσιαστικά είναι οι ζώντες δεινόσαυροι, η ερωτοτροπία αρχίζει μόνο μετά την κορύφωση του μεγέθους του ενηλίκου. Από την άλλη, στους ανθρώπους, όπως και στους κροκόδειλους, τους αλιγάτορες, τις σαύρες και τα φίδια, η σεξουαλική ωριμότητα μπορεί να ξεκινήσει μετά τη νεανική έξαρση της ανάπτυξης, αλλά πριν την κορύφωση του μεγέθους του ενηλίκου.
Για να δουν πότε οι δεινόσαυροι ξεκινούσαν να ερωτοτροπούν, οι ερευνητές από το American Museum of Natural History της Νέας Υόρκης και οι συνάδελφοί τους εξερεύνησαν και τα εφτά γνωστά δείγματα από δεινόσαυρους που ήταν θαμμένοι καθώς επώαζαν αυγά. Αυτά περιελάμβαναν τέσσερις oviraptors, που ήταν μικροί, με ράμφος, πτηνόμορφοι, και δίποδοι και τρεις δεινονυχόσαυρους, αρπακτικά με μήκος πάνω από 3 μέτρα που ήταν οπλισμένοι με ασυνήθιστα μεγάλα δρεπανοειδή νύχια στα πόδια τους.


Οι επιστήμονες κοίταξαν τις αυξητικές γραμμές στα απολιθώματα. Τα κόκαλα μπορούν, περίπου όπως οι κορμοί των δέντρων, να καταγράψουν την ιστορία ενός πλάσματος. Γραμμές μέσα στα κόκαλα αντανακλούν μία εποχιακή παύση στην ανάπτυξη του ζώου.
«Κοιτάξαμε σε κόκαλα τα εσωτερικά των οποίων ήταν ήδη εκτεθειμένα» είπε ο κύριος ερευνητής Gregory Erickson ένας παλαιοβιολόγος του Florida State University και συνέταιρος AMNH research.
Μετά από τέσσερα χρόνια έρευνας, αναλύσεις έδειξαν ότι παρόλο που πέντε από τους δεινόσαυρους είχαν αναπτυχθεί στο μέγεθος του ενηλίκου, δύο δεν είχαν- ένας oviraptor και ένας δεινονυχόσαυρος.


«Πάντα λέμε στα παιδιά ότι τα πουλιά είναι σαν μικροί Τυρανόσαυροι ρεξ. Τώρα αυτό είναι αληθινό σε κάποιο επίπεδο, αλλά όχι σε άλλα.» είπε ο Erickson. «Υπάρχουν κάποιες ιδιότητες που τα πτηνά πήραν από τους δεινοσαύριους προγόνους τους, και κάποιες άλλες όχι. Τα πτηνά είναι περίεργο ότι ωριμάζουν σεξουαλικά τόσο αργά».
Γνωρίζοντας το πότε οι δεινόσαυροι ήταν ικανοί να ζευγαρώσουν μπορεί να ρίξει φως στο ποια από τα μορφολογικά χαρακτηριστικά που εμφανίζονται στα απολιθώματα μπορεί να χρησιμοποιούνταν σε ερωτικές επιδείξεις και άλλες συμπεριφορές, είπε ο Erickson στο LiveScience. Συνδέοντας αυτά τα ευρήματα με προηγούμενα συλλεγμένα δεδομένα μπορεί επίσης να οδηγήσει σε νέα γνώση στη ζωή των δεινοσαύρων.


Για παράδειγμα, ο Citipati osmolskae που ανήκει στους oviraptors φαινομενικώς μπορούσε να αναπαραχθεί για εφτά έως εννιά χρόνια. Από τη στιγμή που οι ερευνητές γνωρίζουν ότι αυτός ο δεινόσαυρος μπορούσε να αποθέσει 20 αυγά σε κάθε γέννα, ένας Citipati θα γεννούσε 140 με 180 αυγά στη διάρκεια της ζωής του. «Πολλοί από τους νεοσσούς δε θα τα κατάφερναν-είναι πολύ σαφές τώρα ότι αυτά τα ζώα υπέφεραν από πολύ υψηλά επίπεδα θνησιμότητας νωρίς στη ζωή τους» επισήμανε ο Erickson. «Λεπτομέρειες σαν και αυτές πραγματικά μας βοηθάν να κατανοήσουμε τον κόσμο τους καλύτερα».
Ο παλαιοντολόγος Peter Makovicky από το Field Museum του Σικάγο, που δεν πήρε μέρος σε αυτή την έρευνα είπε: «Είναι αρκετά δύσκολο να πάρουμε πληροφορίες για την αναπαραγωγική βιολογία από απολιθώματα, από τη στιγμή που δεν μπορείς να τα παρατηρήσεις, αλλά η ομάδα αυτή μπόρεσε να εργαστεί, σε μία καταπληκτική δουλειά, με έναν αριθμό από απολιθώματα που βρέθηκαν και περιγράφηκαν πρόσφατα».

Πηγή: LiveScience

LinkWithin

Related Posts with Thumbnails