Co sprawia, że muchy potrafią latać? :: Artykuły / Polski Serwis Naukowy

Polecamy również:

Naukowcy wyjaśniają naturę kłopotów z pamięcią występujących w demencji

Europejczycy biorą się za projektowanie turbin wiatrowych

Weź udział w pierwszym głosowaniu przez internet!

Świat Matematyki zachęca do udziału w konkursie

Konwersatorium z udziałem prof. Jamesa Damona na PW

Naukowcy z Austrii i Niemiec odkryli przełącznik genetyczny, który reguluje wykształcanie się mięśni biorących udział w lataniu u much - organizmów wyposażonych w bardzo małe skrzydełka w porównaniu do swoich gabarytów. Badania, których wyniki zostały opublikowane w czasopiśmie Nature, sugerują, że w trakcie rozwoju organizmu białka spalt przełączają miofibryle z kanalikowych na włókienkowe. Ta funkcja została potencjalnie zachowana w sercu kręgowców - mięsień stymulowany napięciem przypomina mięsień wykorzystywany przez owady do latania.

Naukowcy pracujący pod kierunkiem Instytutu Biochemii im. Maxa Plancka (MPI) w Niemczech twierdzą, że gen spalt odgrywa zasadniczą rolę w wytwarzaniu ultraszybkich supermięśni. "Bez spalt muchy wykształcają jedynie zwykłe mięśnie nóg zamiast mięśni biorących udział w lataniu" - zauważa Frank Schnorrer z Instytutu Biochemii im. Maxa Plancka, współautor raportu z badań.

Aby sprawnie latać muchy muszą szybko trzepotać swoimi małymi skrzydełkami. Znajome bzyczenie i brzęczenie, które słyszymy jest wynikiem tego ruchu. Muszka owocówka, Drosophila melanogaster, porusza swoimi skrzydełkami z częstotliwością 200 herców; jej mięśnie biorące udział w lataniu kurczą się i rozluźniają 200 razy na sekundę.

"W porównaniu z tym obrazem, sprinter pokonujący 100 metrów, który porusza swoimi nogami jedynie kilka razy na sekundę, porusza się jak ślimak" - mówi dr Schnorrer, kierownik grupy ds. dynamiki mięśni w Instytucie Bioinformatyki im. Maxa Plancka. Ale jak to się dzieje, że muszka owocówka potrafi trzepotać skrzydłami z tak wysoką częstotliwością?

Naukowcy wyjaśniają, jak wszystkie ruchy ciała, w tym drganie skrzydełek, są kontrolowane przez mięśnie. Niemniej jest coś niepowtarzalnego w mięśniach biorących udział w lataniu. Skurcze regulowane są wprawdzie przez impulsy nerwowe, ale także przez napięcie. U każdej muchy wyróżnia się dwie kategorie mięśni biorących udział w lataniu, a każda z nich umożliwia drganie skrzydełek. Jeden typ porusza skrzydełkami w dół i rozciąga drugi typ, co wywołuje skurcz. A zatem skrzydełka muchy są ponownie podnoszone i rozpoczyna się stabilne drganie skrzydełek.

Brak spalt uniemożliwia latanie. Czynniki transkrypcyjne takie jak spalt mają kluczowe znaczenie dla zapewnienia prawidłowej transkrypcji informacji genetycznej na kwas rybonukleinowy (RNA) i białka niezbędne w odpowiednim typie komórki. Spalt występuje wyłącznie w mięśniach biorących udział w lataniu i odpowiada za specyficzną architekturę miofibryli - twierdzą naukowcy, dodając, że same te komponenty włókien mięśniowych biorą udział w wywoływaniu skurczu mięśnia w odpowiedzi na przyłożone napięcie w czasie drgania.

Muchy przeżywają bez spalt, ale nie mogą latać. Mięśnie biorące udział w lataniu nie reagują już na napięcie i zachowują się jak zwykłe mięśnie nóg. Naukowcy stworzyli już mięśnie przypominające te, które biorą udział w lataniu, w nogach muchy w następstwie wprowadzenia spalt.

Zespół twierdzi, że wyniki mogą okazać się istotne dla sektora medycznego. "W mięśniach człowieka nie występuje spalt i niemal nie są one regulowane przez napięcie" - wyjaśnia dr Schnorrer. "Jednak mięsień sercowy człowieka gromadzi spalt, a napięcie wewnątrz komory wpływa na intensywność bicia serca. Nie wiadomo jeszcze, czy spalt odgrywa rolę w regulacji pracy serca i to wymaga zbadania."

Za: CORDIS

komentuj publikację

Czy wiesz że...?

wersja BETA

Georg Spalatin, właściwie Georg Burkhardt, w spolszczonej formie Jerzy Spalatyn (ur. 17 stycznia 1484 w Spalt, zm. 16 stycznia 1545 w Altenburgu) niemiecki duchowny, kaznodzieja i sekretarz elektora saskiego Fryderyka Mądrego, ważna postać okresu reformacji. pełny tekst

Lep na muchy środek służący do zwalczania owadów latających, w szczególności much; rodzaj pułapki sporządzonej najczęściej z paska papieru szerokości paru (np. 5) centymetrów i długości kilkudziesięciu (np. 50) centymetrów obustronnie pokrytego warstwą kleju. Pasek taki podwiesza się we wnętrzu pomieszczenia, często pod zwisającą w nim lampą, gdzie często gromadzą się latające muchy. pełny tekst

Johannes ("Hanns") Braun (ur. 26 października 1886 w Wernfels (obecnie Spalt), zginął 9 października 1918 w okolicy Croix-Fonsommes we Francji) niemiecki lekkoatleta średniodystansowiec, trzykrotny medalista olimpijski. pełny tekst

Zestawienie to zawiera gwiazdy w gwiazdozbiorze Muchy do jasności 6,5 magnitudo. Dodatkowo uwzględniono w nim także inne znaczące choć słabsze obiekty gwiazdowe. pełny tekst

Notoryczni debiutanci - drugi album studyjny poznańskiego zespołu rockowego Muchy. Płyta ukazała się 8 marca 2010 roku nakładem Sony Music. W ramach promocji wydawnictwa został wydany singel pt. Przesilenie. Album zadebiutował na 13. miejscu listy OLiS w Polsce. pełny tekst

Moduł "Czy wiesz że...?" (wersja testowa, beta): definicje/pojęcia wygenerowane w obrębie tego modułu pochodzą z Wikipedii i udostępniane są na licencji Creative Commons: uznanie autorstwa, na tych samych warunkach, z możliwością obowiązywania dodatkowych ograniczeń. Dostęp do pełnej wersji każdego hasła (oraz dokładnch informacji na temat licencji, autora oraz edycji) możliwy jest po kliknięciu w odnośnik opisany jako "pełny tekst".