• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Co sprawia, że muchy potrafią latać?

    14.12.2011. 12:17
    opublikowane przez: Redakcja Naukowy.pl

    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

    Czy wiesz ĹĽe...? (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. Matthias Volz (ur. 4 maja 1910 w Schwabach, zm. 26 sierpnia 2004 w Spalt) – niemiecki gimnastyk, medalista olimpijski z Berlina. 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.

    Spalt – miasto w Niemczech, w Bawarii, w rejencji Środkowa Frankonia, w powiecie Roth, 15 km na południowy zachód od Roth, nad rzeką Frankische Rezat. Międzynarodowe Olimpiady Przedmiotowe (MOP) są grupą corocznych konkursów z różnych dziedzin nauki, w których udział biorą uczniowie z całego świata. Podczas Narodowej Olimpiady Przedmiotowej z każdego kraju biorącego udział najlepszych 4-6 uczniów kwalifikuje się do finałów Międzynarodowej Olimpiady. Obecnie istnieje 12 MOPów:

    Marbella Cup – międzynarodowy towarzyski klubowy turniej piłkarski rozgrywany regularnie zimą od 2011 roku w Hiszpanii. Pierwsza edycja odbyła się w 2004 roku. Każda edycja turnieju składała się z różnej ilości meczów w zależności od ilości zespołów biorących udział w nich. W turnieju biorą udział 8 drużyn, którzy systemem pucharowym walczą o Puchar. Geny kodujące białka mechanizmów naprawy DNA człowieka: DNA komórki jest stale narażone na czynniki uszkadzające. Sprawnie działające mechanizmy naprawy DNA funkcjonują w komórkach organizmów zarówno prokariotycznych jak i eukariotycznych. Badania genomu ludzkiego pozwoliły zidentyfikować szereg genów kodujących białka biorące udział w różnorodnych mechanizmach naprawy DNA. Poznano dotąd ponad 130 genów o takiej, udowodnionej lub prawdopodobnej, funkcji. Nowe geny naprawy DNA są ciągle odkrywane dzięki badaniom porównawczym sekwencji genów człowieka i homologów tych genów u organizmów modelowych, takich jak E. coli i S. cerevisiae. Badania te mają znaczenie dla medycyny, ponieważ do tej pory zidentyfikowano już kilkanaście chorób, w których patogenezie mają udział niesprawne mechanizmy naprawy DNA.

    Samochód bezpieczeństwa (ang. safety car, w Stanach Zjednoczonych określany mianem pace car) – samochód, który w wyścigach samochodowych i motocyklowych ogranicza prędkość pojazdów biorących udział w zawodach. Samochód bezpieczeństwa wyjeżdża na tor w przypadku nieoczekiwanych, niebezpiecznych zdarzeń na torze, na przykład wypadków czy drastycznych załamań pogody. Prędkość utrzymywana przez samochód bezpieczeństwa, choć niższa niż tempo wyścigowe, musi być i tak dość wysoka, by zapobiec nadmiernemu oziębieniu się opon pojazdów biorących udział w wyścigu. Dlatego też kierowcą samochodu bezpieczeństwa zawsze jest profesjonalny kierowca wyścigowy. XVII Mistrzostwa Świata w Lataniu Precyzyjnym – zawody lotnicze przez Międzynarodowej Federacji Lotniczej (FAI) w lataniu precyzyjnym, organizowane w dniach 21-26 lipca 2006 w Troyes we Francji, razem z XV Mistrzostwami Świata w Lataniu Rajdowym. Pierwsze trzy miejsca indywidualnie oraz pierwsze zespołowo zajęli w nich zawodnicy polscy.

    Copa América 2011 (składy): Składy drużyn biorących udział w turnieju Copa América 2011, odbywających się w Argentynie w dniach od 1 lipca do 24 lipca 2011 roku. Każda z dwunastu drużyn biorących udział w tych mistrzostwach musiała zgłosić po 23 zawodników. Wszyscy zawodnicy zostali podzieleni numerami koszulek od 1 do 23.

    Puchar Liechtensteinu w piłce nożnej - doroczne rozgrywki piłkarskie, organizowane od 1946 przez tamtejszą federację piłki nożnej. Zgodnie z zasadą rozgrywek pucharowych, biorą w nich udział wszystkie kluby piłkarskie Liechtensteinu. Ciekawostką jest, że wszystkie kluby biorące udział w tych rozgrywkach, równocześnie uczestniczą w rozgrywkach ligi Szwajcarii.

    XVIII Mistrzostwa Świata w Lataniu Precyzyjnym – zawody lotnicze Międzynarodowej Federacji Lotniczej (FAI) w lataniu precyzyjnym, organizowane w dniach 13-19 lipca 2008 w Ried im Innkreis w Austrii, razem z XVI Mistrzostwami Świata w Lataniu Rajdowym. Zwyciężyli w nich indywidualnie i zespołowo zawodnicy czescy, drugie miejsce indywidualnie oraz zespołowo zajęli Polacy. XVI Mistrzostwa Świata w Lataniu Precyzyjnym – zawody lotnicze Międzynarodowej Federacji Lotniczej (FAI) w lataniu precyzyjnym, zorganizowane w dniach 19-24 lipca 2004 w Herning w Danii, razem z XIV Mistrzostwami Świata w Lataniu Rajdowym. Pierwsze i trzecie miejsce oraz pierwsze drużynowo zajęli w nich zawodnicy polscy.

    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. Formuła 3 (znana również pod skrótem F3) – klasa wyścigów samochodowych przeprowadzanych w różnych cyklach w Europie, Australii, Ameryce Południowej i Azji. Jest to jednocześnie określenie biorących w nich udział jednomiejscowych samochodów wyścigowych o otwartym nadwoziu. Wielu kierowców prestiżowych wyścigów Formuły 1 ma za sobą etap w Formule 3. Udział w wyścigach Formuły 3 jest stosunkowo drogi (miejsce w brytyjskiej F3 kosztuje obecnie około 400,000 funtów szterlingów za udział w rocznym cyklu wyścigów, w Azji cena wynosi około 80,000 funtów). Z tego powodu w wyścigach Formuły 3 biorą udział głównie początkujący zawodowcy, a nie amatorzy. Sukces w F3 może zaowocować dla kierowcy udziałem w wyścigach wyższej klasy, takich jak Seria GP2, Formuła Renault 3.5 lub nawet wyścigów testowych Formuły 1.

    Częstotliwość napięcia - wielkość opisująca częstotliwość przebiegu podstawowego napięcia przemiennego. Jest równa liczbie okresów przebiegu sygnału napięcia przypadających na jednostkę czasu - sekundę. Puchar EFAF w futbolu amerykańskim - cykliczne rozgrywki, organizowane od 2002 przez Europejską Federację Futbolu Amerykańskiego, w których biorą udział zespoły futbolu amerykańskiego, zajmujące czołowe lokaty w narodowych rozgrywkach najwyższego szczebla, z wyłączeniem drużyn biorących udział w Lidze Mistrzów - European Football League.

    Berek lub ganiany, goniany – dziecięca gra ruchowa, polegająca na tym, że jedna osoba (nazywana berkiem) musi dotknąć dowolną z pozostałych osób biorących udział w zabawie. Dotknięta osoba staje się berkiem, a poprzedni berek staje się zwykłym uczestnikiem zabawy. W grze może brać udział dowolna liczba osób. Kiedy jest dużo uczestników, mogą być dwa berki. Zabawa nie jest ograniczona w czasie, jednak zazwyczaj kończy się, gdy większość uczestników poczuje się zmęczona. Skrzydło owadów – baldaszkowate, dwuścienne uwypuklenie powłok ciała (fałdy skórne), wzmocnione żyłkami, pokryte czasami włoskami lub łuskami służące owadom jako narząd lotu. Zwłaszcza użyłkowanie skrzydeł lotnych jest bardzo charakterystyczną i ważną cechą wykorzystywaną w systematyce. U pierwotnych i większości obecnie istniejących gatunków występują dwie pary lotnych skrzydeł, na drugim i trzecim segmencie tułowia.

    Dodano: 14.12.2011. 12:17  


    Najnowsze