• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Delfiny i nietoperze mają wspólny gen sonaru

    29.01.2010. 14:23
    opublikowane przez: Piotr aewski-Banaszak

    Udało się odkryć uderzające podobieństwo genetyczne u lokalizujących zdobycz za pomocą sonaru nietoperzy i delfinów - informuje pismo "Current Biology".

    Jak wykazali naukowcy z zespołu Stephena Rossitera (Queen Mary University w Londynie), gen, który pozwala odbierać dźwięki o wyjątkowo wysokiej częstotliwości przeszedł w procesie ewolucji identyczne zmiany zarówno u nietoperzy, jak i delfinów. U człowieka defekty tego genu upośledzają słyszenie wysokich częstotliwości.

    Powstawanie podobnych cech w różnych grupach zwierząt zdarzało się wielokrotnie - na przykład kły słonia przypominają kły morsa, skrzydła mają i ptaki, i nietoperze, zaś bioluminescencja występuje zarówno wśród meduz, jak i robaczków świętojańskich. Jednak podobieństwu widocznemu gołym okiem nie towarzyszy podobny zapis DNA - taki sam efekt można osiągnąć na różne sposoby. Po raz pierwszy natrafiono na identyczne zmiany DNA u całkiem różnych zwierząt, w dodatku, jak wykazały dalsze badania, pojawiające się stopniowo w tej samej kolejności. W dodatku żywiołem nietoperzy jest powietrze, a delfinów i innych waleni- woda, w której dźwięk rozchodzi się pięć razy szybciej.

    Gen odpowiada za wytwarzanie prestyny, białka budującego rzęski komórek rzęsatych ślimaka - położonego w uchu wewnętrznym narządu, który odbiera i wzmacnia dźwiękowe czy ultradźwiękowe sygnały. Pod wpływem dźwięku o wysokiej częstotliwości prestyna zmienia kształt, a odkształcenia komórek rzęsatych powodują wysłanie impulsów nerwowych do mózgu.

    U gatunków nietoperzy pozbawionych zdolności do echolokacji charakterystyczne zmiany DNA nie występują. Także wieloryby - które nie używają sonaru - mają ten fragment genomu bardziej zbliżony do krowiego niż delfiniego czy nietoperzowego.

    Źródło:
    PAP - Nauka w Polsce

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Zespół białego nosa (ZBN, ang. white nose syndrome, WNS) – choroba, która w ostatnich kilku latach przyczyniła się do śmierci od 5,7 do 6,7 miliona nietoperzy we wschodnich Stanach Zjednoczonych i Kanadzie, stanowiąc poważne zagrożenie dla amerykańskich gatunków tych ssaków. Nazwa pochodzi od charakterystycznego, białego grzybiczego nalotu (w postaci strzępek grzybni Geomyces destructans) na pyskach chorych zwierząt. Nalot występuje także na skrzydłach nietoperzy. Choroba dotyczy wyłącznie hibernujących nietoperzy. Objawy zespołu białego nosa to, oprócz widocznego nalotu grzybni, utrata tkanki tłuszczowej, nietypowe zachowania podczas zimy (w tym latanie), uszkodzenia błon na skrzydłach. Infekcja powoduje zaburzenia hibernacji często prowadzące do śmierci zwierząt, na niektórych stanowiskach powodując śmiertelność ponad 75% hibernujących nietoperzy. Ultradźwięki – fale dźwiękowe, których częstotliwość jest zbyt wysoka, aby usłyszał je człowiek. Za górną granicę słyszalnych częstotliwości, jednocześnie dolną granicę ultradźwięków, uważa się częstotliwość 20 kHz, choć dla wielu osób granica ta jest znacznie niższa. Za umowną, górną, granicę ultradźwięków przyjmuje się częstotliwość 1 GHz. Zaczyna się od niej zakres hiperdźwięków Niektóre zwierzęta mogą emitować i słyszeć ultradźwięki, np. pies, szczur, delfin, wieloryb, chomik czy nietoperz. Fon – jednostka poziomu głośności dźwięku. Poziom głośności dowolnego dźwięku w fonach jest liczbowo równy poziomowi natężenia (wyrażonego w decybelach) tonu o częstotliwości 1 kHz, którego głośność jest równa głośności tego dźwięku. Dźwięki o tej samej liczbie fonów wywołują to samo wrażenie głośności, ale nie muszą być to dźwięki identyczne w sensie barwy (np. o różnych częstotliwościach). W odróżnieniu od jednostki son, która jest jednostką liniową głośności, fony nie podlegają arytmetycznemu sumowaniu przy obliczaniu całkowitego poziomu głośności kilku jednoczesnych dźwięków.

    Podkowcowate (Rhinolophidae) - rodzina latających ssaków łożyskowych (nietoperzy), obejmująca ok. 130 gatunków. W Polsce występuje podkowiec mały i podkowiec duży (znany tylko z nielicznych stanowisk). Podkowcowate różnią się od pozostałych nietoperzy tym, że wydają ultradźwięki przez nos, co sprawia, że ich nos przybiera niezwykłe kształty. Śpiące lub odpoczywające zwierzęta otulają ciało skrzydłami, tak że wyglądają jak zwisające ze ściany sakiewki. Nietoperze zaliczane do tej rodziny zamieszkują Stary Świat, Australię i Nową Gwineę. Ewolucja nietoperzy – badania genetyczne dowodzą, że nietoperze należą do kladu Laurasiatheria, który wyodrębnił się pod koniec późnej kredy na superkontynencie Laurazja. Najstarsze nietoperze znane są z wczesnego eocenu, są to jednak formy już dość silnie wyspecjalizowane i zbliżone do współczesnych. Dlatego uważa się, że muszą istnieć i formy starsze, choć dotychczas nieodkryte. Jednak badania genetyczne sugerują, że samo przejście od pierwotnych drobnych, czworonożnych, owadożernych laurazjaterów do wczesnoeoceńskich nietoperzy właściwych miało charakter bardzo szybki, być może skokowy.

    Mówi się, że dźwięk ma brakującą częstotliwość podstawową, gdy jego nadtony (tony składowe górne) sugerują istnienie częstotliwości podstawowej, ale dźwięk jej samej nie zawiera. Koziołek (tragus) - skórny, błoniasty wyrostek w małżowinie usznej niektórych nietoperzy. Spośród polskich gatunków wystepuje tylko u gatunków z rodziny mroczkowatych. Kształt zróżnicowany (nożowaty, grzybkowaty, rogalikowaty, u gatunków egzotycznych także inny), co umożliwia często rozróżnianie poszczególnych rodzajów i gatunków nietoperzy.

    Chiropterologia – gałąź zoologii (teriologii) zajmująca się badaniem nietoperzy. Nazwa tej dziedziny wiedzy pochodzi od łacińskiej (acz greckiego pochodzenia) nazwy gatunkowej nietoperzy Chiroptera, co znaczy dosłownie rękoskrzydłe. Ze względu na unikatowy wśród ssaków tryb życia nietoperzy (zdolność do aktywnego lotu, jak również – u większości gatunków – ścisła zależność od dostępności kryjówek w ciągu dnia, przeważająco nocna aktywność oraz echolokacja) nauka ta posługuje się odmienną metodyką niż pozostałe gałęzie teriologii. Do specyficznych narzędzi badawczych należą detektory ultradźwięków oraz sieci do odłowów latających nietoperzy, podobne lub tożsame z sieciami ornitologicznymi. Chiropterologia zbliża się do ornitologii również metodami znakowania zwierząt będących obiektami jej badań, ponieważ nietoperze – podobnie jak ptaki – znakuje się metalowymi obrączkami. Oprócz typowych dla całej zoologii badań taksonomicznych czy populacyjnych, jak również związanych z preferencjami siedliskowymi poszczególnych gatunków, chiropterologia wytworzyła specyficzne dla siebie kierunki badań, np. wybiórczości kryjówek dziennych i zimowych, czy ekologii sensorycznej (sensory ecology) analizującej – często za pomocą skomplikowanych eksperymentów behawioralnych – percepcję zmysłową nietoperzy (wzrokową, słuchową, węchową) i adaptacje sygnałów echolokacyjnych do wykorzystywania różnych siedlisk i różnych typów ofiar. Tę ostatnią rozwijają szczególnie badacze niemieccy (Bjorn Siemers, Elizabeth Kalko). Rozwój chiropterologii jest powiązany z postępami w bioakustyce. Specyfiką chiropterologii jest zaangażowanie w badania naukowe, jak również monitoring i inwentaryzację nietoperzy dla potrzeb ochrony przyrody, dużej liczby przeszkolonych amatorów i organizacji pozarządowych, współpracujących z profesjonalnymi naukowcami zatrudnionymi w placówkach badawczych, bądź nawet realizujących własne projekty. Również ta cecha upodabnia silnie chiropterologię do ornitologii, w którą zaangażowane są tysiące obserwatorów-hobbystów. W Europie amatorzy uczestniczą zwłaszcza w monitoringu liczebności nietoperzy zimujących w kryjówkach podziemnych, wykorzystując fakt, że liczone zwierzęta przebywają wówczas w stanie hibernacji. Liścionosowate, liścionosy (Phyllostomidae lub Phyllostomatidae) - rodzina nietoperzy obejmująca ok. 150 gatunków charakteryzujących się osadzonym na nosie fałdem skórnym w kształcie przypominającym liść.

    Infradźwięki – fale dźwiękowe niesłyszalne dla człowieka, ponieważ ich częstotliwość jest za niska, aby odebrało je ludzkie ucho. Słonie i wieloryby, które słyszą infradźwięki wykorzystują je do komunikacji na duże odległości.

    Szerokość pasma (przepustowość) - 1. W elektronicznej komunikacji, przepustowość jest szerokością zasięgu (bądź zakresu) częstotliwości, który elektroniczny sygnał wykorzystuje na danym medium transmisyjnym. W tym zastosowaniu, szerokość pasma jest wyrażana w różnicach pomiędzy najwyższą częstotliwością sygnału składnika, a najniższą częstotliwością sygnału składnika. Odkąd częstotliwość sygnału jest mierzona w hercach (liczba cykli zmian na sekundę),dana przepustowość jest różnicą w hercach pomiędzy najwyższą częstotliwością wykorzystania sygnału i najniższą której używa. Charakterystyczny sygnał dźwięku ma pasmo około trzech kiloherców (3 kHz); telewizja analogowa nadaje sygnał video o przepustowości sześciu megaherców (6 MHz) - ok. 2 000 razy rozleglejszy niż sygnał dźwięku.


    Charakterystyka filtru (ściślej: charakterystyka częstotliwościowa filtru) to funkcja opisująca własności filtru liniowego w dziedzinie częstotliwości lub wykres tej funkcji. Wykres charakterystyki obrazuje zmiany parametrów dowolnego sygnału sinusoidalnego pomiędzy wejściem a wyjściem filtru w zależności od częstotliwości tego sygnału, a więc również zmiany wszystkich składowych widma sygnału bardziej złożonego niż sinusoidalny. Innymi słowy, charakterystyka filtru pokazuje, jak filtr kształtuje widmo dowolnego sygnału, który przez niego przechodzi. Karlik drobny (Pipistrellus pygmaeus) – gatunek ssaka z rzędu nietoperzy. Bardzo podobny do karlika malutkiego (Pipistrellus pipistrellus). Do 1999 roku uważane za jeden gatunek. Dokładne badania wykazały, że poza subtelnymi różnicami morfologicznymi (kształt pyszczka i nozdrzy, pokrój i ubarwienie prącia, użyłkowanie skrzydeł) odróżnia je częstotliwość emitowanych sygnałów echolokacyjnych. Karlik drobny wysyła sygnały o przeciętnej częstotliwości 55 kHz, zaś karlik malutki - 45 kHz. Karlik drobny wykazuje również silniejszą specjalizację siedliskową - jest znacznie silniej związany z wodami i terenami podmokłymi jako miejscami żerowania, zaś w jego pokarmie przeważają imagines muchówek odbywających rozwój larwalny w wodzie.

    Equalizer jako efekt gitarowy jest korektorem graficznym specjalnie przystosowanym do kształtowania widma akustycznego sygnału z gitary elektrycznej. Różni się on od uniwersalnego korektora m.in. zakresem korygowanych częstotliwości ponieważ sygnał z gitary elektrycznej ma pasmo ograniczone do około 5,5kHz (zakładając, że sygnał nie jest przesterowany) i takie pasmo przenoszą głośniki we wzmacniaczach gitarowych. Equalizer służy do korekcji barwy dźwięku przy pomocy najczęściej potencjometrów obrotowych (we wzmacniaczach, innych efektach) lub suwakowych (w kostkach efektowych typu equalizer, w korektorach graficznych do obudowy typu rack). Z jego pomocą można regulować głośność dźwięków o poszczególnych częstotliwościach lub, co częściej jest spotykane we wzmacniaczach i efektach, regulować tony niskie, średnie i wysokie. Pozwala to nadać odpowiednią barwę dźwiękom. Long Range Acoustic Device (LRAD) (ang. urządzenie dźwiękowe dalekiego zasięgu) - urządzenie dźwiękowe, wytwarzające dźwięk o bardzo wysokiej głośności, który jest słyszalny na dużych odległościach. Jego głównym celem jest emitowanie fal dźwiękowych, które będą wywołały u odbiorcy nieprzyjemną reakcję i wpływały na jego zachowanie poprzez odstraszanie. Urządzenie może także pełnić rolę wzmacniacza dużej mocy, który nie wywołuje negatywnych reakcji u słuchacza i nie powoduje bólu.

    Dodano: 29.01.2010. 14:23  


    Najnowsze