Ο Δαρβίνος, οι γητευτές σκουληκιών και οι τυφλοπόντικες

Ο Δαρβίνος, οι γητευτές σκουληκιών και οι τυφλοπόντικες

Ο τυφλοπόντικας της ανατολικής Αμερικής, έχει ισχυρά μπροστινά πόδια που του επιτρέπουν να σκάβει αποτελεσματικά. Καθώς ανοίγει σήραγγες, οι δονήσεις του εδάφους, λειτουργούν σαν συναγερμός για τους γεωσκώληκες, που προσπαθούν να αποφύγουν το χειρότερο θηρευτή τους δραπετεύοντας στην επιφάνεια, στην οποία σπάνια βγαίνουν οι τυφλοπόντικες

Οταν το 1881 ο Κάρολος Δαρβίνος έγραφε το τελευταίο του βιβλίο, με θέμα το σχηματισμό μούχλας στα λαχανικά εξαιτίας της δράσης σκουληκιών, είχε παρατηρήσει ότι τα σκουλήκια έβγαιναν στην επιφάνεια όταν το έδαφος δονούνταν για κάποιο λόγο. Ο Δαρβίνος είχε υποθέσει ότι αιτία αυτής της συμπεριφοράς δεν ήταν κάποια προσαρμογή στους χτύπους που προκαλούν οι σταγόνες βροχής στο έδαφος, όπως θεωρούσαν πολλοί ως τότε, αλλά το ένστικτο που είχαν αποκτήσει εξελικτικά οι γεωσκώληκες, για να αποφεύγουν έναν από τους χειρότερους εχθρούς τους, τον τυφλοπόντικα, που καθώς σκάβει μέσα στο έδαφος δημιουργεί δονήσεις χαμηλής συχνότητας. Ο μεγάλος φυσιοδίφης, υπερήλικας πια, είχε κάνει κάποια πειράματα, που όμως δεν του επέτρεψαν να βγάλει συμπέρασμα. Ετσι, μέχρι πριν λίγο καιρό δεν είχε καταληχτεί επιστημονικά το φαινόμενο, παρότι επί γενιές ολόκληρες ο άνθρωπος χρησιμοποιεί τεχνητές δονήσεις, ώστε να μαζεύει μεγάλες ποσότητες γεωσκωλήκων για δόλωμα ή άλλες χρήσεις. Τελικά, αποδείχτηκε ότι ο Δαρβίνος δεν είχε πέσει έξω.

Γιατί να βγουν μέρα μεσημέρι έξω από το χώμα οι γεωσκώληκες εκθέτοντας τον εαυτό τους σε μια σειρά θηρευτές; Γιατί δεν προτιμούν να χωθούν ακόμα βαθύτερα στο χώμα όταν νιώθουν δονήσεις; Ο Κ. Κατάνια, καθηγητής βιολογίας στο πανεπιστήμιο Βάντερμπιλντ των ΗΠΑ, έκανε σειρά πειραμάτων σε περιοχή της Φλόριντα, όπου οικογένειες ασχολούνται παραδοσιακά με το μάζεμα σκουληκιών. Καθώς ένας από τους γητευτές έτριβε ένα σίδερο πάνω σε ένα κομμάτι ξύλο ακουμπισμένο στη Γη, ο Κατάνια σημάδευε με σημαιάκια τα σημεία απ' όπου πρόβαλλαν οι γεωσκώληκες. Στο τέλος της διαδικασίας τα σημαιάκια σχημάτιζαν ένα κύκλο 12 μέτρων γύρω από το σημείο όπου δημιουργούνταν ο ήχος. Τα σκουλήκια έβγαιναν γρήγορα από τη Γη μόλις άρχιζαν οι δονήσεις, σαν να ήθελαν να ξεφύγουν από κάτι, ενώ όταν έφταναν στην επιφάνεια κινούνταν αργά και μετά από 10 λεπτά άρχιζαν να ξανασκάβουν για να μπουν στο χώμα, διαδικασία που διαρκούσε από 10 λεπτά μέχρι μια ώρα. Κάποια, βέβαια, είχαν γίνει γεύμα μυρμηγκιών, σαυρών, φιδιών ή σαρκοβόρων σκαθαριών και κάποια είχαν πεθάνει επειδή έτυχε να βγουν σε ξηρό και θερμό σημείο.

Οι γητευτές σκουληκιών κάνουν τους γεωσκώληκες να βγουν από το έδαφος τρίβοντας ένα επίπεδο κομμάτι μετάλλου πάνω σε ένα ξύλινο παλούκι. Στη μεγάλη εικόνα τα σημαιάκια δείχνουν τα σημεία όπου πρόβαλλαν γεωσκώληκες γύρω από το σημείο όπου παράχθηκαν οι δονήσεις

Για να εξετάσει με πιο άμεσο τρόπο τη σχέση σκουληκιών και τυφλοπόντικων ο επιστήμονας παρατήρησε για ένα διάστημα το συγκεκριμένο είδος τυφλοπόντικα που ενδημεί στη Φλόριντα. Πρόσεξε ότι ένας τυφλοπόντικας έτρωγε κάθε μέρα το ισοδύναμο του βάρους του σε σκουλήκια. Αυτό σημαίνει ότι μέσα σε ένα έτος μπορεί να φάει 15 κιλά, που αντιστοιχούν σε 7.000 σκουλήκια σε πλήρη ανάπτυξη. Προφανώς, οι γεωσκώληκες έχουν σοβαρό λόγο να αποφεύγουν τους τυφλοπόντικες...

Χρησιμοποιώντας γεώφωνα και ένα φορητό υπολογιστή, ο Κατάνια κατέγραψε τον ήχο που κάνουν οι τυφλοπόντικες καθώς ψάχνουν για τροφή σκάβοντας κάτω από το έδαφος και διαπίστωσε ότι οι δονήσεις που οφείλονται κυρίως στο σπάσιμο των ριζών των υπερκείμενων φυτών είχαν συχνότητα μέσα στο φάσμα των 80 έως 200 χερτζ (κύκλων ανά δευτερόλεπτο), που παρήγαγαν τα μέσα που χρησιμοποιούν οι γητευτές σκουληκιών.

Σε εργαστηριακό περιβάλλον ο ερευνητής παρατήρησε πως τα σκουλήκια έβγαιναν γρήγορα (σ.σ. γρήγορα για τα μέτρα των σκουληκιών) στην επιφάνεια μόλις έβαζε ένα τυφλοπόντικα να σκάβει κοντά τους. Το ίδιο φαινόμενο συνέβαινε και όταν έπαιζε μέσα στο χώμα με γεώφωνα τον ήχο του σκαψίματος του τυφλοπόντικα. Για να μην υπάρχει καμιά αμφιβολία για την επιβεβαίωση της υπόθεσης που είχε κάνει ο Δαρβίνος, ο Κατάνια παρατήρησε τα σκουλήκια όταν βρέχει, τόσο στο φυσικό περιβάλλον,όσο και σε εργαστηριακή αναπαράσταση της βροχής. Μόλις δύο ή τρία σκουλήκια από τα 300 έβγαιναν αργά - αργά από το έδαφος μετά από μια δυνατή βροχή ή μετά από πολύωρο κορεσμό του χώματος με νερό. Κανένα δεν πετάχτηκε έξω στα πρώτα λεπτά των δονήσεων από την πτώση των μεγάλων σταγόνων βροχής στο έδαφος. Η εντύπωση που έχουν οι περισσότεροι άνθρωποι ότι τα σκουλήκια βγαίνουν μαζικά στην επιφάνεια όταν βρέχει, επειδή τυχαίνει να δουν μερικά μετά από βροχή εκεί που δεν έβλεπαν πριν κανένα, είναι λαθεμένη. Από κάτω υπάρχουν πολύ περισσότερα. Η πρώτη εντύπωση που δημιουργείται από την επιπόλαιη επισκόπηση των φαινομένων, συχνά ανατρέπεται με πάταγο, μόλις εφαρμοστεί η επιστημονική μέθοδος ανάλυσης των ζητημάτων.

Δεν είναι μόνο ο άνθρωπος που εκμεταλλεύεται το εξελικτικό ένστικτο που έχουν οι γεωσκώληκες ως αντίδραση στις δονήσεις του εδάφους. Σε άλλες μελέτες διαπιστώθηκε ότι ένα είδος γλάρων χτυπάει το έδαφος με τα πόδια του για να βγάλει σκουλήκια και το ίδιο φαίνεται να κάνει και ένα είδος χελωνών.

Επιμέλεια:
Σταύρος ΞΕΝΙΚΟΥΔΑΚΗΣ
Πηγή: «Scientific American»

    

Η απάντηση στο γρίφο της κότας και του αβγού

Το πρώτο κοτόπουλο πρέπει να διέφερε από τους γονείς του με κάποια γενετική διαφορά ικανή να το κάνει το πρώτο ζώο που ικανοποιεί πλήρως τα χαρακτηριστικά αυτού που ονομάζουμε κοτόπουλο. Ο ζωντανός οργανισμός μέσα στο αβγό θα είχε βέβαια το ίδιο DNA με το κοτόπουλο στο οποίο αναπτύχθηκε και έτσι επίσης θα ανήκε στο βιολογικό είδος που ονομάζουμε κοτόπουλο. Αυτό που αναγνωρίζουμε ως γενετικό κώδικα ενός κοτόπουλου υπήρξε πρώτα μέσα σε ένα αβγό. Με αυτή την έννοια, το αυγό προηγήθηκε της κότας.

Ισως, όμως, το ερώτημα: «Η κότα γέννησε το αβγό, ή το αβγό την κότα» να είναι παραπλανητικό. Αν ως κοτόπουλο εννοούμε το Gallus gallus domesticus, που προέρχεται από την άγρια όρνιθα της νοτιοανατολικής Ασίας και εξημερώθηκε εδώ και περίπου 10.000 χρόνια, θα πρέπει να αναρωτηθούμε σε ποια φάση της εξέλιξης του είδους προγενήτορα εμφανίστηκε το πρώτο μέλος του νέου είδους και αν αυτό το πρώτο μέλος ήταν με τη μορφή πτηνού ή αβγού. Ωστόσο, η διαφοροποίηση των ειδών δε συμβαίνει ούτε μέσα σε μια στιγμή, ούτε σε ένα άτομο του είδους. Χρειάζεται γενιές και γενιές σταδιακής γενετικής αλλαγής μιας ομάδας ζώων, ώστε να πάψουν να μπορούν να αναπαράγονται με άτομα οποιασδήποτε άλλης ομάδας ζώων. Μόνο τότε μπορούμε να πούμε με σιγουριά ότι εμφανίστηκε ένα νέο βιολογικό είδος. Με αυτή την έννοια, δεν έχει νόημα να αναρωτιόμαστε αν πρώτα ήταν η κότα ή το αβγό. Κάποια στιγμή υπήρξε η πρώτη ομάδα κοτόπουλων, από τα οποία μερικά ήταν σε μορφή αναπτυγμένου ζώου και μερικά σε μορφή αβγού.