Wyrusz w podróż do świata wiedzy

Inna biologia, część 2

Na hałdach żyje wiele gatunków zwierząt i roślin. Dr hab. Agnieszka Babczyńska wybiera pająka. Coś sprawia, że musi on składać więcej jaj, ażeby więcej jego potomstwa przetrwało w tych warunkach, w warunkach, w których podwyższone jest stężenie cynku, ołowiu, temperatura i panuje susza. Działa tu selekcja naturalna – gatunek, który poradzi sobie z trudnościami i przetrwa, będzie już gatunkiem innym, zmienionym. Hałda to „mini-galapagos”.

004W laboratorium modyfikuje się warunki życia, czasem dodając szkodliwe czynniki i w ten sposób sprawdza ich wpływ na organizmy. Dr hab. Alina Kafel oraz dr hab. Maria Augustyniak badają światłówki od pokoleń hodowane na diecie z dodatkiem kadmu. Ta hodowla ma już ponad sto pięćdziesiąt pokoleń (jedno pokolenie Spodoptera exigua żyje w tych warunkach około sześciu tygodni, pająk – około roku). Badanie tych zwierząt to podglądanie mikroewolucji, zachowań organizmu strategii obronnych i zmian materiału genetycznego. Tak naprawdę wszystko sprowadza się do białka, do produkcji nowych cząsteczek które, tak, jak enzymy pomagają naprawiać uszkodzenia.

Badania nad owadami, prowadzone na akceptowalnym etycznie poziomie, prowadzi się po to, aby sprawdzić, jak organizm radzi sobie z zagrożeniami i wpływem negatywnych czynników środowiskowych. Biorąc pod uwagę fakt, że człowiek żyje w niezbyt przyjaznym środowisku – wiedza taka na pewno okaże się przydatna. Jednym z ważniejszych (a przede wszystkim wciąż niezbadanych) zagrożeń jest jakość żywności i zawartych w niej środków konserwujących. W pewnym sensie jest to wielki eksperyment na Homo sapiens, który nie jest „zaplanowany” i nie wiadomo, jakie będą jego skutki. Badanie wpływu negatywnych czynników środowiskowych na zwierzęta pomoże nam być może przygotować się na jego skutki.

Dzięki badaniom terenowym oraz laboratoryjnym na zwierzętach modelowych poznajemy zasady działania mechanizmów obronnych istot żywych. Co działa, jak skutkuje i jak organizmy przesuwają zasoby energii, aby odnieść jak najmniejsze straty. I przeciwnie: poznajemy też ich słabe strony i wiemy jak ograniczyć ekspansję owada będącego szkodnikiem dla naszych plonów i nie zaszkodzić przy tym innym organizmom.

cricket-796465_1920W Katedrze Fizjologii Zwierząt i Ekotoksykologii Wydziału Biologii i Ochrony Środowiska Uniwersytetu Śląskiego w Katowicach prowadzona jest jeszcze jedna hodowla – świerszcza domowego (Acheta domesticus). Od dwudziestu lat bada się dzięki niej mechanizmy starzenia owadów poprzez selekcjonowanie długożyjących i krótkożyjących osobników.

W takiej izolowanej populacji dochodzić może do selekcji osobników zmutowanych. Przypomnijmy, że wyznacznikiem gatunku jest to, że jego osobniki mogą się krzyżować i wydawać płodne potomstwo – nie wszystkie mieszańce międzygatunkowe mają takie możliwości. Powstałe w naturalny sposób mutacje są często letalne albo obojętne dla gatunku – dotyczą na przykład koloru oczu. Czasem jednak mutacja może przynosić wyjątkowo korzystne dla przeżycia cechy. Taka cecha będzie się rozpowszechniała w populacji. To zrozumiałe, że świerszcz lub pająk z dodatkową parą odnóży lub dwoma głowami – po prostu ma nikłe szanse na przeżycie.

Do każdego badania musimy być jak najlepiej przygotowani – pod względem naszych umiejętności, wiedzy oraz sprzętu. Nie można pozwolić sobie, także ze względów etycznych, na to, aby badania, które czasem wymagają uśmiercenia zwierzęcia (owada lub pająka), szły na marne.

Sto pięćdziesiąt pokoleń światłówki to już alternatywna ewolucja w skali mikro, podług reguł której powstało inne życie, a więc w pewnym sensie – inny świat.