Badania izotopowe a pochodzenie owada

[mudes]

Może zrobić mu tak jakieś badania izotopowe ?
Może rzucą trochę światła na zagadkę miejsca dorastania.




Edit:
wydzielone z wątku Hyles livornica?

[Antek Kwiczala †]

Może zrobić mu tak jakieś badania izotopowe ?

Akurat takie byłyby bez sensu. Mogłyby pomóc badania biochemiczne, ewentualnie genetyczne, ale trzeba by mieć materiał porównawczy z Europy i Afryki, a takiego zapewne nie ma.

[mudes]

Czemu izotopowe byłyby bez sensu?

Wydaje mi się, że skład izotopów wynikać będzie z tego co, a w zasadzie gdzie rosło to co zajadała gąsienica.
Czyli jakby to powiedzieć - prawdopodobny rejon przepoczwarczenia.

Nie wiem czy to by się sprawdziło u motyli? Ale może by się sprawdziło.
Być może najlepsze byłyby do badań skrzydła.

Ale skoro bez sensu. To bez sensu.

[Antek Kwiczala †]

Czemu izotopowe byłyby bez sensu?

Wydaje mi się mudes, że nie do końca rozumiesz pojęcie izotopu. Zacytuję więc encyklopedię:

izotop to jeden z dwu lub większej liczby atomów tego samego pierwiastka, mających tą samą liczbę atomową (tą samą liczbę protonow), a różniących się liczbą masową (różna liczba neutronów)

Niektóre izotopy są nietrwałe, i rozpadają się z czasem, co pozwala w badaniach izotopowych określić czas, kiedy jakaś badana substancja powstała (datowanie izotopowe np. węglem C14). Gdybyśmy mieli do czynienia z gąsienicą, być może określenie składu chemicznego pokarmu mogłoby dać jakieś informacje, gdzie ta gąsienica żyła. Jeśli jednak ta gąsienica pokarm rozdrobniła na aminokwasy, zbudowała z nich swoje ciało, a następnie w dalszym procesie metamorfozy w poczwarce doszło do kolejnej przebudowy i powstały białka potrzebne do życia motylowi, to ich skład chemiczny zależy od zawartych w genomie informacji. Nie może być tak, że jeśli gatunek jest np. polifagiem, to skład chemiczny białek w budowie motyla bedzie inny gdy gąsienica żeruje bądź to na dębie, bądź na brzozie. Oczywiście zdarzają się różnice w budowie biochemicznej (na tej podstawie rozdzielono gatunek Pontia daplidice na dwa odrębne P. daplidice i P.edusa), ale musi to wynikać z różnic w budowie genetycznej. I to są właśnie badania biochemiczne, o których wspomniałem. Czasem bowiem takie różnice w budowie genetycznej nie przekładają się na różnice morfologiczne.
Nie jestem jednak biochemikiem, jeśli jakieś badania nad wpływem pokarmu gąsienic a składem chemicznym białek imago były robione, warto, by się wypowiedział jakiś biochemik.
Mam też nadzieję, że Twoje pytanie mudes było faktycznie podyktowane chęcią zdobycia wiedzy, a nie np. trollingiem (takie zdarzenia na tym forum już miały miejsce).

[mudes]

Badanie ilościowe izotopów węgla, strontu i tlenu pozwala ustalić w jakim rejonie powstawały "dorastały" tkanki stworzenia. Takie badania są już prowadzone. Z żadnym tam genomem to nie ma nic wspólnego.

To czy gąsienica będzie polifagiem, też nie będzie miała znaczenie jeśli i dąb i brzoza będą rosły w tym samym rejonie.

Co by nie być gołosłownym.

http://www.bgs.ac.uk/research/highlight ... itors.html

Pozwolisz, że nie będę komentował trolingu. Bo może zrobić się mało sympatycznie.

Nie wiem czy takie badania zdałyby egzamin dla owadów, ale wydaje mi się, że zwłaszcza różne chitynowe elementy ich budowy doskonale się by do takich badań nadawały.

[Antek Kwiczala †]

Badanie ilościowe izotopów węgla, strontu i tlenu pozwala ustalić w jakim rejonie powstawały "dorastały" tkanki stworzenia

To bardzo daleko idące uogólnienie. Zarówno tlen (jako gaz) jak i węgiel (jako dwutlenek węgla) podlegają dosyć szybkiej rotacji w atmosferze. Jak sugerują w zalinkowanym artykule, różnice w procentowej zawartości izotopów tlenu są zależne od temperatury, a nie konkretnej geograficznej lokalizacji, można więc jedynie domniemywać o klimacie dorastania konkretnego osobnika. Przypuszczam, że podobnie ma się sprawa z węglem. Natomiast stront owszem. Zawartość różnych trwałych izotopów tego pierwiastka w konkretnej tkance może określać z pewnym przybliżeniem lokalizację. Problem w tym, że związki strontu są budulcem szkliwa zębów i dla człowieka takie badania są miarodajne. Nie mam żadnej wiedzy na ten temat, czy stront jest (choćby jako mikroelement) składnikiem budowy jakiejkolwiek tkanki motyla.
Podtrzymuję też swoją tezę, że nawet, gdyby udało się ustalić pierwiastek, którego zawartość izotopów dawałaby duże prawdopodobieństwo określenia lokalizacji dorastania owada, to potrzebne byłyby olbrzymie dane porównawcze o zawartości procentowej tychże izotopów w różnych rejonach świata (czy choćby Europy).

[mudes]

Bez przesady z tą olbrzymią ilością danych porównawczych, dla szkliwa to robią.
Kwestia metodyki.

Jeśli chodzi o owady to jest to zapewne kwestia doboru odpowiednich dla nich izotopów porównawczych.

Dla migrantów oceny czy przepoczwarczył się na południu Europy, Skandynawii (rejonie Bałtyku), Karpatach, czy Afryce byłoby istotnym badaniem, można określić zasięg migracji.

Nikt nie oczekuje tu chyba dokładności do 15 km?

Nie mam żadnej wiedzy na ten temat, czy stront jest (choćby jako mikroelement) składnikiem budowy jakiejkolwiek tkanki motyla

To chyba nie chodzi o to czy jest, czy nie jest budulcem, jeśli występuje zawsze może być składnikiem, jednak z uwagi na różny poziom występowania w otoczeniu różny poziom będzie także wchłonięcia. To mogą być pewnie nawet śladowe ilości tych izotopów.

Jeszcze jedno, jeśli chodzi o szkliwo. Bada się zapewne dlatego szkliwo, bowiem doskonale się zachowuje i nie podlega demineralizacji jak pozostałe kości. Czyli jedynie szkliwo może dawać obiektywne wyniki pomiarowe. Dla owadów tego problemu nie będzie.

[Antek Kwiczala †]

dla szkliwa to robią. Kwestia metodyki

Dla mnie to raczej kwestia funduszy. Na badania migracji ludzi w czasach historycznych (a także wcześniejszych) fundusze zapewne się znalazły, ale na badanie migracji jakiegoś konkretnego okazu owada będzie o wiele trudniej.

można określić zasięg migracji

Ale przecież nie o zasięg migracji tu chodzi, ten można badać znacznie prostszymi (i tańszymi) metodami. Problem był (przypomnę) w określeniu lokalizacji, skąd przyleciał konkretny okaz, i sugerowałeś jego rozwiązanie badaniem izotopowym. Dla tak postawionego problemu nie wystarczy zbadanie kilku przykładowych miejsc bo taką będziemy mieli dokładność odpowiedzi (500 km? 1000 km?)

jeśli występuje zawsze może być składnikiem

składnikiem czego? tkanki motyla?

różny poziom będzie także wchłonięcia

A co go będzie wchłaniać? Jeśli ów izotop nie będzie składnikiem jakiejś tkanki, ale przypadkowym "zanieczyszczeniem", to mogło się ono dostać na (do) motyla w każdym miejscu jego pobytu, a nawet w kilku miejscach w różnym stężeniu, a niekoniecznie w miejscu narodzin - w praktyce taka informacja nic nie daje.

[mudes]

A co go będzie wchłaniać? Jeśli ów izotop nie będzie składnikiem jakiejś tkanki, ale przypadkowym "zanieczyszczeniem"

Udajesz, że nie rozumiesz, czy tak masz?

Poszukaj sobie o co chodzi w tych badaniach izotpowych i przestań udawać wszechwiedzącego.
Skład izotopowy zależy od środowiska w którym dorasta organizm, jest unikatowe dla określonego rejonu.
Organizm wraz z pobieranym pożywieniem, powietrzem, płynami... odkłada te izotopy w swoim organizmie - w określonych proporcjach, niejako kodując miejsce dorastania. Dla szkliwa będzie to wiek iuvenis, dlatego można było stwierdzić, że odnaleziony człowiek pochodził z południa (bo tam dorastał), nie istotne, że się przeniósł, w szkliwie pozostał skład izotopowy miejsca dorastania.

Dla owadów będzie taka sama analogia, jeśli organizm posiada takie tkanki, które wykształcają się podczas przepoczwarczenia, tzn. że tkanki te zakodują skład izotopowy miejsca dorastania (larwy) nie zaś osobnika dorosłego, nawet jeśli w postaci dorosłej przeleci kilka tys kilometrów.

Mam nadzieję, że zaspokoiłem twą chęć zdobycia wiedzy?

[Grzegorz Banasiak]

Mudes, sam udajesz wszechwiedzącego.
To co w badaniach izotopowych dobre było dla badania zębów neandertalczyków - w przypadku owadów (jak i ludzi ) współczesnych można rozbić o kant tyłka. Wykopaliska to zupełnie inna bajka.

[mudes]

No cóż... zatem proszę to potraktować w kontekście czysto edukacyjnym.

Za jakiś czas może będzie można wrócić do tematu badań izotopowych w kontekście badań migracyjnych i populacyjnych.

[Grzegorz Banasiak]

No cóż... zatem proszę to potraktować w kontekście czysto edukacyjnym.
Za jakiś czas może będzie można wrócić do tematu badań izotopowych w kontekście badań migracyjnych i populacyjnych.

Ja nie wiem czy to nie będzie wytaczanie armaty przeciw komarowi. Sądzę, że takim przypadkom jak ten w tym wątku nie należy poświęcać aż tak wiele uwagi bo to szczególny wybryk spowodowany nieodpowiedzialnymi działaniami człowieka. Możemy tylko gdybać jak to się stało. Skoro jednak do dyskusji doszło każdy zaprezentował swoje zdanie i tyle. Do trafnych wniosków raczej nie dojdziemy

[Pawel Jaloszynski]

Oczywiście można wytypować miejsce pochodzenia pojedynczego migranta znając w jego tkankach stosunek O-18/O-16 i Sr-87/Sr-86. Mając zawartość izotopów tlenu z grubsza można określić szerokość geograficzną, z której materiał pochodzi, a stront pozwala doprecyzować miejsce. Stosunek izotopów tlenu w środowisku zależy od średnich temperatur, wilgotności i paru innych czynników; to nie jest precyzyjny parametr. Natomiast stosunek Sr-87/Sr-86 odzwierciedla zawartość tych izotopów w podłożu, z którego (poprzez wodę) one dostają się w tych samych proporcjach do organizmów. Wartość Sr-87/Sr-86 zależy od tego, jakie (głównie jak stare) są skały w podłożu, więc mając dobrze zmapowany stront dla celów geologicznych można znaleźć miejsce, gdzie jego izotopy występują w takiej proporcji, jak w badanym okazie. W praktyce zamiast sięgać do geologii po prostu bierze się próbki tkanki od osobników tego samego gatunku pochodzących z różnych miejsc; im większa próba porównawcza, tym większa szansa na określenie pochodzenia potencjalnego migranta. Nie słyszałem nigdy, żeby tego typu badania były robione na materiale innym niż kości i zęby, ale nie siedzę w tego typu zagadnieniach i nie śledzę postępów tej metodyki. Być może takie badania są opłacalne tylko dla projektów o dużej wartości medialnej (archeologia, szczątki ludzkie, wielkie historyczne migracje itp.), na które można zdobyć duże fundusze, bo spektroskopia masowa z jonizacją termiczną to droga zabawa. Chyba jednak taniej by było zrobić badania genetyczne.

Paweł

[Lanius]

Badanie proporcji izotopów wykonywane jest także z ptasich piór podczas badań ptasich migracji, a dokładniej w określaniu miejsca, w którym rosły pióra rozwijającego się pisklęcia lub rosnących piór podczas pierzenia np. na zimowiskach, czyli mozna określić na zimowisku skąd ptak przyleciał lub na lęgowisku gdzie zimował (w uproszczeniu) na szybko znalezione:
Hobson K. A. 1999. Tracing origins and migration of wildlife using stable isotopes: a review.
Oecologia 120 :314–326
Hobson K. A. 2005. Using stable isotopes to trace long-distance dispersal in birds and other
taxa. Diversity and Distribution 11: 157–164.
Yohannes E., Hobson K. A., Pearson D. J. 2007. Feather stable-isotope profiles reveal
stopover habitat selection and site fidelity in nine migratory species moving through
sub-Saharan Africa. Journal of Avian Biology 38: 347–355.
Yohannes E., Bensch S., Lee R. 2008. Philopatry in winter moult area in migratory Great
Reed Warblers Acrocephalus arundinaceus revealed by stable isotope profiles. Journal
of Ornithology 149: 261–265.

[Janusz S.]

Zastanawiam się, czy jest sens przedstawiania różnych hipotez, może być ich wiele. Liczy się udowodnienie hipotezy. Więc statystyka - średnia statystyczna dla konkretnej cechy w danej populacji, wyprowadzenie najmniejszej udowodnionej różnicy. Czy dana cecha mieści się lub przekracza tą średnią, wówczas udowodnienie. W oparciu o "statystykę" np.rozgraniczono Timandra griseata i T .comae/Geometridae/

[Chiffchaff]

Badania izotopowe piór są wykonywane nawet przez polskich ornitologów badających głównie migracje gatunków ptaków o słabo poznanych trasach migracji lub zimowiskach. W zarysie jak to się robi opisali wcześniejsi autorzy postów, ja o jednym szczególnym przykładzie. Świstunka (Phylloscopus sibilatrix) jest nomadycznym gatunkiem ptaka, pospolicie gniazdującym w Polsce, o bardzo słabo poznanych obszarach jej zimowania. Z analizy piór naszych ubiegłorocznych białowieskich świstunek (naszych, tj. nie tyle złapanych w PB lecz dokładnie tu gniazdujących) wynika, że o ile wszystkie samice zimowały w jednym, dość wąskim rejonie Afryki, o tyle samce są dokładnie rozrzucone na dwie grupy, tj. zimowały w dwu różnych, daleko od siebie położonych obszarach Czarnego Lądu, jeden z nich pokrywa się z obszarem zimowania samic.
No i zapomniałem napisać, że tak jak napisał Paweł, analiza jest kosztowna, nie da rady tego zrobić "przy okazji". Nasze świstunki obrabiali Niemcy, od dawna specjalizujący sie w tego typu badaniach w Europie.

[Antek Kwiczala †]

A może wiesz Grzegorzu, jakich pierwiastków izotopy są badane w przypadku ptasich piór?

[Chiffchaff]

Wodoru (deuter), azotu 15, węgla 13, tlenu chyba18.