Kryzys anatomii?
Współcześnie zagadnienia anatomii na rozmaitych etapach kształcenia są bardzo ograniczone. Z oczywistych względów najwięcej uwagi poświęca się człowiekowi, zaś o różnych grupach zwierząt mówi się mniej lub bardziej udolnie w szkole średniej w ramach rozszerzonej biologii. A przynajmniej tak dotychczas było. Problem z zajęciami z anatomii jest rozległy. Po pierwsze inaczej postrzegamy zwierzęta niż dawniej, w związku z czym nie prowadzi się sekcji żab zielonych, tym bardziej się ich na ten cel nie hoduje. 
Zwierzęta zyskały swe prawa i dobrze. Niemniej, prawda jest też taka, że nic nie żyje wiecznie i w pewien ograniczony sposób placówki kształcące na niższych i wyższych szczeblach mogą pozyskiwać materiał zwierzęcy użyteczny w procesie nauczania. Czy tego chcemy, czy nie bowiem, tak głęboki kontakt ze zwierzęciem, jak sekcja, umożliwia zderzenie treści podręcznika z rzeczywistością. Dlatego za bzdurę uważam nauczanie anatomii na kierunku lekarskim na niektórych uniwersytetach, która oparta jest o manekiny. O ile też łatwiej nam zrozumieć anatomię ssaków, o tyle im niżej schodzimy na szczeblach i półkach ewolucji, tym nasze wyobrażenie o anatomii maleje. Dzieje się tak, gdyż podparte jest to jedynie podręcznikiem, wobec czego musimy polegać na autorze książki i jego praktyce i zdolnościach literackich. Nic gorszego. Nauki podstawowe oraz klasyczne w przyrodoznawstwie przeżywają swego rodzaju kryzys. Genetyka, biotechnologia i biologia molekularna wypierają klasyczną taksonomię, botanikę, ba nawet zoologię, coraz częściej wydzierają rację klasycznej ekologii i nie tylko. Zafascynowani życiem w mikroskali zapominamy o podstawach związanych z funkcjonowaniem organizmu, m.in. anatomią. I nie chodzi mi tu bynajmniej o to, aby nagle dzieci w szkole podstawowej kroiły rozjechanego kota. Ale takiego kota mógłby wypreparować jeśli już nauczyciel biologii celem pozyskania czaszki. Należy jedynie zrobić to legalnie, zgodnie z prawem, szczególnie w odniesieniu do prawa z zakresu ochrony środowiska, zwierząt i produktów ubocznych i odpadów pochodzenia zwierzęcego. Wówczas dzieciom można prezentować szkielet, zależnościzachodzące w jego obrębie, a dalej różnice w uzębieniu, budowie kończyn itd. Długo by wymieniać.
Mimo współczesnych trendów, anatomia, czy też raczej klasycznie pojmowany materiał biologiczny stara się wybić znowu na powierzchnię. Naukowcy badający molekularne podłoże geograficznych ras w obrębie różnych gatunków roślin wracają do starych metod - przeglądania zielników i kolekcji rozmaitych instytucji naukowych na świecie. Bioinżynierowie z wielką chęcią przyglądają się kościom, poszukując w nich zależności między wytrzymałością i rozciągliwością a np. składem pierwiastkowym. 
Te dwa proste przykłady sprowadzają się do prostej konkluzji - nie można doprowadzić do tego, aby przyroda była postrzegana jedynie przez pryzmat genów, wzorów matematycznych i pieniędzy. Te elementy powinny uzupełniać klasycznie pojmowane przyrodoznawstwo. Niebawem uświadomimy sobie, że nagle brakuje dobrych anatomów i na nowo będą odkrywane różnice między zwierzętami, mimo tego, że literatura z tego zakresu staje się coraz bogatsza. Niezależnie bowiem od tych faktów, powstają cieszące się wzięciem publikacje, zawierające te same "odkrycia", co porządne podręczniki anatomii porównawczej sprzed stu i więcej lat. Poza tym zrozummy jeszcze jedno - zwierzęta współcześnie masowo wymierają, jedyne co po nich pozostanie to dokumentacja z ilustracjami i ewentualnie nagraniami, tkanki zdeponowane w bankach genów i wszystko to, co wypreparujemy. Po prostu. Niestety. Alki olbrzymiej nie ma już z nami, wymarła w XIX wieku dzięki ludziom. Jedyne co zostało po tych alkach to kilkadziesiąt wypchańców znajdujących się w rozmaitych placówkach na świecie (również w Polsce). Rozumiecie zatem, jaka jest wartość materiału przyrodniczego i umiejętnego go zabezpieczenia? Bezcenna. Opiera się to m.in. na znajomości anatomii. Opisując nowe gatunki też należy odwołać się do różnic anatomicznych na tle blisko spokrewnionych gatunków.
Hodowle krótko żyjących i dużych owadów dają wiele satysfakcji i uczą rzetelnej opieki na zwierzęciem. Nieistotne, czy hodujesz modliszkę, czy chomika - jedno i drugie wymaga opieki. Tylko zróżnicowanej. Duże straszyki już przyżyciowo dostarczają wiele obserwacji. Wyraźnie widać segmentację ciała, łatwo wyróżnić tagmy, nawet podstawowa anatomia głowy jest jasna. Obserwując żer dostrzega sie pracę poszczególnych elementów aparatu gębowego. Po śmierci owady te można rozpiąć, zasuszyć i umieścić w szkolnej kolekcji, które dawniej były naturalną sprawą. Obecnie nie, szkoły wręcz pozbywają się starych, całkiem niezłych preparatów. Bo się kurzą, bo zabierają miejsce i niestety coraz częściej trudno z nich skorzystać w trakcie zajęć. Bo po pierwsze czas goni, a po drugie coraz mniej nauczycieli chce się posiłkować czymś innym niż prezentacją multimedialną.
A ta ma swoje potężne walory, ale to tylko obraz na ścianie. To, co można pokazać lub dać do ręki uczniowi stanowi najlepszy materiał edukacyjny. Zwyczajnie prawdopodobieństwo, że uczeń wykształci jakąkolwiek więź z obiektem będącym omawianym zwiększa się. Co za tym idzie, zwiększa się szansa na zrozumienie i chęć dalszego poznawania.
Tak samo jest z preparacją owada na zajęciach - czy to w ramach lekcji, czy po, choćby dla chętnych. Duży owad daje wielkie możliwości, a dobrze przygotowany preparat można utrwalić, przechowywać i wykorzystywać odtąd corocznie. W dniu pisania tego tekstu przeprowadziłem sekcję padłej w wyniku wadliwej wylinki samicy straszyka Diapherodes gigantea. Po obraniu głowy z płytek, rozpreparowałem aparat gębowy. Dalej po przytwierdzeniu owada do styropianu, odcinałem chroniące brzuszną stronę płytki (sternity). Moim celem było uwidocznienie brzusznego łańcuszka nerwowego. Jest to dość trudne zadanie i w pewnym sensie podołałem mu, ale nie jestem w 100% zadowolony. Pod łańcuszkiem ciągnie się układ pokarmowy, po wypreparowaniu jak największej części i umieszczeniu w naczyniu z wodą, przewód pokarmowy unosi się na powierzchni pięknie uwidaczniając cewki Malphigiego. Gdyby obrać uda odnóży z oskórka, można by dostrzec wspaniałe tchawki i mięśnie służące do poruszania. Zdaję sobie sprawę, że brzmi to wszystko makabrycznie, a wielu krzyczy w myślach "to nie miłośnik zwierząt, to rzeźnik". Ale to właśnie pokazuje jak bardzo zaczęliśmy rozdzielać bardzo istotnie powiązane elementy w nauce o przyrodzie. Świadome (nie rzeźnickie) preparowanie okazów zwierzęcych i z celem (poznawczym, edukacyjnym, naukowym, muzealnym) ma takie samo znaczenie w kształtowaniu wiedzy o przyrodze, jak wąchanie fiołków i mizianie chomiczka.
Warto zestawić obserwację żucia przez owady z budową aparatu gryzącego
Sternity (płytki brzuszne) odłoka zdjęte pasem:
A tu straszyk olbrzymi, samica. Stare zdjęcie, ale u niej brzuszny łańcuszek nerwowy jest znacznie wyraźniejszy.
Jeszcze jedna staroć, otwarte udo straszyka nowogwinejskiego, potężna tchawka:
Tchawki, to na nich polega wymiana gazowa (Eurycantha calcarata):
Róża w Heliconie - składanie ujęć
Helicon Focus to naprawdę wspaniałe oprogramowanie do składania warstwowych zdjęć, szczególnie przydatne jest to przy łączeniu zdjęć obiektów trójwymiarowych spod mikroskopu optycznego / binokularu. Robiąc zdjęcia często korzystam z pierścieni pośrednich, co powoduje "wypłaszczenie" ostrości i gubienia detali na wyższych i niższych płaszczyznach. Wiąże się to zazwyczaj z ujęciami będącymi dalelko od zadowalających. Helicon Focus to płatna alternatywa dla darmowej Zimbry, niemniej o czternaście niebios lepsza. A cena wcale nie jest miażdżąca. Składanie zdjęć odbywa się jednym z trzech algorytmów, które sami wybieramy ręcznie po załadowaniu zdjęć. Jeśli stwierdzimy, że któreś ujęcie psuje efekt finalny, możemy odznaczyć je i ponowić składanie. Ale chyba najpotężniejszym argumentem za stosowaniem tego narzędzia jest opcja retuszu warstwami, tzn. mamy możliwość cofnięcia się do konkretnej warstwy przed zapisem "składaka". Innymi słowy nawet jeżeli żaden z algorytmów nie da nam 100% satysfakcji, podnosimy ją retuszując detale wartswami ręcznie.
Jak wspomniałem wcześniej mamy do wyboru trzy algorytmy: A. weighted average (średnia ważona), B. depth map (mapa głębi), C. pyramid (piramida). W zależności od tego jak mamy przygotowaną sekwencję ujęć, poszczególny algorytm może dać lepszy rezultat. Najdoskonalej jest robić zdjęcia w sposób zautomatyzowany, czy to poprzez mikroskop czy aparat, z ustawionym wcześniej przeskokiem. Fotografując obiekty makro robię to zazwyczaj z "rąsi", rzadko używając statywu. Do tego stopnia leniwie, ale efektywnie, że stosując automatyczne ustawienia przy opcji wielokrotnych zdjęć. Wtenczas wyostrzam na półmigawce pierwszą górną warstwę i z każdym ujęciem zbliżam dosłownie o kawałek obiektyw do obiektu. Dużym minusem tej metody jest to, że kadr "ucieka" i wtenczas powstają kłopoty ze złożeniem. O ile jeszcze sfotografujemy obiekt w tej samej płaszczyźnie, ale nieco przesuniemy ramkę kadru, to Helicon poradzi sobie z tym i nałoży odpawiadające sobie fragmenty obiektu na siebie, ale im bardziej zmienimy kąt obiektywu w stosunku do obiektu, tym powstają większe niedoskonałości w efekcie finalnym. Kwestia prób, błędów i zaparcia.
Helicon po złożeniu warstw daje szansę w opcji retuszu na zmiany w: wielkość pędzla, twardość pędzla, tolerancja koloru i jasność. Ostatnia możliwość przydatna okazuje się, gdy mamy poszczególne warstwy zróżnicowane pod względem jasności, co może rzutować na efekt końcowy. Ponadto przed zapisem Helicon umożliwia dodanie tekstu i w samym programie znajdziemy jeszcze parę opcji dodatkowych. Kolejną opcją Helicona, a przynajmniej wersji, z którą pracuję (6.7.1. pro), to opcja składania panoram. Ale kilka prób składania czegokolwiek skończyło się jedynie jednym zadowalającym efektem końcowym. Nie wiem, może nie mam ogłady w pracy z tą opcją.
Poniżej znajduje się grafika przedstawiająca owoce dzikiej roży, fotografowanej w mroźny dzień, 6 stycznia 2017, "z rąsi". Każdy pion pokazuje efekt finalny złożony poszczególnym algorytmem. Trzecia sekwencja nieco "tańczyła" w kadrze (a raczej moja ręka), stąd powstało tyle finezyjnych rozmyć w tle. Niemniej, tablica pokazuje złożenia bez przeprowadzenia retuszu. Po kliknięciu wyświetli się w nowym oknie większy plik.
Kew Gardens - październik 2016
4 października 2016 moja stopa, ba nawet obie, przekroczyła próg królewskich ogrodów Kew Gardens w Londynie. Choć pobyt w Londynie trwał jeden dzień, a w Kew byłem jedynie kilka godzin, to moje wewnętrzne ja raduje się tym, co zobaczyłem. Miła obsługa na wstępie, mapa Ogrodów, masa ludzi przygotowujących poletka na przyszłosezonowe rabaty i zabezpieczająca okazałe drzewa, rozsypując torf wokół bryły korzeniowej. No i szklarnia... A dalej wspaniałe dęby, w tym dwa stanowiące dziedzictwo Kew Gardens - dąb kasztanolistny Quercus castaneifolia, posadzony w 1846 roku oraz dąb Lucombe'a Quercus x hispanica 'Lucombeana', posadzony w 1773 roku. Ten ostatni to mieszaniec o cechach dębu burgundzkiego Q. cerris oraz korkowego Q. suber, odkryty przez Williama Lucombe'a w 1765 roku. Tabliczka informacyjna podaje, że najprawdopodobniej niniejsze drzewo to jedno z pierwszych sadzonek Lucombe'a. Sam osobnik rosnący w Kew Gardens to potwornej wielkości i o potężnej koronie drzewo, o ciekawie skierowanych ku ziemi gałęziach, w pełni ulistnionych. Oczywiście poza nimi znajdziemy tam liczne dęby od szypułkowego Q. robur, bezszypułkowego Q. petraea i czerwonego Q. rubra, po dąb burgundzki odmiany 'Laciniata' Q. cerris 'Laciniata', korkowy Q. suber i inne. Niemniej imponujące są potężne cedry atlaskie Cedrus atlantica, w tym odmiana sina 'Glauca', cedr libański C. libani i himalajski C. deodara. Liczne sosny, ciekawie wyglądająca stara surmia bignoniowata Catalpa bignonioides, owocujące liczne i często spore ostrokrzew Ilex spp., kwitnące w wielu miejscach zimowity Colchicum i wiele, wiele by jeszcze opowiadać. Po drodze zapoznaliśmy się z tymczasową aranżacją Flora Japonica, edukacyjnym pakietem dotyczącym owadów zapylających, szczególnie pszczół i trzmieli, a uroku dodała wiewiórka szara Scurius carolinensis, północnoamerykański gatunek gryzonia, inwazyjny na Wyspach, niosąca w pyszczku owoc kasztana jadalnego Castanea sativa.
Rzućcie okiem na fotorelację poniżej a tu znajdziecie link do ogrodów Kew Gardens.
http://www.zywaedukacja.com.pl/pl/ze-blog-cat/21-przyrodaartykuly?start=30#sigFreeIdd1b3006ec6
Galasy, cecidia, wyrośla roślinne. Czym są, jak powstają?
Przez galasy rozumiemy różnego rodzaju, kształtu i wielkości wyrośla roślinne, których rozwój i wzrost indukowany jest przez organizm obcy. Jedni badacze definiują galasy jako wszelkie wyrośla roślinne, natomiast zdecydowana większość specjalistów nazywa galasami tylko te wyrośla, które powstały na skutek działalności organizmów zwierzęcych (zoocecidia), szczególnie stawonogów.
Zoocecidia stawonogów reprezentowane są przez niesamowitą różnorodność, będącą dziełem roztoczy i owadów. Wśród tych pierwszych znajdziemy szpeciele (nadrodzina Eriophyoidea), które masowo pojawiają się na rozmaitych roślinach. Chyba najbardziej znane i dostrzegalne są galasy różkowca lipowego (Eriophyes tiliae). Zdecydowanie bardziej skomplikowane w swej strukturze i nie tylko, są galasy owadów. Spośród nich przytoczmy: chrząszcze, błonkówki, muchówki, wciornastki, mszyce, czy ochojniki. Przemiany pokoleń, morfologia i anatomia galasów obejmują liczne różnice, co świadczy pośrednio o konwergencyjnym charakterze wykształcenia zdolności tworzenia galasów w obrębie rzędu owadów.
Wśród błonkówek (Hymenoptera) najczęściej spotykamy galasy galasówkowatych (Cynipidae), szczególnie te powstające na dębach (Quercus spp.). Wielu z nas widziało na liściach krajowych gatunków dębów niewielkie dyski rewisia (Neuroterus spp.), mniejsze bądź większe kule galasówek (Cynips spp.), czy szyszkopodobne galasy letyńca różanego (Andricus foecundatrix), powstające na pędach dębów. Fantastyczne skomplikowanie cykli życiowych, następowanie po sobie pokoleń jedno- i obupłciowych, rozwój dwóch pokoleń galasów w ciągu roku (często na innych częściach tego samego żywiciela) to świadectwo piękna procesu ewolucji i jej nieodgadnionych wciąż mechanizmów. Niektóre galasotwórcze błonkówki są uważane za poważne szkodniki, np. Leptocybe invasa, tworząca galasy na liściach eukaliptusa. Masowo występujące galasy mogą prowadzić do zamierania licznych eukaliptusów. Z punktu widzenia rośliny posiadanie galasów nie niesie korzyści, ponieważ po pierwsze należy go stworzyć, czyli użyć własnych zasobów i energii na rzecz obcego organizmu, po drugie należy organizm ten, jak i tkankę galasa odżywiać. Liczne badania wskazują na silną alokację pierwiastków i wybranych związków chemicznych, w tym cukrów, do tkanki galasów, a zatem stanowi świadectwo stałej ingerencji galasotwórcy w fizjologię rośliny. Nie dziwi, więc, fakt, że masowo występujące galasy na gospodarzu, szczególnie młodym, prowadzą do zaburzeń wzrostu, rozwoju, nawet w skrajnych przypadkach śmierci.
Badania nad ekologią organizmów tworzących galasy prowadzone są często w oparciu o hipotezy wigoru gospodarza. Hipoteza Plant Vigor Hypothesis (z wolna: Hipoteza Witalności Gospodarza Roślinnego) zakłada, że najkorzystniej żerować, a zatem i zakładać wyrośla na dużych organach i częściach (modułach) roślin, ponieważ są one zasobne w składniki odżywcze – od minerałów po metabolity niezbędne do prawidłowego funcjonowania. Z kolei hipoteza Optimal Module Size Hypothesis (z wolna: Hipoteza Optymalnej Wielkości Modułów) sugeruje, iż najlepiej tworzyć galasy na średniej wielkości modułach. Poprzez moduł możemy rozumieć organ (np. liść, kwiat) lub cały przyrost (obejmujący pęd, liście, kwiaty). Jest to zatem pojęcie dość plastyczne. Dlaczego średnie są lepsze? Z założenia i badań stojących za hipotezą: duże moduły, owszem są zasobne, ale zarazem odznaczają się na tyle silną witalnością, że są w stanie skutecznie stosować mechanizmy obronne, uniemożliwiając skuteczne założenie galasa. Z kolei małe moduły, o ile są słabsze i łatwiej je zasiedlić, to mogą być za mało wydajne metabolicznie, by podołać odżywieniu siebie, galasów i organizmów wewnątrz się rozwijających. To zaś prowadzi do śmierci np. liścia wraz z tworzącym się wyroślem i owadem. Dla galasotwórcy byłoby to zbyt kosztowne, aby polegać na takich modułach, stąd niniejsza hipoteza zakłada odrzucanie ich.
|
|
 |
|
 |
Podsumowując:
Plant Vigor Hypothesis – duże najlepsze.
Optimal Module Size Hypothesis – małe złe, duże też niedobre.
Poniżej zdjęcia polskich galasów. Po kliknięciu w nie Przejdziesz do galerii gatunku.
Galasy błonkówek (Hymenoptera):
Galasówkowate (Cynipidae):
|
|
|
|
Biorrhiza pallida (korzenica dębowa). |
Cynips longiventris (galasówka długobrzuszka). |
Cynips quercusfolii (galasówka dębianka). |
Szypszyniec różany (Diplolepis rosae). |
|
Neuroterus numismalis (rewiś numizmatek). |
Neuroterus quercusbaccarum (rewiś dębowy) |
Pilarzowate (Tenthredinidae):
|
Galas Pontania sp. (acutifoliae?). |
Galasy Pontania proxima. |
Muchówki (Diptera):
Pryszczarkowate (Cecidomyiidae):
|
Contarinia petioli. |
Dasineura fraxini. |
|
Dasineura urticae. |
|
|
Didymomyia tiliacea (naliściak lipowy). |
|
Mikiola fagi (garnusznica bukowa). |
 Hartigiola annulipes (hartigiolówka bukowa). |
|
Putoniella pruni. |
Spurgia euphorbiae. |
Pluskwiaki (Hemiptera):
Ochojnikowate (Adelgidae):
|
Adelges abietis |
Adelges laricis |
Tulipany mało holenderskie
Skąd pochodzą tulipany? Z Holandii? W rzeczywistości nie. Holandia stała się wraz z Francją największymi producentami tulipanów, szczególnie różnych odmian o zróżnicowanej morfologii kwiatów, zwiększonej odporności na patogeny itd. Współcześnie znane tulipany najprawdopodobniej mają swoje główne źródło w pasmach górskich Tienszan i Pamiro-Ałaj w Azji Centralnej, kolejne w Kaukazie. 
Tulipan skalny Tulipa saxatilis (pochodzenie geograficzne: głównie wyspy Morza Egejskiego, zachodnia Turcja).