Proč je pro člověka tak těžké zabít mouchu, ale snadné pro mouchu zabijáka – BBC News Russian Service

Obyvatel Skolkova realizuje v Lipecké oblasti projekt, do kterého se Bill Gates nebojí investovat. Samotný směr je předmětem probíhajících diskusí v OSN.

To, co se nyní děje ve vesnici Pavlovskoje v Lebedjanském okrese, jen 45 kilometrů od Lipecka, lze nazvat revolucí. I když se v zásadě jedná o epizodu evoluce, protože to, co se děje v Pavlovově laboratoři, existuje na naší planetě miliony let. Je to způsob, jakým je život strukturován, že vše živé a organické za sebou zanechává odpad, ať už žije, umírá, kvete nebo bledne. A život na Zemi by sotva existoval, kdyby všechno, co se stalo zastaralým, nebylo využito samotnou přírodou. Ta stejná otravná moucha, nebo spíše její larvy. Ale pokud je výše uvedené axiom, pak vše, co se děje v Pavlovsku, lze nazvat know-how, průlomem, revolucí, a to navzdory skutečnosti, že ve skutečnosti neexistují žádné inovace, protože všechno důmyslné je jednoduché.

Pařeniště inovací

Zářivě žlutá budova, obehnaná vysokým zeleným plotem, na nejzazším okraji Pavlovska, pokud někoho, kdo se do tohoto odlehlého místa zatoulá, přiláká, bude to jen díky své barvě. Ale to, co je uvnitř, vás rozhodně nenechá lhostejnými. A uvnitř je produkční laboratoř na chov. much.

Navíc moucha zde není hlavní „postavou“. Důležitější je možná to, co naklade – vajíčka, a co se z tohoto vajíčka „vylíhne“ a stane se z toho larva – červ. Ten samý ošklivý žlutobílý červ, oblíbená rybářská návnada, která chytá ryby „vždy a všude“. Ale v pavlovské laboratoři Igor Istomin a jeho tři synové pro tento účel larvy much nepěstují. Muší larvy jsou vynikajícím proteinovým doplňkem krmiva pro zvířata, používají se v chovu drůbeže, chovu ryb a mnoha dalších oblastech.

GOROD48 nedávno vyprávěl o jeseterové farmě v okrese Zadonsky a chovateli ryb Alexandru Shatskikhovi. Byl to on, kdo sdílel problém nedostatku kvalitního domácího krmiva pro ryby a vysoké náklady na to dovážené. Navíc v době, kdy Západ zaváděl různé sankce proti Rusku a vedl ekonomické války a odvetná opatření naší země, nelze na dovoz vůbec spoléhat. Je nejvyšší čas přemýšlet o tuzemském výrobci. V Pavlovsku tento problém řeší nahrazením velmi drahé rybí moučky v krmivu proteinovým doplňkem vyrobeným z larev much. Ale to není jediný směr. Enviromentální složka je také obrovská. Ale nejdřív.

Myšlenka chovu much a larev jako proteinového doplňku přišla tvůrcům laboratoře Pavlov nikoli jako inovativní nápad, ale jako rybářské téma. Jak přiznává projektový manažer Igor Istomin, on a jeho přátelé začali s něčím primitivním, totiž s chovem červů. Ale když se ponořil hlouběji do tématu, odhalil obrovský směr a odpovídající vyhlídky.

— Ve skutečnosti tato myšlenka není nová. Zpracování zemědělského odpadu larvami much s následnou produkcí hnojiv a krmných bílkovin bylo aktivně sledováno již v Sovětském svazu, říká Igor Istomin a ukazuje laboratoř po cestě. — Pak zasáhla perestrojka, vše chátralo, ale veškerá dokumentace naštěstí zůstala. Právě jsme se chopili tohoto tématu, aniž bychom skutečně přišli s něčím zvláštním. A to vše vymyslela sama příroda před miliony let, v tom je ta krása…

Igor Istomin při vyprávění svého příběhu ukazuje první komoru – insektárium. Obsahuje několik klecí s mraky much. Vzduchem je slyšet hučení jako v úlu. Ale v samotné místnosti není jediný hmyz. Istomin říká, že pokud se v prostorách objeví moucha „z ulice“, cizinec, je to téměř nouze. Jde o to, že zde probíhá selekce a nelétají tu ledajaké mouchy. Obyvatelé zde byli speciálně vyšlechtěni i přesto, že vše začalo obyčejnými muškami Lucilia Caesar ulovenými právě zde na okraji Pavlovky. A v důsledku selekce se místní Lucilia Caesar, nebo jak se jí tady říká – Lucy, stala vejčitější a odolnější.

V prvním insektáriu jsou mouchy mladé. Ve druhém, o něco větší velikosti, je Lucy již „v nejlepších letech“, vhodná k vdávání, připravená k oplodnění. Zde kladou vejce na speciálně upravené „mleté ​​maso“. Brzy se z vajíček vylíhnou larvy. Červy jsou také umístěny v různých komorách, procházejí různými fázemi, dokud nejsou prosévány a připraveny k umístění do sušičky. Výsledkem je suchá hmota, přísada do krmiva, která je skutečnou proteinovou bombou. Má nahradit rybí nebo masokostní moučku. A vezmeme-li v úvahu, že tímto způsobem je možné recyklovat odpad z drůbežích farem, který dnes drůbežáři vozí na pole, vyhazují na břehy řek, do lesů a výsadeb a zabíjejí přírodu, pak je vyřešen i globální ekologický problém.

Záchrana akvakultury, rána pro dovoz a GMO

„Tento produkt má velmi vysoký obsah bílkovin, cenných aminokyselin, přírodních imunomodulátorů – chitinu a melaninu, mnoho trávicích enzymů,“ pokračuje Igor Istomin v prohlídce.

„Toto krmivo je výrazně lepší než tradiční živočišné bílkoviny používané dnes v chovu zvířat. Vezměte si například rybí moučku. Jedna tuna rybí moučky stojí 100 tisíc rublů. Aby ji získaly, musí lodě vyplout na moře a urazit desítky mil, aby rybu našly. Jejich vrtule při pohybu narušují celou povrchovou vrstvu vody a znečišťují ji palivem. Při těžbě je narušeno i vodní prostředí. Lidé ryby chytili, odešli a příroda se má ještě dlouho vzpamatovávat. Vědci konkrétně vypočítali, kolik bude stát obnova populace, z níž se vyrobí jedna tuna mouky: v peněžním vyjádření to bude stát 150 tisíc rublů. Tolik stojí přírodu obnovit to, co jí člověk vzal. Vždy zůstává v mínusu.

Podle Istomina se totéž děje s rostlinnými potravinami. K pěstování sóji je také potřeba zajet s traktorem na pole, připravit půdu a přidat do ní hnojivo. Narušit celý půdní ekosystém. Po dozrání sójových bobů potřebuje příroda také čas a energii, aby obnovila vše, co bylo poškozeno. Navíc byly nedávno geneticky modifikované odrůdy použity ke zvýšení výnosů plodin. Jak a kdy „vzlétne“, nikdo neví. Jde o globální experiment na celém lidstvu s dosud nejasným výsledkem. A mohlo by to být katastrofální.

– Ale proč tak riskovat? A proč pořídit toto jídlo za takovou cenu? — ptá se Igor Istomin. — Náklady na naši doplňkovou látku souvisejí pouze s logistikou. Pokud mluvíme o nákladech na tunu rybí moučky ve výši 100 tisíc rublů nebo o symbolických 150 tisících za vlastní obnovu rybí populace, pak přírodní technologie vše několikrát zlevní.

Syn Igora Istomina Alexey studuje ekonomii v laboratoři. Nabízí také jednoduchý výpočet.

„Abyste vypěstovali kilogram ryb na rybí farmě, musíte utratit 1,5 kilogramu rybí moučky,“ říká Alexey. — K získání tohoto množství rybí moučky je třeba ulovit v moři 4,5-5 kilogramů ryb. Je jasné, že to není zdravá ekonomika! Nezdravá ekonomika, která tvrdě zasahuje ekosystém, akvakulturu a vodní biologické zdroje planety.

Bill Gates investuje do červů

Přitom o tom podle Alexeje Istomina svět přemýšlí už dlouho. Otázku alternativního využívání přírodních zdrojů při výrobě krmiv pravidelně nastoluje Organizace OSN pro výživu a zemědělství.

— Počet obyvatel roste, ale přírodních zdrojů už není. Jejich počet naopak klesá. Neomezený rybolov ovlivňuje ekosystém, který nemá čas se zotavit. A stejná rybí moučka zdražuje, protože nabídka na trhu je stále menší a menší a poptávka roste. Například v Rusku je již nyní obrovský deficit rybí moučky, její nedostatek se odhaduje na milion tun ročně. Dokážete si představit, kolik to zemi stojí? Tuzemští výrobci jej proto často „ředí“ sójou, což u drůbeže, ryb a zvířat nepřibývá na váze.

Podle Alexeje Istomina totéž, co udělal se svým otcem a bratry v Pavlovsku, udělal podnikatel, který postavil závod poblíž Johannesburgu, v Jižní Africe. A investorem tohoto podniku byl Bill Gates, který peníze nikdy nevyhodí ani je neinvestuje do pochybných projektů.

Pod střechou Skolkovo

Ale v Rusku problém také chápou. Proto první seriózní organizací, která zareagovala na projekt Istominů, bylo Inovační centrum Skolkovo. 8. září tohoto roku byl Istominům vydán odpovídající certifikát a jejich výrobní laboratoř se nyní nachází pod samotnou střechou inovačního města. Navíc mají Istominovi ve Skolkově dokonce vlastní kancelář. Tomu ale předcházelo dlouhé studium projektu specialisty a nezávislé vyšetření. Koneckonců, do Skolkova se jen tak nedostanete.

— Co nám to dává a k čemu je to potřeba? Zaprvé, ačkoli to není to nejdůležitější, rezidence inovačního města je jakýmsi uznáním, říká projektový manažer Igor Istomin. — Za druhé jsme získali přístup ke grantům. To je důležité. Koneckonců, musíme se rozvíjet a expandovat. Tyto technologie pak budeme moci nabídnout dalším, například drůbežím a chovům dobytka. V ideálním případě by každá farma měla mít zařízení na zpracování odpadu a výrobu krmných bílkovin, což Skolkovo zajímalo především. Je to prakticky bezodpadový proces. Je to šetrné k životnímu prostředí, což je také důležité a možná ještě důležitější. Za třetí, Skolkovo poskytuje mentorskou podporu. Dnes pro nás vybírají kurátora, který nás provede těmi úrovněmi státní správy, kam nemáme přístup, a ochrání nás před byrokraty a neschopnými úředníky. Bude také propagovat projekt a přitahovat investory.

Mimochodem, dalšími hosty obyvatel Skolkova v jejich laboratoři byli právě investoři. Navíc ne Moskva ani jiní mimoměstští investoři, ale Lipetští, což je dobrá zpráva. Pokud bude projekt pokračovat a nebude mít právo se nerealizovat, bude to zásluha nejen Skolkovského inovačního centra, ale do značné míry také obyvatel Lipecka. Plná realizace projektu také umožní vyřešit globální problém recyklace a zpracování odpadu z drůbežích farem a chovů hospodářských zvířat, které se pravidelně stávají předmětem ekologických skandálů v regionu Lipetsk. Pokud jim moucha Istomo Lucy začne snášet opravdu zlatá vejce, pak se mohou radovat z rodinného podniku.

Názor ekologa

„Pokud projekt Istominů skutečně najde podporu a bude realizován, lze jej nazvat revolucí,“ říká Valerij Korolev, šéf lipeckého klubu „Ekolog“. — Stát, ať už na federální nebo místní úrovni, potřebuje něco takového podporovat. I když v zásadě by se hodil celý Státní program. Z hlediska životního prostředí je projekt Istomin stejně potřebný jako vzduch. Dusíme se drůbežím a živočišným odpadem, dochází k otravě řek a půdy, hnůj a ptačí trus vytváří nepříjemný zápach na mnoho kilometrů. I Lipetsk to začal často pociťovat. Ekologové jsou pro, pokud stát začne řešit recyklaci takového odpadu.

O článku

• Autor, Rory Galloway,
• Místo výkonu práce, autor vědeckých publikací

17 2017 сентября

Zkuste plácnout mouchu a okamžitě si uvědomíte, že je rychlejší než vy. Mnohem rychlejší. Jak nás tato drobná stvoření se svými mikroskopickými mozky dokáže tak snadno oklamat?

Určitě jste o tom přemýšleli při neúspěšném pronásledování otravného tvora po místnosti s plácačkou na mouchy. Jak to, že tak chytře uhýbají? Opravdu dokážou číst naše myšlenky?

• Kdo má nejhorší žihadlo na světě?
• „Buďte opatrní, lidé!“: není nic rychlejšího než moucha
• Vědci přišli na to, proč jsou mouchy nepolapitelné

Odpověď zní, že ve srovnání s lidmi mouchy vidí věci zpomaleně.

Podívejte se na hodiny vteřinovou ručičkou. Tikají určitou rychlostí. Ale želvě se bude zdát, že jehla tiká čtyřikrát rychleji. U většiny druhů mušek se naopak odpočítávání sekund protáhne asi čtyřikrát pomaleji. V podstatě každý druh má své vlastní vnímání plynutí času.

Děje se tak proto, že všechny živé bytosti obdařené zrakem vnímají svět kolem sebe jako nepřetržité video, ale spojují obraz přenášený z očí do mozku do samostatných snímků s různými určenými frekvencemi.

Pro lidi je nastavená snímková frekvence v průměru 60 snímků za sekundu, pro želvy – 15 a pro mouchy – 250.

Čas je relativní

Rychlost, s jakou jsou tyto obrazy zpracovávány mozkem, se nazývá „rychlost fúze blikání“. Zpravidla platí, že čím menší druh, tím vyšší je rychlost světelných pulsů, a proto mouchy neustále nechávají člověka s nosem.

Profesor Roger Hardy z University of Cambridge předvádí, jak funguje oko mouchy.

„Rychlost fúze blikání je prostě rychlost, při které se světlo musí zapnout a vypnout, než je vidět nebo vnímat jako spojitý obraz,“ říká profesor Hardy.

Implantuje drobné elektrody do živých očních buněk hmyzu citlivých na světlo – fotoreceptory – a zapíná blikající LED světla, čímž postupně zvyšuje frekvenci záblesků.

Fotoreceptory reagují na každý záblesk LED elektrickými impulsy, které se zobrazují na obrazovce počítače.

Testy ukazují, že u některých mušek receptory jasně reagují na mrkání až 400krát za sekundu, což je více než šestkrát rychleji než lidské oko.

Rekordmanem je moucha zabijácká, drobný dravý hmyz vyskytující se v Evropě, který se živí jinými mouchami. A zachycuje oběti přímo v letu.

Doktorka Paloma Gonzalez-Bellido ve své „muší laboratoři“ na University of Cambridge demonstruje superrychlou reakci lovce tím, že zavede obyčejné domácí mouchy do speciální komory se samičkou zabijácké mouchy.

S pomocí vysokorychlostní videokamery Paloma zaznamenává chování lovce a kořisti s frekvencí 1000 snímků za sekundu. Počítač trvale ukládá posledních 12 sekund videa.

V cele se něco děje a Paloma stisknutím tlačítka zastaví nahrávání.

„Naše reakční doba je tak pomalá, že pokud chceme zastavit nahrávání v okamžiku události, ukáže se, že k události již došlo,“ říká lékař.

Ukazuje se, že ani nemůžeme stisknout tlačítko včas.

Fly vs fly

Videozáznam ukazuje, že zabijácká moucha nejprve nehybně sedí. Jakmile ale moucha domácí proletí asi sedm centimetrů nad ní, lovec provede bleskurychlý hod a obě pak skončí na dně komory.

Teprve po zhlédnutí zpomalených záběrů na počítači je jasné, co se stalo: zabijácká moucha vzlétla, třikrát obletěla oběť a několikrát se ji pokusila chytit, než se jí to podařilo předními tlapami, srazit ji k podlahu a zakousnout se do kořisti.

Celá epizoda od vzletu po přistání trvala jednu sekundu. V našich očích je to okamžik. A naopak – v očích mouchy se lidská ruka pohybuje rychlostí hlemýždě.

Tak neuvěřitelnou rychlost chování zabijácké mouchy zajišťují mitochondrie – biologické buňky, kterých má tento predátor v očích mnohem více než jiné druhy much.

Tyto buňky produkují energii potřebnou pro světelné receptory oka. Rychlé vidění spotřebuje více energie než pomalé vidění a masožravá strava zabijácké mouchy poskytuje palivo pro buňky chtivé energie.

Ale i kdyby měl člověk v očích stejný počet mitochondrií, neměli bychom tak vysokou rychlost vidění, protože světlocitlivé buňky much jsou svou konstrukcí velmi odlišné od těch lidských.

Proces evoluce vedl k těmto strukturálním rozdílům. Vývoj očí u členovců a obratlovců se zhruba před 700-750 miliony let ubíral úplně jinými cestami.

teorie strun

Podle profesora Rogera Hardyho fungují oči much na principu mechanického přenosu impulsů – reagují na světlo pomocí vodorovně uspořádaných drobných vláken, která přenášejí signál jako provázky.

Vidění obratlovců je odlišné: v oku mají dlouhé, tubulární buňky obrácené ke zdroji světla, obsahující chemikálie, které reagují na signál.

„Pokud jde o schopnost generovat silnou odezvu na malé množství světla, mechanismus členovců je citlivější a jeho reakční rychlost je rychlejší než u tyčinek a čípků v oku obratlovců,“ vysvětluje.

Existuje několik důvodů pro vyšší citlivost systému mechanického přenosu dat.

Za prvé vám „řetězce“ umožňují urychlit nervové signály. Kromě toho existuje omezení rychlosti nervových impulsů a kvůli kratší délce nervu od oka k mozku členovci přenášejí data rychleji než větší obratlovci.

Někteří obratlovci však vidí mnohem rychleji než lidé. Zdá se, že schopnost létat souvisí s rychlým viděním. Malí létající tvorové pravděpodobně potřebují během letu rychlé reakce, aby nenarazili do překážky.

Všechno je relativní

Mezi obratlovci mají nejrychlejší vidění zvířata a ptáci, kteří chytají hmyz ve vzduchu.

Švédští vědci z Uppsalské univerzity zjistili, že mucholapka dokáže detekovat světlo, které se rozsvítí a zhasne 146krát za sekundu.

Toto číslo je přibližně dvakrát větší než u člověka, i když ne tak vysoké jako u průměrné mouchy.

Schopnost „zpomalit čas“ se u mucholapek vyvinula během procesu evoluce. Jedinci schopní přechytračit svou kořist začali jíst výživněji, produkovat více potomků a předávat jim rychlou vizi svých rodičů.

Ale evoluční „závody ve zbrojení“ nikdy nekončí. Mouchy, které jsou pronásledovány ptáky s rychlým viděním, také rozvíjejí rychlost reakce a tak dále.

Obecně platí, že příště po neúspěšném pokusu trefit mouchu se nenechte odradit. To, že jsou vaše pohyby tak pomalé a neohrabané, je způsobeno stovkami milionů let přirozeného výběru, který naučil mouchy vás pomalu sledovat.

Čas mezi vámi a mouchou je velmi relativní.