Donează     Rugăciune       TV LIVE                          

Septembrie - luna Științei și creației!

Descoperă compatibilitatea între știință și credință în cadrul Lunii Creaționiste, unică în România, la Alfa Omega TV!

 

Preocuparea AOTV pentru creaționism

De la început, Alfa Omega TV a promovat în mod special alternativa creaționistă, sub genericul Verdictul științei: Creație!

Metamorfoza - frumusețea și designul fluturilor

Ca ființe umane, suntem atrași în mod instinctiv de măreția lumii naturale, de imagini impresionante care ne inspiră prin mărimea și puterea lor. În astfel de momente suntem umpluți de o adevărată admirație. Totuși, cele mai uluitoare revelații ale naturii nu sunt definite întotdeauna doar de forță sau de mărime. De multe ori, în colțuri depărtate ale planetei noastre, multe dintre cele mai mari minuni ale pământului devin centrul atenției. Minunății de o frumusețe și o complexitate rară, creativitate și design... Minunății născute pe aripile fine ale unei insecte care cântărește câteva grame. Fluturii.

Metamorfoza - procesul

Te uiți la un fluture și vrei să descrii ce vezi, dar nu poți să exprimi în cuvinte. E lucrul cel mai extraordinar. E vorba de biologie, dar e vorba și de magie. Când ții pentru prima dată un fluture în palma ta pe care l-ai prins sau l-ai luat de pe o floare, realizezi că e un organism incredibil de frumos creat într-un mod complicat cu picioare, cu antene. Acestea se mișcă toate deodată.

Fiecare dintre aceste 20 000 de mii de specii au diferite modele de culori și diferite forme ale aripilor. Diversitatea e nemaipomenită. Dacă aș fi fost cel mai mare artist din lume, nu cred că aș fi putut să inventez toate aceste modele. Ar fi absolut imposibil.

Dacă ai deschide opera unei persoane care studiază fluturii, undeva în acea scriere vei găsi limbajul uimirii. Etapa în care e omidă după care devine o misterioasă crisalidă din care ia naștere această creatură ce zboară a captat imaginația oamenilor încă din antichitate.

De-a lungul istoriei, fluturii au atins mintea și sufletul omenesc, atât la nivel științific, cât și filozofic. În urmă cu 3 500 de ani, artiștii egipteni au studiat anatomia fluturilor atribuindu-le statutul de imagine a frumuseții și perfecțiunii formei.

În folclorul civilizațiilor aztecă și maiașă, insectele simbolizau viața și moartea. Pentru grecii antici, cuvântul "psyche" însemna "fluture" și semnificația lui era "suflet". Astăzi, termeni ca "magic" și "miraculos" sunt deseori folosiți ca să descrie misterioasele cicluri ale vieții.

Pentru aproape fiecare fluture începe un ciclu care, de multe ori, e ascuns de ochii lumii. În funcție de specie, femela fluture poate să depună sute de ouă în scurta ei viață. Fiecare inițiază un extraordinar proces de creștere și transformare. Ouăle sunt ele însele deosebite. Fiecare specie are arhitectura ei specifică. Unele dintre ele sunt chiar uimitoare.

metamorfoza oul

De exemplu, dacă privim oul unui fluture monarh putem vedea o frumoasă structură simetrică. Se aseamănă cu un dom sau o catedrală în miniatură. De la dimensiunea unei gămălii la dimensiunea unei unghii de copil, fiecare ou este atașat unei plante printr-un fluid adeziv secretat de fluture.

Acestea sunt acoperite cu un înveliș din ceară care le păstrează umede și viabile. Fiecare ou e depozitat pe o anumită specie de plantă care se numește "gazdă". Aceste plante gazdă sunt singura sursă de alimentație pentru progeniturile fluturelui.

Identificarea exactă a frunzelor și ramurilor e crucială. Femelele sunt bine echipate pentru această sarcină. Percepția mirosului plantelor pe care acestea o au e uimitoare. Ele pot să găsească aceste plante de la o distanță foarte mare. Cu cât se apropie de planta gazdă, mirosul e tot mai puternic.

Apoi, fluturele se concentrează la forma frunzelor. În mod instinctiv, cunoaște forma frunzei pe care planta gazdă o are. Apoi, începe să guste din ea cu piciorușele din față. Aceștia zgârie frunzele și folosesc trompele ca să guste din locul unde au zgâriat.

De asemenea, cu ajutorul antenelor pot mirosi. Fluturii au piciorușe, au trompe și antene. Cu ajutorul acestor mecanisme pot să se asigure că e planta potrivită. Dacă planta nu e bună, atunci omizile vor muri.

Fluturii nu fac greșeli. E ceva uimitor. E una dintre cele mai mari minuni ale naturii să vezi cum aceste femele pot să facă asta de la o distanță atât de mare.

În cazul multor specii, ouăle se clocesc timp de o săptămână. Apoi, omida proaspăt ieșită, sau larva, nu pierde nicio clipă și trece la a doua etapă din călătoria sa către maturitate. Le numim "mașinării care mănâncă" pentru că acesta e singurul lor scop în viață, acela de a mânca și de a crește. Poți chiar să auzi omida înfometată atunci când mănâncă. Îți amintește într-un fel de porumbul de pe știulete pentru că mușcă încontinuu și apoi trece mai departe mușcând. Mestecă încontinuu. Taie și mestecă pentru a aduna materia primă pentru următoarea etapă a vieții.

metamorfoza omida

O omidă poate să crească în greutate atât de repede mâncând frunze în fiecare zi cât propria sa greutate. E echipată cu fălci puternice și cu un tub digestiv care se întinde pe lungimea corpului său. Acest "stomac cu picioare" poate să-și înmulțească greutatea pe care o are la naștere de 3000 de ori mai mult în mai puțin de două săptămâni.

Pentru a vă demonstra cât de mult poate să crească în greutate, imaginați-vă că aveți un bebeluș de 3 kilograme care a crescut în greutate de 3 000 de ori mai mult pe parcursul creșterii. Acest copil ar avea 11 tone. Ar fi un copil mare.

Creșterea unei omizi are loc prin valuri violente de trecere care se numesc năpârliri. Imaginați-vă că pielea de pe suprafața unei omizi e ca un fel de costum de scufundare. Aceasta se întinde puțin. E rezistent la apă, astfel că nu se deshidratează.

În timp ce crește, omida iese din acel costum și ajunge într-un punct în care nu poate să mai crească, astfel că e nevoită să-și creeze în interior mai mult spațiu. Năpârlirea începe în momentul în care omida se întinde și își pregătește o căptușeală mătăsoasă.

Își ancorează corpul cu vârful piciorușelor și i se despică pielea în apropierea capsulei care îi acoperă capul. Cuticulele au niște senzori în pielea omizii și sunt niște detectori de tensiune. Aceștia detectează gradul presiunii sau al tensiunii aflate peste piele. Când presiunea e prea mare, aceștia trimit un semnal către creierul omizii care eliberează un hormon ce provoacă năpârlirea.

Omida trece prin patru sau cinci năpârliri. Corpul ei crește foarte repede și e compus din două tipuri de celule diferite: celule larvare, care formează toate organele sale și le ajută să funcționeze și celule imaginale, care asigură viitorul ei ca și fluture.

În ultimele etape ale omizii pot fi observate discurile imaginale. Acestea reprezintă populațiile celulelor precursoare care mai apoi vor da naștere aripilor și picioarelor sau structurilor senzoriale ale adultului.

Majoritatea dintre aceste clustere de celule imaginale se dezvoltă în perechi și sunt poziționate pretutindeni în corpul omizii în locații care corespund organelor ce se vor forma în adult. Discurile imaginale sunt precursoarele aflate în așteptare și puse deoparte pentru realizarea structurilor adulte.

Într-un moment anume al dezvoltării, aceste celule sunt impulsionate ca să înceapă să crească. Odată cu apropierea stadiului larvar, omida se oprește din mâncat și caută un loc ferit pentru a țese o altă căptușeală mătăsoasă. După ce termină, cu ajutorul unei perechi de membre se prinde cu capătul corpului și rămâne agățată fără să se miște.

Rămâne agățată timp de o zi sau două, de obicei în poziție de J. În acea omidă au loc tot felul de reacții chimice. Își schimbă culoarea și nu prea știi ce se întâmplă în interiorul ei.

metamorfoza crisalida

Dintr-odată pompează lichidele și începe să i se crape pielea. Năpârlirea finală a omizii marchează începutul celui de-al treilea stadiu al dezvoltării fluturelui și apariția unei structuri remarcabile numită crisalidă.

În timp ce vechea piele e dată la o parte, cremasterul, o prelungire subțire aflată la capătul crisalidei, își face loc ca să apuce permanent căptușeala mătăsoasă.

Cu ajutorul unui microscop electronic cu scanare, cremasterul e mărit de 500 de ori. Omida are cârlige microscopice pe cremaster pe care le agață de acea căptușeală mătăsoasă pe care o pune deasupra unei frunze sau a unei rămurele.

Începe să se rotească. Omida se roteşte încontinuu, încercând să scape de vechea piele. În următoarea oră, crisalida se întărește și ia forma finală. E unul dintre cele mai uimitoare procese care au loc în natură: metamorfozarea unei omizi în fluture.

metamorfoza iesireadincrisalida

Crisalidă nu e o masă fără formă, ci e asemeni unei cochilii pentru fluturele adult. Se poate observa căptușeala aripilor unde se vor forma aripile. Încep să se formeze capul și ochii care devin vizibili din partea exterioară a învelișului pupilei.

Segmentele abdominale sunt separate foarte clar de segmentele toracice unde vor fi atașate aripile. Totul e nou-nouț comparativ cu corpul omizii care părea să fie la fel peste tot.

Această trecere de la un artropod obișnuit care se hrănește cu plante, care are o vedere și o mobilitate limitată, într-o frumoasă insectă cu aripi, care se hrănește cu nectar, care navighează cu ajutorul unor simțuri extraordinare și care poate să zboare 80 de kilometri în fiecare zi este într-adevăr o minune a lumii naturale.

Procesul prin care are loc trecerea încă rămâne un mister. Totuși, cercetările inovatoare la nivelul moleculelor și celulelor asigură noi indicii fascinante. Există o anumită continuitate a țesuturilor omizii la fluturele adult, dar mare parte din corpul omizii va dispărea și va fi transformat în structuri noi care nu au existat la omidă.

De exemplu, ochiul compus al fluturelui adult nu e prezent la omidă. Omida nu are nimic asemănător unei trompe și nici picioare lungi și articulate. Acestea sunt toate structuri noi ce vor fi create.

La insectele care trec prin metamorfoză apar structuri pentru două corpuri. Întâi trebuie creat un plan pentru un corp care să funcționeze, după care trebuie făcute modificări pentru un nou plan.

Pe mine mă uimește dezvoltarea ce are loc când oul devine omidă fiindcă e un proces foarte complex. Însă apoi urmează stadiul de crisalidă, care trebuie să fie și el reușit. E o dublă problemă. Crearea unui fluture începe cu distrugerea parțială a omizii. Înăuntrul crisalidei, celulele larvare care au alcătuit membrele și organele omizii sunt digerate sistematic și descompuse. Trebuie înlăturate sau digerate țesuturile omizii, căci acestea nu-i vor fi de folos adultului.

De fapt, celulele dispar, dar componentele lor sunt reciclate, devenind un fel de supă din care vor fi construite structurile adulte. Pe durata acestui proces, celulele imaginale, care sunt baza corpului insectei adulte, sunt păstrate pentru a se despărți și a se înmulți.

Moartea celulelor e programată, nu e ceva ce se întâmplă accidental. Dacă mor celulele care nu trebuie, apare o mare problemă. Totul e aranjat cu grijă. Unele grupuri de celule sunt păstrate, așa că rezultatul final trebuie cunoscut dinainte de a începe.

Nu trebuie digerat totul, ci doar lucrurile ce trebuie eliminate. Atunci, discurile imaginale încep rapid să se înmulțească, putându-se detecta un parcurs continuu în desenul unei aripi. Această dramă nesfârșită a morții și reînnoirii se petrece în interiorul crisalidei, fără a avea parte de un public sau de aplauze.

În ultimele două decenii, savanții au lucrat cu sârguință pentru a trage cortina. Mă ocup de acest lucru de vreo 15 ani, iar posibilitatea de a pătrunde cumva acolo pentru a fotografia ce e înăuntrul crisalidei... Mereu a existat această problemă. Mi-am dat seama că ecograful ar fi instrumentul potrivit pentru a vedea ce se întâmplă într-o crisalidă.

Provocarea de a înregistra vizual dezvoltarea unui fluture l-a condus pe biologul Richard Stringer la Duke University și centrul său de microscopie in vivo.

După o perioadă de 10 zile, crisalidele fluturelui monarh au fost scanate pe parcursul unui ciclu complet al metamorfozei. Fiecare scanare porționa crisalida în mod virtual în mai mult de 200 de secțiuni.

Timp de opt ore în prima zi, Stringer a observat schimbări importante. Deși era începutul dezvoltării crisalidei, se putea observa deja cum se formează lucrurile care urmau să fie parte din fluture, inclusiv capul, creierul, mușchii de la picioare, aripile, antenele. Cu cât e scanată mai mult, cu atât mai multe detalii descoperi.

Informațiile obținute prin rezonanța magnetică a lui Stringer au fost folosite mai târziu în crearea unei disecții 3D a corpului unui fluture care lua formă în interiorul crisalidei.

Prima zi În prima zi, tractul digestiv al omizii își păstrează mărimea inițială. În ziua a zecea, cu câteva ore înainte de apariția fluturelui, tractul este complet reconstruit. Acum, în jur de 25% din volumul său inițial e ideal pentru insecta adult care se va hrăni aproape exclusiv cu nectar.

În timpul acestei transformări, se dezvoltă în mod complet organele reproductive ale fluturelui pe care omida nu le avea. Inima sa sub forma unui tub e remodelată ca să se potrivească, să funcționeze în abdomenul fluturelui.

În partea din față a crisalidei continuă să aibă loc modificări anatomice impresionante. Ochii simpli ai omizii, capabili să discearnă numai întunericul și lumina, sunt înlocuiți de organe mari și complexe ale vederii. Sistemul muscular care va ajuta la zbor și la deplasare ia naștere din celulele imaginale și din celule larvare reciclate.

Cele șase picioare ale fluturelui, cele două antene și tubul digestiv se formează în mod individual în timp ce se află strâns compactate într-o masă împotriva zidului crisalidei. Fiecare dintre cele patru aripi are rețele elaborate de nervuri și solzi care sunt conturate, decorate și șlefuite în mai puțin de două săptămâni. E ca un organism diferit.

Odată cu trecerea săptămânii, au loc tranziții la nivelul inimii, la nivelul antenelor și al organelor reproducătoare. E asemeni unei mari orchestre conduse de un dirijor, o forță dirijoare care e responsabilă pentru tot ce se întâmplă. Fără nicio urmă de îndoială, aș putea să spun că a fost cel mai uimitor lucru pe care l-am văzut vreodată. Omida devine fluture...

Transformarea într-un mod nou de viață e aproape completă. În primele momente ce urmează după apariție, fluturele își face ultimele pregătiri pentru a zbura și a mânca, în timp ce se finalizează alcătuirea trompei și a aripilor. Trompa este o limbă care are forma unui pai curbat la mijloc. Fluturele are mușchi în zona capului care pot să creeze absorbirea, e un fel de pompă de absorbire care strânge nectarul.

În stadiul de crisalidă, trompa s-a dezvoltat în două părți separate. Imediat după apariție, fluturele trebuie să le asambleze într-un singur element, altfel va muri de foame. E un pai împărțit în două. Pe una dintre părți există un canal și cealaltă parte trebuie să pătrundă în acel canal.

Pe cap are doi apendici micuți care se numesc palpi. Acești palpi protejează trompa și ajută la asamblarea ei. În timp ce fluturele își leagă strâns trompa și aripile primesc forma lor finală.

Fluturele iese din crisalidă și aripile sunt catifelate, moi, flexibile. Aripile sunt pline de nervuri. Fluturele își folosește mușchii abdominali pompând hemolimfă în nervuri, în aripi și acestea se întind la mărimea și forma lor naturală. Fiecare dintre cele patru aripi ale fluturelui sunt acoperite cu mii de solzi microscopici poziționați asemeni țiglelor pe un acoperiș. Modul în care sunt aranjați acești solzi asigură eficiența aerodinamică, au forme impresionante și acționează ca panouri solare colectând căldura pentru a încălzi mușchii ce ajută la zborul insectei.

Ochii fluturelui sunt și ei formați dintr-o largă rețea de părți componente. Mii de receptori hexagonali ai luminii lucrează în armonie ca să producă o privire mozaică a mediului din jurul insectei, în timp ce forma sferică a fiecărui ochi compus creează un câmp al vederii mai larg cu mai mult de 180 de grade. Sistemul vederii lor cuprinde patru culori care îi ajută să vadă de la ultraviolet la infraroșu. Fluturii au o vedere a culorii mai bună decât oamenii.

Antenele, picioarele și tălpile completează sistemul senzorial al fluturilor. Antenele controlează echilibrul în zbor și identifică aromele cele mai importante pentru fluture. Capătul antenei e acoperit cu solzi care pot să detecteze parfumul unei plante gazdă sau a unui posibil partener de la o distanță mai mare de 1,6 kilometri.

Fluturele are trei perechi de picioare articulate acoperite cu solzi și fire fine care simt vibrația și posibil sunetul. Picioarele și ghearele prezintă celule nervoase care reacționează la atingerea unui parfum diferit al frunzei. Acest simț ascuțit al gustului e activat ori de câte ori insecta zgârie suprafața plantei.

metamorfoza fluture

Unii dintre cei mai buni biologi și chimiști din lume studiază acum procesul metamorfozei la o serie de noi nivele, încercând să-l integreze printre progresele și tehnicile pe care le avem în domeniul biologiei moleculare și ale generatoarelor de imagini pe suport material moderne.

Fluturii sunt o frumoasă operă de artă pe care poți să o apreciezi la un fel de nivel tehnic în ceea ce privește necesitatea pigmenților de pe pânză. Ceea ce se întâmplă e mult mai mult și mult mai important. Cunoaștem doar câteva dintre procesele implicate în metamorfoză. E un mister. E asemeni unei cutii negre.

Larva introdusă, cutia neagră, rezultă fluturele. Ce s-a întâmplat? Cunoaștem doar a mia parte din ce se întâmplă în interiorul acestor insecte, în acel creier cât o gămălie și toate lucrurile pe care le poate face: modul în care poate să navigheze, să migreze, să găsească femelele, să găsească planta. E una dintre marile minuni ale lumii.

În timp ce știința studiază tot mai adânc ciclurile vieții ale celor 20 000 de specii de fluturi, o poveste e unică în felul ei. Este o legendă care se extinde pe un întreg continent și o călătorie spre centrul frumuseții și misterului care rezumă metamorfoza.

Migrarea spre Mexic a fluturelui Monarh

De peste 30 de ani, cercetători din întreaga lume, printre care și biologul Thomas Emmel, au călătorit într-o pădure depărtată ca să studieze un fenomen unic în natură: migrarea spre Mexic a fluturelui monarh.

Din 1981 am venit aici în fiecare an și în mulți ani am făcut numeroase călătorii: trei, patru călătorii pe an. Aici se găsește o specie de fluturi care face ceva cu adevărat impresionant.

Imaginați-vă, 300 de milioane de fluturi monarh care au zburat 4000-4800 de kilometri ca să ajungă în aceste 12 zone micuțe care încă mai există în lanțul muntos din Centura Vulcanică Trans-Mexicană, partea de sud din centrul Mexicului.

Migrarea fluturilor monarh începe în fiecare an în septembrie când mare parte din populația aflată în America de Nord, partea de est a Munților Stâncoși pleacă înspre centrul Mexicului. Călătoria lor poate să se întindă pe o distanță mai mare de 4 000 de kilometri și e riscantă din două motive.

Fluturii monarh sunt fluturi tropicali și nu pot să reziste la temperaturile reci din perioada iernii din Vestul Mijlociu al Statelor Unite ale Americii și Canada, iar ciclul vieții lor depinde de plantele care secretă lapte.

Primăvara și vara, în Statele Unite ale Americii cresc peste 100 de specii de plante care secretă lapte. E singura plantă pe care femela monarh o alege ca să-și depoziteze ouăle.

Frunzele plantei iarba fiarelor conțin glicozidă cardiacă, chimicale toxice care pot să cauzeze boli sau moartea. După ecloziune, omida mănâncă plantele și depozitează otrava lor în stratul exterior al pielii.

În timpul metamorfozei, glicozidele sunt transferate de la omidă la adult. Ori de câte ori fluturele își întinde aripile, trăsătura lor distinctivă trimite o avertizare jefuitoarelor: "Nu mânca din mine. Am un gust îngrozitor."

Asemeni fluturelui monarh, iarba fiarelor nu poate să facă față iernilor reci din America de Nord și, la sfârșitul lunii august, nu mai înflorește. În acel moment, fluturele se oprește din activitatea reproductivă. Dacă e femelă, nu mai depune ouă. Dacă e mascul, nu mai produce spermă. Încă se hrănesc, sunt activi, dar nu mai prezintă interes pentru sex sau reproducere. Fluturele monarh nu mai găsește iarba fiarelor pentru ouăle sale până la sosirea primăverii și se dedică în întregime pregătirii pentru un zbor transcontinental.

Ultimele luni de vară le petrec adunând nectar pentru a acumula rezerve de carbohidrați și grăsimi, hrana necesară călătoriei. Fluturii monarh care se nasc primăvara sau vara devreme trăiesc între două și patru săptămâni. Generația care se naște în august e programată genetic ca să trăiască până la nouă luni, o pregătire de importanță capitală pentru supraviețuire.

Ultima generație a verii care va trăi întreaga iarnă și primăvara următoare e o problemă foarte interesantă pentru biologi. Înaintea acestei generații există alte două, trei generații ale căror adulți trăiesc cel mult două, trei săptămâni și mai apoi mor.

Dintr-odată, ia naștere o generație care va trăi nouă luni, de nouă ori mai mult. Se crede că există o diferență genetică care include în jur de șase gene unice la această generație și care le oferă capacitatea să trăiască atât de mult. De multe ori numită "generația Metusala", longevitatea lor îi ajută să zboare în sud timp de opt săptămâni, să supraviețuiască iarna timp de patru luni și apoi să pornească în călătoria de reîntoarcere spre nord pentru a da naștere unei noi generații pe perioada primăverii.

Odată cu apropierea toamnei, unghiul soarelui la amiază scade sub 56 de grade. Zilele mai scurte sunt indiciile pentru a începe migrarea. O rețea de organe senzoriale îi va ajuta să navigheze în călătoria lor spre sud. Întrebarea e cum știe fluturele în ce direcție trebuie să meargă?

E vorba de mai multe lucruri. Fluturele are capacitatea să detecteze lungimea zilei cu ajutorul unor organe micuțe amplasate pe antenele lor. Prin simțuri vizuale poate să detecteze poziția soarelui deasupra orizontului și să compenseze cu un ceas biologic care se află în creierul fluturelui pentru mișcarea soarelui dimineața devreme la orizontul estic și la orizontul vestic la sfârșitul zilei, când apune.

Se îndreaptă spre sud urmând direcțiile soarelui și își reglează zborul în fiecare zi. Începând cu partea de nord din Canada, Michigan și Maine, fluturii monarh călătoresc vreo 80 de kilometri pe zi, în timp ce planează pe curenți de aer termal cald. La mijlocul lunii octombrie, se întrunesc principalele lor rute de migrare, în timp ce majoritatea fluturilor se îndreaptă spre partea de sud a Texasului, înainte de a trece granița.

Unii, totuși, aleg o rută mai directă traversând Golful Mexic. La sfârșitul lunii octombrie, în serile care urmează după o perioadă rece, fluturii monarh coboară urmând gazul și echipamentele de foraj din golf. Atrași probabil de lumină, fluturii întrerup cea mai lungă călătorie a lor. Aici, printre țevi, funii și mașinării mari, se adăpostesc pe parcursul nopții.

În 1993, biologul Gary Ross și o echipă de voluntari au studiat fluturii monarh pe mai mult de 20 de platforme pe o perioadă de două săptămâni. În zori, fluturii și-au încălzit mușchii, și-au calculat direcția în funcție de poziția soarelui și apoi și-au continuat călătoria.

După ce au trecut granița sudică a Texasului, populația estică a fluturilor monarh se unește într-un zbor pe o distanță de 80 de kilometri. În perioada acestei migrări spre sud, aceștia urmăresc geografia lanțului muntos Sierra Madre Oriental. Apoi, în apropierea unei zone care se numește Sierra Gorda, își schimbă brusc direcția și traversează un pasaj, se îndreaptă spre sud-vest, către interiorul Mexicului. Acolo găsesc capătul deșertului și începutul unui lanț muntos transversal care se desfășoară de la vest la est: Centura Vulcanică Trans-Mexicană.

Centura Vulcanică Trans-Mexicană e cea mai înaltă din Mexic. Munții conțin depozite bogate cu metale grele care joacă un rol important în navigarea fluturilor monarh. Aur, fier, mangan, cupru, toate aceste metale creează un câmp magnetic neobișnuit.

Acesta e un aspect important care îi atrage pe fluturi pentru că fluturii monarh au în corp particule mici de magnetit la baza aripilor, în torace și abdomen. Se presupune că acesta îi ajută să navigheze spre lanțul muntos pentru că aici există o puternică anomalie magnetică datorită acestor metale grele aflate aproape de suprafață. Particula de magnetit se rotește asemeni unei mici bare magnetice aflate în interiorul unei celule și îi ghidează în direcția în care trebuie să meargă.

Până la sfârșitul secolului al XX-lea, singurii oameni care au observat sosirea fluturilor în Mexic erau fermierii și minerii care locuiau și munceau în acești munți vulcanici. Apoi, în 2 ianuarie 1975, într-o pădure aflată la 110 kilometri la vest de Ciudad de Mexico, o impresionantă descoperire a deschis ușa pentru restul lumii. Milioane de fluturi monarh s-au adunat într-o pădure de brazi oyamel la 3 kilometri sub nivelul mării.

metamorfoza fluturi monarh

Frederick Urquhart, un biolog canadian, și-a dedicat cariera pentru a studia această colonie pe care a descris-o: "un loc glorios, un loc incredibil unde fluturii se rotesc în aer asemeni frunzelor de toamnă, licăresc prin contrast cu cerul și se lasă purtați de vânt într-un viscol de portocaliu și negru."

Acum, știința întrezărește adevărata dimensiune a migrării fluturilor monarh spre est. Unul dintre lucrurile remarcabile legate de această migrare e faptul că toți acești fluturi nu au mai fost vreodată în această călătorie.

Pe aici au trecut bunicii sau străbunicii cu două, trei, patru generații înainte. Nu au un lider cu experiență care a mai făcut călătoria înainte sau care să le arate în ce direcție să meargă și unde să se oprească noaptea, spre deosebire de barza țipătoare și cocorul canadian. În cele din urmă toți ajung pe aceiași copaci, aceeași zonă, același versant al muntelui de unde au plecat în anul de dinainte părinții sau bunicii.

Din 1975, în acești munți au fost descoperite o duzină de colonii permanente care iernează aici. Fiecare păstrează un semnificativ microclimat echilibrat care ajută la supraviețuirea fluturilor monarh până primăvara.

Temperaturile medii în colonii variază de la 1°C la 16 °C. E suficient de cald ca să protejeze insectele de îngheț, suficient de rece ca să minimalizeze consumul de energie. Timp de peste patru luni, sute de milioane de fluturi trăiesc într-un stadiu de semi-hibernare în timp ce consumă încet rezervele de nutrienți acumulate pe perioada verii.

Scoarța și acele de pe brazi asigură un punct de sprijin solid. Prin faptul că se adună laolaltă, formând câteva straturi, pot să îndure zile sau săptămâni de vreme aspră. Odată cu sosirea primăverii, insectele se pregătesc să părăsească zonele iernatice. După ce soarele încălzește colonia, fluturii se desprind de scoarță timp de câteva ore în fiecare zi.

Aceștia călătoresc pe distanțe mici căutând nectar și apă care le va asigura hrana pe perioada călătoriei lor spre nord. La cote mai mici ei se hrănesc cu flori sălbatice proaspăt înflorite, extrag apa de pe iarba umedă și din pârâiașele care coboară din munți.

Zilele mai lungi declanșează și ele o schimbare în biologia fluturilor monarh. La începutul lunii martie, organele reproducătoare ale fluturilor devin active și masculii produc spermă, iar femelele produc ouă. După împerechere, aceștia părăsesc coloniile și se îndreaptă spre nord, fiind pregătiți să întemeieze o nouă generație.

Plecarea fluturilor din Mexic coincide cu apariția unei noi recolte de iarba fiarelor în partea de sud a Texasului. Femelele găsesc plantele gazdă și își depun ouăle. Ciclul vieții lor acum e complet și urmează să moară în curând.

Pe parcursul primăverii și verii, generații succesive de fluturi monarh, fiecare trăind aproximativ patru săptămâni, urmăresc iarba fiarelor în timp ce crește progresiv în Vestul Mijlociu și partea sudică a Canadei. Apoi, la sfârșitul lunii august, în apropierea unei ferme de lapte din Minnesota sau a malului unui lac din Ontario, iau naștere fluturi ai unei noi "generații Metusala" pregătiți din nou de lunga migrare.

Seriile de pași pe care fluturii monarh îi fac în această călătorie, atât călătoria înspre sud, cât și întoarcerea lor înspre nord odată cu sosirea primăverii, sunt absolut uimitoare. Sunt miliarde de insecte care se deplasează între trei țări. Fluturele monarh are un creier mic care e capabil să poarte toată informația de care are nevoie ca să facă această călătorie de 4 000 de kilometri adaptându-se în fiecare zi în funcție de rotația soarelui în timp ce apune.

Aceștia se îndreaptă spre partea iernatică a Mexicului și ajung în același lanț muntos de unde au venit și bunicii lor, primăvara anterioară. Acest creier mic combină toate aceste lucruri. E un miracol extraordinar care va atrage atenția savanților în următoarele decenii sau secole.

Metamorfoza – evoluție sau design?

Acum începem să înțelegem cât de miraculos e totul. E imposibil să privești omida care se transformă într-un fluture și să nu te întrebi: cum? Metamorfoza lor, migrarea lor, ciclul vieții lor... Cum se întâmplă toate acestea? Cum e dirijată şi controlată această transformare uimitoare?

Un biolog care întâlnește un puzzle cum e metamorfoza o să privească acest puzzle printr-un filtru analitic, printr-o lentilă. E un mod de a încerca să înțelegi problema. Pentru majoritatea biologilor, această lentilă este un proces evolutiv nedirijat. Odată cu sfârșitul secolului al XIX-lea, majoritatea explicațiilor pentru ciclul vieții unui fluture

sau a altui organism au împărtășit o idee de bază: ca să fie considerate științifice, acestea trebuie să se bazeze în mod exclusiv pe cauze naturale nedirijate.

Perspectiva a fost publicată prima dată de Charles Darwin în teoria sa cu privire la evoluție prin variații spontane și selecție naturală. Astăzi, e acceptată ca și bază a biologiei moderne. Poate o astfel de teorie să explice originea metamorfozei ?

Perspectiva evolutivă asupra vieții, în special perspectiva darwiniană, tot ceea ce face un organism, fiecare trăsătură pe care o are, toate detaliile sale se relaționează la cerințele selecției naturale. Pentru a crea primii fluturi, selecția naturală ar fi trebuit să opereze prin mutații genetice. Acestea sunt materia primă a evoluției.

Mutația e o eroare în ADN-ul unui organism viu, o modificare a codului genetic. Teoria selecției naturale pretinde că acumularea de mutații pe o perioadă mare de timp stimulează evoluția tuturor vieților complexe de pe pământ.

General vorbind, mutațiile sunt greșeli. E o schimbare a ADN-ului. Aceste mutații sunt întâmplătoare. Nu sunt conduse sau direcționate ca să aibă loc în ordinea exactă și la timpul potrivit. Acest proces nu implică nicio anticipare cu privire la viitoarele nevoi ale organismului.

Aici apare o adevărată problemă, mai ales când vorbim despre cea mai importantă parte a metamorfozei, crisalida. Crisalida unui fluture leagă două moduri de viață diferite. E atât o trecere, cât și un atelier, unde un tip de organism e transformat într-un altul.

Măreția acestei transformări a fost comparată cu Ford Model T, care se închide singur într-un garaj. În interior, mare parte din mașină e sfărâmată în bucăți de metal, cauciuc și sticlă. Aceste piese se reorganizează singure în componente mult mai complexe decât cele existente anterior aparținând Modelului T. După câteva zile, ușa garajului se deschide și se ridică la cer un mijloc de transport total diferit. O astfel de analogie e o pură închipuire. Chiar dacă ar fi fost posibilă, nu cred că transformarea unei mașini într-un elicopter ar fi la fel de impresionantă ca și transformarea care are loc într-o crisalidă.

Din momentul în care crisalida e formată, țesuturile omizii sunt distruse și mai apoi reciclate pentru crearea aripilor, ochilor compuși, organelor reproductive și sistemelor de navigare de o frumusețe şi o eficiență uimitoare.

În ciuda importanței celulelor moarte din crisalidă, originea procesului sfidează logica de bază a selecției naturale. Una dintre cerințele fundamentale ale selecției naturale e reproducerea.

Trebuie să poți să faci copii, mai ales copii ale genelor și să le transmiți mai departe. Crisalidă reprezintă trecerea la ceva ce urmează să vină, e un sicriu. Dacă ești omidă, e ca și cum ai intra în propriul tău mormânt. Transformarea corpului tău într-o supă moleculară ar însemna sinucidere.

O omidă care nu se transformă într-un adult e inutilă pentru că nu se reproduce. Nu va avea urmași, va fi un impas evolutiv. Omida nu și-ar face un favor dacă s-ar sinucide, asta numai dacă nu are un plan ascuns. E ca și cum ar spune: "Știu că pot să mă sinucid pentru că urmează să mă fac nou."

Omida nu va intra în crisalidă fără să aibă un plan de ieșire, acela de a se transforma într-un fluture adult, acela de a-și reconstitui țesuturile într-o formă adultă, de a ieși la lumină și a-și urma calea.

Selecția naturală acționează diferit. Aceasta nu poate să privească în viitor și să anticipeze într-un fel nevoile unui organism în dezvoltare, timp de o săptămână, de o lună sau timp de o mie de ani. Dacă primele omizi au evoluat fără a fi nevoie de anticipare, e puțin probabil ca selecția naturală să păstreze un proces distructiv cum e moartea celulelor.

Absența anticipării nu e singura provocare pentru teoria darwiniană. Biologii au recunoscut că selecția naturală nu poate să reușească făcând mari salturi evolutive. În schimb, procesul poate să înainteze printr-o serie de pași mici și progresivi.

În evoluție, schimbările la scară mică au o șansă mai mare pentru că sunt relativ limitate ca scop. Asta înseamnă că nu pot fi întrerupte și sunt tolerate mai ușor de către organism. Când vine vorba de originea metamorfozei, noțiunea de schimbare evolutivă treptată e imposibilă. Prin natura sa, metamorfoza e o ofertă totul sau nimic.

De-a lungul istoriei biologiei, succesul său a atârnat de disponibilitatea sa imediată a unui întreg set de instrucțiuni, incluzând genele, proteinele și programul de dezvoltare necesar integrării lor. Totul trebuie să fie dinainte la locul lui. Genele, elementele de regulamentare care vor activa, vor dezactiva genele trebuie să fie la locul lor. Toate celulele trebuie să fie programate dinainte ca să facă ceea ce trebuie să facă la momentul potrivit pentru a răspunde corespunzător la semnalele ce le primesc.

Celulele larvare trebuie să știe că urmează să moară. Omida nu se gândește la lucrurile acestea, nu se gândește că ar fi timpul să-și exfolieze epiderma și să se ocupe de stomac.

Totul trebuie să se întâmple rapid și într-o manieră coordonată. Odată ce a ajuns la stadiul de crisalidă, nu mai există cale de întoarcere, trecerea trebuie să fie completată.

O omidă e echipată să reziste 10% sau 25% din procesul metamorfozei. Nu e echipată pentru întreg procesul în urma căruia rezultă un adult. Picioarele, antenele, ochii adultului trebuie recreate. Trebuie schimbată forma creierului și legăturile dintre antene și ochi. Trebuie reformat stomacul pentru că va trece de la consumul de plante la consumul de nectar.

De câte mutații e nevoie și cum coordonezi toate acestea?

Dacă ai făcut bine ochii, dar nu și stomacul, atunci e un fluture nereușit. Dacă ai făcut bine aripile și picioarele, dar mușchii nu se fixează, acel fluture nu va putea zbura.

Începi să vezi adâncimea problemei. Pentru ca evoluția să creeze o astfel de direcție e nevoie de un miracol.

Dacă metamorfoza ar avea loc printr-un proces nedirijat, ar trebui să aibă loc dintr-o singură lovitură. Prin definiție, selecția naturală nu ar putea să realizeze un astfel de proces.

Pentru a crea un proces precum metamorfoza, ai nevoie de un tip de cauză total diferită, ai nevoie de ceva care să poată să vadă o țintă depărtată, care se va concentra la acea țintă și va asigura resursele necesare ca să aibă succes din prima.

Cred că singura cauză care ar fi putut să împlinească asta e un agent inteligent. Dintr-o perspectivă filozofică, sugestia designului inteligent ca explicație pentru originea și dezvoltarea vieții contrazice ipotezele multor biologi.

Atunci când sunt considerate din punct de vedere obiectiv, dovezile ar putea fi multe în interiorul zidului crisalidei sau pe aripile fluturelui monarh. Metamorfoza pune la îndoială perspectiva darwiniană asupra vieții și indică într-un mod pozitiv spre adevărul unui design inteligent.

Dacă ai vedea mecanismul rafinamentului unui fluture, nu ai ezita niciun minut să-l pui pe seama unei inteligențe. Fluturele e mult mai sofisticat și aproape trece dincolo de înțelegerea noastră. Planificare, anticipare, artă, inginerie, în mod normal, când vedem toate aceste criterii împlinite, când vedem acești indicatori, spunem că e dovada unui design inteligent.

Ca să realizezi un fluture, e nevoie de o cauză care să vizualizeze un obiectiv cu rază mare de acțiune și care să direcționeze fiecare pas al procesului de care e nevoie pentru a fi creat. Numai inteligența, universală în experiența noastră, e capabilă să facă asta.

De asemenea, ai nevoie de o cauză care să folosească din nou părțile componente de la cel mai scăzut nivel pentru a realiza un sistem diferit la nivel înalt. Pentru fluturi, aceleași gene și proteine pe care le are omida, pot fi refolosite ca să dea naștere unei insecte adulte care zboară.

Barbara McClintock, câștigătoare a Premiului Nobel, a spus: "E uimitor că două organisme realizate într-un mod inteligent împărtășesc un singur genom."

Ca să realizezi un fluture, trebuie să fii capabil să aduni o rețea de sub-structuri elaborate, cum sunt aripile, sisteme de navigare, o trompă și apoi să integrezi toate aceste sisteme într-un organism foarte complex. Ai nevoie de o cauză care să aibă ochi de artist pentru culoare, structură și formă, să aibă un simț al frumuseții și esteticii care trece dincolo de scopurile utilitare cum ar fi camuflajul sau recunoașterea speciilor.

Fluturele prezintă aspecte ale frumuseții care nu există de dragul reproducerii sau al supraviețuirii, ci există ca să fie apreciate de noi. Mulți dintre cei care studiază biologia fac asta pentru că o consideră frumoasă.

Selecția naturală nu are niciun motiv să producă frumusețe. Frumusețea e un simbol al transcendenței. E pur și simplu arbitrară. Toți o recunoaștem. Trebuie doar să recunoaștem spre ce indică.

Ca ființe umane, avem un dar unic care ne permite să evaluăm dovezile și apoi să tragem concluzii logice. Cu asta se ocupă știința. Când vezi în natură anumite fenomene, ca și investigator, ai responsabilitatea să găsești cauza care va explica fenomenul.

Când analizezi toate dovezile dezvăluite prin metamorfoză în funcție de experiența ta, îți pui întrebarea: care ar putea fi cauza acestor rezultate ?

Cred că singurul răspuns rezonabil e: o inteligență care transcende lumea naturală, un designer care are capacitatea de a anticipa și care are un simț al ingineriei și al artei, care are capacitatea să însenineze cerul într-o după-masă de vară cu dovezi uimitoare că viața pe pământ e rezultatul a ceva mai măreț decât rezultatul unui proces nedirijat.

Extras din documentarul "Metamorfoza", produs de Illustra Media și difuzat de Alfa Omega TV în cadrul Lunii Creaționiste - află mai multe: http://alfaomega.tv/creationism

creationism sectiune

Etichete: creationism, creatie, animale, evolutie, fluturi, metamorfoza

Doneaza - sustine Alfa Omega TV