Znajdź zawartość

Wydawałoby się, że zdolność do wytwarzania nasion, owoców czy orzechów będzie rosła wraz ze wzrostem drzew. Badania prowadzone przez naukowców z 13 krajów z całego świata nie potwierdzają jednak tej hipotezy. Naukowcy zbadali prawie 600 gatunków drzew. Okazało się, że u około 80 proc. z nich płodność osiągała wartość szczytową, gdy drzewa były umiarkowanej wielkości. Potem zaczynała spadać. Pozostałe 20 proc. gatunków niekoniecznie posiada sekretny „eliksir młodości” – zaznaczają naukowcy. I dodają, że gatunki te prawdopodobnie również doświadczają spadku płodności w pewnym wieku. Jednak, aby to stwierdzić, nie ma na razie wystarczająco wielu danych na temat starszych, większych drzew z tej grupy gatunków. Publikacja autorstwa 59 badaczy z 13 krajów (Chile, Włoch, Kanady, Polski, Francji, Hiszpanii, Szwajcarii, Japonii, Słowenii, Niemiec, Panamy, Portoryko i USA) ukazała się niedawno na łamach Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. Jednymi z autorów są dr hab. Michał Bogdziewicz z Wydziału Biologii UAM w Poznaniu, dr hab Magdalena Żywiec i Łukasz Piechnik z Instytutu Botaniki im. Władysława Szafera PAN w Krakowie oraz dr Mateusz Ledwon z Instytutu Systematyki i Ewolucji Zwierząt PAN w Krakowie. Owoce i orzechy drzew stanowią 3 proc. diety człowieka. Są również ważne dla wielu ptaków i małych ssaków, a nasiona drzew są niezbędne do regeneracji lasów. Aby skutecznie zarządzać tymi zasobami i je chronić, musimy wiedzieć, czy prawdopodobne jest wystąpienie spadku płodności oraz w jakim rozmiarze lub wieku może się taki spadek pojawić – mówi kierujący badaniami, dr Tong Qiu z Nicholas School of the Environment na Duke University (USA), cytowany w informacji prasowej związanej z publikacją, przesłanej PAP przez UAM. Odpowiedź na to pozornie proste pytanie pozostawała jednak dotychczas w sferze domysłów. Z jednej strony jest niezwykle nieprawdopodobne, aby płodność drzew wzrastała w nieskończoność wraz z wiekiem i wielkością, biorąc pod uwagę to, co wiemy o starzeniu się lub pogarszaniu się funkcji fizjologicznych związanym z wiekiem u ludzi i innych organizmów wielokomórkowych – zauważa James S. Clark, profesor nauk o środowisku z Nicholas School of the Environment na Duke University w Durham (USA). Z drugiej strony, ściśle mówiąc, nie było jednoznacznych dowodów, aby to obalić – zauważa dr hab. Michał Bogdziewicz, biolog z Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu, cytowany w informacji prasowej. Clark zwraca uwagę, że wiele upraw drzew owocowych jest wymienianych co dwie lub trzy dekady, i że istnieją trudności w monitorowaniu produkcji nasion na drzewach rosnących poza uprawą. Właśnie dlatego większość dotychczasowych badań dotyczących płodności drzew opierała się na zestawach danych, które zawierały głównie młodsze drzewa, które są wciąż zbyt małe lub średnie. Nie mając wystarczających danych na temat produkcji nasion na późniejszych etapach rozwoju osobników naukowcy szacowali te liczby na podstawie średnich z wcześniejszych etapów. Problem polega na tym, że drzewa niekoniecznie produkują regularną liczbę nasion każdego roku, niezależnie od wielkości i wieku. Mogą występować ogromne różnice z roku na rok i pomiędzy drzewami – od zera nasion w jednym roku do milionów w następnym. Tak więc wykorzystanie średnich obserwacji z przeszłości do prognozowania przyszłej produkcji może prowadzić do sporych błędów – podkreślają naukowcy. Nowe badanie – jak informują jego autorzy – pozwala uniknąć tego problemu, gdyż zawiera syntezę danych dotyczących produkcji nasion dla 585 670 drzew z 597 gatunków monitorowanych za pośrednictwem sieci MASTIF (Masting Inference and Forecasting). Michał Bogdziewicz z UAM jest jednym z członków tej dynamicznie rozwijającej się grupy badawczej. W ramach stypendium badawczego Bekkera finansowanego przez NAWA przez najbliższe dwa lata będzie pracował w laboratorium Clarka - informuje UAM. Globalna baza danych stworzona przez sieć zawiera szczegółowe dane, obejmujące często wiele dziesięcioleci wstecz, a dotyczące rocznej produkcji nasion przez drzewa rosnące w ponad 500 różnych miejscach w Ameryce Północnej, Ameryce Południowej, Azji, Europie i Afryce. Nowe obserwacje można łatwo do bazy danych. Może to zrobić każdy. Dostęp do tak ogromnego repozytorium surowych danych umożliwił Qiu, Clarkowi i ich współpracownikom opracowanie skalibrowanego modelu, aby i dokładnie obliczyć długoterminową płodność drzew. Dla większości badanych przez nas gatunków, w tym ludzi, jedną z najbardziej podstawowych zmiennych, które mierzymy, jest wskaźnik urodzeń. Dla zwierząt często jest to proste – liczysz jaja w gnieździe lub szczenięta w miocie. Ale kiedy chodzi o drzewa, jest to trudniejsze. Bardzo trudno jest bezpośrednio obserwować, ile nasion jest produkowanych – wyobraźmy sobie liczenie wszystkich żołędzi na 100 letnim buku. Jak pokazuje to badanie, przybliżanie również nie działa. Potrzebny jest inny sposób. Nasz model może rozwiązać ten problem – powiedział Clark. « powrót do artykułu

W ciągu ostatnich dekad nauka dostarczała coraz więcej dowodów wskazujących, że drzewa i inne rośliny są kluczowym elementem dobrego samopoczucia i zadowolenia z życia ludzi mieszkających w miastach. Tymczasem wraz z postępującą urbanizacją w miejskich obszarach USA spada pokrycie drzewami. W najnowszym numerze Urban Forestry & Urban Greening czytamy, że w każdego roku amerykańskie miasta tracą około 36 milionów drzew. To około 70 tysięcy hektarów powierzchni zielonej, traconej przede wszystkim w centrach miast i na przedmieściach, ale również na obszarach podmiejskich. Główny autor badań, David Nowak ze Służby Leśnej USA mówi, że utrata drzew wiąże się też z konkretnymi stratami finansowymi. W tym przypadku oszacował je na 96 milionów USD rocznie, podkreślając, że wiemy tylko o niektórych korzyściach, jakie przynoszą nam drzewa. Obliczenia takie biorą pod uwagę tylko te czynniki, które łatwo jest przełożyć na pieniądze, a więc oczyszczanie powietrza przez drzewa czy zapewniania cienia, dzięki czemu można mniej wydawać na chłodzenie budynków, co z kolei przekłada się też na mniejsze zanieczyszczenie z elektrowni. Nowak i współautor badań Eric Greenfield stwierdzili, że pokrywa drzew zmniejszyła się w miastach w 45 stanach. Największe straty zanotowano w Rhode Island, Georgii, Alabamie, Nebrasce i Dystrykcie Kolumbii. Tylko w trzech stanach – Mississippi, Montanie i Nowym Meksyku – pokrywa drzew w miastach zwiększyła się, chociaż w każdym przypadku były to minimalne zmiany. Utrata drzew w miastach ma różna przyczyny. Od ich wycinki pod kolejną infrastrukturę, po naturalną śmierć czy ataki szkodników. Stanowi jednak problem, gdyż mniej drzew oznacza niższą jakość życia mieszkańców miast. Dotychczasowe badania wykazały bowiem, że obecność drzew przyczyna się do obniżenia ciśnienie krwi i tętna, zmniejsza stress, poprawia poczucie bezpieczeństwa i szczęścia. Okazało się również, że jeśli w bezpośrednim sąsiedztwie miejsca zamieszkania ciężarnej mieszkanki miasta znajdują się drzewa, to z mniejszym prawdopodobieństwem jej dziecko będzie miało zbyt niską wagę urodzeniową. Praktycznie nie istnieje żaden wskaźnik dotyczący zdrowia publicznego, przestępczości czy jakości środowiska naturalnego, który nie byłby poprawiany przez obecność drzew. Drzewa należy traktować jako część infrastruktury i jako najtańszy sposób na poprawę jakości życia mieszkańców, stwierdza Deborah Marton z organizacji New York Restoration Project. Zwykle jednak obecność drzew postrzegana jest inaczej. Ludzie uważają, że fajnie jest mieć kontakt z naturą, że służy to rekreacji i że musi ich być na to stać. Nie wiedzą, że kontakt ten to podstawowa potrzeba. To jeden z głównych czynników zdrowego miejsca zamieszkania, mówi William Sullivan, który stoi na czele Wydziału Architektury Krajobrazu University of Illinois at Urbana-Champaign i specjalizuje się w badaniach wpływu drzew na przestępczość w miastach. Tymczasem w miarę postępującego ocieplenia klimatu drzewa odgrywają coraz ważniejszą rolę w miastach. Okazuje się, że obecność drzew w gęsto zabudowanych obszarach miejskich obniża szczytowe letnie temperatury o 1-5 stopni Celsjusza. Przeprowadzone w Kalifornii badania wykazały natomiast, że drzewa zmniejszają temperaturę asfaltu nawet o 20 stopni Celsjusza, a temperatura kabiny samochodu pasażerskiego stojącego na parkingu może być dzięki nim niższa o 26 stopni Celsjusza. Dla wielu starszych ludzi, którzy nie posiadają w domach klimatyzacji, obecność drzew może być czynnikiem dosłownie ratującym życie w upalne dni. Drzewa pomagają też w funkcjonowaniu infrastruktury miejskiej. Na przykład Filadelfia została zobowiązana przez amerykańską Agencję Ochrony Środowiska do poradzenia sobie z problemem oczyszczalni ścieków, która przepełniała się po dużych opadach deszczu. Początkowo władze rozważały budowę podziemnego tunelu, który służyłby jako czasowo zbiornik na deszczówkę. Niezależny konsultant, po oszacowaniu kosztów takiego rozwiązania obliczył, że w ciągu 40 lat przyniosłoby ono miastu 122 miliony dolarów zysku. Miasto zaczęło więc rozważać plan nasadzeń drzew i innych roślin, które wiązałyby deszczówkę. Po obliczeniu kosztów ten sam konsultant stwierdził, że takie rozwiązanie przyniesie w ciągu 40 lat korzyści sięgające 2,8 miliarda dolarów. Dzięki drzewom wzrośnie wartość nieruchomości, zwiększy się liczba miejsc wypoczynkowych i zmniejszy liczba zgonów spowodowanych udarem cieplnym. Wielu specjalistów świadomych znaczenia, jakie mają drzewa, oblicza ile można by ich zasadzić w miastach. Okazuje się, że a Nowym Jorku jest miejsce dla dodatkowych 200 000 drzew, a w miastach Kalifornii można ich zasadzić aż 236 milionów. Jednak by drzewa te rzeczywiście trafiły do miast, potrzebna jest zmiana myślenia. Urbanizacja postępuje jak szalona. Nie wystarczy, że kilka miast wdroży jakiś program, to nie zrównoważy liczby traconych drzew. Jeśli chcemy być zadowoleni z życia w mieście nie wystarczy, że kilka kilometrów od naszego domu będzie światowej klasy park miejski. Nie wystarczy, że pięć stanów dalej jest niezamowity park narodowy. Drzewa powinny rosnąć przed każdym oknem i przed każdymi drzwiami, mówi Sullivan. « powrót do artykułu

Na Florydzie spłonął Senator, jedno z najstarszych drzew na świecie i jednocześnie najstarszy znany cypryśnik błotny. Drzewo liczyło sobie około 3500 lat. Drzewo nazwano „Senatorem“ na cześć senatora Mosesa Overstreeta, który w 1927 roku podarował państwu tereny, na których rosło drzewo. Utworzono z nich Big Tree Park. W 1929 roku prezydent Calvin Coolidge ogłosił drzewo pomnikiem narodowym. Senator liczył sobie około 36 metrów wysokości. Wyróżniał się wysokością wśród otaczających go drzew, a było to tym bardziej imponujące, że przetrwał wiele huraganów, w tym i ten, z 1925 roku, który go złamał, skracając o 12 metrów. Początkowo podejrzewano, że Senator został podpalony. Prawdopodobnie jednak padł on ofiarą sił natury. Przed dwoma tygodniami nad okolicą, w której rosło drzewo, przeszła burza. Śledczy stawiają hipotezę, że w drzewo trafił piorun i Senator zaczął się palić. Niestety, płonął wewnątrz i z zewnątrz nic nie było widać. Gdy ludzie zorientowali się w sytuacji, na ratunek dla Senatora było zbyt późno. Strażakom udało się za to uchronić przed płomieniami pobliskiego cypryśnika Lady Liberty, który liczy sobie około 2000 lat.

Użytkownicy iPadów oraz iPhone'ów mogą teraz wykorzystać swoje urządzenia do rozpoznawania drzew i jednocześnie przyczynić się do wzbogacenia wiedzy o naszej planecie. W Smithsonian Institution powstała aplikacja, która dzięki sfotografowaniu liścia rośliny pozwala ją rozpoznać. Program korzysta z ciągle rosnącej bazy danych zdjęć zgromadzonych przez Smithsonian. Zrobiona przez użytkownika fotografia jest w ciągu kilku sekund porównywana z bazą i otrzymuje on informacje o tym, jaką roślinę sfotografował oraz dane encyklopedyczne na jej temat. Gdy użytkownik potwierdzi, że identyfikacja przebiegła prawidłowo, do Smithsonian trafia informacja o położeniu danego drzewa, co pozwala na tworzenie mapy populacji tych roślin. Program Leafsnap zadebiutował w maju. Początkowo w bazie znajdowały się informacje o wszystkich drzewach rosnących w nowojorskim Central Parku i waszyngtońskim Rock Creek Park. W ciągu miesiąca aplikację pobrano 150 000 razy. Jej twórcy mają nadzieję, że ta liczba szybko wzrośnie, gdy przygotują wersję Leafsnap dla Androida. Jeszcze w lecie bieżącego roku baza danych wzbogaci się o drzewa na północnym-wschodzie USA. Z czasem mają się w niej znaleźć wszystkie drzewa z terenu tego kraju. Leafsnap jest dziełem botanika Johna Kressa i inżynierów z Columbia University oraz University of Maryland. Program powstał w roku 2003, a jego zadaniem była pomoc naukowcom w opisywaniu nieznanych habitatów. Z czasem oprogramowanie ewoluowało, aż w końcu, z pojawieniem się smartfonów, postanowiono do badań naukowych zaprzęgnąć każdego chętnego. Wykorzystanie programu Leafsnap to jednocześnie pierwsza w historii szansa dla przeciętnego człowieka brania udział w tworzeniu Narodowego Herbarium Stanów Zjednoczonych w Smithsonian Institute. Herbarium to liczy obecnie niemal 5 milionów gatunków i jest jednym z 10 największych tego typu zbiorów na świecie. Jego historia rozpoczęła się w 1848 roku. Prace nad bazą danych Leafsnap rozpoczęły się od fotografowania kolekcji Herbarium, jednak szybko stało się jasne, że potrzebne są zdjęcia żyjących liści. Smithsonian poprosił o pomoc niedochodową organizację Finding Species, która dostarczyła tysiące fotografii. Inżynierowie wykorzystali technologię rozpoznawania twarzy, dzięki której oprogramowanie szybko rozpoznaje sfotografowany liść. Leafsnap w wersji dla iPada zawiera też funkcję „Nearby Species", która pokaże nam jakie drzewa znajdują się w pobliżu sfotografowanej przez nas rośliny. O ile, oczywiście, ktoś już wysyłał zdjęcia z okolicy, w której się znajdujemy. Uczeni ze Smithsonian nie spoczywają na laurach. Mają zamiar stworzyć aplikację rozpoznającą motyle i inne zwierzęta. Stworzenie Leafsnap kosztowało około 2,5 miliona dolarów. W ciągu najbliższych 18 miesięcy wydany zostanie kolejny milion, dzięki któremu w bazie danych znajdą się wszystkie drzewa USA. Na terenie Stanów Zjednoczonych żyje około 800 gatunków drzew.

Naukowcy z University of Cambridge odkryli enzymy roślinne, których działanie znacznie utrudnia pozyskanie energii przechowywanej w drzewach, słomie i innych niejadalnych częściach roślin. Odkrycie to daje nadzieję na produkcję biopaliw, które nie będą negatywnie wpływały na rynek żywności. Jedną z głównych wad biopaliw jest bowiem fakt, że większość z nich wytwarzanych jest przez roślin jadalnych, co skutkuje zwiększeniem cen żywności. Brytyjscy uczeni zbadali genom dwóch protein, które utwardzają drewno czy słomę, powodując, że wyekstrahowanie zeń bioetanolu jest bardzo trudne. Dokładne poznanie sposobu działania wspomnianych protein pozwoli na takie zmodyfikowanie ich genomu, by uzyskać niejadalne rośliny o właściwościach ułatwiających pozyskiwanie biopaliw. Dzięki temu produkcja alternatywnego paliwa będzie wymagała użycia mniejszej ilości energii i środków chemicznych niż dotychczas. W drewnie i słomie znajduje się olbrzymia ilość energii zgromadzona w postaci lignocelulozy. Chcieliśmy znaleźć sposób na łatwiejsze pozyskanie tej energii w formie cukrów, które pozwoliłby na przeprowadzenie fermentacji i wyprodukowanie bioetanolu - powiedział główny autor badań, profesor Paul Dupree.

W kawałach o mrówkach walczących ze słoniem tkwi ziarno prawdy. Naukowcy z University of Florida odkryli, że kolonie mrówek chronią w Afryce drzewa przed pożerającymi je słoniami. Na wschodnioafrykańskich sawannach zaobserwowano, że gdy słoń zaczyna żywić drzewem, do jego trąby wchodzą całe kolumny mrówek, które próbują go odpędzić. W ten sposób owady mogą odgrywać znaczącą rolę w regulacji flory. To naprawdę walka Dawida z Goliatem, gdy małe mrówki ścierają się z wielkim roślinożercą, chroniąc drzewa i odgrywając znaczną rolę w ekosystemie, w którym żyją. Tłumy mrówek, z których każda waży około 5 miligramów, mogą odeprzeć zwierzę, które jest od każdej z nich miliard razy cięższe - mówi profesor Todd Palmer. Dotychczas uczeni sądzono, że ekosystem sawann jest regulowana przez deszcze, żyzność gleb, roślinożerców oraz pożary. Nasze wyniki sugerują, że do tej listy należy dodać obronę roślin. Mrówki odgrywają zasadniczą rolę w odstraszaniu zwierząt, które chcą jeść drzewa, i powstrzymują je przed zbytnim zniszczeniem drzew - dodaje Palmer. O roli mrówek uczony przekonał się, gdy wraz z kolegą, Jacobem Goheenem, pracowali na sawannach Kenii, gdzie słonie zniszczyły większość drzew. Obaj naukowcy zauważyli, że ssaki rzadko niszczą drzewa z gatunku Acacia drepanolobium. Bliższe badania wykazały, że są one chronione przez mrówki. Botanicy przeprowadzili też eksperymenty, które miały wykazać, czy po prostu przyczyną niechęci słoni do Acacia drepanolobium nie jest przypadkiem fakt, że drzewa te mniej im smakują. Okazało się, że zwierzęta równie chętnie jedzą wszystkie gatunki akacji. Jednak unikają tych drzew, które są chronione przez mrówki. Wydało się przy tym, że mrówki nie przeszkadzają żyrafom, które strącają je z liści językiem. Tymczasem wrażliwa trąba jest prawdziwą piątą Achillesową słoni, co mrówki chętnie wykorzystują. Wiadomo, że słonie węchem wyczuwają mrówki i unikają tych niewielkich owadów. Dlatego też zaczęto się zastanawiać, czy zapachu mrówek nie można by wykorzystać do odstraszania słoni od upraw rolnych.

Fragment słynnego drzewa, pod którym Isaac Newton sformułował prawo powszechnego ciążenia, jak na złość oprze się ziemskiej grawitacji, ponieważ zgodnie z planami, już wkrótce trafi na orbitę na pokładzie należącego do NASA wahadłowca Atlantis. Na co dzień próbka jest przechowywana w archiwach londyńskiego Towarzystwa Królewskiego. Czasowo wypożyczono ją jednak astronaucie brytyjskiego pochodzenia doktorowi Piersowi Sellersowi, który wraz z 5 towarzyszami wejdzie na pokład promu kosmicznego już 14 maja. Dwunastodniowa misja ma być ostatnią (32.) wyprawą Atlantisa. Poza fragmentem jabłoni w kosmos poleci portret Newtona, również wypożyczony przez Royal Society. W ten ciekawy sposób Towarzystwo uczci 350. rocznicę istnienia. Sellers przyznaje, że cała załoga jest zachwycona perspektywą przewiezienia tak cennego "ładunku". Wg niego, i sam Newton chętnie by to zobaczył, zakładając, że nie miałby choroby kosmicznej, ponieważ w ten sposób mógłby udowodnić prawdziwość pierwszego prawa dynamiki. O tym, że spadające jabłko zainspirowało prawo ciążenia, świat dowiedział się z biografii Newtona autorstwa Williama Stukeleya. Uczony opowiedział anegdotę swojemu przyjacielowi, który zresztą sam zajmował się nauką i był pionierem badania archeologicznego Stonehenge. Wiele osób kwestionuje jednak prawdziwość tej historii, twierdząc, że Newton wymyślił ją pod koniec życia, by pokazać, że inspirują go wydarzenia z codziennego życia. Po powrocie na Ziemię fragment drzewa i portret zostaną przekazane Towarzystwu Królewskiemu, które zorganizuje w późniejszych miesiącach wystawę poświęconą swojej historii.

Spędzanie większości życia na drzewie może... wydłużać życie. Do takiego wniosku dochodzą badacze z University of Illinois, którzy przeanalizowali znaczną liczbę gatunków ssaków i ustalili, że zwierzęta, których tryb życia wiąże się z przebywaniem na drzewach, żyją znacznie dłużej od gatunków żyjących na ziemi. Zgodnie z nowoczesnymi modyfikacjami teorii ewolucji zwierzęta odizolowane od zagrożenia ze strony drapieżników żyją dłużej od tych, które w swoim życiu muszą uciekać przed prześladowcami. Co jest jednak ciekawe, zależność ta dotyczy nie tylko realnego czasu życia, który - w skali populacji - znacząco spada po zabiciu młodego osobnika, lecz także czasu maksymalnego, determinowanego przez czynniki genetyczne charakterystyczne dla określonego gatunku. Świadczą o tym badania przeprowadzone przez Milenę Shattuck oraz Scotta Williamsa - magistrantów pracujących na University of Illinois. Młodzi naukowcy opierają swoją hipotezę na badaniu 776 gatunków należących do różnych grup ssaków. Po uwzględnieniu rozmiarów ciała poszczególnych zwierząt (nie od dziś wiadomo, że - statystycznie - im większe jest zwierzę, tym dłużej ono żyje) okazało się, że gatunki, których tryb życia jest ściśle związany z przebywaniem na drzewach, są poddane mniejszej presji ze strony drapieżników, dzięki czemu znacznie wolniej się starzeją i żyją dłużej od tych, które spędzają swoje życie na powierzchni ziemi. Swoje przypuszczenia autorzy ilustrują dość jaskrawym przypadkiem kinkażu (Potos flavus) - ssaka nadrzewnego z rodziny szopowatych. Choć zwierzę to jest aż 40-krotnie mniejsze od tygrysa, przeważnie żyje ono dłużej od niego. Tak wyraźna dysproporcja jest pozornie sprzeczna z klasyczną wiedzą z zakresu ekologii, lecz uwzględnienie trybu życia kinkażu doskonale wyjaśnia zaobserwowane zjawisko. Praktycznie jedynymi grupami niepasującymi do nowej hipotezy były torbacze oraz euarchonty (nadrząd ssaków, z którego wywodzą się m.in. ludzie i nietoperze). W ich przypadku stwierdzono wyjątkowo długi czas życia, lecz nie wszystkie z nich spędzają swoje życie na drzewach. Można to jednak z łatwością wyjaśnić, ponieważ torbacze generalnie nie posiadają zbyt wielu naturalnych wrogów, zaś euarchonty chronią się przed drapieżnikami dzięki znacznej inteligencji (w przypadku naczelnych) lub umiejętności latania (co dotyczy nietoperzy). Aktualnie młodzi naukowcy z Oregonu planują przeprowadzenie badań nad ssakami żyjącymi pod ziemią. Celem studium będzie sprawdzenie, czy ochrona, jaką daje im ich tryb życia, także pozwala na opóźnienie starzenia się osobników.

Autorzy badań opublikowanych w ostatnim numerze Proceedings of the National Academy of Science (PNAS) zauważają, że lasy na wschodnim wybrzeżu USA rosną szybciej, a przyczyną tego zjawiska mogą być zmiany klimatyczne. Prowadzone przez 22 lata obserwacje wykazały, że ponad 90% drzew rośnie od dwóch do czterech razy szybciej, niż przewidywali naukowcy. Pod uwagę wzięto 55 grup drzew z lasów stanu Maryland, które były reprezentatywne dla całego Wschodniego Wybrzeża. Uczeni uważają, że ich szybszy wzrost został spowodowany zwięĸszonym stężeniem dwutlenku węgla w atmosferze. Z kolei drzewa, dzięki szybkiemu wzrostowi, zbierają z atmosfery więcej tego gazu, niwelując w pewnym stopniu jego wpływ na klimat. Autorzy badań, ekolodzy lasów Geoffrey Parker i Sean McMahon ze Smithsonian Institute mówią, że drzewa nie będą bez końca przyspieszały wzrostu. Mają bowiem do dyspozycji ograniczoną ilość wody i środków odżywczych w glebie. W pewnym momencie ich szybki wzrost ulegnie zatrzymaniu. Nie wiadomo, jak wpłynie to na poziom CO2 w atmosferze.

Sosny ościste, uznawane za najbardziej długowieczne drzewa na świecie, zaczęły rosnąć szybciej w drugiej połowie XX wieku. Stało się tak wskutek ocieplenia klimatu. Specjaliści przestrzegają, że nie jest to bynajmniej powód do radości, bo niedługo będzie można powiedzieć, że Pinus aristata żyją jak rockmani – szybko i krótko (Proceedings of the National Academy of Sciences). W raporcie sprzed 6 lat wspominano, że sosny ościste z Wielkiej Kotliny rosną prędzej, ale nikt nie znał przyczyny tego zjawiska ani nie miał pojęcia, czy to coś niezwykłego. Najświeższa analiza pierścieni przyrostów rocznych wykazała, że mamy do czynienia z novum, a w ostatnim 50-leciu sosny powiększały swoje rozmiary szybciej niż w ciągu 3700 lat. Matthew Salzer z University of Arizona i jego zespół pobrali rdzenie pni sosen z 3 stanowisk w kalifornijskich Górach Białych i Ruby Mountains w Nevadzie. Następnie zmierzyli szerokość 420 tys. przyrostów rocznych z drzew występujących w obrębie górnych 150 m zakresu występowania gatunku i określili ich wiek. Dzięki żywym i martwym okazom oraz danym archiwalnym Amerykanie byli w stanie odtworzyć przyrosty roczne do 4600 lat wstecz. Na samym końcu porównali trendy w obrębie przyrostów z modelami zmian lokalnych temperatur. Przyrosty z ostatniego półwiecza miały średnio szerokość 0,58 mm, a podczas poprzedzających je 4750 lat 0,38 mm. Okazało się też, że wzrost ciągle przyspiesza. Między 2001 a 2005 rokiem pierścienie były niemal dwukrotnie większe niż przed 1951 r., sięgając ok. 0,68 mm. Zmiany w zakresie rocznych przyrostów idealnie pokrywają się ze zmianami temperatury. Ocieplenie klimatu zachodnich stanów USA wyjaśnia więc bardzo dużo. Wielu ludzi martwi się, że sosny ościste stały się ofiarami działalności człowieka. Niektórzy eksperci widzą w tym jednak pewne plusy. Jinbao Li z Columbia University uważa np., że stare drzewa pomagają zmniejszyć stężenie dwutlenku węgla w atmosferze.

Morski pustelnik Munidopsis andamanica, który żyje na dużych głębokościach, żywi się wyłącznie drewnem. Musi więc czekać na opadające na dno pnie oraz wraki. W ostateczności nie pogardzi też orzechami kokosowymi (Marine Biology). W żołądku zwierzęcia występują bakterie i grzyby, pomagające mu w strawieniu nietypowego jak na te warunki pokarmu, czyli celulozy. Na pierwszy rzut oka wydaje się to nieprawdopodobne. Munidopsis andamanica jest gatunkiem występującym na dużych głębokościach, a żywi się typowo lądowym pokarmem – opowiada Caroline Hoyoux z University of Liège. Hoyoux współpracowała z naukowcami macierzystej uczelni, a także z Muzeum Historii Naturalnej w Londynie oraz Uniwersytetu Piotra i Marii Curie w Paryżu. Do odkrycia doszło podczas ustalania, jakie zwierzęta zagospodarowują trafiające do wód drzewo. Okazało się, że kolonizują je nicienie, małże, skorupiaki oraz właśnie M. andamanica. Analiza aparatu gębowego i zawartości przewodu pokarmowego wykazała, że zwierzę żeruje wyłącznie na drewnie. Byliśmy zaskoczeni, ponieważ skorupiaki są często postrzegane jako drapieżcy bądź padlinożercy. Fakt, że M. andamanica konsekwentnie żeruje na materiale roślinnym, zwłaszcza drewnie, zamiast zjadać mięczaki lub [nicienie], obala powzięte z góry założenia dotyczące diety przedstawicieli rodzin Galatheidae i Chirostylidae. Choć zwierzęta kolonizujące opadające na dno morza drzewo odkryto pod koniec XIX wieku, aż do lat 70. ubiegłego stulecia nikt się nimi nie zajmował. Do teraz sądzono, że są to głównie mięczaki. Hoyoux tłumaczy jednak, że skorupiaki są drugą pod względem liczebności gatunków i osobników drewnolubną grupą. By zbadać, jakie zwierzęta skuszą się na dany rodzaj pokarmu, naukowcy spuszczali sieć z umieszczonymi wewnątrz kawałkami drewna. Oczka są na tyle duże, by wpuścić do środka larwy, ale na tyle małe, że dorosłe zwierzęta nie mogą się już przez nie wydostać. Sieci leżały na dnie przez rok. Potem je wydobyto i skatalogowano przymusowych mieszkańców. Znaleziono 15 gatunków dziesięcionogów, jeden gatunek równonoga i jeden obunoga.

Hydroksyapatyt jest minerałem stanowiącym rusztowanie dla tkanki łącznej kości. Materiał można pozyskiwać z innych źródeł i wykorzystywać jako podporę przy odtwarzaniu amputowanych czy uszkodzonych tkanek. Ostatnio naukowców z Włoch zainspirowała hierarchiczna struktura wzrostu drzewa, która przypomina budowę samej kości. Postanowili je więc wykorzystać do uzyskania protezy. Anna Tampieri i zespół z Institute of Science and Technology for Ceramics w Faenzie stwierdzili, że tego typu architektura nie występowała w materiałach używanych dotąd do uzyskania hydroksyapatytu. Przez to nie udawało się otrzymać protez, które wytrzymywałyby ciężar ciała i naprężenia. Chemicy podgrzali drzewo, by doprowadzić do rozkładu części organicznych. W ten sposób stworzyli formę dla protezy. Następnie posłużyli się wapniem, tlenem i dwutlenkiem węgla i uzyskali węglan wapnia. Dzięki donorowi grupy fosforanowej przekształcili go potem w hydroksyapatyt. Wewnętrzna struktura drewnianej protezy nie jest identyczna z kością, ale okazała się na tyle podobna, że komórki i naczynia krwionośne ją przenikają. Gwarantuje to lepszą asymilację i sprawia, że cała konstrukcja staje się mocniejsza. Tampieri podkreśla, że drzewny hydroksyapatyt można stosować nie tylko w protezach kości. Wg niej, jako materiał doskonale znoszący wysokie temperatury i napięcia mechaniczne nadaje się np. na powłoki statków kosmicznych.

W ostatnich latach pojawiło się kilka pomysłów na zwalczanie pożarów w lasach, jednak w większości przypadków problemem jest zasilanie urządzeń obsługujących takie systemy. Badacze z MIT opracowali bardzo interesujące rozwiązanie, które pozwala na pokonanie tej niedogodności. Opracowany przez Amerykanów system wykorzystuje energię tzw. gradientu pH, czyli różnicy kwasowości pomiędzy wnętrzem korzenia i otaczającą go glebą. Ponieważ kwasowość środowiska jest równoznaczna z obecnością nadmiaru jonów wodorowych H+, zaś zasadowość oznacza przewagę ujemnie naładowanych jonów OH-, obie te strefy przypominają przeciwległe elektrody baterii. Powstający w ten sposób "obwód elektryczny" ładuje standardowy akumulator, a ten z kolei zasila sensory rejestrujące temperaturę i wilgotność otoczenia. Informacje uzyskane z odpowiednio dużego obszaru są następnie przekazywane do stacji zasilanej ze standardowych źródeł (było to konieczne ze względu na pobór energii), która wysyła je za pośrednictwem łącz satelitarnych do komputera, który przewiduje ryzyko powstania pożaru. Standardowo dane są przesyłane cztery razy dziennie, lecz w przypadku wykrycia ognia wiadomość trafia do systemu natychmiast. Przedstawiciele przedsiębiorstwa planują na wiosnę uruchomienie eksperymentalnego pola doświadczalnego o powierzchni około 4 hektarów. Zalesiony teren, na którym zostanie przeprowadzony test, zostanie udostępniony przez U.S. Forest Service - amerykańską instytucję odpowiedzialną za zarządzanie terenami leśnymi. Bez wątpienia będzie ona szczególnie zainteresowana skorzystaniem z urządzeń produkowanych przez Voltree Power. Jaka jest wydajność systemu? Dr Mershin ocenia wstępnie: oczekujemy, że będziemy potrzebowali zaopatrzyć w nasze urządzenia cztery drzewa na akr [1 akr to ok. 0,4 hektara - przyp. red.]. Obecnie trwają prace nad minimalizacją zużycia energii przez poszczególne elementy systemu skomunikowanych ze sobą urządzeń.

Najnowsze badania wykazały, że liście drzew potrafią utrzymywać niemal stałą temperaturę niezależnie od tego, czy rosną w Meksyku czy na północy Kanady. Naukowcy przyjrzeli się 39 gatunkom północnoamerykańskich drzew żyjących na obszarach rozciągających się na przestrzeni 50 stopni szerokości geograficznej. Okazało się, że ich liście niezależnie od pogody utrzymują temperaturę około 21 stopni Celsjusza, co pozwala im na wydajną fotosyntezę. Nowe odkrycie może zaważyć na metodach modelowania zmian klimatycznych w przeszłości i przyszłości, które bazują na obserwacji pierścieni przyrostów rocznych w drzewach. Naukowcy wnioskują o klimacie z przeszłości na podstawie obserwacji izotopów tlenu w pierścieniach. Tlen atmosferyczny składa się z dwóch izotopów: 16O i 18O. Temperatura wpływa na ich relatywną zawartość w drewnie, tak więc na tej podstawie można wysuwać wnioski co do przeszłych temperatur. Ponadto wpływ ma też wilgotność. Lżejszy z izotopów, 16O, łatwiej odparowuje, a więc większa koncentracja 18O świadczy o mniejszej wilgotności powietrza. Tak więc uczeni obserwując zmiany koncentracji wspomnianych izotopów w drzewie określali klimat nawet o miliony lat wstecz. Brent Helliker z University of Pennsylvania mówi, że ta technika zawsze wydawała mu się niewłaściwa. Zakładała bowiem, że temperatura korony drzewa była taka sama, jak temperatura otoczenia. Jako ekofizjolog roślin wiem, że taka sytuacja jest mało prawdopodobna - dodaje. Tym bardziej, że przebieg procesu fotosyntezy jest wrażliwy na temperaturę, a więc rośliny muszą w jakiś sposób chronić się przed kaprysami pogody. Zbyt niska temperatura może znacząco zwolnić proces fotosyntezy i roślina nie otrzyma niezbędnych składników odżywczych, a zbyt wysoka uszkadza błony komórkowe. Chyba nikogo nie zdziwi przypuszczenie, że kanadyjski niedźwiedź polarny będzie miał taką samą temperaturę ciała, co niedźwiedź na Florydzie. Z drugiej jednak strony, stwierdzenie, że kanadyjski świerk czarny może mieć taką samą temperaturę jak sosna na Karaibach, wywołuje zdziwienie. Drzewa nie są przecież endotermiczne. - mówi profesor Helliker. Uczony wraz z doktor Suzanną Richter postanowili użyć metody oznaczania izotopów tlenu do zbadania współczesnych drzew, a następnie porównali uzyskane dane z raportami pogodowymi. Oczywiście temperatura liści zmienia się w ciągu dnia, jednak ilość izotopów tlenu powinna wyznaczać średnią temperaturę liści gdy zmieniają one pobrany dwutlenek węgla w cukry. Badania naukowców wykazały, że średnia temperatura liści wynosi 21 stopni Celsjusza, niezależnie od szerokości geograficznej, w jakiej rośnie drzewo. Drzewa stosują różne strategie utrzymania temperatury. W cieplejszych regionach zmieniają kąt nachylenia liści tak, by padało na nie mniej słońca, zwiększają powierzchnię chłodzącą poprzez rosnące na liściach włoski czy też "pocą się", poświęcając część wody na chłodzenie. W regionach zimnych zbliżają liście do siebie tak, by wzajemnie chroniły się przed utratą ciepła. Badania Hellikera i Richter pokazują więc, że wnioskując o zmianach klimatycznych na podstawie pierścieni wzrostu, należy spojrzeć na roślinę jako na całość, a nie tylko na jej część.

W górach zachodniej Szwecji naukowcy znaleźli kępę świerków pospolitych (Picea abies), które mają ok. 8 tysięcy lat. Dodajmy, że iglaki nadal rosną, co oznacza, że są najstarszymi żywymi drzewami na świecie. Ponieważ drzewa wykiełkowały naprawdę wysoko, nie podzieliły smutnego losu innych roślin. Nie udało się ich wyciąć, przez wiele lat musiały się za to zmagać z trudnymi warunkami klimatycznymi łańcucha górskiego oddzielającego Szwecję od Norwegii. Laboratorium z Miami posłużyło się metodą datowania węglowego. Dzięki temu stwierdzono, że najstarsze drzewo zapuściło tu korzenie mniej więcej 8 tys. lat temu – donosi profesor Leif Kullman z Umea University. Za matuzalema wśród roślin uznaje się często sosnę długowieczną (Pinus longaeva). Szacuje się, że pewien okaz z Kalifornii ma 4500-5000 lat. Podczas badań nad zmianami klimatycznymi w szwedzkim hrabstwie Dalarna natrafiono na dwa egzemplarze świerka w wieku 4800-5500 lat. To pierwsze lasy, które urosły po epoce lodowcowej – podkreśla Lars Hedlund, przedstawiciel hrabstwa, który współpracował z naukowcami, a na co dzień zajmuje się studiowaniem lokalnego środowiska. W tak starym drzewie można zaobserwować każdą zmianę klimatu, jaka zaszła podczas jego życia. Najstarszy pień ma maksymalnie ok. 600 lat, ale kiedy obumierał jeden z nich, roślina wypuszczała kolejny – tłumaczy Kullman. Staruszek świerk stał się ostatnio bardziej widoczny, ponieważ niedawny wzrost temperatur na tym obszarze przyspieszył jego wzrost. Gdy warunki są mniej sprzyjające, śierki mogą przetrwać jako niewielkie (0,5-metrowe) krzaki.

Zwolennicy nowej teorii, przedstawionej na łamach pisma Science, twierdzą, że przodkowie człowieka zaczęli się poruszać na dwóch nogach, kiedy jeszcze żyli na drzewach. Do tej pory uważano, że pozycja wyprostowana pojawiała się stopniowo, w miarę odchodzenia od podpierania się kłykciami, które można zaobserwować u współczesnych naczelnych, np. szympansów. Brytyjscy biolodzy twierdzą, że chodzenie na dwóch nogach zawsze znajdowało się w repertuarze zachowań dużych małp, a człowiek odziedziczył je po nich. Dlatego też nigdy nie przeszedł etapu poruszania się na czterech kończynach. Sądzą natomiast, że podpieranie się kłykciami pojawiło się całkiem niedawno, stanowiąc sposób przemieszczania się w lasach po powierzchni ziemi, a nie w koronach drzew. Skąd taki wniosek? Susannah Thorpe, Robin Crompton i Roger Holder analizowali zachowanie orangutanów, które w naturze spędzają większość swojego życia właśnie na drzewach. Kiedy jednak zrywają pożywienie z małych gałązek albo przeskakują z jednego drzewa na drugie, przyjmują pozycję wyprostowaną. Wg profesora Cromptona, obie te czynności wymagały umiejętności nawigowania wśród cienkich, uginających się pod wpływem ciężaru ciała gałęzi. Logicznym wnioskiem, który można wyciągnąć na podstawie obserwacji środowiska, skamielin i eksperymentów, jest, że poruszanie się w pozycji wyprostowanej na dwóch nogach wyewoluowało jako adaptacja do życia na drzewach. Najprawdopodobniej hominidy zeszły z drzew na stały grunt, ponieważ zmienił się klimat i skurczyły się obszary leśne. Tam zachowały wypracowaną właśnie nową postawę ciała i zaczęły się odżywiać opadłymi owocami i czymś, co można było zerwać z mniejszych drzewek. Zachowane skamieliny ujawniły ponadto, że przodkowie człowieka zachowali budowę ciała, która umożliwiała im zarówno chodzenie na dwóch nogach, jak i wspinanie się. Dolna część ciała dostosowała się do dwunożności, górna nadal pozwalała zdobywać wierzchołki drzew. Nauka dysponuje też dowodami na to, że hominidy żyły w pobliżu lasów, a nie na sawannach, gdzie postawa wyprostowana byłaby czymś jak najbardziej uzasadnionym i potrzebnym.