Znajdź zawartość

Zarodziec malarii, choroby którą każdego roku zaraża się ponad 200 milionów osób, z czego 400 000 umiera, przynosi spore korzyści zainfekowanym nim komarom. Jak donoszą naukowcy z Vanderbilt University i Johns Hopkins University, zarodziec „odmładza komary”, ułatwia im znajdowanie pożywienia i reprodukcję. W zamian za to komar zapewnia mu dostęp do ludzi. Analizy porównawcze mRNA pomiędzy zainfekowanymi i niezainfekowanymi komarami wykazały, że komary będące nosicielami zarodźca mają znacznie lepszy węch niż te niezainfekowane. To zaś znakomicie zwiększa ich szanse na znalezienie żywiciela, a tym samym szanse na reprodukcję. To jednak nie wszystkie korzyści, jakie komar ma z zarodźca. Okazało się bowiem, że profil transkrypcyjny zainfekowanych komarów przypomina profil transkrypcyjny młodszych owadów. Fizjologia komarów-nosicieli zarodźca ma wszystkie cechy charakterystyczne młodszych osobników. Są bardziej skupione na rozmnażaniu się, mają silniejszy układ odpornościowy i generalnie są bardziej sprawne niż ich niezainfekowane rodzeństwo w tym samym średnim wieku, mówi profesor Laurence J. Zwiebel z Vanderbilt. Widzimy więc, że istnieje bardzo silny mechanizm utrzymania malarii w populacji. To wyjaśnia, dlaczego choroba ta jest tak bardzo rozpowszechniona na całym świecie. Nasze badania pokazują, że mimo iż malaria jest dla człowieka i innych ssaków śmiertelnie groźnym patogenem, to dla komara zdecydowanie nie jest patogenem. Wręcz przeciwnie. Uzyskane przez nas dane wskazują na obopólne korzyści i symbiozę pomiędzy komarami a P. falciparium. Ze szczegółami badań można zapoznać się na łamach Nature, w artykule Transcriptome profiles of Anopheles gambiae harboring natural low-level Plasmodium infection reveal adaptive advantages for the mosquito. « powrót do artykułu

Łowcy-zbieracze Homo sapiens poszukują żywności, rozmnażają się, dzielą się opieką nad potomstwem i organizują swoje społeczności podobnie, jak czynią to ssaki i ptaki zamieszkujące tę samą okolicę. Z badań opublikowanych na łamach Science dowiadujemy się, że to czynniki środowiskowe są głównym elementem decydującym o zachowaniu zarówno ludzi jak i innych gatunków zwierząt. Międzynarodowy zespół naukowy przeanalizował dane z ponad 300 różnych miejsc na świecie. Obserwowano strategie zbierania pożywienia przez ludzi, inne ssaki oraz ptaki zamieszkujące te same okolice. Okazało się, że w odniesieniu do niemal wszystkich badanych elementów zachowania – 14 z 15 elementów obserwowanych – ludzie zachowują się podobnie jak większość innych gatunków zwierząt żyjących w tej samej okolicy. Wcześniejsze badania skupiały się na badaniu wpływu czynników środowiskowych na zachowanie blisko spokrewnionych gatunków. To pierwsze badania, w czasie których porównano tak różne gatunki jak ludzie, ssaki nieczłowiekowate i ptaki. Zebrane przez nas dowody pokazują, jak wszechobecny i spójny pomiędzy gatunkami jest wpływ środowiska na zachowanie. Podobieństwa nie ograniczają się tylko do zachowań bezpośrednio powiązanych ze środowiskiem jak znajdowanie żywności. W tym przypadku mogliśmy spodziewać się podobieństw. Jednak okazało się, że środowisko wpływa też na reprodukcję i zachowania społeczne, które mogłyby wydawać się mniej zależne od lokalnego otoczenia, mówi doktor Toman Barsbai z Uniwersytetu w Bristolu. Naukowcy zauważyli na przykład, że w środowiskach, gdzie ludzie większość pożywienia zdobywają polując, istnieje też większy niż gdzie indziej odsetek mięsożernych ssaków i ptaków. Podobne zależności stwierdzono w przypadku łowienia ryb, odległości, jaką należy pokonywać, by zapewnić sobie pożywienie, odnośnie przechowywania żywności oraz migracji. W różnych lokalizacjach badane gatunki zachowywały się podobnie. Jeśli chodzi o zachowania reprodukcyjne, to pomiędzy różnymi populacjami zaobserwowano duże różnice odnośnie czasu pierwszego rozmnażania się przez poszczególne osobniki. W niektórych ludzkich populacjach przeciętny mężczyzna ma pierwsze dziecko w wieku 30 lat lub starszym. W innych zaś ojcowie mogą mieć mniej niż 20 lat. Dokładnie takie same zachowania zauważono wśród innych gatunków. Tam, gdzie mężczyźni byli starsi w momencie spłodzenia pierwszego potomka, starsze były też ptaki i ssaki rozmnażające się po raz pierwszy. Tam, gdzie ludzie wcześniej zostawali rodzicami, wcześniej rozmnażały się też inne gatunki. Badacze zauważyli też liczne inne podobieństwa związane z reprodukcją, takie jak odsetek osobników posiadających wielu partnerów seksualnych, jak daleko osobnik przenosi się, by żyć z nowym partnerem i z jakim prawdopodobieństwem para się rozstanie. Podobieństwa są widoczne też w interakcjach społecznych. Są miejsca, gdzie opieka nad potomstwem jest równo dzielona pomiędzy rodzicami, miejsca, gdzie opieką zajmuje się większa grupa i miejsca, gdzie większość opieki spada na jednego z rodziców. I znowu zauważono tutaj podobieństwa pomiędzy ludźmi a lokalnie występującymi gatunkami zwierząt. Byliśmy zaskoczeni tymi podobieństwami. Można by się spodziewać, że różne gatunki będą w bardzo różny sposób wchodziły w interakcje ze swoim środowiskiem. Nawet jeśli kończy się to takim samym zachowaniem, prawdopodobnie droga dochodzenia do niego jest różna. Na przykład nasza ludzka elastyczność zachowań, pozwalająca nam dostosowywać zachowanie do warunków panujących na całym świecie, jest prawdopodobnie możliwa dlatego, że uczymy się od innych ludzi i potrafimy gromadzić wiedzę przez pokolenia, mówi doktor Dieter Lukas z Instytutu Antropologii Ewolucyjnej im. Maxa Plancka. Powyższe badania skupiały się na tych populacjach ludzkich, które pozyskują większość pożywienia z otaczającego ich środowiska za pomocą technik zbierackich i łowieckich. Bardzo interesujące byłoby zbadania, jak bardzo lokalne środowisko wpływa na społeczności, które polegają na rolnictwie i handlu. Często postrzega się rolnictwo jako bufor odgradzający człowieka od otoczenia. Jednak członkowie takich społeczności mogą nie być tak odseparowani od swojego środowiska jak nam się wydaje, a ich zachowanie wciąż może wykazywać adaptacje środowiskowe, do jakich doszło przed pojawieniem się rolnictwa, dodaje doktor Andreas Pondorfer z Uniwersytetu w Bonn i Uniwersytetu Technicznego w Monachium. « powrót do artykułu

W budownictwie od dawna wykorzystuje się materiały pochodzenia biologicznego, np. drewno. Gdy się ich używa, nie są już jednak żywe. A gdyby tak stworzyć żyjący budulec, który jest w stanie się rozrastać, a przy okazji ma mniejszy ślad węglowy? Naukowcy nie poprzestali na zadawaniu pytań i zabrali się do pracy, dzięki czemu uzyskali beton i cegły z bakteriami. Zespół z Uniwersytetu Kolorado w Boulder podkreśla, że skoro udało się utrzymać przy życiu pewną część bakterii, żyjące, i to dosłownie, budynki nie są wcale tylko i wyłącznie pieśnią przyszłości. Pewnego dnia takie struktury będą mogły, na przykład, same zasklepiać pęknięcia, usuwać z powietrza niebezpieczne toksyny, a nawet świecić w wybranym czasie. Na razie technologia znajduje się w powijakach, ale niewykluczone, że kiedyś żyjące materiały poprawią wydajność i ekologiczność produkcji materiałów budowlanych, a także pozwolą im wyczuwać i wchodzić w interakcje ze środowiskiem - podkreśla Chelsea Heveran. Jak dodaje Wil Srubar, obecnie wytworzenie cementu i betonu do konstruowania dróg, mostów, drapaczy chmur itp. generuje blisko 6% rocznej światowej emisji dwutlenku węgla. Wg Srubara, rozwiązaniem jest "zatrudnienie" bakterii. Amerykanie eksperymentowali z sinicami z rodzaju Synechococcus. W odpowiednich warunkach pochłaniają one CO2, który wspomaga ich wzrost, i wytwarzają węglan wapnia (CaCO3). Naukowcy wyjaśnili, w jaki sposób uzyskali LBMs (od ang. living building material, czyli żyjący materiał), na łamach pisma Matter. Na początku szczepili piasek żelatyną, pożywkami oraz bakteriami Synechococcus sp. PCC 7002. Wybrali właśnie żelatynę, bo temperatura jej topnienia i przejścia żelu w zol wynosi ok. 37°C, co oznacza, że jest kompatybilna z temperaturami, w jakich sinice mogą przeżyć. Poza tym, schnąc, żelatynowe rusztowania wzmacniają się na drodze sieciowania fizycznego. LBM trzeba schłodzić, by mogła się wytworzyć trójwymiarowa hydrożelowa sieć, wzmocniona biogenicznym CaCO3. Przypomina to nieco robienie chrupiących ryżowych słodyczy, gdy pianki marshmallow usztywnia się, dodając twarde drobinki. Akademicy stworzyli łuki, kostki o wymiarach 50x50x50 mm, które były w stanie utrzymać ciężar dorosłej osoby, i cegły wielkości pudełka po butach. Wszystkie były na początku zielone (sinice to fotosyntetyzujące bakterie), ale stopniowo brązowiały w miarę wysychania. Ich plusem, poza wspomnianym wcześniej wychwytem CO2, jest zdolność do regeneracji. Kiedy przetniemy cegłę na pół i uzupełnimy składniki odżywcze, piasek, żelatynę oraz ciepłą wodę, bakterie z oryginalnej części wrosną w dodany materiał. W ten sposób z każdej połówki odrośnie cała cegła. Wyliczenia pokazały, że w przypadku cegieł po 30 dniach żywotność zachowało 9-14% kolonii bakteryjnych. Gdy bakterie dodawano do betonu, by uzyskać samonaprawiające się materiały, wskaźnik przeżywalności wynosił poniżej 1%. Wiemy, że bakterie rosną w tempie wykładniczym. To coś innego niż, na przykład, drukowanie bloku w 3D lub formowanie cegły. Gdybyśmy mogli uzyskiwać nasze materiały [budowlane] na drodze biologicznej, również bylibyśmy w stanie produkować je w skali wykładniczej. Kolejnym krokiem ekipy jest analiza potencjalnych zastosowań platformy materiałowej. Można by dodawać bakterie o różnych właściwościach i uzyskiwać nowe materiały z funkcjami biologicznymi, np. wyczuwające i reagujące na toksyny w powietrzu. Budowanie w miejscach, gdzie zasoby są mocno ograniczone, np. na pustyni czy nawet na innej planecie, np. na Marsie? Czemu nie. W surowych środowiskach LBM będą się sprawować szczególnie dobrze, ponieważ do wzrostu wykorzystują światło słoneczne i potrzebują bardzo mało materiałów egzogennych. [...] Na Marsa nie zabierzemy ze sobą worka cementu. Kiedy wreszcie się tam wyprawimy, myślę, że naprawdę postawimy na biologię. Badania sfinansowała DARPA (Agencja Badawcza Zaawansowanych Projektów Obronnych). « powrót do artykułu

Dzikie jelenie szlachetne z wyspy Rum na Morzu Hebrydzkim ewoluują, by rodzić wcześniej z powodu ocieplenia klimatu. Wcześniejsze badania wykazały, że jelenie rodzą wcześniej od lat 80. XX w.; tempo zmian to ok. 3 dni przesunięcia na dekadę. Wykazano, że po części odpowiada za to wpływ wyższych temperatur na zachowanie i fizjologię zwierząt. Ostatnio naukowcy ujawnili, że w grę wchodzą także zmiany genetyczne spowodowane doborem naturalnym. Studium, którego wyniki ukazały się w piśmie PLoS Biology, demonstruje rzadki przykład ewolucji zachodzącej na tyle szybko, że da się ją wykryć na przestrzeni paru dekad. Zespół, w którego skład wchodzili m.in. akademicy z Uniwersytetu w Edynburgu, dokonał odkrycia, analizując dane terenowe i genetyczne, zebrane na Rum przez 45 lat (od 1972 r.). Samice rozmnażające się wcześniej w ciągu roku mają na przestrzeni życia więcej potomstwa. Ponieważ geny odpowiadające za wcześniejsze rodzenie wiążą się z większym sukcesem reprodukcyjnym, z czasem stały się one częstsze w populacji. W przesłanym Kopalni Wiedzy mailu prof. Josephine Pemberton z Uniwersytetu w Edynburgu wyjaśniła, że dzieje się tak, gdyż mając cielę wcześniej, samice mogą się zregenerować latem, co zwiększa prawdopodobieństwo zarówno ponownego poczęcia w październiku, jak i przeżycia zimy. To jeden z tych rzadkich przypadków, kiedy udało się udokumentować ewolucję w działaniu. Tutaj pomaga ona zwierzętom przystosować się do zmiany klimatu - podkreśla dr Timothée Bonnet z Australijskiego Uniwersytetu Narodowego (ANU). « powrót do artykułu

Chwytanie słoni do niewoli ma długofalowy wpływ na ich rozmnażanie, a także na przeżywalność ich młodych do wieku 5 lat. Naukowcy z międzynarodowego zespołu badali grupę 2685 samic słoni indyjskich, wykorzystywanych przez przemysł drzewny w Mjanmie. Część z nich złapano (1362), a część urodziła się w niewoli (1323). Okazało się, że sukces reprodukcyjny złapanych samic był niższy. Odnotowano znacząco mniejsze prawdopodobieństwo rozmnożenia w ciągu życia, niższe szanse na rozmnożenie w szczycie możliwości reprodukcyjnych, a także starszy wiek pierwszego rozrodu. Ekipa z Uniwersytetu w Sheffiled, Uniwersytetu w Turku i Myanma Timber Enterprise (MTE) podkreśla, że po raz pierwszy zademonstrowano, że u długowiecznych ssaków schwytanie ma utrzymujący się negatywny wpływ na reprodukcję w ciągu życia. Alternatywne wyjaśnienie mogłoby być takie, że słonie urodzone w niewoli czerpią korzyści z ludzkiej opieki, co poprawia kondycję ich organizmów i wspiera rozród (w porównaniu do dzikich osobników) i że schwytane słonie dopiero po jakimś czasie dorównują im pod tym względem. Autorzy publikacji z Proceedings of the Royal Society B zauważają jednak, że schwytane i urodzone w niewoli słonice doświadczają w półniewoli takich samych warunków i cechują je zbliżone wzorce wzrostu czy wagi. Ponadto słonie urodzone w niewoli mają podobne wskaźniki śmiertelności i dzietności co dzikie słonie, a u słoni schwytanych tuż po złapaniu i poskramianiu występują duże spadki przeżywalności, które utrzymują się ponad dekadę. Wygląda więc na to, że stwierdzone różnice reprodukcyjne są najprawdopodobniej skutkiem negatywnego wpływu samego procesu łapania. Naukowcy stwierdzili, że niekorzystne efekty były silniejsze u słonic, które schwytano w starszym wieku oraz tuż po złapaniu. Utrzymywały się one ponad 10 lat. Proces łapania ma więc swoje natychmiastowe i długoterminowe skutki. W takich krajach jak Mjanma, Indie czy Tajlandia w niewoli trzyma się ok. 16 tys. słoni indyjskich. Pracują one przy transporcie drzewa lub w turystyce. By utrzymać te gałęzie przemysłu, słonie są stale chwytane. Długoterminowy wpływ tego procederu nie był jednak dobrze zbadany. Akademicy dodają, że by np. chronić zagrożone gatunki, w niewoli trzyma się wiele zwierząt. Programy ochrony, które zakładają rozmnażanie w niewoli [...], muszą [zatem] uwzględniać fakt, że łapanie zwierząt na wolności może na nie wpływać przez wiele lat i że może to utrudniać przyszłe wysiłki konserwacyjne - podkreśla John Jackson, doktorant z Uniwersytetu w Sheffield. "Odkrycie długofalowych skutków łapania zwierząt jest ważnie nie tylko dla utrzymania populacji słoni, ale także dla wielu innych chwytanych gatunków". Kluczową rzeczą, jaką zauważyliśmy, jest to, że negatywne skutki zabierania zwierząt z ich środowiska utrzymują się na przestrzeni dziesięcioleci. Efekt domina dotyczy pokoleń. Specjaliści powinni to brać pod uwagę, łapiąc zwierzęta, bo nawet jeśli w niewoli stworzy im się dobre warunki, nadal mogą mieć problemy z rozrodem - dodaje prof. Virpi Lummaa z Uniwersytetu w Turku. Ekipa dodaje, że chwytanie wpływa na rozmnażanie na wiele różnych sposobów, zarówno bezpośrednio, jak i pośrednio. Zastosowane w niewłaściwej dawce leki do usypiania dużych ssaków mają np. niekorzystny wpływ na płodność samic. Schwytanie ciężarnych samic może prowadzić do urazów i zmian rozwoju płodowego, a nawet poronienia. Stres upośledza wszelkie aspekty płodności: zaburza zagnieżdżenie zarodka czy wywołuje trwały brak cyklu rujowego. Poza tym kontrakty z ludźmi zmieniają system społeczny, warunki życia, a także współzawodnictwo wewnątrz- i międzygatunkowe, co także może oddziaływać na funkcjonowanie rozrodcze. « powrót do artykułu