Znajdź zawartość

Badając kolby kukurydzy z Domu Antylopy, ruiny zlokalizowanej w Kanionie De Chelly w Arizonie, naukowcy odkryli najstarszego wirusa roślinnego sprzed ok. 1000 lat. Dotąd w próbkach archeologicznych znaleziono zaledwie parę wirusów RNA, a najstarszy miał ok. 750 lat. Żyjący w kanionie przedstawiciele kultury Anasazi uprawiali różne rośliny, m.in. kukurydzę i rośliny strączkowe. Podczas wykopalisk w Domu Antylopy, prowadzonych przez Służbę Parków Narodowych w latach 70. XX w., znaleziono ponad 2 tony odpadów roślinnych w wysoce rozpoznawalnej postaci. Na podstawie resztek roślinnych doskonale widać, że kukurydza była dla tych ludzi podstawowym pokarmem. Wśród resztek kukurydzianych z Domu Antylopy znajdowały się kolby, [...] pojedyncze ziarna, łuski, liście, szypułki, fragmenty łodygi i znamiona - opowiada prof. Marilyn Roossinck z Uniwersytetu Stanowego Pensylwanii. Za pomocą datowania radiowęglowego stwierdzono, że wiek próbek to ok. 1000 lat. Badając kolby, naukowcy uzyskali 3 niemal kompletne genomy wirusa z rodziny Chrysoviridae. Nowy wirus z podwójną nicią RNA został nazwany chryzowirusem kukurydzy zwyczajnej (Zea mays) typu 1. Za pomocą specyficznych RNA starterowych (primerów) udało się odtworzyć sekwencje blisko spokrewnionego wirusa współczesnej kukurydzy. Kiedy przeanalizowaliśmy współczesne próbki kukurydzy, odkryliśmy chryzowirusa, w przypadku którego dywergencja sekwencji wynosiła tylko ok. 3%. Większość wirusów RNA, z krótkim czasem pokolenia i replikacją podatną na błędy, szybko ewoluuje. Wirusy trwałe [a chryzowirusy do nich należą] mają jednak bardzo stabilne genomy. Roossinck podkreśla, że interesujące jest to, że wirus utrzymuje się w kukurydzy od tak dawna. To wskazuje, że wirus może zapewniać roślinie jakieś korzyści. « powrót do artykułu

Choć kukurydza nie była wtedy podstawowym pokarmem, jedzono ją w Ameryce Południowej o 1000 lat wcześniej niż dotąd sądzono. Co więcej, nawet w postaci prehistorycznego popcornu. Zwalczany obecnie przez dietetyków zwyczaj chrupania prażonych ziaren nie jest więc wcale wymysłem naszych czasów. Jak można się domyślić, odkrycie to bardzo podekscytowało archeologów. Kolby, łodygi, łupiny i znamiona, których wiek określono w czasie datowania na 6700-3000 lat, znaleziono w Paredones i Huaca Prieta na północnym wybrzeżu Peru. Poza tym natrafiono na mikroskamieniałości, m.in. ziarna skrobi. Pracami wykopaliskowymi kierowali Tom Dillehay z Vanderbilt University i Duccio Bonavia z peruwiańskiej Narodowej Akademii Historii. Badanie kolb ujawniło, że przed ok. 7 tys. lat dawni mieszkańcy Ameryki Południowej jadali kukurydzę na kilka sposobów, także w postaci wspomnianego na wstępie popcornu i produktów z mąki kukurydzianej. Kukurydza powstała ok. 9 tys. lat temu w Meksyku, prawdopodobnie w wyniku krzyżowania dzikiej trawy teosinte (Euchlaena luxurians) i przedstawiciela rodzaju Tripsacum. Zaledwie parę tysięcy lat później przybyła do Ameryki Południowej, gdzie rozpoczęła się ewolucja różnych odmian, które są obecnie popularne w rejonie Andów. Dowody wskazują, że na wielu obszarach kukurydza pojawiła się przed ceramiką i że wczesne eksperymenty z kukurydzą jako pożywieniem były niezależne od obecności naczyń - podkreśla dr Dolores Piperno ze Smithsonian Tropical Research Institute, współautorka artykułu opublikowanego w Proceedings of the National Academy of Sciences.

Coraz liczniejsze badania dowodzą, że większość biopaliw nie jest tak ekologiczna, jak początkowo sądzono. Naukowcy z University of Minnesota sprawdzili, ile litrów wody pochłania produkcja bioetanolu z kukurydzy. Dotychczas oceniano, że do wyhodowania kukurydzy i wyprodukowania z niej litra paliwa potrzeba od 263 do 784 litrów wody. Okazuje się jednak, że rozpiętość jest tutaj znacznie większa i waha się w zależności od klimatu oraz infrastruktury w stanie, w którym odbywa się produkcja. Z najnowszych danych, opublikowanych w Environmental Science and Technology wynika, że produkcja litra bioetanolu z kukurydzy pochłania od 5 do 2138 litrów wody. Badania wykazały również, że w latach 2005-2008 w USA produkcja bioetanolu z kukurydzy wzrosła dwukrotnie, a ilość zużywanej w tym celu wody zwiększyła się ponadtrzykrotnie. Profesor inżynierii biosystemów Sangwon Suh zauważa, że ma to związek z faktem, iż w miarę jak paliwo tego typu zdobywa popularność, areały uprawy kukurydzy rozszerzają się na słabo nawodnione okolice, a więc zużycie wody rośnie. Suh wraz ze swoimi kolegami przeanalizował dane dotyczące upraw kukurydzy na żywność i na paliwo. Wzięli pod uwagę położenie pól, plony i zużycie wody. Dowiedzieli się dzięki temu, że ponad 80% kukurydzy przeznaczanej na paliwo rośnie w promieniu 64 kilometrów od rafinerii. Kojarząc te dane z mapami dotyczącymi infrastruktury nawadniającej konkretne obszary, byli w stanie wyliczyć zużycie wody na litr paliwa. W stanach takich jak Ohio, Kentucky czy Iowa, gdzie pola kukurydzy nie muszą być sztucznie nawadniane, zużywa się 5-7 litrów wody na litr paliwa. Jednak rosnąca popularność bioetanolu powoduje, że kukurydza jest coraz częściej uprawiana w Nebrasce, Kolorado czy Kalifornii, gdzie konieczne jest intensywne sztuczne nawadnianie. David Pimentel z Cornell University uważa, iż najnowsze dane to kolejny gwóźdź do trumny tego rodzaju paliwa. Pimentel jest autorem studium, z którego wynika, że produkcja bioetanolu wymaga zużycia większej ilości energii, niż zapewnia jego spalenie, a nawożenie pól przyczynia się do olbrzymiego zatrucia wód Zatoki Meksykańskiej. Tymczasem ustawa U.S. Energy Independence and Security Act przewiduje, że produkcja bioetanolu powinna wzrosnąć z obecnych 34 miliardów do 57 miliardów litrów rocznie w 2015 roku. Z danymi Suha nie zgadza się Geoff Cooper, wiceprezes ds. badań Renewable Fuels Association. Jego zdaniem nie ma mowy o potrojeniu się zużycia wody. Sam Suh jest też optymistą i twierdzi, że genetycznie zmodyfikowana kukurydza oraz ponowne wykorzystanie leżących odłogiem pól pozwolą znacząco zmniejszyć zużycie wody do produkcji bioetanolu. Pimentel ostrzega: Dla czytającego artykuł konkluzja jest jasna - będzie to wymagało użycia coraz większej ilości wody. Jednak Suh jest z Minnesoty i trzeba być ostrożnym, gdyż Minnesota promuje bioetanol.

Zaledwie jeden gen wystarczy, by zwiększyć produkcję biomasy roślinnej o kilkadziesiąt procent - dowodzą badacze z Uniwersytetu Illinois. Ich zdaniem, odkrycie może doprowadzić przede wszystkim do wytworzenia nowych, wysokowydajnych odmian kukurydzy paszowej. Sekwencją DNA odpowiedzialną za niezwykłą cechę jest Glossy 15, gen znany wcześniej jako czynnik pozwalający roślinom na wytwarzanie woskowatej powłoki chroniącej sadzonki przed promieniami UV. Dalsze studium jego funkcji wykazało, że posiada on zdolność hamowania kiełkowania. Okazuje się jednak, że wzbogacenie rośliny o dodatkową kopię tego genu powoduje gwałtowne zwiększenie szybkości wzrostu pędów. Prawdopodobnym mechanizmem działania Glossy 15 jest zwiększenie wrażliwości roślin na wydłużenie dnia w ciągu lata. Oznacza to, że choć zmodyfikowana kukurydza rośnie początkowo wolniej, pod koniec sezonu osiąga znacznie większe rozmiary, niż okazy niemodyfikowane. Co ważne, zmiana liczby kopii badanej sekwencji DNA dawała identyczne efekty we wszystkich testowanych odmianach kukurydzy. Wiele wskazuje na to, że odmiany wzbogacone o dodatkową kopię Glossy 15 mogą być idealnym materiałem do wytwarzania pasz dla zwierząt. Dzieje się tak, ponieważ, oprócz posiadania pokaźnych rozmiarów, ich łodygi gromadzą wyjątkowo dużą ilość cukru. Niestety, kolby zmodyfikowanej kukurydzy wytwarzają stosunkowo niewiele ziaren, przez co mają one znikomą wartość konsumpcyjną dla ludzi. Prowadzenie badań nad podobnymi odmianami roślin może być bardzo korzystne dla konsumentów ze względu na obniżenie kosztów hodowli zwierząt. Zdecydowana większość z nas spożywa przecież mięso i nabiał, powszechnie korzystamy także z wielu innych produktów pochodzenia zwierzęcego. A ponieważ Glossy 15 jest genem naturalnie występującym u kukurydzy, odmiany wzbogacone o dodatkową jego kopię mogą trafić na rynek stosunkowo szybko.

Czy w przyszłym roku czeka nas drastyczny wzrost cen najważniejszych zbóż? Według eksperta z University of Illinois, jest to bardzo realne zagrożenie. Jego zdaniem, jest to wysoce prawdopodobne z uwagi na rosnące w zastraszającym tempie ceny energii. Prognozy Gary'ego Schnitkeya, doświadczonego eksperta w dziedzinie ekonomiki rolnictwa, są zatrważające: w ciągu 2009 roku koszt prowadzenia upraw kukurydzy i soi wzrośnie mniej więcej o jedną trzecią. Za najważniejze przyczyny tego zjawiska badacz uważa skok cen nawozów - ma on wynieść około 82% w przypadku uprawy kukurydzy i aż 117% dla soi. Warto pamiętać, że choć nie są to popularne rośliny konsumpcyjne w Polsce, mają one niebagatelne znaczenie jako składnik pasz dla zwierząt, przez co podwyżka cen może, niestety, dotknąć także nasz kraj. Można także przypuszczać, że wzrost kosztów produkcji odbije się także na cenach bardziej popularnych w Polsce zbóż. Zakup nawozu jest, nie licząc jednorazowego zakupu ziemi, największym wydatkiem ponoszonym przez typowego rolnika. 80% kosztu produkcji środków zawierających niezbędne dla roślin azotany wynika ze znaczącego zużycia gazu ziemnego - nic więc dziwnego, że rosnące gwałtownie ceny tego nośnika energii będą miały bezpośrednie przełożenie na rachunek ekonomiczny producentów nawozów. Niewiele lepiej sytuacja prezentuje się w przypadku środków składających się głównie ze związków fosforu i potasu - surowce do produkcji obydwu z nich wydobywane są spod ziemi, tymczasem koszt zakupu energii jest istotnym elementem budżetu kopalni. Wzrost cen paliw odbije się na kondycji finansowej farm także w bardziej oczywisty sposób - chodzi, oczywiście, o koszt zasilania maszyn używanych na potrzeby upraw. Jak ocenia Schnitkey, nie należy się spodziewać, że rolnicy zignorują wzrost kosztów produkcji i zrezygnują z żądania wyższych opłat za płody rolne. Zagadką pozostaje jednak zachowanie rynku w obliczu nagłej katastrofy naturalnej, np. powodzi. Zdaniem badacza, farmerzy przyjmą na siebie część strat, lecz ceny żywności i tak niemal na pewno wzrosną. Jedno jest jego zdaniem pewne: Nie będzie obniżki cen tak długo, jak długo koszty produkcji będą wyższe. Ceny energii decydują o wielu wydarzeniach dookoła nas i ostatecznie odbijają się na konsumentach. Czy możliwe jest rozwiązanie nadchodzącego kryzysu? Zdaniem eksperta, tak. Jego zdaniem, niektóre kraje, takie jak Brazylia, Argentyna i Ukraina, mają wciąż wiele niewykorzystanych terenów, który mogą zostać wykorzystane przez rolników, gdy dojdzie do odpowiednio dużego wzrostu popytu. Wygląda więc na to, że pozostaje nam liczyć na niewidzialną rękę rynku...

Na międzynarodowej konferencji biotechnologów w Toronto (World Congress on Industrial and Biotechnology and Bioprocessing) zorganizowano nietypowy pokaz mody. Modelki paradowały po wybiegu w designerskich strojach, wykonanych ze sfermentowanego cukru kukurydzianego. Wszystko odbywało się pod hasłem "zielone może być seksowne". W projekt zaangażowali się znani projektanci, m.in. Oscar de la Renta, Stephen Burrows, Elisa Jimenez. Wynikiem ich pracy były, np.: beżowa suknia balowa bez ramiączek, kremowa sukienka w stylu baby-doll (ze wstążeczką i jedną przewiewną warstwą) oraz żółto-różowa minispódniczka z tafty ze srebrnym topem z poliestru z odzysku. Trzeba trzech kroków, by z cukru kukurydzianego otrzymać polimer stosowany do uszycia ubrań — tłumaczył po pokazie mody Christopher Ryan, specjalista ds. technologii Natureworks LLC, producenta biowłókna. Na początku cukier jest fermentowany do kwasu mlekowego, ten z kolei jest przetwarzany na laktydy [będące monomerami — przyp. red.]. Potem z laktydów powstaje PLA (poli-L-laktyd), czyli, inaczej mówiąc, polimer. Zajmuje to kilka godzin. Z PLA najczęściej produkuje się przyjazne dla środowiska, biodegradowalne opakowania, ale można także uzyskać uniwersalne włókno (nazwane przez Naturework Ingeo), któremu nadaje się wygląd jedwabiu, poliestru, skóry lub rozciągliwego materiału. Natureworks jest pierwszą firmą, która zastosowała biodegradowalne, uzyskiwane z corocznie odnawialnych zasobów włókna w produktach komercyjnych. Poza wymienionymi, na pokazie zaprezentowano jeszcze inne kreacje, m.in. niebieski blezer, przezroczystą męską koszulę wizytową, czarną suknię bez ramiączek oraz różowy sweter z kapturem, z nadrukowanym motywem roślinnym.

Przez ponad rok przed złożeniem w ofierze Inkowie tuczyli poświęcane dzieci. Przeprowadzona przez naukowców z Uniwersytetu w Bradford analiza próbek włosów wykazała, że ich dieta w tych dwóch okresach (przed i po podjęciu decyzji o udziale w rytuale) bardzo się różniła. Badano próbki włosów z głowy i znajdowanych w małych woreczkach "dołączonych" do 4 mumii. Dzieciom obcinano włosy dwukrotnie: na rok i na 6 miesięcy przed śmiercią. Na podstawie ich składu chemicznego antropolodzy określili, co składało się na dietę poświęcanych bóstwom (Proceedings of the National Academy of Sciences). Okazało się, że wcześniej dzieci jadły głównie warzywa, m.in. ziemniaki, ale w ostatnim roku życia ich dietę wzbogacono o kukurydzę i białka (prawdopodobnie z mięsa lamy), czyli pokarmy przeznaczone już nie dla chłopów, ale przedstawicieli elit. Biorąc pod uwagę zmiany w diecie i symboliczne obcięcie włosów, wydaje się, że miały miejsce różne wydarzenia, które podnosiły status dzieci. W ten sposób końcowe [i to dosłownie – przyp. red.] odliczanie rozpoczynało się na długo przed złożeniem ofiary – twierdzi szef zespołu naukowców Andrew Wilson. Dalsze badania włosów ujawniły, że na 3-4 miesiące przed śmiercią maluchy rozpoczynały pielgrzymkę w góry, najprawdopodobniej ze stolicy imperium Inków Cuzco. Naukowcy nie wiedzą, jak dzieci umierały, ale zdaje się, że podawano im piwo z kukurydzy i liście koki. Te ostatnie zwiększały wytrzymałość na chłód, koniec końców dzieci umierały jednak z powodu wyziębienia organizmu (hipotermii).

Wygląda jak zwykła biała serwetka, ale pozory przecież często mylą. Wyprodukowano ją nie z bawełny czy papieru, ale ze specjalnych włókien polimerowych o rozmiarach 1/800 ludzkiego włosa. Ściereczkę wykrywającą bakterie i inne potencjalnie niebezpieczne biomateriały wytwarza się z kwasu polimlekowego (PLLA), uzyskiwanego z kukurydzy. Polimer połączono z przeciwciałami, które pełnią funkcję bioczujników. Aby ściereczka zadziałała, trzeba nią potrzeć wybrane miejsce. Wyniki eksperymentów z tym zadziwiającym "urządzeniem" zaprezentowała w poniedziałek (11 września) Margaret Frey z Cornell University. Zespół Frey posłużył się elektrycznością (wykorzystana technika to tzw. elektrospinnig), by stworzyć matę z włókien PLLA i wbudowanej biotyny, reaktywnej formy witaminy B (nazywa się ją inaczej witaminą H, witaminą B7 czy koenzymem R). Biotyna zawiera przeciwciała dla bakterii E. coli. Kiedy bakterie zostaną wykryte, włókna zmieniają kolor. Na razie ściereczka wykrywa tylko jeden rodzaj patogenów, ale naukowcy nadal pracują nad swoim wynalazkiem. Na razie możliwe jest wykrycie konkretnej poszukiwanej bakterii, bo wtedy badacze wiedzą, jakie przeciwciała połączyć z włóknami. Nie udało im się także określić, jak niskie stężenia bakterii serwetka jest w stanie wytropić. Zespół Frey testuje inne niż kwas polimlekowy materiały hydrofilne (wykazujące powinowactwo do wody). Jak spekulują chemicy, może już w niedługiej przyszłości będziemy sięgać po chusteczkę do nosa nie tylko po to, by go wytrzeć, ale też sprawdzić, co powoduje ból czy katar. Artykuł Frey ukaże się wkrótce w piśmie Journal of Membrane Science.