Znajdź zawartość
Wyświetlanie wyników dla tagów 'nasiona' .
Znaleziono 19 wyników
-
Najstarsze drzewo świata to prawdziwy olbrzym
KopalniaWiedzy.pl dodał temat w dziale Nauki przyrodnicze
Według wyników ostatnich rekonstrukcji, najstarsze znane drzewo świata miało ok. 9 m wysokości, a z wyglądu przypominało współczesną palmę. Robotnicy znaleźli setki pni rośliny sprzed 385 mln lat w miejscowości Gilboa już blisko sto lat temu. Miało to miejsce w latach 20. XX wieku, gdy rozpoczęła się budowa zapory i zbiornika wody dla Nowego Jorku. Najpierw odsłoniła je zaś nagła powódź. Winifred Goldring, pierwszy badacz nieznanej odmiany, nadał jej nazwę Eospermatopteris. Niewiele jednak wiedziano o wyglądzie drzewa. W 2004 roku kilka kilometrów dalej naukowcy odkopali skamieniałą koronę tego samego gatunku. Ważyła aż 181 kg. Latem ekipa natrafiła na 8,5-metrowy pień. Składając razem wszystkie części paleoukładanki, badacze po raz pierwszy zobaczyli, jak roślina wyglądała jako całość. To były bardzo duże drzewa — powiedział William Stein, jeden z członków zespołu z Uniwersytetu Stanowego Nowego Jorku w Binghamton. Nasze rekonstrukcje wykazały, że były o wiele wyższe i drzewopodobne, niż wynikało to z wcześniejszych rekonstrukcji. Nie sądzę, aby ktokolwiek z nas śmiał przypuszczać, że to tak olbrzymi gatunek. Drzewo należało do grupy pierwszych paprotników nazwanych po łacinie Wattieza. W odróżnieniu od roślin kwitnących i wytwarzających nasiona, Wattieza rozmnażały się, produkując zarodniki (podobnie jak glony, grzyby czy paprocie). Odkrycie opisano szczegółowo na łamach pisma Nature. To prawdziwy kamień milowy, ponieważ dotyczy momentu pojawienia się na Ziemi pierwszych lasów. Formując pierwsze lasy, musiały naprawdę zmienić Ziemię jako (eko)system, tworząc nowe typy mikrośrodowisk dla mniejszych roślin i owadów, przechowując duże ilości węgla i wiążąc glebę — powiedział szef zespołu naukowców, Christopher Berry z Cardiff University. Obecnie wymarłe, Wattieza żyły w środkowym dewonie (czyli 397,5 +/- 2,7 do 385,3 +/- 2,6 mln lat temu). Te drzewa poprzedzały dinozaury o jakieś 140 mln lat. Nie było stworzeń latających, żadnych gadów ani płazów — wyjaśnił Ed Landing z New York State Museum. Nagromadzenie roślin lądowych bardzo zmieniło klimat i utorowało drogę lądowym zwierzętom i owadom. Wzrost lasów usunął z atmosfery dużo dwutlenku węgla. To spowodowało spadek temperatury, a planeta stała się bardzo podobna do tej, jaką znamy — dodał Berry. -
Endemiczne palmy Livistona mariae z Doliny Palmowej na terenie Parku Narodowego Finke Gorge nie są reliktami pozostałymi po lesie deszczowym Gondwany, który zginął, gdy Australia zaczęła wysychać w środkowym miocenie ok. 15 mln lat temu. Najprawdopodobniej rośliny znalazły się tu dzięki żywiącym się ich pędami aborygenom. Historia opowiadana od lat turystom okazała się więc zwykłym mitem... Australijsko-japoński zespół zajmował się badaniem DNA. Przeprowadzono też analizy statystyczne. Okazało się, że gatunek jest niemal taki sam genetycznie jak niewielka populacja palm rosnących ok. 1000 km na północ w Matarance pod Katherine (w zlewisku rzeki Roper). Wcześniej sądzono, że należą one do innego gatunku L. rigida. Prof. David Bowman z University of Tasmania podkreśla, że palmy z północnej i środkowej Australii są ze sobą spokrewnione, a dywergencja genetyczna stanowi pokłosie wolnego mutowania DNA. Wyliczenia sugerują, że nasiona dotarły z północy do Doliny Palmowej jakieś 15 tys. lat temu, a więc całkiem niedawno. Naukowiec dodaje, że aborygeni nie tylko jadali pędy L. mariae, ale i wykorzystywali ich korę do tkania. Nie mamy pewności, czy (a jeśli tak, to po co) aborygeni naprawdę przetransportowali nasiona palm, ale ptaki, które miałyby je zjadać i pokonywać 1000 km w czasie, gdy było bardziej sucho niż dziś, wydają się o wiele mniej prawdopodobnym wyjaśnieniem niż ludzkie działanie. W sumie Australijczycy i Japończycy zbadali 14 populacji L. mariae i L. rigida. Z wynikami ich badań można się zapoznać na łamach pisma Proceedings of the Royal Society B.
-
Naukowcy z niemieckiego Biomimetics-Innovation-Centre (B-I-C) na Uniwersytecie Nauk Stosowanych w Bremie opracowali zapobiegającą porastaniu powłokę kadłuba statków, zainspirowaną budową unoszących się na wodzie nasion palmy Dypsis rivularis. D. rivularis należy do rodziny arekowatych. Występuje wyłącznie na Madagaskarze. Z powodu utraty habitatów gatunkowi zagraża wyginięcie. Te palmy mają nasiona roznoszone przez prądy morskie. Jako że dla nasion korzystne jest niedopuszczanie do porastania, ponieważ pozwala im to przebyć dłuższą drogę, założyliśmy, że dysponują specjalnymi powierzchniami, które moglibyśmy odtworzyć – tłumaczy dr Katrin Mühlenbruch. Przez 3 miesiące Niemcy spławiali na Morzu Północnym nasiona 50 gatunków. Okazało się, że w przypadku 12 nie odnotowano żadnego porastania. Potem zaczęliśmy badać mikrostrukturę powierzchni tych nasion […]. Ostatecznie zdecydowaliśmy się naśladować nasiona, które miały włoskopodobną budowę. Taka struktura może być szczególnie skuteczna przy zapobieganiu porastaniu, ponieważ włókna stale się ruszają, utrudniając organizmom morskim znalezienie miejsca do osiedlenia. Zespół Mühlenbruch wykorzystał silikonową bazę, na której utworzono powierzchnię z włóknami. Obecnie nowa powierzchnia przechodzi testy na morzu. Wyniki są zachęcające. Rozwiązanie naśladujące naturę na pewno spodoba się ekologom i aramatorom. Ci pierwsi ucieszą się z wyeliminowania toksycznych farb, które zabijając potencjalnych mieszkańców kadłuba, nie dopuszczały do jego porastania. Drugich powinny zadowolić wymierne korzyści w postaci oszczędzonego paliwa.
-
Otyłość brzuszna stanowi czynnik ryzyka różnych chorób, w tym cukrzycy czy chorób sercowo-naczyniowych. Naukowcy z University of Missouri uważają, że znaleźli jednak sposób na tłuszcz trzewny, a właściwie jego nadmiar – kwas sterkuliowy, składnik oleju otrzymywanego z nasion tropikalnego drzewa Sterculia foelida. Profesor James Perfield uważa, że w przyszłości kwas tłuszczowy można by stosować w postaci suplementu. Najpierw trzeba jednak przetestować olej na ludziach i wykluczyć ewentualne skutki uboczne. Olej z nasion S. foelida zawiera substancje, które hamują działanie enzymu związanego z insulinoopornością. Wcześniejsze badania na gryzoniach wykazały, że obniżenie stężenia tego enzymu poprawia profil metaboliczny, zwiększając wrażliwość na insulinę i zmniejszając ryzyko późniejszych chronicznych chorób. Podczas eksperymentów przez 13 tygodni dodawano kwas sterkuliowy do paszy zmodyfikowanych genetycznie szczurów, które były predysponowane do otyłości brzusznej. Amerykanie stwierdzili, że dawka kwasu odpowiadająca zażywaniu przez 113-kg człowieka 3 gramów substancji dziennie prowadziła do zmniejszenia ilości tłuszczu wisceralnego i obniżała prawdopodobieństwo rozwoju cukrzycy. Olej z tych nasion jest bardzo podobny do innych olejów roślinnych. Mają one wiele wspólnych właściwości chemicznych. Choć jedzenie nasion S. foelida jest możliwe, łatwiej kontrolować ilość spożywanego oleju, gdy najpierw się go wyekstrahuje.
-
W krajach rozwijających się spożycie mięsa stale rośnie. Eksperci z Organizacji Narodów Zjednoczonych do spraw Wyżywienia i Rolnictwa (FAO) szacują, że do roku 2050 globalna produkcja mięsa jeszcze się podwoi. Naukowcy uważają jednak, że ze względów ekonomicznych i zdrowotnych składniki roślinne powinny zastąpić surowe materiały zwierzęce. I tak np. nasiona łubinu można by wykorzystać do uzyskania niskotłuszczowych kiełbasek. Wyprodukowanie kilograma mięsa oznacza zużycie 7-16 kg zbóż lub soi do wykarmienia zwierząt. Wskutek tego w USA ok. 80% zbóż stanowi paszę dla bydła i trzody chlewnej - wylicza dr inż. Peter Eisner z Instytutu Fraunhofera ds. Inżynierii Procesowej i Opakowań. Do wyprodukowania kilograma mięsa potrzeba powierzchni 40 metrów kwadratowych. Okazuje się zaś, że z tego samego areału można zebrać 120 kg marchwi lub 80 kg jabłek. Rośliny są doskonałej jakości pokarmem, ale mogą również dostarczyć surowca do zastosowań technologicznych i stanowią źródło energii. Jak tłumaczy Niemiec, dotąd pestki słonecznika służyły głównie do produkcji oleju, a pozostałościami karmiono zwierzęta. W rezultacie na działce o powierzchni 2,5 akra udawało się zarobić ok. 950 euro. Gdyby natomiast wszystkie składniki przetworzyć na wysokiej jakości surowce spożywcze, kosmetyczne i energetyczne, ta sama działka zapewniłaby właścicielowi przychód w wysokości 1770 euro. Eisner zaprezentował substytut mleka z białek łubinu, który sprawdza się jako baza do produkcji lodów czy sera. Nie zawiera laktozy ani cholesterolu, ma neutralny smak i obfituje w wielonienasycone kwasy tłuszczowe. Daniela Sussmann , koleżanka Eisnera z Instytutu, stworzyła roślinny izolat białkowy o właściwościach przypominających tłuszcz. Dzięki specjalnej technice z nasion łubinu uzyskuje się wysoce lepki osad białkowy o wyjątkowo kremowej konsystencji. Mikroskopowa struktura tego produktu przypomina rozmieszczenie cząsteczek tłuszczu w mięsie kiełbasek. Można go więc wykorzystać do przygotowania niskotłuszczowych kiełbas, które będą smakować jak oryginał – przekonują badacze. Podczas testów smakowych akademicy sprawdzali, czy dodanie białek łubinu wpłynie na odczucia związane z soczystością i kremową konsystencją niskotłuszczowych kiełbasek. Okazało się, że 10-proc. dodatek białkowego izolatu zwiększał wyczuwalność "tłuszczu" w niskotłuszczowej wątrobiance. Wbrew pozorom to ważny krok naprzód, ponieważ kiełbasy są bardzo tłustym produktem, a wyprodukowanie zdrowszej i równie smacznej ich wersji zmniejszy ryzyko otyłości, chorób sercowo-naczyniowych czy cukrzycy...
-
Dżdżownice żywią się raczej nasionami i sadzonkami niż martwym materiałem roślinnym i zwierzęcym (detrytusem). Dr Nico Eisenhauer z Uniwersytetu w Getyndze sądzi, że jego odkrycie zmieni sposób myślenia o tych zwierzętach – dotąd uznawano je za służby recyklingowe, dostarczające roślinom składników niezbędnych do życia (Soil Biology and Biochemistry). Niemiecki zespół badał zachowania dżdżownic ziemnych (Lumbricus terrestris). Pochodzą one z Europy, ale obecnie występują na łąkach, polach i w lasach, szczególnie liściastych, również USA, Kanady, Australii oraz Nowej Zelandii. W ramach wcześniejszych badań ustalono, że niektóre dżdżownice połykają nasiona, podczas gdy inne je zbierają i zakopują w swoich norkach. Nie było przy tym jasne, czy pierścienice szukają gnijących nasion, czy też chodzi im raczej o źródło składników odżywczych. Doktorowi Eisenhauerowi bardzo zależało na rozwiązaniu tej zagadki, dlatego przeprowadził całą serię eksperymentów. Oferował dżdżownicom cały zestaw pokarmów, w tym nasiona i sadzonki różnych roślin. Okazało się, że zwierzęta były wyjątkowo wybiórcze i odżywiały się powoli kiełkującymi, bogatymi w azot nasionami i kiełkami. Gdy L. terrestris mogły się najeść żywymi roślinami, przybierały na wadze, a tempo i ostateczne rezultaty tego procesu zależały od typu roślin, jakie im zapewniono (trawy czy warzywa). Najbardziej przekonującym dowodem [na to, że czerpią z tych źródeł składniki odżywcze] była jednak zmiana w tkankowej sygnaturze izotopowej azotu-15 (N15). W porównaniu do traw, w warzywach jest mniej azotu-15. Dzieje się tak ze względu na sposób wiązania azotu atmosferycznego. Kiedy naukowcy badali stosunek N15 w tkankach dżdżownic karmionych nasionami warzyw, stwierdzili znaczny jego spadek. W ten sposób można było poznać, z czego składało się menu pierścienic (notabene preferowane). Dżdżownice odgrywają ważną rolę w obiegu składników odżywczych w przyrodzie i rzadko traktuje się je jak szkodniki. Nie da się jednak zaprzeczyć, że L. terrestris zasiedlają tereny, gdzie wcześniej ich nie było, np. Amerykę Północną, a wyniki pewnych studiów pokazały, że mogą doprowadzić do wyginięcia niektórych gatunków roślin.
-
Naukowcy z Texas A&M University uzyskali nasiona bawełny pozbawione toksycznego gossypolu. Uważają, dzięki nim będzie można wyżywić miliony głodujących ludzi. W nasionach bawełny występuje dużo białka (22%). Nie dało się go jednak wykorzystać, ponieważ gossypol, pigment chroniący gospodarza przed insektami i zwierzętami roślinożernymi, może uszkadzać wątrobę i serce, prowadząc do niebezpiecznie niskiego poziomu potasu we krwi. Ze związkiem tym radzi sobie jedynie bydło, dysponujące 4 żołądkami, w których dochodzi do jego stopniowego rozłożenia. Posłużyliśmy się inżynierią genetyczną, by wyciszyć gen, który nakazuje nasionom, by wytwarzały gossypol – wyjaśnia dr Keerti Rathore. Uzyskane w ten sposób nasiona mogą być spożywane zarówno przez ludzi, jak i kury czy świnie. Wg Amerykanów, w ciągu 10 lat zostaną one wykorzystane w batonikach proteinowych, koktajlach, chlebach i ciastkach. Już teraz na świecie uprawia się tyle bawełny, że dzięki niej rocznie można by wykarmić 500 mln ludzi. Rośnie ona głównie w krajach Trzeciego Świata. Tamtejsi rolnicy na pewno będą zadowoleni, wykorzystując z bawełny praktycznie wszystko, co się da: włókna na tkaniny, a nasiona jako pokarm. Jądra nasion mają orzechowy smak, warto je więc podawać po podprażeniu w wersji solonej. Pozbawioną gossypolu bawełnę wyhodowano po raz pierwszy w latach 50. Wtedy całkowicie wyłączono gen odpowiadający za wytwarzanie tej substancji, ale uprawy były całkowicie niszczone przez szkodniki. Dr Rathore znalazł sposób, by zablokować produkcję pigmentu wyłącznie w nasionach. Rośliny wyhodowane w tym roku na polach testowych Texas A&M University charakteryzowały się stabilnym wzrostem oraz bezpiecznym stężeniem gossypolu w nasionach. W przyszłości trzeba będzie sprawdzić, jak mają się sprawy z innymi odmianami bawełny oraz spełnić wszystkie wymogi formalnoprawne, by zarejestrować technikę. Olej z nasion bawełny jest od dawna wykorzystywany przy produkcji majonezów czy sosów sałatkowych. Teraz będzie można spożytkować wyrzucane dotąd jądra. Niewykluczone, że sporządzona z nich miazga stanie się dodatkiem do mąki pszennej i kukurydzianej, dzięki czemu staną się one bogatsze w białko.
-
O zastosowaniach nanorurek węglowych mówi się i pisze bardzo dużo. Teraz do i tak już długiej listy można dopisać kolejną pozycję – nawożenie. Okazuje się bowiem, że nasiona pomidorów kiełkują i rosną szybciej w podłożu hodowlanym zawierającym te struktury (ACS Nano). Biolog Mariya Khodakovskaya i nanotechnolog Alexandru Biris z University of Arkansas porównywali kiełkowanie i wzrost siewek pomidorów w zwykłym podłożu i glebie wzbogaconej nanorurkami. Choć już wcześniej inni naukowcy wspominali, że tego typu zabieg przyspiesza wegetację, dopiero teraz udało się zaproponować jakieś wyjaśnienie. Akademicy z Little Rock zauważyli bowiem, że nanorurki przebijają grubą łupinę nasienia, co pozwala wodzie szybciej dotrzeć do jego wnętrza.
-
Na skarpetach wkładanych do górskich butów przenosi się o wiele więcej nasion niż dotąd sądzono. Wyniki opublikowane w Journal of Environmental Management stanowią część badań nad wpływem turystyki na środowisko naturalne. Profesor Catherine Pickering z Griffith University opowiada, że przeprowadzając eksperyment, chciała sprawdzić, na jaką odległość nasiona mogą być przetransportowane podczas krótkiego, bo zaledwie 100-metrowego spaceru. Zamierzaliśmy też ustalić, czy ilość przenoszonych nasion zależy od rodzaju ubioru. "Wspólniczka" Pickering, dr Ann Mount, przez kilka dni wędrowała po Parku Narodowym Kościuszki. Znajduje się on w Nowej Południowej Walii i obejmuje najwyższe partie Alp Australijskich. Biolog testowała różne wersje turystycznego stroju. Na jednej nodze miała but, skarpetkę i fałszywą końcówkę nogawki, a na drugiej but, skarpetkę i szorty. Na ponad 200 próbkowanych częściach garderoby znaleziono 24776 nasion. Co ciekawe, gdy Mount wkładała specjalne skarpety dla podróżników, zbierała więcej nasion niż wtedy, gdy ubierała zwykłe skarpety sportowe. W dodatku były one bardziej zróżnicowane. Gdy ktoś decyduje się na spodnie, może zebrać o 17% mniej nasion. Podczas studium w Parku Narodowym Kościuszki do garderoby Mount przyczepiły się nasiona 50 gatunków roślin, aż 40% stanowiły gatunki obce. Obecnie panie pracują nad tym, jak długo nasiona mogą się utrzymywać na ubraniu. Biedna Ann przebywała 5 km, a co 100 metrów zatrzymywałam ją, by policzyć uczepione jej nadal nasiona. Pickering wyjawiła, że po 5-km przechadzce na ubraniu utrzymuje się 25% nasion. Wydaje się, że badania Australijek poruszają dość błahe kwestie, ale to nieprawda. Skoro nasiona można przenosić na takie odległości, do parku narodowego zostają zawleczone obce gatunki. Jak temu przeciwdziałać? Wystarczy zakryć skarpety, najlepiej nowymi spodniami z syntetycznego materiału, do którego nie przyczepiają się fragmenty roślin. Pickering przekonuje również, że turyści powinni powstrzymywać się przed strzepywaniem nasion z garderoby podczas wędrówki. Warto z tym poczekać do powrotu do domu.
-
Choć bawełna jest jedną z najważniejszych roślin uprawnych świata, mało kto zdaje sobie sprawę, że ludzkość wykorzystuje zaledwie część jej potencjału. Niewiele osób wie bowiem, że nasiona bawełny są doskonałym źródłem białka o wysokiej wartości odżywczej. Problem w tym, że są one jednocześnie wysycone gossypolem - pigmentem o właściwościach toksycznych dla człowieka. Już wkrótce bawełna może jednak stać się rośliną spożywczą - wszystko dzięki badaniom prowadzonym przez instytucję Texas AgriLife Research. Pomijając zawartość gossypolu, bawełna jest niemal idealnym pokarmem dla głodujących narodów. Nie wymaga dużej ilości wody, a oprócz pożywnych nasion wytwarza także włókno o szerokim zakresie zastosowań. Nie dziwi więc fakt, iż naukowcy od dłuższego czasu próbują wyhodować odmiany bawełny pozbawione szkodliwego dla ludzi związku. Wygląda na to, że ich wysiłki zaczęły przynosić pożądane efekty. Pierwsze wzmianki o nietoksycznej bawełnie pojawiły się w prasie specjalistycznej trzy lata temu. Dr Keerti Rathore z Texas AgriLife Research poinformował wówczas o stworzeniu zmodyfikowanych genetycznie krzewów, w których zablokowano szlak syntezy gossypolu. Ich nasiona zawierały pigment w ilości bezpiecznej dla człowieka, lecz w pozostałych częściach rośliny jego stężenie pozostawało wysokie. Jest to ważne, gdyż gossypol jest trucizną nie tylko dla człowieka - chroni on także przed wieloma szkodnikami. Od momentu wytworzenia nowej odmiany pełną parą ruszyły prace nad jej dostosowaniem do użytku przez rolników. Po pięciu pokoleniach od modyfikacji rośliny utrzymują swoje unikalne właściwości i jednocześnie radzą sobie bardzo dobrze w warunkach pola uprawnego. Wszystko wskazuje więc na to, że już niedługo mogą one zostać udostępnione farmerom.
-
Zablokowanie zaledwie dwóch genów wystarcza, by rośliny jednoroczne uzyskały zdolność do wieloletniego przeżycia. O odkryciu informują badacze pracujący dla belgijskiego instytutu VIB. W swoim życiu rośliny dojrzewają według jednego z trzech scenariuszy. Rośliny jednoroczne rosną, kwitną i giną w jednym roku. Gatunki charakteryzujące się życiem w cyklu dwuletnim w pierwszym sezonie gromadzą substancje odżywcze, zaś rozmnażają się dopiero w drugim. Z kolei rośliny wieloletnie, jak sama nazwa wskazuje, żyją przez wiele lat i każdą kolejną zimę spędzają w stanie "uśpienia" w formie przetrwalnej. Wydaje się, że każda z tych taktyk jest wyraźnie odmienna od pozostałych, lecz badania pokazują, że proste modyfikacje mogą zupełnie zmienić cykl rozwojowy danego gatunku. Dużą korzyścią dla roślin jednorocznych jest oszczędność energii. Ponieważ nie muszą one przetrwać zimy jako "pełny" organizm (nowe osobniki wyrastają na wiosnę z nasion), nie jest im potrzebne wytworzenie trwałych organów spichrzowych, pozwalających na przechowanie zapasu substancji odżywczych oraz ochronę materiału genetycznego. Taki system ma jednak także swoje wady, wynikające m.in. z niskiej trwałości pędów oraz niewielkiego odsetka dożywających do kolejnego sezonu w dobrej kondycji. Rośliny wieloletnie wypracowały mechanizm, który jest co prawda bardziej skomplikowany i wymaga zużycia znacznej ilości energii, lecz pozwala na przetrwanie osobnika aż do kolejnego sezonu. Aby to osiągnąć, organizmy takie gromadzą znaczną ilość substancji zapasowych i wytwarzają pulę niewyspecjalizowanych komórek, które po przezimowaniu pozwalają roślinie na odtworzenie wszystkich potrzebnych jej organów. U roślin jednorocznych cała pula niewyspecjalizowanych komórek jest wykorzystana na wytwarzanie kwiatów, z których powstają następnie nasiona. Okazuje się jednak, że wystarczy zablokować zaledwie dwa geny odpowiedzialne za ten proces, by znacznie opóźnić powstanie organów generatywnych (tzn. odpowiedzialnych za rozmnażanie) lub nawet całkowicie zapobiec temu procesowi. Genetyczną zagadkę rozwiązał zespół Toma Beeckmana z współpracującego z VIB uniwersytetu w belgijskim Gent. Badacze przeprowadzili swój eksperyment na rzodkiewniku (Arabidopsis thaliana), "ulubionej" roślinie naukowców zajmujących się genetyką roślin. Studium przeprowadzone przez badaczy z VIB potwierdza, że zablokowanie dwóch genów odpowiedzialnych za wytwarzanie kwiatów u tej rośliny pozwala na znaczne wydłużenie czasu życia pojedynczego osobnika. Co więcej, osobniki A. thaliana przybrały charakterystyczną dla wielu roślin wieloletnich formę krzewiastych, zdrewniałych pędów. Badacze z VIB nie ukrywają zaskoczenia i zafascynowania faktem, że przekształcenie rośliny jednorocznej do formy zdrewniałej może wymagać zmiany w zaledwie dwóch genach. Ich zdaniem może to oznaczać, że tak drobna zmiana genetyczna mogła zajść w historii ewolucji wielokrotnie.
-
Żywność organiczna będzie bezpieczeniejsza?
KopalniaWiedzy.pl dodał temat w dziale Nauki przyrodnicze
Moda na żywność organiczną, tzn. powstającą bez stosowania sztucznych dodatków, opanowała już wiele krajów. Idea ta ma wiele zalet, lecz istotną wadą jest podwyższone ryzyko skażenia mikrobiologicznego. Aby uniknąć dodawania środków bójczych, naukowcy proponują bombardowanie pożywienia elektronami. Jeszcze kilka lat temu produkty organiczne były sprzedawane wyłącznie w małych sklepikach, a dostawcy tego typu pożywienia byli często uważani za ekscentryków. Z biegiem czasu okazało się jednak, że popyt na te produkty zaczął znacząco się rozrastać. Wraz z nadejściem mody na żywność bez dodatku syntetycznych środków ochrony roślin okazało się jednak, że zarówno na powierzchni pędów, jak i w głębi nasion przeżywa ogromna ilość mikroorganizmów. Część z nich jest potencjalnie szkodliwa dla człowieka, przez co poszukiwanie rozwiązania tego problemu było niemal konieczne. Z odpowiedzią na zapotrzebowanie przyszli naukowcy z Instytutu Wiązek Elektronowych i Technologii Plazmowej należącego do Instytutu Fraunhofera. Jak tłumaczy jeden z naukowców biorących udział w badaniach, dr Olaf Röder, jeśli plony zbóż poddają się chorobie, dzieje się tak zwykle z powodu mikroskopijnych grzybów i zarodników obecnych na zewnętrznej powierzchni oraz w łupinach nasion. Zamiast używać środków chemicznych w celu usunięcia tych zarodników, zastosowaliśmy przyśpieszone elektrony. Zasada opracowanej technologii jest prosta: wysyłane przez odpowiedni aparat cząstki mają wysoką energię kinetyczną, dzięki czemu potrafią niszczyć wiązania chemiczne wchodzące w skład cząsteczek należących do ciała grzyba. Co jest jednak ważne, dzieje się to bez podnoszenia temperatury dezynfekowanego materiału, dzięki czemu wpływ na smak produktu jest znacznie mniejszy, niż w przypadku dezynfekcji przez gotowanie. Naukowcy z Instytutu Fraunhofera wybudowali już prototypową stację oczyszczania żywności organicznej. Jest ona zdolna przyjąć trzydzieści ton nasion w ciągu godziny. Bardzo istotną zaletą stosowanego w niej procesu technologicznego jest precyzja. Dawka energii przenoszonej przez elektrony jest dobrana tak, by docierały one wyłącznie do zewnętrznych warstw nasion. Dzięki temu materiał siewny zachowuje pełną zdolność do kiełkowania, pozwalając nie tylko na jego spożywanie, ale także na wykorzystanie podczas kolejnego sezonu wegetacyjnego. -
Naukowcy z kanadyjskiego Queen's University opracowali nową metodę, która pomoże w wyselekcjonowaniu roślin, które mają największą szansę na rozprzestrzenianie nasion w środowisku. Dokonane obserwacje ułatwią odnalezienie i wyselekcjonowanie tych osobników, które mogą, ze względu na swoją zdolność do migracji, okazać się kluczowe dla przetrwania całego swojego gatunku. Zdaniem dr. Christophera Eckerta, głównego autora badań, najsilniejszymi osobnikami należącymi do danego gatunku są te żyjące na skraju ich naturalnego obszaru występowania, gdyż znajdują się jednocześnie na granicy strefy zapewniającej warunki niezbędne do przeżycia. Ich położenie sugeruje także, że są one naturalnie predysponowane do kolonizacji sąsiednich obszarów, które mogłyby dzięki zmianom klimatu stać się dostatecznie korzystne dla danego gatunku. Jak podkreśla dr Eckert, oznacza to jednocześnie, że dla ochrony zagrożonych roślin konieczna jest nie tylko ochrona miejsc ich występowania, lecz także potencjalnych miejsc migracji całego gatunku. Do udziału w badaniu naukowiec zaprosił dwie studentki: Emily Darling oraz doktorantkę Karen Samis. Wspólnie badali rośliny należące do gatunku Abronia umbellata (jeden z gatunków należących do rodziny dziwaczkowatych), żyjące naturalnie na obszarze wydm piaskowych na zachodnim wybrzeżu Ameryki Północnej. W ramach ekperymentu pobrano nasiona osobników zajmujących różne stanowiska w obrębie długiego na dwa tysiące kilometrów obszaru występowania tego gatunku. Na pobranym materiale przeprowadzono doświadczenia w tunelu aerodynamicznym na Wydziale Nauk Stosowanych macierzystej uczelni dr. Eckerta. Stwierdzono dzięki nim, że okazy żyjące na granicy obszaru zajmowanego przez Abronia umbellata wytwarzają nasiona zaopatrzone w większe skrzydełka, umożliwiające znacznie skuteczniejsze rozsiewanie z pomocą wiatru. Jak zaznacza naukowiec, Trwa dyskusja, czy najbardziej wysunięte na północ populacje [tego gatunku] są warte zachowania. Jeżeli wykazują cechy poprawiające ich zdolność do zwiększania własnego zasięgu podczas zmian klimatycznych, odpowiedź brzmi "tak". Co ważne, odkryta zasada wydaje się być uniwersalna dla całego świata roślin, gdyż wcześniej dr Eckert dokonał analogicznego odkrycia podczas badania jednego z gatunków borówek, Vaccinium stamineum - wytwarzane przez nie nasiona również są wyraźnie większe w okolicach "marginesu" zajmowanego przez nie obszaru. Co ważne, nasiona te są jednocześnie bardzo wydajne, tzn. wyjątkowo skutecznie kiełkują. Badacz twierdzi, że wykonane przez jego zespół badania mogą odegrać istotną rolę w działaniach na rzecz ochrony zagrożonych roślin: Nasze obserwacje [dotyczące borówek] tworzą spójną całość z badaniami nad roślinami wydmowymi, co sugeruje, że nasze wyniki mogą mieć ogólne znaczenie dla zachowania gatunków w obliczu światowych zmian środowiskowych.
-
Chińscy naukowcy zaobserwowali, że owoce i warzywa rosnące początkowo w warunkach zerowej grawitacji są o wiele większe i bogatsze w witaminy od swoich naziemnych odpowiedników. W 2006 roku na pokładzie satelity Shijian 8 wysłano w kosmos ładunek 2 tys. nasion. Po zakończeniu kiełkowania wybrano okazy najlepiej nadające się do dalszej hodowli. Wg Chińczyków, dzięki nim można by rozwiązać problem światowego głodu. Po powrocie na Ziemię, sadzonki trafiły do olbrzymich szklarni Guandong Academy of Agricultural Sciences. Uzyskano naprawdę imponujący plon: 6,3-kg bakłażany, 60-cm ogórki, olbrzymie dynie i arbuzy, krzewy chilli wielkości drzewek, a także 9,5-kg superpomidory. W programie biorą udział 22 prowincje. Koordynatorem działań jest Chińska Akademia Nauk. Wielkie warzywa i owoce są już sprzedawane do Japonii, Tajlandii oraz Singapuru. Podobno zainteresowanie nimi wyrażają również europejskie firmy spożywcze. Lo Zhigang, jeden z badaczy, twierdzi, że doszliśmy do kresu możliwości rolnictwa ziemskiego, a liczebność populacji naszego gatunku, a więc i zapotrzebowanie na żywność stale rosną. Kosmiczne nasiona dają zaś możliwość szybszego uzyskania większych warzyw. Zbiory są o 10-20% większe. Nie do końca wiadomo, czemu wysłanie nasion w przestrzeń kosmiczną pozwala uzyskać tak duże warzywa. Prawdopodobnie przyczyniają się do tego promieniowanie kosmiczne, mikrograwitacja oraz pole magnetyczne.
-
Narzędziami umieją się posługiwać naczelne i ptaki, np. wrony. Po raz pierwszy jednak udało się wykazać, że po odpowiednim treningu także gryzonie opanowują tę sztukę. Badacze z Japońskiego Instytutu Badań Chemicznych i Fizycznych RIKEN przeprowadzili eksperyment z 6 koszatniczkami (Octodon degus), które nauczyły się wykorzystywać grabki. Zwierzęta ćwiczyły przez 60 dni. Każde z nich umieszczano przed płotkiem z rzadkich szczebli. Za nim znajdowały się pestki słonecznika. Były niedaleko, ale poza zasięgiem przednich łap gryzonia. W pobliżu, pod przepierzeniem, kładziono miniaturowe grabie. Po upływie 2 miesięcy koszatniczki nauczyły się przyciągać nimi nasiona. Na można obejrzeć film ilustrujący wyniki treningu. Są naprawdę imponujące.
-
Naukowcy z Uniwersytetu w Hawanie zauważyli, że dwa składniki pancerza homara, chityna i chitozan, mają właściwości lecznicze i biostymulujące. Według Kubańczyków, związki te mogłyby znaleźć wielorakie zastosowanie, m.in. w ogrodnictwie (do zwiększania tempa wzrostu i kiełkowania roślin) i chirurgii (jako materiały o właściwościach antyseptycznych i leczniczych). Chityna to polimer niezwykle rozpowszechniony w naturze. Jest ważnym związkiem strukturalnym grzybów, bakterii i bezkręgowców. Razem z różnymi białkami oraz solami wapnia i magnezu buduje pancerze zewnętrzne i wewnętrzne owadów i skorupiaków. Przemysł rybacki na Kubie wytwarza podczas obróbki duże ilości homarzych odpadów, czyli zanieczyszczeń bogatych w białka i chitynę – opowiada profesor Carlos Andrés Peniche Covas, szef Grupy Badań Biopolimerów z Centrum Biomateriałów Uniwersytetu w Hawanie. Po wyekstrahowaniu chityna i chitozan mają być badane zarówno przy wykorzystaniu tradycyjnych, jak i nowatorskich metod. Naukowcy chcą szczegółowo określić wszystkie ich właściwości, otrzymać nowe pochodne i przetestować rozwiązania użyteczne w warunkach karaibskich. W wyniku badań zespołu Covasa opracowano technikę pozwalającą na wykorzystanie chitozanu do powlekania nici chirurgicznych oraz materiałów opatrunkowych, do których wprowadzono antybiotyki. Ich właściwości bakteriobójcze utrzymują się nawet po sterylizacji, a całość cechuje się wysoką "biokompatybilnością" (w końcu chitozan to naturalny wielocukier). We współpracy z Kubańskim Instytutem Medycyny Wojskowej stworzono dwa nowe rodzaje nici chirurgicznych. Agasut-Q pokryto chitozanem, a Agasut-QE chitozanem i streptomycyną. Po pomyślnie zakończonych testach klinicznych obydwa produkty uzyskały odpowiednie certyfikaty i są już używane w kilku kubańskich szpitalach. Wraz z ekspertami z Kubańskiego Narodowego Centrum ds. Rolnictwa i Zdrowia Trzody akademicy zajmowali się też pokrywaniem nasion związkami z pancerza homara, co miało zwiększyć plony, a także enkapsulacją embrionów zbudowanych z komórek somatycznych, aby otrzymać sztuczne nasiona. W warunkach laboratoryjnych pokrywane chitozanem nasiona pomidorów rosły szybciej i większy ich odsetek zaczynał kiełkować. Wyniki badań Kubańczyków opublikowano w kilku periodykach naukowych, m.in. w Journal of Applied Polymer Science or Polymer Bulletin.
-
Zidentyfikowano geny wpływające na jakość kawy
KopalniaWiedzy.pl dodał temat w dziale Nauki przyrodnicze
Chcąc zachować dochody, wytwórcy kawy pracują nad ulepszeniem swojego produktu. Aby to zrobić, trzeba jednak pogłębić wiedzę o biologii gatunku: kwitnieniu, dojrzewaniu owoców itp. To one wpływają bowiem na cechy ziaren. Jakość kawy zależy od kilku składników, m.in.: cukrów, tłuszczów i kofeiny. Ich stężenie w roślinie, zwłaszcza w nasionach, jest decydującym czynnikiem. Najważniejsza dla wrażeń organoleptycznych jest prawdopodobnie sacharoza (nazywana inaczej cukrem trzcinowym), gdyż jej rozkład podczas palenia ziaren uwalnia szereg prekursorów smaku i zapachu. Od 2001 roku CIRAD i Agricultural Institute of Paraná (Brazylia) pracują razem nad dojrzewaniem owoców kawy. Udało się już scharakteryzować enzymy kluczowe dla metabolizmu sacharozy podczas omawianego procesu. Badacze, wspierani przez naukowców z University of Campinas, posłużyli się nowoczesnymi technikami typowymi dla biologii molekularnej i biochemii. Okazało się, że enzym syntetaza sacharozowa odpowiada za akumulację cukru trzcinowego w ziarnach Coffea arabica. Inaczej niż u pozostałych roślin, inwertaza odgrywa w metabolizmie pomniejszą rolę. Syntetaza występuje w postaci co najmniej dwóch izomerów (izomery to cząsteczki związków chemicznych o jednakowym składzie atomowym, ale o różnej budowie). Pełnią one podobne funkcje biologiczne, ale są kodowane przez dwa różne geny: SUS1 oraz SUS2. Akademicy przyglądali się ekspresji tych genów w różnych tkankach dojrzewających owoców (miąższu, obielmie i bielmie). Za stężenie sacharozy pod koniec dojrzewania i tuż przed zerwaniem odpowiada izomer SUS2. SUS1 jest zaangażowany w rozkład cukru trzcinowego, a więc w produkcję energii. Jego wzmożoną aktywność obserwuje się na wczesnych etapach podziału komórek i rozwoju młodych tkanek. W drugiej fazie eksperymentu zaczęto porównywać zróżnicowanie nukleotydów w wymienionych wyżej genach. Jak wiadomo, może to wpływać na zawartość cukru trzcinowego w obrębie jednej i w pozostałych odmianach kawy. Mapowanie genów pomogłoby w zidentyfikowaniu wczesnych markerów stężenia sacharozy. -
Bawełna kojarzy się raczej z przyjemnymi w dotyku ubraniami czy tekstyliami obecnymi w domach, ale wkrótce stanie się może także bogatym źródłem pożywienia. Zwykła bawełna jest dla ludzi niejadalna, ponieważ w jej skład wchodzi gossypol. Karmi się nią np. bydło, które lepiej toleruje toksynę. Naukowcy z Texas A&M University stworzyli zmodyfikowaną genetycznie bawełnę, której nasiona zawierają bardzo mało (lub wcale) gossypolu. Stałyby się one źródłem białka dla milionów głodujących ludzi. Wysiłki Amerykanów opisano we wtorkowym wydaniu magazynu Proceedings of the National Academy of Sciences. Keerti Rathore z Institute for Plant Genomics and Biotechnology podkreśla, że gossypol nadal występuje w liściach i łodygach zmodyfikowanych roślin, by mogły się one bronić przed atakami owadów. Zmniejszono jego stężenie jedynie w nasionach. Wcześniej nierozważnie usunięto go ze wszystkich części roślin, które zostały zniszczone przez różne gatunki insektów. Na całym świecie rocznie produkuje się 44 mln ton bawełny. Uprawia się ją w 80 krajach. Dwadzieścia trzy procent nasion to białka — wylicza Rathore. Wyciska się z nich olej, a pozostałości przeznacza na paszę dla zwierząt. Po wyeliminowaniu gossypolu nasiona można by mleć na mąkę i używać jej do gotowania. Rathore mówi, że nie próbował bawełnianej mąki, ale inni badacze tak i twierdzili, że jest smaczna. Naukowcy oceniający prace genetyków z Teksasu podkreślają, że należy sprawdzić, czy modyfikacja eliminująca gossypol jest stabilna (nie zanika w następnych pokoleniach). Warto się też zastanowić, jak przełamać ludzki lęk przed żywnością modyfikowaną genetycznie. Wielu ekspertów uważa, że dla rolników z Afryki Zachodniej, którzy i tak obsadzają swoje pola bawełną, uprawianie odmiany z nasionami jadalnymi zarówno dla ludzi, jak i dla zwierząt byłoby czymś naprawdę korzystnym.
-
Denise E. Bruner, ekspert zajmująca się otyłością, powiedziała, że wyciąg z nasion sosny koreańskiej (sprzedawanych w Azji jako orzeszki) może być pomocny w leczeniu otyłości, ponieważ hamuje apetyt. Wspomniany ekstrakt zawiera kwas pinolenowy i to on działa tak zbawiennie na apetyt osób z nieprawidłową wagą. W kuluarach odbywającej się na Bali konferencji Bruner powiedziała Reuterowi, że podczas badań jedna grupa kobiet jadła orzeszki sosny koreańskiej, a druga nie. W pierwszej zaobserwowano spadek wagi oraz utrzymujące się dłużej uczucie sytości. Poziom dwóch hormonów wpływających hamująco na apetyt, cholecystokininy oraz białek przypominających glukagon, wzrósł u ochotniczek, odpowiednio, do 65 i 25%. Bruner wspomniała także, że naukowcy pracują nad szczepionką przeciwko otyłości, która zwalczałaby określony rodzaj wirusów (adenowirusy-36), łączonych ze zjawiskiem przybierania na wadze.