Znajdź zawartość

We wczesnych społecznościach rolniczych północno-zachodniej Europy przemoc była codziennością, wskazują badania brytyjsko-szwedzko-niemieckiej grupy naukowej. Naukowcy przyjrzeli się szczątkom ponad 2300 rolników ze 180 stanowisk archeologicznych z okresu pomiędzy 8000 a 4000 lat temu i zauważyli, że w przypadku ponad 10% z nich widoczne są obrażenia od broni. Wbrew rozpowszechnionemu poglądowi o pokojowej współpracy, w neolicie dochodziło do konfliktów, w których zabijano całe społeczności. Badania sugerują, że rozpowszechnienie się hodowli roślin i zwierząt i związana z tym zmiana trybu życia z łowiecko-zbierackiego na osiadły, mogły doprowadzić do sformalizowania konfliktów zbrojnych. Naukowcy przyjrzeli się szczątkom ludzkim z Danii, Francji, Niemiec, Wielkiej Brytanii, Hiszpanii i Szwecji. Na szkieletach szukali śladów urazów, przede wszystkim zadanych w czaszkę tępym narzędziem. W ponad 10% przypadków znaleziono uszkodzenia czaszki odpowiadające wielokrotnym uderzeniom tępym narzędziem. Odkryto też obrażenia penetrujące, być może od strzał. W niektórych przypadkach obrażenia były powiązane z masowymi pochówkami, co sugeruje zniszczenie całych społeczności. Ludzkie kości do najlepsze i najbardziej wiarygodne dowody na przemoc. W ostatnich latach zaś znacznie zwiększyły się nasze możliwości odróżnienia śmiertelnych obrażeń od złamań kości, które miały miejsce po śmierci, potrafimy też odróżnić przypadkowe zranienia od napaści z bronią, mówi doktor Linda Fibiger z Uniwersytetu w Edynburgu. Naukowcy zastanawiają się też, dlaczego przemoc stała się tak powszechna w tym czasie. Ich zdaniem, najbardziej prawdopodobnym wyjaśnieniem jest zmiana stosunków ekonomicznych. Wraz z rolnictwem pojawiły się nierówności i ci, którym wiodło się gorzej zaczęli organizować napaści i dochodziło do zbiorowej przemocy, co było alternatywną strategią na odniesienie sukcesu, dodaje doktor Martin Smith z Bournemouth University. Badania zostały opisane w artykule Conflict, violence, and warfare among early farmers in Northwestern Europe. « powrót do artykułu

Gdy przed 10 000 lat ludzkość zajęła się rolnictwem, doprowadziło to nie tylko do olbrzymich zmian społecznych czy politycznych. Zajmowanie pod uprawę coraz większych areałów, pojawienie się w końcu rolnictwa na skalę przemysłową doprowadziło też do zmiany składu atmosfery. Jeśli więc istnieją planety, których mieszkańcy również prowadzą rozwiniętą gospodarkę rolną, to ich atmosfery odczuły skutki takiej działalności. Istnieją w nich sygnatury, które powinien zauważyć Teleskop Webba (JWST). Ziemia pokryta jest olbrzymią mozaiką pól uprawnych, doszło do zmiany sposobu odbijania światła przez szatę roślinną ziemi, a pola uprawne – szczególnie z upraw przemysłowych – emitują do atmosfery różnego typu związki chemiczne. Zdaniem grupy astronomów, zmiany takie muszą być widoczne z przestrzeni kosmicznej. I podobne sygnatury są generowane na wszystkich egzoplanetach, gdzie istnieje rozwinięte rolnictwo. W przyszłych badaniach sygnatur cywilizacji technicznych, warto rozważyć możliwość istnienia sygnatur z „egzofarm”, uważa Jacob Haqq-Misra i jego koledzy Blue Marble Space Institute of Science w Seattle. Jedną z cech charakterystycznych rolnictwa jest nawożenie pól. Dzięki temu rośliny mają lepszy dostęp do azotu, jednego z podstawowych składowych życia. Podczas produkcji nawozów sztucznych używa się olbrzymich ilości amoniaku. Część z tego amoniaku ucieka do atmosfery. Utrzymuje się w niej jednak zaledwie przed kilka dni. Wykrycie więc amoniaku w atmosferze planety może oznaczać, że jest on tam ciągle dostarczany, a jego źródłem może być rolnictwo. Jednak sam amoniak to nie wszystko. Wykorzystywanie amoniaku wiąże się też z pojawieniem się tlenku diazotu (N2O), gazu cieplarnianego utrzymującego się w atmosferze przez ponad 100 lat. Jakby jeszcze tego było mało, rolnictwo jest też wielkim źródłem emisji metanu. Zatem astronomowie, którzy za pomocą JWST będą szukali śladów życia pozaziemskiego, mogą rozejrzeć się za sygnaturami wszystkich trzech związków. A zakres swoich badań mogą znacznie zawęzić, gdyż sygnatury świadczące o istnieniu egzofarm mogą pojawić się tylko na planetach, na których przebiega proces fotosyntezy, zatem w atmosferach takich planet powinny być też widoczne sygnatury H2O, O2 i CO2, mówi Haqq-Misra. Z naszych wyliczeń wynika, że jednoczesne wykrycie NH2 i N2O w atmosferze zawierającej H2O, O2 i CO2 może być sygnaturą istnienia dużego areału uprawnego, stwierdzają autorzy badań. I dodają, że Teleskop Webba powinien być w stanie wykryć amoniak występujący w ilości 5 części na milion w atmosferze planety krążącej wokół pobliskiego czerwonego karła, jeśli znajduje się w niej również sporo wodoru. Obecnie stężenie amoniaku w atmosferze Ziemi wynosi około 10 części na milion. « powrót do artykułu

Do 2050 roku rolnictwo będzie musiało zaspokoić potrzeby żywieniowe niemalże 10 mld ludzi. Biorąc pod uwagę dewastację gruntów rolnych i światowe niedobory wody jednym z rozwiązań wydają się być takie trendy jak zero waste czy alternatywne źródła białka, które pozwolą odpowiedzieć na rosnące zapotrzebowanie bez niszczenia środowiska naturalnego. Filozofia „zero waste”  mocno wpisuje się̨ w naszą codzienność, jednak czy kojarzymy to sformułowanie z rolnictwem? Niestety nie, a szkoda. Wbrew powszechnym twierdzeniom, rolnictwo w bardzo wielu zakresach jest zero waste – tłumaczy prof. UPP dr hab. Zuzanna Sawinska z Katedry Agronomii, Wydział Rolnictwa. Ogrodnictwa i Bioinżynierii UPP. Od zarania swych dziejów wykorzystuje w produkcji z dużym powodzeniem np. obornik, czyli odpad z produkcji zwierzęcej. W  kolejnych latach do zastosowania w uprawach wprowadzane były komposty, nawozy zielone, pofermenty z biogazowni czy w ostatnim czasie osady ściekowe jako nawóz – wymienia badaczka. Ale to nie koniec możliwości wykorzystania „odpadów” w produkcji roślinnej. Coraz częściej słyszymy o owadach jako bardzo dobrym źródle białka w żywieniu zwierząt a także ludzi. A co będzie się działo z tym co owady zjedzą i wydalą? Otóż, powstaje z tego naturalny nawóz, który może znaleźć swoje zastosowanie w rolnictwie, ogrodnictwie czy w uprawach hobbystycznych. W jaki sposób, w jakich dawkach, w jakich roślinach i czy w ogóle taki nawóz będzie mógł znaleźć zastosowanie ocenia prof. UPP dr hab. Zuzanna Sawinska z zespołem swoich współpracowników z Katedry Agronomii w ramach prowadzonego dla HiProMine projektu badawczego „Opracowanie technologii wytwarzania nawozu organicznego (w postaci peletu/granulatu) na bazie odchodów Hermetia illucens i zbadanie jego oddziaływania na wybrane rośliny”. Pierwsze wyniki badań są bardzo obiecujące, wskazują że istnieje możliwość zastosowania nawozu z odchodów Hermetia illucens zarówno w uprawie jęczmienia ozimego, życicy trwałej jak i sałaty czy bazylii – wyjaśnia prof. UPP dr hab. Z. Sawinska. Aktualnie testujemy różne dawki tego nawozu, sposoby stosowania, będziemy także sprawdzać jak radzą sobie oceniane w badaniach rośliny w warunkach stresu suszy w przypadku zastosowania tego nawozu, oczywiście w porównaniu z kombinacjami w których nawóz na bazie odchodów Hermetia illucens nie był stosowany. Jeszcze wiele ciekawych obserwacji przed nami - dodaje Prof. UPP dr hab. Zuzanna Sawinska. Badania realizowane są jako podwykonawstwo w ramach badań przemysłowych i rozwojowych w projekcie HiProMine S.A. „Opracowanie technologii wytwarzania nawozu organicznego (w postaci peletu/granulatu) na bazie odchodów Hermetia illucens i zbadanie jego oddziaływania na wybrane rośliny” - działanie 1.1 „Projekty B+R przedsiębiorstw”, Poddziałanie 1.1.1 „Badania przemysłowe i prace rozwojowe realizowane przez przedsiębiorstwa” Programu Operacyjnego Inteligentny Rozwój. « powrót do artykułu

Rolnictwo, które wydaje się bardziej przyjazne środowisku, a jednocześnie wykorzystuje więcej ziemi, by uzyskać takie same plony, może mieć bardziej negatywny wpływ na przyrodę niż rolnictwo intensywne, używające mniej ziemi, wynika z ostatnich badań. Od pewnego czasu ukazują się badania, których autorzy twierdzą, że najlepszym sposobem na ochronę środowiska naturalnego przed negatywnym wpływem działalności rolniczej człowieka, jest jak najbardziej intensywne wykorzystywanie ziemi, dzięki czemu można jej używać mniej. Jednak problem w tym, że z intensywnymi technikami rolniczymi wiąże się nieproporcjonalnie duży poziom zanieczyszczenia, erozji gleby i zużycia wody. Jednak, jak dowodzą autorzy najnowszych badań, to pogląd nieprawdziwy. Grupa naukowców postanowiła dokładnie oszacować zanieczyszczenia – takie jak produkcja gazów cieplarnianych, zużycie nawozów i wody – i przeliczyć je na jednostkę żywności wyprodukowanej w sposób intensywny lub w sposób uważany za przyjazny środowisku. W ten sposób mogli porównać koszt środowiskowy obu metod uprawy ziemi. Wcześniej prowadzono już podobne badania, lecz tam porównywano wpływ środowiskowy na jednostkę terenu. Jako, że rolnictwo intensywne korzysta z mniejszej ilości ziemi to, jak twierdzą autorzy najnowszych badań, prowadziło to do przeszacowywania zanieczyszczeń z tego typu działalności rolniczej. Badania czterech głównych sektorów działalności rolniczej wykazały, że – wbrew temu co się powszechnie uważa – bardziej intensywne rolnictwo, które używa mniej ziemi, powoduje też mniejsze zanieczyszczenie, erozję i zużywa mniej wody. Należy jednak wziąć pod uwagę pewne poważne zastrzeżenie. Jeśli intensywne rolnictwo będzie wykorzystywane wyłącznie w celu zwiększania plonów czy obniżania cen żywności, przyspieszy ono niszczenie planety. Zdaniem autorów badań, intensywna działalność rolnicza sprawdzi się jako metoda ochrony przyrody tylko wówczas, jeśli będzie prowadzona właśnie po to, by jak najmniej terenów przeznaczać na działalność rolniczą. Rolnictwo to najważniejszy czynnik przyczyniający się do utraty bioróżnorodności planety. Ciągle niszczymy habitaty, by zrobić miejsce na pola uprawne, mówi główny autor badań, profesor Andrew Balmoford z Wydziału Zoologii Cambridge University. Nasze wyniki pokazują, że możemy wykorzystać intensywne rolnictwo by zapewnić wyżywienie ludności chroniąc jednocześnie dziką przyrodę. Jeśli jednak chcemy uniknąć masowej zagłady gatunków musimy połączyć takie działania rolnicze z chęcią uchronienia jak największych obszarów od działalności rolniczej. Naukowcy przeanalizowali dane dotyczące zanieczyszczeń powodowanych przez cztery wielkie sektory produkcji rolnej: uprawy ryżu w Azji, uprawy pszenicy w Europie, produkcję wołowiny w Ameryce Łacińskiej i produkcję mleka i jego przetworów w Europie. Uzyskane wyniki wskazują, że wiele systemów intensywnej uprawy i hodowli ma mniejszy negatywny wpływ na środowisko naturalne i, co najważniejsze, używa mniej terenów, niż mniej intensywna działalność rolnicza. Na przykład okazało się, że wykorzystywane w intensywnej uprawie ryżu nieorganiczne związki azotu nie zwiększają emisji gazów cieplarnianych, ale skutkują wyższymi plonami i mniejszym zużyciem wody na tonę ryżu. Z kolei przy niektórych intensywnych metodach hodowli krów możliwe jest zmniejszenie emisji gazów cieplarnianych aż o połowę, jeśli na pastwiskach zasadzi się drzewa zapewniające bydłu cień. Badania organicznych farm mlecznych w Europie wykazały, że do produkcji tej samej ilości mleka potrzebują one o co najmniej 30% ziemi uprawnej i dwukrotnie więcej ziemi do wypasu niż tradycyjne farmy mleczne. Organiczne systemy hodowli i uprawy roli są często postrzegane jako bardziej ekologiczne od systemów tradycyjnych, jednak nasze badania wskazują, że jest wręcz przeciwnie. Systemy organiczne, poprzez wykorzystywanie większej przestrzeni, mogą w ostatecznym rozrachunku bardziej szkodzić środowisku naturalnemu, mówi współautor badań, doktor David Edwards z University of Sheffield. Autorzy badań podkreślają, że intensywne rolnictwo musi być połączone z mechanizmami zapobiegającymi jego rozprzestrzenianiu się. Można to zrobić np. poprzez dopłaty do działalności rolniczej, gdzie rolnicy, w zamian za zwrócenie części swojej ziemi do środowiska naturalnego i rozpowszechnienie intensywnych metod upraw i hodowli na pozostałych częściach, otrzymywali by pieniądze pochodzące z podatków. W ten sposób można by ograniczyć ich chęć rozszerzania areałów upraw i zwiększania swoich zysków. « powrót do artykułu

Dotychczas wiedzieliśmy o czterech miejscach udomowienia roślin przez człowieka u zarania rolnictwa. Ryż udomowiono w Chinach, zboża i rośliny strączkowe na Bliskim Wschodzie, kukurydzę, kabaczki i fasolę w Mezoameryce, a ziemniaki i quinoę w Andach. Teraz okazało się, że jest i piąte takie miejsce. Ludzie zamieszkujący południowo-zachodnią Amazonię już we wczesnym holocenie, ponad 10 000 lat temu, hodowali tam maniok, kabaczki oraz inne rośliny jadalne. Przeprowadzone przez nas badania dowodzą, że Llanos de Moxos było centrum wczesnej uprawy roślin. Ludzie zaraz po przybyciu do Amazonii zmieniali tamtejszy krajobraz, co miało głęboki wpływ na różnorodność habitatu i zachowanie tamtejszych gatunków, czytamy w Nature. Nie pierwszy raz piszemy o Llanos de Moxos. Już w ubiegłym roku informowaliśmy, że region ten został zamieszkany tysiące lat wcześniej, niż dotychczas sądzono, a 1500 lat temu powstawały tam monumentalne konstrukcje oraz liczne stawy hodowlane. Llanos de Moxos to sawanny o powierzchni ponad 126 000 kilometrów kwadratowych, znajdujący się w Departamencie Beni w północno-wschodniej Boliwii. Przeprowadziliśmy mapowanie dużych regionów leśnych wysp. Wysunęliśmy hipotezę, że ich regularny kształt świadczy o tym, iż zostały ukształtowane przez człowieka, mówi Jose Capriles z Pennsylvania State University. Jednak, jak informuje główny autor badań, Umberto Lombardo z Uniwersytetu w Bernie większość okrągłych leśnych wysp ma sztuczne pochodzenie, a te o nieregularnym kształcie mają pochodzenie naturalne. Ale nie widać tutaj regularnego wzorca. Badacze naliczyli ponad 4700 sztucznych leśnych wysp na Llanos de Moxos. Uczeni zbadali około 30 i stwierdzili, że wiele z nich mogło być miejscami uprawy. W Amazonii bardzo trudno jest zdobyć dowody na udomowienie roślin, gdyż tamtejszy klimat niszczy większość materii organicznej. Nie ma tam też kamieni, gdyż to równina aluwialna, trudno tam znaleźć dowody na obecność wczesnych łowców-zbieraczy, dodaje Capriles. Uczeni analizowali więc fitolity, krzemionkowe twory powstające w komórkach roślinnych. Kształt fitolitów zależy od rośliny, w której powstały, więc archeolodzy mogli na tej podstawie określić, co było uprawiane w leśnych wyspach. Uczeni znaleźli dowody na uprawę manioku i juki sprzed 10 350 lat, kabaczków sprzed 10 250 lat oraz kukurydzy sprzed 6850 lat. Rośliny te, wraz z batatami i orzechami stanowiły podstawę diety tamtejszych mieszkańców. Dietę uzupełniali oni rybami i dużymi roślinożercami. Wszystko wskazuje na to, że już pierwsi ludzie, którzy dotarli do Llanos de Moxos nie byli po prostu łowcami-zbieraczami, ale mieli bardziej zróżnicowaną gospodarkę. « powrót do artykułu

Wraz z pojawieniem się rolnictwa i hodowli, pojawiły się też bakterie wywołujące u ludzi nowe nieznane wcześniej choroby. Do takich wniosków doszedł międzynarodowy zespół naukowy, który badał genomy Salmonella enterica uzyskane ze szkieletów sprzed tysięcy lat. Uczeni przedstawili pierwsze dowody DNA na wsparcie hipotezy mówiącej, że przejście na rolnictwo wiązało się z pojawieniem się nowych patogenów, które zarażają nas do dzisiaj. Felix M. Key, Alexander Herbig i Johannes Krause z Instytutu Nauki o Historii Człowieka im. Maxa Plancka stali na czele zespołu, który badał szkielety z zachodu Eurazji i zrekonstruował dzięki temu osiem genomów Salmonella enterica. Większość chorób nie pozostawia widocznych zmian w szkielecie, więc naukowcy chcący zbadać,jakie patogeny dręczyły naszych przodków, muszą odwoływać się do poszukiwania w ludzkich szczątkach śladów genomu bakterii i czy wirusów. Dzięki opracowanej przez nas technice mogliśmy przeanalizować tysiące próbek zębów pod kątem występowania DNA rodzaju Salmonella, mówi Herbig. Naukowcy przeanalizowali 2739 próbek. Na ich podstawie zrekonstruowali osiem genomów rodzaju Salmonella, w tym i taki pochodzący sprzed 6500 lat. To najstarszy zrekonstruowany dotychczas genom bakteryjny. A obecność S. enterica w zębach świadczy o tym, że ludzie ci w chwili śmierci cierpieli na choroby układowe. Badane szczątki należały do ludzi zamieszkujących tereny od współczesnej Rosji po Szwajcarię, którzy reprezentowali różne grupy kulturowe, od łowców zbieraczy, poprzez pasterzy-nomadów po wczesnych rolników. Tak szerokie spektrum czasowe, geograficzne i kulturowe pozwoliło nam na wykorzystanie po raz pierwszy genetyki molekularnej do powiązania ewolucji patogenów z pojawieniem się nowego stylu życia człowieka, mówi Herbig. Wraz z pojawieniem się rolnictwa i hodowli zwierząt ludzie zaczęli prowadzić osiadły tryb życia. Mieli większy kontakt ze zwierzętami oraz z odchodami zarówno zwierząt jak i innych ludzi. Od dawna więc istniała hipoteza mówiąca, że wszystkie te czynniki mogły doprowadzić do bardziej stałego i nawracającego kontaktu z patogenami oraz pojawienia się nowych chorób. Brakowało na to jednak bezpośrednich molekularnych dowodów. Prehistoryczna metagenomika daje nam niezwykły wgląd w przeszłość ludzkich chorób. Mamy obecnie dane molekularne, które pozwolą nam zrozumieć pojawienie się i rozprzestrzenianie patogenów przed tysiącami lat, stwierdza Felix M. Key z Instytutu Maxa Plancka i Massachusetts Institute of Technology. Badania wykazały, że wszystkie 8 genomów rodzaju Salmonella pozyskane od pasterzy i rolników to przodkowie szczepu, który wywołuje obecnie dur rzekomy. Prawdopodobnie jednak te prehistoryczne bakterie nie były dobrze zaadaptowane do ludzi i atakowały również zwierzęta. To zaś sugeruje, że pojawiły się one właśnie w wyniku zmiany trybu życia ze zbieracko-łowieckiego na pasterski i rolniczy. Już wcześniej pojawiły się sugestie, że ten szczep Salmonelli przeszedł ze świń na ludzi przed około 4000 lat. Jednak obecne odkrycie, że zaraża on ludzi od ponad 5000 lat sugeruje, że to świnie zaraziły się od nas. Autorzy najnowszych badań proponują jednak inną hipotezę. Uważają oni, że specyficzne dla ludzi i dla świń szczepy Salmonelli pochodzące od wspólnego przodka, zaczęły razem ewoluować gdy ludzie udomowili świnie. Zaczynamy rozumieć genetyczne podstawy adaptacji Salmonelli do gospodarza i możemy teraz przełożyć tę wiedzę na mechanizmy dotyczące pojawiania się chorób u ludzi i zwierząt, dodaje Johannes Krause. Powyższe doniesienia wyglądają jeszcze bardziej interesująco w zestawieniu z badaniami na temat różnic w układzie odpornościowym pomiędzy łowcami-zbieraczami a rolnikami. « powrót do artykułu

W 1985 roku Charles Hockett wysunął hipotezę, zgodnie z którą używanie zębów i szczęki jako narzędzi w społecznościach łowiecko-zbierackich spowodowało, że ich przedstawiciele nie mogli wymawiać dźwięków, do produkcji których używa się jednocześnie dolnej wargi i górnych zębów (spółgłoski wargowo-zębowe), czyli dźwięków „f” [f] i „w” [v]. Damian Blasi z Instytutu Historii Człowieka im. Maksa Plancka, Steven Moran z Instytutu Lingwistyki w Zurichu oraz ich koledzy z Francji, Holandii i Singapuru połączyli dane paleoantropologiczne, lingwistyki historycznej oraz biologii ewolucyjnej i na tej podstawie dostarczyli dowodów, że w neolicie doszło do ogólnoświatowej zmiany dźwięków w językach. Języki zostały więc ukształtowane poprzez zmiany spowodowane zmianą sposobu gryzienia, na co wpłynęło rolnictwo, zmiany dietetyczne oraz zmiany w zachowaniu. Ludzka mowa jest bardzo zróżnicowana, a wydawane dźwięki rozciągają się od bardzo rozpowszechnionych „m” czy „a”, po unikatowe głoski mlaszczące w niektórych językach afrykańskich. Uważa się, że zdolność do wymawiania ponad 2000 różnych dźwięków pojawiła się wraz z ewolucją i istnieje co najmniej od pojawienia się Homo sapiens. Jednocześnie specjaliści sądzą, że rozpowszechnienie się danego dźwięku w językach świata zależy od tego, na ile łatwo dźwięk ten wymówić, odróżnić od innych i nauczyć się go. Również te umiejętności są na stałe wbudowane w nasz gatunek. Biorąc pod uwagę powyższe uwarunkowania można spodziewać się, że każda zmiana w ludzkim aparacie mowy, słuchu czy w zdolności do uczenia się powinna wpływać na prawdopodobieństwo, a może nawet na zakres, występowania dźwięków w języku. Dowody paleoantropologiczne wskazują, że w neolicie doszło do dużej zmiany w ludzkim aparacie mowy. Prawidłowy jest odpowiedni nagryz pionowy i poziomy, gdy zęby górne i dolne nie nachodzą całkowicie na ciebie. Jednak w paleolicie ludzie używali zębów jako narzędzi, przez co już w wieku nastoletnim wykształcał się u nich zgryz, w którym zęby całkowicie na siebie nachodziły. Przez to dźwięki, wymagające kontaktu dolnej wargi z górnymi zębami były trudne do wymówienia. Odpowiedni nagryz pionowy i poziomy u dorosłych widzimy w danych paleontologicznych pochodzących z czasu, gdy upowszechniło się rolnictwo, a wraz z nim bardziej intensywne przetwarzanie żywności, dzięki czemu ludzie zaczęli jeść bardziej miękkie pożywienie. Wówczas aparat mowy H. sapies ukształtował się tak, że można było z łatwością wymawiać dźwięki „f” [f] i „w” [v]. Hipoteza taka znajduje wsparcie w modelach biomechanicznych. Dzięki nim wiemy, że przy prawidłowym nagryzie wymówienie głosek wargowo-zębowych „f” [f] i „w” [v] wymaga o 30% mniej wysiłku niż wówczas, gdy zęby dokładnie na siebie nachodzą. Problem ten nie występuje w wypadku dźwięków takich jak „m” [m] czy „p” [p], które powstają dzięki zetknięciu obu warg. Te dźwięki ludzie paleolitu mogli bez problemu wymawiać. Modele takie wykazały również, że taki jak obecnie nagryz pionowy i poziomy zmniejsza od 24 do 70 procent odległość pomiędzy zębami a wargą przy artykulacji spółgłosek dwuwargowych („m” [m], „p” [p] i inne), prowadząc w ten sposób do zwiększenia prawdopodobieństwa przypadkowego pojawienia się dźwięków wargowo-zębowych w społecznościach, gdzie prawidłowy nagryz został zachowany w wieku dorosłym. Oszacowania występowania prawidłowego nagryzu w zależności od rozpowszechnienia w danej społeczności żywności pochodzącej z rolnictwa wykazały, że w społecznościach łowiecko-zbierackich głoski zębowo-wargowe występują 4-krotnie rzadziej niż w społecznościach rolniczych. Podobne wyniki dały badania rekonstrukcyjne nad językami indoeuropejskimi. Okazało się, że mediana prawdopodobieństwa występowania dźwięków wargowo-zębowych w protojęzyku (6000 do 8000 lat temu) wynosiła około 3%, podczas gdy w istniejących językach indoeuropejskich wynosi ona 76%. Dźwięki „f” [f] oraz „w” [v] rozpowszechniły się w ludzkich językach stosunkowo niedawno, a było to możliwe dzięki pojawieniu się rolnictwa. « powrót do artykułu

Wraz z pojawieniem się rolnictwa w Europie nastąpiła nie tylko rewolucja w kwestii pozyskiwana żywności, ale również zmiany w stosowanych źródłach światła – powiedział w rozmowie z PAP archeolog dr Krzysztof Tunia. Na terenach obecnej Polski do mniej więcej V tysiąclecia p.n.e. do rozświetlania ciemności stosowano światło z ogniska oraz zapewne, co najwyżej, żagwie, czyli pochodnie w formie drewnianych szczap. Zmiana w kwestii oświetlenia pojawiła się wraz z nadejściem z Bliskiego Wschodu do Europy znajomości rolnictwa i hodowli. Dlaczego tak się stało? Wraz z bardziej zaawansowanym systemem gospodarowania pojawiła się umiejętność wytwarzania różnorodnych naczyń ceramicznych. Wśród nich w czasie wykopalisk natrafiamy, również na terenie Polski – głównie na wybrzeżach Bałtyku – nie tylko na formy kuchenne, ale też na takie, których funkcja musiała być inna. Zapewne były prostymi lampkami - wyjaśnia archeolog z Instytutu Archeologii i Etnologii PAN dr Krzysztof Tunia. Wskazuje te w formie płytkich „wanienek” czy „łódek”. Jak dodaje, ich główną część stanowił zbiornik na substancję łatwopalną. Światło uzyskiwano dzięki zapaleniu zatopionego w niej knota roślinnego. Zdaniem rozmówcy PAP „najjaśniej” na przełomie mezolitu i neolitu zrobiło się w strefie nadbałtyckiej, m.in. w północnej części obecnej Polski, gdzie archeolodzy znajdują szczególnie wiele naczynek o funkcji lampek. Im dalej w głąb kontynentu europejskiego, tym znalezisk źródeł światła jest zdecydowanie mniej. Tam nadal dominowały – jego zdaniem – łuczywa. Te nie zachowują się z reguły do naszych czasów i archeolodzy nie natrafiają na nie w czasie wykopalisk. Część ceramicznych lampek używanych w Środkowej Europie prawdopodobnie była podwieszana za pomocą sznurków – świadczy o tym wygląd tych przedmiotów: są to sześciany o krawędziach o długości kilku centymetrów z zagłębieniem pośrodku i czterema otworkami w narożnikach. Inne wykonano w formie figurek byków, także zaopatrzonych w zagłębienie na grzbiecie oraz otworki. Takie znaleziska pochodzą z terenów na południe od Karpat, być może zostaną znalezione i na +naszych+ terenach – mówi dr Tunia. Jak dodaje, w południowej Polsce odkryto dotąd bardzo nieliczne formy ceramiczne w kształcie dwustożkowatych, niewielkich naczyń, zaopatrzonych w służące do zawieszania otworki. Nie można wykluczyć, iż i one służyły za lampki – uważa dr Tunia. Podstawowym problemem był dostęp do substancji łatwopalnych. Tylko nad morzem występowała odpowiednio duża ilość dostępnego surowca do produkcji materiału palnego stosowanego w lampkach - był to tłuszcz pozyskiwany ze zwierząt morskich. Im dalej na południe od Bałtyku tym częściej stosowano pochodnie. Sądzę, iż łuczyw w zasadzie nie owijano, ani niczym ich nie smarowano, korzystając z naturalnych żywic zawartych w surowcu drewnianym – uważa dr Tunia. Archeolodzy, podobnie jak detektywi, znajdują pośrednie dowody na użycie pochodni w pradziejach. Na przykład w czasie wykopalisk w kopalni krzemienia pasiastego, użytkowanej już w okresie neolitu w Krzemionkach Opatowskich, natknęli się na węgle drzewne. Są to najprawdopodobniej pozostałości wypalonych łuczyw lub palonych tam ognisk. Choć raczej ta pierwsza możliwość jest bardziej prawdopodobna, ponieważ ognisko konsumowałoby zbyt dużo tlenu potrzebnego do oddychania górnikom. Ogniska palono raczej w pobliżu den pionowych szybów, gdzie odpalano kolejne pochodnie niezbędne do rozświetlenia ciemności w szybie wydobywczym – uważają archeolodzy. Świadectwem wykorzystania łuczyw mają być też widoczne na ścianach kopalni kreski wykonane węglem drzewnym. Dr Tunia uważa, że są to ślady po utrąceniu zwęglonej końcówki pochodni przez otarcie jej o ścianę celem uzyskania większego płomienia. Jak opowiada archeolog od okresu neolitu wśród mieszkańców Europy widać co prawda stopniowo chęć rozświetlenia ciemności, ale życie ówczesnych regulował naturalny rytm dnia. Oświetlenie było z reguły potrzebne tam, gdzie światło słoneczne po prostu nie docierało nigdy - we wspomnianych już kopalniach, jaskiniach, albo... chatach. W domostwach w miejscu palenisk, ognisk powstawały coraz bardziej zaawansowane piece wykonane z gliny. Mniej kopciły, dłużej trzymały ciepło, ale były kiepskim źródłem światła. Egipskie ciemności pogłębiał fakt, że ówczesne domostwa nie miały zbyt wielu otworów. Wydaje mi się, iż główną funkcją chaty było zapewnienie schronu i ogrzania dla jej mieszkańców, a aspekt oświetlenia wnętrza – szczególnie przez otwory w ścianach, czyli okna i drzwi – był rzeczą wtórną. Zresztą przez te otwory uciekało z wewnątrz cenne ciepło - uważa Tunia. Sztuczne światło, nawet w ograniczonym zakresie było potrzebne o każdej porze dnia, na przykład w celu przygotowania posiłku. Do naszych czasów zachowują się co najwyżej zarysy pradziejowych domostw i ich fundamenty, albo wręcz część podziemna. Stąd próba ich rekonstrukcji jest bardzo trudna. Najczęściej jest podejmowana w oparciu o analogie etnograficzne. A tu najczęściej widać, że w społecznościach, które nadal żyją poza głównym nurtem cywilizacji chaty są ciemne, bez otworów okiennych, zadymione, ale dające schronienie i ciepłotę. Miałem okazję takie zaobserwować na przykład w społecznościach andyjskich – dodaje archeolog. W ocenie dr. Tuni postęp w badaniach nad pradziejowym oświetleniem mogłyby przynieść analizy specjalistyczne domniemanych lampek ceramicznych. Pod takim kątem do tej pory ich nie analizowano. Będzie to zatem kolejny krok do poznania ważnego aspektu życia naszych przodków – kończy naukowiec. « powrót do artykułu

Ponad 3 tys. lat temu w Afryce Środkowej zniknęły duże połacie lasu deszczowego, który został zastąpiony sawannami. Do tej pory zakładano, że powodem była zmiana klimatu, jednak najnowsze badania pokazały, że zaobserwowanych przekształceń nie da się wyjaśnić wyłącznie w ten sposób. Tym, co mogło wspomóc działanie klimatu, była działalność człowieka. Zespół Germaina Bayona z Francuskiego Instytutu Badania Morza w Plouzané analizował rdzenie osadów dennych z ostatnich 40 tys. lat z ujścia rzeki Kongo. Poszukiwano markerów geochemicznych, w tym wodoru wskazującego na poziom opadów, potasu i glinu. Rdzenie ujawniły, że nasilone wietrzenie chemiczne rozpoczęło się ok. 1500 r. p.n.e., co pokrywa się z pojawieniem się na tym terenie ludów Bantu. Wietrzenie chemiczne w próbkach z wcześniejszych okresów odpowiadały zmianom w opadach, jednak po 1000 r. p.n.e. już tak nie było. Wietrzenie chemiczne może być wywołane naturalnie przez opady deszczu i erozję, ale przyspiesza je też wycinka drzew oraz intensywny rozwój rolnictwa. Ponieważ ok. 3000 lat temu zrobiło się bardziej sucho, naukowcy spodziewali się ograniczenia wietrzenia, a nie wzrostu, który ujrzeli w rdzeniach. Bayon sugeruje, że Bantu intensywnie ścinali drzewa, by zrobić miejsce pod pola i dymarki do wytopu żelaza. Przekształcając wzorce erozji gleby, wspomogli zmianę klimatu. Naukowcy nie umieją ustalić, w jakim dokładnie stopniu działalność ludzi odpowiadała za zastąpienie lasu deszczowego sawanną, ale biorąc pod uwagę osady, sądzą, że w znacznym. Wg Francuzów, uzyskane wyniki pomogą zinterpretować procesy zachodzące w dzisiejszych lasach deszczowych, np. w Amazonii, gdzie w pierwszej dekadzie XXI w. odnotowano dwie susze.

Sposób uprawy roślin paszowych może wpływać na ekspresję genów u zwierząt spożywających karmę wytworzoną na ich bazie - udowadniają holenderscy badacze. Odkrycie jest efektem szeroko zakrojonego projektu, którego celem jest ustalenie zależności pomiędzy sposobem produkcji pasz oraz zdrowiem zwierząt hodowlanych. W jednym z eksperymentów, przeprowadzonym pod kierownictwem dr Astrid de Greeff z Uniwersytetu w Wageningen, badacze rozdzielili populację kurczaków na dwie grupy, które hodowano następnie w takich samych warunkach, lecz z dostępem do pasz różniących się pochodzeniem składników. Zwierzęta z jednej grupy otrzymywały pokarm na bazie roślin uprawianych w sposób organiczny, w drugiej zaś - z wykorzystaniem nowoczesnych technologii stosowanych w rolnictwie. Nie licząc tej różnicy, receptura obu pasz była taka sama. Od osobników z drugiego pokolenia (licząc od rozpoczęcia testu) badacze pobrali komórki jelita cienkiego w celu analizy RNA. Cząsteczki te, wytwarzane w procesie zwanym transkrypcją, są pierwszym etapem ekspresji genów, czyli realizowania przez komórkę instrukcji zapisanych w DNA. Na podstawie analizy RNA ustalono, że spośród ok. 20000 genów należących do genomu kurczaków istotnym zmianom uległa intensywność ekspresji 49. Aż 7 z nich koduje enzymy związane z produkcją cholesterolu - ważnego prekursora wielu hormonów oraz składnika błon komórkowych. Ekpresja wszystkich genów z tej grupy była wyraźnie obniżona u zwierząt przyjmujących karmę produkowaną nowoczesnymi metodami. Osłabienie ekspresji stwierdzono także w przypadku kilku genów zaangażowanych w obronę immunologiczną. Na szczęście nie musimy jednak wpadać w panikę - z innej publikacji, opracowanej w ramach tego samego projektu przez zespół dr Machteld Huber z Instytutu Louisa Bolka, wynika, że zwierzęta z obu grup nie różniły się wyraźnie pod względem stanu zdrowia. Jednymi z nielicznych zaobserwowanych różnic pomiędzy grupami było wzmocnienie odporności oraz tendencja do utrzymywania niższej masy ciała u zwierząt karmionych paszą pochodzenia organicznego. Badacze zastrzegają jednak, że osobniki z obu populacji można było uznać za zdrowe. Wyniki swoich badań naukowcy z Holandii opublikowali na łamach czasopisma British Journal of Nutrition.

Kim byli pierwsi rolnicy Europy: przybyszami z Bliskiego Wschodu czy potomkami łowców-zbieraczy żyjących na Starym Kontynencie już wcześniej? Akademickie spory na ten temat trwają od lat, lecz dane opublikowane niedawno przez niemiecko-angielski zespół badaczy mogą pomóc ostatecznie rozwiązać tę zagadkę. Z informacji zebranych dotychczas wiemy, że krótko po cofnięciu się lodowca, a więc około 11000 lat temu, na obszarze Europy dominowali ludzie żywiący się dzięki polowaniom i zbieractwu, zaś około 2000 lat później, począwszy od obszarów sąsiadujących z Bliskim Wschodem, na Starym Kontynencie zaczęło rozwijać się rolnictwo. Przez wiele lat nie było jednak wiadomo, czy zmianę tę zawdzięczamy napływowi ludności, czy też rozprzestrzeniała się tylko wiedza na temat uprawy i hodowli. Próby rozwiązania archeologicznej zagadki podjął się niemiecko-angielski zespół kierowany przez dr Barbarę Bramanti z Uniwersytetu w Moguncji. Naukowcy porównali próbki DNA wyizolowane ze szczątków ciał odnajdywanych w centralnej i wschodniej Europie oraz preparaty pobrane od Europejczyków żyjących obecnie. Jak wynika z przeprowadzonego studium, nie możemy mówić o bezpośrednim pokrewieństwie łowców-zbieraczy z dzisiejszymi mieszkańcami Starego Kontynentu. Wygląda więc na to, że umiejętność uprawy roślin zawdzięczamy migracji ludności. Co jest jednak jeszcze ciekawsze, materiał genetyczny pobrany od osób żyjących obecnie zawiera liczne cechy, które... nie występowały ani u pierwotnych Europejczyków, ani u pierwszych rolników. Wszystko wskazuje na to, że ludzie z obu kultur - łowcy-zbieracze oraz pionierzy rolnictwa - z początku żyli na tym samym obszarze i utrzymywali pewne kontakty, lecz brakuje wskazówek sugerujących łączenie się przez nich w pary. Dlaczego tak się działo? Tego obecnie nie wie nikt.

Najnowsze badania nad światową populacją pszczół obalają popularną teorię na temat ich rzekomego wymierania. Opisywane zjawisko, zwane "kryzysem zapylania" (ang. pollination crisis), okazuje się nie mieć potwierdzenia w rzeczywistości. O odkryciu informują naukowcy z argentyńskiego Universidad Nacional del Comahue. Zwolennicy teorii "kryzysu zapylania" twierdzą, iż spadek liczebności pszczół może doprowadzić do globalnej klęski głodu. Prawda jest jednak taka, że światowa populacja tych szlachetnych owadów rozrasta się, a nie maleje. Co więcej, jak przypominają autorzy badania, dla najważniejszych roślin uprawnych zapylanie przez owady... w ogóle nie jest potrzebne. Główny autor studium, Marcelo Aizen, przyznaje, że w niektórych krajach populacja pszczół rzeczywiście uległa uszczupleniu - stało się tak m.in. w USA i w Wielkiej Brytanii. Okazuje się jednak, że liczba pszczół hodowlanych na świecie wzrosła aż o 45% w ciągu 50 lat. Mało tego - ich liczebność nie wzrosła w odpowiedzi na zapotrzebowanie na owady zdolne do zapylania roślin, lecz w wyniku... wzrostu popytu na miód. Jedyną złą wiadomością dostarczoną przez argentyńskich naukowców jest to, iż w ciągu ostatnich 50 lat wzrosła - i to aż trzykrotnie - populacja takich roślin, jak truskawki, mango czy wiśnie. Ich areał wzrasta więc niewspółmiernie do powiększania się populacji pszczół. Na całe szczęście są to rośliny uznawane za luksusowe, lecz nie są one kluczowe dla wyżywienia ludzkości...

Zjawisko "wykrywania" zimy przez nasiona niektórych roślin pozostawało przez długi czas zagadką. Teraz, dzięki naukowcom z australijskiego instytutu CSIRO, poznaliśmy niektóre szczegóły tego tajemniczego procesu. Jak tłumaczą autorzy odkrycia, nośnikiem pamięci o przebyciu zimy jest zmiana struktury DNA. Dochodzi do niej pod wpływem obniżenia temperatury otoczenia, po czym zmiana jest dziedziczona przez kolejne komórki wzrastającego organizmu rośliny. Odkrycia dokonano podczas badania zbóż ozimych, do których zaliczamy m.in. niektóre odmiany pszenicy i jęczmienia. Głównym obiektem studium był gen VRN1, od lat znany ze swojego udziału w procesie wernalizacji (jaryzacji), czyli pobudzania kiełkowania nasion poprzez obniżenie temperatury otoczenia. Badacze z CSIRO wykazali, że wraz z ochłodzeniem dochodzi do zmian we wnętrzu komórek nasion. Polegają one na rozdzieleniu kompleksu zbudowanego z materiału genetycznego oraz białek zwanych histonami. W normalnych warunkach nić DNA jest "nawinięta" na zgrupowanie protein, przez co nie mają do niej dostępu enzymy odpowiedzialne za odczyt informacji genetycznej. Pod wpływem spadku temperatury otoczenia dochodzi jednak do uwolnienia nici DNA i odsłonięcia odcinka zawierającego gen VRN1. Jak ustalono podczas wcześniejszych badań, aktywacja VRN1 stanowi sygnał o zbliżającej się wiośnie i umożliwia nasionom kiełkowanie. Tym razem odkryto dodatkowo, że "pamięć" o zmodyfikowanej strukturze DNA jest przekazywana do komórek potomnych, dzięki czemu metabolizm całej rośliny jest zoptymalizowany w celu przeprowadzenia procesów wzrostu. Jeden z autorów odkrycia, dr Jim Peacock, przyznaje, że do rozwiązania pozostaje wiele zagadek. Nie wiadomo na przykład, w jaki sposób roślina "zlicza" kolejne dni zimy. Ustalono bowiem, że choć aktywność VRN1 można zaobserwować już po kilku dniach przymrozków, do rozpoczęcia kiełkowania potrzeba od 6 do 8 tygodni chłodu. Mimo to można spodziewać się, że zebrane informacje pozwolą na zwiększenie wydajności i opłacalności upraw zbóż.

Czy jesteśmy dobrze przystosowani do wykreowanego przez nas samych świata? Niektórzy uważają, że nie, dlatego m.in. chorujemy na cukrzycę i stajemy się otyli, a do grona zwolenników tej teorii zalicza się profesor antropologii Daniel Lieberman z Uniwersytetu Harvarda. Wg niego, najpierw przez długi czas coraz doskonalej adaptowaliśmy się do myśliwsko-zbieraczego trybu życia, aż 10 tys. lat temu pojawiło się rolnictwo. Wyznaczyło ono początek nowej ery, w ramach której kultura zachęca do podtrzymywania nawyków niezdrowych dla ludzi i ich otoczenia. Wygłaszając swój wykład pt. "Przeżyje najszybszy, najmądrzejszy czy najgrubszy?", Lieberman wymienił 4 najważniejsze, wg niego, wydarzenia w historii naszego gatunku: 1) oddzielenie w toku ewolucji od małp, 2) powstanie rodzaju Homo, do którego, oprócz nas, zalicza się neandertalczyków oraz Homo erectusa, 3) oddzielenie człowieka rozumnego (Homo sapiens) od wspólnego przodka wszystkich przedstawicieli rodzaju Homo i 4) pojawienie się rolnictwa. To ostatnie pozwoliło kobietom rodzić częściej, co napędziło rozrost populacji. Doprowadziło też do rozprzestrzenienia się chorób, ponieważ ludzie wchodzili w bliski kontakt ze zwierzętami (kurami, świniami i krowami) i mogli się od nich zarażać wirusami. Uprawa ziemi zapewniła bezpieczeństwo i ochronę słabym osobnikom, które nie przeżyłyby w społeczeństwie myśliwsko-zbieraczym, wskutek czego rozpowszechniły się choćby krótkowzroczność i cukrzyca. Kultura zablokowała główną zasadę ewolucji – przeżycie najsprawniejszych fizycznie, doprowadzając do swoistej dysewolucji, czyli ewolucji odwróconej. Naukowcy sprzeczają się, czy ewolucja nadal oddziałuje na nasz gatunek, ale Lieberman uważa, że tak. Powołuje się przy tym na stosunkowo nowe zjawisko, a mianowicie na pojawienie się tolerancji laktozy (cukru mlecznego) u dorosłych, a także na bladą skórę mieszkańców północnych rejonów naszej planety. Ludzie odnieśli sukces ewolucyjny dzięki swojej inteligencji i mobilności, które były wspomagane pojawieniem się gotowanego jedzenia i częstymi, w porównaniu z innymi małpami, ciążami. Teraz jednak nie jesteśmy już myśliwymi i zbieraczami. Nasz tryb życia bardzo się zmienił i dawne strategie przetrwania nie sprawdzają się w dobie fast foodów, żywności przesyconej cukrami i tłuszczami oraz przy trybie życia, który nie wymusza aktywności fizycznej. Jako że nie możemy wyewoluować tak, by nie smakowało nam wysokoenergetyczne pożywienie, profesor Lieberman sugeruje powrót do większej aktywności. Można ją wymusić poprzez zwiększenie liczby godzin WF-u w szkołach, zniechęcanie do używania samochodów wskutek podniesienia podatków na paliwo, zdelegalizowanie fast foodów i ograniczenie dostępu do wind czy ruchomych schodów.

Co sprawia, że niepozorna szarańcza, owad spokrewniony z konikiem polnym, staje się jednym z najpoważniejszych szkodników, żerujących w stadach, które śmiało można by nazwać gangami? Okazuje się, że kluczem do tej odmiany jest... serotonina, zwana niekiedy "hormonem szczęścia". Zrozumienie fizjologii owadów z rodziny szarańczowatych (Acrididae) jest niezwykle istotne praktycznie dla całego świata - wywołane przez nie gigantyczne szkody w rolnictwie dotykają przecież wszystkich. Najistotniejszym z gatunków wydaje się być szarańcza pustynna (Schistocerca gregaria): w jej zasięgu znajduje się aż 20% lądów Ziemi, a ich największe stada, zdolne do pustoszenia całej roślinności na zaatakowanym obszarze, miewają niekiedy po kilka kilometrów długości. Gromadzenie się szarańczy w stada jest naturalną konsekwencją niedostatku pożywienia, prowadzącego do wspólnego żerowania na nielicznych stanowiskach mogących zaoferować jakikolwiek pokarm. Wcześniejsze badania wskazywały, że zwierzęta te wykazują tendencję do łączenia się w grupy, gdy dochodzi między nimi do kontaktu fizycznego (mówiąc dokładniej, zjawisko to jest efektem pocierania tylnych odnóży oraz widoku i zapachu towarzyszy), lecz nie było jasne, jaki czynnik wywołuje takie zachowanie. Najnowsze studium, przeprowadzone przez zespół badaczy z uniwersytetów w Cambridge oraz Oxfordzie, wykazały, że w organizmach szarańczy żyjących w stadach znajduje się aż trzykrotnie więcej jednego z neuroprzekaźników, serotoniny, niż w ciałach osobników preferujących spokojne życie w samotności. Podążając tym tropem, naukowcy udowodnili także, że drażnienie odnóży insektów powoduje zwiększenie stężenia serotoniny, zaś ta sama czynność połączona z podaniem związków hamujących efekt działania neuroprzekaźnika nie powoduje transformacji z formy spokojnej do stadnej. Ostatecznym dowodem na potwierdzenie postawionej hipotezy było wstrzyknięcie samego neuroprzekaźnika, który powodował szybką zmianę zachowań szkodnika. Dokonane odkrycie nie dostarcza co prawda gotowego rozwiązania problemu inwazji szarańczy, lecz otwiera obiecującą drogę poszukiwania metod ich zwalczania. Angielscy eksperci są przekonani, że manipulowanie poziomem serotoniny w organizmach insektów i wymuszenie na nich samotniczego trybu życia mogłoby znacząco poprawić skuteczność ochrony upraw. O swoim odkryciu informują szerzej na łamach magazynu Science.

Co łączy energetykę atomową z rolnictwem? Tym razem nie chodzi o kolejny protest obrońców przyrody, lecz o... nowoczesną metodę zwalczania szkodników. Na pomysł sterylizacji owadów za pomocą promieniowania wpadli specjaliści z Międzynarodowej Agencji Energii Atomowej. Wyjątkowe sytuacje wymagają stosowania wyjątkowych środków - uznali farmerzy z Bałkanów i postanowili zaatakować jednego z najbardziej żarłocznych szkodników świata, zwanego śródziemnomorską muszką owocową (Ceratitis capitata). Stawka jest ogromna: w jednym z najważniejszych miejsc uprawy mandarynek, leżącej na granicy Chorwacji oraz Bośni i Hercegowiny dolinie Neretva, aż 30% zebranych owoców nadaje się do wyrzucenia właśnie z powodu pożerania ich przez przedstawiciei tego gatunku. Do niedawna bałkańscy rolnicy radzili sobie z muszkami dość skutecznie, choć niekoniecznie z korzyścią dla zdrowia konsumentów - od lat 40. XX wieku stosowali na masową skalę insektycydy. Wymagania stawiane przez Unię Europejską wymusiły jednak ograniczenie ilości używanych środków ochrony roślin, co błyskawicznie wpłynęło na populację muszek. Ponieważ pojedyncza samica może wydać na świat aż do 800 sztuk potomstwa rocznie, wielkość zbiorów i opłacalność upraw gwałtownie spadła zaraz po wprowadzeniu nowych przepisów. Zdesperowani hodowcy zwrócili się w 2007 roku z prośbą o pomoc do Międzynarodowej Agencji Energii Atomowej (IAEA). Zaproponowali jej ekspertom uruchomienie programu masowej sterylizacji samców. Opracowany wspólnie z rolnikami projekt, nazwany SIT (od ang. Sterile Insect Technique - technika sterylnych insektów), ma zostać wdrożony w przyszłym roku. Założenia SIT są bardzo proste. Naukowcy planują hodować samce muszek w warunkach laboratoryjnych, a następnie pozbawiać je płodności za pomocą odpowiednio dobranych dawek promieniowania jonizującego. Insekty zostaną następnie wypuszczone do środowiska, w którym będą konkurowały z płodnymi samcami o okazje do kopulacji. Eksperci z IAEA są przekonani, że dołączenie do populacji muszek znacznej liczby bezpłodnych samców sprawi, że rozród insektów będzie znacznie mniej efektywny, co doprowadzi do zmniejszenia ich liczebności lub nawet całkowitego ich wymarcia na danym terytorium. Dolina Neretva wydaje się być optymalnym miejscem dla wdrażania takich technik ze względu na znikomą migrację zwierząt do i z tego obszaru. Czy nowa metoda wykorzystania energii atomowej przypadnie do gustu zaciekłym obrońcom przyrody? Tego nie wiadomo, lecz ubodzy rolnicy z Bałkanów na pewno docenią nawet najmniejszą poprawę plonów.

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.

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...

Naukowcy z University of Granada ogłosili dość niepokojące wyniki badań przeprowadzonych na próbce hiszpańskiej populacji. Okazało się, że u 100% badanych osób znaleziono szkodliwe dla zdrowia substancje organiczne. Naukowcy poszukiwali sześciu związków używanych m.in. w rolnictwie jako środki ochrony roślin oraz stosowanych w procesach przemysłowych. Związki te dostają się do organizmów wraz z wodą, pożywieniem, a nawet wdychanym powietrzem. Najgorsze jednak, że środki te nie są wydalane ani skutecznie metabolizowane, co oznacza, że następuje ich akumulacja w tkance tłuszczowej. W badaniach brało udział 387 osób zamieszkujących typową aglomerację miejską (miasto Granada) oraz mniejszą miejscowość (położony na południu Motril). Ochotników rekrutowano spośród osób czekających na zabiegi chirurgiczne, dzięki czemu uczestnikom można było pobrać tkankę tłuszczową "przy okazji" operacji. Dokładniejsza analiza wyników wykazała, że statystycznie najwięcej niepożądanych substancji znajduje się w organizmach kobiet, ponadto okazało się, stężenie tych związków rośnie wraz z wiekiem badanych. Co ciekawe, u wszystkich stwierdzono ślady DDT, zakazanego jeszcze w latach 80. ubiegłego wieku. Pozostałe związki odnaleziono co najmniej u 84% osób. Według Hiszpanów, na stężenie toksycznych substancji mogły mieć wpływ takie czynniki jak dieta – szczególnie trucicielskie okazały się produkty pochodzenia zwierzęcego z dużą zawartością tłuszczu. Wskazano także teorie próbujące wyjaśnić zróżnicowane stężenie toksyn (m.in. wędrówkę tych związków w górę łańcucha pokarmowego, a nawet tzw. efekt kohorty).

Egipscy inżynierowie boją się, że wzrastający poziom wód gruntowych na płaskowyżu Gizy zagraża piramidom i Wielkiemu Sfinksowi. Na pewnych obszarach już teraz pojawiają się lokalne podtopienia, co znacznie utrudnia prowadzenie wykopalisk archeologicznych. Zalany został np. cmentarz budowniczych piramid. Hydrolodzy obwiniają za ten stan rzeczy rolnictwo, postępującą urbanizację oraz budownictwo mieszkaniowe w okolicach sławnych zabytków. W ostateczności może dojść do uszkodzenia konstrukcji budowli. Reda Mohamed el-Damak, dyrektor Centrum Badawczo-Projektowego Budownictwa Wodnego na Uniwersytecie w Kairze, podkreśla, że lustro wód gruntowych znajduje się tylko 4 metry pod sfinksem. To, co się tam gromadzi, to nie tyle woda, co zabójcza dla zabytków mieszanka toksycznych odpadów i chemikaliów. Damak przewodniczy pracom interdyscyplinarnego zespołu, który ma za zadanie nie dopuścić do zniszczenia dziedzictwa historycznego Egiptu. Hydrolodzy uważają, że woda pochodzi z pobliskiego kanału drenażowego el-Mansuriya. Przebiega on w odległości ok. 500 metrów od Wielkiego Sfinksa. Hafez Abdel Azim Ahmed z centrum archeologicznego tej samej uczelni powiedział gazecie Kyodo News, że mieszkańcy wioski Nazlet el-Samman wrzucają swoje śmiecie wprost do kanału. Zatykają one koryto, przez co dochodzi do podtopień. Ścieki z pobliskich gospodarstw rolnych także robią swoje. Pola są nawadniane bez systemu drenażowego. Damak przedstawił sekretarzowi generalnemu Egipskiej Służby Starożytności (SCA) Zahi Hawassowi rozwiązania problemu. Po pierwsze, należy wybudować sięgającą 30 m w głąb ścianę, która odizolowałaby depresję. Po drugie, nie wolno zapomnieć o systemie drenażowym, który zbierając wodę do mniejszych kanalików, obniżyłby lustro wód gruntowych.

Podczas gdy ekolodzy martwią się o szkody wyrządzane przez człowieka innym gatunkom, biolodzy z Yale University próbują schwytać wirusy w pułapkę środowiska wymuszającego ich wyginięcie (Ecology Letters). By nie zniknąć z powierzchni Ziemi, dana populacja musi nie tylko przetrwać, ale i się rozmnożyć. Paul Turner, profesor nadzwyczajny ekologii i biologii ewolucyjnej, badał praktyczność rozwiązania polegającego na wabieniu wirusów do niewłaściwych komórek ludzkiego ciała. Ponieważ nie mogą się tam namnażać, objawy choroby ustępują. Ekologiczne pułapki na wirusy mogą powstawać w naturalny sposób lub być tworzone przez bioinżynierów poprzez dodawanie miejsc receptorowych na komórkach niepozwalających na rozmnażanie. Przetestowaliśmy tę koncepcję na wirusach innych niż ludzkie, które zakażały komórki bakteryjne. Zespół naukowców sprawdzał, jak miewają się wirusy wprowadzane do kolonii bakteryjnych składających się z różnych proporcji bakterii zwykłych (sprzyjających namnażaniu) i zmutowanych (pułapki). Kiedy liczba tych ostatnich wzrastała, populacja wirusów kurczyła się. Podobny pomysł wykorzystano już w rolnictwie. Szkodniki wabi się do upraw, których smak bardziej im odpowiada (z założenia nie zbierze się z nich żniwa). Spryskuje się tylko te rośliny, dzięki czemu spadają koszty i ilość zużywanych pestycydów. Turner spekuluje, że taki trik można by wykorzystać do zwalczania wirusa HIV. Wirus ten rozpoznaje limfocyty T, poszukując znajdującego się na ich powierzchni białka CD4. Do rozmnażania się wykorzystuje jądro komórkowe. Gdyby jednak umieścić białko CD4 na dojrzałych czerwonych krwinkach, które nie mają jądra, HIV miałby poważne kłopoty. Warto dodać, że liczba erytrocytów w organizmie znacznie przewyższa liczbę limfocytów T.

International Water Management Institute opublikował raport, z którego wynika, że 1/3 ludzkości ma problemy z dostępem do wody. Dotychczas uważano, że do takiej sytuacji nie dojdzie przed 2025. David Molden, koordynator raportu Insights from the Comprehensive Assessment of Water Management in Agriculture ostrzega, że należy zmienić podejście do gospodarki wodnej. Traktowanie tego jak zwykłej działalności gospodarczej nie jest rozwiązaniem – mówi. Różnica między wcześniejszymi przewidywaniami, a obecną sytuacją wynika z faktu, że w czasie prognoz opierano się na sytuacji w poszczególnych krajach. Obecnie badano poszczególne obszary zapewniające wodę pitną. Niektóre z nich, jak na przykład basen Rzeki Żółtej w północno-wschodnich Chinach, który zapewnia wyżywienie tego olbrzymiego kraju, jest wykorzystywany do tego stopnia, że nie zapewni już odpowiedniej ilości wody dla większej liczby ludzi ani dla nowych przedsięwzięć gospodarczych. Inne źródła wody, z których czerpią wielkie miasta czy rozwinięte strefy przemysłowe również powoli przestają wystarczać. Zdaniem autorów raportu najtańszym i najbardziej efektywnym źródłem wody dla rolnictwa biednych krajów Azji i Afryki (bo one przede wszystkim cierpią na jej brak), są opady deszczów, a nie sztuczne nawadnianie. Tylko one są w stanie powstrzymać niszczenie przez człowieka równowagi w naturze i pozbawianie dostępu do wody kolejnych obszarów globu. Sztuczne nawadnianie wymaga olbrzymich, wieloletnich inwestycji, a wiele z jego korzyści można uzyskać dzięki odpowiedniemu wykorzystaniu opadów. Przez pięć lat niemal 700 ekspertów pracowało nad sposobem zwiększenia wydajności rolnictwa w Afryce subsaharyjskiej i Azji, czyli tam, gdzie żyje 800 milionów niedożywionych osób. Eksperci uważają, że stosunkowo niewielkimi środkami można dwu- a nawet trzykrotnie zwiększyć plony miejscowego rolnictwa. Dodatkową korzyścią z odpowiednio wykorzystanych opadów będzie mniejsze niszczenie środowiska naturalnego przez człowieka. Obecnie rolnictwo w biednych krajach jest bardzo ekspansywne, gdyż kolejne kawałki ziemi nie nadają się do uprawy, są więc opuszczane i zakładane są nowe pola uprawne. "Jedyne" co trzeba zrobić, by usprawnić rolnictwo, to łapanie jak największej ilości wody z opadów. Uczeni proponują rozpowszechnienie "basenów", które łapałyby deszczówkę, zamontowanie odpowiednich zbiorników tak, by spływająca z dachów domów woda, trafiała właśnie do nich, tworzenie sieci kanałów odprowadzających deszczówkę do zbiorników, wyłapywanie wody spływającej z dróg itp. itd. Ponadto należy zastosować opracowaną w Brazylii metodę wysiewu, która nie wymaga orania ziemi, dzięki czemu grunt lepiej przechowuje wilgoć. Technika taka zdobyła tegoroczną World Food Prizei może być z powodzeniem zastosowana na afrykańskich sawannach. Takie działania uchronią rolników przed krótkotrwałymi suszami, które obecnie często niszczą ich zbiory. Jeśli przez dwa tygodnie w krajach Sahelu nie ma deszczu, plony marnieją. Taka sytuacja zdarza się co 4-5 lat, więc ludzie nie ryzykują i nie opierają obecnie gospodarki na opadach. Nasz pomysł zakłada zgromadzenie odpowiedniej ilości wody, która pozwoli przetrwać suszę – mówi Molden. Jeśli do tego dodamy inne, bardziej odporne rodzaje roślin, nowe techniki siewu, życie miejscowej ludności się poprawi. Przeprowadzone eksperymenty w Beninie wykazały, że miejscowi rolnicy uprawiający bardziej wydajne gatunki ryżu uzyskali wystarczająco dużo dodatkowych pieniędzy, by posłać dzieci do szkoły i zapewnić rodzinie opiekę medyczną. Inwestycja w wodę to pierwszy krok na drodze do wyciągnięcia ludzi z biedy – stwierdził Molden.