Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Gdy jesienią liście zaczynają żółknąć, szrotówek białaczek (Phyllonorycter blancardella) wykonuje swego rodzaju reanimację. Dzięki bakteriom z rodzaju Wolbachia larwy motyla mają się świetnie na zielonych, czyli prowadzących fotosyntezę połaciach, podczas gdy reszta drzewa przeszła już ogałacającą metamorfozę zmian pór roku.

Szrotówki należą do owadów minujących, które drążą korytarze w liściach lub młodych pędach. Podobnie jak ssaki, wchodzą w symbiozę z bakteriami, pomagającymi im w trawieniu rozmaitych substancji. Często mikroby są przekazywane z pokolenia na pokolenie. Udowodniono także, że u owadów endosymbionty "opracowują" nowe metody obrony dla swoich łaskawych gospodarzy. Ekolog David Giron z Université François Rabelais w Tours z podziwem przygląda się tym organizmom.

Wg Francuza, Wolbachia mogą wpływać na metabolizm roślin. Niektóre bakterie, w tym one, mają bowiem gen występujący także u przedstawicieli flory, który pobudza komórki roślinne do produkcji hormonów zwanych cytokininami. To niezwykle istotne, ponieważ związki te opóźniają śmierć komórkową.

By sprawdzić, czy Wolbachia mają coś wspólnego z powstawaniem wysepek zieleni pośród morza żółtych liści, zespół Girona podał "doustnie" niektórym samicom antybiotyki. W ten sposób uśmiercono bakteryjnych współpracowników motyli. Samice złożyły później jaja na liściach jabłoni. Okazało się, że larwy samic z grupy kontrolnej (niepotraktowanej lekami) były w stanie doprowadzić do zachowania fotosyntetyzujących liści, lecz reszcie się ta sztuczka nie udawała. Bez bakterii nie masz zielonej wysepki, a jeśli jej nie masz, giniesz – podsumowuje Giron.

Na razie biolodzy nie wiedzą, czy Wolbachia same wytwarzają cytokininy, czy też w grę wchodzi inny mechanizm. Tak czy siak daje to motylom dodatkowy miesiąc na rozmnożenie i wzrost.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Wiele z informacji dotyczących spadku populacji owadów pochodzi z europejskich programów monitoringu. Niedawno zresztą pisaliśmy o alarmujących danych z Niemiec.
      Tyson Wepprich i jego koledzy z Oregon State University postanowili sprawdzić, czy podobne wzorce zanikania owadów występują też w USA. Aby się o tym przekonać zwrócono się do organizacji Ohio Lepidopterists, której członkowie od ponad 20 lat co tydzień odnotowują informacje o zauważonych przez siebie motylach.
      Przeanalizowaliśmy te dane i oceniliśmy trendy dla 81 gatunków motyli. Odkryliśmy, że populacja większości z nich zanika. Ogólna liczba motyli spadła w tym czasie o 33%, mówi Wepprich.
      Naukowcy zauważyli, że wraz ze wzrostem temperatury gatunki z południa przenoszą się bardziej na północ, a ich populacje rosną. Z kolei liczebność gatunków północnych spada. Owady są bardzo wrażliwe na temperaturę, a obserwowane zmiany wskazują, że jest do odpowiedź na zmiany klimatyczne, mówi Wepprich. Uczeni zaobserwowali, że spada liczebność nie tylko najrzadszych i najbardziej wrażliwych gatunków. Zdziwiło mnie, gdy zauważyłem, że zmniejsza się też liczebność popularnych gatunków dobrze dostosowanych do życia w środowisku zdominowanym przez ludzi, zarówno w obszarach rolniczych jak i miejskich, stwierdza uczony.
      Naukowcy uważają, że, oprócz zmian klimatycznych, do spadku liczebności motyli przyczynia się coraz większa fragmentacja ich habitatów oraz działalność rolnicza. Zauważyli też, że niektóre gatunki przystosowały się do zmian. W Ohio gatunek Erynnis baptisae zaczął korzystać z cieciorki pstrej. To roślina, która tutaj naturalnie nie występuje, ale jest powszechnie siana na poboczach dróg w celu ochrony ich przed erozją. Dzięki temu populacja Erynnis baptisae zwiększyła się trzykrotnie w ciągu ostatnich 20 lat.
      Ohio Lepidopterists prowadzą jeden z najszerzej zakrojonych w USA programów monitoringu motyli. Zgromadzone przez tych amatorów dane okazują się więc równie cenne, co informacje zebrane przez amatorów z Krefeld.
      Naukowcy zauważają, że dzięki takim grupom amatorów dysponujemy istotnymi danymi, dzięki którym możemy obecnie obserwować trendy niewidoczne w krótkim terminie.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Rośliny zamieniają światło słoneczne w energię za pomocą procesu fotosyntezy. Jednak proces ten jest obarczony poważnym błędem, który spowodował, że w roślinach wyewoluowało fotooddychanie. To kosztowny energetycznie proces, który znacząco zmniejsza potencjał wzrostu roślin. Naukowcy z University of Illinois i Departamentu Rolnictwa USA poinformowali na łamach Science, że udało im się tak poprawić proces fotooddychania, iż zwiększyli plony o 40%.
      Dzięki temu plony na samym tylko Środkowym Zachodzie USA mogłyby zwiększyć się tak, że można by wyżywić dodatkowo 200 milionów ludzi, mówi główny autor badań, profesor Donald Ort. Jeśli uda się w ten sposób tylko częściowo zwiększyć plony roślin uprawnych, to będziemy w stanie zaspokoić zapotrzebowanie na wyżywienie w XXI wieku. Gwałtownie ono rośnie w związku z rosnącą liczbą ludności oraz coraz większą kalorycznością diety, dodaje uczony.
      Przełomowe badnia to część międzynarodowego projektu badawczego o nazwie Realizing Increased Photosynthetic Efficency (RIPE), który jej finansowany przez Fundację Billa i Melindy Gatesów, Foundation for Food and Agricultural Research oraz brytyjski Departament Rozwoju Międzynarodowego.
      W procesie fotosyntezy wykorzystywany jest najbardziej na świecie rozpowszechniona proteina, enzym Rubisco. Wraz ze światłem słonecznym jest on wykorzystywany do zamiany dwutlenku węgla i wody w cukry odżywiające rośliny. Z czasem Rubisco padł ofiarą własnego sukcesu, doprowadzając do pojawienia się atmosfery bogatej w tlen. Enzym nie jest w stanie idealnie odróżnić molekuły dwutlenku węgla od molekuły tlenu i w 20% przypadków pobiera tlen zamiast CO2. W efekcie w roślinie powstaje toksyczny związek, który musi być usuwany za pomocą fotooddychania.
      Fotooddychanie to przeciwieństwo fotosyntezy, mówi inny z autorów badań, biolog molekularny Paul South. Pozbawia ono roślinę cennej energii i zasobów, które mogłaby zainwestować w fotosyntezę i we własnych wzrost.
      Fotooddychanie przebiega złożoną drogą przez trzy elementy roślin: choroplasty, peroksysomy i mitochondria. Amerykańscy naukowcy stworzyli alternatywną drogę dla procesu oddychania, dzięki czemu znacząco go uprościli, dzięki czemu roślina oszczędza tak duże ilości energii, że jej plony rosną o 40%. Po raz pierwszy w historii udało się manipulować fotooddychaniem tak, że doszło do zwiększenia plonów upraw prowadzonych w normalnych, a nie laboratoryjnych, warunkach.
      Tak jak Kanał Panamski był wielkim osiągnięciem inżynieryjnym, który zwiększył efektywność światowego handlu, tak skrócenie drogi procesu fotooddychania to wielkie osiągnięcie inżynierii roślin, które pozwala na znaczące zwiększenie efektywności fotosyntezy, mówi dyrektor RIPE, Stephen Long.
      Zespół naukowy, za pomocą odpowiednich zmian w genach i ich promotorach, opracował trzy alternatywne drogi fotooddychania. Następnie zaimplementował je w 1700 roślinach, które poddał testom polowym, by wybrać te, które będą sobie najlepiej radziły.
      Po dwóch latach wielokrotnie powtarzanych studiów polowych powstała metoda, dzięki której rośliny rosły szybciej, były wyższe, wytwarzały około 40% więcej biomasy.
      Badania były prowadzone na tytoniu, który jest idealnym modelem do badań nad roślinami, gdyż łatwo poddaje się modyfikacjom i testom. Teraz uczeni przekładają wyniki uzyskane na tytoniu na bardziej przydatne rośliny, takie jak soja, ryż, ziemniaki, pomidory, bakłażany i wspięga wężowata.
      W miarę ocieplania się klimatu Rubisco ma coraz większe problemy z odróżnieniem tlenu od dwutlenku węgla, co powoduje coraz większe fotooddychanie. Naszym celem jest stworzenie lepszych roślin, które poradzą sobie z ociepleniem teraz i w przyszłości oraz wyposażenie rolników w technologie potrzebne do wykarmienia świata, mówi Amanda Cavanagh.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Należąca do rodziny babkowatych Philcoxia minensis używa podziemnych lepkich minilistków do chwytania niczego niepodejrzewających nicieni. Już wcześniej na liściach znajdowano ziarna piasku i szczątki nicieni, ale dopiero Rafael Silva Oliveira z Universidade Estadual de Campinas dowiódł, że fragmenty ciał bezkręgowców nie znalazły się tu przez przypadek, ale w wyniku prowadzonego przez roślinę drapieżnego trybu życia.
      Listki są tak drobne, że ich średnica nie przekracza 1,5 mm. Brazylijczycy umieścili P. minensis w glebie z nicieniami zawierającymi rzadki azot-15 (15N). Okazało się, że liście chwytające nicienie szybko absorbowały izotop. W ciągu doby trafiło do nich 5%, a po 2 dniach aż 15% N15. Naukowcy zauważyli, że liście pokrywa enzym fosfataza, który pomaga w szybkim rozkładaniu tkanek upolowanych bezkręgowców (sugeruje to, że roślina sama trawi zdobycz).
      Choć wydaje się, że chowanie pod ziemią mogących prowadzić fotosyntezę liści nie ma zbyt dużego sensu, jest dokładnie na odwrót. P. minensis występuje na skalistym podłożu i nie przesunie się, żeby dostać się do wody czy składników odżywczych, uzyskanie pokarmu drogą polowania wydaje się więc rozsądne.
      Rafael Silva Oliveira podejrzewał, że P. minensis jest drapieżna, ponieważ jej morfologia i habitat przypominały budowę i miejsce występowania innych roślin mięsożernych. Mimo podobieństw mogło jednak być tak, że roślina zastawia na nicienie pułapki nie po to, by się nimi pożywić, ale by doprowadzając do ich rozkładu przez mikroorganizmy, wzbogacić glebę.
      P. minensis występuje wyłącznie na dobrze oświetlonych, ubogich w składniki odżywcze glebach regionu Cerrado, będącego jednym z 34 światowych ośrodków bioróżnorodności. Wiele listków, pokrytych wydzielanym przez gruczoły lepkim śluzem, znajduje się pod powierzchnią płytkiej warstwy białego piasku, co zaintrygowało przyjaciela Oliveiry, który niezwłocznie powiadomił o swoim spostrzeżeniu pracującego w São Paulo kolegę.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Plagą współczesnych miast są komary, a nawet z luksusowego hotelu można wyjechać ze śladami ugryzień pluskiew. Ludzie, którzy w środkowej epoce kamienia zamieszkiwali jaskinię Sibudu na rzece Tongati, nie mieli tego problemu. Po aktywnie spędzonym dniu zasypiali na materacu z ubitych łodyg i liści turzycowatych oraz sitowatych, na których leżała cienka warstwa liści zimozielonej rośliny z rodzaju Cryptocarya. Cryptocarya woodii zawiera związki owado- i larwobójcze, można więc było spać bez przeszkód.
      Pracami międzynarodowego zespołu archeologów kierowała prof. Lyn Wadley z University of the Witwatersrand w Johannesburgu. Pozostałości prehistorycznych materaców odkryto w co najmniej 15 warstwach, których wiek wynosił od 38 do 77 tys. lat. Warstwa ubitych roślin miała ok. centymetra grubości, a powierzchnia materaca od 1 do 2 metrów kwadratowych.
      Szczególnie dobrze zachowało się najstarsze posłanie. Składa się ono ze skamieniałych roślin jednoliściennych, pokrytych prześcieradłem z C. woodii. Liście tego drzewa zawierają insektycydy, dlatego doskonale nadawały się do odstraszania komarów.
      Mieszkańcy schroniska skalnego mogli zbierać turzyce i sitowate na brzegu rzeki Tongati [...] i kłaść rośliny na podłodze. Posłanie nie służyło zapewne tylko do spania, ale stanowiło również wygodne miejsce do pracy - tłumaczy Wadley.
      Christopher Miller, geoarcheolog z Uniwersytetu w Tybindze, podkreśla, że analizy mikroskopowe wykazały, że materace były wielokrotnie odnawiane. Stwierdzono, że 73 tys. lat temu lokatorzy Sibudu zaczęli regularnie spalać posłania po wykorzystaniu. Zapewnie chcieli w ten sposób usunąć szkodniki, sprawiając, że schronisko cały czas nadawało się do zamieszkania.
      Mniej więcej 58 tys. lat temu wzrosła liczba ognisk i kupek popiołu (m.in. po spalanych materacach), co świadczy o zintensyfikowaniu osadnictwa. Archeolodzy uważają, że może to mieć związek ze zmianami demograficznymi na Czarnym Lądzie w tym okresie. Ok. 50 tys. lat temu człowiek współczesny migrował z Afryki.
      Wadley od lat prowadzi wykopaliska w Sibudu. Warto przypomnieć, że przed 2 laty jej zespół odkrył pozostałości prehistorycznego superglue. Nasi przodkowie zauważyli, że klej z domieszką ochry jest trwalszy - nie kruszy się - od wersji produkowanej wyłącznie z żywicy akacji Acacia karroo.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Profesor Iain Stewart z Uniwersytetu w Plymouth zamierza w przyszłym tygodniu w nietypowy sposób uświadomić ludziom znaczenie fotosyntezy. Naukowiec zostanie zamknięty na 2 dni w nieprzepuszczającym powietrza kontenerze z pleksi. Razem z nim trafi tam 160 roślin (30 dużych i 130 mniejszych), które dla siebie wytworzą glukozę, a dla mieszkającego z nimi człowieka tlen.
      Na miejsce przeprowadzenia eksperymentu wybrano ogród botaniczny Eden Project, który znajduje się w odległości 3 km od St Austell w Kornwalii. Kontener o wymiarach 2x6x2,5 m wypełnią rośliny, o których wiadomo, że produkują dużo tlenu, np. miskanty, bananowce czy kukurydza zwyczajna.
      Przedsięwzięcie jest nieco ryzykowne z kilku względów. Po pierwsze, w XVIII w. wykazano, że w opisanych warunkach przeżyje mysz, ale człowiek nie brał jeszcze udziału w takich testach. Po drugie, w kontenerze będzie tylko tyle roślin, aby wytworzyć minimalną konieczną do przeżycia ilość tlenu. Po trzecie wreszcie, przed zamknięciem śmiałka zawartość tlenu w kontenerze zostanie obniżona o połowę (z 21 do 12%), dlatego jego los będzie zależał od umiejętności wykorzystania przez rośliny substratów w postaci wydychanego przez profesora dwutlenku węgla i niewielkich ilości pary wodnej. Gdy pozostanie 12% tlenu, naukowcy zamierzają włączyć silne żarówki.
      Stewart nie będzie, oczywiście, pozostawiony sam sobie. Stężenie tlenu w kontenerze skontrolują czujniki. Budowa pomieszczenia rozpoczęła się 8 września. Rośliny, które do niego trafią, były już od 3 miesięcy hodowane przez doktora Alistaira Griffithsa z Eden Project. Trzymamy kciuki za powodzenie misji!
×
×
  • Create New...