Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Na dnie Oceanu Arktycznego odkryto bakterie, które należy uznać za organizmy o najdłuższym cyklu życiowym na Ziemi. Wystarczy powiedzieć, że w ich przypadku okres hibernacji może trwać nawet 100 mln lat.

Zespół doktora Caseya Huberta z Geosciences Group na Newcastle University znalazł mikrorekordzistów przez przypadek, badając aktywność biologiczną w próbkach osadów z dna morskiego w okolicach archipelagu Svalbard. Naukowcy spodziewali się odkryć organizmy, które dobrze funkcjonują w niskich temperaturach i giną przy wyższych. Tymczasem okazało się, że występują 3 szczyty aktywności mikrobiologicznej: w temp. 20, po przekroczeniu 40 i przy ok. 55°C. Brytyjczycy natknęli się więc na nieznaną klasę termofili - organizmów żyjących w środowiskach o skrajnie wysokich temperaturach. Zanim temperatura nie przekroczyła 50°C, bakterie w postaci przetrwalników leżały spokojnie w osadach.

Sekwencjonowanie ujawniło, że termofilne bakterie z Arktyki są spokrewnione z mikrobami z gorących, pozbawionych tlenu środowisk: skorupy oceanicznej i zbiorników ropy naftowej. Na początku września na konferencji Stowarzyszenia Mikrobiologii Ogólnej w Nottingham Hubert wyjaśniał, w jaki sposób, jego zdaniem, ciepłolubne organizmy trafiły do Arktyki. Mianowicie miały one być wyrwane z gorących nisz i przetransportowane przez prądy wznoszące (tzw. upwelling). Teraz pogrzebane w osadach arktycznych spory czekają na wyższe temperatury. Mogą tak czekać przez wiele milionów lat, by potem odbyć długą wędrówkę do cieplejszej warstwy podpowierzchniowej.

Geomikrobiolog John Parkes z Cardiff University sądzi, że pojawienie się termofili w nietypowym dla nich miejscu da się wyjaśnić zupełnie inaczej. Całkowity obieg wody we wszechoceanie trwa ok. miliona lat. Zakopane osady mogą być z łatwością gdzieś "zaszczepione", gdyż ciecz przepływa przez nie w drodze powrotnej na powierzchnię.

Share this post


Link to post
Share on other sites

W rejonie Svalbardu (Spitsbergen) występują ciepłe źródła. Jedno z takich źródeł badałem 38 lat temu we fiordzie Hornsund. O ile dobrze pamiętam, woda miała temperaturę ok. 17°C. I to pomimo tego, że przecież występuje tam wieczna zmarzlina. Temperatura tej wody już na niewielkiej głębokości powinna być znacznie wyższa. Wypływ wody był kilka metrów od brzegu morza. Można sobie zatem wyobrazić, że opisywane w artykule bakterie mogą być wynoszone przez wypływającą w ciepłych źródłach wodę w rejonie Svalbardu - niekoniecznie muszą być przenoszone z wielkich odległości.

j50

Share this post


Link to post
Share on other sites

Można sobie zatem wyobrazić, że opisywane w artykule bakterie mogą być wynoszone przez wypływającą w ciepłych źródłach wodę w rejonie Svalbardu - niekoniecznie muszą być przenoszone z wielkich odległości.

j50

 

Ciekawa teoria, w dodatku chyba najbardziej osadzona w realiach i poparta konkretnymi danymi. Może też w grę wchodzi kilka mechanizmów naraz. Pozostaje czekać na ostateczne rozstrzygnięcia :)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Międzynarodowy zespół naukowy stworzył wielką bazę danych wszystkich znanych genomów bakteryjnych obecnych w mikrobiomie ludzkich jelit. Baza umożliwia specjalistom badanie związków pomiędzy genami bakterii a proteinami i śledzenie ich wpływu na ludzkie zdrowie.
      Bakterie pokrywają nas z zewnątrz i od wewnątrz. Wytwarzają one proteiny, które wpływają na nasz układ trawienny, nasze zdrowie czy podatność na choroby. Bakterie są tak bardzo rozpowszechnione, że prawdopodobnie mamy na sobie więcej komórek bakterii niż komórek własnego ciała. Zrozumienie wpływu bakterii na organizm człowieka wymaga ich wyizolowania i wyhodowania w laboratorium, a następnie zsekwencjonowania ich DNA. Jednak wiele gatunków bakterii żyje w warunkach, których nie potrafimy odtworzyć w laboratoriach.
      Naukowcy, chcąc zdobyć informacje na temat tych gatunków, posługują się metagenomiką. Pobierają próbkę interesującego ich środowiska, w tym przypadku ludzkiego układu pokarmowego, i sekwencjonują DNA z całej próbki. Następnie za pomocą metod obliczeniowych rekonstruują indywidualne genomy tysięcy gatunków w niej obecnych.
      W ubiegłym roku trzy niezależne zespoły naukowe, w tym nasz, zrekonstruowały tysiące genomów z mikrobiomu jelit. Pojawiło się pytanie, czy zespoły te uzyskały porównywalne wyniki i czy można z nich stworzyć spójną bazę danych, mówi Rob Finn z EMBL's European Bioinformatics Institute.
      Naukowcy porównali więc uzyskane wyniki i stworzyli dwie bazy danych: Unified Human Gastrointestinal Genome i Unified Gastrointestinal Protein. Znajduje się w nich 200 000 genomów i 170 milionów sekwencji protein od ponad 4600 gatunków bakterii znalezionych w ludzkim przewodzie pokarmowym.
      Okazuje się, że mikrobiom jelit jest nie zwykle bogaty i bardzo zróżnicowany. Aż 70% wspomnianych gatunków bakterii nigdy nie zostało wyhodowanych w laboratorium, a ich rola w ludzkim organizmie nie jest znana. Najwięcej znalezionych gatunków należy do rzędu Comentemales, który po raz pierwszy został opisany w 2019 roku.
      Tak olbrzymie zróżnicowanie Comentemales było wielkim zaskoczeniem. To pokazuje, jak mało wiemy o mikrobiomie jelitowym. Mamy nadzieję, że nasze dane pozwolą w nadchodzących latach na uzupełnienie luk w wiedzy, mówi Alexancre Almeida z EMBL-EBI.
      Obie imponujące bazy danych są bezpłatnie dostępne. Ich twórcy uważają, że znacznie się one rozrosną, gdy kolejne dane będą napływały z zespołów naukowych na całym świecie. Prawdopodobnie odkryjemy znacznie więcej nieznanych gatunków bakterii, gdy pojawią się dane ze słabo reprezentowanych obszarów, takich jak Ameryka Południowa, Azja czy Afryka. Wciąż niewiele wiemy o zróżnicowaniu bakterii pomiędzy różnymi ludzkimi populacjami, mówi Almeida.
      Niewykluczone, że w przyszłości katalogi będą zawierały nie tylko informacje o bakteriach żyjących w naszych jelitach, ale również na skórze czy w ustach.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Arktyka to jedno z najszybciej ocieplających się miejsc na Ziemi. Wiemy, że ocieplanie się przyspieszają roztapiające się śniegi i lody, że przyczynia się do niego zmiana cyrkulacji atmosferycznej. Jest wiele powodów, dla którego to w Arktyce ocieplenie zachodzi wyjątkowo szybko. Teraz naukowcy uważają, że znaleźli dodatkowy czynnik. A są nim... drzewa.
      Nie tylko zresztą drzewa, ale w ogóle rośliny mogą mieć niespodziewany wpływ na globalne ocieplenie.
      Gdy w atmosferze rośnie ilość dwutlenku węgla, rośliny bardziej wydajnie przeprowadzają fotosyntezę. Bardziej wydajny proces oznacza często mniejsze straty wody, czyli mniejsze parowanie z roślin. Parowanie zaś jest procesem powiązanym z chłodzeniem. Jeśli się ono zmniejsza, otoczenie ogrzewa się. I właśnie na ten proces zwrócili uwagę naukowcy z University of Edinburgh na łamach Nature Communications.
      Dotychczas przegapiano wpływy roślin. To badanie pokazuje wpływ roślinności na ocieplanie się Arktyki w warunkach zwiększonej koncentracji CO2 w atmosferze, mówi współautor badań Jin-Soo Kim.
      Naukowcy wykorzystali modele klimatyczne, w których uwzględnili parowanie z roślin. Modele te wykazały, że wraz z rosnącym poziomem atmosferycznego dwutlenku węgla rośliny na półkuli północnej tracą mniej wody. W wyniku tego procesu poszczególne regiony ocieplają się bardziej niż wynikałoby z samej tylko zmiany klimatu.
      Autorzy badań szacują, że opisany przez nich wpływ roślin jest odpowiedzialny za niemal 10% ocieplenia w Arktyce i nawet 28% ocieplenia na niższych szerokościach półkuli północnej. Podkreślają jednocześnie, że ich szacunki obarczone są sporym marginesem błędu.
      Podczas badań naukowcy wykorzystali 8 modeli i porównali je między sobą. Okazało się, że istnieją spore różnice w uzyskiwanych wynikach dotyczących wpływu roślin na ocieplanie się Arktyki. Może się tak dziać zarówno z powodu sporej niepewności odnośnie reakcji lodu morskiego na ocieplający się klimat jak i z powodu braku zgody w środowisku naukowym odnośnie wpływu zwiększonej koncentracji CO2 na rośliny. Z jednej strony gdy mamy więcej dwutlenku węgla w atmosferze, rośliny nie muszą tak szeroko otwierać aparatów szparkowych, więc tracą mniej wody. Z drugiej strony CO2 może czasem przyspieszać wzrost roślin. A jeśli roślin jest więcej, to mamy i większe parowanie. Te oba zjawiska – większy wzrost roślin i mniejsze rozwarcie aparatów szparkowych – mogą mieć przeciwny wpływ na lokalne temperatury.
      Omawiane tutaj badanie sugeruje jednak, że silniejszy jest wpływ zmian w otwarciu aparatów szparkowych. W wielu ekosystemach nie obserwujemy takiego wzrostu roślin, jaki naiwnie założyliśmy myśląc o wzroście stężenia CO2, mówi doktor Leander Anderegg z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley.

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

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Topnienie arktycznego lodu sprzyja powstawaniu nowych trans przenoszenia (transmisji) śmiertelnych wirusów między ssakami morskimi z różnych, niepołączonych dotąd, regionów.
      Badania rozpoczęły się od stwierdzenia, że wirus nosówki PDV (ang. phocine distemper virus), który najpierw dziesiątkował atlantyckie foki, niewiele później pojawił się u wydr morskich z Alaski. Wtedy naukowcy zaczęli się zastanawiać, czy zmniejszenie pokrywy lodowej nie zwiększa kontaktu między arktycznymi i subarktycznymi ssakami morskimi, co z kolei sprzyja transmisji wirusów przez Ocean Arktyczny.
      Autorzy publikacji z pisma Scientific Reports wyjaśniają, że wirus PDV, który odpowiada za śmierć tysięcy fok zwyczajnych Phoca vitulina vitulina w Atlantyku Północnym w 2002 r., w 2004 r. został zidentyfikowany u wydr morskich Enhydra lutris kenyoni z Alaski.
      Warto dodać, że w 1988 r. PDV został wskazany jako przyczyna zgonu 18 tys. fok zwyczajnych i 300 fok szarych wzdłuż północnego wybrzeża Europy. W Pacyfiku Północnym wirus nie został potwierdzony aż do wspomnianego wyżej przypadku wydr morskich z 2004 r.
      Topnienie lodu morskiego sprawia, że zwierzęta zaczynają żerować w nowych habitatach. Zanik fizycznych barier otwiera im nowe szlaki wędrówek. Gdy zwierzęta przemieszczają się i wchodzą w kontakt z innymi gatunkami, oznacza to ryzyko wprowadzenia i transmisji nowych chorób zakaźnych. Potencjalne skutki [tego zjawiska] mogą być opłakane - podkreśla Tracey Goldstein ze Szkoły Weterynarii Uniwersytetu Kalifornijskiego w Davis.
      Naukowcy przyglądali się wzorcom przemieszczania, a także ekspozycji i zakażaniu PDV w latach 2001-1016. Próbkowano fokowąsy brodate, kajguliki pręgowane, foki plamiste, nerpy obrączkowane, koticzaki niedźwiedziowate, uchatki grzywiaste i wydry morskie (E. lutris kenyoni) żyjące na terenach od południowo-wschodniej Alaski po Rosję, wzdłuż Aleutów i Mórz Beringa, Czukockiego oraz Beauforta. Naukowcy pobierali zwierzętom krew i wymazy z nosa. Do badań zbierano też krew i tkanki zwierząt, które zostały upolowane albo uległy strandingowi.
      Poza tym zespół przyglądał się lodowi morskiemu z Oceanu Arktycznego i szlakom wiodącym przez otwarte wody z północnego Atlantyku do północnego Pacyfiku.
      Okazało się, że masywne ekspozycja oraz infekowanie PDV na terenie północnego Pacyfiku rozpoczęły się w 2003 r. Drugi pik ekspozycji i zakażeń wystąpił w 2009 r. Piki współwystępowały ze spadkiem zakresu arktycznego lodu morskiego.
      Ponieważ trend topnienia się utrzymuje, szanse, by ten i inne wirusy przemieściły się między północnym Atlantykiem i Pacyfikiem, mogły wzrosnąć - podsumowuje dr Elizabeth VanWormer.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Arktyka doświadcza bezprecedensowych pożarów. Od początku czerwca na Syberii, Grenlandii, Alasce i w Kanadzie zanotowano ponad 100 wielkich pożarów. W samym tylko czerwcu w wyniku tych pożarów do atmosfery trafiło 50 000 000 ton dwutlenku węgla, to tyle ile emituje Szwecja w ciągu całego roku. To więcej, niż we wszystkich czerwcach z lat 2010–2018 łącznie.
      Mark Parrington z Copernicus Atmosphere Monitoring Service informuje, że skala oraz intensywność pożarów w Arktyce są niezwykłe i bezprecedensowe. Uczony wyjaśnia, że średnie temperatury w Arktyce rosną znacznie szybciej niż średnia światowa, zmiany klimatyczne spowodowały, że mamy do czynienia z większą ilością coraz bardziej gwałtownych burz, więc częściej dochodzi do pożarów, a wyższe temperatury i susza tylko wspomagają cały proces.
      Pożary w Arktyce trwają znacznie dłużej niż zwykłe pożary lasów. Dzieje się tak, gdyż w Arktyce płoną torfowiska, a te zawierają duże ilości węgla. Normalnie torfowiska zapobiegają rozwojowi pożarów, gdyż są wilgotne. Jednak wskutek ocieplenia klimatu arktyczne torfowiska wysychają i stają się wysoce łatwopalne, a gdy zapłoną, palą się znacznie dłużej niż lasy. Mogą tlić się całymi miesiącami. To płoną olbrzymie składy węgla, który bardzo długo się odkładał. Pożary prowadzą do emisji gazów cieplarnianych, które dodatkowo napędzają globalne ocieplenie, co będzie prowadziło do kolejnych pożarów, ostrzega Thomas Smith, geograf z London School of Economics.
      Co prawda Arktyka jest słabo zaludniona, jednak długotrwałe pożary w połączeniu z wiatrem mogą oznaczać, że dym przemieści się tysiące kilometrów i pokryje gęściej zaludnione tereny. Już w tej chwili szacuje się, że dym z pożarów na Syberii pokrywa 4,5 miliona kilometrów kwadratowych.
      Pojawia się coraz silniejsze sprzężenie zwrotne. Nie dość, że pożary emitują olbrzymie ilości gazów cieplarnianych do atmosfery, to w jeszcze dodatkowy sposób przyczyniają się do ogrzewania Arktyki. Otóż opadające na śnieg i lód cząstki pyłów i sadzy powodują, że absorbują one więcej światła słonecznego, szybciej się ogrzewają i szybciej topnieją, odsłaniając ciemną glebę i powierzchnię wody, które absorbują jeszcze więcej energii słonecznej.
       


      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...