Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Gdy kończy się przepoczwarzenie, wyłaniający się z kokonu trzmiel jest bardzo głodny. Jego pierwszym pokarmem są odchody innych trzmieli. Dzięki nim owad zdobywa bakterie wspomagające układ odpornościowy w walce z pasożytami (Proceedings of the National Academy of Science).

W kokonie larwa jest sterylizowana, dlatego owad doskonały rozpoczyna życie bez naturalnej bakteryjnej ochrony. Hauke Koch i Paul Schmid-Hempel z Instytutu Technologii Federacji Szwajcarskiej podkreślają, że bakterie jelitowe pozyskane w wyniku zjedzenia czyichś odchodów działają jak przenoszony układ odpornościowy.

Bakterie jelitowe chronią trzmiele przed pasożytem Crithidia bombi. Koprofagia pozwala na szybkie przekazywanie środków do walki z nim w obrębie kolonii.

C. bombi jest świdrowcem. Prawdopodobnie pochodzi z Europy. Po raz pierwszy spotkano się z nim w Kanadzie w latach 70. ubiegłego wieku. Infekcja ma wpływ zarówno na poszczególne osobniki, jak i całą kolonię: zarażone robotnice zbierają np. mniej pyłku.

Koch i Schmid-Hempel zauważyli, że gdy trzmiele są hodowane w sterylnym środowisku i nie mogą zjeść odchodów, częściej cierpią na parazytozy. Podczas badań na dzikich populacjach Szwajcarzy stwierdzili, że przed C. bombi najlepiej chronią Betaproteobacteria i owady, w których jelitach jest najwięcej tych mikroorganizmów, są wolne od pasożytów.

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
      Czy urbanizacja napędza ewolucję trzmieli? Nowe badanie niemieckich naukowców sugeruje, że tak. Autorzy publikacji z pisma Evolutionary Applications dowodzą, że w miastach trzmiele są większe, a przez to bardziej produktywne. Różnice w gabarytach mogą zaś być spowodowane rosnącą fragmentacją habitatu w miastach.
      W ciągu ostatnich 200 lat habitat trzmieli i innych owadów bardzo się zmienił. Obecnie z mniejszym prawdopodobieństwem żyją one na obszarach wiejskich, a z większym są otoczone drogami i betonowymi ścianami.
      Życie w mieście może mieć dla trzmieli plusy i minusy. Z jednej strony ogrody i balkony, działki, ogrody botaniczne i miejskie parki stanowią bogate źródło pokarmu. Z drugiej strony miasta są znacząco cieplejsze niż okoliczne obszary wiejskie. A to może stanowić dla trzmieli wyzwanie - tłumaczy dr Panagiotis Theodorou z Uniwersytetu Marcina Lutra w Halle i Wittenberdze (MLU).
      Zespół biologów z MLU postanowił sprawdzić, czy urbanizacja wiąże się ze zmianami wielkości ciała trzmieli, a jeśli tak, to jak się to ma do ich zdolności zapylania. Naukowcy schwytali w 9 niemieckich miastach (Berlinie, Poczdamie, Brunszwiku, Getyndze, Jenie, Dreźnie, Lipsku, Chemnitz i Halle) i ich okolicach ponad 1800 trzmieli. Zapylanie we wszystkich lokalizacjach oceniali za pomocą doniczkowej koniczyny łąkowej (Trifolium pratense).
      Naukowcy skupili się na 3 gatunkach trzmieli: trzmielu kamienniku (Bombus lapidarius), trzmielu rudym (Bombus pascuorum) i trzmielu ziemnym (Bombus terrestris). Mierzyli wszystkie złapane osobniki i zliczali nasiona wyprodukowane przez koniczyny. Nasze wyniki pokazują, że w porównaniu do owadów wiejskich, trzmiele z bardziej pofragmentowanych miejskich habitatów były o ok. 4% większe - opowiada dr Antonella Soro.
      Wielkość ciała wiąże się z metabolizmem, wykorzystaniem przestrzeni czy rozprzestrzenieniem się. Większe trzmiele mogą lepiej widzieć, mają większy mózg, a także osiągają lepsze rezultaty w uczeniu i zapamiętywaniu. Są również rzadziej atakowane przez drapieżniki i mogą pokonywać większe odległości, co daje korzyści w pofragmentowanym miejskim habitacie, takim jak np. miejski. Dodatkowo większe trzmiele odwiedzają podczas jednego lotu więcej kwiatów i są w stanie osadzić na znamieniu więcej ziaren pyłku. Dzięki temu są lepszymi zapylaczami - podkreśla Soro. To może stanowić wyjaśnienie udokumentowanego przez badaczy dodatniego związku między rozmiarami ciała a zapylaniem.
      Zespół wskazuje na istotność dalszych badań nad odpowiedziami ewolucyjnymi pszczół na urbanizację. Dzięki temu będzie można poprawić działania urbanistyczne.

      « powrót do artykułu
    • 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
      Gdy brakuje pyłku, trzmiele uszkadzają liście roślin, co przyspiesza powstawanie kwiatów - odkryli naukowcy z Politechniki Federalnej w Zurychu.
      Gdy przez wysokie temperatury kwitnienie występuje wcześniej niż zwykle, może się zaburzyć mutualistyczny związek między roślinami a zapylaczami. Ostatnio jednak prof. Consuelo De Moraes i Mark Mescher odkryli, że pewne zachowanie trzmieli może pomóc przezwyciężyć te wyzwania, ułatwiając koordynację między owadami a zapylanymi przez nie roślinami.
      Okazuje się, że robotnice trzmieli robią dziurki w liściach roślin, które jeszcze nie kwitły. Uszkodzenie stymuluje produkcję nowych kwiatów, które pojawiają się wcześniej niż na roślinach niepoddanych temu zabiegowi. W artykule opublikowanym na łamach Science napisano, że zabieg "dziurkowania" stosują co najmniej 3 gatunki trzmieli.
      Wcześniejsze badania pokazały, że różne rodzaje stresu mogą skłaniać rośliny do kwitnienia, ale rola przyspieszających powstawanie kwiatów trzmielich uszkodzeń była dla nas czymś nieoczekiwanym - podkreśla Mescher.
      Biolodzy po raz pierwszy zauważyli to zachowanie podczas innych eksperymentów, realizowanych przez Foteini Pashalidou; zapylacze przebijały liście testowych roślin w szklarni. Analizując tę kwestię, odkryliśmy, że inni również zaobserwowali to zachowanie, ale dotąd nikt nie dociekał, co właściwie trzmiele robią roślinom ani nie wspominał, jaki ma to wpływ na powstawanie kwiatów.
      Podążając dalej tym tropem, Szwajcarzy obmyślili całą serię eksperymentów. Część przeprowadzono w laboratorium, a część w terenie.
      W oparciu o testy laboratoryjne naukowcy byli w stanie wykazać, że tendencja do nacinania liści silnie koreluje z ilością pyłku do zebrania. Trzmiele częściej uszkadzają liście, gdy mogą pozyskać małą ilość pyłku lub gdy pyłku w ogóle nie ma. Stwierdzono także, że uszkodzenia liści mają ogromny wpływ na czasowanie kwitnienia u 2 różnych gatunków roślin. Pomidory z "przedziurkowanymi" przez trzmiele liśćmi kwitły do 30 dni wcześniej niż pomidory nieuszkodzone, a gorczyca czarna (Brassica nigra) ok. 14 dni wcześniej.
      De Moraes podejrzewa, że etap rozwojowy, na którym roślina się znajduje, gdy zostanie uszkodzona przez trzmiela, może mieć wpływ na stopień przyspieszenia kwitnienia. Kwestia ta zostanie zbadana w ramach przyszłych badań.
      Akademicy próbowali ręcznie odtworzyć wzorce uszkodzeń powodowanych przez trzmiele i zobaczyć, czy uda im się zreplikować wpływ na czas kwitnienia. Okazało się, że choć manipulacja prowadziła do pewnego przyspieszenia kwitnienia u obu gatunków roślin, efekt zdecydowanie nie był tak silny, jak przy działaniach trzmieli (w przypadku pomidorów nic się nie stało, a w przypadku gorczycy efekt był co najwyżej umiarkowany). Na tej podstawie De Moraes zaczęła przypuszczać, że w grę wchodzą np. wskazówki chemiczne. Może chodzi o to, a może nasze uszkodzenia za słabo przypominały działania trzmieli. Jej zespół pracuje obecnie m.in. nad mechanizmami molekularnymi, zaangażowanymi w reakcję roślin na uszkodzenia przez trzmiele.
      Dziurkowanie liści udało się zaobserwować również w bardziej naturalnych warunkach. Doktorantka Harriet Lambert prowadziła badania na dachach dwóch budynków politechniki. Ponownie okazało się, że głodne trzmiele często uszkadzały liście niekwitnących roślin. Gdy jednak naukowcy zwiększali dostępność kwiatów, częstość tego zachowania spadała.
      Co ważne, zachowują się tak nie tylko trzmiele ziemne (Bombus terrestris) z eksperymentalnych kolonii badaczy. Dzięki szczęśliwemu zbiegowi okoliczności testy w terenie przyciągnęły 2 inne gatunki trzmieli: trzmiele kamienniki i gajowe (B. lapidarius i B. lucorum). One także robiły dziurki w liściach.
      Pszczoły miodne nie zachowują się w ten sposób. Wydawały się one całkowicie ignorować niekwitnące rośliny.
      Trzmiele mogły wynaleźć sposób radzenia sobie z lokalnymi niedoborami pyłku, a łąki są pełne innych zapylaczy, które mogą skorzystać na pomysłowości trzmieli - cieszy się De Moraes.
       


      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Immunolodzy z Polskiej Akademii Nauk wydali zalecenia na czas epidemii koronawirusa. Naukowcy podkreślają, że nie istnieją żadne leki i preparaty, które mógłby wzmocnić odporność i uchronić nas przed zakażeniem. Możemy jednak postępować tak, by nie osłabiać swojego układu odpornościowego.
      Człowiek dysponuje układem odpornościowym, który może skutecznie nas chronić przed wirusami. Należy podkreślić, że odpowiedź immunologiczna zaczyna się rozwijać dopiero po kontakcie z fragmentami (zwanymi antygenami) wirusa. Przed wniknięciem wirusów do organizmu człowieka liczba komórek układu odpornościowego (limfocytów) w krwiobiegu, jest niewystarczająca i, na dodatek, limfocyty te nie są jeszcze gotowe do obrony, czytamy w komunikacie PAN.
      Należy podkreślić, iż nie istnieją żadne leki, które mogłyby wzmocnić odporność człowieka i uchronić go przed zakażeniem. Wszelkie preparaty witaminowe, mieszanki minerałów i witamin, naturalne wyciągi roślinne i zwierzęce, a w szczególności preparaty homeopatyczne, które przedstawiane są jako „wzmacniacze odporności”, nie mają żadnego znaczenia dla rozwoju odporności przeciwzakaźnej. Nigdy nie wykazano ich działania wspomagającego pracę układu odpornościowego, a ich reklamowanie jako preparatów wzmacniających odporność jest zwykłym oszustwem.
      Możemy jednak podjąć proste działania, by nie osłabić naszego układu odpornościowego. Czynniki, które osłabiają funkcjonowanie układu odpornościowego i których należy unikać: nadmierne i długotrwałe spożywanie alkoholu, palenie tytoniu, przyjmowanie narkotyków, przewlekły deficyt snu, nieprawidłowe odżywianie się (niedożywienie, awitaminoza, ale również patologiczna otyłość), brak wysiłku fizycznego.
      Jednocześnie profesorowie Dominika Nowis i Jakub Gołąb z Warszawskiego Uniwersytetu Medycznego zalecają m.in. unikanie kontaktu z dzikimi zwierzętami, przejście na dietę roślinną, a w szczególności unikanie spożywania surowego mięsa i mleka.

      « 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
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...