Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Grzyby i bakterie mogą zmieniać organizację gleby (porowatość), tak by pochłaniała więcej wody i węgla. Artykuł na ten temat ukazał się właśnie w piśmie Interface.

Gdy przyjrzymy się glebie pozbawionej organizmów żywych, struktura jest dość przypadkowa. Życie wprowadza w niej ład i porządek. Bakterie i grzyby wdrażają nieco feng shui i rearanżują cząstki gleby - opowiada prof. Iain Young z Uniwersytetu Nowej Anglii. Nic więc dziwnego, że Australijczyk uznaje glebę za najbardziej złożony biomateriał na Ziemi. Dlaczego? Powodów jest kilka. Po pierwsze, liczba organizmów w garści gleby przewyższa liczbę ludzi, którzy kiedykolwiek zamieszkiwali naszą planetę. Po drugie, życie z gleby definiuje jej funkcje i właściwości.

Naukowcy już od jakiegoś czasu wiedzieli, że mikroorganizmy glebowe wydzielają klejopodobną substancję, która wiąże tworzące ją cząstki. Stąd przypuszczenie zespołu Younga, że mikroorganizmy poprawiają porowatość gleby, usprawniając przepływ wody oraz różnych gazów, w tym dwutlenku węgla i tlenu. Studium przebiegało 2-etapowo. Zaczęło się od modelu komputerowego, potem przyszedł czas na właściwy eksperyment.

Do porównania porów w wyjałowionej glebie i glebie z mikroorganizmami Australijczycy wykorzystali mikrotomografię rentgenowską. Okazało się, że zwłaszcza grzyby zwiększały porowatość gleby. Porów nie tylko było więcej, stały się też bardziej uporządkowane i połączone. Strzępki grzybów pełniły funkcje stabilizujące, a bakterie wydzielały surfaktanty zmniejszające napięcie powierzchniowe. Dzięki zakrojonej na szeroką skalę współpracy roślinom łatwiej pobierało się z ziemi wodę.

W tym roku ukazała się książka Iaina Younga i Karla Ritza pt. Architektura i biologia gleby: życie w wewnętrznej przestrzeni. Prawdziwe kompendium wiedzy dla zainteresowanych tą tematyką.

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
      Ponad połowa największych jezior na świecie traci wodę, wynika z badań przeprowadzonych przez międzynarodowy zespół naukowy z USA, Francji i Arabii Saudyjskiej. Przyczynami tego stanu rzeczy są głównie globalne ocieplenie oraz niezrównoważona konsumpcja przez człowieka. Jednak, jak zauważają autorzy badań, dzięki opracowanej przez nich nowej metodzie szacunku zasobów wody, trendów oraz przyczyn jej ubywania, można dostarczyć osobom odpowiedzialnym za zarządzanie informacji, pozwalającymi na lepszą ochronę krytycznych źródeł wody.
      Przeprowadziliśmy pierwsze wszechstronne badania trendów oraz przyczyn zmian ilości wody w światowych jeziorach, wykorzystując w tym celu satelity oraz modele obliczeniowe, mówi główny autor badań, Fangfang Yao z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Boulder (CU Boulder). Mamy dość dobre informacje o słynnych jeziorach, jak Morze Kaspijskie, Jezioro Aralskie czy Salton Sea, jeśli jednak chcemy dokonać szacunków w skali globalnej, potrzebujemy wiarygodnych informacji o poziomie wód i objętości jeziora. Dzięki tej nowej metodzie możemy szerzej spojrzeć na zmiany poziomu wód jezior w skali całej planety, dodaje profesor Balaji Rajagopalan z CU Boulder.
      Naukowcy wykorzystali 250 000 fotografii jezior wykonanych przez satelity w latach 1992–2020. Na ich podstawie obliczyli powierzchnię 1972 największych jezior na Ziemi. Użyli też długoterminowych danych z pomiarów poziomu wód z dziewięciu satelitów. W przypadku tych jezior, co do których brak było danych długoterminowych, wykorzystano pomiary wykorzystane za pomocą bardziej nowoczesnego sprzętu umieszczonego na satelitach. Dzięki połączeniu nowych danych z długoterminowymi trendami byli w stanie ocenić zmiany ilości wody w jeziorach na przestrzeni kilku dziesięcioleci.
      Badania pokazały, że 53% największych jezior na świecie traci wodę, a jej łączny ubytek jest 17-krotnie większy niż pojemność największego zbiornika na terenie USA, Lake Meads. Wynosi zatem około 560 km3 wody.
      Uczeni przyjrzeli się też przyczynom utraty tej wody. W przypadku około 100 wielkich jezior przyczynami były zmiany klimatu oraz konsumpcja przez człowieka. Dzięki tym badaniom naukowcy dopiero teraz dowiedzieli się, że za utratą wody w jeziorze Good-e-Zareh w Afganistanie czy Mar Chiquita w Argentynie stoją właśnie takie przyczyny. Wśród innych ważnych przyczyn naukowcy wymieniają też odkładanie się osadów. Odgrywa ono szczególnie ważną rolę w zbiornikach, które zostały napełnione przed 1992 rokiem. Tam zmniejszanie się poziomu wody jest spowodowane głównie zamuleniem.
      Podczas gdy w większości jezior i zbiorników wody jest coraz mniej, aż 24% z nich doświadczyło znacznych wzrostów ilości wody. Są to głównie zbiorniki znajdujące się na słabo zaludnionych terenach Tybetu i północnych części Wielkich Równin oraz nowe zbiorniki wybudowane w basenach Mekongu czy Nilu.
      Autorzy badań szacują, że około 2 miliardów ludzi mieszka na obszarach, gdzie w zbiornikach i jeziorach ubywa wody, co wskazuje na pilną potrzebę uwzględnienia takich elementów jak zmiany klimatu, konsumpcja przez człowieka czy zamulanie w prowadzonej polityce. Jeśli na przykład konsumpcja przez człowieka jest ważnym czynnikiem prowadzącym do utraty wody, trzeba wprowadzić mechanizmy, które ją ograniczą, mówi profesor Ben Livneh. Uczony przypomina jezioro Sevan w Armenii, w którym od 20 lat poziom wody rośnie. Autorzy badań łączą ten wzrost z wprowadzonymi i egzekwowanymi od początku wieku przepisami dotyczącymi sposobu korzystania z wód jeziora.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      John Lowke i Endre Szili z University of Southern Austrlia wyjaśnili, dlaczego błyskawice mają nieregularny zygzakowaty kształt. Z modelu stworzonego przez naukowców wynika, że zygzakowaty kształt błyskawicy powiązany jest z obecnością wysoce wzbudzonych metastabilnych atomów tlenu. Umożliwiają one szybszy przepływ ładunku elektrycznego z chmur do gruntu.
      Powstawanie błyskawicy to proces wieloetapowy. Najpierw pojawiają się liderzy. To wyładowania długości kilkudziesięciu metrów, pochodzące z chmur burzowych. Lider rozpala się na około 1 milisekundę tworząc jeden ze „stopni” błyskawicy i gaśnie. Utworzony przezeń kanał jest przez kilkadziesiąt mikrosekund ciemny, po czym na końcu wygasłego lidera pojawia się kolejny rozbłysk. W ten sposób tworzy się kolejny stopień. Proces ten powtarza się, nadając błyskawicy charakterystyczny kształt. Co interesujące, fragment błyskawicy, który rozbłysł i zgasł, nie rozbłyska ponownie, mimo iż cały czas stanowi część kanału przewodzącego ładunki. Wiele kwestii związanych z powstawaniem błyskawic jest dotychczas nierozwiązanych, a naukowców szczególnie interesuje natura ciemnej kolumny przewodzącej, która łączy liderów z chmurą burzową.
      Lowke i Szili uważają, że zygzakowaty kształt błyskawicy związany jest z obecnością metastabilnego tlenu singletowego delta. Średni czas życia takiego stanu wzbudzonego wynosi około 1 godziny, a molekuły takiego tlenu powodują, że elektrony odłączają się od ujemnie naładowanych jonów tlenu, zwiększając przewodnictwo otaczającego je powietrza. Zdaniem uczonych, czas, który upływa pomiędzy dwoma kolejnymi etapami tworzenia się błyskawicy odpowiada czasowi, jaki potrzebny jest, by na końcówkach liderów doszło do wystarczającej koncentracji metastabilnych molekuł. To zwiększa siłę pola elektrycznego, umożliwiając dalszą jonizację powietrza. Ponadto ta większa koncentracja molekuł utrzymuje się na wcześniejszych etapach, dzięki czemu kanał przewodzący zostaje utrzymany nawet bez pola elektrycznego. Naukowcy mają nadzieję, że ich badania przyczynią się do opracowania bardziej skutecznych metod ochrony infrastruktury przed błyskawicami.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Specjaliści od biomechaniki z Cornell University obliczyli maksymalną wysokość, z jakiej możemy skoczyć do wody bez większego ryzyka wyrządzenia sobie krzywdy. Uwzględnili rodzaj skoku, a zatem to, która część ciała najpierw styka się z wodą. Woda jest 1000-krotnie gęstsza niż powietrze, więc skacząc przemieszczamy się z bardzo rzadkiego do bardzo gęstego medium, co wiąże się z silnym uderzeniem, mówi profesor Sunghwan Jung, główny autor artykułu opublikowanego na łamach Science Advances.
      Z eksperymentów wynika, że w przypadku osoby, która nie przeszła odpowiedniego treningu, skok do wody z wysokości ponad 8 metrów grozi uszkodzeniami kręgosłupa i karku w sytuacji, gdy jako pierwsza z wodą styka się głowa. Jeśli zaś skoczymy tak, by jako pierwsze z wodą zetknęły się dłonie, to przy skoku z wysokości ponad 12 metrów ryzykujemy uszkodzeniem obojczyka. Z kolei uszkodzenie kolana jest prawdopodobne przy skoku na stopy z wysokości ponad 15 metrów.
      Chcieliśmy sprawdzić, jak pozycja przy skoku do wody wpływa na ryzyko odniesienia obrażeń. Motywowała nas też chęć opracowania ogólnej teorii dotyczącej tego, jak obiekty o różnych kształtach wpadają do wody. Prowadziliśmy więc analizy zarówno kształtu ludzkiego ciała i różnych rodzajów skoków, jak i ciał zwierząt. Mierzyliśmy przy tym oddziałujące siły, dodaje Jung.
      Na potrzeby badań naukowcy wydrukowali trójwymiarowe modele ludzkiej głowy i tułowia, głowy morświna zwyczajnego, dzioba głuptaka zwyczajnego oraz łapy jaszczurki z rodzaju Basiliscus. W ten sposób mogli zbadać różne kształty podczas zetknięcia się z wodą. Wrzucali do niej swoje modele, mierzyli działające siły oraz ich rozkład w czasie. Brali pod uwagę wysokość, z jakiej modele wpadały do wody, a znając działające siły oraz wytrzymałość ludzkich kości, mięśni i ścięgien byli w stanie wyliczyć ryzyko związane ze skakaniem do wody z różnych wysokości. Biomechanika człowieka dysponuje olbrzymią literaturą dotyczącą urazów w wyniku upadków, szczególnie wśród osób starszych, oraz urazów sportowych. Nie znam jednak żadnej pracy dotyczącej urazów podczas skoków do wody, mówi profesor Jung.
      Badania dają nam też wiedzę na temat przystosowania się różnych gatunków zwierząt do nurkowania. Na przykład głuptak zwyczajny ma tak ukształtowany dziób, że może wpadać do wody z prędkością do 24 m/s czyli ponad 86 km/h. Jung i jego zespół od dłuższego czasu badana mechanikę nurkowania zwierząt. Obecnie naukowcy skupiają się na tym, jak lisy nurkują w śniegu.
      Jesteśmy dobrymi inżynierami. Potrafimy zbudować samolot i okręt podwodny. Ale przechodzenie pomiędzy różnymi ośrodkami, co sprawnie robią zwierzęta, nie jest łatwym zadaniem. A to bardzo interesująca kwestia. Inżynierowie chcieliby np. budować drony, które sprawnie poruszałyby się w powietrzu, a później wlatywały pod wodę. Może dzięki naszym badaniom wpadną na odpowiednie rozwiązania. My zaś próbujemy zrozumieć podstawy mechaniki, dodaje Jung.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      W Laboratorium Centralnym Katowickich Wodociągów pracują sommelierzy, którzy oceniają wodę pod kątem smaku i zapachu. Osoby te musiały przejść testy i szkolenie. Jak można się domyślić, by testy wody były wiarygodne, należy je prowadzić w specjalnych warunkach.
      Gdzie i jak pracuje sommelier od wody
      W pracowni analizy sensorycznej musi być zachowana temperatura 23 stopni Celsjusza, z tolerancją odchylenia wynoszącą 2 stopnie. Stanowiska, przy których sommelierzy przeprowadzają testy, są oddzielone od siebie boksami, pozbawione okien i wyposażone w oświetlenie, którego parametry określone są w normach. Wszystko po to, by nic ich nie rozpraszało i nie wpływało negatywnie na ich zdolności – wyjaśnia analityczka Laboratorium Centralnego Sylwia Morawiecka.
      Jak dodaje, godzinę przed analizą nie powinno się jeść ani używać perfum (dzięki temu nie zaburza się pracy receptorów węchowych i kubków smakowych). W pomieszczeniu, w którym pracują sommelierzy, przed badaniem włączane jest urządzenie pochłaniające wszelkie niepotrzebne zapachy.
      Analitycy określają, zgodnie z wymaganiami zawartymi w polskich normach, podstawowe smaki (słodki, słony, gorzki, metaliczny, kwaśny i umami) i zapachy (ziemisty i apteczny, stęchły/gnilny). Występowanie któregoś z nich nie wyklucza automatycznie przydatności do spożycia; intensywność musi się po prostu mieścić w przyjętych granicach (akceptowalnych dla konsumentów).
      Rozwiązywanie problemów
      Gdy woda zalega w sieci wewnętrznej budynku, jakość wody może się pogorszyć (smak i zapach stają się bardziej wyczuwalne). W takiej sytuacji zalecane jest odpuszczenie wody przed jej użyciem - wyjaśniono na stronie Urzędu Miasta Katowice.
      Zdarza się, że woda w budynku spełnia normy - nie jest skażona bakteriami i ma właściwe parametry mikrobiologiczne i chemiczne, a mimo to jej smak i zapach jest nieakceptowany przez klientów. Przyczyną może być zastanie wody w tym budynku lub stare, skorodowane rury. Sommelier w trakcie analizy smaku i zapachu niejednokrotnie jest w stanie określić, co jest powodem zmiany smaku i zapachu testowanej wody - tłumaczy cytowana przez PAP kierowniczka Laboratorium Centralnego Katowickich Wodociągów Anna Jędrusiak.
      Praca nie dla każdego
      Tylko ok. 50% chętnych ma właściwą wrażliwość sensoryczną. Na początku osoba zdobywająca upoważnienie do wykonywania badań oznaczania smaku i zapachu przechodzi testy. Jędrusiak wyjaśnia, że przygotowywane są „problematyczne” próbki. [...] Czekamy, czy [kandydat na sommeliera] określi, co jest nie tak. Potem jeszcze przechodzi szkolenie. Ale nawet osoba o takich kwalifikacjach ma pewne ograniczenia - może przebadać w jednej serii 6-8 próbek, potem wrażliwość spada, to zjawisko można też zaobserwować podczas wąchania perfum.
      Odnosząc się do pytania, czy sommelierem może zostać osoba paląca papierosy, Jędrusiak stwierdza, że choć nikt jest dyskryminowany, w praktyce palaczom trudniej przejść testy, bo ich wrażliwość jest nieco inna. Obecnie w zespole pracuje jedna osoba paląca.
      Z biegiem czasu i wzrostem doświadczenia zmysły się wyostrzają. Sylwia Morawiecka przyznaje, że zawsze potrafiła dobrze wyczuwać zapachy i smaki, ale dziś umie je oznaczyć na niższym poziomie.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Wkrótce wielu z nas wyruszy do lasów na grzyby, więc o grzyby postanowiliśmy spytać najbardziej odpowiednią osobę, profesor doktor habilitowaną Bożenę Muszyńską z Uniwersytetu Jagiellońskiego. Profesor Muszyńska jest członkiem Polskiego Towarzystwa Farmaceutycznego i Polskiego Towarzystwa Mykologicznego. Od lat prowadzi badania nad terapeutycznymi i dietetycznymi wartościami grzybów jadalnych oraz wykorzystaniem grzybów i glonów jako źródła pozyskiwania składników bioaktywnych. Bada również wpływ obróbki owocników grzybów jadalnych na zawartość wybranych związków biologicznie czynnych oraz wykorzystanie substancji z grzybów w leczeniu i suplementacji diety. Profesor Muszyńska jest autorką 566 prac naukowych i ponad 20 prac popularnonaukowych, wygłosiła ponad 330 odczytów na konferencjach międzynarodowych i krajowych. Wypromowała też 7 prac doktorskich i 45 prac magisterskich z zakresu tematyki dotyczącej grzybów jadalnych oraz ich działania prozdrowotnego, leczniczego i kosmetologicznego.
      Ile prawdy jest w tym, że grzyby są ciężkostrawne oraz że nie należy podawać ich dzieciom?
      Pierwszym pokarmem dziecka jest mleko, najlepiej mamy, stopniowo z upływem miesięcy wraz z rozwojem jelit, których funkcje enzymatyczne związane z trawieniem nowych, niezbędnych składników dla rozwijającego się organizmu powstają, może zacząć jeść zupy, gotowane jarzyny i wreszcie coś surowego. To jest ten moment, kiedy należy podawać bardziej wartościowe niż warzywa grzyby, np. w formie miksowanych zup.
      Ciężkostrawność grzybów jest mitem, ponieważ białko, które buduje owocniki, jest tak samo przyswajalne, jak białko kefiru, owocniki są doskonałym źródłem aminokwasów egzogennych (fenyloalaniny, tryptofanu czy tyrozyny), dzięki czemu mogą zastępować mięso zwierzęce. Stąd w tradycyjnej medycynie ludowej mówi się, że grzyby to „mięso lasów”, o czym doskonale wiedzą owady i ssaki roślinożerne, dla których w lesie owocniki grzybów to jedyne źródło pełnowartościowego białka.
      Chityna budująca ściany strzępek grzybowych, której przypisuje się ciężkostrawność, jest zaliczana w skład błonnika pokarmowego, który stymuluje i poprawia pracę jelit, natomiast jako prebiotyk stanowi pożywienie dla mikroorganizmów jelitowych. Stymulując mikrobiotę jelitową, powoduje ona zwiększenie biodostępność substancji odżywczych i leczniczych. W ten sposób chityna i inne polisacharydy grzybowe zmniejszają też efekty upośledzonego wchłaniania i pracy mikrobioty jelitowej w trakcie radio- i chemioterapii, nie tylko w trakcie terapii onkologicznej, ale innych mono- i politerapii lekowych. Całkowita zawartość błonnika grzybowego waha się przeciętnie od 3 do 6 g na 100 g jadalnych części owocników (średnie dzienne zapotrzebowanie dla organizmu człowieka to 25 g).
      Produkty powstające w wyniku rozkładu chityny przez bakterie mają działanie przeciwzapalne dla jelit. Związek ten w organizmie człowieka ma też zdolność do tworzenia soli, które wiążą toksyny, zły cholesterol, metale ciężkie, dzięki czemu odtruwają organizm człowieka. Ma ona też działanie odchudzające, podobnie jak pozostałe polisacharydy grzybowe, jako błonnik pokarmowy powoduje odczucie sytości.
      Od lat słyszymy, że grzyby wchłaniają wiele zanieczyszczeń z otoczenia. Czy zwykły jadalny grzyb z przeciętnego lasu może nam zaszkodzić z tego powodu?
      Mówimy o grzybach wytwarzających owocniki, czyli o około 10% gatunków z królestwa Grzyby, których grzybnia eksploruje glebę. To jest bardzo szeroki temat, ponieważ dzięki temu, że grzyby mikoryzowe odżywiają się w ten sposób, że oddają enzymy do środowiska i rozkładają materię organiczną, a następnie wchłaniają rozłożoną, rośliny pozostające z nimi w symbiozie mogą pobierać proste, rozpuszczalne w wodzie sole biopierwiastków. Dobrym przykładem i rekordzistką zajmowanej powierzchni przez organizm żywy jest opieńka oregońska (opieńka miodowa) zasiedlająca 886 hektarów. Tym przykładem można udowodnić olbrzymią zdolność grzybni do eksploracji gleby, a dzięki temu możliwość absorbcji z niej substancji prozdrowotnych i toksycznych. Jeśli to np. selen, którego w centralnej Europie mamy niedobór w glebie (tym samym w roślinach i mięśniach zwierząt roślinożernych, czyli i w organizmie człowieka, co predysponuje do rozwoju chorób nowotworowych), to bardzo dobrze, bo dzięki temu grzyby mogą suplementować w niego nasz organizm.
      Jeśli problem dotyczy terenów zanieczyszczonych w pierwiastki toksyczne dla organizmu człowieka, to źle, bo grzyby będą je absorbować. Wykonaliśmy z naszym zespołem badania, w których do podłoża hodowlanego dodawaliśmy toksyczne ilości ołowiu i kadmu i na podstawie wyników oznaczeń wykazaliśmy, że owocniki je akumulowały, ale nie oddawały do soków trawiennych w modelu sztucznego przewodu pokarmowego (ale i tak proponuję zbierać grzyby z rejonów o niezanieczyszczonych glebach). Dzieje się tak, ponieważ grzyby wiążą toksyny w chitynie budującej ich strzępki, ratując tym ważne przepływowo tkanki. Tak samo dzieje się w organizmie człowieka, np. metale ciężkie są odkładane we włosach i kościach, aby chronić tkanki, przez które przepływa krew.
      Gdyby nie zdolność do degradacji materii organicznej przez grzyby, które potrafią rozłożyć drewno, ropę naftową, leki, takie jak antybiotyki, sterydy, narkotyki, a nawet związki radioaktywne, śmieci już by nas dawno zasypały.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...