Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Podczas gdy większość naukowców debatuje nad ocieplaniem klimatu, Włosi posunęli się o krok dalej. Już teraz pracują nad pszenicą rosnącą na terenach pustynnych i pomidorami, które potrzebują tylko ¼ zużywanej w normalnych warunkach wody.

Akademicy badają geny pozwalające roślinom radzić sobie z suszą. W ten sposób udało im się wytypować najodporniejsze odmiany, a następnie stworzyć hybrydy, w których są obecne wszystkie kluczowe geny.

Jak poinformował szef zespołu badawczego Massimo Iannetta z instytutu ENEA, na pustyni w Meksyku zakończono już pierwsze zakrojone na szeroką skalę eksperymenty. Próbowaliśmy uprawy wybranych odmian zbóż oraz warzyw; rezultaty są doskonałe. W ciągu kilku miesięcy powinna się powieść rejestracja i moglibyśmy je wprowadzić na rynek.

Stefania Grillo z Instytutu Genetyki Roślin w Neapolu podkreśla, że wskazywanie odpowiednich genów, a następnie ich kombinowanie nadal jest, mimo ogromnych postępów, jakie poczyniono ostatnimi czasy na tym polu, bardzo trudnym zadaniem. Reakcja na zmiany klimatyczne zależy od całej gamy różnych genów.

Na Sycylii są testowane pomidory, które do wzrostu w ogóle nie potrzebują ziemi. Uprawia się je w kloszach ogrodniczych. Tkwią tam w stale odzyskiwanym wodnym roztworze składników odżywczych. Można uzyskać kilogram pomidorów z 15 litrów wody zamiast 70 — wyjaśnia Massimo Iannetta.

Inni włoscy naukowcy z Mediolanu skorzystali z kolei ze zdobyczy inżynierii genetycznej. Ponieważ w Italii nie wolno uprawiać roślin GMO, swoje eksperymenty prowadzą wyłącznie w laboratorium. Dotyczą one również roślin oszczędzających cenną wodę. Ostatnio uzyskali rośliny z mniejszymi aparatami szparkowymi, które w związku z tym tracą mniej życiodajnej cieczy w wyniku transpiracji (parowania). Obecnie rozwiązanie mediolańczyków jest wypróbowywane na ryżu i pomidorach.

Roberto Defez z Instytutu Genetyki i Biofizyki podkreśla, że inżynieria genetyczna to obiecująca dziedzina nauki, ale na rezultaty badań trzeba dość długo czekać. Rozwiązania, które są nam obecnie prezentowane, bazują na studiach rozpoczętych w późnych latach 90.

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
      Przechłodzona woda to tak naprawdę dwie ciecze w jednej – wykazali naukowcy z Pacific Northwest National Laboratory (PNNL). Wykonali oni szczegółowe badania wody, która zachowuje stan ciekły znacznie poniżej temperatury zamarzania. Okazało się, że w wodzie takiej istnieją dwie różne struktury.
      Odkrycie pozwala wyjaśnić niektóre dziwne właściwości, jakie wykazuje woda w niezwykle niskich temperaturach, jakie panują w przestrzeni kosmicznej czy na krawędziach atmosfery. Dotychczas istniały różne teorie na ten temat, a naukowcy spierali się co do niezwykłych właściwości przechłodzonej wody. Teraz otrzymali pierwsze eksperymentalnie potwierdzone dane odnośnie jej struktury. Nie są to spory czysto akademickie, gdyż zrozumienie wody, która pokrywa 71% powierzchni Ziemi, jest kluczowe dla zrozumienia, w jaki sposób reguluje ono środowisko naturalne, nasze organizmy i jak wpływa na samo życie.
      Wykazaliśmy, że ciekła woda w ekstremalnie niskich temperaturach jest nie tylko dość stabilna, ale istnie też w dwóch stanach strukturalnych. Odkrycie to pozwala na rozstrzygnięcie sporu dotyczącego tego, czy mocno przechłodzona woda zawsze krystalizuje przed osiągnięciem stanu równowagi. Odpowiedź brzmi: nie, mówi Greg Kimmel z PNNL. Dotychczas naukowcy sprzeczali się np. o to, czy woda schłodzona do temperatury -83 stopni Celsjusza rzeczywiście może istnieć w stanie ciekłym i czy jej dziwne właściwości nie wynikają ze zmian zachodzących przed krzepnięciem.
      Woda, pomimo swojej prostej budowy, jest bardzo skomplikowaną cieczą. Na przykład bardzo trudno jest zamrozić wodę w temperaturze nieco poniżej temperatury topnienia. Woda opiera się zamarznięciu. Potrzebuje ośrodka, wokół którego zamarznie, jak np. fragment ciała stałego. Woda rozszerza się podczas zamarzania, co jest zadziwiającym zachowaniem w porównaniu z innymi cieczami. Jenak to dzięki temu na Ziemi może istnieć życie w znanej nam postaci. Gdyby woda kurczyła się zamarzając i opadała na dno lub gdyby para wodna w atmosferze nie zatrzymywała ciepła, powstanie takiego życia jak obecnie byłoby niemożliwe.
      Bruce Kay i Greg Kimmel z PNNL od 25 lat badają niezwykłe właściwości wody. Teraz, przy pomocy Loni Kringle i Wyatta Thornleya dokonali przełomowych badań, które lepiej pozwalają zrozumieć zachowanie molekuł wody.
      Wykazały one, że w mocno przechłodzonej wodzie dochodzi do kondensacji w gęstą podobną do płynu strukturę. Istnieje ona równocześnie z mniej gęstą strukturą, w której wiązania bardziej przypominają te spotykane w wodzie. Proporcja gęstej struktury gwałtownie obniża się wraz ze spadkiem temperatury z -28 do -83 stopni Celsjusza. Naukowcy wykorzystali spektroskopię w podczerwieni do obserwowania molekuł wody i wykonania obrazowania na różnych etapach badań. Kluczowy jest fakt, że wszystkie te zmiany strukturalne były odwracalne i powtarzalne, mówi Kringle.
      Badania pozwalają lepiej zrozumieć zjawisko krupy śnieżnej, która czasem opada na ziemię. Tworzy się ona gdy płatki śniegu stykają się w górnych partiach atmosfery z przechłodzoną wodą. Ciekła woda a górnych partiach atmosfery jest silnie przechłodzona. Gdy dochodzi do jej kontaktu z płatkiem śniegu, gwałtownie zamarza i w odpowiednich warunkach opada na ziemię. To jedyny raz, gdy większość ludzi ma do czynienia z przechłodzoną wodą, mówi Bruce Kay.
      Dzięki pracy amerykańskich uczonych można będzie lepiej zrozumieć, jak ciekła woda może istnieć na bardzo zimnych planetach. Pomoże też w badaniu warkoczy komet, w które w znacznej mierze składają się z przechłodzonej wody.
      Praca Kaya i Kimmela znajdzie też praktyczne zastosowanie. Pomaga ona bowiem lepiej zrozumieć np. zachowanie molekuł wody otaczających proteiny, co pomoże w pracach nad nowymi lekami. Woda otaczająca indywidualne proteiny nie ma zbyt dużo miejsca. Nasze badania mogą pomóc w zrozumieniu, jak woda zachowuje się w tak ciasnych środowiskach, mówi Kringle. Thornley dodaje zaś, że podczas przyszłych badań możemy wykorzystać opracowaną przez nas technikę do śledzenia zmian zachodzących podczas różnych reakcji chemicznych.
      Więcej o badaniach można przeczytać w artykule Reversible structural transformations in supercooled liquid water from 135 to 245 K.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Na północ od Mexico City archeolodzy trafili na kości 60 mamutów i 15 ludzkich pochówków z okresu prehiszpańskiego. Odkrycia dokonano w miejscu, w którym powstaje Międzynarodowe Lotnisko im. generała Felipe Angelesa. Wcześniej znajdowała się tutaj baza lotnictwa wojskowego. W październiku ubiegłego roku archeolodzy z Narodowego Instytutu Antropologii i Historii (INAH) rozpoczęli wykopaliska w trzech miejscach. Od tego czasu znajdują tam około 10 mamutów miesięcznie. Jest ich zbyt dużo, być może setki, mówi koordynator wykopalisk archeolog Pedro Sanchez Nava.
      Jedno z badanych miejsc znajduje się na brzegu nieistniejącego już jeziora Xaltocan. Znajdują się tam szczątki samców, samic i młodych z gatunku Mammuthus columbi. Zwierzęta prawdopodobnie uwięzły w mule i tam zginęły. Najwyraźniej dzięki obecności jeziora okoliczne tereny obfitowały w pokarm, który przyciągał mamuty. Nie można jednak wykluczyć, że mamuty zostały tam celowo zagnane przez ludzi. Trzeba bowiem przypomnieć, że w ubiegłym roku w odległości zaledwie 10 kilometrów od miejsca obecnych wykopalisk znaleziono dwie pułapki na mamuty, a w nich kości 14 zwierząt. Pułapki te to wykopane w ziemi doły o głębokości 0,8-2,5 metrów. Mamuty, które w nie wpadły nie były w stanie wyjść. Na szczątkach niektórych z nich widać ślady świadczące o tym, że zostały zabite przez ludzi.
      Odkrycie tak wielkiej liczby zabitych mamutów świadczy po pierwsze o tym, że ludzie wykorzystywali sztuczne i, prawdopodobnie, naturalne pułapki by polować na te wielkie zwierzęta. Po drugie zaś wskazuje, że nasi przodkowie znacznie częściej żywili się mamucim mięsem niż sądziliśmy.
      Odnośnie zaś 15 ludzkich pochówków z okresu prehiszpańskiego, naukowcy stwierdzili, że pogrzebani to miejscowi rolincy. Niektórych z nich złożono do grobu z naczyniami i figurkami zwierząt.
      Jak informują pracujący na miejscu naukowcy, dotychczas nie natrafiono na nic tak cennego, by z tego powodu opóźniać lub przerywać prace nad budową lotniska. Na ono zostać ukończone w 2022 roku.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      W meksykańskim mieście Tultepec odkryto dwie pułapki na mamuty. Maję one głębokość 1,7 metra i średnicę 25 metrów. Wykopano je przed 15 000 lat. Po trwających 10 lat wykopaliskach naukowcy z Narodowego Instytutu Antropologii i Historii (INAH) znaleźli tam 824 kości należące do co najmniej 14 mamutów.
      Pułapki miały pionowe ściany, więc zagonione w nie zwierzęta nie mogły się wydostać. Wewnątrz odkryto 8 czaszek, 5 szczęk dolnych, setkę kręgów, 179 żeber, 11 łopatek, 5 kości ramienia, miednicę, kości piszczelowe i wiele innych drobniejszych kości.
      Archeolodzy mówią, że prehistoryczni ludzie wykopywali pułapki obok siebie, by zwierzęta z większym prawdopodobieństwem w nie wpadały. Grupy myśliwych składały się z 20-30 osób. W czasie polowania wykorzystywali oni pochodnie, wiedząc, że zwierzęta boją się ognia. Po oddzieleniu upatrzonego osobnika od stada, goniono go w kierunku pułapek. Gdy zwierzę w nią wpadło było zabijane. W pobliżu pułapki konstruowano urządzenia, które służyły np. do transportu fragmentów ciała mamuta.
      Badania wykazały też, że prehistoryczni ludzie szanowali swoje ofiary. Kości jednego z mamutów zostały bowiem zaaranżowane w specjalny sposób. Na jego kościach zauważono bowiem zagojone ślady po wcześniejszych próbach jego zabicia przez ludzi. To zaś oznacza, że prehistoryczni myśliwi obserwowali go i próbowali zabić przez wiele lat. To dlatego uznawali go za dzielnego, walecznego i w ten sposób – przez szczególne ułożenie kości – oddali mu cześć, mówi jeden z archeologów, Luis Cordoba. Innym interesującym spostrzeżeniem jest fakt, że wśród 11 znalezionych łopatek 6 zostało zaznaczonych i wszystko to są prawe łopatki. To sugeruje istnienie rytuału, w którym lewa i prawa strona miały jakieś znaczenie.
      Archeolodzy planują wykorzystać georadar, by zbadać, czy w okolicy nie ma innych pułapek. Interesują ich też zbocza pobliskich wzgórz na których, jak sądzą, powinien znajdować się obóz myśliwych.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Zmiany klimatyczne mogą w wielu miejscach na świecie zmniejszyć zdolność gleby do absorbowania wody, twierdzą naukowcy z Rutgers University. To zaś będzie miało negatywny wpływ na zasoby wód gruntowych, produkcję i bezpieczeństwo żywności, odpływ wód po opadach, bioróżnorodność i ekosystemy.
      Wskutek zmian klimatu na całym świecie zmieniają się wzorce opadów i inne czynniki środowiskowe, uzyskane przez nas wyniki sugerują, że w wielu miejscach na świecie może dość szybko dojść do znacznej zmiany sposobu interakcji wody z glebą, mówi współautor badań Daniel Giménez. Sądzimy, że należy badać kierunek, wielkość i tempo tych zmian i włączyć je w modele klimatyczne. Uczony dodaje, że obecność wody w glebie jest niezbędna, by ta mogła przechowywać węgiel, jej brak powoduje uwalnianie węgla do atmosfery.
      W ubiegłym roku w Nature ukazał się artykuł autorstwa Giméneza, w którym naukowiec wykazał, że regionalne wzrosty opadów mogą prowadzić do mniejszego przesądzania wody, większego jej spływu po powierzchni, erozji oraz większego ryzyka powodzi. Badania wykazały, że przenikanie wody do gleby może zmienić się już w ciągu 1-2 dekad zwiększonych opadów. Jeśli zaś mniej wody będzie wsiąkało w glebę, mniej będzie dostępne dla roślin i zmniejszy się parowanie.
      Naukowcy z Rutgers University od 25 lat prowadzą badania w Kansas, w ramach których zraszają glebę na prerii. W tym czasie odkryli, że zwiększenie opadów o 35% prowadzi do zmniejszenia tempa wsiąkania wody w glebę o 21–35 procent i jedynie do niewielkiego zwiększenia retencji wody.
      Największe zmiany zostały przez naukowców powiązane ze zmianami w porach w glebie. Duże pory przechwytują wodę, z której korzystają rośliny i mikroorganizmy, co prowadzi do zwiększonej aktywności biologicznej, poprawia obieg składników odżywczych w glebie i zmniejsza erozję.
      Gdy jednak dochodzi do zwiększenia opadów, rośliny mają grubsze korzenie, które mogą zatykać pory, a to z kolei powoduje, że gleba słabiej się poszerza i kurczy gdy wody jest więcej lub mniej.
      W kolejnym etapie badań naukowcy chcą dokładnie opisać mechanizm zaobserwowanych zmian, by móc ekstrapolować wyniki badań z Kansas na inne regiony świata i określić, w jaki sposób zmiany opadów wpłyną na gleby i ekosystemy.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Oczyszczanie wody z rozpuszczalników organicznych, takich jak trichloroetylen (TRI), to nic nowego. Ale znalezienie metody, która takie zanieczyszczenia rzeczywiście neutralizuje, a nie tylko przesuwa w inne miejsce, to już wyczyn. Zespół pod kierunkiem dr hab. Anny Śrębowatej opracował metodę katalitycznego wodorooczyszczania, czyli przekształcania TRI w mniej szkodliwe dla środowiska węglowodory. Dzięki naukowcom z IChF PAN woda, nie tylko w naszych kranach, ale też w rzekach, może być czystsza i bezpieczniejsza dla zdrowia.
      Czysta woda to skarb, a zarazem dobro coraz trudniej dostępne. Rozmaite zanieczyszczenia są powszechne, a część z nich niezwykle trudno usunąć. Do takich zanieczyszczeń należy trichloroetylen (w Polsce oznaczany akronimem TRI). Ten organiczny rozpuszczalnik był powszechnie stosowany np. w syntezach organicznych, pralniach chemicznych oraz do przemysłowego odtłuszczania metali w procesie ich obróbki. Ze względu na szkodliwość od 2016 r. jego użycie zostało oficjalnie zakazane. Jednakże biorąc pod uwagę trwałość, może on jeszcze przez wiele lat występować zarówno w wodzie, jak i glebie – wyjaśnia Emil Kowalewski z zespołu, który opracował nowatorską metodę oczyszczania wody z tego związku. Projekt jest częścią globalnego trendu skoncentrowanego na ochronie zasobów wodnych. Prowadzone badania mogą być interesujące dla przemysłu, stać się potencjalnym punktem wyjścia do opracowania nowatorskich systemów oczyszczania wody. Dlaczego?
      Dzisiejsze oczyszczalnie ścieków to systemy składające się z wielu procesów fizycznych, chemicznych i biologicznych, ale efektywnie eliminują głównie konwencjonalne zanieczyszczenia. Inne przy odpowiednio wysokich stężeniach mogą pozostawać w wodzie. Tymczasem trichloroetylenu nie powinno być w niej wcale, ze względu na to, że jest mutagenny, kancerogenny, teratogenny, a do tego niezwykle trwały. Kumuluje się i zostaje na dnie zbiorników, a że jego rozpuszczalność w wodzie jest bardzo słaba, może szkodzić jeszcze przez wiele lat.
      Dziś z takimi związkami radzimy sobie, głównie przeprowadzając ich sorpcję. Jednakże w ten sposób jedynie przenosimy zagrożenie z miejsca na miejsce. Atrakcyjnym rozwiązaniem wydaje się katalityczne wodorooczyszczanie, czyli przekształcanie TRI w mniej szkodliwe dla środowiska węglowodory. Aby w pełni wykorzystać potencjał drzemiący w tej metodzie, trzeba było jednak opracować wydajny, stabilny i tani katalizator -mówi dr hab. Anna Śrębowata, profesor IChF.
      Wcześniej przeprowadzaliśmy badania z katalizatorami palladowymi. Były skuteczne, ale kosztowne - uśmiecha się Emil Kowalewski. Nowe katalizatory niklowe, opracowane w IChF PAN, pozwalają w tani i efektywny sposób prowadzić proces oczyszczania wody w trybie przepływowym, a przy tym są proste w syntezie. Wykorzystując katalizator, w którym nanocząstki niklu o średnicy ok. 20 nm osadzamy na powierzchni węgla aktywnego, łączymy właściwości sorpcyjne węgla i aktywność katalityczną niklu - wyjaśnia dr Kowalewski. W swoich badaniach naukowcy z IChF PAN wykazali ponadto, że nanocząstki niklu osadzone na węglu aktywnym o częściowo uporządkowanej strukturze wykazują wyższą aktywność i stabilność niż analogiczny katalizator oparty na nośniku o strukturze amorficznej.
      Naukowcy są jednak najbardziej dumni z innowacyjnego elementu swoich badań: technologii przepływowej. Dzięki niej można optymalizować parametry procesu, zmniejszyć ilość odpadów, a przy tym wykorzystywać katalizatory, które w reaktorach okresowych (czyli takich, gdzie jednorazowo oczyszcza się określoną partię produktu) były nieefektywne lub wręcz nieskuteczne. Tak było z naszym katalizatorem niklowym - opowiada dr Kowalewski. Bez technologii przepływowej jego zdolności do utylizowania TRI szybko spadały, katalizator ulegał zatruciu. W reaktorze przepływowym nawet po 25 godzinach nie obserwowaliśmy spadku aktywności, choć prowadziliśmy badania na stężeniach około 8000 razy przekraczających polskie normy jego zawartości w wodzie pitnej.
      Gdzie można wykorzystać nowatorską metodę? Przede wszystkim w stacjach uzdatniania wody i oczyszczalniach ścieków. Tam, gdzie chcemy, żeby woda trafiająca do "końcowego odbiorcy", niezależnie czy jest to użytkownik wody z kranu, czy pływająca w rzece ryba, była czysta.
      A co zrobić z produktami reakcji wodorooczyszczania wody z trichloroetylenu? Powstającymi związkami są węglowodory, głównie etylen. Nie powstaje go jednak na tyle dużo, by wystarczyło na dojrzewalnię bananów - uśmiecha się półżartem naukowiec. Po prostu się ulotni...

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...