Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Naukowcy poinformowali, że udało im się zaobserwować jedną z najszybszych przemian ewolucyjnych, jakie kiedykolwiek miały miejsce. Dzięki niej tropikalne motyle Hypolimnas bolina uniknęły całkowitego wytępienia przez pasożytnicze bakterie.

Sześć lat temu liczebność samców motyli zamieszkujących samoańskie wyspy Savaii i Upolu drastycznie spadła. Stanowiły one tylko 1% wszystkich osobników. Entomologów zaniepokoiła ta nierównowaga płci. Jednak do zeszłego roku, czyli w 5 lat, samcom udało się zwiększyć liczebność swoich szeregów i teraz stanowią one ok. 40% populacji.

Naukowcy uważają, że osiągnęły to dzięki genom supresorowym, które kontrolują bakterie, a konkretnie α-proteobakterie, Wolbachia. Mikroorganizmy te są przekazywane przez matkę i do tej pory zabijały potomstwo płci męskiej jeszcze przed wylęgiem.

Wolbachia zostały po raz pierwszy opisane w 1924 roku przez Hartiga i Wolbacha. Wtedy uznano je za riteksje (pałeczki). Bakterie, które należą do tego rodzaju, są naprawdę małe: mają od 0,5 do 1,5 mikrometra (μm). Odznaczają się owalnym, nieco wydłużonym kształtem. Żyją w cytoplazmie swoich gospodarzy i nie udało się ich wyhodować na pożywkach. Wolbachia wywołują tzw. plazmatyczną niezgodność. Doprowadza to do zaburzeń procesu kariogamii (zlewania się haploidalnych jąder komórek rozrodczych w diploidalne jądro zygoty) i zahamowania rozwoju tylko samców motyli. Podwyższoną śmiertelność samców rekompensuje podwyższona płodność samic, które zaczynają się rozmnażać na drodze dzieworództwa.

System obrony przed bakteriami przyjmuje różną postać. Może on nie dopuszczać do śmierci samców na wczesnym etapie życia embrionalnego albo zwiększać liczbę genów odpowiedzialnych za determinację płci, przez co Wolbachia mają problem ze stwierdzeniem, czy mają do czynienia z samcem, czy z samicą.

Wg naukowców z Uniwersyteckiego College'u Londyńskiego, w kategoriach ewolucyjnych zmiana dokonała się właściwie w mgnieniu oka (Science).

Zespół Sylvaina Charlata i Gregory'ego Hursta przeprowadzał pierwsze badania w 2001 roku. Anglicy wybrali się ponownie na Samoa w zeszłym roku, kiedy pojawiły się doniesienia o zwiększeniu populacji samców na Upolu. Odkryli wtedy, że liczba samców wyrównała się lub zbliżyła do liczebności samic.

Entomolodzy nie wiedzą, czy gen odporności na działanie pasożytniczych bakterii pojawił się w wyniku mutacji, czy w wyniku krzyżowania się z motylami z Azji Południowowschodniej, które już wcześniej wykształciły taką cechę. Tak czy inaczej: to przykład błyskawicznego doboru naturalnego lepiej przystosowanych osobników.

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
      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
      W Samoa, niewielkim wyspiarskim państwie położonym w połowie drogi pomiędzy Hawajami a Nową Zelandią, ogłoszono stan wyjątkowy z powodu epidemii odry. Epidemia rozpoczęła się pod koniec października, gdy zanotowano pierwszy przypadek śmierci. Od tamtej pory zmarło co najmniej 6 osób, w większości to dzieci przed 2. rokiem życia. Zachorowało co najmniej 716 osób, z czego 40% trafiło do szpitali.
      Władze państwa liczącego około 200 000 mieszkańców, zdecydowały o zamknięciu wszystkich szkół i zakazie zgromadzeń publicznych. Wydano też nakaz zaszczepienia wszystkich niezaszczepionych dotychczas dzieci. Jak informuje miejscowe Ministerstwo Zdrowia, zaszczepionych jest około 2/3 populacji kraju. Wszystkie dzieci, które dotychczas zmarły z powodu odry, były niezaszczepione.
      Pomoc Samoa zadeklarowała już Nowa Zelandia, która oświadczyła, że wyśle 3000 szczepionek i 12 pielęgniarek. Odra jest wysoce zakaźna, a epidemia zbiera śmiertelne żniwo na Samoa. Jej powstrzymanie jest w interesie każdego, powiedział minister spraw zagranicznych Nowej Zelandii, Winston Peters.
      W ubiegłym tygodniu odra pojawiła się w Tonga, położonym 900 kilometrów od Samoa. Do wybuchu epidemii doszło po tym, jak tongijska reprezentacja rugby powróciła z Nowej Zelandii. Dotychczas na Tonga zachorowało 251 osób.
      Na Wyspach Samoa, oprócz Niezależnego Państwa Samoa, znajduje się też należące do USA Samoa Amerykańskie. W związku z epidemią na Samoa i Tonga ogłoszono tam podwyższony stopień gotowości służby zdrowia.
      Szczęśliwe około 90% populacji Tonga i Samoa Amerykańskiego jest zaszczepione przeciwko odrze i dotychczas nie zanotowano tam żadnego przypadku zgonu z powodu tej choroby.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Podczas syntezy grafenu wykorzystuje się proces chemicznej redukcji tlenku grafenu (GO). Wymaga on wystawienia GO na działanie hydrazyny. Ten sposób produkcji ma jednak poważne wady, które czynią jego skalowanie bardzo trudnym. Opary hydrazyny są bowiem niezwykle toksyczne, zatem produkcja na skalę przemysłową byłaby niebezpieczna zarówno dla ludzi jak i dla środowiska naturalnego.
      Naukowcy z japońskiego Uniwersytetu Technologicznego Toyohashi zaprezentowali bezpieczne, przyjazne dla środowiska rozwiązanie problemu. Zainspirowały ich wcześniejsze badania wskazujące, że tlenek grafenu może działać na bakterie jak akceptor elektronów. Wskazuje to, że bakterie w procesie oddychania lub transportu elektronów mogą redukować GO.
      Japońscy uczeni wykorzystali mikroorganizmy żyjące na brzegach pobliskiej rzeki. Badania przeprowadzone przy wykorzystaniu zjawiska Ramana wykazały, że obecność bakterii rzeczywiście doprowadziła do zredukowania tlenku grafenu. Zdaniem Japończyków pozwala to na opracowanie taniej, bezpiecznej i łatwo skalowalnej przemysłowej metody produkcji grafenu o wysokiej jakości.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Pasożytnicze osy (parazytoidy) składają jaja wewnątrz różnych organizmów, m.in. mszycy burakowej (Aphis fabae). Okazuje się jednak, że wprowadzając do środka jaja, mogą też nieświadomie zaszczepić ofiarę na swój własny gatunek. Nakłuwając powłoki ciała różnych pluskwiaków, przenoszą bowiem między nimi bakterie symbiotyczne, które zabijają larwy os.
      Korzystne dla mszyc bakterie Hamiltonella defensa czy Regiella insecticola są najczęściej przekazywane z matki na potomstwo, możliwe jest jednak rozpowszechnianie wśród niespokrewnionych osobników. Jedna z dróg to transfer między partnerami seksualnymi. Teraz szwajcarscy naukowcy Lukas Gehrer i Christoph Vorburger wykazali, że nakłuwając najpierw nosiciela bakterii, a potem mszycę pozbawioną fakultatywnych endosymbiontów, pasożytnicze osy rozprowadzają pożyteczne mikroorganizmy również w pokoleniach pluskwiaków, które rozmnażają się przez dzieworództwo.
      Gehrer i Vorburger pozwolili dwóm gatunkom parazytoidów zaatakować najpierw A. fabae z endosymbiontami, a później grupę niewyposażoną w mikrosojuszników. Osy nakłuwały wiele mszyc. Przeżyło tylko 38%; 9% przejęło przenoszone przez osy bakterie.
      Panowie tłumaczą, że pokładełko samicy (narząd do składania jaj) wydaje się działać jak brudna igła. Z wiadomych względów transfer endosymbiontów jest niekorzystny z punktu widzenia os, niewykluczone więc, że wykształciły one jakieś mechanizmy zabezpieczające przed tym mechanizmem. Pozwoliłoby to wyjaśnić, czemu zachodzi on tak rzadko.
      Szwajcarzy testowali też ektopasożytnicze roztocze, ale nie zauważyli, by w jakikolwiek sposób przyczyniały się one do poziomej transmisji endosymbiotycznych bakterii, których obecność stwierdzano za pomocą reakcji łańcuchowej polimerazy (PCR). Podczas eksperymentów osy wylęgające się z mszyc zainfekowanych bakteryjnymi endosymbiontami nie przenosiły ich na żywicieli swojego potomstwa.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Jak Kościół katolicki odnosi się do teorii ewolucji Darwina? Od czasu otwarcia archiwów Świętego Oficjum w 1997 roku możliwe stało się poznanie tego zagadnienia w sposób obiektywny i całościowy.
      „Kościół a ewolucja” ukazuje jasny i kompletny obraz kontrowersji wokół teorii Darwina w teologii katolickiej i w świecie nauk przyrodniczych. Wyjaśnia m.in. czym jest teoria inteligentnego projektu, czym teistyczny ewolucjonizm, a czym kreacjonizm. Pomimo tego, że napisana jest jako praca naukowa utrzymana została w lekkim i przystępnym stylu.
      Czytając ją, prześledzisz debaty dziewiętnastowiecznych teologów i wypowiedzi współczesnych papieży. Dowiesz się, co na temat ewolucji mówi kard. Ch. Schönborn oraz dlaczego jego stanowisko skrytykował bp J. Życiński. Książka Michała Chaberka skierowane jest do wszystkich odważnych ludzi, którzy nie boją się myśleć.
      Ze strony wydawnictwa można pobrać plik ze spisem treści [PDF] oraz fragmentem książki [PDF].
      O autorze:
      Michał Chaberek – dominikanin, (ur. w 1980 r. w Gdańsku) – studiował zarządzanie na Uniwersytecie Gdańskim oraz teologię w Kolegium Dominikanów w Warszawie i Krakowie. W 2007 roku przyjął święcenia kapłańskie. Trzy lata pracował w Lublinie, pełniąc posługę duszpasterza akademickiego, katechety i rekolekcjonisty. W 2011 obronił doktorat z teologii fundamentalnej na UKSW. W tym samym roku uczestniczył w elitarnym seminarium naukowym organizowanym przez Discovery Institute w Seattle. Interesuje się teorią inteligentnego projektu, historią teologii i nauczaniem św. Tomasza z Akwinu. Mieszka w Warszawie.
×
×
  • Create New...