Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Ryby zestresowane bieleniem
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Nauki przyrodnicze
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Naukowcy z Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie i Katedry Ogrodnictwa Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu badają dźwięki wydawane przez rośliny. Naukowcy chcą sprawdzić, czy w warunkach stresowych – jak susza lub atak szkodników – rośliny informują dźwiękiem o swoim stanie. To nie tylko zwiększy naszą wiedzę o roślinach, ale pomoże też lepiej dbać o uprawy wielkopowierzchniowe. Dotychczas na świecie prowadzono niewiele badań nad tym zagadnieniem.
Pierwsze eksperymenty przeprowadzono w szklarni doświadczalnej Centrum Innowacyjnych Technologii Produkcji Ogrodniczej Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu. Badaniu poddano tam małe sadzonki pomidorów. Okazało się, że rośliny emitowały impulsy w ultradźwiękach, a ich częstotliwość zmieniała się wraz ze zmianą pory dnia. Więcej impulsów generowane było za dnia niż w nocy.
Kolejny etap badań prowadzono w komorze bezechowej Laboratorium Akustyki Technicznej AGH. Użyty tam specjalistyczny sprzęt pozwolił na rejestrowanie dźwięków o częstotliwości powyżej 200 kHz. Tak duża czułość jest potrzebna, gdyż różne rośliny emitują dźwięki o różnej częstotliwości. O ile zakres dźwięków emitowanych przez pomidory wynosi 20–50 kHz, to z literatury wiadomo, że zboża czy winorośl wydają dźwięki o częstotliwości 80–150 kHz.
Badania w komorze bezechowej trwały kilka tygodni. Umieszczona w niej roślina została otoczona przez 8 specjalistycznych mikrofonów, dzięki czemu można było też sprawdzić kierunek emisji dźwięku. W ten sposób przebadano kilka sadzone pomidorów. Najpierw były one prawidłowo nawożone i podlewane, następnie je przesuszano, aż do całkowitego wyschnięcia. Okazało się, że gdy rodzina schła, emitowała coraz bardziej intensywne impulsy dźwiękowe. Teraz naukowcy zajmują się analizą zmian zachodzących w dźwiękach wydawanych przez wysychającą roślinę.
Badania akustyczne mogłyby znaleźć zatem zastosowanie w kolejnym, bardzo nieoczywistym, obszarze jakim są hodowle kontrolowane roślin, a te jak wiemy zyskują na coraz większej popularności na świecie. Oprócz danych związanych z wilgotnością czy temperaturą otoczenia hodowcy mogliby na podstawie sygnału bezpośrednio od rośliny decydować o wzmocnieniu nawożenia, intensywniejszym podlewaniu czy ochronie przed szkodnikami, bez fizycznej obecności na miejscu, stwierdzają naukowcy.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Naukowcy z Loma Linda University, uczelni wyższej prowadzonej przez Adwentystów Dnia Siódmego, przedstawili pierwsze dowody wskazujące, że towarzystwo grzechotnika wpływa uspokajająco na innego grzechotnika. Przeprowadzone badania pokazały, że u zestresowanego węża mamy do czynienia ze zjawiskiem społecznego przekazu emocji – buforowania społecznego – czyli sytuacji w której obecność towarzysza zmniejsza stres. Zjawisko to jest szeroko opisywane głównie u ludzi i innych ssaków. Teraz wiemy, że występuje też u węży.
Gdy zwierzęta doświadczają silnego lub chronicznego stresu dochodzi do wydzielania hormonów, zmieniających prace układu nerwowego, odpornościowego i zachowanie. Niektóre zwierzęta potrafią modulować reakcję na stres w obecności innych przedstawicieli swojego gatunku. To buforowanie społecznego nie było dotychczas dokładnie badane w przypadku gadów czy innych zwierząt prowadzących samotny tryb życia.
Lukę tę postanowili uzupełnić naukowcy z Loma Linda University. Wykazaliśmy, że gdy dwa węże są razem i doświadczają stresu, nawzajem buforują swoją reakcję. Podobnie jak ludzie, którzy lepiej radzą sobie, gdy wspólnie doświadczają stresu. Nigdy wcześniej nie zaobserwowano takiego zjawiska u żadnego gatunku gada, mówi doktorantka Chelsea Martin, główna autorka badań.
Naukowcy prowadzili eksperymenty na 25 przedstawicielach gatunku Crotalus helleri. Zwierzętom przymocowano elektrody monitorujące pracę serca, a testy prowadzono według trzech scenariuszy: gdy umieszczano je w wiadrze same, gdy razem z nimi leżała gruba lina i gdy był tam drugi wąż. Po 20 minutach w zakrytym wiadrze, gdy zwierzę się uspokoiło, naukowcy celowo je stresowali i obserwowali, jak wpływało to na ich puls, jak długo wracał on do normy i jak długo zwierzę porusza grzechotką.
Okazało się, że buforowanie społeczne nie tylko ma miejsce u węży, ale nie ma różnicy pomiędzy osobnikami żyjącymi na nizinach, które zwykle zimują samotnie, a tymi z gór, zimującymi z innymi wężami. Nie zauważono też różnicy między samcami a samicami, które w czasie ciąży gromadzą się, a następnie pozostają ze swoim potomstwem.
Eksperyment pokazuje, że grzechotniki wcale nie są takimi samotnikami, za jakie się je uważa. Towarzystwo innego węża ma na nie pozytywny wpływ.
W kolejnym etapie badań naukowcy chcą sprawdzić, czy na buforowanie społeczne u grzechotników ma wpływ kontakt fizyczny (poczas omawianych badań zwierzęta miały ze sobą kontakt) oraz ewentualna wcześniejsza znajomość.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Naukowcy z Imperial College London i Natural History Museum opublikowali dwie prace, w których opisali wyniki badań nad populacją czterech gatunków brytyjskich trzmieli. W pierwszym z badań pokazali, jak stres środowiskowy historycznie zmieniał kształt skrzydeł zwierząt, w drugim zaś opisali metodę pozyskiwania DNA z kolekcji muzealnych, co pozwoli na badanie historii genetycznej trzmieli.
Na całym świecie dochodzi do spadku liczby owadów, zagrożonych jest coraz więcej gatunków. Olbrzymią rolę w zanikaniu owadów odgrywają pestycydy i zmiany klimatu. Naszą szczególną uwagę przyciągają znane nam zapylacze, jak pszczoła miodna czy właśnie trzmiele.
Brytyjscy naukowcy przyjrzeli się owadom przechowywanym w muzealnych zbiorach od 1900 roku. Szczególną uwagę zwracali na symetrię skrzydeł. Ich wysoka asymetria pokazuje bowiem, że zwierzęta zostały poddane wysokiemu stresowi środowiskowemu. Uczeni zauważyli, że od roku 1925 stres wywierany na trzmiele jest coraz większy. Każdy z czterech badanych gatunków wykazywał coraz większą reakcję na stres w drugiej połowie XX wieku. Gdy uczeni przyjrzeli się średniej rocznej temperaturze i poziomowi opadów i porównali te dane z danymi o asymetrii skrzydeł zauważyli, że do większej asymetrii dochodziło w latach cieplejszych i bardziej wilgotnych. Takie warunki zdarzają się coraz częściej, a to oznacza, że warunki środowiskowe są coraz bardziej niekorzystne dla trzmieli.
Skąd jednak pomysł, by badać okazy z kolekcji? Dotychczas naukowcy badający np. pszczoły miodne, sprawdzali zmiany ich zachowania w różnych warunkach, na przykład odległość, na jaką wysuwają żądła, czy też badali ekspresję genów czy zmiany ilości różnych molekuł w komórkach w reakcji na niekorzystne czynniki. Jednak wiele z tego typu badań wymaga użycia żywych owadów. Możemy zatem dowiedzieć się czegoś o tym, jak obecne warunki środowiskowe wpływają na owady. Brytyjczycy chcieli zaś wiedzieć, jak wyglądało to w przeszłości.
Dobrym przybliżeniem warunków życia owadów okazał się kształt ich skrzydeł. Im większa między nimi asymetria, w tym bardziej stresowym – zatem niekorzystnym – środowisku żył owad. Dzięki badaniom, które przeprowadziliśmy na trzmielach, z tego, co mówi nam asymetria ich skrzydeł i jak wyglądało to w ubiegłym wieku, możemy teraz przewidywać, że coraz cieplejsze i coraz bardziej wilgotne lata będą wywierały niekorzystne skutki na te owady, mówi doktor Richard Gill z Imperial College London, który specjalizuje się w badaniu wpływu działalności człowieka na trzmiele. Naukowiec uważa, że zmiana symetrii skrzydeł związana jest ze zmianami epigenetycznymi (zmianami ekspresji genów), do których dochodzi pod wpływem czynników środowiskowych. Grupa Gilla nie badała DNA owadów. Zajęła się tym natomiast grupa doktor Seliny Brace, ekspertki od starego DNA z Museum of Natural History.
Większość z owadów w muzealnych kolekcjach nie była konserwowana z myślą o jak najlepszym zachowaniu DNA. Stąd też trudności w jego pozyskaniu ze zbiorów muzealnych. Przeprowadziliśmy jedno z pierwszych badań, w ramach których w wielu zbiorach muzealnych poszukiwane było DNA przechowywanych tam owadów. Bardzo ważne jest byśmy rozumieli, jak materiał genetyczny się zachował. Zauważyliśmy, że ulega on bardzo szybkiej degradacji, ale z czasem ta degradacja spowalnia i pojawia się stały wzorzec degradacji i fragmentacji materiału genetycznego, wyjaśnia Selina.
Naukowcy dowiedzieli się więc, jak przebiega proces degradacji DNA owadów przechowywanych w muzeach, a to z kolei pozwoliło im opracować metody rekonstrukcji tego DNA. Dzięki temu już w najbliższej przyszłości można będzie wykorzystać badania DNA muzealnych okazów owadów do lepszego zrozumienia, jak zmiany środowiskowe wpływają na te zwierzęta oraz łączyć wyniki takich badań z wynikami badań morfologicznych dotyczących np. asymetrii skrzydeł.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Architekci i badacze morza z Uniwersytetu Hongkońskiego (HKU) opracowali nową metodę odtwarzania raf za pomocą drukowanych w 3D i wypalanych kafli. Wszyscy mają nadzieję, że zwiększą one szanse koralowców z Parku Morskiego Hoi Ha Wan na przeżycie.
Projekt jest realizowany na zlecenie Departamentu Rolnictwa, Rybołówstwa i Ochrony Środowiska (AFCD). Płytki rafowe powstały dzięki współpracy architektów z Laboratorium Fabrykacji Robotycznej i naukowców morskich ze Swire Institute of Marine Science (SWIMS).
Park Morski Hoi Ha Wan jest ośrodkiem bioróżnorodności. Niestety, w ostatnich latach proces bioerozji połączył się tu z bieleniem; epizody masowego obumierania w latach 2015-16 stawiają przyszłość społeczności koralowców pod znakiem zapytania.
By zregenerować rafę, zaprojektowano terakotowe płytki. W lipcu br. zainstalowano je w 3 rejonach Parku Morskiego: u wybrzeży Wyspy Księżycowej (Moon Island) i Coral Beach, a także w osłoniętej zatoczce w pobliżu Marine Life Centre WWF-u (łącznie mają one powierzchnię 40 m2).
Wykorzystano płytki "obsadzone" koralowcami z rodzajów Acropora, Platygyra i Pavona. Przyjmują one różne formy wzrostowe, tworząc zróżnicowany habitat dla innych istot.
Naukowcy ze SWIMS będą badać wyniki odtworzenia raf za pomocą mono- i polikultur. Monitoring potrwa 1,5 roku.
Z gliny wydrukowano 128 płytek o średnicy 600 mm. Wypalono je w temperaturze 1125°C. Podczas projektowania uwzględniono warunki panujące w hongkońskich wodach (chciano zapobiec gromadzeniu osadów); zakamarki stanowią zaś dobre miejsce przyczepu dla koralowców. Wykorzystane materiały są bardziej przyjazne środowisku niż beton i metal. Poza tym terakota jest porowata i, jak wyjaśnia Dave Baker, ma dobrą powierzchniową mikrostrukturę.
Robotyczny druk 3D zapewnia kilka korzyści. Wg kierownika zespołu Christiana Lange, w ten sposób produkcja staje się łatwiejsza i bardziej wydajna; w krótkim czasie można bowiem tworzyć duże elementy. Oprócz tego ekipa jest w stanie uzyskiwać płytki o różnymi wyglądzie (nie jest to możliwe przy zastosowaniu zwykłej formy).
W ramach pilotażowego badania wszystkie płytki wydrukowano wg tego samego wzoru, ale w następnych podejściach zespół chce przetestować wpływ innych wzorów na koralowce.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Maria Antonina ponoć całkowicie osiwiała w noc przed swoją egzekucją. Anegdoty o siwieniu przez stres powtarza wielu ludzi. Jakie zjawiska miałyby jednak za to odpowiadać? Naukowcy z Uniwersytetu Harvarda ustalili, że przyczyną jest nadmierne pobudzanie komórek macierzystych z mieszków włosowych przez nerwy współczulne, biorące udział w reakcji walcz bądź uciekaj.
Każdy ma do opowiedzenia anegdotę o tym, jak stres wpływa na jego ciało, a zwłaszcza skórę i włosy. Chcieliśmy sprawdzić, czy taki związek istnieje, a jeśli tak, w jaki sposób stres prowadzi do zmian w różnych tkankach. Pigmentacja włosów jest zaś dostępnym i łatwym do śledzenia systemem [...] - opowiada prof. Ya-Chieh Hsu.
Początkowo naukowcy przypuszczali, że stres powoduje atak immunologiczny na komórki produkujące pigment. Myszy pozbawione komórek odpornościowych nadal wykazywały jednak siwienie, dlatego Amerykanie zwrócili się ku hormonowi stresu - kortyzolowi. Także i w tym przypadku zabrnęli w ślepy zaułek.
Stres zawsze podnosi poziom kortyzolu w organizmie, dlatego myśleliśmy, że odgrywa on jakąś rolę. Ku naszemu zaskoczeniu, kiedy usunęliśmy nadnercza, [...] pod wpływem stresu włosy myszy nadal siwiały.
Systematycznie eliminując kolejne opcje, zespół zajął się wreszcie współczulnym układem nerwowym, który odpowiada za reakcję walcz bądź uciekaj (układ ten odpowiada za mobilizację organizmu). Nerwy współczulne rozgałęziają się do mieszków włosowych. Naukowcy odkryli, że stres powoduje, że uwalniają one noradrenalinę, która zostaje wychwycona przez pobliskie komórki macierzyste melanocytów.
W mieszku włosowym pewne komórki macierzyste stanowią rezerwuar komórek produkujących pigment. Gdy włos odrasta, niektóre z nich przekształcają się w melanocyty.
Autorzy artykułu z pisma Nature zauważyli, że noradrenalina z nerwów współczulnych sprawia, że komórki macierzyste są nadmiernie aktywowane. Wszystkie przekształcają się w komórki produkujące pigment, przez co magazyn przedwcześnie się opróżnia.
Gdy rozpoczynaliśmy badanie, domyślałam się, że stres jest zły dla ciała, ale niekorzystny wpływ, jaki zaobserwowaliśmy, przekraczał wszelkie moje wyobrażenia. Po zaledwie paru dniach zostały zużyte wszystkie komórki macierzyste melanocytów. Gdy przepadają, nie da się już regenerować pigmentu. Strata jest permanentna.
Ustalenia zespołu pokazują skutki uboczne skądinąd ochronnej reakcji. Ostry stres, a zwłaszcza reakcja walcz bądź uciekaj, był tradycyjnie postrzegany jako korzystny dla przeżycia zwierzęcia. W tym jednak przypadku ostry stres powoduje wyczerpanie komórek macierzystych - dodaje dr Bing Zhang.
By połączyć stres z siwieniem, naukowcy zaczęli od reakcji całego organizmu i stopniowo skupiali się na poszczególnych układach, interakcjach komórkowych i ostatecznie na dynamice molekularnej. Proces ten wymagał wykorzystania różnych narzędzi i współpracy multidyscyplinarnej.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.