Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Ryż czy pszenica? Jak tradycje rolnicze wpłynęły na zachowanie współczesnych Chińczyków
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Psychologia
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Od dawna wiemy, że zaburzenia pracy centralnego układu nerwowego, objawiające się chorobami neurologicznymi i psychicznymi, są często dziedziczne. W wielu przypadkach udało się zidentyfikować genetyczne czynniki ryzyka tych schorzeń. Jednak wielką niewiadomą powstaje ich ewolucja. Można bowiem zadać sobie pytanie, dlaczego genetyczne czynniki ryzyka takich chorób nie zostały wyeliminowane w toku ewolucji. Odpowiedzi na tę zagadkę szukali naukowcy z Uniwersytetu w Tartu w Estonii we współpracy z kolegami z Niemiec i Holandii.
Każdy z nas ma w sobie coś z neandertalczyka. Gdy Homo sapiens wyszedł z Afryki, napotkał w Eurazji H. neanderthalensis, z którym zaczął się krzyżować. Dlatego też około 2% DNA współczesnego mieszkańca innego kontynentu niż Afryka pochodzi od neandertalczyków. Mieszkańcy Afryki mają wielokrotnie mniej neandertalskiego DNA, ale i tak – co się niedawno okazało – jest go zaskakująco dużo.
Człowiek współczesny nabył neandertalskie DNA przed zaledwie kilkudziesięcioma tysiącami lat. Jest to więc świeża domieszka genetyczna. Co więcej, niektóre z genów neandertalczyków są szczególnie rozpowszechnione wśród niektórych nieafrykańskich populacji, co wskazuje, że posiadanie tych genów mogło – przynajmniej w pewnym okresie – nieść ze sobą jakieś korzyści. Badanie wariantów genów odziedziczonych po neandertalczykach jest wyjątkowo interesujące, gdyż geny te występują u wszystkich nieafrykańskich populacji, zatem ich wzajemne powiązania sporo mogą zdradzić o populacjach o różnym pochodzeniu.
Estońsko-niemiecko-holenderski zespół wykorzystał informacje z badań asocjacyjnych całego genomu (GWAS) z banków danych genetycznych do sprawdzenie powiązań pomiędzy występowaniem neandertalskich genów a chorobami neurologicznymi, psychicznymi oraz cechami i zachowaniami, takimi jak chronotyp, używanie tytoniu, alkoholu i odczuwanie bólu.
Najpełniejsze dane pochodziły z bazy UK Biobank, z której wykorzystano dane ponad 360 000 osób. Z Biobank Japan pochodziły dane kolejnych 165 000 osób, a z Netherlands Study of Depression and Anxiety (NESDA) uzyskano GWAS dotyczące około 2000 osób.
Okazało się, że istnieje korelacja pomiędzy neandertalskimi genami, a używaniem tytoniu i alkoholu, odczuwaniem bólu oraz chronotypem. Najsilniejszy związek zauważono pomiędzy paleniem tytoniu a spuścizną genetyczną neandertalczyków. Istnienie tego związku stwierdzono zarówno na próbce z UK Biobank, jak i Biobank Japan.
Autorzy badań informują, że nie znaleziono jednoznacznych związków pomiędzy posiadaniem genów odziedziczonych po neandertalczykach, a chorobami psychicznymi i neurologicznymi. Warto w tym miejscu jednak przypomnieć, że liczne badania wiązały w przeszłości te cechy i zachowania z chorobami centralnego układu nerwowego, zatem nie można wykluczyć pośredniego wpływu genów neandertalczyków na choroby psychiczne czy neurologiczne.
Nie wiadomo, dlaczego niektóre neandertalskie geny występują u H. sapiens częściej niż inne. Takimi genami są te powiązane z naszym zegarem biologicznym. Być może, gdy H. sapiens wyszedł z Afryki i krzyżował się z neandertalczykami, posiadanie neandertalskiego chronotypu okazało się korzystne, gdyż pozwalało lepiej dostosować się do poziom promieniowania UV oraz wzorców dnia i nocy obecnych na terenie Europy i Azji Zachodniej. Z kolei neandertalskie geny powiązane z paleniem tytoniu i używaniem alkoholu mogły zachować się w związku z nagradzającym dla mózgu używaniem substancji psychotropowych. Inna hipoteza mówi, że może tutaj istnieć związek z naturalnymi środkami uśmierzającymi ból, które często również mają działanie odurzające.
Osoby, które chcą zgłębić temat, znajdą szczegóły badań na łamach Translatonal Psychiatry.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Naukowcy z Yale University sądzą, że możliwe byłoby wykorzystanie roślin do... badaniach chorób psychicznych u ludzi. I nie tylko tak sądzą, ale nawet poczynili pierwszy ważny krok w kierunku takich badań. Na łamach Cellular and Molecular Life Sciences opisali gen, który jest bardzo podobny u roślin oraz ssaków i który w obu grupach wpływa na zachowanie.
Wiele lat temu zainteresowałem się ideą mówiącą, że w każdym żywym organizmie musi do pewnego stopnia istnieć jakaś homologia, jakieś podobieństwo w tym, czym są i co robią, mówi profesor medycyny porównawczej Tamas Horvath. Gdy z czasem zaczął badać zachowanie i mitochondria, przypomniał sobie o swoich dawnych zainteresowaniach. Pomyślał, że gdyby zmienić pewne geny mitochondriów u zwierząt i zobaczyć, jak wpłynęło to na zachowanie, a następnie dokonać podobnych zmian w roślinach i porównać ich zachowanie, to być może udałoby się lepiej zrozumieć ludzkie zachowanie na podstawie badań roślin. A jeśli byłoby to możliwe, to być może w kolejnym kroku udałoby się stworzyć np. roślinny model schizofrenii.
Stworzenie takiego modelu oznaczałoby, że mielibyśmy alternatywną grupę organizmów żywych – nie tylko ssaki – na której można by badać podstawy ludzkiego zachowania, mówi Horvath, przypominając, że celem medycyny porównawczej jest właśnie badanie, jak modele tworzone na podstawie innych gatunków mogą być użyte do badania ludzi.
Horvath i jego zespół zaczęli więc badać gen FMT (Friendly Mitochondria) w rzodkiewniku pospolitym oraz bardzo podobny gen myszy, CLUH (Clustered mitochondria homolog).
Mitochondria regulują ważne funkcje życiowe, jak metabolizm, i są kluczowe dla zdrowia. Zarówno u roślin, jak i u ludzi, źle funkcjonujące mitochondria mogą wpłynąć na rozwój i pojawienie się licznych chorób. U ludzi mają wpływ na rozwój m.in. chorób neurodegeneracyjnych.
Grupa Horvatha zbadała rośliny z prawidłowo funkcjonującym FMT, rośliny pozbawione FMT oraz rośliny z nadaktywnym FMT. Okazało się, że gen ten wpływa na wiele elementów rośliny, w tym na kiełkowanie, długość systemu korzeniowego, czas kwitnienia czy wzrost liści. Jednak nie tylko. Naukowcy przeanalizowali również dwie ważne reakcje badanych roślin.
Pierwszą z nich była reakcja na obecność nadmiernej ilości soli. Zbyt dużo soli może zabić roślinę, więc rośliny rozwinęły zachowania pomagające jej unikać. Gdy w środowisku pojawia się nadmiar soli, rośliny zatrzymują kiełkowanie, opóźniają kwitnienie, zatrzymują rozrastanie się systemu korzeniowego. Okazało się, że FMT jest krytycznym elementem regulującym te zachowania.
Drugi typ zachowania roślin, jaki został zbadany, to ich ruchy bazujące na rytmie dobowym. "Rośliny są niezwykle wrażliwe na rytm dobowy, gdyż światło jest krytycznym źródłem energii, wyjaśnia Horvath. W przypadku rzodkiewnika rytm dobowy decyduje o poruszaniu się liści za dnia i w nocy. W ciągu dnia liście są bardziej płaskie i bardziej wystawione na słońce. Nocą liście się unoszą. Badania wykazały, że FMT reguluje zarówno zakres, jak i tempo ruchu liści.
Następnie uczeni, chcąc przełożyć swoje spostrzeżenia na świat zwierząt, badali cały szereg zachowań myszy, obserwując m.in. zwierzęta ze zredukowaną aktywnością CLUH. Okazało się, że myszy, u których CLUH było mniej aktywne, przebywały krótsze odcinki i poruszały się wolniej.
Reakcja myszy była podobna do reakcji roślin. Doszło do zmiany tempa i ogólnej lokomocji. To bardzo proste porównanie, ale pokazuje, że mamy tutaj do czynienia z obecnym w mitochondriach mechanizmem, który odpowiada za podobne funkcje u zwierząt i roślin, wyjaśnia Horvath.
Naukowcy mówią, że to ekscytujący pierwszy krok, gdyż rośliny takie jak rzodkiewnik mają bardzo wiele genów i procesów komórkowych, które są podobne do genów i procesów komórkowych u ssaków.
Naszym długoterminowym celem jest stworzenie katalogu podobieństw pomiędzy roślinami a zwierzętami i wykorzystanie go do szukania odpowiedzi na pytania naukowe. Być może w przyszłości rośliny będą służyły jako organizmy modelowe w badaniach behawioralnych, stwierdza Horvath.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Naukowcy z Wiedeńskiego Uniwersytetu Technologicznego opracowali metodę pozyskiwania erytrytu; wykorzystują do tego słomę pszeniczną oraz grzyby Trichoderma reesei. Erytryt, słodzik, który naturalnie występuje w wodorostach i porostach, jest używany w Azji, zyskuje też coraz większą popularność w USA i Europie.
Autorzy artykułu z pisma AMB Express zaznaczają, że erytryt ma co najmniej kilka plusów. Po pierwsze, jest niskokaloryczny i nie prowadzi do tycia. Po drugie, nie wywołuje próchnicy ani nie wpływa na poziom cukru we krwi. Po trzecie, w odróżnieniu od innych słodzików, nie działa przeczyszczająco.
Dotąd erytryt uzyskiwano za pomocą pewnych rodzajów drożdży z wysoce skoncentrowanej melasy. Austriakom udało się do tego wykorzystać zwykłą słomę i grzyby strzępkowe. Eksperymenty zakończyły się dużym sukcesem, a teraz procedura będzie optymalizowana pod kątem przemysłu.
Gdy słomę potnie się na drobne kawałki, rozpuszczalniki rozkładają ligninę ścian komórkowych, a ksylan i celuloza są poddawane dalszej obróbce. Zwykle słomę trzeba potraktować drogimi enzymami, które rozłożą ją do cukru. W stężonej melasie pod wpływem skrajnego stresu osmotycznego specjalne szczepy drożdży przekształcają cukier w erytryt - wyjaśnia prof. Robert Mach.
Enzymy celulolityczne można jednak pozyskać z grzybów strzępkowych (T. reesei są uznawane za najskuteczniejsze w tej dziedzinie; syntetyzują dwie celobiohydrolazy, osiem endoglukanaz i siedem beta-glukozydaz).
Podczas studium naukowcy zmodyfikowali grzyby genetycznie. Zwykle procesy pozyskiwania enzymów z hodowli oraz ich chemicznego oczyszczania sprawiają sporo kłopotów, teraz jednak można aplikować T. reesei bezpośrednio na słomę, rezygnując w dodatku z etapu pośredniego z melasą.
Wiedzieliśmy, że T. reesei są zasadniczo zdolne do wytwarzania erytrytu, ale zazwyczaj w małych ilościach. Zmieniając je genetycznie, udało nam się pobudzić produkcję enzymu, który umożliwia wytwarzanie substancji słodzącej na dużą skalę.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Ocieplenie klimatu może już w przyszłej dekadzie wpłynąć na globalne uprawy kukurydzy i pszenicy, informują naukowcy z NASA na łamach Nature Food. To wcześniej niż dotychczas sądzono. Przy scenariuszu zakładającym utrzymującą się wysoką emisję dwutlenku węgla do końca wieku można spodziewać się spadku produkcji kukurydzy nawet o 24%, przy jednoczesnym wzroście produkcji pszenicy dochodzącym do 17%.
Naukowcy wykorzystali najnowsze modele klimatyczne oraz modele rozwoju upraw, uwzględnili w nich projektowane zmiany temperatury, opadów oraz koncentracji dwutlenku węgla. Modele wykazały, że w ocieplającym się klimacie coraz trudniej będzie uprawiać kukurydzę w tropikach, ale powinien zwiększyć się zasięg występowania pszenicy.
Nie spodziewaliśmy się tak znaczących zmian w porównaniu z poprzednimi tego typu projekcjami, które zostały wykonane w roku 2014, mówi główny autor badań Jonas Jägermeyr z NAA i Columbia University. Szczególnie zaskakujący jest olbrzymi spadek produkcji kukurydzy. Spadek o 20% może mieć poważne implikacje w skali całej planety, stwierdza uczony.
Na potrzeby badań naukowy wykorzystali pięć modeli klimatycznych CMIP6. Każdy z nich w nieco inny sposób przedstawia reakcję klimatu Ziemi na dwutlenek węgla. Następnie dane z tych symulacji zostały użyte w roli danych wejściowych dla 12 modeli upraw opracowanych w ramach projektu AgMIP. Modele te pokazują, jak w skali globu rośliny uprawne reagują na zmiany temperatury, opadów czy koncentrację CO2 w atmosferze. W efekcie uzyskano 240 modeli opisujących, jak do końca wieku mogą wyglądać uprawy kukurydzy, pszenicy, soi oraz ryżu.
Symulacje uwzględniały wyłącznie zmiany klimatu, nie brały pod uwagę dopłat do upraw, zmiany technik uprawy czy wprowadzanie nowych bardziej odpornych odmian. Zjawiska te są przedmiotem intensywnych badań i eksperci chcą je uwzględnić w przyszłych symulacjach.
Symulacje dotyczące upraw soi oraz ryżu wykazały, że w niektórych miejscach dojdzie do spadku produkcji, jednak w skali globalnej różnice między modelami były na tyle duże, że nie udało się wyciągnąć z nich jakichś wiążących wniosków. Znacznie jaśniejszy obraz uzyskano odnośnie kukurydzy i pszenicy.
Kukurydza uprawiana jest na całym świecie, a znaczną jej część uprawia się w pobliżu równika. W zawiązku ze znacznym wzrostem temperatur należy spodziewać się dużych spadków produkcji w Ameryce Północnej i Środkowej, Afryce Zachodniej, Azji Centralnej, Brazylii i w Chinach. Z kolei pszenica, która dobrze rośnie w temperaturach umiarkowanych, może zwiększyć swoje zasięgi. Można spodziewać się wzrostu jej produkcji w północnych częściach USA oraz w Kanadzie, na północy Chin, w Azji Centralnej, na południu Australii i w Afryce Wschodniej.
Badacze zauważają, że temperatura to nie jedyny czynnik decydujący o plonach. Wyższa koncentracja dwutlenku węgla w atmosferze ma do pewnego stopnia pozytywny wpływ na fotosyntezę i retencję wody, zwiększa wydajność, ale dzieje się to kosztem zubożenia roślin o składniki odżywcze. Prowadzone już wcześniej eksperymenty wykazały, że zboża uprawiane w warunkach zwiększonej obecności CO2 tracą proteiny, a w innych roślinach ubywa żelaza i cynku. Przed trzema laty informowaliśmy o badaniach, z których wynikało, że utrata składników odżywczych przez rośliny uprawne spowoduje, że niedobory protein pojawią się u dodatkowych 150 milionów ludzi, a niedobory cynku dotkną dodatkowych 150-200 milionów ludzi. Ponadto około 1,4 miliarda kobiet w wieku rozrodczym i dzieci, które już teraz żyją w krajach o wysokim odsetku anemii, utracą ze swojej diety około 3,8% żelaza.
Ponadto podniesiona koncentracja CO2 ma większy pozytywny wpływ na pszenicę niż na kukurydzę. Problemem mogą być jednak zmieniające się wzorce opadów oraz częstotliwość i czas trwania susz oraz fal upałów. Wyższe temperatury wydłużą też sezon upraw i przyspieszą dojrzewanie roślin.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Łowcy-zbieracze Homo sapiens poszukują żywności, rozmnażają się, dzielą się opieką nad potomstwem i organizują swoje społeczności podobnie, jak czynią to ssaki i ptaki zamieszkujące tę samą okolicę. Z badań opublikowanych na łamach Science dowiadujemy się, że to czynniki środowiskowe są głównym elementem decydującym o zachowaniu zarówno ludzi jak i innych gatunków zwierząt.
Międzynarodowy zespół naukowy przeanalizował dane z ponad 300 różnych miejsc na świecie. Obserwowano strategie zbierania pożywienia przez ludzi, inne ssaki oraz ptaki zamieszkujące te same okolice. Okazało się, że w odniesieniu do niemal wszystkich badanych elementów zachowania – 14 z 15 elementów obserwowanych – ludzie zachowują się podobnie jak większość innych gatunków zwierząt żyjących w tej samej okolicy.
Wcześniejsze badania skupiały się na badaniu wpływu czynników środowiskowych na zachowanie blisko spokrewnionych gatunków. To pierwsze badania, w czasie których porównano tak różne gatunki jak ludzie, ssaki nieczłowiekowate i ptaki. Zebrane przez nas dowody pokazują, jak wszechobecny i spójny pomiędzy gatunkami jest wpływ środowiska na zachowanie. Podobieństwa nie ograniczają się tylko do zachowań bezpośrednio powiązanych ze środowiskiem jak znajdowanie żywności. W tym przypadku mogliśmy spodziewać się podobieństw. Jednak okazało się, że środowisko wpływa też na reprodukcję i zachowania społeczne, które mogłyby wydawać się mniej zależne od lokalnego otoczenia, mówi doktor Toman Barsbai z Uniwersytetu w Bristolu.
Naukowcy zauważyli na przykład, że w środowiskach, gdzie ludzie większość pożywienia zdobywają polując, istnieje też większy niż gdzie indziej odsetek mięsożernych ssaków i ptaków. Podobne zależności stwierdzono w przypadku łowienia ryb, odległości, jaką należy pokonywać, by zapewnić sobie pożywienie, odnośnie przechowywania żywności oraz migracji. W różnych lokalizacjach badane gatunki zachowywały się podobnie.
Jeśli chodzi o zachowania reprodukcyjne, to pomiędzy różnymi populacjami zaobserwowano duże różnice odnośnie czasu pierwszego rozmnażania się przez poszczególne osobniki. W niektórych ludzkich populacjach przeciętny mężczyzna ma pierwsze dziecko w wieku 30 lat lub starszym. W innych zaś ojcowie mogą mieć mniej niż 20 lat. Dokładnie takie same zachowania zauważono wśród innych gatunków. Tam, gdzie mężczyźni byli starsi w momencie spłodzenia pierwszego potomka, starsze były też ptaki i ssaki rozmnażające się po raz pierwszy. Tam, gdzie ludzie wcześniej zostawali rodzicami, wcześniej rozmnażały się też inne gatunki. Badacze zauważyli też liczne inne podobieństwa związane z reprodukcją, takie jak odsetek osobników posiadających wielu partnerów seksualnych, jak daleko osobnik przenosi się, by żyć z nowym partnerem i z jakim prawdopodobieństwem para się rozstanie.
Podobieństwa są widoczne też w interakcjach społecznych. Są miejsca, gdzie opieka nad potomstwem jest równo dzielona pomiędzy rodzicami, miejsca, gdzie opieką zajmuje się większa grupa i miejsca, gdzie większość opieki spada na jednego z rodziców. I znowu zauważono tutaj podobieństwa pomiędzy ludźmi a lokalnie występującymi gatunkami zwierząt.
Byliśmy zaskoczeni tymi podobieństwami. Można by się spodziewać, że różne gatunki będą w bardzo różny sposób wchodziły w interakcje ze swoim środowiskiem. Nawet jeśli kończy się to takim samym zachowaniem, prawdopodobnie droga dochodzenia do niego jest różna. Na przykład nasza ludzka elastyczność zachowań, pozwalająca nam dostosowywać zachowanie do warunków panujących na całym świecie, jest prawdopodobnie możliwa dlatego, że uczymy się od innych ludzi i potrafimy gromadzić wiedzę przez pokolenia, mówi doktor Dieter Lukas z Instytutu Antropologii Ewolucyjnej im. Maxa Plancka.
Powyższe badania skupiały się na tych populacjach ludzkich, które pozyskują większość pożywienia z otaczającego ich środowiska za pomocą technik zbierackich i łowieckich. Bardzo interesujące byłoby zbadania, jak bardzo lokalne środowisko wpływa na społeczności, które polegają na rolnictwie i handlu. Często postrzega się rolnictwo jako bufor odgradzający człowieka od otoczenia. Jednak członkowie takich społeczności mogą nie być tak odseparowani od swojego środowiska jak nam się wydaje, a ich zachowanie wciąż może wykazywać adaptacje środowiskowe, do jakich doszło przed pojawieniem się rolnictwa, dodaje doktor Andreas Pondorfer z Uniwersytetu w Bonn i Uniwersytetu Technicznego w Monachium.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.