Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

Islandczycy przeszli bardzo szybkie zmiany genetyczne

Recommended Posts

W ciągu ostatniego tysiąca lat Islandczycy przeszli radykalne zmiany genetyczne. Najnowsze badania dały naukowcom okazję do prześledzenia dziejów genetycznych założycieli dzisiejszej islandzkiej populacji. Nie sądzę, by takie badania były wcześniej wykonane na jakiejkolwiek populacji, mówi Jonathan Pritchard, genetyk z Uniwersytetu Stanforda, który nie brał udziału we wspomnianych badaniach.

Z historycznych zapisków dowiadujemy się, że Islandia została zasiedlona pomiędzy rokiem 870 a 930 przez Wikingów oraz ich niewolników. Osadnicy reprezentowali mieszaninę genów z krajów nordyckich oraz wysp brytyjskich. Przez 1000 kolejnych lat populacja wyspy była izolowana i niewielka. Liczyła 10-50 tysięcy osób. Obecnie Islandczyków jest 330 000, a jako, że prowadzono wśród nich szeroko zakrojone badania genetyczne, Islandia jest ulubionym miejscem pracy dla genetyków populacji.
Zespół genetyków z Uniwersytetu Islandzkiego oraz firmy deCODE Genetics, pracujący pod kierunkiem S. Sunny Ebenesersdottir przeanalizował całe genomy 27 starych szkieletów z całej wyspy. Szczątki liczyły sobie około 1000 lat, należały więc do wczesnych generacji osadników.

Analizy wykazały, że genomy osadników były niemal równo podzielone pomiędzy genami nordyckimi (dzisiejsze Norwegia i Szwecja) a gaelickimi (dzisiejsze Irlandia i Szkocja). Jednak gdy te genomy porównano z genomami tysięcy współczesnych Islandczyków oraz mieszkańców innych krajów Europy, okazało się, że w genomie dzisiejszego Islandczyka znajdziemy niemal 70% genów nordyckich. To zaś pokazuje, że w ciągu ostatniego 1000 lat na Islandii doszło do zadziwiająco szybkiej zmiany genetycznej.

Naukowcy zaprzęgli więc do pracy model komputerowy, by zobaczyć, jak szybko mogą rozprzestrzeniać się geny w danej populacji. Okazało się, że wyjaśnienie fenomenu jest na wyciągnięcie ręki. Szybka zmiana została spowodowana dryfem genetycznym, czyli przypadkowymi fluktuacjami allelów (wersji) genów, które nie wynikają z mutacji, migracji czy doboru naturalnego. Zjawisko to zostało dobrze poznane w przypadku izolowanych populacji zwierząt. Rzadko opisywano je u ludzi. A im mniejsza populacja, tym szybciej dany allel zanika lub zdominuje populację. Na skład puli genowej Islandczyków mogła też wpłynąć stosunkowo niedawna migracja ludzi ze Skandynawii, szczególnie z Danii. Ponadto w rozprzestrzenianiu się genów nordyckich mógł też pomóc fakt, że nordyccy osadnicy mieli pewną przewagę reprodukcyjną nad osadnikami gaelickimi. Z tych drugich bowiem wielu było niewolnikami, gdy przybyli na wyspę.

Badacze ostrzegają też, że wykorzystana przez nich próbka starych szczątków mogła być niereprezentatywna i znajdować się w niej mogło mniej materiału od niewolników. Ci bowiem z mniejszym prawdopodobieństwem byli chowani w dobrze oznaczonych grobach.


« powrót do artykułu

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
      Co najmniej od początku bieżącego roku media ekscytują się doniesieniami o pojawieniu się nowych wariantów wirusa SAR-CoV-2. Nie od dzisiaj wiemy, że wirusy mutują, więc nowych wariantów należało się spodziewać. Jednak zmiany mogą niepokoić, szczególnie jeśli wpływają na naszą pamięć immunologiczną lub skuteczność szczepionek. Naukowcy postanowili zbadać jakiego rodzaju zmiany zachodzą wśród koronawirusów atakujących ludzi od dziesiątków lat i dowiedzieć się, w jaki sposób mutacje SARS-CoV-2 mogą wpłynąć na przyszłe interakcje wirusa z człowiekiem.
      Znamy setki koronawirusów krążących wśród nietoperzy, świń, wielbłądów czy kotów. Wiemy też, że 7 z nich atakuje ludzi. Cztery powodują objawy podobne do łagodnego przeziębienia i zarażają w sezonie grypowym kilkadziesiąt procent chorych. To sezonowe wirusy 229E, NL63, OC43 oraz HKU1. Trzy kolejne wirusy mogą powodować poważne zachorowania i prowadzić do zgonu: MERS-CoV, SARS-CoV oraz SARS-CoV-2.
      Wiemy, że niektóre koronawirusy ponownie zarażają ludzi. Nie jest jednak jasne, czy jest to spowodowane dryfem genetycznym [czyli powolnymi mutacjami wirusa – red.] czy też utratą pamięci immunologicznej przez ludzki organizm. Chcieliśmy sprawdzić, czy istnieją jakieś dowody na to, że koronawirusy podobne do SARS-CoV-2 zmieniają się, by uniknąć ludzkiego układu odpornościowego, mówi doktor Kathryn Kistler z Wydziału Szczepionek i Chorób Zakaźnych we Fred Hutchinson Cancer Research Center w Seattle.
      Naukowcy przyjrzeli się czterem koronawirusom wywołującym sezonowe przeziębienia. Wiemy, że wirusy te zidentyfikowano u ludzi 20–60 lat temu, wiemy, że ponownie infekują ludzi, nie wiemy jednak, czy przyczyną ponownych infekcji jest dryf genetyczny czy utrata przeciwciał.
      Uczeni użyli wielu różnych technik obliczeniowych, by przyjrzeć się ewolucji tych wirusów w czasie. Szczególnie interesowały ich zmiany, jakie mogły zajść w proteinach mogących zawierać antygeny, czyli np. w białku S, które znajduje się na powierzchni wirusa i jest tym samym wystawione na działanie układu odpornościowego.
      Okazało się, że u dwóch koronawirusów – OC43 i 229E – mamy do czynienia z szybkim tempem ewolucji białka S. Niemal wszystkie mutacje, które są korzystne dla tych wirusów, zaszły w regionie S1 tego białka. To właśnie ten region pomaga w infekowaniu komórek ludzkiego organizmu.
      Wyniki badań wskazują, że wirusy te ulegają szybkiemu dryfowi genetycznemu, by uniknąć układu odpornościowego. Co więcej, z przeprowadzonych szacunków wynika, że przydatne wirusowi mutacje białka S (białka kolca) OC43 i 229E pojawiają się raz na 2-3 lata. To mniej więcej dwu- a nawet trzykrotnie szybciej niż mutacje obserwowane w wirusie grypy H3N2.
      W związku z dużą złożonością i zróżnicowaniem sezonowych koronawirusów, nie jest do końca jasne, czy koronawirusy takie jak SARS-CoV-2 również ewoluują w ten sam sposób. Może się okazać, że co jakiś czas trzeba będzie zmieniać obecnie stosowane szczepionki przeciwko COVID-19 tak, by zwalczały nowe szczepy SARS-CoV-2. Kluczowym elementem walki z tą chorobą będzie więc ciągłe monitorowanie ewolucji antygenów wirusa, dodaje Trevor Bedford, główny autor badań.
      Ze szczegółami pracy uczonych z Seattle można zapoznać się na łamach eLife.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Ssaki o dużych mózgach zwykle występują z mniejszej liczbie w danej lokalizacji niż ssaki o mniejszych mózgach, wynika z najnowszych badań. Naukowcy z University of Reading stali na czele międzynarodowej grupy, której celem było zbadanie, dlaczego lokalne populacje takich ssaków jak myszy, małpy, kangury i lisy tak bardzo różnią się liczebnością na lokalny obszarach, nawet jeśli mamy do czynienia z podobnymi gatunkami.
      Uczeni wykorzystali metody statystyczne do przebadania różnych scenariuszy dla setek gatunków i stwierdzili, że ogólny trend dla ssaków jest taki, że im gatunek ma większy mózg, w tym mniejszym zagęszczeniu występuje. Gdy np. rozważamy dwa gatunku i podobnej diecie i masie ciała, okazuje się, że to wielkość mózgu jest wskazówką co do zagęszczenia zwierząt na danym obszarze.
      Większe mózgi kojarzą się z większą inteligencją. W tym przypadku to większe mózgi powstrzymują zwierzęta przed życiem w zbyt dużym zagęszczeniu. Może mieć to związek z faktem, że większy mózg wymaga więcej żywności i innych zasobów, a zatem potrzebuje więcej przestrzeni, by zaspokoić te potrzeby, mówi doktor Manuela Gonzalez-Suarez, która stała na czele grupy badawczej.
      Zrozumienie, dlaczego na różnych obszarach występuje różne zagęszczenie zwierząt jest istotne z punktu widzenia ich ochrony. Mniejsze zagęszczenie powoduje, że gatunek bardziej jest narażony na wymarcie, z drugiej strony większe lokalne zagęszczenie zwiększa ekspozycję gatunku na takie zagrożenia, jak istnienie dróg, dodaje.
      Bardzo interesująco wypada porównanie zagęszczenia, masy ciała i masy mózgu. Otóż przeciętna mysz waży 0,016 kilograma, jej mózg ma wagę 0,0045 kg, a gatunek żyje w niezwykle dużym zagęszczeniu wynoszącym 600 osobników na km2. W dużym zagęszczeniu 86 osobników na km2 żyją też wiewiórki. To zwierzęta warzące 0,325 kg, których masa mózgu wynosi 0,006 kg.
      Powszechnie występującym zwierzęciem jest też lis rudy (2,6 osobnika na km2), ssak ważący 4,3 kg o masie mózgu 0,047 kg. Z kolei makak berberyjski (11 kg masy ciała, 0,095 kg masy mózgu) występuje w liczbie 36 osobników na km2. Natomiast tygrys, który waży 185 kg i ma mózg o masie 0,276 kg występuje w liczbie 0,14 osobnika na km2. Podobnie zresztą 4-tonowy słoń z mózgiem o masie 4,5 kg, którego liczebność na obszarach występowania to 0,58 osobnika na km2.
      Ze schematu tego wyraźnie wyłamuje się człowiek. Lokalne zagęszczenie naszego gatunku bardzo się różni, dochodząc do 26 000 osobników na km2 w Monako.
      Wielkość mózgu nie jest jedynym czynnikiem decydującym o zagęszczeniu ssaków. Różne środowiska mają różne stabilność oraz różne gatunki konkurujące, więc to również ma wpływ. Konieczne są dalsze badania nad wpływem rozmiarów mózgów w różnych środowiskach, stwierdzają autorzy badań.
      Naukowcy zauważają też, że istnieją wyraźne wyjątki od reguły. Na przykład ludzie wykorzystali inteligencję do pokonania problemu ograniczonej ilości zasobów na danym terenie. Możemy importować żywność z całego świata co teoretycznie pozwala nam żyć w wielkiej liczbie w dowolnym miejscu na Ziemi. Niektóre inteligentne gatunki również mogły częściowo poradzić sobie z tymi ograniczeniami, stwierdzają badacze.
      Na potrzeby badań naukowcy wzięli pod lupę 656 nielatających ssaków lądowych. Związek wielkości mózgu z zagęszczeniem populacji jest szczególnie widoczny wśród ssaków mięsożernych oraz naczelnych, a mniej widoczny wśród gryzoni i torbaczy.
      Przykładem takich oczywistych zależności może być porównanie makaków berberyjskich z siamangiem wielkim. Oba gatunki małp mają podobną dietę i podobną masę ciała. Jednak mózg makaka waży 95 gramów, a zwierzę występuje w zagęszczeniu 36 osobników na km2. Z kolei mózg siamanga waży 123 gramy, a zagęszczenie populacji wynosi 14 osobników na km2.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Ustawa, która miała chronić obywateli USA przed zanieczyszczonym powietrzem ocaliła też olbrzymią liczbę ptaków. Naukowcy z Cornell University i University of Oregon informują, że w ciągu ostatnich 40 lat Clean Air Act zmniejszyła spadek populacji ptaków w USA o 1,5 miliarda. To 20% obecnej populacji. Nasze badania dowodzą, że korzyści z ustaw regulujących środowisko naturalne są prawdopodobnie niedoszacowane, mówi profesor Ivan Rudik z Cornell.
      Badając związek pomiędzy jakością powietrza a występowaniem ptaków naukowcy przyjrzeli się miesięcznym zmianom liczebności ptaków i jakości powietrza w 3214 amerykańskich hrabstwach na przestrzeni 15 lat. Naukowcy skupiali się na praktycznym wdrażaniu przepisów NOx Budget Trading Program. To regulacje opracowane przez US Environmental Protection Agency. Ich zadaniem jest ograniczenie w miesiącach letnich emisji prekursorów ozonu z dużych źródeł przemysłowych. Ozon, który w górnych partiach atmosfery chroni życie na Ziemi przed szkodliwym promieniowaniem, w partiach dolnych jest niebezpieczny dla zdrowia i stanowi jeden z głównych składników smogu.
      Z badań wynika, że zanieczyszczenie ozonem jest najbardziej szkodliwe dla małych ptaków migrujących należących do rzędu wróblowych. Stanowią one 86% wszystkich ptaków lądowych Ameryki Północnej. Ozon nie tylko bezpośrednio uszkadza układ oddechowy tych ptaków, ale również negatywnie wpływa na kondycję roślin oraz zmniejsza liczbę owadów, którymi ptaki się żywią, wyjaśnia współautorka badań, profesor Amanda Rodewald dyrektor Center for Avian Population Studies w Cornell Lab of Ornithology. Ptaki, które nie mają dostępu do wysokiej jakości habitatu czy pożywienia z mniejszym prawdopodobieństwem są w stanie przeżyć i mieć zdrowe potomstwo. Dobrą wiadomością jest fakt, że działania, które miały chronić ludzi, chronią też ptaki.
      W ubiegłym roku w ramach innych badań specjaliści z Cornell Lab of Ornithology stwierdizli, że od 1970 roku populacja ptaków Ameryki Północnej zmniejszyła się o około 3 miliardy. Teraz dowiadujemy się, że gdyby nie regulacje wprowadzone w ramach Clean Air Act ekosystem byłby uboższy o kolejnych 1,5 miliarda ptaków.
      To pierwsze dowody na tak dużą skalę wskazujące, że ozon jest związany ze spadkiem liczebności ptaków w USA i że regulacje, których celem jest ratowanie ludzkiego życia mają też olbrzymi pozytywny wpływ na życie ptaków, dodaje profesor Catherine King. To kolejne badania pokazujące, że istnieje wyraźny związek pomiędzy stanem środowiska naturalnego, a stanem ludzkiego zdrowia.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Przeprowadzone na wschodzie Islandii wykopaliska z epoki wikingów pokazują, że historia zasiedlenia wyspy była bardziej złożona niż uważamy. Na stanowisku Stöð w fjordzie Stöðvarfjörður znaleziono ślady sezonowego osadnictwa, bogatych długich domów i polowania na na morsy. A wszystko to na dziesięciolecia przed rokiem 874, który jest uznawany za datę założenia pierwszej stałej osady na wyspie.
      Wykopaliska w Stöð prowadzone są od 2015 roku. Obecnie odkrywamy struktury, które są pozostałościami po wikińskiej farmie. Wstępnie szacujemy, że pochodzi ona z lat 860–870, mówi kierownik wykopalisk Bjarni F. Einarsson.
      Znaleziony właśnie długi dom należy do największych tego typu struktur na Islandii. Jego długość wynosi 31,4 metra. To jednocześnie najbogatszy długi dom z Islandii. Znaleźliśmy tam 92 koraliki i 29 srebrnych obiektów, w tym rzymskie i bliskowschodnie srebrne monety, dodaje Einarsson. Zbiór koralików jest nie tylko dwukrotnie większy od dotychczas największego takiego zbioru w Islandii, ale jest jednym z największych w Skandynawii.
      Jednak co najbardziej interesujące, odkrywana właśnie farma powstała na ruinach jeszcze starszego i jeszcze większego długiego domu. Zbudowano ją wewnątrz zawalonej starszej struktury, która musiała być ogromna. Miała co najmniej 40 metrów długości. Wydaje się również, że jest ona równie stara co najstarsze dotychczas znalezione struktury na Islandii. Bazując na datowaniu radiowęglowym i innych dowodach, szacuję, że struktura ta powstała około 800 roku. Warto tutaj zauważyć, że największy długi dom z terenu Skandynawii liczy sobie 50 metrów. Ten z Islandii może mu więc dorównywać rozmiarami.
      Einarsson sądzi, że ten olbrzymi budynek mógł służyć jako sezonowy obóz myśliwski. Jego zdaniem podobne struktury istniały w wielu innych miejscach. Znaleźliśmy inne miejsca, gdzie widać ślady ludzkiej obecności przed rokiem 874. Jednym z nich jest Aðalstræti na przedmieściach Reykjaviku. Inne to Vogur w Hafnir.
      Sezonowe obozy myśliwskie mogły odegrać ważną rolę w osadnictwie na Islandii. Pozwalały eksplorować zasoby i finansować dalszą eksplorację i osadnictwo. Najcenniejszym, czego poszukiwano na Islandii, były kły morsów. W Europie w IX wieku istniał na nie olbrzymi popyt. Jak się niedawno okazało, zamieszkujące Islandię morsy należały do odrębnego, nieznanego wcześniej podgatunku. Podgatunek ten zamieszkiwał na Islandii od co najmniej 8. tysiąclecia przed naszą erą. Wyginął wkrótce po osiedleniu się ludzi na wyspie.
      Sezonowe obozy myśliwskie były kluczowym elementem ekspansji wikingów na zachód. Osada wikingów w Nowej Funlandii, w L’Anse aux Meadows, była właśnie obozem tego typu, bardzo podobnym do obozu ze Stöð. Należała ona do wodzów z Islandii lub Grenlandii. Najnowsze badania wskazują, że była używana przez 150 lat.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Jedne z największych, najbardziej niezwykłych i mało znanych ssaków znikają z powierzchni Ziemi. Zagłada może czekać tybetańskie dzikie jaki, huemala chilijskiego, takina bhutańskiego czy saolę wietnamską. Nawet trzy gatunki afrykańskich zebr i antylop gnu doświadczyły w ostatnich dziesięcioleciach olbrzymich spadków liczebności. Ryzyko zagłady wisi nad tymi wyjątkowymi stworzeniami nie tylko z powodu chorób, fragmentacji habitatów czy wylesiania. Głównym problemem jest niekontrolowany rozrost ludzkiej populacji.
      Jeśli nasze postępowanie i sposób życia nie zmienią się w radykalny sposób, duże ssaki wyginą. Do takich wniosków doszli naukowcy, którzy na łamach Frontiers in Ecology and Evolution opublikowali artykuł Disassembled food webs and messy projections: modern ungulate communities in the face of unabating human population growth. Główny autor badań, profesor Joel Berger z Colorado State University zauważa, że dotychczasowe strategie ochrony nie zapewnią lepszej przyszłości ani zwierzętom, ani ludziom.
      Wszyscy musimy zdać sobie sprawę, że jesteśmy częścią wielkiej, pięknej i żyjącej planty. Musimy znaleźć sposób, by wszyscy się na niej mogli utrzymać, albo będziemy musieli zmierzyć się z bardzo poważnymi konsekwencjami. Nadchodzi moment, w którym – pomimo najszczerszych chęci – nie będziemy w stanie odtworzyć powiązań łączących wiele grup zwierząt, stwierdza uczony.
      Zespół naukowcy, w skład którego wchodzili m.in. profesor Cristobal Briceno z Universidad de Chile oraz Joanna Lambert z University of Colorad Boulder, analizował czynniki antropogeniczne, które w sposób bezpośredni i pośredni wpłynęły niszcząco na rolę ssaków w globalnym ekosystemie. Badali, jak zmieniły się interakcje w naturze i jak zmienią się w przyszłości. Sprawdzali, jak – wraz z wytępieniem przez ludzi dużych drapieżników – zmieniają się populacje huemali w Patagonii, takina w Bhutanie, dzikich koni na pustyniach czy wilków i kojotów w Ameryce Północnej. Rzeź drapieżników ma bezpośredni związek z wkraczaniem ludzi na nowe tereny.
      Nawet w najodleglejszych regionach Himalajów zdziczałe psy, bezpośredni skutek ludzkiego wkraczania na te tereny, czynią olbrzymie szkody w populacjach dzikich i udomowionych zwierząt o wielkiej wartości gospodarczej i kulturowej, mówi Tshewang Wangchuk, jeden z autorów badań i prezes Bhutan Foundation.
      Wzrost liczby ludności jest niezwykle gwałtowny. Jeszcze w 1830 roku, gdy admirał Fitzroj przepłynął przez Cieśninę Magellana, na świecie było mniej niż 1,2 miliarda ludzi. W roku 1970 było już 3,5 miliarda. Obecnie – zaledwie 50 lat później – liczba ludzi zbliża się do 8 miliardów, a ludzie wraz ze zwierzętami hodowlanymi stanowią 97% masy ssaków na Ziemi.
      Autorzy najnowszych badań zwracają uwagę, że cała sieć pokarmowa planety została głęboko zmieniona przez ludzi i są niewielkie szanse na to, by kiedykolwiek udało się przywrócić jej układ nawet z niezbyt odległych czasów czy odzyskać funkcje ekologiczne jeszcze niedawno sprawowane przez rodzime gatunki. Uczeni zauważają na przykład, że dzikie świnie żyją obecnie na każdym kontynencie z wyjątkiem Antarktyki. niszą one populacje ryb, płazów, gadów, ptaków, niewielkich ssaków, roślin i glebę. Dodatkowo zmiany klimatyczne ogrzewają oceany, przez ci zwiększają się zakwity alg, co zmniejsza połowy ryb. A wraz ze zmniejszaniem się połowów ryb wzrasta kłusownictwo na lądach.
      Naukowcy opisują też, jak popyt na kaszmir powoduje, że pasterze w Mongolii, Indiach i Chinach zwiększają swoje stada. Skutek jest taki, że coraz większa liczba zwierząt hodowlanych konkuruje o żywność z dzikimi zwierzętami zamieszkującymi te tereny, a dzikie zwierzęta są dodatkowo narażone na niebezpieczeństwo ze strony rosnącej liczby psów trzymanych przez pasterzy. Psy nie tylko zabijają roślinożerców, ale roznoszą choroby, które narażają na dodatkowe niebezpieczeństwo gatunki chronione.
      Joanna Lambert mówi, że wciąż nie jest zbyt późno, by ratować, co się da. Nie odtworzymy już przeszłości, jednak wciąż możemy uratować tę bioróżnorodność, która jeszcze pozostała.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...