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

Już 2000 lat temu ludzie zmieniali obieg azotu w przyrodzie

Recommended Posts

Nie od dzisiaj wiemy, że ludzkość od dawna wywiera wpływ na środowisko naturalne. Jednak znalezienie dowodów na wczesny taki wpływ jest czymś niezwykle rzadki. Tym rzadszym, gdy mamy do czynienia z dowodami wskazującymi na poważne zmiany wywołane przez człowieka.

Międzynarodowy zespół naukowy poinformował na łamach Science Advances, o znalezieniu dowodów, że ponad 2000 lat temu działalność rolnicza spowodowała długotrwale zmiany w cyklu obiegu azotu. Irlandzcy rolnicy epoki brązu doprowadzili do takich zmian, że w swoim szczytowym okresie zaburzyły one obieg azotu pomiędzy atmosferą, glebą a oceanami. Badając, kiedy i jak starożytne społeczności zmieniły rozkład składników odżywczych w glebie na poziomie molekularnym zyskujemy lepszą wiedzę o tym, kiedy ludzie po raz pierwszy przyczynili się do zmian środowiskowych, mówi główny autor badań doktor Eric Guiry z University of British Columbia.

Naukowcy przeprowadzili analizy stabilnych izotopów w 712 kościach zebranych z co najmniej 90 stanowisk archeologicznych w Irlandii. Odkryli znaczące zmiany w poziomie azotu, który z gleby i roślin trafiał wraz z pożywieniem do organizmów zwierząt. Naukowcy są przekonani, że zmiany te były spowodowane coraz większą intensywnością rolnictwa, rozwojem pasterstwa i postępującym wylesianiem.

Uzyskane obecnie wyniki są specyficzne dla Irlandii epoki brązu, jednak Guiry jest przekonany, że podobne ślady można znaleźć na całym świecie. Wpływ działalności człowieka na obecność azotu w glebie można będzie wyśledzić wszędzie tam, gdzie ludzie intensywnie modyfikowali krajobraz na potrzeby rolnictwa. Nasze badania mogą posłużyć jako model dla przyszłych odkryć.


« 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
      Najstarsze dowody działalności rolniczej pochodzą z Żyznego Półksiężyca, regionu Bliskiego Wschodu, w którym ludzie zaczęli się osiedlać oraz udomawiać zwierzęta i rośliny przed 11 000 lat. Od ponad 100 lat toczy się debata na temat rozprzestrzeniania się rolnictwa na świecie, a jej podstawowe pytanie brzmi, czy rolnictwo rozprzestrzeniło się drogą wymiany kulturowej czy migracji?
      Dotychczas wiele dowodów genetycznych wskazywało na to, że pierwsi europejscy rolnicy byli potomkami społeczności łowiecko-zbierackich z Anatolii. Jednak najnowsze badania wskazują, że pochodzenia tych rolników nie można przypisać jednemu tylko regionowi.
      Wcześniejsze analizy wskazywały, że pierwsi neolityczni farmerzy różnili się pod względem genetycznym od innych ludzkich grup z tamtego okresu. Jednak niewiele było wiadomo o ich pochodzeniu. Teraz odkryliśmy, że pierwsi rolnicy Anatolii i Europy pochodzi od wymieszanych grup łowców-zbieraczy z Europy i Bliskiego Wschodu, mówi doktor Nina Marchi z Uniwersytetu w Bernie, jedna z głównych autorek najnowszych badań. Proces łączenia się tych grup rozpoczął się około 14 000 lat temu. Później nastąpił trwający tysiące lat okres ekstremalnego różnicowania genetycznego.
      Przeprowadzenie badań było możliwe dzięki połączeniu dwóch technik: pozyskania i analizy materiału genetycznego wysokiej jakości z prehistorycznych szkieletów oraz demograficznemu modelowaniu uzyskanych danych. Potrzebowaliśmy danych genetycznych najwyższej jakości, dzięki czemu mogliśmy zrekonstruować procesy demograficzne na przestrzeni ostatnich 30 000 lat, dodaje inny z autorów badań, Laurent Excoffier. To właśnie on, wraz z profesorem Joachimem Burgerem z Uniwersytetu Gutenberga w Moguncji i Danielem Wegmannem z Uniwersytetu we Fryburgu, zainicjował nowatorskie podejście do badań. Na potrzeby badań antropolodzy z Uniwersytetu Gutenberga pozyskali z każdego szkieletu około 20 000 razy więcej sekwencji DNA niż robi się do zwykle podczas tego typu prac.
      Zebranie i analiza materiału kostnego potrzebnego do badań trwały około 10 lat. Prace nad umieszczeniem wyników badań w kontekście historycznym koordynował doktor Maxime Brami. Młody uczony przyznaje, że był zaskoczony uzyskanymi wynikami. Pierwsi rolnicy Europy wydają się być potomkami populacji łowców-zbieraczy żyjących na obszarze od Bliskiego Wschodu po Bałkany. Żadne badania archeologiczne nie były w stanie dostarczyć nam takich informacji, mówi. A profesor Burger dodaje, że podczas badań nie tylko udało się rzucić światło na pochodzenie pierwszej populacji neolitycznej na świecie, ale również opracować ogólny model ewolucji człowieka na terenie Azji Południowo-Zachodniej i Europy. Oczywiście pozostały jeszcze do wypełnienia luki czasowe i przestrzenne, więc nasze badania nie oznaczają końca studiów nad ewolucją człowieka na tym obszarze, stwierdza Excoffier. Uczeni już planują kolejne prace. Chcą wykorzystać stworzony przez siebie model w połączeniu z danymi genetycznymi populacji z późniejszego neolitu i epoki brązu.
      Z wynikami badań można zapoznać się na łamach pisma Cell w artykule The genomic origins of the world's first farmers.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Niektóre gatunki nietoperzy są ważnymi zapylaczami roślin uprawnych, odchody innych nietoperzy stanowią cenny nawóz. Jeszcze inne wyświadczają nam olbrzymią przysługę żywiąc się owadami. Zamieszkujący Amerykę Północną niewielki nocek myszouchy zjada każdej nocy około 3000 owadów. Jednak zawleczona z Europy choroba dziesiątkuje obecnie populację tego ssaka, przez co amerykańskie rolnictwo ponosi straty sięgające 500 milionów dolarów rocznie.
      W 2006 roku w jednej z jaskiń w stanie Nowy Jork zidentyfikowano grzyba, który zaczął atakować hibernujące nietoperze, zaburzając ich procesy hibernacji i zabijając nawet do 80% osobników w kolonii. Grzyb błyskawicznie rozprzestrzenił się w jaskiniach USA i Kanady, wywołując tzw. chorobę białego nosa, nazwaną tak od charakterystycznego białego nalotu na nosach zaatakowanych zwierząt. Po kilku latach patogen zidentyfikowano jako Gaomycas destructans. Rośnie on wyłącznie w temperaturach od 4 do 15 stopni Celsjusza. Grzyba tego zidentyfikowano też w Europie, jednak tutaj nie powoduje on zwiększonej śmiertelności nietoperzy. To sugeruje, że na terenie Europy jest on patogenem oportunistycznym, nie stanowiącym zagrożenia. Jednak amerykańskie nietoperze nie są na niego odporne.
      W wyniku infekcji Gaomycas destructans nietoperze stają się bardziej aktywne, zużywają nagromadzone na czas hibernacji zapasy tłuszczu i umierają przed nadejściem wiosny. Dotychczas w USA i Kanadzie grzyb zabił miliony nietoperzy. Nocek myszouchy jest gatunkiem zagrożonym, a amerykańscy rolnicy ponoszą coraz większe straty. Nietoperze zapewniały bowiem najtańsze i najbardziej skuteczne usługi usuwania szkodników. Gdy nie ma nietoperzy, owadów szkodzących plonom jest coraz więcej, niszczą więc coraz więcej upraw, a rolnicy ponoszą coraz większe koszty próbując robić to, co wcześniej za darmo robiły nietoperze – zwalczać szkodniki. O skali problemu niech świadczy fakt, że ulubiony posiłek nocka, owad z gatunku Diabrotica virgifera virgifera powoduje roczne straty w uprawach kukurydzy rzędu 1 miliarda dolarów. A to tylko jeden z gatunków, którymi żywi się nocek.
      Utrata nietoperzy wpływa negatywnie zarówno na plony, jak i na samą wartość ziemi uprawnej. Przeprowadzone badania wykazały, że cena dzierżawy akra ziemi uprawnej spadła o 2,84 USD za akr w hrabstwach, w których spadła populacja nietoperzy i o 1,50 USD/akr w hrabstwach sąsiadujących. Doszło też to zmniejszenia aerału upraw. W hrabstwach, gdzie choroba dziesiątkuje nietoperze z działalności rolniczej wyłączono średnio 1102 akry (446 ha), a w hrabstwach sąsiednich utracono 582 akry (236 ha).
      Gdy darmowe usługi kontrolowania szkodników znikają, to właściciele ziemi uprawnej na której plony były niższe niż średnia, a koszty uprawy i tak wysokie muszą albo zmierzyć się z dodatkowym spadkiem plonów, albo z dodatkowymi kosztami związanymi z koniecznością zakupu środków chemicznych do zwalczania insektów. Czynniki te mogą spowodować, że uprawa stanie się nieopłacalna, wyjaśnia profesor Dale Manning z Colorado State University (CSU). Naukowcy zauważyli też dodatkowy problem. Otóż populacje nietoperzy się nie odradzają. Obecnie badania pokazują, że doszło do ich załamania, a liczba zwierząt pozostaje na niskim poziomie. Nie wiemy, czy populacje się odrodzą, dodaje uczony.
      Manning i jego koledzy z CSU oraz University of Illinois, współpracują z badaczami z U.S. Fish and Wildlife Services. Ci podali im wyliczenia kosztów wdrożenia dwóch potencjalnych rozwiązań problemu. Jednym z nich może być opracowanie szczepionki dla nietoperzy, drugim zaś – oprysk fungicydem jaskiń, w których nietoperze hibernują. Obie metody byłyby mniej kosztowne, niż utrata nietoperzy. Na przyszły miesiąc zaplanowano konferencję White-Nose Syndrome National Meeting, w której udział wezmą naukowcy zajmujący się chorobą białego nosa oraz przedstawiciele agend rządowych.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Badania neolitycznych narzędzi przyniosły kolejne dowody na to, że już na początku neolitu istniał podział pracy ze względu na płeć. Do takich wniosków doszła Alba Masclans z hiszpańskiej CSIS (Consejo Superior de Investigationes Ciencificas – Wyższa Rada Badań Naukowych) i jej koledzy, którzy przeanalizowali ponad 400 narzędzi z tamtego okresu.
      Nasza praca pokazuje, jak ważne jest włączenie kwestii podziału pracy ze względu na płeć do badań nad przejściem z paleolitu do neolitu oraz uwzględnienie społecznych implikacji tego zjawiska. U początków neolitu w Europie, gdy migracje doprowadziły do rozpowszechnienia się uprawy roślin i hodowli zwierząt, pojawiły się nowe rodzaje prac i odpowiednie narzędzia, czytamy w artykule A sexual division of labour at the start of agriculture? A multi-proxy comparison through grave good stone tool technological and use-wear analysis opublikowanym na łamach PLOS ONE.
      Naukowcy przeanalizowali 441 kamiennych narzędzi znalezionych w grobach z początków neolitu. Zbadali je pod kątem zużycia, co pozwoliło na stwierdzenie, w jaki sposób były używane. Badali też kontekst, w jakim je znaleziono, czyli np. płeć osób, z którymi narzędzia pochowano, przeprowadzili badania izotopowe pozwalające poznać dietę i miejsce przebywania tych osób w różnych okresach życia. Wyniki badań zostały następnie poddane analizie statystycznej, która ujawniła istnienie znaczącej korelacji pomiędzy zebranymi informacjami.
      Nasze dane wskazują, że mężczyźni byli grzebani z kamiennymi narzędziami używanymi do pracy w drewnie, polowania, zabijania zwierząt hodowlanych oraz do przemocy międzyludzkiej. Kobiety zaś chowano z narzędziami do obróbki skóry zwierząt. Zauważyliśmy też różnice wzdłuż osi wschód-zachód, od Słowacji po Francję. Sugeruje ona, że podział pracy ze względu na płeć – a przynajmniej symboliczna funeralna manifestacja tego podziału – zmieniał się, w miarę rozprzestrzeniania się rolnictwa na zachód.
      Naukowcy od dawna spierają się o to, jak u zarania rolnictwa w czasie europejskiego neolitu kształtował się i zmieniał podział pracy ze względu na płeć oraz jaki wpływ miał on na organizację społeczną.
      Hiszpańscy naukowcy skupili się głównie na badaniach przedstawicieli kultury ceramiki wstęgowej rytej. Była to pierwsza w pełni neolityczna kultura w Europie Środkowej. Analizowali narzędzia znalezione na terenie Słowacji, Czech, Niemiec i Francji.
      Narzędzia w grobach nie muszą odpowiadać codziennym zajęciom za życia, ale pokazują sformalizowany symboliczny kontekst po śmierci. Mężczyźni są więc powiązani z narzędziami używanymi do zabijania zwierząt hodowlanych, pracy w drewnie, polowania i prawdopodobnie przemocy między osobami. Uderzający jest fakt, że ślady przemocy są w tej kulturze częściej widoczne na szkieletach dorosłych kobiet i osób młodych, podczas gdy nasze dane wskazują, że użytkownikami broni byli dorośli mężczyźni. W przeciwieństwie do mężczyzn, kobiety nie są zbyt często chowane z narzędziami, a w tych rzadkich przypadkach, gdzie znajdujemy narzędzia, są to takie, które były używane do pracy ze skórami i tkankami miękkimi zwierząt.
      Naukowcy zauważyli też, że narzędzia wykorzystywane przez kobiety były innego kształtu niż te używane przez mężczyzn. Bardziej przypominały narzędzia używane przez osoby nastoletnie. Różnicę tę można tłumaczyć albo przeznaczeniem narzędzi, albo normami społecznymi, które nakazywały różny sposób produkcji narzędzi w zależności od płci użytkownika.
      Nasze badania wskazują, że – przynajmniej w pewnym zakresie – podział pracy ze względu na płać może mieć swoje korzenie w kolonizacji Europy przez rolników, podsumowują autorzy badań.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Przyjęty w grudniu ubiegłego roku Europejski Zielony Ład ma na celu uczynienie z Europy pierwszego kontynentu neutralnego pod względem klimatycznym. Europa ma pokazać innym kontynentom jak prowadzić zrównoważoną i konkurencyjną gospodarkę. Jednak, jak dowiadujemy się z artykułu opublikowanego na łamach Nature, Zielony Ład – przynajmniej w kwestii produkcji rolnej – jest niczym więcej, jak przenoszeniem zniszczenia środowiska do innych krajów.
      UE w olbrzymim stopniu zależy od importu żywności. Już 20% zbóż (118 milionów ton) i 60% mięsa oraz produktów mlecznych (45 milionów ton) konsumowanych na terenie UE pochodzi spoza granic Unii. Większy odsetek spożywanej żywności kupują tylko Chiny.
      Dzięki olbrzymiemu importowi żywności UE może prowadzić mniej intensywne rolnictwo, realizować cele Zielonego Ładu i chwalić się postępami na drodze ku osiągnięciu neutralności klimatycznej. Jednak kupowana przez UE żywność pochodzi często z krajów, gdzie nie obowiązują zbyt wygórowane normy ochrony środowiska. W ciągu ostatnich 18 miesięcy UE podpisała umowy na dostawę dziesiątków milionów ton zbóż m.in. z Indonezją, Malezją czy organizacją Mercosur (Brazylia, Argentyna, Paragwaj, Urugwaj). W wielu tych krajach w rolnictwie prowadzi się takie działania, jakie są niedopuszczalne na terenie Europy. W ten sposób przenosi się po prostu zniszczenie środowiska z Europy poza nią.
      Przykładem niech będzie powierzchnia lasów. W latach 1990–204 powierzchnia europejskich lasów zwiększyła się o 9%, czyli o około 13 milionów hektarów. Jednocześnie zaś w innych częściach świata na potrzeby produkcji rolnej dla UE wycięto około 11 milionów ha lasów. Z tego aż 3/4 to tropikalne lasy deszczowe Brazylii i Indonezji, regiony o niezwykle bogatej bioróżnorodności, będące domem dla wielu zagrożonych unikatowych gatunków.
      Podczas gdy Europa zakłada, że do roku 2050 stanie się neutralna pod względem środowiskowym, zasadzi 3 miliardy drzew, doprowadzi do odnowy biologicznej 25 000 kilometrów rzek, odwróci spadek liczby zapylaczy, o 20% zmniejszy użycie nawozów sztucznych, o 50% zużycie pestycydów, a do roku 2030 aż 25% upraw będzie organicznych, to już takich zasad nie stosuje do sprowadzanej przez siebie żywności. W wielu krajach, z których sprowadzana jest żywność do UE, by zaspokoić zapotrzebowanie gwałtownie zwiększa się użycie nawozów sztucznych i pestycydów.
      W podpisywanych umowach handlowych nie stawia się wysokich wymagań co do standardów produkcji rolnej, a istniejące przepisy są bardzo ogólne i w praktyce nie do wyegzekwowania. Mówią one np. że sprowadzana soja nie może być produkowana na terenach, które ostatnio zostały wylesione. W praktyce nie ma jednak możliwości, by taki zapis sprawdzić i wyegzekwować.
      Skutek jest taki, że np. w 2017 roku jedynie 13% sprowadzonej do Europy soi zostało wyprodukowanych na terenach, które nie były ostatnio wylesione. UE sprowadza z Brazylii wołowinę o łącznej wartości 500 milionów dolarów rocznie. Znakomita jej część została wyprodukowana na terenach, na których wycięto las po to, by zrealizować zamówienia z UE. Aż 33% wszystkich lasów, które od 1990 roku wycięto pod uprawę zbóż, zostało wyciętych po to, by uprawiać zboża kupowane przez UE.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      W północnych Chinach pojawiły się jedne z pierwszych wysoko zorganizowanych społeczności, których podstawę utrzymania stanowiła uprawa prosa. Specjaliści wyróżniają dwa główne centra tych upraw – baseny Rzeki Źółtej (Huang He) oraz Xiliao He (Zachodniej Rzeki Liao). Chcąc poznać historię genetyczną tych ludów dokonali porównania 55 genomów sprzed 7500–1500 lat z basenów Rzeki Żółtej, Xiliao He oraz Amuru. Okazało się, że ludność regionu Amuru charakteryzowała stabilność genetyczna, podczas gdy skład genetyczny ludzi znak Rzeki Żółtej i Zachodniej Liao znacząco się zmieniał.
      Zaobserwowano, że populacja basenu Rzeki Żółtej wykazuje z czasem monotoniczne zwiększanie się podobieństwa genetycznego z dzisiejszymi mieszkańcami południowych Chin i Azji Południowo-Wschodniej. Z kolei w basenie Xiliao He intensyfikacja rolnictwa w późnym neolicie jest skorelowana z rosnącym pokrewieństwem z ludnością basenu Rzeki Żółtej, a rozpowszechnienie się gospodarki pasterskiej w epoce brązu koreluje z coraz większym pokrewieństwem z ludami zamieszkującym basen Amuru. Wyniki badań wskazują na istnienie związku pomiędzy zmianami gospodarczymi a składem genetycznym ludności i każą przemyśleć poglądy na temat śladów językowych migracji.
      Chiny to drugie, po Bliskim Wschodzie, centrum udomowienia zbóż przez człowieka. Na północy, którą rozumiemy tutaj jako region obejmujący środkową i dolną część basenu Rzeki Żółtej aż po basen Zachodniej Rzeki Liao, udomowiono proso zwyczajne (Panicum miliaceum) oraz włośnicę ber (Setaria italica – proso włoskie), rośliny te były uprawiane już 6000 lat przed naszą erą. Z czasem rozpowszechniły się na całą Eurazję. Proso aż do XVII wieku było jednym z podstawowych produktów spożywczych w Azji północno-wschodniej.
      Zarówno basen Rzeki Żółtej jak i Zachodniej Rzeki Liao znane są z bogactwa kultur opierających swoją egzystencję na prosie. Już w środkowym neolicie istniały też pierwsze złożone społeczności. W basenie Xiliao He była to kultura Hongshan (4500–3000 p.n.e.), a w basenie Huang He – kultura Yangshao (5000–3000 p.n.e.).
      W basenie Rzeki Żółtej już w tym czasie uprawa zbóż stanowiła podstawę egzystencji ludności. Jednak odmienne procesy zachodziły w basenie Zachodniej Rzeki Liao. Tam widoczne są zmiany powiązane zarówno z wpływami kulturowymi, jak i ze zmianami klimatu. Na przykład udział prosa w diecie stopniowo rósł tam od czasów kultury Xinglongwa (ok. 6000 p.n.e.) aż po czasy dolnej kultury Xiajiadian (2200–1600 p.Chr.). Jednak w czasach górnej kultury Xiajiadian (1000–600 p.n.e.) doszło do zmiany gospodarki na pasterską. Warto w tym miejscu zaznaczyć, że region Xiliao He ma bezpośredni kontakt z basenem Amuru, gdzie ludzie polegali głównie na polowaniu, rybołówstwie i hodowli zwierząt, a w znacznie mniejszym stopniu uprawiali takie rośliny jak proso, jęczmień i rośliny strączkowe. Dla naukowców zagadkę stanowiło, czy i do jakiego stopnia dochodziło do kontaktów pomiędzy ludnością z basenów Huang He i Xiliao He oraz jak takie kontakty mogły wpłynąć na rozprzestrzenianie się uprawy prosa.
      Dopiero teraz zespół naukowcy z Uniwersytetu Jilin, Instytutu Historii Człowieka im. Maxa Plancka, Uniwersytetu w Wuhan, Instytutu Archeologii Chińskiej Akademii Nauk oraz innych instytucji naukowych z Chin i Korei przeprowadził analizę 55 genomów ludzi, którzy żyli w północnych Chinach od czasów środkowego neolitu. Analizowano genomy osób, które od ok. 5500 p.n.e. do ok. 250 r. n.e. żyły na terenach obejmujących baseny Amuru, Rzeki Żółtej, Zachodniej Rzeki Liao, prowincji Shaanxi i Mongolii Wewnętrznej. Badania obejmowały zatem 6 tysiącleci i obszar długości około 2300 kilometrów z północy na południe.
      W przeciwieństwie do długoterminowej stabilności genetycznej ludności z basenu Amuru, która polegała ograniczonej produkcji własnej żywności, obserwujemy częste zmiany genetyczne w dwóch centrach złożonych społeczności uprawiających proso w północnych Chinach – basenie Rzeki Żółtej i Zachodniej Rzeki Liao. W basenie Xiliao He profil genetyczny zmieniał się w czasie wraz ze zmianami w sposobie gospodarowania.
      Na przykład wzrost udziału prosa w diecie, do jakiego doszło pomiędzy środkowym a późnym neolitem, jest powiązany z większym pokrewieństwem genetycznym ludności z basenu Rzeki Żółtej z ludnością późnego neolitu basenu Xiliao He. Z kolei częściowe przejście na gospodarkę pasterską w górnej kulturze Xiajiadian epoki brązu jest związane z mniejszym pokrewieństwem z ludnością basenu Huang He. W środkowym neolicie obserwujemy gwałtowną zmianę profilu genetycznego ludności basenu Xiliao He, który zmienił się z pokrewnego ludności Rzeki Żółtej na pokrewny mieszkańcom basenu Amuru. Niewykluczone, że taki rozkład genetyczny przetrwał w basenie Xiliao He w epoce brązu i żelaza, jednak brak na to wystarczających dowodów. Zmiana profilu genetycznego ludności basenu Rzeki Żółtej, do jakiego doszło pomiędzy środkowym a późnym neolitem, zbiegła się z intensyfikacją uprawy ryżu na równinie centralnej. Sugeruje to, że do zmiany gospodarowania doszło w wyniku migracji, czytamy w artykule opublikowanym na łamach Nature.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...