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
      Niedobór mikroelementów to najpowszechniejszy na świecie rodzaj niedożywienia. Przyjmowanie zbyt małych ilości takich składników jak żelazo, cynk, selen, jod, witaminy i inne, niesie ze sobą poważne konsekwencje zdrowotne. Tymczasem, jak dowiadujemy się z pierwszej globalnej oceny przyjmowania mikroelementów, zdecydowana większość ludzi przyjmuje zbyt mało przynajmniej jednego z 15 zbadanych mikroelementów.
      Naukowcy z Harvard T.H. Chan School of Public Health, Uniwersytetu Kalifornijskiego w Santa Barbara i Global Alliance for Improved Nutrition przeanalizowali dostępne dane pod kątem przyjmowania jednego z 15 elementów niezbędnych dla zachowania zdrowia. Pod uwagę wzięli jod, żelazo, witaminę C, cynk, magnez, witaminę E, witaminy B1, B2, B6, B12, wapń, kwas foliowy,  witaminę A, selen oraz niacynę.
      Na potrzeby badań naukowcy podzielili populację według płci, a każdą z płci podzielili na 16 grup wiekowych od 0 do 80 lat oraz grupę powyżej 80. roku życia. Uzyskali w ten sposób dane dla 34 grup (2 płci x 17 grup wiekowych w każdej). Generalnie rzecz ujmując, grupą o najmniejszym niedoborze składników odżywczych są dzieci w wieku 0-4 lat. Następnie odsetek osób z niedoborami zaczyna szybko rosnąć i największy problem występuje w grupach 10-14 i 15-19 lat.
      Aż 68% ludzi przyjmuje za mało jodu, niedobory witaminy E występują u 67%, a wapnia u 66%. U 65% mieszkańców Ziemi mamy niedobory żelaza, u 55% występują niedobory B2, u 54% niedobory kwasu foliowego, a u 53% niedobory witaminy C. Jeśli weźmiemy pod uwagę ten sam kraj i te same grupy wiekowe, to – globalnie rzecz ujmując – kobiety częściej mają niedobory jodu, witaminy B12, żelaza i selenu, a mężczyźni magnezu, witaminy B6, cynku witaminy C, A, B1 i niacyny. W większości regionów panie mają też większe niedobory wapnia, kwasu foliowego, witaminy E oraz witaminy B2. Na największe niedobory mikroelementów cierpią mieszkańcy południa Azji, Ameryki Łacińskiej i Karaibów oraz Afryki saharyjskiej.
      Z załączonych do artykułu map wynika, że w Polsce największym problemem są niedobory selenu, które są widoczne u niemal 100% populacji oraz żelaza, witaminy C, E i wapnia.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Przyzwyczajeni jesteśmy myśleć, że historia ludzkości to historia postępu. Jednym z najważniejszych wydarzeń w historii ludzkości jest przejście z łowiecko-zbierackiego trybu życia, do uprawy roli. Tymczasem badania przeprowadzone na Filipinach wskazują, że łowcy-zbieracze, którzy przeszli na rolnictwo, pracują o 10 godzin w tygodniu dłużej. To zaś każe nam zapytać, czy to na pewno postęp, a jeśli tak, to czemu postęp ma służyć. Okazało się też, że zaadaptowanie rolnictwa najbardziej wpłynęło na życie kobiet.
      Antropolog Mark Dyble z University of Cambridge i jego koledzy przez dwa lata żyli wśród Aetów, niewielkiej populacji łowców-zbieraczy zamieszkujących północne Filipiny, którzy stopniowo adaptują rolnictwo.
      Każdego dnia pomiędzy godzinami 6 a 18 naukowcy zapisywali, co robią ich gospodarze, a badania takie prowadzili wśród 10 różnych społeczności Aetów. Stworzyli w ten sposób szczegółowy zapis zajęć 359 osób. Odnotowywali kiedy ludzie ci odpoczywali, kiedy zajmowali się dziećmi, kiedy wykonywali obowiązki domowe i kiedy pracowali poza domem. Część badanych społeczności Aetów prowadzi wyłącznie gospodarkę zbieracko-łowiecką, a część zajmuje się zbieractwem i uprawą ryżu.
      Badania, których wyniki opublikowano właśnie w Nature Human Behaviour wskazują, że im bardziej Aetowie angażują się w rolnictwo i działalność niepowiązaną ze zbieractwem, tym ciężej pracują i mniej mają czasu na odpoczynek. Obliczono, że Aetowie, którzy skupiają się głównie na rolnictwie pracują przez 30 godzin tygodniowo, zaś ci, którzy pozostali przy gospodarce zbieracko-łowieckiej pracują 20 godzin tygodniowo. Uczeni odkryli, że tak drastyczna różnica wynika przede wszystkim z faktu, że tam, gdzie zaadaptowano rolnictwo, kobiety zostały oderwane od obowiązków domowych by pracować w polu. Kobiety żyjące w społecznościach zajmujących się rolnictwem mają o połowę mniej czasu na wypoczynek, niż kobiety łowców-zbieraczy.
      Przez długi czas uważano, że przejście na rolnictwo oznacza postęp, gdyż pozwoliło to ludziom na porzucenie ciężkiego i niepewnego trybu życia. Jednak od samego początku badań antropologicznych nad łowcami-zbieraczami zaczęto kwestionować to przekonanie wskazując, że łowcy-zbieracze mają dużo wolnego czasu. Nasze badania dostarczają najmocniejszych dowodów na poparcie tej hipotezy, mówi Dyble.
      Średnio wszyscy Aetowie spędzali 24 godziny tygodniowo na pracy poza domem, około 20 godzin tygodniowo na obowiązkach domowych i około 30 godzin tygodniowo na odpoczynku za dnia. Jednak podział tego czasu był mocno zróżnicowany.
      Zarówno kobiety i mężczyźni mieli najmniej czasu wolnego gdy byli w wieku około 30 lat. Im byli starsi, tym więcej wolnego mieli. Istniały też różnice pomiędzy płciami. Kobiety spędzały mniej czasu na pracy poza domem, a więcej na pracach domowych i opiece nad dziećmi. Miały tyle samo czasu wolnego co mężczyźni. Jednak przejście na rolnictwo miało nieproporcjonalny wpływ na życie kobiet.
      Stało się tak prawdopodobnie dlatego, że pracą w polu jest łatwiej się dzielić niż polowaniem czy łowieniem ryb. Niewykluczone jednak, że istnieje jakaś inna przyczyna, dla której mężczyźni nie są gotowi lub zdolni do spędzania większej ilości czasu na pracy w polu. To wymaga dalszych badań, stwierdza Dyble.
      Przypomnijmy, że rolnictwo pojawiło się przed ponad 12 000 laty, a około 5000 lat temu zdominowało ludzką działalność. Współautorka badań, doktor Abigail Page, antropolog z London School of Hygiene and Tropical Medicine mówi: Musimy być bardzo ostrożni ekstrapolując dane na temat współczesnych łowców-zbieraczy na prehistoryczne społeczności. Jeśli jednak pierwsi rolnicy naprawdę musieli pracować ciężej, by się utrzymać, to powstaje ważne pytanie – dlaczego ludzie zaadaptowali rolnictwo?.
      Uczona zauważa też, że ilość czasu wolnego, jaki mają Aetowie do dowód na wydajność gospodarki łowiecko-zbierackiej. Tak dużo wolnego pozwala również wyjaśnić, w jaki sposób społeczności łowiecko-zbierackie są w stanie nabyć tak wiele wiedzy i umiejętności w czasie własnego życia oraz życia kolejnych pokoleń.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Erozja gleby na środkowym zachodzie USA przebiega od 10 do 1000 razy szybciej od jej formowania się, informują naukowcy z University of Massachusetts. Dzięki... eksplodującym gwiazdom są oni pierwszymi, którzy dokładnie określili tempo naturalnej erozji gleby sprzed przybycia europejskich rolników. Odkrycie to ma olbrzymie znaczenie zarówno dla globalnego bezpieczeństwa żywnościowego, zapobiegania zmianom klimatycznym, jak i dla polityki.
      Do określenia naturalnej erozji gleby naukowcy wykorzystali rzadki pierwiastek beryl-10. Pojawia się on w glebie, gdy wysokoenergetyczne cząstki z gwiazd eksplodujących w Drodze Mlecznej trafiają w skorupę ziemską. Rozbijają one obecny w glebie tlen, pozostawiając niewielkie ilości berylu-10, które można wykorzystać do zbadania średniego tempa erozji na przestrzeni tysięcy i milionów lat.
      Wybraliśmy się na 14 niewielkich dziewiczych obszarów prerii, które wciąż istnieją w stanach Iowa, Minnesota, Dakota Południowa, Nebraska i Kansas. Pobraliśmy rdzenie gleby datowane do ostatniej epoki lodowej. Przywieźliśmy do laboratorium i przesialiśmy glebę, by wyodrębnić poszczególne ziarna. Następnie usunęliśmy wszystko, co nie było kwarcem, a później przeprowadziliśmy proces chemicznego oczyszczania, dzięki któremu wyizolowaliśmy beryl-10. Uzyskana próbka zmieściłaby się na czubku szpilki, mówi profesor Isaac Larsen. Beryl wysłano następnie do laboratorium, gdzie specjaliści policzyli poszczególne atomy, co pozwoliło Larsenowi i jego kolegom dokładnie oszacować tempo erozji od epoki lodowej do dzisiaj.
      Dzięki temu po raz pierwszy wiemy, jakie jest naturalne tempo erozji gleby na Midweście. A skoro wiemy, jakie ono było zanim osiedlili się tutaj Europejczycy, wiemy też, jak współczesne rolnictwo przyspieszyło ten proces, dodaje Caroline Quarrier. Wyniki nie są optymistyczne. Średnie tempo erozji sprzed epoki rolnictwa wynosiło w badanych przez nas miejscach 0,04 mm na rok, mówi Larsen.
      Amerykański Departament Rolnictwa określa dopuszczalny limit erozji gleby na 1 mm/rok, czyli 25-krotnie większy niż poziom naturalny. Tymczasem w niektórych miejscach erozja jest aż 1000-krotnie szybsza niż naturalna. To zła wiadomość, gdyż górna warstwa gleby jest kluczowa dla rolnictwa. Degradacja gleb oznacza zmniejszenie plonów i olbrzymie straty gospodarcze.
      Autorzy badań uspokajają jednak, że nie powinniśmy wpadać w panikę. Istnieją bowiem znane i sprawdzone techniki uprawy, jak np. uprawa zerowa, o których wiadomo, że nie naruszają gleby w takim stopniu, jak uprawa płużna. Kluczowe jest zmniejszenie obecnego poziomu erozji do poziomu naturalnego, mówi Larsen.

      « powrót do artykułu
    • 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
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...