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

Cechy funkcjonalne ewoluują najszybciej na krańcach łańcucha pokarmowego

Recommended Posts

Ryby rafowe z krańców łańcucha pokarmowego - a więc gatunki żywiące się wyłącznie roślinami bądź będące wyłącznie drapieżnikami - ewoluują szybciej niż gatunki zajmujące pozycje pośrednie, w przypadku których dieta jest bardziej zróżnicowana.

Dotąd naukowcy uważali, że gatunki żywiące się bardziej różnorodnym pokarmem mogą ewoluować prędzej i wykazują większe zróżnicowanie morfologiczne. Samuel Borstein, doktorant z Uniwersytetu Tennessee w Knoxville, wykazał jednak, że jest dokładnie na odwrót: to gatunki z najbardziej ograniczoną dietą ewoluują szybciej.

Na potrzeby badania biolodzy stworzyli drzewo filogenetyczne dot. relacji ponad 1500 gatunków rafowych (ich miejsca w łańcuchu pokarmowym, a także różnorodności diety). By zdobyć informacje nt. cech fizycznych istotnych dla żerowania, autorzy publikacji z pisma Nature Ecology & Evolution zdigitalizowali też setki zdjęć ryb. Dzięki tym wszystkim danym mogli ustalić, jak szybko dany gatunek ewoluuje w stosunku do pozycji zajmowanej w łańcuchu troficznym.

Łącząc informacje dotyczące wielu grup ryb, mogliśmy dostrzec, że badanie grup pojedynczo, tak jak to biolodzy robili w przeszłości, nie wystarczy, by zrozumieć szersze wzorce.

Wiele z masowo odławianych ryb znajduje się na krańcach łańcucha pokarmowego [...]. Nadmierne odławianie tych wysoce zróżnicowanych gatunków może radykalnie zmniejszyć funkcjonalną różnorodność raf koralowych. To coś, czym zdecydowanie należy się przejmować.


« 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
      Pająki są uznawane za klasyczne drapieżniki owadożerne, tymczasem okazuje się, że ich dieta jest o wiele bardziej złożona i od czasu do czasu decydują się one nawet na posiłek wegetariański.
      Naukowcy już od jakiegoś czasu zdawali sobie sprawę, że niektóre pająki starają się wzbogacać menu rybami, żabami, a nawet nietoperzami. Teraz zespół z Uniwersytetu w Bazylei, Brandeis University oraz Uniwersytetu w Cardiff wykazał, że stawonogi te jadają również rośliny. Biolodzy przejrzeli pod tym kątem literaturę przedmiotu. Dzięki ich systematycznemu przeglądowi udowodniono, że różnego rodzaju rośliny (np. storczyki, drzewa, trawy czy paprocie) wchodzą w skład diety aż 10 rodzin pająków. Zjadane są różne ich elementy: nektar, pyłek, nasiona, tkanka liści, spadź i sok mleczny.
      Najważniejszą grupą pająków o wegetariańskich zwyczajach są skakunowate (Salticidae). To im przypisano aż 60% przypadków roślinożerności udokumentowanych w studium. Takim zwyczajom wydaje się sprzyjać kilka czynników: życie wśród roślin, mobilność, a także świetna zdolność wykrywania odpowiedniego pożywienia roślinnego.
      Pająki żywiące się roślinami występują na wszystkich kontynentach poza Antarktydą. Opisywane zachowanie jest jednak częściej dokumentowane w cieplejszych strefach. Autorzy publikacji z Journal of Arachnology dywagują, że może się tak dziać, bo spora liczba doniesień o wegetariańskiej diecie dotyczy nektaru, a rośliny produkujące duże jego ilości są tam bardziej rozpowszechnione.
      Zdolność pająków do pozyskiwania składników odżywczych z roślin poszerza ich bazę pokarmową. Może to być mechanizm, który pozwala przetrwać okresy niedoboru owadów. Ponadto dywersyfikacja jest korzystna z żywieniowego punktu widzenia, bo optymalizuje podaż dietetyczną - podsumowuje Martin Nyffeler z Uniwersytetu w Bazylei.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Wyjątkowa baza 2400 stanowisk archeologicznych obejmujących dzieje człowieka od 3 milionów lat temu do 20 000 lat temu obejmuje ponad 100 starych kultur i opisuje wyniki 150 lat prac archeologicznych. Jest ona dziełem naukowców z centrum badawczego ROCEEH (The Role of Culture in Early Expansions of Humans), którzy skompilowali olbrzymią liczbę informacji i umieścili je w jednej ogólnodostępnej bazie danych.
      ROAD (ROCEEH Out of Africa Database) to jeden z największych zbiorów danych dotyczących archeologii, antropologii, paleontologii i botaniki, wyjaśnia doktor Andrew Kandel z Uniwersytetu w Tybindze. W sposób jednorodny pod względem geograficznym i chronologicznym połączono informacje o zabytkach kultury, szczątkach człowieka i jego przodkach, pozostałościach zwierząt i roślin. W ten sposób powstało narzędzie, które pomaga w analizie wielu różnych aspektów ewolucji człowieka.
      Baza ROAD to wynik 15 lat pracy naukowców, którzy przeanalizowali ponad 5000 publikacji w wielu językach, w tym w angielskim, chińskim, francuskim, włoskim czy portugalskim. Powstała w ten sposób łatwa w użyciu interaktywna mapa stanowisk archeologicznych. Użytkownik może na jej podstawie tworzyć też własne mapy obejmujące konkretne kultury, obszary geograficzne czy okresy historyczne.
      Naukowcy mogą zadawać ROAD zaawansowane zapytania, dzięki którym sprawdzą na przykład, obecność konkretnej kategorii kamiennych narzędzi w Afryce czy dystrybucję konkretnych gatunków zwierząt w interesujących ich okresach, jak chociażby podczas wycofywania się lądolodu. Takie zapytania dostarczą naukowcom olbrzymiej ilości danych, które później mogą wykorzystać do dalszej pracy za pomocą zaawansowanych metod wizualizacji czy analizy, mówi Kandel.
      Baza pokazuje tez, że znaczna część naszej wiedzy pochodzi z bardzo niewielu dobrze przebadanych regionów, jak Afryka Południowa i Wschodnia, Europa czy Azja Centralna i Wschodnia. Większa część obszarów planety to archeologiczna biała plama. Badanie tych obszarów może przynieść w przyszłości niezwykle ekscytujące odkrycia.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Motyle – zarówno te dzienne jaki i nocne, czyli ćmy – to jeden z najbardziej rozpowszechnionych rzędów owadów. Ćmy pojawiły się około 300 milionów lat temu. W 2019 roku dowiedzieliśmy się, że przed około 100 milionami lat grupa nocnych motyli zaczęła latać za dnia, by korzystać z bogatych w nektar kwiatów. Tym samym udowodniono, że nieprawdziwa jest hipoteza, jakoby motyle dzienne pojawiły się już po zagładzie dinozaurów, by uniknąć polujący na ćmy nietoperzy. Dotychczas jednak sądzono, że motyle dzienne po raz pierwszy wyewoluowały w Azji. Teraz okazuje się, że to nieprawda.
      Akito Kawahara, kurator zbiorów motyli we Florida Museum of Natural History, i jego zespół przeprowadzili analizy genetyczne niemal 2300 gatunków motyli reprezentujących wszystkie rodziny i 92% rodzajów z rzędu Lepidoptera. Stworzyli największe na świecie drzewo genealogiczne motyli i dowiedli, że motyle dzienne po raz pierwszy wzbiły się do lotu w Ameryce Północnej i Środkowej. Żywiły się wówczas roślinami z rodziny bobowatych.
      To było moje marzenie z dzieciństwa. To coś, co chciałem zrobić od czasu pierwszej wizyty w Amerykańskim Muzeum Historii Naturalnej gdy byłem dzieckiem i gdy na drzwiach biura kuratora zobaczyłem drzewo genealogiczne motyli. To jednocześnie najtrudniejsze badania naukowe, w jakich brałem udział. Wymagały one wielkiego wysiłku ze strony ludzi na całym świecie, cieszy się Kawahara.
      Obecnie istnieje około 19 000 gatunków motyli dziennych. Zrekonstruowanie ich historii na przestrzeni 100 milionów lat było trudnym zadaniem. Wymagało zebrania danych o miejscach występowania poszczególnych gatunków motyli oraz roślin, z których korzystają. Dane takie nie były jednak przechowywane w jednym miejscu, znaczna ich część nie była zdigitalizowana, konieczne było przeszukiwanie publicznie dostępnych baz danych, poszukiwanie książek oraz artykułów naukowych, tłumaczenie ich z różnych języków, przeglądanie zbiorów muzealnych i innych miejsc, w których znajdowały się użyteczne informacje o motylach.
      Naukowcy przeanalizowali też 11 niezwykle rzadkich skamieniałości motyli, które wykorzystali do kalibracji swojego drzewa genetycznego. Dzięki temu dowiedzieli się np. że motyle dzienne bardzo szybko się różnicowały, jedne grupy pokonywały w toku ewolucji olbrzymie odległości, inne zaś pozostawały w miejscu, mimo, że wokół nich swój bieg zmieniały rzeki, pojawiały się i znikały pasma górskie, przemieszczały się kontynenty.
      Dzięki olbrzymiej pracy naukowców wiemy, że motyle dzienne pojawiły się po raz pierwszy gdzieś w Ameryce Środkowej i zachodnich częściach Ameryki Północnej. W tym czasie Ameryka Północna była przedzielona szerokim morzem, a Ameryka Północna i Południowa nie były jeszcze połączone. Mimo to motyle były w stanie pokonywać wielkie przestrzenie nad wodami i podbijały świat. Nie zawsze leciały najkrótszą drogą. Mimo że wówczas Ameryka Południowa i Afryka znajdowały się dość blisko siebie, motyle najpierw przeleciały do Azji, na Bliski Wschód i do Afryki Wschodniej. Dotarły nawet do Indii, które wówczas były wyspą. Największym ich wyczynem było zaś dotarcie do Australii, połączonej wówczas z Antarktyką. Oba kontynenty były ostatnią pozostałością Pangei. Nie można wykluczyć, że motyle żyły przez pewien czas w Antarktyce.
      A przed około 45 milionami lat zjawiły się w Europie. Nie wiadomo, dlaczego zajęło im to tak dużo czasu, ale skutki tej późnej migracji widać do dzisiaj. W Europie, w porównaniu z innymi kontynentami, nie ma zbyt wielu gatunków motyli. A te które są, często występują w innych częściach świata, na przykład na Syberii i w Azji, mówi Kawhara.
      Gdy już motyle zasiedlały jakiś obszar, szybko się różnicowały w zależności od występujących na nim roślin. Gdy z Ziemi zniknęły dinozaury, istniały już niemal wszystkie współczesne rodziny motyli, a każda z nich była w sposób szczególny powiązana z konkretnymi roślinami.
      Gdy naukowcy porównali historię ewolucyjną motyli oraz roślin, na których żerują, stwierdzili, że dochodziło tutaj do wspólnej ewolucji. Naukowcy zauważyli, że obecnie 67,7% gatunków motyli to gatunki, które korzystają z jednej rodziny roślin, a 32,3% gatunków korzysta z dwóch lub więcej rodzin. Motyle żywiące się na bobowatych i wiechlinowatych często korzystają tylko z nich. Większość gatunków nie korzysta z roślin z innych rodzin. Bobowate i wiechlinowate są szeroko rozpowszechnione i występują niemal we wszystkich ekosystemach. Wiekszość z nich posiada też potężne chemiczne środki obronne odstraszające owady. Jednak od milionów lat rośliny te pozwalają, by motyle z nich korzystały.
      Grupa Kawahary zauważyła też, że aż 94,2% gatunków motyli pożywiających się na więcej niż jednej rodzinie roślin, wybiera rośliny blisko spokrewnione. To zaś potwierdza wcześniejsze badania, z których wynikało, że spokrewnione ze sobą motyle żywią się na spokrewnionych ze sobą roślinach.
      Ewolucja motyli i roślin okrytonasiennych jest ze sobą nierozerwalnie związana od samych początków istnienia tych roślin, a bliskie związki pomiędzy tymi organizmami doprowadziły do pojawienia się wspaniałej różnorodności i roślin, i zwierząt, dodaje profesor Pamela Soltiz z Florida Museum.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Podawanie szczeniętom i młodym psom suchej karmy znacząco zwiększa ryzyko rozwinięcia się u nich w późniejszym życiu chronicznych enteropatii, czyli przewlekłych chorób jelit, ostrzegają naukowcy z Wydziału Medycyny Weterynaryjnej Uniwersytetu w Helsinkach. Równie zgubny wpływ na jelita mają przekąski czy gryzaki z wysuszonych skór zwierzęcych.
      Dieta odgrywa kluczową rolę w utrzymaniu równowagi mikrośrodowiska przewodu pokarmowego, co z kolei wpływa na mikrobiom jelit, ich fizjologię czy odporność organizmu. Grupa uczonych z Helsinek postanowiła sprawdzić, jaki związek ma dieta szczeniąt w wieku 2–6 miesięcy i młodych psów (6–18 miesięcy) z rozwinięciem się u nich w przyszłości chronicznych enteropatii.
      Odkryliśmy, że podawanie szczeniakom i młodym psom diety opartej o nieprzetworzone składniki – w tym resztek ludzkiego pożywienia – chroniło je przed rozwinięciem się chronicznych enteropatii. Szczególnie dobry wpływ miał kości i chrząstki podawane w wieku szczenięcym i młodzieńczym oraz owoców jagodowych w wieku szczenięcym.  Z kolei karmienie zwierząt wysokoprzetworzoną dietą węglowodanową, innymi słowy suchą karmą, w wieku szczenięcym i młodzieńczym oraz skórami zwierzęcymi w wieku szczenięcym znacząco zwiększało ryzyko chronicznych enteropatii w późniejszym życiu, czytamy w artykule opublikowanym na łamach Scientific Reports.
      Współautorka badań, Anna Hielm-Björkman, przypomina, że komercyjne karmy dla psów są przedstawiane jako pożywienie dostarczające kompletnej zbilansowanej diety. Tworzy się wrażenie, że właściciel miałby kłopoty z przygotowaniem psu pożywienia, które byłoby dla niego równie odpowiednie. Ale nasze badania pokazały, jak bardzo ważna jest różnorodność. Nikt nie daje 12-latkowi takiego samego pożywienia jak małemu dziecku. Dlaczego z psami miałoby być inaczej?.
      Chroniczne enteropatie u psów zdarzają się często. Czasami okazuje się, że pomóc może zmiana diety. Dlatego też naukowcy zaczęli się zastanawiać, czy dieta z okresu szczenięcego czy młodzieńczego może mieć jakiś związek z chorobą występującą w starszym wieku. Przeanalizowali więc pod tym kątem wyniki ankiety dotyczącej diety i zdrowia psów. Dane od ponad 7000 właścicieli czworonogów zebrano w latach 2009–2019.
      Z analizy wynika, że psy, które w wieku szczenięcym jadły nieprzetworzoną dietę opartą na mięsie – w tym surowe czerwone mięso, organy wewnętrzne, ryby, jajka, warzywa, owoce jagodowe, kości czy chrząstki – były narażone na o 22% mniejsze ryzyko chronicznej enteropatii niż psy, które jako szczenięta jadły głównie suchą karmę. Z kolei szczenięta, którym dawano również resztki z ludzkiego stołu, były o 23% mniej narażone na rozwój enteropatii.
      Naukowcy przyjrzeli się też konkretnym pokarmom. Podawanie szczeniętom do żucia skór zwiększało ryzyko wystąpienia problemów jelitowych w późniejszym życiu aż o 117%. Z kolei szczenięta, które dostawały owoce jagodowe, były narażone na o 29% niższe ryzyko problemów jelitowych. U tych, które dostawały kości i chrząstki ryzyko było o 33% mniejsze.
      Autorzy badań podkreślają, że zaobserwowali jedynie korelację. Nie wiedzą, dlaczego sucha karma może powodować problemy jelitowe w późniejszym życiu. Być może problemem jest tutaj wysoka zawartość węglowodanów. To może być podobny efekt, w przypadku spożywania białego cukru przez ludzi - dochodzi do stanu zapalnego o małej intensywności, mówi Hielm-Björkman.
      Podkreślają też, by ewentualną decyzję o radykalnej zmianie diety skonsultować z weterynarzem i przypominają, że współczesne rasy psów są bardziej podatne na choroby bakteryjne, zatem podawanie im surowego mięsa – szczególnie szczeniętom – może narazić je na ryzyko. Na podstawie tych i wcześniejszych badań Hielm-Björkman mówi, że dobrym rozwiązaniem może być karmienie psów dietą składającą się w 20% z pożywienia nieprzetworzonego i w 80% z suchej karmy. Wszelkie zmiany diety należy wprowadzać stopniowo.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Astronomowie z Indii i Kanady zarejestrowali emisję radiową w paśmie 21 cm pochodzącą z wyjątkowo odległej galaktyki. Ich osiągnięcie otwiera drogę do lepszego poznania wszechświata, szczególnie jego odległych części. Daje ono np. nadzieję na znalezienie odpowiedzi na pytanie, w jaki sposób w odległych galaktykach powstają gwiazdy. Galaktyki emitują różne rodzaje sygnałów radiowych. Dotychczas mogliśmy rejestrować ten konkretny sygnał tylko z bliższych galaktyk, co ograniczało naszą wiedzę, mówi Arnab Chakraborty, doktorant na kanadyjskim McGill University.
      Emisja w paśmie 21 centymetrów pochodzi z atomów wodoru, który szczególnie interesuje naukowców. Atomowy wodór to podstawowy budulec gwiazd, ma też olbrzymi wpływ na ewolucję galaktyk. Zatem, by lepiej zrozumieć ewolucję wszechświata, naukowcy chcą zrozumieć ewolucję gazu w różnych punktach jego historii. A dzięki indyjskiemu Giant Metrewave Radio Telescope oraz wykorzystaniu techniki soczewkowania grawitacyjnego udało się zarejestrować emisję z atomów wodoru znajdujących się w bardzo odległej galaktyce.
      Dotychczas najbardziej odległą galaktyką, dla której zarejestrowano emisję w paśmie 21 cm, był obiekt oddalony od nas o 4,1 miliarda lat. Przesunięcie ku czerwieni tej galaktyki wynosiło z=0.376. Przesunięcie ku czerwieni to zjawisko polegające na wydłużaniu się fali promieniowania elektromagnetycznego w miarę oddalania się źródła emisji od obserwatora. W przypadku światła widzialnego falami o największej długości są fale barwy czerwonej, stąd nazwa zjawiska. Kanadyjsko-indyjski zespół zarejestrował teraz emisję z galaktyki, dla której z wynosi 1.29, co oznacza, że jest ona oddalona od nas o 8,8 miliarda lat świetlnych. Przechwycony sygnał został z niej wyemitowany, gdy wszechświat liczył sobie zaledwie 4,9 miliarda lat. Ze względu na gigantyczną odległość, do chwili, gdy przechwyciliśmy sygnał, emisja z pasma 21 cm przesunęła się do pasma 48 cm, mówi Chakraborty.
      Zarejestrowanie tak słabego sygnału z tak wielkiej odległości było możliwe dzięki zjawisku soczewkowania grawitacyjnego, w wyniku którego fale emitowane ze źródła są zaginane jak w soczewce przez obecność dużej masy – na przykład galaktyki – pomiędzy źródłem a obserwatorem. W tym przypadku soczewkowanie wzmocniło sygnał 30-krotnie, dzięki czemu mogliśmy zajrzeć tak głęboko w przestrzeń kosmiczną, wyjaśnia profesor Nirupam Roy. Badania wykazały, że masa wodoru atomowego w obserwowanej galaktyce jest niemal dwukrotnie większa niż masa gwiazd.
      Uzyskane wyniki dowodzą, że już za pomocą obecnie dostępnych technologii jesteśmy w stanie coraz bardziej szczegółowo badać coraz odleglejsze obszary wszechświata i śledzić jego ewolucję.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...