Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Hodowla ryb na boliwijskich sawannach
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Humanistyka
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Głowomłot tropikalny, gatunek ryby z rodziny młotowatych, wstrzymuje oddech by utrzymać temperaturę ciała podczas nurkowania na większe głębokości, gdzie poluje na kałamarnice. To było całkowite zaskoczenie. Nie spodziewaliśmy się, że rekiny wstrzymują oddech podczas nurkowania jak morskie ssaki. To niezwykłe zachowanie wspaniałego zwierzęcia, mówi główny autor badań Mark Royer z Shark Research Group na University of Hawai'i.
Skrzela są naturalnymi radiatorami, które szybko doprowadziłyby do wychłodzenia krwi, mięśni i organów, gdyby głowomłoty nie wstrzymywały oddechu. Głowomłot tropikalny życie w ciepłych wodach, ale zanurza się na głębokości, gdzie temperatura wody spada do 5 stopni Celsjusza. By efektywnie polować, jego ciało musi utrzymać ciepło.
Oczywistym jest, że oddychające powietrzem atmosferycznym ssaki wstrzymują oddech podczas nurkowania. Ale nie spodziewaliśmy się zaobserwować takiego zachowania u rekinów. To zachowanie wskazuje, że strategie polowania głowomłotów tropikalnych są podobne do strategii ssaków morskich, jak grindwal. Oba gatunki wyewoluowały do polowania na głęboko pływającą zdobycz i oba robią to wstrzymując na krótko oddech w tych fizycznie wymagających środowiskach.
Naukowcy z Hawajów dokonali niezwykłego odkrycia po przyczepieniu głowomłotom tropikalnym urządzeń, które mierzyły temperaturę mięśni, głębokość nurkowania, orientację ciała i poziom aktywności. Zauważyli, że mięśnie ryby utrzymywały temperaturę podczas nurkowania na duże głębokości, ale pod koniec każdego nurkowania, gdy rekin zbliżał się do powierzchni, gwałtownie się chłodziły. Model komputerowy zasugerował, że głowomłot musi przestawać oddychać, by zapobiec utraty temperatury przez skrzela. Dodatkowym dowodem był materiał wideo, pokazujący rekina z zamkniętymi skrzelami na głębokości 1044 metrów, podczas gdy przy powierzchni skrzela są szeroko otwarte. Nagłe ochłodzenie mięśni pod koniec nurkowania wskazuje, że rekiny zaczynają oddychać gdy wciąż znajdują się w dość zimnych wodach.
Wstrzymanie oddechu zapobiega utracie ciepła, ale odcina dopływ tlenu. Chociaż rekiny te wstrzymują oddech na 17 minut, to na największych głębokościach spędzają tylko 4 minuty, a następnie szybko wracają do cieplejszych dobrze napowietrzonych wód powierzchniowych. Odkrycie to pozwala nam zrozumieć, jak głowomot tropikalny jest w stanie nurkować na znaczne głębokości i zdobywać tam pożywienie. Pokazuje ono również, że ryba musi utrzymać delikatną równowagę fizjologiczną, mówi Royer.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
We Wrocławiu otwarta została pierwsza w Polsce miejska farma akwaponiczna. Powstała ona w ramach polsko-norweskiego PROJEKTU USAGE. Rolą farmy akwaponicznej w centrum miasta jest zapewnienie świeżej żywności przeznaczonej dla lokalnych mieszkańców. Hodowla i uprawa w pobliżu odbiorcy to również skrócony łańcuch dostaw i ograniczony ślad węglowy, a wszystko to w trosce o środowisko i nasze bezpieczeństwo – podkreślono na stronie Miejskiej AquaFarmy.
Pierwsze kontenery postawiono w październiku zeszłego roku. Miesiąc później zamontowano system akwaponiczny. W styczniu 2023 r. Water Science Technology Institute we Wrocławiu zaczął prace nad dobieraniem organizmów wodnych zamieszkujących zbiorniki.
W AquaFarmie uprawę roślin (ich zestaw ma być podyktowany zapotrzebowaniem) łączy się z hodowlą. Sprawdzane są warunki dla ryb, a także dla raków oraz innych skorupiaków. Farma połączona jest z systemem zbierania i oczyszczania wód opadowych, a całość tworzy system zamknięty. W ten sposób uprawa może trwać przez cały rok, bez względu na warunki atmosferyczne, oszczędność wody, w porównaniu do tradycyjnego rolnictwa, wynosi nawet 90%. Ponadto uprawy tego typu wymagają też mniej miejsca niż konwencjonalne rolnictwo. Dodatkową zaletą jest redukcja ilości powstających odpadów.
System akwaponiczny farmy zamknięty jest w przystosowanych do produkcji żywności kontenerach i został wyposażony w trzy zbiorniki do hodowli zwierząt. Ryby i skorupiaki hodowane są w systemie zamkniętym. Ich odchody przy pewnym stężeniu stają się toksyczne dla zwierząt, ale są cennym składnikiem pokarmowym dla roślin. Dlatego woda z odchodami pompowana jest do jednostki wyposażonej w filtry. Tam bakterie z rodzajów Nitrosomonas i Nitrobacter przekształcają amoniak w azotyny i azotany. Te są lepiej przyswajane przez rośliny. Po odfiltrowaniu woda z substancjami pokarmowymi trafia do roślin. Tam stosowane są dwie metody hydroponiczne. W jednej z nich (NFT) korzenie roślin są obmywane stale płynącą wodą, a w metodzie DWC korzenie zanurzone są w intensywnie napowietrzanej i wymienianej wodzie. Z hodowli hydroponicznej woda, już oczyszczone z substancji toksycznych dla zwierząt, wraca do miejsca hodowli zwierząt. W ten sposób obieg zostaje zamknięty. Trzeba go jednak uzupełniać, gdyż część wody ubywa w wyniku transpiracji, parowania i wchłaniania przez rośliny. Do uzupełniania częściowo wykorzystywana jest oczyszczona woda opadowa.
Cała produkcja żywności odbywa się w kontrolowanych, zamkniętych warunkach co znacznie ogranicza możliwość występowania chorób i szkodników. Dzięki temu można zrezygnować z chemicznych środków ochrony roślin oraz antybiotyków. Już w tej chwili twórcy farmy mówią o uprawie trybuli, mizuny, rukwi wodnej, trawy pszenicznej oraz buraka liściowego i hodowli raka czerwonoszczypcowego.
AquaFarma ma być zarówno laboratorium służącym rozwojowi przyszłych systemów produkcji żywności oraz miejscem spotkań oraz wymiany wiedzy.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Gdy ponad 100 lat temu z pewnej angielskiej kopalni węgla wydobyto skamieniałą rybią czaszkę, jej odkrywcy z pewnością nie zdawali sobie sprawy, jaką sensację skrywa ich znalezisko. Przeprowadzone niedawno badania tomograficzne wykazały, że w czaszce zwierzęcia sprzed 319 milionów lat zachował się mózg. To najstarszy znany nam dobrze zachowany mózg kręgowca.
Organ ma około 2,5 cm długości. Widoczne są nerwy, dzięki czemu naukowcy mają szansę na lepsze poznanie wczesnej ewolucji centralnego układu nerwowego promieniopłetwych, największej współcześnie żyjącej gromady ryb, w skład której wchodzi około 30 000 gatunków. Odkrycie rzuca też światło na możliwość zachowania się tkanek miękkich kręgowców w skamieniałościach i pokazuje, że muzealne kolekcje mogą kryć liczne niespodzianki.
Ryba, której mózg się zachował, to Coccocephalus wildi, wczesny przedstawiciel promieniopłetwych, który żył w estuariach żywiąc się niewielkimi skorupiakami, owadami i głowonogami. Tan konkretny osobnik miał 15-20 centymetrów długości. Naukowcy z Uniwersytetów w Birmingham i Michigan nie spodziewali się odkrycia. Badali czaszkę, a jako że jest to jedyna skamieniałość tego gatunku, posługiwali się wyłącznie metodami niedestrukcyjnymi. Na zdjęciach z tomografu zauważyli, że czaszka nie jest pusta.
Niespodziewane odkrycie zachowanego w trzech wymiarach mózgu kręgowca daje nam niezwykłą okazję do zbadania anatomii i ewolucji promieniopłetwych, cieszy się doktor Sam Giles. To pokazuje, że ewolucja mózgu była bardziej złożona, niż możemy wnioskować wyłącznie na podstawie obecnie żyjących gatunków i pozwala nam lepiej zdefiniować sposób i czas ewolucji współczesnych ryb, dodaje uczona. Badania zostały opublikowane na łamach Nature.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Naukowcy z Uniwersytetu Harvarda i Emory University stworzyli pierwszą w pełni autonomiczną biohybrydową „rybę” zbudowaną z komórek ludzkiego mięśnia sercowego. Urządzenie pływa naśladując kurczenie się mięśni pracującego serca. To krok w kierunku zbudowania sztucznego serca z mięśni i stworzenia platformy do badania takich chorób, jak arytmia.
Naszym ostatecznym celem jest zbudowanie sztucznego serca, które mogłoby zastąpić nieprawidłowo rozwinięte serce u dzieci, mówi profesor Kit Parker z Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS). Większość prac związanych ze stworzeniem tkanki mięśniowej lub serca, w tym część prac prowadzonych przez nas, skupia się na skopiowaniu pewnych funkcji anatomicznych lub uzyskaniu prostego rytmu serca w sztucznej tkance. Tutaj zaś zaczynamy inspirować się biofizyką serca, co jest znacznie trudniejsze. Za wzór nie bierzemy samej budowy serca, a biofizyczne podstawy jego funkcjonowania. To je wykorzystaliśmy jako punkt wyjścia naszej pracy.
Naukowcy wykorzystali kardiomiocyty – komórki mięśnia sercowego odpowiadające za kurczenie się – i inspirowali się kształtem danio pręgowanego oraz ruchami, jakie wykonuje podczas pływania.
W przeciwieństwie do innych urządzeń, ogon biohybrydy składa się z dwóch warstw komórek. Gdy te po jednej stronie się kurczą, po drugiej stronie rozciągają się. Rozciągnięci prowadzi do otwarcia kanału białkowego, który z kolei prowadzi do kurczenia się i proces się powtarza. W ten sposób powstał system napędzający „rybę” przez ponad 100 dni.
Wykorzystując mechaniczno-elektryczne sygnały pomiędzy dwoma warstwami komórek, odtworzyliśmy cykl, w którym każdy skurcz automatycznie wywołuje reakcję w postaci rozciągania się strony przeciwnej. To pokazuje, jak ważne jest sprzężenie zwrotne w mechanizmie działania pomp mięśniowych, takich jak serce, stwierdza główny autor badań, doktor Keel Yong Lee z SEAS.
Naukowcy zaprojektowali też autonomiczny moduł kontrolny, który na podobieństwo rozrusznika serca kontroluje częstotliwość i rytm spontanicznych ruchów komórek. Dzięki współpracy dwóch warstw komórek oraz modułu kontrolnego uzyskano ciągły, spontaniczny i skoordynowany ruch płetwy ogonowej w przód i w tył.
Co więcej, działanie sztucznej ryby poprawia się z czasem. W ciągu pierwszego miesiąca, w miarę dojrzewania kardiomiocytów, poprawiła się amplituda ruchów, maksymalne tempo pływania oraz koordynacja mięśni. W końcu biohybryda pływała równie szybko i efektywnie jak prawdziwy danio pręgowany.
Teraz naukowcy przymierzają się do zbudowania bardziej złożonych biohybryd z komórek ludzkiego serca. To, że potrafię zbudować z klocków model serca, nie oznacza, że potrafię zbudować serce. Można na szalce Petriego wyhodować komórki komórki nowotworowe aż utworzą tętniącą grudkę i nazwać to organoidem. Jednak nic z tego nie oddaje fizyki systemu, który w czasie naszego życia kurczy się ponad miliard razy, a jednocześnie w locie odbudowuje swoje komórki. To jest prawdziwe wyzwanie. I tam właśnie chcemy dojść, mówią uczeni.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Las deszczowy Amazonii jest postrzegany jako bardzo stary dziewiczy obszar leśny. Jednak coraz więcej badań wskazuje, że jego mieszkańcy nie byli łowcami-zbieraczami, a rolnikami gospodarującymi na olbrzymich wolnych od drzew obszarach. W miarę, jak las jest wycinany odnajdowanych jest coraz więcej dowodów na istnienie społeczeństw rolniczych. Do niedawna dowody te były ukryte wśród gęstych zarośli.
Naukowcy z Uniwersytetu w Reading zdobyli dowody na to, że już przed tysiącami lat ludzie wycinali las i uprawiali ziemię. Uczeni, pracujący na odległych obszarach Boliwii, zbadali osady z dwóch jezior znajdujących się blisko znalezionych wcześniej śladów ludzkiego osadnictwa i uprawy ziemi. Dzięki nim byli w stanie określić zmiany, jakie zachodziły w regionie w ciągu ostatnich 6000 lat.
Okazało się, że ludzie, żyjący na tych terenach przed 2500-500 laty nie byli łowcami-zbieraczami i nie musieli prowadzić masowej wycinki drzew. Byli rolnikami, którzy osiedlili się na terenie przypominającym dzisiejsze sawanny. Mieli do czynienia z otwartymi przestrzeniami, na których prowadzili prace ziemne na wielką skalę. Na początku I tysiąclecia naszej ery klimat stał się bardziej wilgotny, a las deszczowy zaczął przesuwać się bardziej na południe. Amazońscy rolnicy powstrzymywali napór dżungli i utrzymywali otwarte przestrzenie tam, gdzie prowadzili swoją działalność gospodarczą. Trwało to do mniej więcej 1500 roku. Wówczas to większość rdzennych mieszkańców Amazonii wyginęła, głównie wskutek chorób przywleczonych przez Europejczyków. Gdy zabrakło ludzi gęsty las deszczowy błyskawicznie zajął ich tereny uprawne.
Wyniki badań bardzo nas zaskoczyły. Przybyliśmy do Boliwii by sprawdzić, jakie rośliny uprawiali rdzenni mieszkańcy i jak bardzo wpływali na las. Odkryliśmy jednak, że nie mieli nań żadnego wpływu jeśli chodzi o wylesianie, gdyż las tam po prostu nie rósł. Oni nie wycinali ani nie wypalali olbrzymich połaci dżungli. Mieszkańcy Amazonii osiedlili się na naturalnie otwartej przestrzeni. Skala prowadzonych przez nich prac ziemnych wskazuje, że obszary te mogły utrzymać dość dużą populację. Uprawiali kukurydzę i inne zboża. Prawdopodobnie żywili się też rybami, a w innych częściach Boliwii znaleziono dowody, że ludzie hodowali kaczkę piżmową (kaczkę francuską) oraz żółwie rzeczne - mówi główny autor badań, doktor John Carson.
Nasze odkrycie ma olbrzymie znaczenie dla zrozumienia zmian klimatycznych z przeszłości oraz tego, w jaki sposób basen Amazonki może reagować na wycinanie lasu. Okazuje się, że Amazonia ani nie byłą dziewiczą dżunglą, ani nie przetrwała wcześniej wylesiania na masową skalę – dodaje.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.