Sign in to follow this
Followers
0
Szkocka whisky zagrożona przez zmiany klimatu
By
KopalniaWiedzy.pl, in Ciekawostki
-
Similar Content
-
By KopalniaWiedzy.pl
Klimat Ziemi przechodził zmienne koleje losu, od bardzo gorącego po epoki lodowe. Mimo to życie na naszej planecie przetrwało 3,7 miliarda lat. Badacze z MIT potwierdzili właśnie, że Ziemia posiada działający na przestrzeni setek tysięcy lat mechanizm regulacji, dzięki któremu nie dochodzi do katastrofalnych zmian klimatu, które mogłyby zakończyć historię życia.
Naukowcy od dawna podejrzewali, że cykl węglanowo-krzemianowy odgrywa ważną rolę w ziemskim obiegu węgla. Polega on na wiązaniu atmosferycznego CO2 przez skały. Teraz udało się zdobyć bezpośrednie dowody, że działa on w skali geologicznej jak stabilizator klimatu.
Nowe dowody opierają się na badaniach danych paleoklimatycznych i zmianach średnich temperatur na Ziemi na przestrzeni ostatnich 66 milionów lat. Naukowcy z MIT przeprowadzili analizy matematyczne, by sprawdzić, czy pojawi się jakiś wzorzec, który wskazywałby na istnienie mechanizmu stabilizującego globalne temperatury w skali geologicznej. I taki wzorzec znaleźli. Pojawia się on na przestrzeni setek tysięcy lat, co jest zgodne ze skalą, w jakiej powinien działać mechanizm stabilizujący wywoływany przez wietrzenie krzemianów.
Z jednej strony to dobra wiadomość, bo dzięki temu wiemy, że obecne globalne ocieplenie zostanie zniwelowane za pomocą tego mechanizmu. Jednak z drugiej strony, potrwa to setki tysięcy lat, a to zbyt wolno, by rozwiązać nasze obecne problemy, mówi Constantin Arnscheidt z MIT. Jest on, wraz z profesorem Danielem Rothmanem, współautorem badań.
Naukowcy już wcześniej widzieli pewne oznaki działania mechanizmu stabilizującego. Analizy chemiczne starych skał wskazywały bowiem, że przepływ węgla ze skorupy ziemskiej i do niej jest dość zrównoważony, nawet gdy dochodzi do znacznych zmian temperatur na Ziemi. Modele obliczeniowe wskazywały, że proces wietrzenia krzemianów może w pewnym stopniu stabilizować klimat. Ponadto sam fakt, że życie na Ziemi przetrwało miliardy lat sugerował istnienie jakiegoś wbudowanego, geologicznego, mechanizmu zapobiegającego ekstremalnym zmianom temperatury.
Mamy planetę, której klimat poddany był wielu dramatycznym zmianom. Dlaczego życie je przetrwało? Jedno z wyjaśnień brzmi, że musi istnieć jakiś mechanizm stabilizujący temperatury w zakresie zdanym dla życia. Jednak dotychczas nikt nie przedstawił dowodów, że taki mechanizm bez przerwy kontroluje klimat naszej planety, wyjaśnia Arnscheidt.
Rothman i Arnscheidtprzjrzeli się danym dotyczącym zmian temperatury na Ziemi. Informacje na ten temat pochodziły zarówno z analiz składu chemicznego muszli sprzed milionów lat, jak i z badań rdzeni lodowych. Nasze badania były możliwe tylko dzięki temu, że nauka dokonała olbrzymiego postępu w dziedzinie zwiększenia rozdzielczości danych temperaturowych. Dysponujemy więc zapisem z ostatnich 66 milionów lat, w którym poszczególne punkty pomiaru temperatury są oddalone od siebie najwyżej o kilka tysięcy lat, wyjaśniają uczeni.
Naukowcy wykorzystali stochastyczne równania różniczkowe, które są do poszukiwania wzorców w zestawach wysoce zmiennych danych. Okazało się, że w ten sposób można przewidzieć co się będzie działo z klimatem, jeśli istnieje mechanizm go stabilizujący. To trochę podobne do pędzącego samochodu. Gdy naciśniemy hamulec, upłynie trochę czasu, zanim samochód się zatrzyma. To właśnie nasza skala, w której klimat – w wyniku działania tego mechanizmu – powraca do stanu stabilnego – wyjaśniają uczeni. Gdyby taki mechanizm nie istniał, zmiany temperatury powinny zwiększać się z czasem. Jednak tak się nie dzieje. W pewnym momencie mechanizm stabilizujący jest silniejszy i nie dochodzi do ekstremalnych zmian, zagrażających istnieniu życia na Ziemi. Skala tych zmian – wynosząca setki tysięcy lat – jest zgodna z przewidywaniami dotyczącymi skali działania cyklu węglowo-krzemianowego.
Co ciekawe, naukowcy nie znaleźli żadnego mechanizmu, który stabilizowałby klimat w skali dłuższej niż milion lat. Zdaniem autorów badań, mieliśmy szczęście, że zmiany w tej skali nie były dotychczas ekstremalnie duże. Są dwie szkoły. Jedni mówią, że to przypadek, zdaniem innych – istnieje mechanizm stabilizujący. Na podstawie danych wykazaliśmy, że prawda prawdopodobnie leży po środku. Innymi słowy, istnieje mechanizm stabilizujący, ale i zwykłe szczęście odegrało rolę pomogło życiu na Ziemi przetrwać miliardy lat, wyjaśnia Arnscheidt.
« powrót do artykułu -
By KopalniaWiedzy.pl
Zwierzęta, które żyją dłużej i mają mniej potomstwa są bardziej odporne na gwałtowne zjawiska pogodowe związane ze zmianami klimatu – jak susze czy wielkie opady – niż krócej żyjące małe zwierzęta. Z badań przeprowadzonych Christie Le Coeur z Uniwersytetu w Oslo oraz Owena Jonesa i Johna Jacksona z Uniwersytetu Danii Południowej dowiadujemy się, że niedźwiedzie czy żubry lepiej radzą sobie z ekstremalnymi wydarzeniami pogodowymi niż myszy czy lemingi.
Naukowcy przeanalizowali dane dotyczące zmian populacji 157 gatunków ssaków na całym świecie. Dla każdego z gatunków dysponowali danymi obejmującymi co najmniej 10 lat, a informacje te porównali z danymi pogodowymi. Sprawdzali, jak liczebność populacji i liczba potomstwa zmieniały się w czasach występowania ekstremalnych zjawisk pogodowych.
Zauważyliśmy bardzo wyraźny wzorzec. Zwierzęta, które żyją dłużej i mają mniej potomstwa są mniej wrażliwe na ekstrema pogodowe niż zwierzęta żyjące krócej i posiadające więcej potomstwa. Lamy, długo żyjące gatunki nietoperzy czy słonie lepiej radzą sobie w takich warunkach niż myszy, oposy czy krytycznie zagrożony kanguroszczurnik pędzloogonowy, stwierdzają autorzy badań.
Duże długo żyjące zwierzęta lepiej radzą sobie np. z suszą. Susza nie wpływa tak bardzo na ich zdolność do przetrwania, reprodukcji i wychowania młodych jak w przypadku małych zwierząt. Mogą zainwestować całą swoją energię w wychowanie jednego potomka lub poczekać na lepsze czasy. W przypadku małych zwierząt dochodzi w czasie takich wydarzeń do dużych zmian populacji. Na przykład w czasie przedłużającej się suszy znika znaczna część bazy pokarmowej gryzoni – owady, nasiona, kwiaty i owoce – a zwierzęta te głodują, gdyż mają bardzo ograniczone zasoby tłuszczu. Z drugiej strony, gdy warunki życiowe się poprawią, populacja takich zwierząt szybko się zwiększa. W przeciwieństwie do wielkich ssaków mają one jednorazowo wiele młodych.
Małe ssaki szybko reagują na ekstrema pogodowe. Ma to swoje dobre i złe strony. Dlatego też ich wrażliwość na gwałtowne zjawiska pogodowe nie jest równoznaczna z ryzykiem wyginięcia, wyjaśnia John Jackson. Uczony dodaje, że zdolność do przetrwania zmian klimatu to nie jedyny wskaźnik ryzyka dla gatunku. Niszczenie habitatów, kłusownictwo, zanieczyszczenia, wprowadzanie gatunków inwazyjnych to czynniki, które zagrażają wielu gatunkom. Często bardziej niż zmiany klimatu, stwierdza naukowiec.
Przeprowadzone badania nie tylko poszerzają naszą wiedzę o wspomnianych 157 gatunków, ale pozwalają lepiej zrozumieć, jak zwierzęta mogą reagować na zmiany klimatyczne. W przyszłości będziemy doświadczali bowiem coraz bardziej gwałtownych ekstremów pogodowych. Zwierzęta będą musiały sobie z tym radzić. Nasza analiza pokazuje, jak różne gatunki – w zależności od ich cech ogólnych – będą reagowały na zmiany. Dotyczy to też tych gatunków, odnośnie których mamy niewiele danych, mówi Owen Jones.
Jednym z takich gatunków jest na przykład niezwykły kanguroszczurnik pędzloogonowy. To krytycznie zagrożony wyjątkowy torbacz, który żywi się głównie wykopanymi z ziemi grzybami, a dietę uzupełnia bulwami, owadami czy żywicą. Niewiele wiemy o tym gatunku, ale fakt, że jest on wielkości myszy pozwala przypuszczać, że będzie reagował na zmiany klimatu podobnie jak one.
« powrót do artykułu -
By KopalniaWiedzy.pl
Naukowcy z Imperial College London i Natural History Museum opublikowali dwie prace, w których opisali wyniki badań nad populacją czterech gatunków brytyjskich trzmieli. W pierwszym z badań pokazali, jak stres środowiskowy historycznie zmieniał kształt skrzydeł zwierząt, w drugim zaś opisali metodę pozyskiwania DNA z kolekcji muzealnych, co pozwoli na badanie historii genetycznej trzmieli.
Na całym świecie dochodzi do spadku liczby owadów, zagrożonych jest coraz więcej gatunków. Olbrzymią rolę w zanikaniu owadów odgrywają pestycydy i zmiany klimatu. Naszą szczególną uwagę przyciągają znane nam zapylacze, jak pszczoła miodna czy właśnie trzmiele.
Brytyjscy naukowcy przyjrzeli się owadom przechowywanym w muzealnych zbiorach od 1900 roku. Szczególną uwagę zwracali na symetrię skrzydeł. Ich wysoka asymetria pokazuje bowiem, że zwierzęta zostały poddane wysokiemu stresowi środowiskowemu. Uczeni zauważyli, że od roku 1925 stres wywierany na trzmiele jest coraz większy. Każdy z czterech badanych gatunków wykazywał coraz większą reakcję na stres w drugiej połowie XX wieku. Gdy uczeni przyjrzeli się średniej rocznej temperaturze i poziomowi opadów i porównali te dane z danymi o asymetrii skrzydeł zauważyli, że do większej asymetrii dochodziło w latach cieplejszych i bardziej wilgotnych. Takie warunki zdarzają się coraz częściej, a to oznacza, że warunki środowiskowe są coraz bardziej niekorzystne dla trzmieli.
Skąd jednak pomysł, by badać okazy z kolekcji? Dotychczas naukowcy badający np. pszczoły miodne, sprawdzali zmiany ich zachowania w różnych warunkach, na przykład odległość, na jaką wysuwają żądła, czy też badali ekspresję genów czy zmiany ilości różnych molekuł w komórkach w reakcji na niekorzystne czynniki. Jednak wiele z tego typu badań wymaga użycia żywych owadów. Możemy zatem dowiedzieć się czegoś o tym, jak obecne warunki środowiskowe wpływają na owady. Brytyjczycy chcieli zaś wiedzieć, jak wyglądało to w przeszłości.
Dobrym przybliżeniem warunków życia owadów okazał się kształt ich skrzydeł. Im większa między nimi asymetria, w tym bardziej stresowym – zatem niekorzystnym – środowisku żył owad. Dzięki badaniom, które przeprowadziliśmy na trzmielach, z tego, co mówi nam asymetria ich skrzydeł i jak wyglądało to w ubiegłym wieku, możemy teraz przewidywać, że coraz cieplejsze i coraz bardziej wilgotne lata będą wywierały niekorzystne skutki na te owady, mówi doktor Richard Gill z Imperial College London, który specjalizuje się w badaniu wpływu działalności człowieka na trzmiele. Naukowiec uważa, że zmiana symetrii skrzydeł związana jest ze zmianami epigenetycznymi (zmianami ekspresji genów), do których dochodzi pod wpływem czynników środowiskowych. Grupa Gilla nie badała DNA owadów. Zajęła się tym natomiast grupa doktor Seliny Brace, ekspertki od starego DNA z Museum of Natural History.
Większość z owadów w muzealnych kolekcjach nie była konserwowana z myślą o jak najlepszym zachowaniu DNA. Stąd też trudności w jego pozyskaniu ze zbiorów muzealnych. Przeprowadziliśmy jedno z pierwszych badań, w ramach których w wielu zbiorach muzealnych poszukiwane było DNA przechowywanych tam owadów. Bardzo ważne jest byśmy rozumieli, jak materiał genetyczny się zachował. Zauważyliśmy, że ulega on bardzo szybkiej degradacji, ale z czasem ta degradacja spowalnia i pojawia się stały wzorzec degradacji i fragmentacji materiału genetycznego, wyjaśnia Selina.
Naukowcy dowiedzieli się więc, jak przebiega proces degradacji DNA owadów przechowywanych w muzeach, a to z kolei pozwoliło im opracować metody rekonstrukcji tego DNA. Dzięki temu już w najbliższej przyszłości można będzie wykorzystać badania DNA muzealnych okazów owadów do lepszego zrozumienia, jak zmiany środowiskowe wpływają na te zwierzęta oraz łączyć wyniki takich badań z wynikami badań morfologicznych dotyczących np. asymetrii skrzydeł.
« powrót do artykułu -
By KopalniaWiedzy.pl
W Szkole Doktorskiej Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu trwają intensywne prace nad... zapachem whisky. A właściwie nad otrzymywaniem związków zapachowych takich jak whisky lakton, aerangis lakton i piperonal. Whisky lakton występuje naturalnie w dębie, a po raz pierwszy odkryto go w alkoholach dojrzewających w dębowych beczkach, jak whisky czy koniak. Z kolei Aerangis lakton występuje w orchideach, a piperonal w wanilii czy fiołku.
Prace nad pozyskiwaniem tych związków prowadzi doktorant Dawid Hernik. Te związki chemiczne są szeroko stosowane jako dodatki sensoryczne do żywności, ale mają też zastosowanie w przemyśle farmaceutycznym, kosmetycznym i perfumeryjnym. W przypadku laktonów, z którymi pracuję, sprawa się komplikuje, ponieważ te wspomniane posiadają dwa centra stereogeniczne, więc występują w formie czterech stereoizomerów. Prosto mówiąc, możemy sobie wyobrazić, że każdy z tych związków ma cztery formy, składające się z takich samych atomów, ale przestrzennie inaczej ułożonych. Sprawia to, że każdy z tych stereoizomerów cechuje się odmiennym zapachem. Na przykładzie whisky laktonu: jeden z nich ma zapach ziemno-drzewny, natomiast drugi przypomina seler. Wszystkie związki otrzymuję na drodze biotransformacji, a więc metody, w której do otrzymania produktu wykorzystuję całe komórki mikroorganizmów lub enzymy z nich izolowane, wyjaśnia młody naukowiec.
Hernik wykorzystuje w swojej pracy najczęściej hodowle całych komórek bakterii lub grzybów strzępkowych. Dodaje do nich konkretny związek, w celu modyfikacji. Dzięki tej metodzie produkcja pożądanego związku jest często tańsza niż w przypadku metod chemicznych i charakteryzuje się większą wydajnością, gdyż cały proces zostaje skrócony do jednego etapu.
« powrót do artykułu -
By KopalniaWiedzy.pl
Ekstrema pogodowe mają negatywny wpływ na ludzkie zdrowie. Nie od dzisiaj wiemy, że np. fale upałów mogą jednorazowo powodować olbrzymią liczbę zgonów. Są one przejawem braku stabilności pogody, a ta kwestia umykała dotychczas uwadze specjalistów. Międzynarodowa grupa ekspertów, która zbadała wpływ krótkoterminowych dużych wahań temperatury na śmiertelność wśród ludzi alarmuje, że zmienność temperatury ma podobny wpływ na śmiertelność, jak zanieczyszczenie powietrza.
Naukowcy m.in. z Australii, Chin, USA, Estonii, Irlandii czy Japonii zbadali związek pomiędzy zmiennością temperatury a przypadkami zgonów w 750 miastach na całym świecie. Posłużyli się przy tym danymi z lat 2000–2019 i odkryli, że krótkoterminowe zmiany temperatury zabijają około 1,75 miliona osób rocznie. Zauważyli też, że w większości Azji, w Australii oraz Nowej Zelandii odsetek nadmiarowych zgonów spowodowanych niestabilnością temperatur jest wyższy niż światowa mediana. W artykule Global, regional, and national burden of mortality associated with short-term temperature variability from 2000–19: a three-stage modelling study opublikowanym na łamach The Lancet. Planetary Health czytamy, że w latach 2000–2019 liczba nadmiarowych zgonów spowodowanych niestabilnością temperatur rosła w tempie 4,6% na dekadę.
Największe wzrosty na dekadę zanotowano w Australii i Nowej Zelandii (po 7,3%), Europie (4,4%) i Afryce (3,3%).
Jako, że z powodu zmienności temperatury umiera średnio 1,75 miliona osób rocznie oznacza to, że czynnik ten odpowiada za 3,4% wszystkich zgonów i powoduje 26 nadmiarowych zgonów na 100 000 osó. Najwyższy odsetek nadmiarowych zgonów z tego powodu odnotowano w Azji (4,7%), Oceanii (3,2%) oraz oby Amerykach (2,7%).
Opublikowano też listę 20 krajów o największym odsetku nadmiarowych zgonów z powodu zmienności temperatury. W roku 2019 na 1. miejscu listy uplasowała się Arabia Saudyjska (8,0%), następnie był Irak (7,7%) oraz Kuwejt (7,4%). Jedynym krajem EU, który znalazł się wśród tych 20 państw jest Cypr (5,3% nadmiarowych zgonów).
« powrót do artykułu
-
-
Recently Browsing 0 members
No registered users viewing this page.