Skocz do zawartości
Forum Kopalni Wiedzy
KopalniaWiedzy.pl

Witamina K – jaką odgrywa rolę w organizmie człowieka?

Rekomendowane odpowiedzi

Witaminy są niezbędne do zapewnienia prawidłowego funkcjonowania organizmu ludzkiego. Termin „witamina K” nie dotyczy tylko jednego związku organicznego rozpuszczalnego w tłuszczach, ale przynajmniej trzech głównych. Wyróżniamy witaminy K1, K2 oraz K3, pochodne 2-metylo-1,4-naftochinonu, które w pozycji C3 mają przyłączone reszty izoprenoidowe.

Filochinon (Fitomenadion) Witamina K1

W pozycji C3 ma przyłączone cztery reszty izoprenoidowe Występuje wyłącznie w świecie roślinnym

Menachinon, Witamina K2

Grupa związków określana skrótem MK-n (n- liczba reszt izoprenoidowych) Syntetyzowana przez bakterie saprofityczne układu pokarmowego (MK-4) Występuje w produktach pochodzenia zwierzęcego i produktach fermentacji soi (MK-7)

Menadion, Witamina K3

Syntetyczna pochodna pozbawiona łańcucha bocznego przy węglu C3 W postaci wodorosiarczanu sodowego rozpuszcza się w wodzie, co warunkuje jego wysoką aktywność biologiczną

Witamina K bierze udział w wielu procesach fizjologicznych. Do jej funkcji zalicza się:

Wpływ na krzepnięcie krwi – utrzymanie prawidłowego stężenia: czynników krzepnięcia krwi zależnych od wit. K czynników hamujących krzepnięcie krwi Metabolizm kości Zahamowanie proliferacji kom. nowotworowych Utrzymywanie prawidłowej gospodarki wapniowej (determinuje odkładanie wapnia poza naczyniami krwionośnymi)  – hamowanie powstawania płytki miażdżycowej Wpływ na ośrodkowy układ nerwowy (OUN) – bierze udział w syntezie sfingolipidów i ułatwia przekaźnictwo sygnałów

Metabolizm witaminy K

Reakcje zachodzą w siateczce endoplazmatycznej hepatocytów wątroby. Gamma-karboksylaza zależna od witaminy K zużywa formę hydrochinonową (zredukowaną) witaminy K przekształcając ją do postaci 2,3-epoksydu. Ten  ulega przekształceniu do postaci  chinonowej witaminy K w reakcji katalizowanej przez reduktazę 2,3-epoksydową oraz kofaktor  ditiolowy. Kolejna redukcja do hydrochinonu przez NADPH i reduktazę witaminy K zamyka cykl regeneracji aktywnej postaci witaminy K, która może uczestniczyć w kolejnym cyklu (ulega regeneracji).
Witamina K2 jest produkowana endogennie przez bakterie saprofityczne układu pokarmowego, tworzące florę jelitową.

Zapotrzebowanie na witaminę K

Dla całkowitej karboksylacji protein związanych z mineralizacją kości wymagany jest wyższy poziom witaminy K niż dla zapewnienia poprawności procesów koagulacji. Przyjmuje się że dla zapewnienia poprawnego procesu koagulacji wystarczy 1 μg witaminy K na każdy kilogram masy ciała, czyli przeciętnie 50-80 μg dziennie dla osobnika dorosłego. Zapotrzebowanie zależy od wieku, płci, aktywności fizycznej, przyzwyczajeń żywieniowych i ogólnego stanu organizmu. Grupą szczególnie narażoną na hipowitaminozę są chorzy z mukowiscydozą oraz noworodki, które nie mają jeszcze rozwiniętej flory jelitowej, a mleko matki jest ubogim źródłem tej witaminy. W celu zapobiegania chorobie krwotocznej noworodków, bezpośrednio po urodzeniu podaje się jednorazowy zastrzyk domięśniowy z witaminą K.

Około 80% Wit. K jest przyjmowane z dietą, która stanowi główne źródło izoformy K1.  Witamina K występuje przede wszystkim w roślinach zielonych liściastych: jarmuż, szpinak, brukselka, sałata, mąka sojowa, oliwa z oliwek, szparagi, suszone pomidory czy awokado.

Czynniki powodujące niedobór witaminy K:

nieodpowiednia dieta antybiotykoterapia stosowanie leków p/zakrzepowych, przeciwdrgawkowych choroby, którym towarzyszy utrudnione wchłaniane tłuszczów: niewydolność wątroby, w zespole złego wchłaniania, przewlekłe zapalenie trzustki choroby nerek (w związku z metabolizmem wit. D) w przypadku wysokich dawek wit. E (ok. 1000 j.m.)

Witamina K a choroby cywilizacyjne

Witamina K jest kofaktorem γ-karboksylazy – bierze udział w potranslacyjnej gammakarboksylacji reszt glutaminowych białek, takich jak:

osteokalcyna macierz białka Gla białko S i C.

Nieukarboksylowane białka są biologicznie nieczynne. Substancje te określane są jako białka indukowane niedoborem witaminy K (PIVKA, ang. proteins induced by vitamin K absence). Wysoki poziom białek PIVKA zwiększa ryzyko rozwoju wielu chorób cywilizacyjnych, między innymi:

osteoporozy miażdżycy nowotworów schorzeń neurodegeneracyjnych cukrzycy.

Osteoporoza jest to najczęściej występująca choroba metaboliczna kości. Objawy pojawiają się wtedy, gdy ubytek tkanki kostnej jest tak duży, że nie może ona spełniać dalej funkcji podporowo-mechanicznej i kości łatwo ulegają złamaniu. Białkami biorącymi udział w procesie kościotworzenia są: osteokalcyna, MGP (Matrix Gla Protein), periostyna. Osteokalcyna jest białkiem niekolagenowym, a jego synteza zachodzi w osteoblastach, odontoblastach i hipertroficznych chondrocytach. Odpowiada za wiązanie jonów wapnia hydroksyapatytu kośćca, świadczy o aktywności osteoklastów oraz zmniejszeniu osteoklastogenezy. Niecałkowita γ-karboksylacja osteoklastyny może być przyczyną zmniejszonej gęstości kości.

Poziom osteokalcyny jest dobrym markerem świadczącym o aktywności osteoblastów. Osteoblasty są to komórki kościotwórcze, wytwarzają one osteoid (część organiczną macierzy kostnej), tam odkładają się kryształy fosforanów wapnia. Całość otoczona jest hydroksyapatytem czyli substancją międzykomórkową. Osteoklasty to natomiast komórki kościogubne, odpowiedzialne przede wszystkim za resorpcję kości. Bardzo ważne jest zachowanie homeostazy osteoblast/osteoklast.

Ilość przyjmowanej witaminy K niezbędnej do całkowitej γ-karboksylacji osteokalcyny jest zdecydowanie wyższa niż od ilości witaminy K potrzebnej do procesów krzepnięcia. Zalecane dzienne  spożycie witaminy K przy osteoporozie wynosi: 120 µg/d dla mężczyzn i 90 µg/d dla kobiet. Ostatnie dane mówią, by zwiększyć poziom MK-4 do 1,5 mg/d w celu zwiększenia γ-karboksylacji i utrzymaniu kośćca we właściwej kondycji.

Profilaktykę osteoporozy rozpoczyna się już w dzieciństwie – należy stosować dietę bogatą w białko, wapń i witaminy. Obecnie uznaje się równorzędną rolę witaminy K z rolą wit. D w procesie prawidłowego kościotworzenia.

Profilaktyka chorób układu krążenia

Pierwszą dobrze poznaną rolą witaminy K był wpływ na układ krzepnięcia krwi. Witamina K jest utrzymania prawidłowego stężenia trombiny, czynników krzepnięcia : II, VII, IX, X oraz białek hamujących proces tworzenia skrzepu - S i C. Synteza tych czynników zachodzi w wątrobie. Nieaktywne formy do przemiany w aktywne biologicznie białka potrzebują γ-karboksylazy zależnej od wit. K. Nieprawidłowość tego procesu prowadzi do ułatwionego powstawania krwotoków wewnętrznych i zewnętrznych oraz problemów z gojeniem się ran.

Odkładanie się w ścianach naczyń krwionośnych nieukarboksylowanych białek, takich jak: osteokalcyna, MGP, osteonektyna czy osteopontyna powoduje utratę elastyczności naczyń, co dalej prowadzi do rozwoju nadciśnienia, zawału serca lub powstania zatoru. Główną rolę odgrywają komórki mięśni gładkich naczyń, które produkują MGP. Ograniczenie ekspresji tych białek przyspiesza proces zwapnienia w ścianach naczyń. W podobny sposób działają leki p/zakrzepowe, takie jak warfaryna i acenokumarol. Hamują one odtwarzanie aktywnej formy wit. K, co uniemożliwia karboksylację i uaktywnienie białek MGP.

Ze względu na niekorzystne interakcje witaminy K z lekami przeciwzakrzepowymi suplementacja witaminą K powinna zostać omówiona z lekarzem.

Witamina K zapobiega również odkładaniu wapnia w naczyniach krwionośnych, przez co hamuje powstawanie płytki miażdżycowej.

Witamina K a choroby OUN

Witamina K odgrywa ważną rolę w patogenezie choroby Alzheimera. Jej wczesnym wskaźnikiem jest poziom apoliproteiny E, występującej w chylomikronach, które mają zdolność wiązania wit. K w surowicy. Wiązanie wit. K prowadzi do:

przyspieszenia klirensu wit. K w wątrobie i obniżenia jej poziomu w osoczu podwyższenia poziomu nieaktywnych białek, zależnych od wit. K.

Wit. K odgrywa również pewną rolę w procesie przekazywania sygnałów i metabolizmie lipidów mózgowych. Związane jest to z wysokim stężeniem tej witaminy w mózgu. Bierze ona udział w syntezie sfingolipidów oraz składników zewnętrznej warstwy błon komórek nerwowych.

Witamina K jako czynnik przeciwnowotworowy

Gamma-karboksylacja osteokalcyny, zależnej od witaminy K prowadzi do nasilenia osteoblastogenezy, co ma również znaczenie w chorobach nowotworowych. M.in. w szpiczaku mnogim dochodzi do zaburzenia w homeostazie osteoblast/osteoklast.

Wykazano działanie przeciwnowotworowe wit. K in vitro:

polega na zahamowaniu proliferacji komórek, związane z zahamowaniem cyklu komórkowego i stymulacją apoptozy badania wykonywano na kom. nowotworowych sutka, wątroby, jelita grubego, żołądka, płuc stopień zahamowania proliferacji zależy od zastosowanej formy witaminy i rodzaju linii komórkowych w badaniach klinicznych stosuje się wit. K2 - w przypadku nowotworu wątroby zwiększa przeżywalność chorych (przy wysokich dawkach podawanych doustnie).

Witamina K a cukrzyca

Wspomniana już wcześniej osteokalcyna  ̶ białko zależne od witaminy K  ̶ jest również substancją oddziaływującą na komórki β trzustki oraz tkankę tłuszczową. Prowadzi to do zwiększenia sekrecji insuliny oraz zmniejszenia insulinooporności tkanek. Zaleca się suplementację witaminy K w profilaktyce cukrzycy oraz w zapobieganiu późniejszych następstw choroby.

Bibliografia:
1. Rola witaminy K2 w metabolizmie kości i innych procesach patofizjologicznych — znaczenie profilaktyczne i terapeutyczne, Kucharz E. J. i wsp., Forum Reum, 2018; 4, 2: 71–86
2. Rola witaminy K w zapobieganiu osteoporozie, Anuszewska E, Gazeta Farmaceutyczna, czerwiec 2011: 40-42
3. Witamina K, a choroby cywilizacyjne, Anuszewska E, Gazeta Farmaceutyczna, lipiec 2011: 24-26


« powrót do artykułu

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Jeśli chcesz dodać odpowiedź, zaloguj się lub zarejestruj nowe konto

Jedynie zarejestrowani użytkownicy mogą komentować zawartość tej strony.

Zarejestruj nowe konto

Załóż nowe konto. To bardzo proste!

Zarejestruj się

Zaloguj się

Posiadasz już konto? Zaloguj się poniżej.

Zaloguj się

  • Podobna zawartość

    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Badania przeprowadzone na gryzoniach w średnim wieku wskazują, że brak witaminy K może zwiększać stan zapalny i zakłócać proliferację komórek w hipokampie, części mózgu odpowiedzialnej za pamięć i uczenie się. Wyniki pokazują zatem, w jaki sposób niedobór witaminy K może wpływać na nasze zdolności poznawcze w miarę, jak przybywa nam lat.
      Witamina K obecna jest w zielonych warzywach liściastych, jak brukselka, szpinak, brokuły czy jarmuż. Wiadomo, że odkrywa ważną rolę w krzepnięciu krwi, prawdopodobnie ma też pozytywny wpływ na zdrowie układu krwionośnego i stawy. Teraz dowiadujemy się, że może mieć też wpływ na ludzki mózg.
      Istnieją badania sugerujące, że witamina K chroni mózg przed spadkiem zdolności poznawczych w miarę, jak przybywa nam lat. Nasze prace mają na celu zrozumienie tego mechanizmu, mówi główny autor badań Tong Zheng z Tufts University.
      Naukowcy przez pół roku karmili jedną grupę myszy standardową dietą, a druga grupa otrzymywała dietę ubogą w witaminę K. Naukowcy skupili się na metachinonie-4 (witamina K2 MK-4), związku z grupy witamin K, który występuje w tkance mózgowej. Odkryli, że u myszy karmionych dietą ubogą w witaminę K poziom tego związku był znacząco niższy. A jego niedobór wiązał się z zauważalnym spadkiem zdolności poznawczych zwierząt. Podczas testów takie myszy miały na przykład problem w odróżnieniu nowych obiektów do już znanych, co jest jasną wskazówką problemów z pamięcią. Podczas innego z badań – mających sprawdzić orientację w przestrzeni – myszy miały nauczyć się, gdzie znajduje się ukryta platforma z wodą. Te z niedoborem witaminy K uczyły się znacznie dłużej.
      Badania tkanki mózgowej myszy wykazały istnienie znaczących zmian w hipokampie. U tych, które spożywały zbyt mało witaminy K doszło do zmniejszenia liczby komórek ulegających proliferacji w zakręcie zębatym, co przekładało się na mniej intensywną neurogenezę. Neurogeneza odgrywa kluczową rolę w procesach uczenia się i zapamiętywania, a jej zaburzenie może bezpośrednio wpływać na zaobserwowany spadek zdolności poznawczych, wyjaśnia Zheng. Jakby jeszcze tego było mało, naukowcy znaleźli dowody na zwiększenie się stanu zapalnego w mózgach myszy z niedoborem witaminy K. Odkryliśmy w nich większą liczbę nadaktywnych komórek mikrogleju, dodaje uczony.
      Autorzy badań podkreślają, że ich wyniki nie oznaczają, iż ludzie powinni przyjmować suplementy witaminy K. Ludzie powinni stosować zdrową dietę i jeść warzywa, mówi profesor Sarah Booth. Uczeni z Tufts University współpracują z Rush University Medical Center w Chicago, gdzie zespół Booth prowadzi badania obserwacyjne dotyczące ludzkiego mózgu i zdolności poznawczych. Wiemy z nich, że zdrowa dieta działa, że ludzie, który nie odżywiają się zdrowo, nie żyją tak długo, a ich zdolności poznawcze nie dorównują ludziom ze zdrową dietą. Łącząc badania na ludziach i zwierzętach możemy lepiej poznać mechanimy różnych zjawisk i dowiedzieć się, w jaki sposób długoterminowo poprawić zdrowie mózgu, dodaje uczona.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Grupa izraelskich naukowców z Instytutu Weizmanna i Yale University przeprowadziła najszerzej na świecie zakrojone badania na temat wpływu ciąży na organizm kobiety i związanych z nią kosztów. Uczeni zgromadzili i przeanalizowali wyniki 44 miliony pomiarów fizjologicznych dokonanych u ponad 300 000 kobiet w obejmującym 140 tygodni okresie przed ciążą, w jej trakcie oraz po urodzeniu dziecka. Wyniki analiz zostały opublikowane na łamach Science Advances.
      Aby zbudować obraz typowej ciąży, podczas badań pod uwagę wzięto dane dostarczone przez Clalit, największego izraelskiego dostawcę usług zdrowotnych. Zawierały one informacje z lat 2003–2020 i dotyczyły zdrowych kobiet w wieku 20–35 lat. Jennifer Hall, specjalistka ds. zdrowia reprodukcyjnego z University College London mówi, że badania wskazują, iż połóg trwa znacznie dłużej, niż się przypuszcza. To biologiczny dowód, że organizm nie regeneruje się tak szybko, jak zakładają to oczekiwania społeczne, mówi uczona.
      Przeanalizowane dane dotyczyły, między innymi, stanu układu krwionośnego, metabolizmu, układu hormonalnego, odpornościowego, mięśniowo-szkieletowego, funkcjonowania wątroby i nerek. Informacje o stanie zdrowia i stanie organizmu kobiet pochodziły z badań krwi, moczu i innych testów laboratoryjnych.
      Badania pokazały, że organizm przeciętnej zdrowej kobiety znacznie dłużej dochodzi do siebie po ciąży, niż sądzono. W ciągu pierwszego miesiąca po urodzeniu dziecka jedynie około 47% wyników testów jest prawidłowych. Z tym, że na przykład żelazo stabilizuje się na niższym poziomie niż przed ciążą. Kolejnych 12% wyników testów normalizuje się w ciągu 4–10 tygodni po ciąży. Natomiast pozostały 41% badanych parametrów potrzebuje ponad 10 tygodni na powrót do stanu sprzed ciąży.
      Na przykład poziom kwasu foliowego wraca do normy dopiero 21 tygodni po porodzie, parametr wątrobowy AST (oznaczenie enzymu aminotransferazy asparaginianowej) stabilizuje się w 23. tygodniu po porodzie, a na prawidłowe wartości innego z parametrów wątrobowych – ALT (aminotransferaza alaninowa)  – trzeba czekać do 26. tygodnia. Kwas moczowy jest w normie dopiero około 32. tygodnia po porodzie, prawidłowe pH moczu testy zaczynają wskazywać po 35. tygodniu, poziom fosforu jest nieprawidłowy przez około 42 tygodnie po urodzeniu dziecka, a po ponad 55 tygodniach pojawiają się prawidłowe wyniki ALP (fosfataza alkaliczna), wskazujące na powrót do zdrowia kości.
      Nawet 80 tygodni po urodzeniu kilka testów wskazuje inne wartości niż przed zapłodnieniem. Te różnice dotyczą między innymi podwyższonych wartości wskaźnika zapalnego CRP, zmniejszonego poziomu żelaza i MCH (średnia masa hemoglobiny w krwince czerwonej). Różnice te mogą wynikać albo ze zmiany zachowań kobiety po urodzeniu i//lub był długotrwałymi fizjologicznymi skutkami ciąży. Odróżnienie od siebie tych dwóch czynników to istotne pytanie, na którego trzeba odpowiedzieć, stwierdzają autorzy badań.
      Odkryliśmy, że powrót do normy parametrów organizmu po urodzeniu dziecka różni się od przebiegu zmian, jakie zachodzą w organizmie w czasie ciąży. Adaptacja organizmu po urodzeniu dziecka to osobny proces fizjologiczny, a nie prosta odwrotność dynamiki ciąży, czytamy na lamach Science.
      Wyniki badań wskazują, że być może uda się jeszcze przed zajściem w ciążę identyfikować kobiety podatne na komplikacje ciążowe, takie jak stan przedrzucawkowy czy cukrzyca ciążowa. Obecnie są one diagnozowane dopiero w trakcie ciąży.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Palczak madagaskarski, nazywany też aj-ajem, dołączył właśnie do grupy znanych zwierząt dłubiących w nosie. Jakiś czas temu sfilmowano go, jak wkłada zakończony hakowatym pazurem długi środkowy palec do jamy nosowej, a następnie go oblizuje.
      Zachowanie zostało przeanalizowane w artykule, który parę dni temu ukazał się w Journal of Zoology. Jedna z jego autorek, dr Anne-Claire Fabre, prof. Uniwersytetu w Bernie, która jest również kuratorką w dziale ssaków Muzeum Historii Naturalnej w stolicy Szwajcarii, podkreśla, że istnieje bardzo mało badań poświęconych zagadnieniu, czemu zwierzęta, w tym ludzie, w ogóle wyewoluowali impuls do dłubania w nosie.
      Sądzimy, że zachowanie to jest niedostatecznie zbadane, ponieważ postrzega się je jako zły nawyk.
      Dłubanie w nosie (rhinotillexis) definiuje się jako czynność wydobywania z nosa zaschniętej wydzieliny bądź ciał obcych. Zjadanie wydzieliny nazywa się mukofagią. Niekiedy dłubanie w nosie przyjmuje postać kompulsji - rhinotillexomanii. Zrozumienie przyczyn występowania rhinotillexis ma więc spore znaczenie dla jakości życia i zdrowia niektórych osób.
      Słabo poznane zachowanie
      Nieliczne badania dotyczyły korzyści i negatywnych skutków tego zachowania. Niektóre wskazywały na jego rolę w rozprzestrzenianiu szkodliwych bakterii. Inne wspominają o korzyściach dla układu odpornościowego. Dłubanie może też pozwalać usunąć podrażnienia.
      Nie mamy pojęcia o roli [tego zachowania]. Abstrahując od obrzydzenia, jakie wzbudza, może przynosić pewnym gatunkom korzyści. Uważam, że powinniśmy to zbadać - podkreśla dr Fabre.
      Bez względu na przyczynę, nie jest to wyłącznie ludzki nawyk. Od czasu do czasu stwierdza się go bowiem u co najmniej 12 gatunków naczelnych, w tym u szympansów, makaków, kapucynek, orangutanów czy goryli.
      Przypadek Kali
      Palczak madagaskarski dopiero dołączył do tego grona. Roberto Portela Miguez z Muzeum Historii Naturalnej w Londynie, jeden ze współautorów tekstu pt. „A review of nose picking in primates with new evidence of its occurrence in Daubentonia madagascariensis”, mówi, że aj-aj jest ikonicznym gatunkiem i po obejrzeniu filmu aż trudno było mu uwierzyć, że nikt wcześniej tego nie zaobserwował. Zwykle palczak wykorzystuje swój cienki, długi środkowy palec do opukiwania pni drzew i wyciągania owadów oraz ich larw przez szczeliny.
       

      Dr Fabre wyjaśnia, że nagrała to zachowanie w 2015 r., obserwując aj-aje z Duke Lemur Centre. Byłam naprawdę zaskoczona, zwłaszcza że w nosie zwierzęcia - samicy Kali - zniknął dosłownie cały 8-cm palec. Zastanawiałam się, gdzie ten palec się znajduje. To zainspirowało dalsze badania.
      Powstał model 3D, w którym wykorzystano skany tomograficzne głowy i dłoni aj-aja. Okazało się, że palec przechodzi przez całą jamę nosową i sięga aż do gardła.
      Przegląd literatury
      Wraz z kolegami po fachu dr Fabre zajęła się przeglądem literatury przedmiotu. Porównania z innymi gatunkami sugerują, że dłubiącymi w nosie są zwierzęta, które dobrze sobie radzą z manipulowaniem obiektami. Kapucynki wyróżniają się, na przykład, na tle bliskich krewnych, ponieważ potrafią precyzyjnie chwytać, poruszając niezależnie palcami. Odkryliśmy, że [opisywane] zachowanie występuje u gatunków, które cechują się wysokim poziomem zręczności palców. Nienaczelne mogą nie być na tyle sprawne, by móc dłubać w nosie, dlatego ten fenomen występuje u nas i naszych bliskich krewnych - wyjaśnia Portela Miguez.
      Wiele naczelnych wykorzystuje do dłubania w nosie narzędzia, co może poszerzać grono poza zwierzęta, które mają palce na tyle małe, by zmieściły się one w nozdrzach.
      Część zwierząt opisanych w artykule żyła w niewoli, niewykluczone więc, że w grę wchodziły nieprawidłowe zachowania. Naukowcy twierdzą jednak, że nie eliminuje to bynajmniej możliwości, że dłubanie w nosie jest rozpowszechnionym zachowaniem, które należy po prostu właściwie zrozumieć.
      Wyzwania badawcze
      Dr Fabre dodaje, że zachowanie to może być trudne do wychwycenia; zwierzęta trzeba by obserwować w sposób ciągły. Interesująco byłoby [przy tym] wypytać badaczy, czy zaobserwowali dłubanie w nosie na wolności i popracować z przedstawicielami innych dziedzin, aby ustalić, czy dłubanie spełnia jakąś funkcję, czy nie.
      Dłubanie w nosie odnotowano zarówno u małp wąsko-, jak i szerokonosych. Ponieważ w studium uwzględniono zaledwie 12 gatunków, trudno powiedzieć, czy zachowanie pochodzi od wspólnego przodka, czy też rozwinęło się niezależnie - podsumowuje dr Fabre.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Na podwodnych szczytach w centrum Oceanu Arktycznego, w jednym z najuboższych w składniki odżywcze regionów oceanów, odkryto wielkie kolonie gąbek. Wydaje się, że żywią się one... szczątkami wymarłej fauny. Współpracują przy tym z mikroorganizmami, dzięki którym mają dostęp do składników odżywczych. Niezwykłego odkrycia dokonali naukowcy z niemieckiego Instytutu Mikrobiologii Morskiej im. Maxa Plancka, Instytutu Alfreda Wegenera i międzynarodowy zespół naukowy współpracujący z nimi w ramach ekspedycji Polarstern. Poinformowali o nim na łamach Nature.
      W regionie, gdzie dokonano niezwykłego odkrycia, znajduje się bardzo mało składników odżywczych. Ocean jest tutaj bez przerwy pokryty lodem, więc z powodu słabego dostępu do światła produktywność glonów jest niewielka, niewiele więc opada na dno. Mimo to na szczytach wygasłych wulkanów zauważono niespodziewanie bogaty ekosystem. Jest on zdominowany przez gąbki, które dorastają tutaj do imponujących rozmiarów. Ich średnica dochodzi nawet do 70 centymetrów.
      Na szczytach wulkanicznych tworzących Grzbiet Langseth znaleźliśmy wielkie kolonie gąbek, jednak nie mieliśmy pojęcia, czym się one żywią, mówi Antje Boetius, główny naukowiec ekspedycji Polarstern. Naukowcy pobrali próbki i poddali je analizie. Wykazała ona, że gąbki żyją w symbiozie z mikroorganizmami, dzięki czemu mogą wykorzystywać starą materię organiczną. Dzięki temu żywią się pozostałościami wymarłych mieszkańców tych szczytów górskich, jak np. szczątkami robaków, wyjaśnia główna autorka badań Teresa Morganti.
      Gąbki to jedne z najprostszych zwierząt. Odniosły wielki sukces ewolucyjny, spotykamy je zarówno na płytko położonych tropikalnych rafach koralowych, jak i w podbiegunowych głębinach. Wiele z nich żyje w symbiozie z mikroorganizmami, które zapewniają im zdrowie i dostęp do pożywienia. Mikroorganizmy te wytwarzają antybiotyki, rozkładają składniki odżywcze do form przyswajalnych przez gąbki czy rozkładają wydzieliny gąbek. Podobną symbiozę zaobserwowano w przypadku do rodzaju Geodia, który dominuje we właśnie odkrytych koloniach arktycznych.
      Teresa Morganti we współpracy z Anną De Kluijver z Uniwersytetu w Utrechcie, przyjrzały się szczegółowo pobranym próbkom i stwierdziły, że przed tysiącami lat w badanym miejscu istniał bogaty ekosystem, dom dla wielu zwierząt. Teraz gąbki rozwijają się na szczątkach tego ekosystemu.
      Mikroorganizmy mają tam idealne warunki do życia, z czego korzystają gąbki. Jednak nie jest to współpraca jednostronna. Gąbki działają tam jak inżynierowie ekosystemu. Wytwarzają one bowiem spikule (skleryty), twarde igłokształtne struktury, budujące ich szkielet i tworzące rodzaj mat, po których gąbki się przemieszczają. Maty takie ułatwiają gromadzenie się materiału biologicznego.
      Grzbiet Langseth to pasmo górskie znajdujące się niedaleko Bieguna Północnego. Wody powyżej są bez przerwy pokryte lodem. A mimo to biomasa występujących tam gąbek jest porównywalna z biomasą gąbek w płytszych wodach o znacznie lepszym dopływie składników odżywczych. To unikatowy ekosystem. Nigdy wcześniej nie widzieliśmy czegoś takiego na szczytach górskich w środkowej części Oceanu Arktycznego. Na badanym obszarze pierwotna produkcja wód znajdujących się powyżej zapewnia mniej niż 1% zapotrzebowania gąbek na węgiel. Dlatego też ten ogród gąbek może być zjawiskiem przejściowym. Jednak to bogaty ekosystem, w skład którego wchodzą też koralowce, mówi Antje Boetium.
      Arktyka należy do obszarów najbardziej dotkniętych skutkami globalnego ocieplenia. A ostatnie odkrycie pokazuje, jak mało wiemy o tym obszarze i jego unikatowym ekosystemie, który może ulec zniszczeniu, zanim go poznamy.
      Przypomnijmy, że niedawno podobnie zdumiewającego odkrycia dokonano po przeciwnej stronie kuli ziemskiej, gdy pod lodami Antarktyki odkryto największy na świecie obszar rozrodu ryb.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy z MIT stworzyli włókno zawierające układy pamięci, czujniki temperatury i korzystające z oprogramowania trenowanego na sieciach neuronowych, które będzie mogło śledzić naszą aktywność fizyczną. Po wszyciu w ubranie włókno takie będzie odbierało, przechowywało i analizowało dane dotyczące tego, co robimy.
      Profesor Yoel Fink, główny badacz w Research Laboratory of Electronic i jeden z twórców włókna mówi, że dzięki niemu można będzie śledzić nieznane dotychczas wzorce działania organizmu, co może przydać się zarówno sportowcom monitorującym swoje postępy, badaczom chcącym śledzić wpływ interwencji medycznych na organizm, jak i lekarzom pragnącym wcześnie wykrywać oznaki chorób. Z czasem możliwości takiego włókna mogą się zwiększać. Być może kiedyś pozwoli ono np. na uchwycenie ważnych momentów w życiu, rejestrując np. piosenkę graną podczas ślubu.
      Dotychczas włókna elektroniczne były włóknami analogowymi, przetwarzającymi ciągły sygnał elektryczny. Tutaj zaś mamy włókno cyfrowe. To pierwsze włókno przechowujące i przetwarzające dane cyfrowe. Pozwala na poszerzenie właściwości tekstyliów i ich programowanie, mówi Fink.
      Nowe włókno powstało z setek krzemowych mikroukładów, które umieszczono w formie i wykorzystano stworzenie polimerowego włókna. Dzięki precyzyjnej kontroli przepływu polimeru, naukowcy byli w stanie stworzyć włókno długości dziesiątków metrów, które zapewnia nieprzerwane połączenie elektroniczne pomiędzy umieszczonymi nań mikroukladami. Włókno jest cienkie, elastyczne, przechodzi przez ucho igły, może być wszywane w tradycyjne materiały i wytrzymuje co najmniej 10 cykli prania. Jeśli zostanie umieszczone w koszuli, nie będziesz czuł jego obecności. Nie będziesz nawet wiedział, że tam jest, mówi doktorant Garbiel Loke, członek zespołu badawczego.
      Nowe włókno ma bardzo szerokie możliwości. Pozwala na przykład kontrolować poszczególne elementy. Możemy opisać włókno jako korytarz, a mikroukłady jak pokoje, z których każdy ma unikatowy identyfikator, mówi Loke. Naukowcy opracowali metodę adresowania, która pozwala na włączanie wybranych układów, bez jednoczesnego włączania innych.
      Włókno dysponuje też sporą ilością pamięci. Naukowcy byli w stanie zapisać, przechować i odtworzyć kilkuset kilobajtowe pliki filmowe czy muzyczne. Można je było przechowywać w włóknie przez w miesiące bez potrzeby zasilania samego włókna.
      Naukowcy przeprowadzili też eksperyment, w ramach którego stworzyli ze swojego włókna układ pamięci składający się z sieci 1650 połączeń. Wszyli to następnie w rękaw t-shirta, co pozwoliło na zarejestrowanie 270 minut danych nt. temperatury ciała osoby noszącej koszulkę i przeanalizowanie, jak temperatura ta miała się do różnej aktywności osoby. Następnie na podstawie takich danych wytrenowali swoje włókno na sieci neuronowej, dzięki czemu z 96-procentową dokładnością było ono w stanie określić aktywność fizyczną, jakiej w danym momencie oddawała się badana osoba.
      W przyszłości takie włókna mogą na bieżąco monitorować osoby starsze lub chore, alarmując w razie wykrycia niepokojących zmian, jak zaburzenia oddychania czy nieprawidłowy rytm serca. Obecnie włókno kontrolowane jest przez niewielkie zewnętrzne urządzenie, więc jego twórcy chcą teraz skupić się nad stworzeniem mikrokontrolera, który będzie można wszyć w samo włókno.

      « powrót do artykułu
  • Ostatnio przeglądający   0 użytkowników

    Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.

×
×
  • Dodaj nową pozycję...