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

Jak mała inwazyjna muchówka zmienia skład gleby na antarktycznej wyspie

Recommended Posts

Inwazyjna bezskrzydła muchówka Eretmoptera murphyi, która skolonizowała antarktyczną wyspę Signy na Orkadach Południowych, wywołuje znaczące zmiany składu gruntu na wyspie, donoszą naukowcy z British Antarctic Survey i University of Birmingham. Zmiany, które mogą przygotować grunt pod migrację i przetrwanie na wyspie innych inwazyjnych gatunków.

Muchówka żywi się martwą materią organiczną, gwałtownie przyspieszając jej rozkład. Z badań wynika, że na tych obszarach, gdzie E. murphyi występuje, poziom azotanów jest 3-5-krotnie wyższy niż tam, gdzie występują wyłącznie rodzime bezkręgowce.
Gleba w Antarktyce jest bardzo uboga w składniki odżywcze, gdyż procesy rozkładu zachodzą tam bardzo powoli. Te składniki są w glebie, ale dopiero inwazyjna Eretmoptera murphyi je uwolniła. Ten gatunek działa tutaj jak inżynier gleby, podobnie do dżdżownic w klimacie umiarkowanym, mówi doktor Jesamine Barlett, główna autorka badań.

Eretmoptera murphyi to gatunek rodzimy dla Georgii Południowej. Został on wprowadzony na Signy przypadkiem podczas eksperymentu botanicznego w latach 60. XX wieku. O tym, że gatunek zadomowił się na wyspie naukowcy dowiedzieli się 20 lat później. Wcześniej jedynymi żyznymi miejscami na Signy były te, w których na brzeg wychodziły gatunki wodno-lądowe, jak pingwiny czy mirungi. Teraz okazuje się, że poziom azotanów w miejscach skolonizowanych przez inwazyjne muchówki jest taki sam, jak tam, gdzie przebywają kolonie mirung. Populacja larw muchówek przekracza w niektórych miejscach 20 000 osobników na metr kwadratowy.

Inwazyjny owad jest rozprzestrzeniany na butach turystów i naukowców. Stopniowo kolonizuje coraz większe obszary wyspy. Co więcej, przez jakiś czas może przetrwać w wodzie, co budzi obawy, że skolonizuje inne wyspy.

Szczególną cechą Antarktyki jest fakt, że dotarło tu bardzo mało gatunków inwazyjnych. Priorytetem jest ochrona i zachowanie oryginalnego ekosystemu tego obszaru. Jednak to badanie pokazuje, że największe ze zwierząt mogą mieć gigantyczny wpływ na środowisko, mówi profesor ekologii Peter Convey z BAS. Antarktyka broniła się dotychczas przed inwazyjnymi gatunkami dzięki niskim temperaturom, niskiej wilgotności i ubóstwem składników odżywczych. Teraz, w obliczu ocieplającego się klimatu oraz inwazyjnej muchówki, która uwalnia do gleby składniki odżywcze, Antarktyka może być narażona na inwazje kolejnych obcych gatunków.

Więcej na temat kolonizowania Signy przez Eretmoptera murphyi można przeczytać na łamach Soil Biology and Biochemistry.


« 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
      Naukowcy analizujący zdjęcia satelitarne z Antarktyki zauważyli, że pod koniec 2022 roku doszło do katastrofalnego wydarzenia, w wyniku którego mogło zginąć nawet 10 000 młodych pingwinów cesarskich. Lód pod koloniami pingwinów rozpadł się, zanim młode miały szansę rozwinąć wodoodporne pióra, potrzebne im do przetrwania w wodzie. Zwierzęta utonęły lub zamarzły. Tragedia miała miejsce na zachodzie Antarktyki, u wybrzeży Morza Bellingshausena.
      Specjaliści twierdzą, że zagłada piskląt to zapowiedź wydarzeń, jakie będą miały miejsce w przyszłości. Jak mówi doktor Peter Fretwell z British Antarctic Survey, do końca wieku globalne ocieplenie zniszczy ponad 90% kolonii pingwinów cesarskich. Gatunek ten potrzebuje lodu morskiego. To stabilna platforma, na której wychowują młode. Jeśli jednak lód nie ma takiego zasięgu, jak powinien, albo rozpada się szybciej, to oznacza kłopoty dla tych ptaków, powiedział uczony w rozmowie z BBC News.
      Doktor Fretwell i jego zespół śledzili za pomocą satelitów pięć kolonii z okolic morza Bellingshausena. Dorosłe pingwiny cesarskie przybywają około marca na lód. Tam łączą się w pary i wychowują młode do czasu, aż są one zdolne do samodzielnego życia. Zwykle ma to miejsce na przełomie grudnia i stycznia. Jednak w ubiegłym roku lód rozpadł się w listopadzie, nie dając młodym pingwinom szans na dorośnięcie. W wyniku tego cztery z pięciu kolonii straciło wszystkie młode. Przetrwały tylko te z najmniejszej kolonii położonej najbardziej na północy.
      Od 2016 roku notowane są rekordowo niskie zasięgi lodu morskiego w Antarktyce. Najgorsza sytuacja panuje właśnie na Morzu Bellingshausena, gdzie w sezonie 2021/2022 i 2022/2023 niemal w ogóle nie było lodu. Przyczyną były wyjątkowo ciepłe wody morskie oraz układ wiatrów, które pchały lód w kierunku wybrzeża, uniemożliwiając zwiększanie jego zasięgu.
      Co gorsza, obecnie lód bardzo powoli się tam formuje, a to oznacza, że kolonie, które straciły młode, najprawdopodobniej nie będą się rozmnażały również w kolejnym sezonie. Maksymalny zasięg lodu morskiego w Antarktyce notuje się we wrześniu. Już teraz widać, że będzie on znacznie poniżej średniej. Pingwiny cesarskie mają coraz większe kłopoty. W latach 2018–2022 co trzecia z ponad 60 znanych kolonii została w jakiś sposób dotknięta zmniejszającym się zasięgiem lodu morskiego.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      W Antarktyce występuje ukwiał Edwardsiella andrillae, który bardzo, ale to bardzo lubi lód. Do tego stopnia, że cały się w nim zakotwicza, a w wodzie znajduje się tylko wieniec czułków. To jedyne zwierzę morskie, które się tak zachowuje, w dodatku nikt nie wie, jak udaje mu się przeżyć.
      Zespół Franka Racka z University of Nebraska-Lincoln dokonał tego niespodziewanego odkrycia podczas geologicznych i środowiskowych badań terenowych, realizowanych w latach 2010-2011 w ramach Coulman High Project. Przez lód przewiercano się, by obejrzeć spodnią część Lodowca Szelfowego Rossa. Wykorzystano do tego pojazd podwodny SCINI (Submersible Capable of under-Ice Navigation and Imaging). To wtedy naukowcy natknęli się na dużą liczbę E. andrillae.
      E. andrillae to jedyny przedstawiciel rodzaju Edwardsiidae w Antarktyce. Od pozostałych zaliczanych do niego gatunków różni się liczbą czułków oraz rozmiarami i rozmieszczeniem parzydełek.
      Analizą próbek zajęła się Marymegan Daly z Uniwersytetu Stanowego Ohio. Sekcja ciała zwierzęcia niewiele dała, bo wyglądało ono tak samo jak inne ukwiały. Nigdy nie przypuszczałabym, że zakotwicza się w lodzie, bo w jego anatomii [i histologii] nie ma niczego szczególnego.
      Ponieważ E. andrillae nie przepchnąłby się przez twardy lód (czułki również nie na wiele by się zdały), Daly sądzi, że zwierzę musi wydzielać jakiś rozpuszczający go związek chemiczny. Tajemnicą jest także to, dzięki czemu ukwiał nie zamarza i jak właściwie się rozmnaża.
      Odpowiedzi na te pytania można by udzielić, badając DNA, jednak nie spodziewając się natknąć na zwierzęta, Amerykanie mieli ze sobą tylko środek konserwujący, który pozwalał utrwalić anatomię, ale przy okazji niszczył materiał genetyczny.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Antarktyka to jedno z najlepszych na świecie miejsc do poszukiwań meteorytów. Jej suchy, pustynny klimat, powoduje, że fragmenty skał, które przed tysiącami lat spadły na Ziemię, w niewielkim stopniu ulegają wietrzeniu. Nie mówiąc już o tym, że ciemne meteoryty są dobrze widoczne na śnieżnobiałym tle. Nawet meteoryty, które zatonęły w lodzie, zostają z czasem wypchnięte w pobliżu powierzchni.
      Grupa naukowców, pracujących pod kierunkiem Marii Valdes z Field Museum i University of Chicago znalazła właśnie 5 meteorytów, w tym jeden z największych w Antarktyce – okaz o wadze 7,6 kilograma. Valdes mówi, że wśród około 45 000 meteorytów znalezionych na Antarktyce jedynie około 100 było podobnych rozmiarów lub większych. Rozmiar niekoniecznie ma znaczenie w przypadku meteorytów, czasem małe mikrometeoryty mogą mieć olbrzymią naukową wartość. Ale, oczywiście, znalezienie dużego meteorytu to rzadkość i ekscytujące wydarzenie, stwierdza uczona.
      W ubiegłym roku grupa naukowa prowadzona przez glacjolog Veronikę Tellenaar stworzyła mapę najbardziej obiecujących miejsc poszukiwań meteorytów w Antarktyce. Uczeni wzięli pod uwagę dane satelitarne, informacje o wcześniejszych znaleziskach, dane o temperaturze powierzchni i prędkości ruchu lodu. Na tej podstawie algorytm ocenił szanse na występowanie meteorytów w konkretnych lokalizacjach. Zespół Valdes jest pierwszym, który wybrał się na poszukiwania wykorzystując tę mapę. Uczeni wybrali pięć potencjalnych miejsc. Po 10 dnia poszukiwań, w jednym z nich znaleźli 5 meteorytów.
      Znaleziska trafią do Królewskiego Belgijskiego Instytutu Nauk Naturalnych, gdzie będą badane. Natomiast Valdes i każdy z naukowców biorących udział w wyprawie otrzymał próbki lodu z miejsc znalezienia meteorytów. W swoich rodzimych instytucjach będą poszukiwali w nich mikrometeorytów.
      Specjaliści szacują, że na Antarktyce znajduje się jeszcze 300 000 meteorytów.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      W pobliżu Lodowca Szelfowego Filchnera na południu Morza Weddella w Antarktyce znaleziono największy obszar rozrodu ryb. Podwodna kamera sfilmowała tysiące gniazd ryby z gatunku Naopagetopsis ionah. Na podstawie zajmowanego obszaru i zagęszczenia oszacowano, że może znajdować się tam około 60 milionów gniazd. Naukowcy podkreślają, że odkrycie potwierdza słuszność starań o utworzenie obszaru chronionego na atlantyckiej części Oceanu Południowego.
      Na pierwsze gniazda natrafiono w lutym 2021 roku. Zauważyli je naukowcy z Instytutu Badań Polarnych i Morskich im. Alfreda Wegenera (Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung) pracujący pod kierunkiem Autuna Pursera na statku Polarstern. Gniazda znajdowały się na głębokości 535–420 metrów. A im większy obszar uczeni sprawdzali, tym więcej gniazd widzieli. Trwające wiele miesięcy badania wykazały, że średnie zagęszczenie gniazd wynosi 1 na 3 m2, chociaż zdarzały się fragmenty dna, gdzie odnotowywano nawet 2 gniazda na m2. Przeprowadzone mapowanie wskazuje, że cały region gniazdowania obejmuje 240 km2, i znajduje się na nim około 60 milionów gniazd.
      Naukowcy z Instytutu Wegenera badają ten region z pokładu Polarsetrna już od początku lat 80. ubiegłego wieku. Dotychczas znajdowano pojedyncze lub niewielkie grupki gniazd Naopagetopsis ionah.
      Podczas badań naukowcy wykorzystali OFOBS (Ocean Floor Observation and Bathymetry System). To specjalna klatka na kamerę, przystosowana do pracy w ekstremalnych warunkach. Po spektakularnym odkryciu tak wielu gniazd, zaczęliśmy opracowywać strategię, która pozwoli nam ocenić wielkość obszaru. Gniazda ciągnęły się bez końca, a każde z nich ma około 75 cm średnicy. Są więc znacznie większe niż struktury i zwierzęta, jakie zwykle wykrywamy za pomocą systemu OFOBS. Unieśliśmy więc nieco kamerę nad dnem i zwiększyliśmy prędkość do maksymalnej możliwej przy opuszczonej kamerze. Zbadaliśmy w ten sposób 45 600 metrów kwadratowych powierzchni i naliczyliśmy tam niewiarygodną liczbę 16 160 gniazd, ekscytuje się Purser.
      Badania wykazały, że każde gniazdo ma głębokość około 15 cm i średnicę 75 cm. Zostało wydrążone w mulistym dnie, a centralne części gniazd są otoczone niewielkimi kamykami. Naukowcom udało się wyróżnić kilka typów gniazd. W „aktywnych” zauważyli od 1500 do 2500 jaj. W 75% przypadków gniazda takie były pilnowane przez dorosłe ryby. Znaleziono też gniazda „nieaktywne”. W nich jaj nie było. Znajdowała się tam ryba lub też martwa ryba.
      Gdy naukowcy przyjrzeli się danym oceanograficznym i biologicznym, okazało się, że obszar gniazdowania nakłada się z obszarem napływu cieplejszych wód z Morza Weddella w kierunku szelfu. Uczeni zauważyli też, że region ten jest wyjątkowo często odwiedzane przez foki, prawdopodobnie poszukujące tam pożywienia. Masę kolonii ryb oszacowano na 60 000 ton.
      Biorąc pod uwagę biomasę ryb, ten wielki obszar rozrodu jest niezwykle ważnym elementem ekosystemu Morza Weddella i jest najprawdopodobniej największym znanym tam tego typu obszarem na świecie, napisali naukowcy na łamach Current Biology.
      Odkrycie to pokazuje, jak ważne jest ustanowienie tutaj Morskiego Obszaru Chronionego, mówi profesor Antje Boetius, dyrektor Instytutu Wegenera. Niestety Morski Obszar Chroniony Morza Weddella wciąż nie został jednogłośnie zatwierdzony przez Komisję ds. Zachowania Żywych Zasobów Morskich Anarktyki (CCAMLR).
      CCAMLR powstała w 1982 roku w celu ochrony zasobów Antarktyki. Jej członkowie zgodzili się dbać o to, by nie dochodziło tam do nadmiernego odławiania ryb. Jednak wiadomo, że w Antarktyce dochodzi do nielegalnych połowów. Nowo odkrytemu obszarowi rozrodczemu na razie to nie grozi, gdyż znajduje się on pod lodem, zatem by się tam dostać potrzebny jest lodołamacz. Jednak tak ważny obszar powinien być zdecydowanie lepiej chroniony. Stąd potrzeba utworzenia Morskiego Obszaru Chronionego.
      Utworzenie Morskiego Obszaru Chronionego Morza Weddela zaproponowały w 2016 roku Niemcy i Unia Europejska. Miałby on objąć region o powierzchni 1,8 miliona km2. Obecnie oceany są chronione w niewielkim tylko stopniu. Obszary chronione zajmują jedynie ok. 8% powierzchni oceanów, ale rzeczywista ochrona jest roztoczona na 5%. W tym jedynie na niewielkich fragmentach całkowicie zakazano jakiejkolwiek działalności związanej z połowem, wydobywaniem zasobów, transportem czy turystyką.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Michał Styczyński z Wydziału Biologii Uniwersytetu Warszawskiego odkrył, że bakterie z Antarktyki wytwarzają naturalną substancję z grupy melanin. Można by ją wykorzystać w kremach z filtrem UV, zastępując syntetyczny oksybenzon, który przyczynia się do wymierania koralowców. Środek ten zaburza gospodarkę hormonalną parzydełkowców, uniemożliwiając im rozmnażanie się.
      Uczony zauważył, że pod wpływem odpowiedniego stresu środowiskowego bakterie wytwarzają substancję z grupy melanin. Może ona potencjalnie posłużyć do zastąpienia nią oksybenzonu. Antarktyka jest jednym z najbardziej ekstremalnych regionów na Ziemi. Charakteryzuje się ona bardzo niskimi temperaturami, dochodzącymi do -90 °C, wysoką ekspozycją na promieniowanie UV, niską dostępnością substancji odżywczych, a także obecnością silnie zasolonych zbiorników wodnych. Organizmy występujące w tak skrajnych warunkach musiały wykształcić szereg cech adaptacyjnych umożliwiających im przeżycie. Zimnolubne bakterie, określane jako psychrofile lub psychrotoleranty, wytwarzają m.in. specyficzne metabolity wtórne, takie jak barwniki ochronne, dzięki którym mogą optymalnie funkcjonować w polarnym środowisku, mówi Styczyński. Naturalną melaninę można by wytwarzać na skalę przemysłową namnażając bakterie w laboratorium i poddając je następnie odpowiedniej stymulacji.
      Jednak to nie jedyna zaleta bakterii arktycznych. Badania wykazały, że wytwarzają one też karotenoidy posiadające bardzo silne właściwości przeciwutleniające. Również i one mogą odegrać ważną rolę. Wytwarzane przez bakterie związki, ze względu na swoją specyficzną, wielonienasyconą strukturę i wynikające z niej właściwości przeciwutleniające, zapobiegają szkodliwemu działaniu promieniowania UV. Ponadto odgrywają one istotną rolę w kontrolowaniu płynności błon i chronią komórki bakteryjne przed uszkodzeniem na skutek zamarzania. Tego rodzaju substancje mają zdolność wychwytywania wolnych rodników, dlatego są w centrum zainteresowania laboratoriów produkujących preparaty kosmetyczne do pielęgnacji skóry o działaniu przeciwstarzeniowym. Na rynku obowiązują jednak ścisłe normy i restrykcje, które definiują zawartość zanieczyszczeń pochodzących z syntezy chemicznej. Nasze odkrycia wskazują, że przemysł kosmetyczny mógłby na dużo większą skalę korzystać z substancji pochodzenia naturalnego, dodaje Michał Styczyński.
      Niezwykle ważną cechą bakterii antarktycznych jest fakt, że łatwo jest je hodować. Ze względu na ich fizjologię organizmy te mają niewielkie wymagania odnośnie temperatury i dostępności pokarmu. Nie ma żadnych większych przeszkód natury technologicznej, by tą drogą pozyskiwać naturalne substancje na skalę przemysłową. Bakterie z Antarktydy mogą też wspomagać wzrost roślin. Mogą zwiększać dostępność mikroelementów, co można wykorzystać w rolnictwie. W praktyce można więc wykorzystać szczepy bakterii do zwiększania jakości i biomasy roślin uprawnych, chronić je przed chorobami, a także redukować ilość stosowanych nawozów chemicznych, wyjaśnia naukowiec.
      Komercjalizacją odkryć ma zająć się spółka Biotemist, utworzona przy Uniwersytecie Warszawskim.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...