Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Naukowcy z kanadyjskiego Queen's University opracowali nową metodę, która pomoże w wyselekcjonowaniu roślin, które mają największą szansę na rozprzestrzenianie nasion w środowisku. Dokonane obserwacje ułatwią odnalezienie i wyselekcjonowanie tych osobników, które mogą, ze względu na swoją zdolność do migracji, okazać się kluczowe dla przetrwania całego swojego gatunku.

Zdaniem dr. Christophera Eckerta, głównego autora badań, najsilniejszymi osobnikami należącymi do danego gatunku są te żyjące na skraju ich naturalnego obszaru występowania, gdyż znajdują się jednocześnie na granicy strefy zapewniającej warunki niezbędne do przeżycia. Ich położenie sugeruje także, że są one naturalnie predysponowane do kolonizacji sąsiednich obszarów, które mogłyby dzięki zmianom klimatu stać się dostatecznie korzystne dla danego gatunku. Jak podkreśla dr Eckert, oznacza to jednocześnie, że dla ochrony zagrożonych roślin konieczna jest nie tylko ochrona miejsc ich występowania, lecz także potencjalnych miejsc migracji całego gatunku.

Do udziału w badaniu naukowiec zaprosił dwie studentki: Emily Darling oraz doktorantkę Karen Samis. Wspólnie badali rośliny należące do gatunku Abronia umbellata (jeden z gatunków należących do rodziny dziwaczkowatych), żyjące naturalnie na obszarze wydm piaskowych na zachodnim wybrzeżu Ameryki Północnej. W ramach ekperymentu pobrano nasiona osobników zajmujących różne stanowiska w obrębie długiego na dwa tysiące kilometrów obszaru występowania tego gatunku. Na pobranym materiale przeprowadzono doświadczenia w tunelu aerodynamicznym na Wydziale Nauk Stosowanych macierzystej uczelni dr. Eckerta. Stwierdzono dzięki nim, że okazy żyjące na granicy obszaru zajmowanego przez Abronia umbellata wytwarzają nasiona zaopatrzone w większe skrzydełka, umożliwiające znacznie skuteczniejsze rozsiewanie z pomocą wiatru.

Jak zaznacza naukowiec, Trwa dyskusja, czy najbardziej wysunięte na północ populacje [tego gatunku] są warte zachowania. Jeżeli wykazują cechy poprawiające ich zdolność do zwiększania własnego zasięgu podczas zmian klimatycznych, odpowiedź brzmi "tak". Co ważne, odkryta zasada wydaje się być uniwersalna dla całego świata roślin, gdyż wcześniej dr Eckert dokonał analogicznego odkrycia podczas badania jednego z gatunków borówek, Vaccinium stamineum - wytwarzane przez nie nasiona również są wyraźnie większe w okolicach "marginesu" zajmowanego przez nie obszaru. Co ważne, nasiona te są jednocześnie bardzo wydajne, tzn. wyjątkowo skutecznie kiełkują.

Badacz twierdzi, że wykonane przez jego zespół badania mogą odegrać istotną rolę w działaniach na rzecz ochrony zagrożonych roślin: Nasze obserwacje [dotyczące borówek] tworzą spójną całość z badaniami nad roślinami wydmowymi, co sugeruje, że nasze wyniki mogą mieć ogólne znaczenie dla zachowania gatunków w obliczu światowych zmian środowiskowych.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Przecież to wiadomo od dawna, że w obrębie jednego gatunku istnieją orgamizmy mające nieidentyczne nisze ekologiczne a ich dolne lub górne granice natężenia czynnika środowiska mogą być różne. To proste, że na skrajach  występowania danego gatunku przeżywają tylko te, które tolerują dany [ograniczający inne osobniki tego samego gatunku] czynnik środowiska. Żyje, rośnie i rozmnaża się tylko "najsilniejszy".

Share this post


Link to post
Share on other sites

Ale niekoniecznie oczywistym jest to, że te, które żyją na krawędzi, wytwarzają jednocześnie najwydajniejsze i jednocześnie najbardziej "nośne" aerodynamicznie nasiona. Wręcz przeciwnie: równie dobrze możnaby wysunąć tezę, że najbardziej oporne na warunki środowiska osobniki nie muszą się starać o jakość nasion, bo będą miały wieele lat na rozsiewanie swojego materiału genetycznego. Inna możliwa hipoteza: skoro te nasiona są najbardziej nośne, to nie muszą być specjalnie wydajne, bo i tak, i tak będą zawsze "na czele", więc nawet jeśli rzadko będzie się z nich rozwijała roślina, to i tak będą "najszybsze".

Share this post


Link to post
Share on other sites

Po prostu najbardziej ekspansywne osobniki znajdą się z reguły na obrzeżu populacji. Rzecz jasna na kierunku, w którym zasięg populacji wzrasta.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Ale niekoniecznie oczywistym jest to, że te, które żyją na krawędzi, wytwarzają jednocześnie najwydajniejsze i jednocześnie najbardziej "nośne" aerodynamicznie nasiona. Wręcz przeciwnie: równie dobrze możnaby wysunąć tezę, że najbardziej oporne na warunki środowiska osobniki nie muszą się starać o jakość nasion, bo będą miały wieele lat na rozsiewanie swojego materiału genetycznego. Inna możliwa hipoteza: skoro te nasiona są najbardziej nośne, to nie muszą być specjalnie wydajne, bo i tak, i tak będą zawsze "na czele", więc nawet jeśli rzadko będzie się z nich rozwijała roślina, to i tak będą "najszybsze".

 

Wg mnie w niezwykle niesprzyjających warunkach środowiska dla danego gatunku (czyli na granicy jego występowania) niezbędne do zachowania ciągłości tego gatunku są i wydajność i jakość.

Być może istnieją w tej samej populacji rośliny o wydajnych nasionach i mniejszych skrzydełkach (lub większych skrzydełkach a mniej wydajnych nasionach), ale rosną i wydają one potomstwo w bardziej sprzyjających dla nich warunkach środowiska.

Po prostu osobniki z cechami przystosowującymi je do tych warunków znajdują się na obrzeżach populacji, a ich geny są przekazywane potomstwu.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Ciekawy pomysł żeby dokonywać sztuczne selekcji używając naturalnej lokalizacji, nie rozumiem skąd wniosek że mają to być osobniki 'najsilniejsze'...

 

Mówimy raczej o wielopokoleniowej skali czasu, więc gdyby tak rzeczywiście było, to zdominowałyby także geograficznie wewnętrzne obszary. Mogą one być po prostu najlepiej przystosowane do zmiennych warunków. Przystosowania jednak są zwykle kosztowne, osobniki nie żyjące na skraju, przeznaczają tą energię na to żeby być lepiej przystosowane do własnego, bardziej statecznego środowiska.

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

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      W skali globu dane na temat migracji są obarczone poważnymi błędami. Tymczasem informacje takie mogą być niezwykle przydatne, na przykład dla rządów krajów, które z migracją muszą się mierzyć.
      W świątecznym numerze PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences) dwóch naukowców z University of Washington zaprezentowało nową metodę statystyczną oceny przepływu ludności pomiędzy krajami. Ich analizy wykazały, że poziom migracji, definiowanej jako przeniesienie się do innego państwa i pozostanie tam przez co najmniej rok, jest wyższy niż się ocenia. Jednocześnie jest dość stabilny. W latach 1990–2015 migracja zmieniała się w przedziale 1,1–1,3 procent populacji. Ponadto od roku 1990 do domów powróciło około 45% migrantów. To znacznie więcej niż pokazują inne szacunki.
      Lepsza ocena zjawiska migracji pomoże zarówno samym migrantom, jak i ludziom, którzy się nimi zajmują, stwierdza autor nowych badań, profesor statystyki i socjologii Adrian Raferty.
      Przygotowanie się na migracje nie jest proste. Potrzebujesz wszystkiego, od infrastruktury medycznej i personelu po szkoły podstawowe. Rządy potrzebują więc dokładnych informacji demograficznych, by się przygotować, dodaje uczony.
      Gdy przyjrzymy się danym uzyskanym za pomocą nowej metody zauważymy, że najwięcej ludzi migruje w ramach tych samych kontynentów i regionów geograficznych. Widoczne są tutaj dwa wyjątki. Mieszkańcy Ameryki Łacińskiej i Karaibów przenoszą się przede wszystkim do Ameryki Północnej, a mieszkańcy Oceanii migrują głównie do Europy. W przypadku wszystkich innych kontynentów i regionów największa migracja odbywa się wewnątrz nich.
      Badania wykazały, że nowa metoda jest dokładniejsza niż pozostałe. Jej autorzy przeprowadzili testy, które polegały na ocenie tej migracji, na temat której istnieją dobre wiarygodne dane, a uzyskane wyniki porównano z tymi danymi. Okazało się, że nowy model myli się w mniejszym stopniu niż inne.
      Model Raferty'ego i jego byłego studenta, Azose'a, pokazuje wyższą migrację niż inne modele przede wszystkim dlatego, że wykazuje wyższą niż inne migrację powrotną. Na przykład model ten twierdzi, że w latach 1990–2015 w każdym pięcioletnim okresie do domów powracało 67–87 milionów migrantów. Dla porównania, inny szeroko używany model, który oblicza minimalną ratę migracji, stwierdza, że w pięcioletnim okresie do domów powraca 34–46 milionów migrantów.
      Azose i Raferty rozbili też migrację na emigrację, migrację powrotną i migrację tranzytową, gdy migrant przemieszcza się pomiędzy dwoma krajami, z których żaden nie jest jego krajem urodzenia. Naukowcy wyliczają, że w latach 1990–2015 ponad 60% ruchu migracyjnego stanowiła emigracja. Migracja tranzytowa nigdy nie przekroczyła 9%, a migracja powrotna to aż 26–31 procent ruchu migrantów. W sumie w ciągu wspominanych 15 lat do swoich krajów rodzinnych powróciło około 45% migrantów.
      Interesująco wygląda zestawienie największych ruchów migracyjnych w latach 2010–2015. Największa emigracja miała wówczas miejsce z Meksyku do USA (2,1 miliona osób), z Syrii do Turcji (1,5 miliona) i z Syrii do Libanu (1,2 miliona). W tym samym czasie migracja powrotna objęła 1,3 miliona osób, które z USA wróciły do Meksyku, 380 000 wyjechało ze Zjednoczonych Emiratów Arabskich do Indii, a 358 000 przeniosło się z Ukrainy do Rosji. Z kolei migracja tranzytowa wyglądała następująco: z terytoriów palestyńskich do Jordanii za pośrednictwem Libii (141 000), z Sudanu Południowego do Etiopii za pośrednictwem Sudanu (73 000) oraz z Iraku do USA za pośrednictwem Syrii (55 000).

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Badania genetyczne ujawniły niespodziewane informacje na temat przybycia człowieka do Ameryki Środkowej i Południowej. Dowiadujemy się z nich, że w przeszłości doszło do dwóch nieznanych wcześniej epizodów wymiany genetycznej pomiędzy Ameryką Północną a Południową. Jeden z tych epizodów zaważył na składzie genetycznym całego kontynentu.
      Uzyskane wyniki wskazują, że przedstawiciele kultury Clovis, najstarszej szeroko rozpowszechnionej kultury Ameryki Północnej, mieli większy wpływ demograficzny na południe, niż dotychczas sądzono.
      W ramach najnowszych badań przeanalizowano genom 49 osób z Ameryki Środkowej i Południowej. Wiek analizowanych próbek sięgał nawet 11 000 lat. Wcześniej podobnej jakości analizy udawało się dokonać w przypadku próbek nie starszych niż 1000 lat.
      Międzynarodowy zespół naukowców, na którego czele stali specjaliści z Harvard Medical School opublikował wyniki swoich badań na łamach periodyku Cell. Dowiadujemy się z nich, że DNA spokrewnione z kulturą Clovis znaleziono na terenie dzisiejszych Belize, Chile i Brazylii. Pochodziło ono sprzed 9–11 tysięcy lat.
      Głównym naszym odkryciem było spostrzeżenie, że przedstawiciele północnoamerykańskiej kultury Clovis pochodzącej sprzed około 12 800 lat byli spokrewnieni z najstarszymi mieszkańcami Chile, Belize i Brazylii. To wspiera hipotezę mówiącą, że ludzie, którzy rozprzestrzenili kulturę Clovis po Ameryce Północnej, dotarli też do Ameryki Środkowej i Południowej, mówi Cosimo Posth z Instytutu Historii Człowieka im. Maxa Plancka.
      Jednak u współczesnych mieszkańców Ameryki Południowej nie ma pozostałości genetycznych po twórcach kultury Clovis. Nie ma ich też w materiale młodszym niż 9000 lat. To było nasze drugie odkrycie. Wykazaliśmy, że co najmniej 9000 lat temu doszło do wymiany genów na skalę kontynentalną, mówi profesor David Reich z Harvard Medical School.
      U obecnych mieszkańców Ameryki Południowej wyraźnie widać pokrewieństwo genetyczne z ludźmi, którzy dokonali wspomnianej wymiany. To zjawisko wyraźnie odmienne od tego, co widzimy w zachodniej Eurazji czy w Afryce, gdzie pozostało niewiele miejsc o tak długotrwałym dziedzictwie genetycznym.
      Drugi, nieznany dotychczas epizod migracji, widoczny jest w genomie starożytnych mieszkańców kalifornijskich Channel Islands, którzy – jak się właśnie okazało – już przed co najmniej 4200 laty byli spokrewnieni genetycznie z ludźmi zamieszkującymi Andy na południu dzisiejszego Peru.
      Naukowcy uważają, że jest bardzo mało prawdopodobne, by doszło do migracji z Channel Islands do Ameryki Południowej. Ich zdaniem pokrewieństwo genetyczne pomiędzy tymi regionami to skutek ruchów ludnościowych, które miały miejsce tysiące lat wcześniej. Prawdopodobnie miało to miejsce tysiące lat wcześniej, a my po prostu nie dysponujemy szczątkami, które by to  pokazywały. Istnieją dowody archeologiczne wskazujące, że około 5000 lat temu w Środkowych Andach doszło do dużych ruchów ludnościowych. Rozprzestrzenianie się poszczególnych podgrup może wyjaśniać, dlaczego znajdujemy to pokrewieństwo pochodzące z późniejszych okresów, wyjaśnia Nathan Nakatsuka z Harvard Medical School.
      Uczeni podkreślają, że ich obecne odkrycia mogą być dopiero wierzchołkiem góry lodowej. Już w niedalekiej przyszłości coraz doskonalsza technika może pozwolić na odkrycie kolejnych tajemnic. Konieczne będzie zdobycie szczątków ludzkich starszych niż 11 000 lat. Chociaż nawet okres 3–11 tysięcy lat temu nie jest dobrze zbadany. Brakuje nam danych z Amazonii, Karaibów i północnych części Ameryki Południowej. Nie wiemy zatem, jak populacja z tamtych terenów ma się do terenów już zbadanych. Uzupełnienie tej wiedzy powinno być priorytetem, uważa profesor Reich.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy z Jackson Laboratory prowadzili badania na młodych myszach z genetyczną podatnością na jaskrę. Zauważyli, że jednorazowe potraktowanie pojedynczego oka promieniami rentgena zapewnia przeważnie całkowitą ochronę przed chorobą prowadząca do postępującego i nieodwracalnego uszkodzenia nerwu wzrokowego i komórek zwojowych siatkówki. W dodatku ochronę na całe życie...
      Doktorzy Gareth Howell i Simon John posłużyli się też metodami genomicznymi, które miały pozwolić określić, jakie szlaki ulegają zmianie na samym początku choroby.
      Około 10 lat temu laboratorium Johna wykazało, że przygotowujące do przeszczepu szpiku kostnego napromienianie całego ciała zapewnia ochronę przed jaskrą. Rok później jaskry nie wykryto w 97% napromienianych oczu, w porównaniu do 20% oczu w grupie kontrolnej. Niecodzienne spostrzeżenie pokrywa się z obserwacjami epidemiologów śledzących losy osób, które przeżyły zrzucenie bomb atomowych na Nagasaki i Hiroszimę. O ile ekspozycja na promieniowanie zwiększała zapadalność na raka tarczycy i inne nowotwory, o tyle wydawała się chronić przed jaskrą.
      Ostatnie badanie laboratorium Johna demonstruje, że zabezpieczająco działa również napromienianie pojedynczego oka. W dodatku sprawdzają się dawki niższe niż zastosowane poprzednio. Zanim jednak przejdziemy do działań na ludziach, trzeba przeprowadzić badania na innych modelach zwierzęcych. Pozwolą one na ocenę skuteczności oraz bezpieczeństwa tego typu zabiegów.
      Studium wykazało, że w odpowiedzi na wczesny stres tkankowy do nerwu wzrokowego i siatkówki migrują monocyty, które wydzielają substancje uszkadzające nerw wzrokowy. Wnikanie monocytów, największych z leukocytów, wydaje się częściowo kontrolowane przez komórki śródbłonka, a więc wysoce wyspecjalizowaną wyściółkę naczyń. Radioterapia zmienia reakcję komórek endothelium na stres.
      Choć potrzeba dalszych badań, by zrozumieć, w jaki sposób napromienianie zapewnia długoterminową ochronę, wydaje się, że utrudnia ono przyleganie i migrację monocytów w rejony oka podatne na uszkodzenie nerwu - podsumowuje Howell.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Endemiczne palmy Livistona mariae z Doliny Palmowej na terenie Parku Narodowego Finke Gorge nie są reliktami pozostałymi po lesie deszczowym Gondwany, który zginął, gdy Australia zaczęła wysychać w środkowym miocenie ok. 15 mln lat temu. Najprawdopodobniej rośliny znalazły się tu dzięki żywiącym się ich pędami aborygenom. Historia opowiadana od lat turystom okazała się więc zwykłym mitem...
      Australijsko-japoński zespół zajmował się badaniem DNA. Przeprowadzono też analizy statystyczne. Okazało się, że gatunek jest niemal taki sam genetycznie jak niewielka populacja palm rosnących ok. 1000 km na północ w Matarance pod Katherine (w zlewisku rzeki Roper). Wcześniej sądzono, że należą one do innego gatunku L. rigida.
      Prof. David Bowman z University of Tasmania podkreśla, że palmy z północnej i środkowej Australii są ze sobą spokrewnione, a dywergencja genetyczna stanowi pokłosie wolnego mutowania DNA. Wyliczenia sugerują, że nasiona dotarły z północy do Doliny Palmowej jakieś 15 tys. lat temu, a więc całkiem niedawno.
      Naukowiec dodaje, że aborygeni nie tylko jadali pędy L. mariae, ale i wykorzystywali ich korę do tkania. Nie mamy pewności, czy (a jeśli tak, to po co) aborygeni naprawdę przetransportowali nasiona palm, ale ptaki, które miałyby je zjadać i pokonywać 1000 km w czasie, gdy było bardziej sucho niż dziś, wydają się o wiele mniej prawdopodobnym wyjaśnieniem niż ludzkie działanie.
      W sumie Australijczycy i Japończycy zbadali 14 populacji L. mariae i L. rigida. Z wynikami ich badań można się zapoznać na łamach pisma Proceedings of the Royal Society B.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Żółw skórzasty to największy z żyjących obecnie żółwi morskich. Ma on też największy zasięg. Jednocześnie jest gatunkiem krytycznie zagrożonym. Od roku 1980 we wschodniej części Oceanu Spokojnego populacja tego żółwia spadła o ponad 90%. Przyczyną szybkiego zmniejszania się populacji jest najprawdopodobniej rybołówstwo.
      Żółwie skórzaste są długowiecznymi zwierzętami. Wiadomo, że podróżują przez całe oceany. I to właśnie te długie podróże powodują, że często wpadają w sieci rybaków. Mimo wysiłków przyrodników i ekologów populacja tych zwierząt szybko się zmniejsza. Spadek liczebności jest bardzo szybko i niezwykle ważne jest podjęcie działań zapobiegających wyginięciu gatunku - mówi doktor James Spotila z Drexel University.
      Dlatego też uczeni postanowili sprawdzić trasy migracji żółwi, by zidentyfikować te obszary oceanów, na których są one narażone na największe niebezpieczeństwo. Badaniom poddano dwie populacje. Jedna z nich gniazduje u wybrzeży Kostaryki i Meksyku, druga u wybrzeży Indonezji. Oznakowano też żółwie żerujące u wybrzeży Kalifornii. W sumie nadajniki satelitarne przyczepiono 135 zwierzętom, a do współpracy zaprzęgnięto Narodową Administrację Oceanów i Atmosfery (NOAA), NASA oraz agencje kosmiczne z wielu różnych krajów. Okazało się, że zwierzęta gniazdujące w Indonezji przypływają na żer na Morze Południowochińskie, w południowo-wschodnie obszary Australii oraz na zachodnie wybrzeże USA. To zwiększa ich szanse na znalezienie obfitości pożywienia, jednak z drugiej znacznie zwiększa ryzyko przypadkowego zaplątania się w sieci.
      Z kolei żółwie z Meksyku i Kostaryki płyną na południowy Pacyfik i tam się żywią meduzami. To powoduje, że z jednej strony mogą wpadać w sieci rybackie, a z drugiej, ze względu na mniejszy wybór źródeł pożywienia, są bardziej wrażliwe na wszelkie zmiany liczby meduz.
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...