Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Zespół Barry'ego Lomaksa z Uniwersytetu w Nottingham opracował jakiś czas temu metodę określania poziomu ozonu w atmosferze za pomocą badania stężenia substancji działających jak filtr UV w zarodnikach widłaka goździstego (Lycopodium clavatum). Brytyjczycy mają nadzieję, że dzięki temu uda się wypełnić luki w opisie ewolucji ziemskiej atmosfery (Nature Geoscience).

Trzy lata temu Lomax próbował w ten sam sposób sprawdzić, czy ekspozycja na oddziaływanie promieniowania ultrafioletowego doprowadziła w permie (250 mln lat temu) do masowego wyginięcia wielu gatunków. Miała ona być skutkiem erupcji wulkanicznych i zniszczenia dużych ilości ozonu. Niestety, nie udało się tego udowodnić z powodu braku odpowiednich skamielin. Dzięki opisanej metodzie można jednak wyjaśnić ogólniejsze kwestie związane z przemianami atmosfery Błękitnej Planety.

Do tej pory naukowcy bazowali na dwóch źródłach danych na temat stężenia ozonu: 1) pomiarach satelitarnych (poczynając od końca lat 70.) oraz 2) spektrometrii gleby, która pozwala się cofnąć do lat 20. XX wieku. Technika Lomaksa umożliwia zaś określenie poziomu substancji pochłaniających promieniowanie ultrafioletowe w zarodnikach widłaka wiele tysięcy lat temu. Wskazuje to na warunki, w których przyszło roślinom żyć, a zatem na grubość warstwy ozonowej. Dzięki temu łatwiej będzie ustosunkować się do współczesnych zmian klimatycznych. Przekonamy się, czy mamy do czynienia z odbudową ozonosfery i czy obserwowane zmiany są czymś naturalnym w historii Ziemi.

Rośliny wystawione na oddziaływanie silniejszego promieniowania UVB wytwarzają więcej fenoli. Związki te działają jak filtr słoneczny. Analizując ich stężenie w ścianach komórkowych zarodników z kolekcji botanicznych, można w prosty sposób określić, jak gruba była w danym czasie ochronna warstwa ozonu atmosferycznego.

Pewne ilości fenoli zachowały się również w skamielinach. Jeśli zarodniki nie zostały w międzyczasie podgrzane do temperatury powyżej 200ºC, pozwalają na cofnięcie się w czasie aż do trzeciorzędu.
Próbki zarodników pochodziły zarówno z niskich, jak i wysokich szerokości geograficznych. Zarodniki z Ekwadoru, gdzie nie odnotowano historycznych zmian natężenia promieniowania UVB, zawierały przez cały czas stałe ilości fenoli.

Jak wykalibrowano i wykazano skuteczność metody? Lomax posłużył się sporami z Grenlandii. W ten sposób odtworzył lokalne wahania stężenia O3 w okresie między 1907 a 1993 rokiem. Okazało się, że wyliczone wskaźniki pokrywają się z danymi uzyskanymi z innych źródeł.

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
      Filtr stworzony na Uniwersytecie w Exeter może rozłożyć plastikowe mikrowłókna, które trafiają do wody podczas prania ubrań. Inteligentny filtr je wychwytuje i za pomocą zestawu enzymów rozkłada do 2 produktów: kwasu tereftalowego i glikolu etylenowego. W wysokich stężeniach związki te mogą być toksyczne, ale ilość wody wykorzystywana w czasie prania wystarczy do rozcieńczenia ich do bezpiecznego poziomu.
      Filtr opracowało 10 studentów z różnych kierunków. By rozpocząć produkcję filtra i jego montowanie w urządzeniach, grupa PETexe współpracuje z partnerami przemysłowymi, np. firmą Miele.
      Syntetyczne włókna, takie jak poliester czy nylon, stanowią sporą część materiałów ubraniowych. Mikrowłókna uwalnianie w czasie każdego prania spływają do oceanu. Przez to znajdują się w wodzie z kranu, jedzeniu, które spożywamy, a nawet w powietrzu, którym oddychamy. Nasz inteligentny filtr, zaprojektowany tak, by pasował do odpływu pralek, wychwytuje ok. 75% tych włókien i je rozkłada - wyjaśnia Rachael Quintin-Baxendale.
      Quintin-Baxendale dodaje, że rozłożenie w ten sposób większych kawałków plastiku zajęłoby dużo czasu, ale mikrowłókna są tak drobne, że mamy nadzieję rozłożyć je w pełni pomiędzy praniami. Obecnie eksperymentujemy z różnymi stężeniami enzymów, aby znaleźć optymalne warunki do tego procesu.
      Lydia Pike opowiada, że polimerem najczęściej wykorzystywanym w ubraniach jest poli(tereftalan etylenu), PET. Podstawowym enzymem stosowanym przez nas do rozłożenia go jest PETaza.
      Oprócz tego studenci pracują nad aplikacją, która pozwoli ludziom monitorować proces i zarządzać filtrem. Dzięki niej możliwe też będzie udostępnianie danych; członkowie PETexe wykorzystają je do poprawienia wydajności enzymów.
      Choć na obecnym etapie skupiamy się na pralkach, możliwe, że działające na podobnych zasadach filtry znajdą zastosowanie w fabrykach materiałów i w stacjach uzdatniania wody.
      Projekt jest wspierany i sponsorowany przez różne podmioty, w tym Google'a. Filtr uzyskiwany za pomocą drukarki 3D został stworzony na listopadowy iGEM (International Genetically Engineered Machine), czyli konkurs z dziedziny biologii syntetycznej organizowany przez MIT. PETexe ma jednak nadzieję, że pomysł uda się dalej rozwinąć...

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy zidentyfikowali związek między grubością istoty szarej w pewnym obszarze mózgu a tendencją do konformizmu. Choć spodziewano się istnienia całej sieci obszarów, które wpływałyby na tendencję do ulegania presji innych, istotna okazała się budowa wyłącznie bocznej kory oczodołowo-czołowej.
      Amerykańsko-brytyjsko-duński zespół zaczął badania od zmierzenia obszarów mózgu 28 osób. Podczas analizy obrazów uzyskanych podczas rezonansu magnetycznego posłużono sie morfometrią bazującą na wokselach (ang. voxel-based morphometry, VBM). Dzięki temu uzyskano trójwymiarową mapę objętości istoty szarej.
      Aby określić sposób reagowania na naciski społeczne, patrzono, jak preferencje dotyczące utworów zmieniają się po zaprezentowaniu opinii wpływowych krytyków muzycznych. Tydzień przed testem każdy z badanych sporządzał listę 20 utworów, które mu się podobały, ale nie znajdowały się w jego zbiorach. W dniu badania należało je ocenić na skali od 0 do 10. W pewnym momencie eksperymentatorzy informowali wolontariuszy, że eksperci przejrzeli i ocenili ich listy. Następnie trzeba było porównać wybrane piosenki z nieznaną muzyką i jeszcze raz ocenić pierwotną listę. Stopień zmiany not stanowił miarę konformizmu.
      Analiza wykazała, że tylko objętość istoty szarej w bocznej korze oczodołowo-czołowej w prawej i lewej półkuli wiązała się z tendencją do ulegania innym. Była to zależność liniowa. Wiele wskazuje więc na to, że obszar ten odpowiada za rozpoznawanie wskazówek świadczących o społecznym konflikcie, np. o tym, że ktoś nie akceptuje naszego wyboru, co może skłaniać do uzgodnienia opinii.
      Zdolność do przystosowywania się do innych [...] to ważna umiejętność społeczna. Na jakim jednak poziomie jest ona implementowana w mózgu? Oprogramowania (przetwarzania informacji) czy sprzętu (budowy)? Nasze wyniki wskazują, że przynajmniej częściowo konformizm jest wbudowany w anatomię mózgu - podsumowuje prof. Chris Frith.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Po raz pierwszy udało się oszacować rozmiar strat w rolnictwie spowodowanych zanieczyszczeniami powietrza ozonem. Badania przeprowadzone przez uczonych z University of Leeds i University of York wykazały, że Europa traci co roku około 1,2 miliona ton zboża. Szkody na taką skalę powodują zanieczyszczenia znad Ameryki Północnej.
      Naukowcy opublikowali w piśmie Biogeosciences wyliczenia, pokazujące, jak ozon (powstający m.in. podczas produkcji paliw kopalnych) emitowany w Europie, Ameryce Północnej i Azji Południowo-Wschodniej wpływa na zmniejszenie plonów pszenicy, kukurydzy, soi, bawełny, ziemniaków i ryżu.
      Największe jednostkowe straty z powodu zanieczyszczeń międzykontynentalnych ponosi właśnie Europa.
      Największy w skali globalnej wpływ na straty w uprawach mają zanieczyszczenia powstające w Azji. Przyczyniają się one do 50-60% strat w plonach pszenicy i ponad 90% w uprawach ryżu. Ameryka Północna ma największy negatywny wpływ na uprawy kukurydzy (60-70% strat) i soi (75-85%). Europejskie zanieczyszczenia najmniej przyczyniają się do marnotrawienia plonów. Dzieje się tak ze względu na rozkład ciśnień i wiatrów, roznoszących zanieczyszczenia po kuli ziemskiej.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Wystawiona na oddziaływanie promieniowania ultrafioletowego nanopostać tlenku tytanu(IV) jest toksyczna dla organizmów morskich, a konkretnie dla fitoplanktonu (PLoS ONE).
      Produkcja i wykorzystanie nanomateriałów w dobrach konsumenckich szybko rośnie, ale istnieją obawy, że materiały te, włączając w to nanocząstki, szkodzą środowisku. Oceany mogą być najbardziej zagrożone, bo ścieki przemysłowe [...] ostatecznie kończą właśnie tutaj - twierdzi Robert Miller z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Santa Barbara.
      Gdy na nanotlenek tytanu(IV) działa promieniowanie UV, powstają reaktywne formy tlenu (RFT). Z tego powodu TiO2 wykorzystuje się w powłokach antybakteryjnych czy w oczyszczaniu ścieków. Dotąd żadne z badań nie wykazało, że w warunkach normalnego poziomu promieniowania UV fotoaktywność TiO2 wiąże się ze środowiskową toksycznością.
      Wcześniejsze eksperymenty sugerowały, że TiO2 nie wpływa na wodne organizmy, ale przeprowadzano je przy użyciu sztucznego promieniowania, o natężeniu UV o wiele niższym niż w promieniowaniu słonecznym. W najnowszych badaniach posłużyliśmy się światłem symulującym naturalne światło słoneczne. Okazało się, że takie warunki są niebezpieczne dla fitoplanktonu. Bez UV tlenek tytanu(IV) w żaden sposób nie oddziaływał na fitoplankton, ale w obecności promieniowania UV o niskim natężeniu im większe było stężenie nanotlenku tytanu(IV), tym więcej powstawało RFT. Należy pamiętać, że dalszy wzrost poziomu stresu oksydacyjnego może prowadzić do spadku elastyczności morskich ekosystemów.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Jeśli ktoś próbuje rzucić palenie, ale nic z tego nie wychodzi, naukowcy z Uniwersytetu Cornella proponują pewne połowiczne, ale było nie było, korzystne dla zdrowia rozwiązanie - papierosy z filtrem zawierającym ekstrakty naturalnych przeciwutleniaczy, które znacznie zmniejszają ilość przechodzących do dymu wolnych rodników. W filtrach wykorzystano likopen i wyciąg z pestek winogron.
      Jak twierdzi doktor Boris Dzilkovski, współautor artykułu z Journal of Visualized Experiments, technika może znacznie ograniczyć zagrożenia zdrowotne wynikające z palenia papierosów, ponieważ wolne rodniki są ważną grupą związków rakotwórczych.
      Naukowcy już wcześniej pracowali nad tzw. biofiltrami, w których wykorzystywano hemoglobinę oraz węgiel aktywny i mimo że wykazano, że hemoglobina i związki zawierające grupę hemową częściowo usuwają tlenek azotu(II), reaktywne formy tlenu oraz lotne związki nitrozowe, rozwiązań tych nie skomercjalizowano ze względu na koszty. Relacjonując przebieg badań nad biofiltrami, nie sposób nie wspomnieć o szikoninie, która reprezentuje grupę fitoaleksyn, czyli niskocząsteczkowych związków przeciwdrobnoustrojowych, syntetyzowanych i gromadzonych przez rośliny. Wykorzystywana w medycynie chińskiej szikonina występuje w warstwie korowej korzeni wielu roślin z rodziny Boraginaceae.
      Podczas badań z filtrami z likopenem i ekstraktem z pestek winogron naukowcy posłużyli się spektroskopią rezonansu spinowego elektronowego. Aby wprowadzić przeciwutleniacze do standardowego filtra z octanu celulozy (0,4 mg/filtr), piknogenol i ekstrakt z pestek winogron rozpuszczono w 95% etanolu, a likopen w acetonie. Objętości rozpuszczalnika były różne, zależnie od rozpuszczalności przeciwutleniaczy. Następnie pokryto je 10 mg węgla aktywnego. W tym celu przez ok. 12 godzin węgiel wirowano w warunkach beztlenowych z roztworem przeciwutleniaczy, a potem filtrowano i suszono.
      Filtr przecięto na pół, między tak uzyskanymi arkusikami umieszczono zaimpregnowane węglem aktywnym przeciwutleniacze, a całość sklejono taśmą. Filtr kontrolny sporządzono dokładnie w ten sam sposób, ale w środku nie znalazły się, oczywiście, antyoksydanty. Oba filtry przymocowano do fifki z tytoniem. Przed symulacją palenia papierosy trzymano przez minimum 2 dni w temperaturze 20 st. Celsjusza i wilgotności względnej równej 60%, używając nasyconego roztworu bromku sodu (NaBr).
      Naukowcy stwierdzili, że likopen i wyciąg z pestek winogron szybko usuwają do 90% wolnych rodników fazy gazowej dymu. Niestety, po tygodniu przechowywania w temperaturze pokojowej filtry autorstwa Dzilkovskiego, Jacka H. Freeda i Long-Xi Yu traciły sporą część pojemności wychwytującej.
×
×
  • Create New...