Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Ostrzeganie dzięki energii z drzew
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Nauki przyrodnicze
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
W latach 80. XX wieku w jednej z jaskiń na Pustyni Judzkiej znaleziono nasiono. Datowanie radiowęglowe wykazało, że pochodzi ono z lat 993–1202, a dzięki sekwencjonowaniu DNA i analizie filogenetycznej naukowcy dowiedzieli się, że to nasiono drzewa z rodzaju balsamowiec (Commiphora). Nasiono zostało zasadzone przez kilkunastu laty i wyrosło z niego niemal 3-metrowe drzewo, które nazwano „Szeba”. Okazało się, że Szeba należy do nieznanego wcześniej gatunku, który być może wspominany jest w Biblii.
Początkowo naukowcy mieli nadzieję, że Szeba to drzewo, z którego pozyskiwano znany z Pisma Świętego balsam. O jego istnieniu donoszą też inne źródła. Drzewo, cenione w starożytności ze względu na swój zapach, jest szeroko wspominane przez autorów z Grecji, Rzymu czy Bizancjum. Opisują je Teofrast z Eresos, Strabon, Pedanius Discorides, Pompeius Trogus czy Beda Czcigodny. Balsam z Judei uzyskiwał wysokie ceny ze względu na zapach i liczne zastosowania. Wzmianki o nim znajdujemy w literaturze od IV wieku p.n.e. do VIII wieku po Chrystusie. Jednak od IX wieku drzewo znika zarówno z literatury oraz, jak się wydaje, z regionu, w którym żyło. Specjaliści od dawna spierają się, do jakiego gatunku należało i czy przetrwało gdziekolwiek na świecie. Nic więc dziwnego, że gdy znaleziono nasiono nieznanego gatunku Commiphora, wzbudziło to nadzieję na odnalezienie drzewa, które odgrywa ważną rolę w Biblii i świecie starożytnym.
Szeba jest spokrewnione z gatunkami Commiphora angolensis, C. neglecta i C. tenuipetiolata. Jednak po wyhodowaniu okazało się, że drzewo nie zawiera żadnych lotnych związków aromatycznych. Zatem, w przeciwieństwie do współcześnie istniejących gatunków balsamowca, z pewnością nie pozyskiwano z niego substancji zapachowych. Naukowcy odrzucili więc hipotezę, że jest to gatunek, z którego wytwarzano cenny balsam.
Na tym jednak nie koniec. Okazało się bowiem, ze Szeba zawiera triterpeny pentacykliczne. To bioaktywne związki o niskiej toksyczności, które pomagają przy gojeniu ran, działają przeciwzapalnie, przeciwbakteryjnie, antywirusowo, chronią wątrobę, wykazują aktywność przeciwnowotworową. Ponadto znaleziono dużo glikolipidów, które wykazują silne właściwości przeciwbakteryjne, przeciwwirusowe i przeciwgrzybiczne. Na tej, między innymi, podstawie główna autorka badań, doktor Sarah Sallon, dyrektor Natural Medicine Research Center w Hadassah Medical Organization w Jerozolimie, przedstawiła na łamach Communications Biology, hipotezę, wedle której z gatunku, do którego należy Szeba, pozyskiwano „tsori”.
To balsam leczniczy wspomniany zarówno w starszych częściach Biblii – jak Księga Rodzaju (Rdz 37:25, Rdz 43:11), która powstała w pierwszej połowie I tysiąclecia p.n.e., ale jej twórcy mogli opierać się na przekazach ustnych i pisemnych sięgających setki lat wstecz – oraz w nowszych częściach Pisma, księgach Jeremiasza (Jr 8:22, Jr 46:11) i Ezechiela (Ez 27:17). Niektórzy naukowcy identyfikują „tsori” z balsamem z Judei, jednak brak na to wystarczających dowodów.
Autorzy nowych badań, naukowcy z Izraela, USA, Australii, Szwecji i Francji, uważają, że „tsori” było lokalnym produktem, pochodzącym z regionu Gilead (wyraźnie jest to napisane w Księdze Jeremiasza). To historyczny region pomiędzy Morzem Martwym a doliną Jordanu. Górzysty, porośnięty lasami, z żyzną ziemią w dolinach. Związek Szeby z „tsori” jest tym bardziej prawdopodobny, że nasiono, z którego wyhodowano Szebę, znaleziono właśnie w tym regionie. Naukowcy zauważają też, że jeśli uznalibyśmy gatunek, do którego należy Szeba za źródło „tsori”, pozwoli to na rozwiązanie niektórych kontrowersji, sprzeczności i lingwistycznych problemów interpretacyjnych związanych zarówno z „tsori” jak i balsamem z Judei.
Potwierdzenie bądź odrzucenie hipotezy łączącej Szebę z „tsori” będzie jednak wymagało dalszych badań.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Pierwsze wnioski z zaplanowanego na 100 lat projektu badawczego dowodzą, że zalesianie różnymi gatunkami drzew znacznie zwiększa szanse powodzenia wysiłków na rzecz odnowy lasu. W piśmie Restoration Ecology ukazały się wyniki badań prowadzonych od 10 lat w ramach programu BiodiversiTREE. To zaplanowany na 100 lat projekt zalesiania na dużą skalę, w ramach którego bada się wpływ różnych strategii sadzenia drzew na młode drzewa oraz na funkcjonowanie ekosystemu.
Lasy są ekosystemami naturalnie zróżnicowanymi. Rośnie w nich wiele różnych gatunków drzew. Przynosi to lasom i ekosystemowi olbrzymie korzyści. Dzięki różnorodności lasy zyskują odporność na szkodniki i choroby, są bardziej odporne na zmiany klimatu, zapewniają schronienie większej liczbie zwierząt. Jednak to, co często robią zarządcy lasów, jest przeciwieństwem tego, co robi natura. Sadzą olbrzymie monokultury – zwane przez przeciwników takiego postępowania „plantacjami desek” – w których dominuje jeden gatunek. Monokultury takie, nie dość, że nie występują korzyści wynikające ze zróżnicowania, drzewa są słabsze i częściej giną.
W setkach artykułów naukowych możemy przeczytać, że zróżnicowanie drzew poprawia funkcjonowanie ekosystemu, a co za tym idzie, powinno też poprawiać jakość samych drzew i szanse na ich przeżycie. Niewiele jednak prowadzono długoterminowych eksperymentów, by zweryfikować te tezy.
W 2013 roku naukowcy i wspomagający ich ochotnicy rozpoczęli projekt BiodiversiTREE, w ramach którego zasadzili 20 000 drzew na byłym terenie rolniczym w pobliżu Chesapeake Bay. W niektórych miejscach zasadzono drzewa tylko jednego gatunku, a innych zaś 4 lub 12 gatunków. Przez pierwsze trzy lata projektu 8000 z tych drzew było poddanych corocznemu monitoringowi, a od 2016 roku są one monitorowane co 2-3 lata. Po 10 latach badań uczeni zebrali pierwsze wnioski ze swoich badań.
Wynika z nich, że tam, gdzie posadzono więcej niż 1 gatunek drzew, sadzonki lepiej się przyjmowały i lepiej sobie radziły. Nawet zasadzenie 4 gatunków zamiast jednego znacząco zmniejszyło śmiertelność sadzonek, co pokazuje, że już niewielka zmienność gatunkowa ma wielki wpływ na sukces zalesiania, mówi główna autorka badań, Rachel King ze Smithsonian Environmental Research Center.
Już wcześniejsze badania pokazywały, że monokultury są nieprzewidywalne i niestabilne. Mogą dobrze się rozwijać i nagle załamywać. I widać to też w badaniach BiodiversiTREE. O ile bowiem 99% zasadzonych w monokulturze jaworów ma się dobrze, to z monokultury orzesznika przetrwało 21% drzew. Ogólnie rzecz biorąc, monokultury wykazują się dwukrotnie większą zmiennością pod względem szans na przetrwanie niż drzewa sadzone w zróżnicowanym środowisku.
Lasy są domem dla olbrzymiej liczby gatunków zwierząt, zapewniają też byt milionom ludzi. Mogą być również jednym z najważniejszych narzędzi w walce ze zmianami klimatu. W samych Stanach Zjednoczonych tereny, na których można by zasadzić lasy obejmują 60 milionów hektarów. To dwukrotnie więcej niż powierzchnia Polski. Lasy o takiej powierzchni pochłaniałyby rocznie ok. 535 milionów ton CO2, zatem tyle, ile emisja ze 116 milionów samochodów.
Samo sadzenie drzew nie rozwiąże problemu zmian klimatu, ale odpowiednio przeprowadzone może być ważnym naturalnym narzędziem w walce z nimi. Jeśli już chcemy inwestować w zalesianie, ważne jest, by nowe obszary leśne składały się z różnych rodzimych gatunków drzew, mówi Susan Cook-Patton z The Nature Conservancy.
Chesapeake Bay to największe w USA i trzecie największe na świecie estuarium. W przeszłości było jednym z najbardziej produktywnych światowych estuariów. Jednak działalność człowieka, taka jak intensywne nawożenie pól, zagroziła temu obszarowi. Obecnie prowadzi się tam liczne projekty zalesiania, które pomagają chronić i odnawiać wodę i glebę.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Na MIT powstały ogniwa fotowoltaiczne cieńsze od ludzkiego włosa, które na kilogram własnej masy wytwarzają 18-krotnie więcej energii niż ogniwa ze szkła i krzemu. Jeśli uda się skalować tę technologię, może mieć do olbrzymi wpływ produkcję energii w wielu krajach. Jak zwraca uwagę profesor Vladimir Bulivić z MIT, w USA są setki tysięcy magazynów o olbrzymiej powierzchni dachów, jednak to lekkie konstrukcje, które nie wytrzymałyby obciążenia współczesnymi ogniwami. Jeśli będziemy mieli lekkie ogniwa, te dachy można by bardzo szybko wykorzystać do produkcji energii, mówi uczony. Jego zdaniem, pewnego dnia będzie można kupić ogniwa w rolce i rozwinąć je na dachu jak dywan.
Cienkimi ogniwami fotowoltaicznymi można by również pokrywać żagle jednostek pływających, namioty, skrzydła dronów. Będą one szczególnie przydatne w oddalonych od ludzkich siedzib terenach oraz podczas akcji ratunkowych.
To właśnie duża masa jest jedną z przyczyn ograniczających zastosowanie ogniw fotowoltaicznych. Obecnie istnieją cienkie ogniwa, ale muszą być one montowane na szkle. Dlatego wielu naukowców pracuje nad cienkimi, lekkimi i elastycznymi ogniwami, które można będzie nanosić na dowolną powierzchnię.
Naukowcy z MIT pokryli plastik warstwą parylenu. To izolujący polimer, chroniący przed wilgocią i korozją chemiczną. Na wierzchu za pomocą tuszów o różnym składzie nałożyli warstwy ogniw słonecznych i grubości 2-3 mikrometrów. W warstwie konwertującej światło w elektryczność wykorzystali organiczny półprzewodnik. Elektrody zbudowali ze srebrnych nanokabli i przewodzącego polimeru. Profesor Bulović mówi, że można by użyć perowskitów, które zapewniają większą wydajność ogniwa, ale ulegają degradacji pod wpływem wilgoci i tlenu. Następnie krawędzie tak przygotowanego ogniwa pomarowano klejem i nałożono na komercyjnie dostępną wytrzymałą tkaninę. Następnie plastik oderwano od tkaniny, a na tkaninie pozostały naniesione ogniwa. Całość waży 0,1 kg/m2, a gęstość mocy tak przygotowanego ogniwa wynosi 370 W/kg. Profesor Bulović zapewnia, że proces produkcji można z łatwością skalować.
Teraz naukowcy z MIT planują przeprowadzenie intensywnych testów oraz opracowanie warstwy ochronnej, która zapewni pracę ogniw przez lata. Zdaniem uczonego już w tej chwili takie ogniwo mogłoby pracować co najmniej 1 lub 2 lata. Po zastosowaniu warstwy ochronnej wytrzyma 5 do 10 lat.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Wysiłki zmierzające do odbudowy terenów leśnych skupiają się głównie na jednym elemencie – drzewach. Zalesianie polega głównie na ich sadzeniu. Międzynarodowy zespół naukowy, składający się ze specjalistów z Instytutu Zachowania Zwierząt im. Maxa Plancka, Yale School of the Environment, New York Botanical Garden i Smithsonian Tropical Research Institute informuje, że brak tutaj innego niezwykle istotnego elementu, czyli zwierząt.
Naukowcy przeprowadzili unikatowe badania w Panamie, analizując to, co dzieje się na wylesionych terenach, które zostały następnie przez człowieka porzucone i pozostawione samym sobie. Były to tereny, które porzucono 20-100 lat temu, na których dochodziło do spontanicznego odradzania się lasu. Okazało się, że dzięki obecności zwierząt w ciągu zaledwie 40–70 lat samoistnie dochodziło do odnowienia składu gatunkowego i bioróżnorodności drzew do poziomu sprzed wycięcia lasu.
Zwierzęta są naszymi największymi sprzymierzeńcami w odbudowie lasów. To pokazuje, że zalesianie powinno polegać na czymś więcej niż tylko sadzeniu drzew, mówi Daisy Dent z Instytutu Maxa Plancka. Z badań wynika, że bardzo istotnym elementem udanego odtwarzania lasu jest sadzenie drzew w pobliżu starego już istniejącego lasu i ograniczenie polowań. To zachęca zwierzęta do kolonizacji nowych terenów leśnych, co ułatwia odtworzenie lasu.
Zwierzęta odbudowują las poprzez roznoszenie nasion. Na obszarach tropikalnych to zwierzęta odpowiadają za rozprzestrzenianie się ponad 80% gatunków roślin. Mimo to odtwarzanie lasów polega wyłącznie na sadzeniu drzew, a nie na odtworzeniu prawidłowych interakcji pomiędzy zwierzętami a roślinami. Stwierdzenie, w jaki sposób zwierzęta przyczyniają się do odbudowy lasów jest niezwykle trudne, gdyż trzeba mieć dokładne informacje o diecie zwierząt, mówi Sergio Estrada-Villega z kolumbijskiego Universidad del Rosario.
Unikalną okazję do takich badań stwarza las w Barro Colorado Nature Monument leżący przy Kanale Panamskim. To jeden z najlepiej zbadanych lasów tropikalnych na świecie. Pracowało tam wiele pokoleń specjalistów, którzy dokumentowali interakcje pomiędzy roślinami a zwierzętami.
Teraz międzynarodowy zespół naukowy przeanalizował wszystkie dostępne dane, by określić proporcje różnych roślin rozsiewanych przez cztery grupy zwierząt – nielotne ssaki, małe ptaki, duże ptaki oraz nietoperze – oraz sprawdzić, jak proporcje te zmieniały się na przestrzeni ponad 100 lat. To najszerzej przeprowadzone badania tego typu. Większość takich badań skupia się bowiem na pierwszych 30 latach odradzania się lasu.
Dowiadujemy się zatem, że w regeneracji młodego lasu udział biorą małe ptaki. Ale wraz z upływem czasu rośnie rola dużych ptaków. Jednak przez cały okres wzrostu lasu najważniejszą rolę – i to było dużym zaskoczeniem – odgrywały ssaki nielotne. To coś niezwykłego w lesie odradzającym się po działalności rolniczej. Prawdopodobnie istnienie obok starszego lasu oraz ograniczenie polowań pozwala ssakom na zwiększenie swojej liczebności oraz na przenoszenie nasion pomiędzy starym a nowym lasem, mówi Dent.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Umiejętność gotowania pokarmów uznawana jest za kluczowy element ewolucji człowieka. Gotowane pożywienia oraz wszystko, co związane z tym procesem, miało olbrzymi wpływ na naszą biologię oraz rozwój stosunków społecznych. Niedawno zdobyto dowody, że hominini intencjonalnie używali ognia co najmniej milion lat temu. Kiedy jednak wykorzystywali ogień do przygotowywania posiłków? Uczeni z Izraela, Wielkiej Brytanii i Niemiec znaleźli właśnie najstarsze znane nam ślady przygotowywania posiłków na ogniu.
Na stanowisku Gesher Benot Ya’aqov w Izraelu naukowcy odkryli pozostałości po gotowaniu ryby sprzed 780 000 lat. O swoich pracach poinformowali na łamach Nature Ecology and Evolution.
Badacze skupili się na analizie zębów gardłowych należących do ryb z rzędu karpiokształtnych. Zęby te spełniają rolę żaren mielących twarde pokarmy, jak np. muszle. Na wspomnianym stanowisku znaleziono liczne takie zęby, występujące w różnych warstwach archeologicznych. Naukowcy przeanalizowali strukturę kryształów formujących się w szkliwie pod wpływem temperatury. Na tej podstawie dowiedli, że ryba, która została złowiona w pobliskim prehistorycznym jeziorze Hula została poddana obróbce cieplnej odpowiadającej temperaturom przy gotowaniu, a nie uległa przypadkowemu spaleniu. To niezwykle ważne odkrycie, gdyż dotychczas ślady używania ognia do przygotowywania posiłków znajdowano na stanowiskach o około 600 000 lat młodszych i powiązanych z głównie z H. sapiens.
Wykorzystaliśmy metody geochemiczne do zidentyfikowania zmian rozmiarów kryształów szkliwa wyniku wystawienia na różne temperatury. Gdy dochodzi przypadkowego spalenia w ogniu, zachodzą dramatyczne zmiany rozmiarów, które łatwo zidentyfikować. Znacznie trudniej rozpoznać zmiany powodowane przez niższe temperatury gotowania, pomiędzy 200 a 500 stopni Celsjusza. Przeprowadzone eksperymenty pozwoliły nam na zidentyfikowania takich zmian. Nie wiemy dokładnie, jak ryby gotowano, ale biorąc pod uwagę brak zmian powodowanych przez wysokie temperatury, jest jasne, że nie były gotowane bezpośrednio na otwartym ogniu, ani nie wrzucono ich do ognia jako odpadów, mówi doktor Jens Najorka z Muzeum Historii Naturalnej w Londynie.
Fakt, że gotowanie ryb stosowano w tym miejscu przez tak długi, nieprzerwany czas, świadczy o istniejącej tradycji gotowania ryb. To kolejne dowód na wysokie zdolności poznawcze przedstawicieli kultury aszelskiej, którzy w prehistorii zamieszkiwali Dolinę Hula. Żyjące tutaj grupy były świetnie zaznajomione ze swoim środowiskiem naturalnym i korzystały z różnych jego zasobów. [...] Możliwe, że gotowanie nie ograniczało się do ryb, ale obejmowało inne zwierzęta oraz rośliny, wyjaśnia profesor Naama Goren-Inbar z Uniwersytetu Hebrajskiego w Jerozolimie.
Na stanowisku znaleziono szczątki różnych gatunków ryb, z wyraźną przewagą dwóch wielkich gatunków karpiowatych, które dorastały do 2 metrów długości. To pokazuje, jak ważne były ryby w życiu prehistorycznych ludzi i jak olbrzymią rolę odgrywały w ich diecie i gospodarce. Badając szczątki ryb z Gesher Benot Ya'aqob mogliśmy też, po raz pierwszy, zrekonstruować gatunki zamieszkujące Jezioro Hula i wykazać, że znajdowały się wśród nich i takie, które już wymarły, dodają naukowcy.
Gotowanie pokarmów było olbrzymią rewolucją. Dzięki spożywaniu ugotowanych pokarmów zużywamy mniej energii na trawienie, dzięki czemu powstaje nadwyżka energetyczna służąca do rozwoju innych elementów organizmu. Gotowane jedzenie jest bardziej miękkie, co prowadzi do zmian w budowie żuchwy i czaszki. Sam proces jedzenie oraz trawienia trwa też krócej, co daje dodatkowy czas, w którym mogą rozwijać się nowe umiejętności społeczne i poznawcze. Niektórzy naukowcy twierdzą nawet, że to jedzenie ryb spowodowało gwałtowne przyspieszenie ewolucji człowieka, gdyż zawierają one m.in. kwasy tłuszczowe omega-3, cynk, jod i inne elementy przyczyniające się do rozwoju mózgu.
Autorzy najnowszych badań twierdzą nawet, że to lokalizacja słodkowodnych jezior zdeterminowała drogę, którą nasi przodkowie opuścili Afrykę. Jeziora zapewniały nie tylko wodę pitną, ale dawały też dostęp do ryb, a na nie można było dość łatwo i bez większego ryzyka polować, zdobywając bardzo pożywne jedzenie.
Dowody archeologiczne ze stanowiska Gesher Benot Ya’aqov wskazują, że na osadnictwo na brzegach Jeziora Hula trwało nieprzerwanie przez dziesiątki tysięcy lat. Są one obecne w ponad 20 warstwach. Znaleziono w nich ślady kultury materiałowej homininów, w tym narzędzia z krzemienia, wapienie i bazaltu, pozostałości po spożywanych roślinach, rybach i ssakach lądowych.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.