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

Hormon szczęścia czy przekleństwo rolników?

Recommended Posts

Co sprawia, że niepozorna szarańcza, owad spokrewniony z konikiem polnym, staje się jednym z najpoważniejszych szkodników, żerujących w stadach, które śmiało można by nazwać gangami? Okazuje się, że kluczem do tej odmiany jest... serotonina, zwana niekiedy "hormonem szczęścia".

Zrozumienie fizjologii owadów z rodziny szarańczowatych (Acrididae) jest niezwykle istotne praktycznie dla całego świata - wywołane przez nie gigantyczne szkody w rolnictwie dotykają przecież wszystkich. Najistotniejszym z gatunków wydaje się być szarańcza pustynna (Schistocerca gregaria): w jej zasięgu znajduje się aż 20% lądów Ziemi, a ich największe stada, zdolne do pustoszenia całej roślinności na zaatakowanym obszarze, miewają niekiedy po kilka kilometrów długości.

Gromadzenie się szarańczy w stada jest naturalną konsekwencją niedostatku pożywienia, prowadzącego do wspólnego żerowania na nielicznych stanowiskach mogących zaoferować jakikolwiek pokarm. Wcześniejsze badania wskazywały, że zwierzęta te wykazują tendencję do łączenia się w grupy, gdy dochodzi między nimi do kontaktu fizycznego (mówiąc dokładniej, zjawisko to jest efektem pocierania tylnych odnóży oraz widoku i zapachu towarzyszy), lecz nie było jasne, jaki czynnik wywołuje takie zachowanie. 

Najnowsze studium, przeprowadzone przez zespół badaczy z uniwersytetów w Cambridge oraz Oxfordzie, wykazały, że w organizmach szarańczy żyjących w stadach znajduje się aż trzykrotnie więcej jednego z neuroprzekaźników, serotoniny, niż w ciałach osobników preferujących spokojne życie w samotności.

Podążając tym tropem, naukowcy udowodnili także, że drażnienie odnóży insektów powoduje zwiększenie stężenia serotoniny, zaś ta sama czynność połączona z podaniem związków hamujących efekt działania neuroprzekaźnika nie powoduje transformacji z formy spokojnej do stadnej. Ostatecznym dowodem na potwierdzenie postawionej hipotezy było wstrzyknięcie samego neuroprzekaźnika, który powodował szybką zmianę zachowań szkodnika.

Dokonane odkrycie nie dostarcza co prawda gotowego rozwiązania problemu inwazji szarańczy, lecz otwiera obiecującą drogę poszukiwania metod ich zwalczania. Angielscy eksperci są przekonani, że manipulowanie poziomem serotoniny w organizmach insektów i wymuszenie na nich samotniczego trybu życia mogłoby znacząco poprawić skuteczność ochrony upraw. O swoim odkryciu informują szerzej na łamach magazynu Science.

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
      Gdy przed 10 000 lat ludzkość zajęła się rolnictwem, doprowadziło to nie tylko do olbrzymich zmian społecznych czy politycznych. Zajmowanie pod uprawę coraz większych areałów, pojawienie się w końcu rolnictwa na skalę przemysłową doprowadziło też do zmiany składu atmosfery. Jeśli więc istnieją planety, których mieszkańcy również prowadzą rozwiniętą gospodarkę rolną, to ich atmosfery odczuły skutki takiej działalności. Istnieją w nich sygnatury, które powinien zauważyć Teleskop Webba (JWST).
      Ziemia pokryta jest olbrzymią mozaiką pól uprawnych, doszło do zmiany sposobu odbijania światła przez szatę roślinną ziemi, a pola uprawne – szczególnie z upraw przemysłowych – emitują do atmosfery różnego typu związki chemiczne. Zdaniem grupy astronomów, zmiany takie muszą być widoczne z przestrzeni kosmicznej. I podobne sygnatury są generowane na wszystkich egzoplanetach, gdzie istnieje rozwinięte rolnictwo. W przyszłych badaniach sygnatur cywilizacji technicznych, warto rozważyć możliwość istnienia sygnatur z „egzofarm”, uważa Jacob Haqq-Misra i jego koledzy Blue Marble Space Institute of Science w Seattle.
      Jedną z cech charakterystycznych rolnictwa jest nawożenie pól. Dzięki temu rośliny mają lepszy dostęp do azotu, jednego z podstawowych składowych życia. Podczas produkcji nawozów sztucznych używa się olbrzymich ilości amoniaku. Część z tego amoniaku ucieka do atmosfery. Utrzymuje się w niej jednak zaledwie przed kilka dni. Wykrycie więc amoniaku w atmosferze planety może oznaczać, że jest on tam ciągle dostarczany, a jego źródłem może być rolnictwo.
      Jednak sam amoniak to nie wszystko. Wykorzystywanie amoniaku wiąże się też z pojawieniem się tlenku diazotu (N2O), gazu cieplarnianego utrzymującego się w atmosferze przez ponad 100 lat. Jakby jeszcze tego było mało, rolnictwo jest też wielkim źródłem emisji metanu. Zatem astronomowie, którzy za pomocą JWST będą szukali śladów życia pozaziemskiego, mogą rozejrzeć się za sygnaturami wszystkich trzech związków. A zakres swoich badań mogą znacznie zawęzić, gdyż sygnatury świadczące o istnieniu egzofarm mogą pojawić się tylko na planetach, na których przebiega proces fotosyntezy, zatem w atmosferach takich planet powinny być też widoczne sygnatury H2O, O2 i CO2, mówi Haqq-Misra.
      Z naszych wyliczeń wynika, że jednoczesne wykrycie NH2 i N2O w atmosferze zawierającej H2O, O2 i CO2 może być sygnaturą istnienia dużego areału uprawnego, stwierdzają autorzy badań. I dodają, że Teleskop Webba powinien być w stanie wykryć amoniak występujący w ilości 5 części na milion w atmosferze planety krążącej wokół pobliskiego czerwonego karła, jeśli znajduje się w niej również sporo wodoru. Obecnie stężenie amoniaku w atmosferze Ziemi wynosi około 10 części na milion.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Usuwając kamienie, które rokrocznie uszkadzały maszyny podczas prac polowych, rolnik z powiatu sulęcińskiego w województwie lubuskim odsłonił wyroby z brązu, najprawdopodobniej kultury unietyckiej. Prace wstrzymano, a teren zabezpieczono. Następnego dnia (28 lipca) o odkryciu został powiadomiony Lubuski Wojewódzki Konserwator Zabytków.
      W tracie przeprowadzonych niezwłocznie oględzin stwierdzono, że artefakty zalegają tuż pod warstwą orną, co tłumaczy, czemu nie zostały uszkodzone podczas wcześniejszych prac.
      Kolejnym etapem będą badania archeologiczne stanowiska. Jak podkreślił na profilu urzędu na Facebooku Norbert Burzyński, inspektor ds. dziedzictwa kulturowego, wstępnie depozyt składający się z trzech bereł sztyletowych, trzech sztyletów brązowych, siekierki, dłuta i toporka można uznać za wyroby kultury unietyckiej (2300 p.n.e.-1600 p.n.e.). Występowanie więcej niż jednego berła i sztyletu jest niezwykle rzadkie i stanowi o dużej wartości odkrycia dla dziedzictwa kulturowego.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Do 2050 roku rolnictwo będzie musiało zaspokoić potrzeby żywieniowe niemalże 10 mld ludzi. Biorąc pod uwagę dewastację gruntów rolnych i światowe niedobory wody jednym z rozwiązań wydają się być takie trendy jak zero waste czy alternatywne źródła białka, które pozwolą odpowiedzieć na rosnące zapotrzebowanie bez niszczenia środowiska naturalnego. Filozofia „zero waste”  mocno wpisuje się̨ w naszą codzienność, jednak czy kojarzymy to sformułowanie z rolnictwem? Niestety nie, a szkoda.
      Wbrew powszechnym twierdzeniom, rolnictwo w bardzo wielu zakresach jest zero waste – tłumaczy prof. UPP dr hab. Zuzanna Sawinska z Katedry Agronomii, Wydział Rolnictwa. Ogrodnictwa i Bioinżynierii UPP. Od zarania swych dziejów wykorzystuje w produkcji z dużym powodzeniem np. obornik, czyli odpad z produkcji zwierzęcej. W  kolejnych latach do zastosowania w uprawach wprowadzane były komposty, nawozy zielone, pofermenty z biogazowni czy w ostatnim czasie osady ściekowe jako nawóz – wymienia badaczka. Ale to nie koniec możliwości wykorzystania „odpadów” w produkcji roślinnej.
      Coraz częściej słyszymy o owadach jako bardzo dobrym źródle białka w żywieniu zwierząt a także ludzi. A co będzie się działo z tym co owady zjedzą i wydalą? Otóż, powstaje z tego naturalny nawóz, który może znaleźć swoje zastosowanie w rolnictwie, ogrodnictwie czy w uprawach hobbystycznych. W jaki sposób, w jakich dawkach, w jakich roślinach i czy w ogóle taki nawóz będzie mógł znaleźć zastosowanie ocenia prof. UPP dr hab. Zuzanna Sawinska z zespołem swoich współpracowników z Katedry Agronomii w ramach prowadzonego dla HiProMine projektu badawczego „Opracowanie technologii wytwarzania nawozu organicznego (w postaci peletu/granulatu) na bazie odchodów Hermetia illucens i zbadanie jego oddziaływania na wybrane rośliny”.
      Pierwsze wyniki badań są bardzo obiecujące, wskazują że istnieje możliwość zastosowania nawozu z odchodów Hermetia illucens zarówno w uprawie jęczmienia ozimego, życicy trwałej jak i sałaty czy bazylii – wyjaśnia prof. UPP dr hab. Z. Sawinska. Aktualnie testujemy różne dawki tego nawozu, sposoby stosowania, będziemy także sprawdzać jak radzą sobie oceniane w badaniach rośliny w warunkach stresu suszy w przypadku zastosowania tego nawozu, oczywiście w porównaniu z kombinacjami w których nawóz na bazie odchodów Hermetia illucens nie był stosowany. Jeszcze wiele ciekawych obserwacji przed nami - dodaje Prof. UPP dr hab. Zuzanna Sawinska.
      Badania realizowane są jako podwykonawstwo w ramach badań przemysłowych i rozwojowych w projekcie HiProMine S.A. „Opracowanie technologii wytwarzania nawozu organicznego (w postaci peletu/granulatu) na bazie odchodów Hermetia illucens i zbadanie jego oddziaływania na wybrane rośliny” - działanie 1.1 „Projekty B+R przedsiębiorstw”, Poddziałanie 1.1.1 „Badania przemysłowe i prace rozwojowe realizowane przez przedsiębiorstwa” Programu Operacyjnego Inteligentny Rozwój.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Dotychczas wiedzieliśmy o czterech miejscach udomowienia roślin przez człowieka u zarania rolnictwa. Ryż udomowiono w Chinach, zboża i rośliny strączkowe na Bliskim Wschodzie, kukurydzę, kabaczki i fasolę w Mezoameryce, a ziemniaki i quinoę w Andach. Teraz okazało się, że jest i piąte takie miejsce. Ludzie zamieszkujący południowo-zachodnią Amazonię już we wczesnym holocenie, ponad 10 000 lat temu, hodowali tam maniok, kabaczki oraz inne rośliny jadalne.
      Przeprowadzone przez nas badania dowodzą, że Llanos de Moxos było centrum wczesnej uprawy roślin. Ludzie zaraz po przybyciu do Amazonii zmieniali tamtejszy krajobraz, co miało głęboki wpływ na różnorodność habitatu i zachowanie tamtejszych gatunków, czytamy w Nature.
      Nie pierwszy raz piszemy o Llanos de Moxos. Już w ubiegłym roku informowaliśmy, że region ten został zamieszkany tysiące lat wcześniej, niż dotychczas sądzono, a 1500 lat temu powstawały tam monumentalne konstrukcje oraz liczne stawy hodowlane.
      Llanos de Moxos to sawanny o powierzchni ponad 126 000 kilometrów kwadratowych, znajdujący się w Departamencie Beni w północno-wschodniej Boliwii. Przeprowadziliśmy mapowanie dużych regionów leśnych wysp. Wysunęliśmy hipotezę, że ich regularny kształt świadczy o tym, iż zostały ukształtowane przez człowieka, mówi Jose Capriles z Pennsylvania State University.
      Jednak, jak informuje główny autor badań, Umberto Lombardo z Uniwersytetu w Bernie większość okrągłych leśnych wysp ma sztuczne pochodzenie, a te o nieregularnym kształcie mają pochodzenie naturalne. Ale nie widać tutaj regularnego wzorca.
      Badacze naliczyli ponad 4700 sztucznych leśnych wysp na Llanos de Moxos. Uczeni zbadali około 30 i stwierdzili, że wiele z nich mogło być miejscami uprawy. W Amazonii bardzo trudno jest zdobyć dowody na udomowienie roślin, gdyż tamtejszy klimat niszczy większość materii organicznej. Nie ma tam też kamieni, gdyż to równina aluwialna, trudno tam znaleźć dowody na obecność wczesnych łowców-zbieraczy, dodaje Capriles.
      Uczeni analizowali więc fitolity, krzemionkowe twory powstające w komórkach roślinnych. Kształt fitolitów zależy od rośliny, w której powstały, więc archeolodzy mogli na tej podstawie określić, co było uprawiane w leśnych wyspach. Uczeni znaleźli dowody na uprawę manioku i juki sprzed 10 350 lat, kabaczków sprzed 10 250 lat oraz kukurydzy sprzed 6850 lat. Rośliny te, wraz z batatami i orzechami stanowiły podstawę diety tamtejszych mieszkańców. Dietę uzupełniali oni rybami i dużymi roślinożercami.
      Wszystko wskazuje na to, że już pierwsi ludzie, którzy dotarli do Llanos de Moxos nie byli po prostu łowcami-zbieraczami, ale mieli bardziej zróżnicowaną gospodarkę.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Wraz z pojawieniem się rolnictwa i hodowli, pojawiły się też bakterie wywołujące u ludzi nowe nieznane wcześniej choroby. Do takich wniosków doszedł międzynarodowy zespół naukowy, który badał genomy Salmonella enterica uzyskane ze szkieletów sprzed tysięcy lat. Uczeni przedstawili pierwsze dowody DNA na wsparcie hipotezy mówiącej, że przejście na rolnictwo wiązało się z pojawieniem się nowych patogenów, które zarażają nas do dzisiaj.
      Felix M. Key, Alexander Herbig i Johannes Krause z Instytutu Nauki o Historii Człowieka im. Maxa Plancka stali na czele zespołu, który badał szkielety z zachodu Eurazji i zrekonstruował dzięki temu osiem genomów Salmonella enterica.
      Większość chorób nie pozostawia widocznych zmian w szkielecie, więc naukowcy chcący zbadać,jakie patogeny dręczyły naszych przodków, muszą odwoływać się do poszukiwania w ludzkich szczątkach śladów genomu bakterii i czy wirusów.
      Dzięki opracowanej przez nas technice mogliśmy przeanalizować tysiące próbek zębów pod kątem występowania DNA rodzaju Salmonella, mówi Herbig. Naukowcy przeanalizowali 2739 próbek. Na ich podstawie zrekonstruowali osiem genomów rodzaju Salmonella, w tym i taki pochodzący sprzed 6500 lat. To najstarszy zrekonstruowany dotychczas genom bakteryjny. A obecność S. enterica w zębach świadczy o tym, że ludzie ci w chwili śmierci cierpieli na choroby układowe.
      Badane szczątki należały do ludzi zamieszkujących tereny od współczesnej Rosji po Szwajcarię, którzy reprezentowali różne grupy kulturowe, od łowców zbieraczy, poprzez pasterzy-nomadów po wczesnych rolników. Tak szerokie spektrum czasowe, geograficzne i kulturowe pozwoliło nam na wykorzystanie po raz pierwszy genetyki molekularnej do powiązania ewolucji patogenów z pojawieniem się nowego stylu życia człowieka, mówi Herbig.
      Wraz z pojawieniem się rolnictwa i hodowli zwierząt ludzie zaczęli prowadzić osiadły tryb życia. Mieli większy kontakt ze zwierzętami oraz z odchodami zarówno zwierząt jak i innych ludzi. Od dawna więc istniała hipoteza mówiąca, że wszystkie te czynniki mogły doprowadzić do bardziej stałego i nawracającego kontaktu z patogenami oraz pojawienia się nowych chorób. Brakowało na to jednak bezpośrednich molekularnych dowodów.
      Prehistoryczna metagenomika daje nam niezwykły wgląd w przeszłość ludzkich chorób. Mamy obecnie dane molekularne, które pozwolą nam zrozumieć pojawienie się i rozprzestrzenianie patogenów przed tysiącami lat, stwierdza Felix M. Key z Instytutu Maxa Plancka i Massachusetts Institute of Technology.
      Badania wykazały, że wszystkie 8 genomów rodzaju Salmonella pozyskane od pasterzy i rolników to przodkowie szczepu, który wywołuje obecnie dur rzekomy. Prawdopodobnie jednak te prehistoryczne bakterie nie były dobrze zaadaptowane do ludzi i atakowały również zwierzęta. To zaś sugeruje, że pojawiły się one właśnie w wyniku zmiany trybu życia ze zbieracko-łowieckiego na pasterski i rolniczy.
      Już wcześniej pojawiły się sugestie, że ten szczep Salmonelli przeszedł ze świń na ludzi przed około 4000 lat. Jednak obecne odkrycie, że zaraża on ludzi od ponad 5000 lat sugeruje, że to świnie zaraziły się od nas. Autorzy najnowszych badań proponują jednak inną hipotezę. Uważają oni, że specyficzne dla ludzi i dla świń szczepy Salmonelli pochodzące od wspólnego przodka, zaczęły razem ewoluować gdy ludzie udomowili świnie.
      Zaczynamy rozumieć genetyczne podstawy adaptacji Salmonelli do gospodarza i możemy teraz przełożyć tę wiedzę na mechanizmy dotyczące pojawiania się chorób u ludzi i zwierząt, dodaje Johannes Krause.
      Powyższe doniesienia wyglądają jeszcze bardziej interesująco w zestawieniu z badaniami na temat różnic w układzie odpornościowym pomiędzy łowcami-zbieraczami a rolnikami.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...