Get best of the week

Resumo de descoberta não-padrão: genealogia de plantas predadoras, fungos no Twitter e gás hilariante de guano



Todos os dias no mundo há muitas pesquisas e descobertas, cujo grau de importância e gravidade é difícil de avaliar objetivamente. Para alguém, não há nada mais importante do que a busca por vida extraterrestre, mas alguém considerará inacreditável a descoberta de uma nova espécie de borboletas. Seja como for, todas as descobertas são importantes, todas as descobertas são necessárias. Hoje vamos nos familiarizar com estudos nos quais os cientistas foram capazes de reconhecer os marcadores genéticos comuns de plantas predadoras, identificar uma nova espécie de fungo a partir de uma fotografia e estabelecer uma conexão entre pinguins e gás hilariante. Acho que não vale a pena julgar qual delas é mais importante, mas vale a pena ler imparcialmente os relatórios de todos os estudos. Vai.

“Marcas de nascença” genéticas de plantas carnívoras


Como sabemos, a maioria das plantas não tem disposição sanguinária e suas preferências gastronômicas são limitadas à luz solar, água e nutrientes no solo. Para muitas espécies, essa dieta é mais que suficiente para dominar suas regiões de crescimento. No entanto, no curso da evolução, alguns tipos de fábricas encontraram o que o jovem empreendedor frequentemente enfrenta - a concorrência.

Muitas das plantas predadoras não se tornaram por vontade própria, mas devido a fatores ambientais: pouca luz (as plantas de baixo crescimento são difíceis de competir com árvores poderosas em uma floresta densa pela luz do sol), solo pobre etc. A captura de insetos (e às vezes até maiores) permite que essas plantas sobrevivam.


Um vídeo informativo e bem-humorado sobre plantas predadoras.

Os métodos de caça são diferentes para diferentes espécies. A armadilha de Vênus ( Dionaea muscipula ) e Aldrovanda ( Aldrovanda vesiculosa ) caçam no princípio de uma armadilha, segurando presas entre folhas de bivalves e digerindo-as simultaneamente. A gota de orvalho em forma de colher ( Drosera spatulata ) parece uma colher (inesperadamente, certo?) Coberta com gotas de orvalho, que na verdade é um néctar pegajoso que atrai insetos ingênuos para essa doce armadilha. Nepentes implementa táticas ainda mais preguiçosas, mas não menos eficazes. Esta planta tem um jarro com néctar no fundo. As bordas do jarro são extremamente escorregadias e, portanto, os insetos, que são esmagados por comida de graça, podem facilmente cair e se tornar comida.


№1.1. : — Aldrovanda vesiculosa, — Dionaea muscipula — Drosera spatulata. D — Droseracaea , . — « »*. F — *, .
* ( ) — , .
* ( ) — , / .
Como você pode ver, existem muitas plantas, bem como métodos de caça, mas todos esses predadores têm algo em comum, ou seja, marcadores genéticos.

Os cientistas descobriram que no código genético de três plantas ( Dionaea muscipula , Aldrovanda vesiculosa e Drosera spatulata ) compartilham genes comuns responsáveis ​​por sua natureza predatória.


Imagem No. 1.2: expansão e contração da família de genes. A é o número de ortogrupos estendidos (azuis) e comprimidos (rosa) * comuns a diferentes linhas. B - anotação funcional de 279 famílias de genes estendidas comuns a todas as três Droseraceae (as setas indicam uma cronologia dos eventos durante a caçada).
* — , .
Esses genes podem ser chamados de conjunto mínimo "cavalheiresco" de uma planta predadora real. Sua principal tarefa é um senso de presa e a capacidade de digeri-lo. Esse achado é bastante incomum para os geneticistas, já que as três espécies têm um código genético extremamente ruim, por assim dizer: Drosera possui apenas 18111 genes, Dionaea possui 21135 genes e Aldrovanda possui 25123.

Também é interessante que genes predadores também estejam presentes em plantas comuns, no entanto, principalmente no sistema raiz. Alguns dos genes são ativos, outros não, e, portanto, há uma diferença gastronômica tão distinta. Além disso, esses genes localizados em áreas da planta onde ocorre o contato direto com presas são ativados apenas no momento desse contato.


1.3. Di. muscipula. — . D — WRKY, Di. muscipula. — TF- *, , WRKY.
* — , .
TF ( )* — , .
Foi possível explicar a presença de genes comuns em diferentes espécies, rastreando sua árvore genealógica até um ancestral comum que cresceu na Terra milhões de anos atrás.


Imagem nº 1.4: reconstrução dos principais estágios da evolução dos carnívoros em uma planta da família Droseraceae.

Resumindo, os pesquisadores conseguiram isolar os três estágios principais do desenvolvimento de carnívoros em diferentes espécies de plantas predadoras. O primeiro passo é duplicar todo o genoma de seu último ancestral comum, o que lhes deu material genético para diversificação em funções carnívoras. Isso inclui o processo de expressão dos genes da raiz do ancestral em folhas presas.

A segunda etapa se deve ao fato de o uso de uma nova fonte de nutrientes ter reduzido a pressão seletiva sobre os genes envolvidos na dieta "não saudável". Isso levou a uma enorme perda de genes, com o resultado de que os três genomas das plantas mais geneticamente pobres foram sequenciados até o momento.

E o terceiro estágio - vários mecanismos específicos de espécies contribuíram para o surgimento de estilos independentes de caça específicos ao clado.

Os pesquisadores argumentam que esses três estágios não poderiam ocorrer independentemente um do outro e poderiam se cruzar durante a evolução. O material genético subjacente à planta carnívora está presente na maioria das plantas não predadoras, e duplicações de todo o genoma geralmente ocorrem em todo o reino vegetal. Em outras palavras, a maioria das plantas conseguiu se tornar carnívora. No entanto, graças a Darwin, isso não aconteceu e, portanto, a maioria das plantas prefere métodos de nutrição muito mais seguros para as criaturas circundantes.

Para um conhecimento mais detalhado das nuances do estudo, recomendo que você analise o relatório dos cientistas .

Descoberta científica via Twitter


A maioria das descobertas científicas ocorre dentro das paredes dos laboratórios, no campo ou através de cálculos e simulações demorados. No entanto, existem algumas descobertas que não teriam ocorrido se não fosse por algum acidente. Por exemplo, em 1943, Richard James tentou desenvolver um novo tipo de mola que seria usado na construção naval. No processo, uma das molas caiu da prateleira e continuou seu movimento. Então, um dos brinquedos mais reconhecíveis do mundo apareceu - uma primavera (ou "furtiva").


Publicidade da primavera "furtiva" dos anos 60.

E, recentemente, ocorreu outro acidente que levou a uma descoberta incomum. A bióloga Ana Sophia Reboleira (Museu Nacional de História Natural, Washington), como muitas hoje em dia, é usuária do Twitter. Uma vez, olhando através de uma fita, ela chamou a atenção para uma foto publicada por seu colega Derek Hennen (Virginia Polytechnic University). A imagem mostrava uma centopéia norte-americana. À primeira vista, nada de anormal, uma milípede como uma milípede. No entanto, para o biólogo, todos os detalhes são importantes, porque Ana Sofia prestou atenção a alguns pequenos pontos no corpo do artrópode. Segundo o cientista, os pontos se assemelhavam a um fungo e, portanto, foi decidido encontrar duas pessoas nas caixas do museu e considerá-las mais de perto.

Como resultado, foi revelado que este não é um defeito na imagem ou "pensamento positivo", mas um fungo real da equipe de Laboulbeniales .


Imagem No. 2.1: milípedes masculinos Cambala annulata, em cujo corpo encontraram um novo tipo de fungo (destacado em vermelho).

Em ordem Laboulbeniales, existem cerca de 2200 espécies, compreendendo 142 gêneros. Todas as espécies descritas são associadas a artrópodes e passam a vida inteira em seus corpos. Alguns cientistas acreditam que Laboulbeniales é um parasita, porque eles têm um sistema muito complexo de extrair nutrientes do corpo do transportador. No entanto, nem todas as espécies de Laboulbeniales possuem esses órgãos, porque sua natureza parasitária ainda está em dúvida.

No entanto, a maioria dos portadores desse fungo é representada por insetos, principalmente asa-dura ( Coleoptera ) - 80% e dipterans ( Diptera ) - 10%, mas também há casos em que o fungo dessa ordem foi encontrado no corpo de outros artrópodes: carrapatos, pés de hay, centopéias etc.

Até recentemente, segundo os próprios pesquisadores, o estudo de Laboulbeniales recebia muito pouca atenção. As principais razões para isso foram as tecnologias limitadas, uma vez que as Laboulbeniales são muito pequenas (o comprimento das novas espécies é de 81 a 129 mícrons) e, portanto, é extremamente difícil estudá-las. A mesma situação ocorreu com informações genéticas sobre esses organismos. Os estudos filogenéticos começaram a ser totalmente realizados apenas em 2018. Em outras palavras, informações sobreLaboulbeniales ainda é extremamente pequeno.

Apesar de todas essas dificuldades, continua a descoberta de novas espécies de Laboulbeniales . Até 2014, foram encontradas apenas 8 espécies que parasitam (teoricamente) o corpo de milípedes. Agora, pelo menos, trinta são conhecidos. Todas essas descobertas foram feitas na Europa, Ásia e até na Nova Zelândia, mas na América do Norte essas espécies não foram encontradas antes.


Imagem No. 2.2: Aparência de um fungo recém-descoberto do esquadrão Laboulbeniales (uma breve descrição é fornecida abaixo).

Descrição das espécies encontradas:
Thalli * hialino (translúcido), exceto a perna.
* — , , , , .
(I) . (II) , , 1.5 . ( ) II-III II-VI , . II-VI , II-III. III 8 . , , , . ; . (2, «n») . ( ( ) ), (2G, «an»). (VI) , (2B 2F, «VI»). , , . , (2, ). (2F, ).

As principais características distintivas dos Laboulbeniales que vivem no corpo de uma centopéia são: mudança geracional em uma transportadora; as populações dessas espécies são mais fortes e mais estáveis ​​em comparação com outras espécies; viver principalmente em um ambiente úmido.

Dado que esse fungo vive exclusivamente no corpo da milípede, surge a pergunta - como ele se espalha? A resposta está na localização do fungo no corpo do infeliz inseto. O fungo vive na área genital e é transmitido em momentos de contato entre indivíduos.

Devido ao fato de o Twitter não ter desempenhado o último papel nessa descoberta, uma nova espécie recebeu o nome dele - Troglomyces twitteri. Como dizem os próprios autores da descoberta, essa situação confirma mais uma vez que a consolidação de diferentes campos da ciência, cientistas de diferentes universidades, cidades e países, é um dos aspectos mais importantes do desenvolvimento da ciência como um todo.

Para um conhecimento mais detalhado das nuances do estudo, recomendo que você analise o relatório dos cientistas .

Gás e pinguins rindo


Um rei pinguim da família dos pinguins-imperadores é um pássaro que não voa, mas muito orgulhoso, o que também lhe deu um nome tão grande. Essas criaturas incríveis habitam as ilhas da Terra do Fogo, Geórgia do Sul, Ilhas Sandwich do Sul, Prince Edward, Ilha Crozet, Kerguelen, Hurd, Macquarie.



Pinguins-rei, embora não possam cortar o céu, sabem nadar muito bem. Dado que sua dieta consiste em krill, lulas e anchovas luminosas, os pinguins passam muito tempo debaixo d'água, mergulhando a profundidades de uma média de 100 metros (casos de mergulho estão documentados a 300 metros). A falta de velocidade e graça em terra é novamente compensada na água - pinguins-rei podem acelerar para 10 km / h.

Externamente, essa espécie é muito semelhante ao seu parente - o pinguim-imperador, mas o segundo é 25% maior e pesa um terço a mais. Mas as listras alaranjadas brilhantes emoldurando a cabeça estão disponíveis em ambas as espécies. Os machos precisam dessa plumagem colorida para atrair fêmeas durante o período de nidificação. Os pinguins-rei criam um par por ciclo de aninhamento, embora exista aproximadamente 30% de chance de que esse par exista por mais de um ciclo.


Vídeo sobre a vida dos pinguins-rei (BBC, David Attenborough).

O período da alvenaria à plumagem do bezerro é bastante longo e varia de 14 a 16 meses. Como muitos outros pinguins, os da realeza também compartilham responsabilidades dos pais, chocando um único ovo por vez (por 6-18 dias cada um dos pais). Após 55 dias, rompendo a concha por 2-3 dias, nasce um pintinho, cujos pais protegem até 40 dias. Depois disso, os filhotes já são grandes o suficiente para formar grupos que vários representantes adultos da colônia de pingüins cuidam, enquanto os pais procuram comida.

Além de focas, gaivotas e baleias assassinas, um dos predadores mais sanguinários dos pinguins-rei é um homem. O extermínio continuou até o início do século XX. Atualmente, é proibido caçar pinguins-rei, no entanto, uma mudança no clima e nas correntes oceânicas quentes pode levar à morte de mais de 70% da população dessa espécie. Uma previsão tão triste está ligada ao fato de que os pinguins comem, ou seja, krill, cuja abundância também está mudando devido às mudanças climáticas. Sem mencionar a pesca comercial em habitats de pinguins.

Atualmente, as colônias do King Penguin podem contar até 100.000 pares. Além de formar pares, chocar ovos, combater predadores e outros eventos importantes e emocionantes, os pinguins também estão fazendo o que raramente é descrito nos documentários - a defecação. Sim, o processo não é o mais agradável aos olhos (o sentido do olfato também), mas mesmo aqui há algo curioso.

Cientistas da Universidade de Copenhague descobriram que as fezes de pinguins secretam grandes quantidades de óxido nitroso, mais conhecido como gás hilariante.


Imagem No. 3.1: áreas onde o solo foi retirado para análise (Ilha Geórgia do Sul).

O óxido nitroso (N 2 O), como o dióxido de carbono (CO 2 ), tem um efeito extremamente negativo sobre o meio ambiente. Mais precisamente, então N 2O é 300 vezes um efeito prejudicial ao meio ambiente que o CO 2 .

A principal fonte de N 2 O no guano de pinguim é, naturalmente, a comida - peixe e krill, que contêm uma grande quantidade de nitrogênio absorvido pelo fitoplâncton no oceano. Após digestão e defecação, o guano no solo entra em contato com bactérias locais que transformam essa substância em óxido nitroso.


Imagem No. 3.2: taxas de produção / consumo de CO 2 , CH 4 e N 2 O com base em dados de núcleos do solo (n = 10).

Isso significa que os pinguins poluem o meio ambiente com seu guano? Claro que sim. Isso significa que eles devem ser destruídos? Claro que não.

Este estudo mostra que na natureza existem muitos processos que afetam o estado do meio ambiente. As atividades humanas também têm um enorme impacto. No entanto, os pinguins, não importa o quanto aloquem guano, não serão capazes de levar a desastres ambientais, especialmente devido à população em declínio. Mas uma pessoa é capaz de estragar tudo. Os autores deste estudo acreditam que vale a pena considerar seriamente a questão da agricultura. O que fertiliza a terra para aumentar a produção geralmente tem o mesmo efeito que os pinguins-guano.

No futuro, os cientistas pretendem prestar atenção às bactérias que desempenham um papel importante na síntese de óxido nitroso de pinguins-guano. Eles acreditam que, aprendendo mais sobre esses microorganismos, será possível criar o modelo certo de fertilizante do solo na agricultura (onde, quando e em que quantidade fertilizar), o que reduzirá o efeito já prejudicial do homem na ecologia do planeta.

Para um conhecimento mais detalhado das nuances do estudo, recomendo que você analise o relatório dos cientistas .

Epílogo


A pesquisa científica é alta e tal que passa despercebida aos olhos do público. No entanto, todos eles importam porque contribuem para o bem-estar do homem e do mundo que nos rodeia. Pequenas descobertas não acontecem, todas elas afetam nossa compreensão do mundo. Alguns abrem nossos olhos para algo que antes era incompreensível literalmente imediatamente, enquanto outros precisam de anos para serem atualizados.

Olhando para tudo o que o homem conseguiu fazer, mesmo nas últimas décadas, não se pode deixar de se surpreender com a força da nossa curiosidade. Observamos as profundezas desesperadoras dos oceanos e subimos ao topo das montanhas mais poderosas, aprendemos a criar vida e a obedecer às leis da física, realmente alcançamos a grandeza. No entanto, você sabe, o que não é visível em nenhuma imagem da Terra? Nos. O planeta Terra, não importa o quão hackeada essa frase possa parecer, não nos pertence, não é um troféu ou uma caixa de areia, onde descobrimos o relacionamento devido a uma omoplata perdida, este não é um lugar para auto-afirmação contra o pano de fundo daqueles que são supostamente piores ou mais burros, isso não é um mercado , onde tudo pode ser comprado por dinheiro e isso certamente não é um banheiro, onde você pode deixar sua "marca".

Às vezes, nossa grandeza ofusca nossa ignorância e imprudência. Em busca do campeonato, começamos a esquecer por que começamos a correr. No entanto, vale a pena pensar na grandeza do Universo, você começa a entender como uma pessoa é insignificante, quão curta é sua permanência neste mundo e quão miseráveis ​​são todas as disputas que ocorrem com invejável regularidade.

Você pode filosofar sobre o tema do nosso lugar neste mundo por um tempo muito, muito longo, mas todo mundo ainda faz uma conclusão por si mesmo. A única coisa que às vezes nos parece falta é respeito. Respeito um pelo outro, respeito pelo habitat, respeito pelas criaturas que vivem ao nosso lado. Afinal, a presença de um sistema nervoso central desenvolvido pode e significa que somos os mais inteligentes, mas isso certamente não garante que somos os mais sábios.

Obrigado pela atenção, fique curioso e tenha um ótimo final de semana, amigos! :)

Um pouco de publicidade :)


Obrigado por ficar com a gente. Você gosta dos nossos artigos? Deseja ver materiais mais interessantes? Ajude-nos fazendo um pedido ou recomendando aos seus amigos o VPS na nuvem para desenvolvedores a partir de US $ 4,99 , um analógico exclusivo de servidores de nível básico que foi inventado por nós para você: Toda a verdade sobre o VPS (KVM) E5-2697 v3 (6 núcleos) 10 GB DDR4 480 GB SSD 1 Gbps de US $ 19 ou como dividir o servidor? (as opções estão disponíveis com RAID1 e RAID10, até 24 núcleos e até 40GB DDR4).

Dell R730xd 2 vezes mais barato no data center Equinix Tier IV em Amsterdã? Somente nós temos 2 TVs Intel TetraDeca-Core Xeon 2x E5-2697v3 2.6GHz 14C 64GB DDR4 4x960GB SSD 1Gbps 100 TV a partir de US $ 199 na Holanda!Dell R420 - 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - a partir de US $ 99! Leia sobre Como criar um prédio de infraestrutura. classe c usando servidores Dell R730xd E5-2650 v4 que custam 9.000 euros por um centavo?

More articles:


All Articles