非标准发现文摘:掠食性植物的家谱,推特上的真菌和鸟粪中的笑气



世界上每天都有大量研究和发现,其重要性和严重性难以客观评估。对于某人来说,没有什么比寻找外星生命更重要的了,但是某人会认为难以置信地发现了一种新的蝴蝶。尽管如此,所有发现都很重要,所有发现都是必需的。今天,我们将熟悉一些研究,在这些研究中,科学家们能够识别捕食性植物的常见遗传标记,从照片中识别出新的真菌种类,并在企鹅和笑气之间建立联系。我认为没有必要判断其中哪一个更重要,但值得公正地阅读所有研究的报告。走。

食肉植物的遗传“胎记”


众所周知,大多数植物都没有嗜血的特性,它们的美食偏好仅限于阳光,水和土壤中的养分。对于许多物种而言,这种饮食足以控制其生长区域。但是,在进化过程中,一些植物物种遇到了年轻企业家经常面临的竞争。

许多掠食性植物没有成为自己的自由意志,而是由于环境因素:光线不足(低矮的植物难以与茂密的森林中的强大树木竞争阳光),贫瘠的土壤等。捕捉昆虫(有时甚至是更大的昆虫)可以使这些植物生存。


有关掠食性植物的内容丰富而幽默的视频。

不同物种的狩猎方法不同。金星捕蝇器(Dionaea muscipula)和Aldrovanda(Aldrovanda vesiculosa)遵循捕集原理捕食,在双壳类叶子之间抓捕猎物并同时对其进行消化。汤匙形的露珠(Drosera spatulata)看起来像汤匙(出乎意料,对吗?)上覆盖着露珠,露珠实际上是粘性花蜜,吸引幼稚的昆虫到这个甜蜜的陷阱中。猪笼草的执行策略更为懒惰,但效果却丝毫不减。该植物的底部有一个带有花蜜的水罐。水罐的边缘非常滑,因此,为免费食物而支配的昆虫很容易掉入食物中并自己变成食物。


№1.1. : — Aldrovanda vesiculosa, — Dionaea muscipula — Drosera spatulata. D — Droseracaea , . — « »*. F — *, .
* ( ) — , .
* ( ) — , / .
如您所见,有许多植物以及狩猎方法,但是所有这些捕食者都有一些共同点,即遗传标记。

科学家们发现,在三种植物的遗传密码中,狄奥尼娅小花Dionaea muscipula),小叶锦葵Aldrovanda vesiculosa)小叶蝇Drosera spatulata)具有共同的基因,它们具有掠食性。


图片编号1.2:基因家族的扩增和收缩。A是不同行共有的扩展(蓝色)和压缩(粉红色)正交组的数量*。B-对所有三个蔷薇科共有的279个扩展基因家族的功能注释(箭头表示狩猎过程中事件的年代)。
* — , .
这些基因可以称为真实捕食者植物的最小“绅士”集。他们的主要任务是捕食和消化它的能力。这一发现对于遗传学家来说是非常不寻常的,因为可以说这三个物种的遗传密码都非常差:Drosera只有18111个基因,Dionaea有 21135个基因,Aldrovanda有 25123个

基因。有趣的是,普通植物中也存在捕食者基因,但是,主要是在根系统中。有些基因是有活性的,有些则没有,因此在饮食上有如此明显的差异。另外,位于植物与猎物直接接触的区域中的这些基因仅在接触时才被激活。


1.3. Di. muscipula. — . D — WRKY, Di. muscipula. — TF- *, , WRKY.
* — , .
TF ( )* — , .
通过追溯其家族谱系到数百万年前在地球上生长的共同祖先,可以解释不同物种中共同基因的存在。


图片1.4:重建了蔷薇科植物中食肉动物进化的关键阶段。

综上所述,研究人员能够在不同种类的掠食性植物中分离出食肉动物发育的三个主要阶段。第一步是从他们的最后一个共同祖先复制整个基因组,这为他们提供了食肉功能多样化的基因材料。这包括将祖先的根基因表达到被困叶中的过程。

第二阶段是由于以下事实:使用新的营养来源降低了对“非健康”饮食中涉及的基因的选择压力。这导致基因的巨大损失,结果是迄今为止遗传最差的植物的三个基因组已被测序。

第三阶段-各种物种特定的机制促使进化出特定于进化枝的独立狩猎方式。

研究人员认为,这三个阶段不可能彼此独立发生,而可能在进化过程中相交。食肉植物的遗传物质存在于大多数非掠食性植物中,并且整个基因组的重复经常发生在整个植物界。换句话说,大多数植物都能成为食肉动物。但是,感谢达尔文,这没有发生,因此大多数植物更喜欢周围生物更安全的营养方法。

要更详尽地了解这项研究的细微差别,建议您查看科学家报告

通过推特进行科学发现


大多数科学发现发生在实验室的墙壁内,在现场或通过冗长的计算和模拟。但是,如果不是出于某种意外,有一些发现是不会发生的。例如,在1943年,理查德·詹姆斯(Richard James)尝试开发一种用于造船业的新型弹簧。在此过程中,一个弹簧从架子上掉下来并继续运动。因此,出现了世界上最知名的玩具之一-弹簧(或“紧身衣”)。


广告宣传60年代“紧身”的春天。

最近,又发生了另一起事故,导致了一个不寻常的发现。如今,生物学家Ana Sophia Reboleira(华盛顿国家自然历史博物馆)就像许多日子一样,是Twitter用户。有一次,她翻看录像带,提请人们注意她的同事德里克·亨内(Derek Hennen,弗吉尼亚理工大学)发行的照片。图片显示了北美千足虫。乍一看,没什么异常,千足虫就像千足虫。但是,对于生物学家而言,所有细节都很重要,因为安娜·索非亚(Ana Sofia)注意了节肢动物身上的几个小点。据这位科学家称,这些点就像是一种真菌,因此决定在博物馆的垃圾箱中找到几个人,并仔细考虑。

结果表明,这不是图像缺陷或“如意算盘”,而是Laboulbeniales小队的真正真菌


图片编号2.1:雄性千足虫Cambala annulata,在其身上发现了一种新型真菌(红色突出显示)。

Laboulbeniales为目,约有2200种,包括142属。所有描述的物种都与节肢动物有关,并一生都在其身上度过。一些科学家认为,Laboulbeniales是寄生虫,因为它们具有非常复杂的从载体体内吸收营养的系统。但是,并非所有的Laboulbeniales物种都具有这些器官,因为它们的寄生性质仍然值得怀疑。

尽管如此,这种真菌的大多数携带者还是以昆虫为代表,主要是硬翅类(鞘翅目)(80%)和双翅类(双翅目)(10%),但在其他节肢动物的身体上也发现了这种顺序的真菌:螨虫,干草足,cent等等

根据研究人员自己的说法,直到最近,对Laboulbeniales的研究还很少受到关注。造成这种现象的主要原因是技术有限,因为Laboulbeniales很小(新物种的长度为81–129微米),因此很难对其进行研究。关于这些生物的遗传信息也存在同样的情况。系统发育研究仅在2018年才开始全面开展。换句话说,关于Laboulbeniales仍然非常小。

尽管存在所有这些困难,但是继续发现新的拉伯贝氏直到2014年,仅发现了8种在理论上寄生于千足虫的物种。现在至少知道三十个。所有这些发现都是在欧洲,亚洲乃至新西兰进行的,但是在北美却从未发现过这种物种。


图片编号2.2:出现在Laboulbeniales小组中的一种新真菌(下面提供简要说明)。

发现物种的描述:
Tallomas *透明质酸,腿部除外。
* — , , , , .
(I) . (II) , , 1.5 . ( ) II-III II-VI , . II-VI , II-III. III 8 . , , , . ; . (2, «n») . ( ( ) ), (2G, «an»). (VI) , (2B 2F, «VI»). , , . , (2, ). (2F, ).

的主要区别特征Laboulbeniales生活在一个千足虫的主体是:在一个载波上世代交替;与其他物种相比,这些物种的种群更强,更稳定;主要生活在潮湿的环境中。

鉴于这种真菌仅生活在千足虫的身体上,所以出现了一个问题-它如何传播?答案就在于真菌在不幸昆虫身上的位置。真菌生活在生殖器区域,并在个体之间接触的瞬间传播。

由于Twitter绝不是该发现的最后角色,因此以他命名了一个新物种-Troglomyces twitteri正如该发现的作者自己说的那样,这种情况再次证实,不同科学领域,来自不同大学,城市和国家的科学家的合并是整个科学发展的最重要方面之一。

要更详尽地了解这项研究的细微差别,建议您查看科学家报告

笑气和企鹅


帝王企鹅家族的帝王企鹅是不会飞的鸟,但非常引以为傲,这也给他起了这么一个好名字。这些令人难以置信的生物栖息在火地岛,乔治亚州南部,南桑威奇群岛,爱德华王子岛,克罗泽特岛,科格伦,赫德,麦格理群岛。



企鹅王,尽管它们不能遮挡天空,但它们却可以游得很好。由于它们的饮食包括磷虾,鱿鱼和发光的凤尾鱼,因此企鹅在水下花费了大量时间,平均潜入水下100米(据记载,潜水深度为300米)。陆地上缺乏速度和优雅感再次在水中得到补偿-帝王企鹅可以加速到10 km / h。

从外表看,该物种与其亲缘种非常相似-帝企鹅,但第二种高25%,重三分之一。但是在这两种物种中都可以使用明亮的橙色条纹环绕头部。在筑巢期间,雄性需要这种五颜六色的羽毛来吸引雌性。企鹅王在每个嵌套循环中都会创建一对,尽管大约有30%的可能性这样的一对会存在一个以上的循环。


有关企鹅王生活的视频(英国广播公司,大卫·阿滕伯勒)。

从砌筑到小腿羽毛的时期相当长,从14到16个月不等。像其他许多企鹅一样,皇家企鹅也承担着父母的责任,依次孵化一个鸡蛋(每个父母6-18天)。 55天后,破壳2-3天,便产生了一只小鸡,其父母最多可以保护40天。在那之后,这些小鸡已经足够大,可以组成小组,以便几个企鹅栖息地的成年代表照料,而父母则要寻找食物。

除了海豹,海鸥和虎鲸,企鹅王最嗜血的捕食者之一早已成为人类。灭绝一直持续到20世纪初。当前,禁止狩猎企鹅王,但是,气候和温暖洋流的变化可能导致该物种超过70%的人口死亡。这种可悲的预测与企鹅吃东西的事实有关,即磷虾,其丰度也因气候变化而改变。更不用说在企鹅栖息地进行商业捕鱼了。

目前,企鹅王殖民地最多可以计数100,000对。除了结成对,孵化卵,与捕食者战斗以及其他重要而令人兴奋的事件外,企鹅也正在做纪录片中很少描述的事情-排便。是的,这个过程并不是最令人愉悦的(嗅觉也是如此),但是即使在这里也有一些奇怪的地方。

哥本哈根大学的科学家发现,企鹅的粪便分泌大量的一氧化二氮,通常被称为笑气。


图片编号3.1:取土进行分析的区域(南乔治亚岛)。

一氧化二氮(N 2 O)像二氧化碳(CO 2)一样,对环境具有极大的负面影响。更确切地说,然后是N 2O对环境的不利影响是CO 2的 300倍企鹅鸟粪

中N 2 O 的主要来源自然是它们的食物-鱼和磷虾,它们包含海洋中浮游植物吸收的大量氮。消化和排便后,土壤中的鸟粪与局部细菌接触,使该物质转变为一氧化二氮。


图片编号3.2:基于土壤核心的数据(n = 10),CO 2,CH 4和N 2 O的产生/消耗速率

这是否意味着企鹅用鸟粪污染了环境?当然可以这是否意味着必须将其销毁?当然不是。

这项研究表明,自然界中有许多影响环境状态的过程。人类活动也具有巨大影响。但是,无论企鹅分配了多少鸟粪,它们都不会导致环境灾难,尤其是考虑到它们的人口减少。但是一个人有能力把事情搞砸。该研究的作者认为,值得认真考虑农业问题。施肥土地以增加产量的作用通常与鸟粪企鹅相同。

将来,科学家打算关注在鸟粪企鹅合成一氧化二氮中起重要作用的细菌。他们认为,通过更多地了解这些微生物,将有可能在农业中创建正确的土壤肥料模型(在何处,何时何地施肥),这将减少人类对地球生态的有害影响。

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结语


科学研究是喧闹的,以至于它们没有引起公众的注意。然而,它们之所以重要,是因为它们为人类和我们周围世界的福祉做出了贡献。微小的发现不会发生,它们都会影响我们对世界的了解。有些人立刻就发现了以前难以理解的事物,而另一些则需要数年才能实现。

纵观过去几十年来人类所做的一切,人们不禁对我们的好奇心感到惊讶。我们探望了无可救药的海洋深处,攀登到了最强大的山脉顶端,我们学会了如何创造生命并遵守物理学定律,我们真正实现了伟大。但是,您知道,在地球的任何图像中看不到什么?我们。无论这句话听起来多么老套,Planet Earth都不属于我们,也不是奖杯或沙盒,因为肩blade骨丢失,我们可以在其中找到关系,这不是在那些据称更糟或更笨的人的背景下自我主张的地方,这不是市场,那里的一切都可以用钱买,而这肯定不是厕所,您可以在这里留下您的“印记”。

有时,我们的伟大掩盖了我们的无知和鲁re。为了追求冠军,我们开始忘记为什么开始跑步。但是,值得思考一下宇宙的伟大之处,您开始了解一个人是多么微不足道,他在这个世界上停留的时间有多短,以及以令人羡慕的规律性发生的所有争吵是多么的可悲。

您可以在很长很长一段时间内对我们在这个世界上的位置这一主题进行哲学思考,但是每个人仍然可以为自己做出结论。我们有时似乎唯一缺少的是尊重。彼此尊重,尊重栖息地,尊重我们旁边生活的生物。毕竟,发达的中枢神经系统的存在可以而且确实意味着我们是最聪明的,但这当然不能保证我们是最聪明的。

谢谢朋友们的关注,保持好奇心,祝您周末愉快!:)

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