Увеличение кислотности морской воды может привести к коренным изменениям азотного цикла.
Схема азотного круговорота в океане (иллюстрация авторов работы)Азот — одно из важнейших питательных веществ в океане. Все организмы от микробов до голубых китов с помощью азота образуют белки и другие нужные соединения. Некоторые микроорганизмы используют определённые химические формы азота в качестве источника энергии. Одна из групп таких микроорганизмов — окислители аммиака — играет ключевую роль в определении того, какие формы азота присутствуют в океане.
Между тем очень мало известно о том, как окисление океана может повлиять на жизнедеятельность окислителей аммиака и прочих важных микроорганизмов.
Майкл Беман из Гавайского университета и его коллеги поставили шесть экспериментов в двух океанах. В каждом случае, когда исследователи повышали уровень кислотности воды, популяции окислителей аммиака сокращались. Результаты оказались на удивление похожими в разных регионах Мирового океана.
В ходе нитрификации океанов в атмосферу поступает один из главных парниковых газов — закись азота. Поэтому при прочих равных условиях снижение интенсивности этого процесса должно принести пользу. При падении рН морской воды на 0,1 учёные оценивают уменьшение выбросов закиси азота на величину, сопоставимую со всеми текущими выбросами этого газа в результате сжигания ископаемого топлива и промышленной деятельности.
Этот эффект, впрочем, может быть нивелирован другими формами глобальных экологических изменений — например, ростом осаждения азота в океане или снижением концентрации кислорода в некоторых областях океана.
Есть и другое возможное следствие. По мере того как двуокись углерода, образованная в результате человеческой деятельности, будет наполнять океаны, организмы, занимающиеся окислением аммиака, станут утрачивать свои конкурентные преимущества. В отдалённой перспективе это приведёт к тому, что нитраты перестанут быть основной формой хранения азота в океане и уступят своё место восстановленному аммонию.
С уменьшением среднего рН океана с 8,1 до 8,0 с нитратов на аммоний перейдёт до 25% особей, входящих в первое звено пищевой цепи. Последствия такого сдвига нелегко предсказать.
Результаты исследования опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Источник: КОМПЬЮЛЕНТА
Семенные растения сумели завоевать мир не только благодаря эффективному способу размножения, но и из-за нового способа регулировки водного баланса.
Между растениями и атмосферой происходит постоянный газообмен, вход и выход регулируют поры на поверхности листьев – устьица. Через них растение получает кислород для дыхания и углекислый газ для фотосинтеза, через них же происходит испарение воды – транспирация. Устьица открываются и закрываются под действием внешних и внутренних факторов.
Растение с устицамиУстьица устроены просто: две замыкающие клетки бобовидной формы, между которыми находится устьичная щель. К замыкающим клеткам примыкают соседние клетки эпидермиса – вспомогательные. У всех сосудистых (высших) растений работает базовый механизм регуляции работы устьиц, основанный на принципе гидравлики. Если содержание воды в замыкающих клетках увеличивается, они напрягаются – повышается тургор, и меняют форму, открывая устьичную щель. Через отверстие происходит испарение воды. Содержани воды снижается — клетки становятся вялыми, а щель замыкается.
Но как показали австралийские ученые из Университета Тасмании в Хобарде (University of Tasmania, Hobart), регуляция работы устьиц у семенных растений и их предшественников – папортников и плаунов принципиально различается.
У семенных растений помимо такого пассивного механизма регуляции имеется активный, за который отвечает фитогормон абсцизовая кислота, или абсцизин. Если количество воды в клеточных тканях снижается, уровень абсцизина увеличивается. А к нему чувствительны замыкающие клетки.
В эксперименте ученые поливали раствором абсцизина растения из разных групп. Когда концентрация фитогормона достигала определенной величины, у покрытосеменных и голосеменных (хвойных) растений закрывались устьица. Папортники и плауны так на абсцизин не реагировали. То есть, у них активного механизма, регулирующего работу устьиц. Закрыть устьица у них можно другим способом – отрезать лист; тогда соседние ткани резко теряли воду.
Фитогормон абсцизин и у папортников, и у плаунов есть – у них работают гены, обеспечивающие его синтез. И хотя концентрация гормона в их тканях намного меньше, чем в тканях семенных растений, он выполняет другие присущие ему функции, например, регулирует рост и развитие. Но семенные растения научились абсцизином регулировать работу устьиц, за счет чего приобрели более тонкий механизм контроля водного баланса, так как на гормон клетки отвечают намного быстрее, чем на изменения тургора.
Устьица семенных растений, в отличие от папортников и плаунов, реагируют не только на то, как меняется содержание воды, но и на концентрацию CO2 в воздухе подустьичной полости: при снижении – открываются, при повышении – закрываются. К снижению СО2 приводит фотосинтез в замыкающих клетках под действием света, и открытие устьиц обеспечивает приток углекислого газа из воздуха. Это позволяет регулировать жизнедеятельность в зависимости от времени суток.
Биологи пришли к заключению, что активно регулировать работу устьиц предковые формы семенных растений начали около 360 млн лет назад, когда отделились от папортников и плаунов. Именно тонкие механизмы контроля водного баланса позволили семенным растениям широко распространиться по миру и приспособиться к любому климату, в том числе к засушливому.
Статья о причинах глобального успеха семенных растений опубликована в Science.
Источник: Infox.ru
Испанские ученые выяснили, что обыкновенные стервятники (Neophron percnopterus) — крупные птицы-падальщики заселили территорию Канарских островов только после того, как там оказались первые поселения берберов. Берберы занимались разведением коз, а их останки и стали основной пищей для стервятников.
СтервятникИспанские зоологи под руководством доктора Розы Агудо (Rosa Agudo) с Биологической станции в Доньяне изучали две популяции стервятников — одну на Пиренейском полуострове (143 особи), а другую на одном из островов Канарского архипелага – острове Фуэртевентура (242 особи). «Археологические находки говорят, что первыми людьми, попавшими на территорию Канарских островов, стали берберы. Они пришли из северной Африки. Так как берберы занимались разведением коз, они привели с собой и этих животных. До того крупные млекопитающие на Канарских островах просто не выживали, а обитали лишь мелкие грызуны. Поэтому там не было и птиц-падальщиков — им просто не хватало пищи. Ведь единственным источником пищи для них могли служить морские млекопитающие, выброшенные на берег. Но этого было явно недостаточно», — говорит Агудо.
Для начала ученые выяснили, что популяции на Пиренейском полуострове и Канарских островах, действительно, разные. Стервятники острова Фуэртенвентура оказались тяжелее своих родственников на материке на 16%, а размеры их тела — на 3% больше. Генетический анализ также подтвердил различие двух популяций. Доктор Агудо, учитывая эти данные, предлагает даже выделить канарских стервятников в отдельный подвид (Neophron percnopterus majorensis), что означает «обыкновенный стервятник крупный».
«Берберы попали на территорию Канарских островов примерно 2500 лет назад. Для генетического анализа мы использовали короткие фрагменты ДНК — микросателлиты. Анализ показал, что различия между двумя популяциями стали проявляться на генетическом уровне именно в это время — 2500 лет назад. Скорее всего, стервятники и раньше долетали до Канарских островов, но не задерживались там надолго. И только с появлением берберов, когда на острове оказались козы, стервятники заселили остров», — говорит Агудо.
По подсчетам ученых, на острове Фуэртевентура в XV веке, то есть уже после того, как начались завоевания этих территорий европейцами, поголовье коз насчитывало более 60 тысяч. Причем, и сейчас, добавляет Агудо, местное население занимается их разведением. «Но если 2500 лет назад стервятники смогли поселиться на острове только благодаря присутствуют там людей, то вот во второй половине ХХ века из-за влияния человека численность этих птиц стала сильно сокращаться. Это при том, что коз на острове меньше не стало. Причина — нарушение среды обитания да и просто прямое истребление», — говорит Агудо.
Статья доктора Агудо и ее коллег «The role of humans in the diversification of a threatened island raptor», выйдет в журнале BMC Evolutionary Biology.
Источник: Infox.ru
Из-за таяния льдов гены белых медведей растворяются в популяции бурых медведей гризли.
Полярный медведь с признаками гибридизации В 2006 году охотники убили необыкновенного арктического медведя – белого с коричневыми пятнами. Генетики проанализировали ДНК животного и пришли к выводу, что мишка не испачкался, а появился на свет от двух разных видов – медведя полярного и медведя гризли. Полярного гризли ученые назвали «пиззли» (pizzly). В 2010 году канадские охотники подстрелили еще одного такого медведя, который оказался гибридом во втором поколении.
Биологи объясняют, что межвидовая гибридизация случается. Правда, обычно животные разных видов спариваются не самостоятельно, а по инициативе селекционеров. Поэтому, встретив гибридных мишек в дикой природе, ученые несколько удивились и обеспокоились.
Поводом для беспокойства и околонаучных спекуляций стал тот факт, что с начала 1980−х годов в полярной зоне периодически появляются гибриды морских животных. Брендан Келли (Brendan Kelly) из Национального центра по контролю океана и атмосферы (National Oceanic and Atmospheric Administration) и его коллеги из Университета Аляски (University of Alaska) и Массачусетского университета (University of Massachusetts) уверены, что участившееся межвидовое скрещивание – еще один фактор, способствующий исчезновению белых медведей. Исследователи поясняют, что первопричина межвидового скрещивания – изменения климата, в результате которых ранее изолированные популяции начинают делить одну экологическую нишу. Естественные ледовые барьеры исчезают, открывая путь для межвидового взаимодействия. «Чем чаще изолированные родственные виды будут встречаться друг с другом, тем больше вероятность, что редкие виды животных и их геномы вольются в «общую чашу» доминирующих видов вовсе исчезнут», — пишут биологи в статье, опубликованной в Nature.
По предварительным подсчетам, в ближайшее время в Арктике может появиться до тридцати четырех гибридных вида. Однако ученые предостерегают от излишней драматизации ситуации. Ведь как ни крути, а межвидовая гибридизация, как, впрочем, и потепление – естественный процесс. Конечно, влияние человека нельзя исключить. Но что-то похожее (резкое изменение скорости эволюции) уже происходило в истории Земли в период так называемого кембрийского взрыва.
Пока что биологи предлагают провести генетическое картирование арктических животных, разработать систему мониторинга за генетической чистотой видов и смоделировать вероятные сценарии развития событий. В случае, если потребуется вмешательство – остановить распространение того или иного вида за пределы его ареала.
Источник: Infox.ru
24-06-2015 Просмотров:7283 Новости Астрономии 
Антоненко Андрей
Долгосрочные тренды солнечной активности указывают на то, что следующая фаза затишья в жизни Солнца может не только замедлить изменение климата, и вызвать заметные снижения в скорости роста среднегодовых температур на севере Евразии и в северных уголках Канады...
18-09-2015 Просмотров:7389 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
Ученые-палеонтологи обнаружили в Якутии наиболее полно сохранившийся скелет степного мамонта, который жил в период среднего плейстоцена - 500 тыс. лет назад и является предком шерстистого мамонта. Эта находка единственная в...
06-03-2013 Просмотров:14763 Наши фильмы Антоненко Андрей
Материал для данного фильма был отснят в 2011г во время Казахстанской экспедиции. В 200 км восточнее Алма-Аты спускаясь с южного склона хребта Кетмень и несясь навстречу питающей озеро Балхаш Или среди...
11-07-2012 Просмотров:10330 Новости Экологии Антоненко Андрей
Исследователи увидели, как глобальное потепление через гены влияет на миграционное поведение рыб. В последнее время резко возросло количество работ, посвящённых тому, как животные и растения приспосабливаются к изменениям климата. Естественно, людей...
05-06-2010 Просмотров:15669 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
О том, что конодонты (conodonts), миниатюрные морские существа, появившиеся на Земле около 500 миллионов лет назад, могут быть первыми ядовитыми животными планеты, впервые задумался профессор Хуберт Шанявский (Hubert Szaniawski) из...
Среди новостей о нагревающейся планете, тающем морском льде и росте уровня моря внезапно появился лучик света: этой зимой (в Южном полушарии) морской лёд Антарктики заметно увеличил вою площадь. Область распространения морского…
Анализ генома примитивного мха позволил ученым выдвинуть новую гипотезу о переходе растений к сухопутному образу жизни. Американские биологи из Университета Восточной Каролины пришли к выводу, что первые растения приспособились к жизни…
Окаменевшие остатки древней рептилии из группы проторозавров обнаружили ученые в триасовых отложениях южного Китая. К удивлению палеонтологов, у этого родственника знаменитых танистрофеев было длинное, вытянутое рыло, более подходящее скорее ихтиозаврам. Триасовый…
Археологи нашли в Пермском крае кости трогонтериевого слона, вымершего более 200 тыс. лет назад. Об этом ТАСС рассказали в среду в Пермском краеведческом музее, который занимается раскопками. Трогонтериевый слон"Трогонтериевый слон является…
Останки ископаемой летучей рыбы Potanichthys xingyiensis, недавно обнаруженные в южной части Китая, свидетельствуют о том, что это крылатое чудо появилось на свет на миллионы лет раньше, чем считали палеонтологи-летописцы. Potanichthys xingyiensis…
Рыба голомянка-лира с запутанными отметинами на каждой чешуйке, лягушка с грубой кожей шоколадного цвета, новый вид имбиря и еще более двух десятков видов флоры и фауны были обнаружены в Мьянме после…
Тридцать лет назад, когда концепция структуры немышечной клетки была в рудиментарном состоянии, Аберкромби назвал тонкий слой цитоплазмы (толщиной 0.2 мкм), который выступает на переднем конце распластывающейся и передвигающейся клетки, первичной…
Кажется очевидным, что чем дольше «дружат» растение и опылитель (насекомое, зверь, птица), тем лучше происходит опыление. За время совместной эволюции у опылителя появляются всё более совершенные уловки, чтобы собирать нектар…
Серые попугаи, как и слоны, шимпанзе и вороны, оказались способны к коллективному труду. При этом жако могли в совместном задании выполнять разные роли и даже проявляли разное предпочтение к партнёрам…
Вверх