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
25-08-2013 Просмотров:10201 Новости Цитологии 
Антоненко Андрей
Летающие насекомые машут крыльями с чудовищной частотой: например, у комара она может достигать 500 взмахов в секунду. И довольно долго учёные пытались выяснить, как насекомым это удаётся. Можно было бы...
03-02-2011 Просмотров:13432 Новости Экологии Антоненко Андрей
Лето-2010 года стало для Гренландии не только самым теплым, но и самым длинным за всю историю метеонаблюдений (начиная с 1873 года). Период таяния продлился на два месяца дольше обычного. Ученые столь...
01-12-2015 Просмотров:7323 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
Влиятельный журнал Acta Paleontologica Polonica опубликовал результаты новых исследований британо-российского коллектива палеонтологов – Роджера Бенсона (Оксфордский университет), Николая Зверькова (Московский государственный университет) и Максима Архангельского (Саратовский государственный технический университет). Группой...
05-12-2012 Просмотров:11684 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
Считается, что юную Землю наполняла горячая вода, но два исследования, результаты которых были представлены на конференции Американского геофизического союза, показали, что в действительности на планете было даже холоднее, чем сейчас. Сурикат...
12-02-2018 Просмотров:3044 Новости Зоологии Антоненко Андрей
Самыми быстрыми, ловкими и точными живыми существами на Земле оказались пауки-крабы, способные поворачиваться на 360 градусов и наносить точный удар по жертве всего за восьмую долю секунды, пишут ученые в статье в Journal of Experimental Biology. Паук-краб"Далеко не все пауки...
Дельфин, который из-за искривленного позвоночника стал изгоем среди своих сородичей, прибился к стае кашалотов. Несмотря на то, что дельфины являются врагами кашалотов, те не стали прогонять больное животное и приняли…
По мнению большинства геологов, Гранд-Каньон возник 5−6 млн лет назад в результате того, что река Колорадо размывала породу слой за слоем. Одно из доказательств — огромные кучи вымытого гравия на…
Палеонтологи обнаружили в Германии белемнитов, у которых рекордно хорошо сохранились мягкие ткани. Находка позволила вычислить скорость плавания этих вымерших головоногих моллюсков. БелемнитОб этом говорится в статье немецких и японских ученых, опубликованной в журнале…
Комитет экспертов Всемирной метеорологической организации (ВМО) утвердил два мировых рекорда для электрических искровых разрядов в атмосфере: самая большая по длине молния - более 300 км - была зафиксирована в 2007…
Ширина улыбки определяется не только настроением, но и генами, которые вы получили от родителей. Таких генов может быть несколько сотен, и некоторые из них уже удалось обнаружить. Международная группа исследователей…
Биологи выяснили, что крошечные летучие мыши способны совершать длительные перелеты, преодолевая сотни километров над поверхностью моря. С точки зрения физиологии этих животных такие перелеты крайне трудны. Лесной нетопырь, или нетопырь НатузиусаОб…
Палеонтолог нашел в Канаде великолепно сохранившийся отпечаток "мозга" древнего членистоногого существа, который помог ему понять, когда предки насекомых, пауков и ракообразных обзавелись обособленной головой, защищенной броней из хитина, говорится в статье, опубликованной в журнале Current Biology. Отпечаток…
В общих чертах ответ на этот вопрос ещё в начале 1990-х годов дали американские учёные Линда Бак и Ричард Эксел, которые получили в 2004 году Нобелевскую премию за открытие генов,…
Хотя осьминоги и считаются одними из самых умных животных, учёные всё равно до сих пор не могут взять в толк, как эти моллюски ухитряются управляться аж с восемью конечностями. Всё-таки…
Вверх