Βιοποικιλότητα: κοιτώντας πίσω στο 2009 Understand article

Μετάφραση από Τζουλιάννα Φωτοπούλου (Julianna Photopoulos). Στα πλαίσια του Διεθνούς Έτους Βιοποικιλότητας 2010, ο Matt Kaplan μας ταξιδεύει στις πιο εντυπωσιακές ανακαλύψεις…

Η εικόνα προσφέρθηκε από
Chad Nelson

Η απέραντη ποικιλία ζωής στη γη ποτέ δεν παύει να εκπλήσσει. Παρά το γεγονός ότι ο κόσμος είναι ασφυκτικά πνιγμένος σε ανθρώπους, νέα στοιχεία συνεχίζουν να αποκαλύπτουν ότι υπάρχει μεγάλη ποικιλία στη ζωή. Μερικές φορές αυτά τα νέα στοιχεία αποκαλύπτουν την εμφάνιση νέων ειδών. Άλλες φορές είναι συμπεριφορές ή χημικά χαρακτηριστικά που υποδεικνύουν ότι οι υπάρχουσες οικολογικές σχέσεις είναι πιο περίπλοκες από ό,τι κανείς είχε θεωρήσει.

Σχετικά με τις ανακαλύψεις ειδών, η τελευταία χρονιά δεν υπήρξε διαφορετική από άλλες χρονιές και νέα είδη βρέθηκαν ως αποτέλεσμα εντατικών εξερευνήσεων σε όλον τον κόσμο. Μέρος της δουλειάς έγινε με παλιό τρόπο, όπου οι ερευνητές κυριολεκτικά μόνο γυρίζανε πέτρες μέσα στη ζούγκλα. Άλλες εργασίες έγιναν με έναν πιο μοντέρνο τρόπο, όπου οι ομάδες ερευνητών χρησιμοποίησαν τη γενετική και ανακάλυψαν ότι υπήρχαν είδη για καθένα από τα οποία πιστεύαμε ότι πρόκειται για ένα διακριτό είδος, στην πραγματικότητα όμως ήταν δύο είδη πολύ όμοια μεταξύ τους.

Ίσως η πιο ενδιαφέρουσα ανακάλυψη ειδών που αναφέρθηκε πέρσι ήταν μια ομάδα σκουληκιών που βρέθηκε κοντά στην ακτή της Καλιφόρνια των ΗΠΑ από την ομάδα του Robert Vrijenhoek στο Monterey Bay Aquarium.

Osedax rubiplumus από
φάλαινα

Η εικόνα προσφέρθηκε από
Robert C. Vrijenhoek, Shannon
B. Johnson & Greg W. Rouse;
Πηγή εικόνας: Wikimedia
Commons

Πριν πέντε χρόνια, η ομάδα βρήκε σκουλήκια κοντά σε οστά φαλαινών και άλλων μεγάλων θηλαστικών στο βυθό του ωκεανού. Συνειδητοποίησε ότι αυτά τα σκουλήκια έμπαιναν μέσα στα οστά των φαλαινών και απορροφούσαν θρεπτικές ουσίες. Ήταν, με έναν παράξενο τρόπο, ζώα που είχαν ειδικευτεί στο να τρέφονται με οστά του βυθού.

Αρχικά, ο Vrijenhoek και η ομάδα του θεώρησαν ότι τα σκουλήκια πάνω στα οστά ήταν ένα ή δύο είδη που λειτουργούσαν περίπου με τον ίδιο τρόπο. Ωστόσο στα επόμενα χρόνια, ο αριθμός των σκουληκιών αυξήθηκε σε πέντε είδη και το 2009, ο αριθμός μεταπήδησε στο δεκαεπτά. Αυτό οδήγησε την ομάδα στο συμπέρασμα ότι υπάρχει πάνω από ένας τρόπος τροφής οστού από κάθε σκουλήκι.

Κανένα από τα σκουλήκια δεν έχει στόμα ή πρωκτό. Έχουν όλα ένα βολβοειδές σύστημα ρίζας που χώνουν στα οστά και μία ποικιλία διαφορετικών φτερωτών δομών που οι ερευνητές πιστεύουν ότι χρησιμοποιούνται για την αναπνοή (δείτε εικόνα).

Ακριβώς πώς παίρνουν τα σκουλήκια τα θρεπτικά στοιχεία από τα οστά είναι ακόμα ένα ακόμα μυστήριο. Ωστόσο, ο μεγάλος αριθμός νέων σκουληκιών που βρέθηκε το 2009, έχει πολλά διαφορετικά σχήματα και σωματικές δομές, όπου οι ερευνητές πιστεύουν ότι ο βυθός έχει ένα ολόκληρο οικοσύστημα γεμάτο από οργανισμούς που τρέφονται από οστά, διαφορετικών μεγεθών και σχημάτων που πολύ πιθανόν έχουν διαφορετικές στρατηγικές ώστε να τρέφονται από οστά.

Ένα είδος που δείχνει ολοφάνερα αυτό το θέμα είναι ένα από τα είδη σκουληκιών που έχει ανακαλυφθεί πρόσφατα, όπου με την πρώτη ματιά φαίνεται να χώνονται μέσα στο ίζημα παρά στα οστά. Ωστόσο, καθώς η ερευνητική ομάδα κοίταξε από κοντά, βρέθηκε ότι αυτά τα σκουλήκια αν και έμπαιναν στο ίζημα, είχαν πολύ μακριά συστήματα ρίζας που έφταναν σε θαμμένα θραύσματα οστών. Λειτουργούσανε ως ειδικευμένοι οργανισμοί που τρέφονται με θαμμένα θραύσματα οστών, γεγονός που τα διακρίνει από τα άλλα είδη σκουληκιών που μπαίνουν απευθείας στα οστά. Η ομάδα αναμένει ότι με περαιτέρω μελέτες των νέων σκουληκιών θα βρουν ακόμα περισσότερες ποικιλίες.

Περαιτέρω εξερεύνηση των σκουληκιών και της συμπεριφοράς τους σαφώς χρειάζεται, αλλά προς το παρόν φαίνεται ότι υπάρχει ολόκληρος κόσμος οργανισμών που τρέφονται με οστά στα βάθη του ωκεανού.

Η ανακάλυψη νέων ειδών δεν είναι το μόνο που ορίζει τη βιοποικιλότητα. Η ανακάλυψη νέων τρόπων με τους οποίους ήδη γνωστά είδη αλληλεπιδρούν είναι εξίσου σημαντική, για το λόγο αυτό το 2009 ήταν ένα από τα πιο εντυπωσιακά έτη, όπου η έρευνα ανακάλυψε ότι η παρουσία ή απουσία περιττωμάτων από ελέφαντες παίζει σημαντικό ρόλο στη βιοποικιλότητα.

Microhyla ornata βάτραχος
από τη Savandurga, Ινδία.
Αυτοί οι βάτραχοι
βρίσκονται σε περιττώματα
ελεφάντων

Η εικόνα προσφέρθηκε από L.
Shyamal; Πηγή εικόνας:
Wikimedia Commons

Στη Σρι Λάνκα, οι Ασιατικοί ελέφαντες διώχνονται συνέχεια από δάση και απομονώνονται από περιοχές, όπου θεωρούνται ταραξίες. Υπάρχει αλήθεια σε αυτό γιατί όταν οι ελέφαντες μείνουν σε μια περιοχή για μεγάλο διάστημα καταστρέφουν δέντρα. Ωστόσο, ο Ahimsa Campos-Arceiz στο Πανεπιστήμιο του Τόκυο, Ιαπωνίας, ανακάλυψε πέρσι ότι οι ελέφαντες δίνουν και αυτοί κάτι στο περιβάλλον σε μικρό αλλά σημαντικό βαθμό. Τα περιττώματά τους παρέχουν κατοικίες σε πολυάριθμα είδη, συμπεριλαμβανομένων τριών ειδών βατράχων.

Εδώ και πολύ καιρό ήταν γνωστό ότι τα περιττώματα πολλών μεγάλων θηλαστικών είναι εύφορο μέρος για την ανάπτυξη φυτών και μυκήτων. Βέβαια, βλέποντας τα περιττώματα να χρησιμοποιούνται ως κατοικίες από αμφίβια είναι κάτι σχετικά καινούριο.

Εκτός από βατράχους, ο Campos-Arceiz αναφέρει στο περιοδικό Biotropica ότι ανακάλυψε σκαθάρια, τερμίτες, μυρμήγκια, αράχνες, σκορπιούς, σαρανταποδαρούσες και γρύλους σε πολλά από τα περιττώματα των ελεφάντων. Αυτό υποδηλώνει ότι ένας σωρός περιττωμάτων ελεφάντων μπορεί να γίνει από μόνο του ένα οικοσύστημα. Αντίθετα, όταν εξέτασε περιττώματα από άλλα ζώα, όπως από αγελάδες, δε βρήκε παρόμοια επίπεδα ποικιλίας.

Ο Campos-Arceiz προτείνει ότι τα αμφίβια και τα έντομα μπορεί να ακολουθούν τα ίχνη περιττωμάτων και να κινούνται με τους πληθυσμούς ελεφάντων. Αυτό υποδεικνύει ότι οι ελέφαντες φέρουν τη δική τους βιοποικιλότητα όπου και αν πάνε.

Καθώς νέες κοινωνικές αλληλεπιδράσεις εμφανίζονται διαρκώς σε ήδη γνωστά είδη, όπως ελέφαντες και βατράχια, έτσι εμφανίζονται και νέες χημικές αλληλεπιδράσεις. Η πιο ενδιαφέρουσα αλληλεπίδραση που αναγνωρίστηκε το 2009 είναι αυτή των φυκιών, όπου διαμορφώνουν στρατηγικά αντιμικροβιακές άμυνες στις επιφάνειές τους, σε περιοχές που χρειάζονται για παραπάνω προστασία από παθογόνα.

Η εικόνα προσφέρθηκε από
tswinner / iStockphoto

Στην τελευταία δεκαετία, έχει διαπιστωθεί ότι είδη φυκιών έχουν μέσα τους αρκετές σύνθετες αντιμικροβιακές χημικές ουσίες. Αυτές οι ανακαλύψεις έχουν συντελέσει στο ενδιαφέρον των φυκιών ως πιθανές πηγές για τη δημιουργία αντιβιοτικών.

Εξερευνώντας περαιτέρω την οικογένεια φυκιών και τις χημικές ενώσεις τους, μια ομάδα ερευνητών της Julia Kubanek, Georgia Institute of Technology στην Ατλάντα των ΗΠΑ, ανακάλυψε ότι τα αντιμικροβιακά χημικά δεν ήταν κατανεμημένα ομαλά στα φύκια, αλλά σε κηλίδες κατά μήκους της επιφάνειάς τους. Αυτές οι κηλίδες ήταν καλυμμένες από ίζημα και σωματίδια που επέπλεαν στο νερό.

Η Kubanek και οι συνεργάτες της γνωστοποίησαν πέρσι στο The Proceedings of the National Academy of Sciences USA ότι τα φύκια δημιουργούν δικιά τους εκδοχή κακαδιού. Όταν υπάρξει κάποιο τραύμα στα φύκια ή αν τους επιτεθούν, εκκρίνουν γλοιώδεις υδατάνθρακες πλούσιους σε αντιμικροβιακά χημικά. Τα χημικά αποτρέπουν τα φύκια να μολυνθούν και το γλοιώδες υγρό μαζεύει σωματίδια που επιπλέουν στο νερό για να καλύψουν την τραυματισμένη περιοχή. Στο παρελθόν αυτό δεν είχε παρατηρηθεί σε φύκια και οι συγγραφείς πιστεύουν ότι πρόκειται για παρόμοια λειτουργία με τη ρητίνη που εκκρίνουν τα πεύκα όταν κόβονται.

Πρακτικά, η ανακάλυψη είναι σημαντική για τη δημιουργία φαρμακευτικών που θα μπορούσε να βοηθήσει να θεραπευτούν τραύματα. Από οικολογικής απόψεως όμως, είναι εξίσου σημαντική με την ανακάλυψη ενός νέου σκουληκιού που τρέφεται από οστά, καθώς και με την χρήση περιττωμάτων των ελεφάντων για κατάλυμα. Πράγματι, όταν φαίνεται ότι η παγκόσμια βιοποικιλότητα δεν θα μπορούσε να υπάρξει πιο πλούσια, οι ερευνητές αποδεικνύουν ότι μπορεί.

Ευχαριστίες

Ο συγγραφέας θα ήθελε να ευχαριστήσει τους Δρς Vrijenhoek, Campos-Arceiz και Kubanek για τον χρόνο που διέθεσαν για διορθώσεις και για τα εποικοδομητικά σχόλια.

Download

Download this article as a PDF

Resources

  • Για να διαβάσετε περισσότερα για τις ανακαλύψεις που διατυπώνονται σε αυτό το άρθρο, διαβάστε τις δημοσιευμένες έρευνες:Campos-Arceiz A (2009) Shit happens (to be useful)! Use of elephant dung as habitat by amphibians. Biotropica 41: 406-407. doi: 10.1111/j.1744-7429.2009.00525.x
  • Lane AL et al. (2009) Desorption electrospray ionization mass spectrometry reveals surface-mediated antifungal chemical defense of a tropical seaweed. Proceedings of the National Academy of Sciences 106: 7314-7319. doi: 10.1073/pnas.0812020106
  • Vrijenhoek RC, Johnson SB, Rouse GW (2009) A remarkable diversity of bone-eating worms (Osedax; Siboglinidae; Annelida). BMC Biology 7: 1-13. doi: 10.1186/1741-7007-7-74
  • BMC Biology is an open-access journal, thus all articles are freely available online.
  • Για περισσότερες πληροφορίες για το Διεθνές Έτος Βιοποικιλότητας, δείτε: www.cbd.int
  • Η ιστοσελίδα περιλαμβάνει ένα εγχειρίδιο για εκπαιδευτικούς, Η Βιοποικιλότητα είναι Ζωή: www.cbd.int/iyb/doc/partners/iyb-waza-manual-en.pdf

Author(s)

Ο Matt Kaplan είναι επαγγελματίας επιστημονικός δημοσιογράφος, εγκατεστημένος στο Λονδίνο και στο Λος Άντζελες, που ασχολείται με θέματα από παλαιοντολογία και παράσιτα μέχρι ιολογία και οινοποιία. Όταν δεν είναι πίσω από ένα γραφείο, διοργανώνει εξερευνήσεις στη φύση σε μακρινές περιοχές του κόσμου. Δείτε: www.scholarscribe.com
Για αυτό το άρθρο στο Science in School, ο Matt αποποιήθηκε οποιαδήποτε αμοιβή.


Review

Αυτό το άρθρο είναι ευχάριστο στο διάβασμα και πολύ πιθανό να δώσει μια καινούρια σημασία στον όρο «βιοποικιλότητα» σε πολλούς αναγνώστες. Ο σκοπός είναι να δείξει ότι η βιοποικιλότητα είναι ακόμη πιο πλούσια από ό,τι μπορούμε να φανταστούμε. Για να αποδειχτεί αυτό, ο συγγραφέας παρέχει παραδείγματα που θα εκπλήξουν και θα ψυχαγωγήσουν τον αναγνώστη.

Το άρθρο θα μπορούσε να είναι χρήσιμο σε μελέτες οικολογίας και ειδικότερα στην εξέταση συμπεριφοράς οργανισμών και σχέσεων μεταξύ διαφορετικών ειδών, λόγω του ότι υποδηλώνει μη συμβατικούς τρόπους αλληλεπιδράσεων μεταξύ οργανισμών και του περιβάλλοντος.

Το άρθρο θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για να συζητηθεί η βιοποικιλότητα και ιδιαίτερα οι διάφορες μορφές που μπορεί να πάρει. Πιθανές ερωτήσεις κατανοήσεως μπορούν να συμπεριλαμβάνουν:

  1. Η βιοποικιλότητα είναι ένας περίπλοκος όρος. Εξήγησε τρεις διαφορετικές μορφές που μπορούν να δοθούν στη βιοποικιλότητα, χρησιμοποιώντας ένα παράδειγμα για την καθεμία.
  2. Στο άρθρο υπάρχει αναφορά ότι τα περιττώματα ελεφάντων θα μπορούσαν να λειτουργήσουν ως ένα μικρό οικοσύστημα. Συμφωνείς ή διαφωνείς; Εξήγησε τους λόγους για την επιλογή σου.
  3. Περίγραψε μια συγκεκριμένη συμπεριφορά που ακολουθούν κάποια είδη φυκιών που τα βοηθάει να αμύνονται εναντίον παθογόνων όταν αυτά τραυματίζονται.

Michalis Hadjimarcou, Κύπρος




License

CC-BY-NC-ND