Bioróżnorodność: spojrzenie na rok 2009 Understand article

Tłumaczenie Anna Bartosik. W ramach świętowania Międzynarodowego Roku Bioróżnorodności 2010, Matt Kaplan zabiera nas w podróż po najważniejszych odkryciach w tej dziedzinie, pochodzących z ubiegłego roku.

Zdjęcie dzięki uprzejmości
Chad Nelson

Nieograniczona różnorodność życia na Ziemi, nigdy nie przestaje mnie zaskakiwać. Pomimo faktu, iż świat zasiedlony jest przez ludzi, cały czas pojawiają się nowe szczegóły, które uwidaczniają coraz większe zróżnicowanie życia. Czasem te nowe detale odkrywają nowe gatunki, a czasem są to zachowania albo procesy chemiczne, które wskazują, że istniejące zależności ekologiczne są bardziej skomplikowane, niż początkowo sądziliśmy.

W odniesieniu do odkrywania gatunków, poprzedni rok niczym nie różnił się od innych w ostatnich dekadach i nowe gatunki ujawniły się jako efekty intensywnych poszukiwań na całej kuli ziemskiej. Niektóre prace były raczej staromodne, kiedy to naukowcy dosłownie przewracali kamienie w dżungli. Inne projekty dały szansę nowoczesnym technologiom, jak na przykład zespoły badawcze wykorzystujące genetykę by udowodnić, że organizmy, które jak dotąd uważaliśmy za przedstawicieli tego samego gatunku, są w rzeczywistości odrębne.

Być może najbardziej intrygującym gatunkiem odnalezionym w ubiegłym roku były robaki, które zostały odkryte u wybrzeża Kalifornii (USA) przez zespół Roberta Vrijenhoeka z Monterey Bay Aquarium.

Osedax rubiplumus z
wieloryba

Zdjęcie dzięki uprzejmości
Robert C. Vrijenhoek, Shannon
B. Johnson & Greg W. Rouse;
źródło zdjęcia: Wikimedia
Commons

Pięć lat temu, zespół ten znalazł robaki zwisające dookoła kości waleni i innych wielkich ssaków na dnie oceanu. Zdali sobie oni sprawę z tego, że te robaki zakorzeniały się i czerpały składniki odżywcze z kości waleni. Były one, zaskakująco, zwierzętami, które wyspecjalizowały się w odżywianiu kośćmi znajdującymi się na dnie oceanu.

Na pierwszy rzut oka, Virjenhoek i jego zespół założyli, że robaki znajdujące się na kościach, były tylko jednym z dwóch gatunków robiących w zasadzie to samo, jednak ta liczba szybko rozszerzyła się do pięciu gatunków w kolejnych latach po odkryciu robaków, i w 2009 roku skoczyła do aż siedemnastu. To poprowadziło zespół do rozważań teoretycznych, że może występować więcej niż jeden sposób w jaki robak odżywia się kością.

Żaden z robaków nie posiada ani otworu gębowego ani odbytu. Zamiast tego mają bulwiasty system korzeniowy, który zakotwiczają w kościach i różnorodne struktury pierzaste, które naukowcy uważają za wykorzystywane do oddychania (patrz schemat).

Dokładnie w jaki sposób robaki pobierają składniki odżywcze z kości jest dalej zagadką, ale duża liczba nowo odkrytych robaków w 2009 roku tak bardzo różni się formą i strukturą, że naukowcy podejrzewają, że na dnie oceanu znajduje się cały ekosystem organizmów żywiących się kośćmi, o różnej wielkości i kształcie, które wykształciły swoje taktyki odżywiania się.

Gatunkiem, który tego dokonuje jest jeden z nowo odkrytych robaków, który na pierwszy rzut oka zdaje się osadzać w osadzie raczej niż kości. Jednak w miarę jak naukowcy bardziej uważnie mu się przyglądnęli, odkryli, że te robaki są zakotwiczone w osadzie, ale mają bardzo długi system korzeniowy który dociera aż do zakopanych w osadzie kości. Służy on do odżywiania się z powierzchni kości, co odróżniało je od innych robaków żywiących się kośćmi, które bezpośrednio zakorzeniają się w kościach. Zespół badaczy spodziewa się, że w miarę poznawania nowych robaków zostanie odkryta jeszcze większa różnorodność.

Zdecydowanie konieczne są dalsze badania robaków i ich zachowań, ale już teraz wydaje się, że w głębinach oceanu znajduje się cały świat organizmów odżywiających się kośćmi.

Bioróżnorodność to nie tylko odkrywanie nowych gatunków. Równie ważne jest odkrywanie nowych sposobów w jakie oddziałują ze sobą już poznane gatunki. Z tej perspektywy rok 2009 był jednym z bardzo owocnych, gdyż wykazano, że obecność lub brak odchodów słoni odgrywa ważną rolę w bioróżnorodności.

Żaba Microhyla ornata z
Savandurga, Indie. Te żaby są
także znajdowane w łajnie
słoni.

Zdjęcie dzięki uprzejmości L.
Shyamal; źródło zdjęcia:
Wikimedia Commons

Na Sri Lance, azjatyckie słonie są nieustannie wypychane z lasów i izolowane z obszarów gdzie są postrzegane jako kłopotliwe. Prawdę powiedziawszy, jest w tym dużo racji, gdyż słonie potrafią zniszczyć drzewa kiedy pozostają długo na jednym obszarze. Jednakże Ahmisa Campos-Arceoz z Uniwersytetu w Tokio (Japonia), odkrył w zeszłym roku, że słonie odpłacają się środowisku w skromny ale ważny sposób: sterty ich odchodów stanowią mieszkanie dla wielu gatunków, w tym trzech gatunków żab.

Łajno wielu dużych zwierząt było od dawna znane jako urodzajne miejsce dla rozwoju roślin i grzybów, ale spojrzenie na łajno jako mieszkanie dla płazów… to raczej nowość.

Oprócz żab, Campos-Arceiz donosi w raporcie opublikowanym w Biotropica, że odkrył chrząszcze, termity, mrówki, pająki, skorpiony, stonogi i świerszcze w odchodach słoni, co sugeruje, że stanowią one swoisty ekosystem. W odróżnieniu, kiedy przeanalizował próbki z łajna innych zwierząt takich jak krowy, nie zaobserwował podobnej różnorodności.

Campos-Arceiz proponuje, że płazy i owady podążają szlakiem odchodów i wędrują razem z populacjami słoni. W ten sposób słonie dosłownie zabierają ze sobą swoją własną bioróżnorodność gdziekolwiek się przemieszczają.

Podobnie jak nowe interakcje społeczne pojawiają się wśród dobrze poznanych gatunków takich jak słonie i żaby, odkrywane są także nowe interakcje chemiczne. Najbardziej interesujące oddziaływanie zidentyfikowane w 2009 roku dotyczy wodorostów, które strategicznie pokrywają swoją powierzchnię ochroną przeciwdrobnoustrojową, w miejscach gdzie potrzebują dodatkowej ochrony przed patogenami.

Zdjęcie dzięki uprzejmości
tswinner / iStockphoto

W ciągu ostatniej dekady, okazało się, że gatunki wodorostów posiadają w swoim wnętrzu źródło chemicznych związków przeciwdrobnoustrojowych. To odkrycie przyczyniło się do zainteresowania wodorostami jako potencjalnymi źródłami antybiotyków.

Podczas dalszych studiów nad rodziną wodorostów i ich związkami chemicznymi, zespół badaczy kierowany przez Julię Kubanek z Georgia Institute of Technology w Atlancie (USA), odkrył, że związki antydrobnoustrojowe nie były rozmieszczone równomiernie w wodorostach. Były natomiast rozłożone w łatkach na powierzchni wodorostów. Te łatki były dodatkowo pokryte osadem i cząsteczkami, które unoszą się w wodzie.

Kubanek i jej współpracownicy donieśli w The Proceedings of the National Academy of Sciences USA, w zeszłym roku, że uważają iż wodorosty tworzą swoją własną wersję skrzepu. Kiedy wodorost zostaje ucięty, zaatakowany lub otarty, wydziela na swoją powierzchnię od środka lepkie węglowodany bogate w związki przeciwdrobnoustrojowe. Te chemikalia zapobiegają infekcji a lepka wydzielina zbiera unoszące się w wodzie cząsteczki by zakryć uszkodzoną powierzchnię. Taki rodzaj zachowania nie był wcześniej zaobserwowany u wodorostów, ale autorzy sugerują, że może on być podobny do funkcji żywicy wydzielanej po nacięciu sosny.

Z praktycznego punktu widzenia, to odkrycie jest ważne dla rozwoju leków, które mogą pomóc w gojeniu ran, ale z większej ekologicznej perspektywy nie jest ani bardziej ani mniej ważne niż odkrycie nowych robaków odżywiających się kośćmi albo wykorzystania odchodów słoni jako schronienia. Chociaż wydaje się, że bioróżnorodność na Ziemi nie może już być bogatsza, naukowcy udowadniają, że jednak jest to możliwe.

Podziękowanie

Autor chciałby podziękować doktorom Virjenhoek, Campos-Arceiz i Kubanek za poświęcenie czasu na przeczytanie tego artykułu i cenne rady

Download

Download this article as a PDF

Resources

  • Aby przeczytać więcej na temat odkryć opisanych w tym artykule, przeczytaj opublikowane badania naukowe: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.
  • Po więcej informacji na temat Międzynarodowego Roku Bioróżnorodności, odwiedź stronę: www.cbd.int
  • Strona zawiera podręcznik dla nauczycieli, Biodiversity is Life: www.cbd.int/iyb/doc/partners/iyb-waza-manual-en.pdf

Author(s)

Matt Kaplan, jest zawodowym dziennikarzem naukowym z siedzibą w Londynie i Los Angeles, który regularnie opisuje wszystko od paleontologii i pasożytów aż do wirusologii i uprawy winorośli. Kiedy nie siedzi za biurkiem , kieruje ekspedycjami w dzikie zakątki świata. Zobacz: www.scholarscribe.com
Na potrzeby tego artykułu Matt zrezygnował ze swojego honorarium.


Review

Ten artykuł jest bardzo przyjemną lekturą i prawdopodobnie nada nowe znaczenie terminowi „bioróżnorodność” dla większości czytelników. W zamierzeniu ma pokazać, że bioróżnorodność jest dużo bogatsza niż potrafimy to sobie wyobrazić, aby to udowodnić autor zamieszcza przykłady które zaskoczą albo nawet zabawią czytelnika.

Artykuł może być wykorzystany do nauki ekologii a w szczególności do analizy zachowań i relacji pomiędzy różnymi gatunkami, ponieważ sugeruje „niekonwencjonalne” sposoby w jakie organizmy oddziałują ze sobą oraz ze środowiskiem.

Artykuł można wykorzystać do dyskusji na temat bioróżnorodności a szczególnie różnych jej postaci. Artykuł można wykorzystać do dyskusji na temat bioróżnorodności a szczególnie różnych jej postaci.

  1. Bioróżnorodność to skomplikowany termin. Wyjaśnij trzy formy w jakich przejawia się bioróżnorodność, podając po jednym przykładzie.
  2. W artykule znajduje się stwierdzenie, że odchody słonia mogą stanowić mały ekosystem. Czy zgadzasz się z tym stwierdzeniem? Wyjaśnij motywację swojej decyzji.
  3. Opisz swoiste zachowanie przyjęte przez niektóre gatunki wodorostów, które pomagają im w obronie przeciwko patogenom kiedy zostają uszkodzone.

Michalis Hadjimarcou, Cypr




License

CC-BY-NC-ND