Urbanizacja powoduje zmiany ewolucyjne u roślin

Urbanizacja powoduje zmiany ewolucyjne u roślin
Pixabay / @ Leonhard_Niederwimmer

Urbanizacja wpływa na ewolucję życia podobnie na całym świecie. Międzynarodowy zespół badaczy wykazał to na przykładzie koniczyny białej, która w podobny sposób przystosowuje się do środowiska miejskiego w różnych miastach na świecie. Współautorką publikacji jest prof. Marta Szulkin z Centrum Nowych Technologii UW.

Wyniki badań opublikowano w „Science”. Na stronie internetowej informuje o nich Uniwersytet Warszawski (UW).

Miasta rozrastają się w szybkim tempie, dostosowując się do coraz większej liczby mieszkańców. Są same w sobie nowym ekosystemem. Ostatnie badania wykazują, że zmiany w środowisku miejskim mogą wpływać na cztery procesy ewolucyjne: mutacje, dryf genetyczny, przepływ genów i adaptację będącą wynikiem doboru naturalnego – czytamy w opisie badań opublikowanym przez UW.

Naukowcy pod kierownictwem prof. Marca T. Johnsona, prof. Roba Nessa i doktoranta Jamesa Santangelo z University of Toronto Mississauga (UTM) postanowili zbadać, czy rośliny mogą w podobny sposób przystosowywać się do środowiska miejskiego w różnych miastach na całym świecie (tzn. czy występuje zjawisko paralelizmu ewolucyjnego). Badacze przyjrzeli się koniczynie białej (Trifolium repens L., Fabaceae), obecnej w niemal każdym mieście na Ziemi. Jej populacje są polimorficzne pod względem produkcji cyjanowodoru (HCN), stanowiącego ochronę przed roślinożercami. Oznacza to, że istnieją rośliny cyjanogenne i acyjanogenne. Wpływ na cyjanogenezę mogą mieć procesy urbanizacyjne.

287 naukowców z zespołu Global Urban Evolution Project (GLUE) zbadało populacje koniczyny białej rosnące w miastach z różnych stref klimatycznych. Pobrali w tym celu 110 019 próbek roślin ze 160 miast w 26 państwach. W pracach zespołu uczestniczyła dr hab. Marta Szulkin, prof. ucz. z Centrum Nowych Technologii UW oraz Justyna Szulc, była pracowniczka CeNT-u.

Protokół zbierania koniczyny do projektu był ten sam dla wszystkich 160 miast – dla każdego miasta próby były pobierane z 50 stanowisk ustawionych liniowo na gradiencie urbanizacji. W naszym przypadku próby były pobierane na odległości ok. 30 km, od Powiśla do okolic Góry Kalwarii, a następnie analizowane biochemicznie w naszym laboratorium. Wyniki oraz próby DNA zostały przesłane dalej do Kanady.

mówi prof. Marta Szulkin, cytowana w komunikacie prasowym UW

Jak dodaje, badania zostały zainicjowane w bardzo nietypowy sposób: prof. Marc Johnson, przebywając na urlopie naukowym, jeździł po świecie z rodziną, tym samym zbierając koniczynę w wielu miastach Azji i Ameryki Południowej. Zainspirował później wielu naukowców, ale też studentów i przyrodników, aby dołączyli do projektu.

To, co odkryli badacze, jest – jak podkreślają – najbardziej jak dotąd wyraźnym dowodem na to, że ludzie, a w szczególności mieszkańcy miast, wpływają na ewolucję życia na całym świecie. Od Toronto po Tokio, od Melbourne po Warszawę, koniczyna biała często ewoluuje w bezpośredniej odpowiedzi na zmiany środowiskowe zachodzące w środowisku miejskim.

Od dawna wiemy, że w dość znaczący sposób przekształciliśmy miasta i zmieniliśmy środowisko i ekosystemy. Dzięki naszym badaniom udowodniliśmy, że często dzieje się to w podobny sposób w skali globalnej.

zauważa James Santangelo z UTM

Badania GLUE pokazują, że warunki środowiskowe w miastach są zazwyczaj bardziej podobne do siebie niż do pobliskich siedlisk wiejskich. W tym sensie centrum Toronto jest pod wieloma względami bardziej porównywalne do centrum Tokio, niż do okolicznych pól uprawnych i lasów poza miastem.

Naukowcy nie tylko byli w stanie zaobserwować globalną adaptację do miast, ale zidentyfikowali także genetyczne podstawy tej adaptacji oraz środowiskowe czynniki ewolucji. Koniczyna biała produkuje cyjanowodór zarówno jako mechanizm obronny przed roślinożercami, jak i w celu zwiększenia swojej tolerancji na stres wodny.

Badania GLUE wykazały, że koniczyna rosnąca w miastach wytwarza mniej HCN niż ta na sąsiadujących z nią obszarach wiejskich, co wynika z powtarzającej się adaptacji do środowiska miejskiego.

Badania te pozwalają zrozumieć, w jaki sposób ludzie zmieniają ewolucję życia wokół nas. Jest to ważne nie tylko dla ekologów i biologów ewolucyjnych, ale też dla całego społeczeństwa.

mówi prof. Rob Ness z UTM

Bardzo cieszy mnie to, że coraz dokładniej przyglądamy się przyrodzie w mieście i staramy się zrozumieć procesy biologiczne i ewolucyjne, dzięki którym przynajmniej niektóre organizmy żywe radzą sobie w mieście dobrze. Jestem pewna, że zaangażowanie ludzi – naukowców, nauczycieli i pasjonatów – w badania z zakresu biologii ewolucyjnej miast będzie kluczowe dla zrobienia znaczących postępów w tej dziedzinie nauki. Konstruktywne wykorzystanie mediów społecznościowych, aby zainspirować ludzi do działania i zebrania wysokiej jakości danych dzięki dobrze przygotowanemu programowi badawczemu, też jest jednym z bardzo ważnych przesłań naszej pracy.

dodaje prof. Marta Szulkin

Publikacja artykułu w „Science” jest dla zespołu GLUE początkiem badań na szerszą skalę. Ponad 110 000 zebranych próbek koniczyny i ponad 2,5 tys. zsekwencjonokanych genomów tej rośliny pozwoliły utworzyć ogromny zbiór danych, który posłuży do wielu analiz w przyszłości.

PAP – Nauka w Polsce

źródło:

Dziękuję, że przeczytałaś/eś powyższe informacje/zestawienie/artykuł do końca. Jeśli cenisz sobie zamieszczane przez portal treści zapraszam do wsparcia serwisu poprzez Patronite.

Chcesz podzielić się ciekawym newsem lub zaproponować temat? Skontaktuj się pisząc maila na adres: informacje@wlaczoszczedzanie.pl

Więcej ciekawych informacji znajdziesz na stronie głównej portalu Włącz oszczędzanie

Globalne i lokalne zagrożenia ekologiczne

Błękitna Planeta Ziemia

Dlaczego należy chronić Ziemię
Ziemia to błękitna perła w przestrzeni i cudowny, wrażliwy świat. Obecnie nasza żywa planeta znajduje się w krytycznym momencie ewolucji. Jeden z jej gatunków, MY czyli CZŁOWIEK, zagraża zakłóceniem i wyczerpaniem systemów podtrzymujących życie.

Antropocen czyli epoka człowieka

Antopocen – nowa epoka w historii Ziemi
Rozpoczęła się nowa epoka w historii Ziemi czyli Antropocen. Według naukowców jest ona zdominowana poprzez działania człowieka, a nie przez aktywność geologiczną.

Dziura ozonowa

Dziura ozonowa
Dziura ozonowa to zjawisko ubytku ozonu stratosferycznego nad niektórymi obszarami Ziemi.

Zanieczyszczenie środowiska

Zanieczyszczenie środowiska
To obecność substancji niepożądanych w stanie ciekłym lub gazowym, w powietrzu, wodzie, glebie, występujących w stężeniu zmieniającym jego właściwości i mogących wywierać niekorzystny wpływ na zdrowie człowieka.

Zmiany klimatu

Zmiany klimatu
Zmiany klimatu obserwujemy, jako wzrost średniej temperatury na Ziemi, która powoduje m.in topnienie lodowców, podnoszenie się poziomu mórz, susze, powodzie, fale upałów, pożary, czy huragany.

Klęski i katastrofy ekologiczne

Klęski i katastrofy ekologiczne
Następstwem każdej działalności gospodarczej człowieka są przekształcenia środowiska naturalnego. Jeżeli znaczne nasilenie wprowadzonych do środowiska niekorzystnych zmian prowadzi do stanu, że utraci ono zdolność regeneracji i samoregulacji, wówczas mamy do czynienia z katastrofą ekologiczną.

Katastrofy ekologiczne na świecie

Największe katastrofy ekologiczne na świecie
Od zagłady całych cywilizacji, poprzez zanieczyszczenie środowiska, wypadki wież wiertniczych i tankowców, katastrofy przemysłowe i jądrowe. Historia rozwoju cywilizacji pokazuje, do czego może doprowadzić nasza megalomania i ignorancja w stosunku do otaczającego nas środowiska naturalnego.

Zostaw proszę komentarz

Przewiń do góry
X