• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Europejczycy badają ekologiczny status strumieni

    26.06.2012. 11:17
    opublikowane przez: Redakcja Naukowy.pl

    Międzynarodowy zespół naukowców przyjrzał się szczegółowo ekologicznemu statusowi100 strumieni w Europie, kładąc szczególny nacisk na nadmierne obciążenie związkami biogennymi. Ekosystemy wodne na świecie znajdują się pod presją nadmiernego obciążenia związkami biogennymi, co prowadzi do poważnych zmian w bioróżnorodności wodnej i w procesach biogeochemicznych. W ramach badań, których wyniki zostały zaprezentowane w czasopiśmie Science, przeprowadzono planową ocenę ilościową na podstawie dekompozycji liści, która wskazała na poważne ograniczenia substancji odżywczych w nienaruszonych systemach.

    Naukowcy zazwyczaj mierzą temperaturę, kwasowość i stężenie substancji odżywczych, aby zorientować się, co dzieje się w rzekach i strumieniach. Przyglądają się również larwom owadów i innym, małym organizmom zamieszkującym dno strumieni, które eksperci nazywają zbiorowiskiem makrobezkręgowców bentosowych, aby pozyskać potrzebne informacje.

    W toku ostatnich badań, eksperci, pracujący pod kierunkiem University College Cork, Irlandia, posunęli się o kolejny krok naprzód i zaobserwowali, że radykalnie spowolniona dekompozycja na obydwu krańcach gradientu wskazuje na zdecydowane ograniczenie substancji odżywczych w nienaruszonych systemach, umożliwiając silną stymulację w systemach zmienionych w umiarkowanym stopniu i zahamowanie w silnie zanieczyszczonych strumieniach.

    Współautor, profesor Mark Gessner ze Szwajcarskiego Federalnego Instytutu Nauki i Technologii Wodnej (EAWAG) stwierdził, że obecne miary nie są już wystarczające do ewaluacji ekosystemu jako całości. "Tak jak można być chorym nie mając podwyższonej temperatury, tak samo rzeki i strumienie, które mają czystą wodę, mogą nadal borykać się z wieloma innymi problemami, jako ekosystemy" - zauważa naukowiec, który jest obecnie członkiem Instytutu Biologii Integracyjnej w Szwajcarii oraz Instytutu Ekologii Wód Słodkowodnych i Rybołówstwa Śródlądowego im. Leibniza w Niemczech. Dodał, że funkcjonowanie procesów, charakterystycznych dla systemów naturalnych, również pełni niezbędną rolę dla zdrowia ekosystemów.

    Kluczowe znaczenie w tych badaniach miała dekompozycja liści. "Dekompozycja jest głównym źródłem zaopatrzenia sieci troficznych strumieni i odgrywa zasadniczą rolę w metabolizmie całego systemu" - wskazał profesor Gessner. Mikroskopijne grzyby i makrobezkręgowce bentosowe wnoszą swój wkład w dekompozycję liści.

    Zespół użył siatek wypełnionych liśćmi dębu i olchy, umieszczonych w strumieniach we Francji, Hiszpanii, Irlandii, Polsce, Portugalii, Rumunii, Szwajcarii, Szwecji i Wlk. Brytanii. Naukowcy obliczyli, ile czasu zajęła dekompozycja połowy liści. Zmierzyli również ilość i zróżnicowanie gatunków makrobezkręgowców bentosowych oraz stężenie fosforanu i azotu nieorganicznego.

    Zdaniem zespołu, w wodach o niskiej zawartości substancji odżywczych występuje mniej organizmów, które mogą efektywnie wykorzystać zasoby pochodzące z dekompozycji liści. Naukowcy dodali, że warunki w wodach silnie wzbogaconych również są niekorzystne dla tego rodzaju organizmów. Wskaźniki dekompozycji były zatem niskie w obydwu przypadkach. Niemniej badacze nie doszukali się powiązania między stężeniami, makrobezkręgowcami bentosowymi i wskaźnikami dekompozycji a pośrednimi stężeniami substancji odżywczych.

    Szybka dekompozycja liści może wskazywać na upośledzenia wywołane przez substancje odżywcze tam, gdzie tradycyjne metody sugerowałyby dobrą jakość wody. Profesor Gessner zauważył: "Ograniczenie się do 'pomiaru temperatury pacjenta' z pewnością nie jest już wiarygodnym sposobem sprawdzania kondycji strumieni i rzek w Europie. Nowoczesna ocena ekosystemów słodkowodnych wymaga zróżnicowanej diagnostyki, która wydaje się oczywista w medycynie, a mianowicie identyfikacji podstawowych przyczyn objawów na podstawie dodatkowych kryteriów. W tym przypadku, takie procesy jak dekompozycja liści, mogą wnieść istotny wkład".

    Za: CORDIS

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Rozkład według wartości osobliwych (rozkład według wartości szczególnych, dekompozycja głównych składowych, dekompozycja na wartości singularne, dekompozycja SVD, rozkład SVD, algorytm SVD (SVD - z ang. Singular Value Decomposition)) to pewien rozkład macierzy (dekompozycja) na iloczyn trzech specyficznych macierzy. Układ krwionośny bezkręgowców: Nie posiadają one układu krążenia, a przenoszenie substancji odżywczych możliwe jest dzięki płynowi, który wypełnia przestrzenie między komórkami parenchymy. U niektórych płazińców transport substancji jest ułatwiony dzięki silnie rozgałęzionemu jelitu. Jajo alecytalne – komórka jajowa pozbawiona substancji odżywczych, prawie nie zawierająca żółtka. Jaja tego rodzaju ulegają bruzdkowaniu całkowitemu regularnemu, powstające komórki są podobnego kształtu i wielkości. Z powodu braku substancji odżywczych rozwój embrionalny musi przebiegać w organizmie macierzystym. Przykładem są jaja strzykw, większości ssaków i niektórych organizmów pasożytniczych.

    Wietrzenie chemiczne, dekompozycja – procesy chemicznego rozkładu, w trakcie których dochodzi do rozpuszczania i uwalniania składników oraz syntezy nowych minerałów bądź pozostawiania trwałych produktów końcowych rozpadu. Wietrzenie chemiczne jest głównie spowodowane procesami rozpuszczania, hydratacji, hydrolizy, utleniania, redukcji i uwęglanowienia (karbonatyzacji) przebiegającymi głównie pod działaniem wody, tlenu, dwutlenku węgla, kwasów humusowych i bakterii. Krążenie ogólne, krążenie duże – odcinek krążenia rozpoczynający się przy wyjściu aorty z lewej komory serca (obejmuje odgałęzienie aorty, tętnice, coraz mniejsze tętniczki, naczynia włosowate, żyłki oraz żyły), a kończący się przy ujściu żył głównych do prawego przedsionka.
    Rolą krążenia ogólnego jest dostarczanie tkankom tlenu i substancji odżywczych, odprowadzanie z nich dwutlenku węgla i licznych produktów przemiany materii oraz substancji znajdujących się we względnym nadmiarze.

    Zagęszczanie – proces technologiczny polegający na zwiększeniu koncentracji składników suchej substancji co w konsekwencji wpływa na jej utrwalenie. Usunięcie wody z produktów prowadzi do wielokrotnego zmniejszenia ich objętości oraz masy, co decyduje o zapotrzebowaniu na opakowania oraz o kosztach transportu i magazynowania. Większość metod zagęszczania polega na usunięciu wilgoci z materiału, są również takie, które prowadzi się za pomocą zwiększania składników suchej substancji przez dodatek składników, np. sacharoza w technologii dżemów lub galaretek owocowych. Często zagęszczanie jest etapem pośrednim przed suszeniem i decyduje o jakości gotowego produktu (koncentratu) oraz o zmniejszaniu kosztów usuwania wody. Wody płodowe (płyn owodniowy) – płyny zawarte w błonach płodowych. Zapewniają one środowisko dla rozwijającego się organizmu, amortyzują, zapewniają swobodę ruchów, chronią płód przed silnymi bodźcami ze świata zewnętrznego oraz przed wahaniami temperatury i biorą udział w transporcie i wymianie substancji odżywczych.

    Parametry stanu – wielkości fizyczne opisujące stan układu termodynamicznego takie jak: temperatura, ciśnienie, objętość, ilości (np. stężenia) poszczególnych substancji, czasem również inne. Wielkości, które nie zależą od ilości substancji w układzie, to tzw. parametry intensywne, natomiast wielkości zależące od ilości substancji to parametry ekstensywne. Rozpuszczalność – zdolność substancji chemicznych w postaci stałej, ciekłej i gazowej (substancji rozpuszczonej) do rozpuszczania się w stałej, ciekłej lub gazowej fazie dyspergującej (rozpuszczalniku) tworząc mieszaninę homogeniczną (roztwór). Rozpuszczalność danej substancji jest wyrażana najczęściej jako maksymalna ilość substancji w (gramach lub molach), którą można rozpuścić w konkretnej objętości rozpuszczalnika (zwykle w 100 cm) w ściśle określonych warunkach ciśnienia i temperatury (zwykle są to warunki normalne). Rozpuszczalność substancji wyrażona w molach na 1 dm rozpuszczalnika zwana rozpuszczalnością molową jest w zasadzie jej stężeniem molowym.

    Mikrofluorymetria – to szczególny rodzaj fotometrii. Prócz metod immunofluorescencyjnych istnieją i inne, których zasadą jest wprowadzenie w sposób swoisty fluorescencyjnych substancji w określone struktury i następnie ich wykrywanie. Wykrywanie tych substancji odbywa się następująco: w mikroskopie używa się światła wzbudzającego. Za pomocą odpowiedniego filtrowania można uzyskać to, że światło wzbudzone dotrze do oka lub instrumentu pomiarowego. Intensywność tego światła można mierzyć i wnosić z niego o ilości substancji świecącej. Nie wdając się w szczegóły, należy stwierdzić, że w technice mikrofluorymetrycznej tkwią liczne źródła błędów, które są trudne do usunięcia, a czasem nawet do oceny.

    Jajo oligolecytalne – komórka jajowa, które posiada niewielką ilość substancji odżywczych (żółtka). Z tego powodu rozwój embrionalny musi przebiegać w organizmie macierzystym. W przypadku jaj oligolecytalnych żółtko najczęściej rozłożone jest równomiernie (jajo izolecytalne). Jaja tego rodzaju ulegają bruzdkowaniu całkowitemu regularnemu, powstające komórki są podobnego kształtu i wielkości. Przykładami takich jaj mogą być jajo lancetnika lub jeżowca oraz ssaków łożyskowych (w tym człowieka).

    Czystość substancji – procentowa zawartość wagowa głównej substancji stanowiącej dany produkt, po odjęciu od niej wszystkich zanieczyszczeń towarzyszących jej w tym produkcie. Najczęściej produktem, którego czystość określa się, jest pojedynczy związek chemiczny, ewentualnie może to być ściśle określona mieszanina związków chemicznych (np. roztwór wodny o określonym stężeniu). Stopniowana jest poprzez kolejne rzędy wielkości i służy do klasyfikacji produktów, surowców lub odczynników w celach handlowych lub technologicznych. W przypadku technologii i konkretnych procedur reakcji wymagana może być nie tylko minimalna czystość potrzebna do osiągnięcia zamierzonego efektu, ale na skalę przemysłową również maksymalna – aby nie podrażać kosztów produkcji. Zazwyczaj wraz ze wzrostem czystości substancji, jeszcze szybciej rośnie jej cena, jednak dla różnych substancji koszty uzyskania tej samej czystości mogą być bardzo różne. Np. koszt uzyskania żelaza o czystości 99,9% jest znacznie wyższy od rtęci o czystości 99,9999%. Właściwości koligatywne roztworów to te właściwości fizyko-chemiczne roztworów, które zależą tylko od ilości substancji nielotnej (stężenia), a nie są zależne od rodzaju substancji rozpuszczonej.

    Normy żywienia – przyjęta na podstawie badań ilość energii i składników odżywczych wystarczająca zaspokojeniu znanych potrzeb żywieniowych praktycznie wszystkich zdrowych osób w populacji. Spożycie zgodne z określonymi w normach ma zapobiec chorobom z niedoboru energii i składników odżywczych, a także szkodliwym skutkom ich nadmiernej podaży. Należy pamiętać, że normy opracowywane są dla grup ludności, a nie dla poszczególnych osób i przeznaczone są dla ludzi zdrowych. Osoby chore powinny stosować się do zaleceń żywieniowych wyznaczonych przez lekarza specjalistę. Normy żywienia człowieka stosowane są w wielu dziedzinach związanych z żywnością i żywieniem, w tym przede wszystkim w: Sprzężenie w przód (sprzężenie do przodu, sprzężenie wyprzedzające, ang. feedforward) - termin odnoszący się do elementu lub drogi w układzie sterowania, która przenosi sygnał sterujący od źródła znajdującego się w środowisku zewnętrznym układu - często jest to sygnał podawany przez zewnętrzne urządzenie obsługujące układ - do, znajdującego się w innym miejscu, wejścia zewnętrznego obciążenia układu. W odpowiedzi układu regulacji, który pracuje jedynie ze sprzężeniem w przód, uwidacznia się jedynie określona odpowiedź na sygnał sterujący - nie widać wpływu obciążenia. Kontrastuje to z układem pracującym ze sprzężeniem zwrotnym, w którym sygnał wyjściowy układu kształtuje się tak by uwzględnić jego wpływ na obciążenie układu i zarazem nieprzewidywalną zmienność samego obciążenia. Obciążenie traktowane tu jest jako przynależące do środowiska zewnętrznego układu.

    Mikoryza – jest to występujące powszechnie zjawisko, polegające na współżyciu korzeni lub innych organów, a nawet nasion roślin naczyniowych z grzybami (dotyczy około 85% gatunków roślin wyższych z całego świata). Tego typu symbioza daje obu gatunkom wzajemne korzyści, polegające na obustronnej wymianie substancji odżywczych – rośliny mają lepszy dostęp do wody i rozpuszczonych w niej soli mineralnych, ale także do substancji regulujących ich wzrost i rozwój, które produkuje grzyb, ten zaś korzysta z produktu fotosyntezy roślin – glukozy. Odkrycia mikoryzy dokonał w roku 1880 polski botanik, Franciszek Kamieński, który opisał ją w swojej pracy w 1881 roku.

    Dodano: 26.06.2012. 11:17  


    Najnowsze