Przeskocz do treści

Strona główna » biologia » Strona 3

Zakwit wody to efekt masowego rozwoju fitoplanktonu (sinic, okrzemek, zielenic, wiciowców i in.) w zbiorniku wodnym. Największy udział w zakwicie wód mają zazwyczaj kolonijne, nitkowate formy sinic oraz zielenic. Efekt zakwitu mogą powodować także organizmy jednokomórkowe np. eugleny. W czasie zakwitu ilość glonów jest tak duża, że jako zielone drobinki są widoczne gołym okiem. Nadają wodzie charakterystyczne zabarwienie i powodują silne jej zmętnienie.

W zbiornikach strefy umiarkowanej zakwity występują najczęściej wiosną i jesienią. Masowe i coraz dłuższe czasowo występowanie zakwitów wody jest przejawem zaburzenia równowagi ekologicznej. Zakwity stają się coraz powszechniejsze ze względu na wzrastającą żyzność wód. Zjawisko wzrastania żyzności wód spowodowaną jest dopływem substancji mineralnych i organicznych w efekcie działalności człowieka (ścieki komunalne, nawozy sztuczne, gnojowica, obornik spłukiwane z pól, itp.).

Jakie są skutki zakwitu wody?

Wzrostu liczebności drobnoustrojów powoduje zwiększenie biologicznego zapotrzebowania na tlen. Rozpuszczony w wodzie tlen zużywany jest również do rozkładu martwych szczątków organizmów. Wody zmieniają swoją barwę i zapach. Stają się bardziej mętne. W górnych warstwach wody charakterystyczne są wahania stężenia tlenu oraz odczynu. Zaczynają powstawać obszary wody, w której zapasy tlenu zostały wyczerpane. Są one określane, jako pustynie tlenowe. W zbiorniku wszystkie organizmy tlenowe wymierają, natomiast dominują mikroorganizmy beztlenowe. Na dnie zbiornika zaczynają gromadzić się muły, co prowadzi do zmniejszania się jego głębokości.

Dodatkowo na skutek nagromadzenia się dużej masy fitoplanktonu w górnych partiach zbiornika, światło słoneczne nie dociera do głębszych warstw. Powoduje to w konsekwencji zahamowanie procesu fotosyntezy. Produkty metabolizmu, a po zakończeniu zakwitu, także rozkładu fitoplanktonu, mogą mieć charakter toksyczny.

Szczególnie niepożądane są zakwity sinic (Cyanophyceae), które w zbiornikach silnie zeutrofizowanych wypierają inne glony, zwłaszcza zielenice. Przy obfitości substancji mineralnych (zwłaszcza związków fosforu) namnażają się bardzo silnie, tworząc gęsty, pływający kożuch. Ich obfitość nie jest ograniczana zbytnio przez organizmy roślinożerne (zooplankton, ryby). Wolą one zjadać inne glony, gdyż wiele gatunków sinic ma zdolność wytwarzania szkodliwych dla wielu organizmów toksyn sinicowych.

W nielicznych przypadkach, np. w gospodarce rybackiej zakwit wybranych gatunków, na przykład zielenic (Chlorophyta) w stawie hodowlanym, jest korzystny ze względu na zwiększenie ilości pożywienia dla hodowanych ryb (np. organizmów zooplanktonowych odżywiających się glonami tworzącymi zakwit zielenicowy).

Zakwit wody w Morzu Bałtyckim

Wiosenno-letni zakwit wody jest cechą charakterystyczną Morza Bałtyckiego. Jednak z roku na rok zakwity są coraz intensywniejsze i trwają coraz dłużej (w roku 2016 zakwit trwał niemal nieprzerwanie przez 3 miesiące -20.06-21.09.2016). Występuje tutaj około 30 różnych gatunków fitoplanktonu, które opisano jako szkodliwe. Dwa gatunki dominujące, które corocznie formują spektakularne zakwity to Aphanizomenon flos-aquae oraz Nodularia spumigena. Pierwsza z nich jest nietoksyczną sinicą, która w maksimum objętości występuje w czerwcu. Druga jest sinicą toksyczną zakwitającą od lipca. Toksyczne glony i sinice mogą prowadzić do poważnych, a nawet śmiertelnych zatruć zwierząt i ludzi. Odnotowano także toksyczność dla ryb powodowaną przez glony Prymnesium parvum i podejrzewa się, że glony mogą być odpowiedzialne za pomór ptaków i fok w rejonie Zatoki Fińskiej.

Kiedy zakwit sinic się kończy, obumarłe organizmy opadają na dno i rozkładając się zużywają resztki pozostałego tam tlenu. W pozbawionych tlenu wodach dennych nie może przeżyć żaden tlenowy organizm, np. ryby czy mięczaki. Rybacy określają to zjawisko terminem - przyducha. Dno staje się pozbawione życia, a strefa beztlenowa rozprzestrzenia się. Wiele gatunków fauny Bałtyku, np. dorsz, ma coraz mniej miejsca do życia.
Bałtyk posiada największą na świecie strefę pozbawioną życia -spowodowaną działalnością człowieka. W ciągu ostatniego dziesięciolecia, co roku w Bałtyku występuje ok. 60 tys. km2 dna pozbawionego tlenu. To powierzchnia kilku polskich województw całkowicie pozbawionych życia.
Polska niestety jest jednym z głównych trucicieli Bałtyku. W ciągu ostatnich 50 lat do Bałtyku wpuszczono łącznie 20 milionów ton azotu oraz 2 miliony ton fosforu. 

Jeśli pozostawimy Bałtyk samemu sobie, to pod koniec wieku 1/4 jego powierzchni będzie pustynią ekologiczną a kożuch sinicowy będzie występować całe lato.

Strona główna » biologia » Strona 3

Krwiożercze komary brzęczące zwane także pospolitymi (Culex pipiens), potrafią zepsuć nawet najpiękniejszy letni wieczór. Ich ukąszenia powodują dokuczliwe swędzenie skóry, podrażnienia i opuchliznę a natrętne bzyczenie irytuje.

Jednak komary są na Ziemi znacznie dłużej niż człowiek. Występowały na Ziemi już w okresie jurajskim, czyli około 210 milionów lat temu. Dla porównania, pierwsze ślady człowieka rozumnego (Homo sapiens) pochodzą sprzed 400 tysięcy lat.

Jedynie samice komarów piją naszą krew

W przypadku tego typu owada płeć męska od żeńskiej znacznie się różnią (dymorfizm płciowy). Samce komara posiadają owłosione ciało oraz krzaczaste czułki, dzięki którym odbierają zapachy wydzielane przez komarzyce. Samce komarów potrafią zadowolić się nektarem kwiatowym, jednak komarzyce potrzebują protein zawartych w krwi zwierząt stałocieplnych, by móc złożyć jaja. Tylko komarzyce posiadają aparat gębowy przystosowany do pobierania krwi.

Komar brzęczący składa jaja (ok. 100 szt.) w wodzie stojącej. Może korzystać również z wody znacznie zanieczyszczonej, np. odstojniki ścieków. Z jaj po 24–36 godzinach wylęgają się larwy, które po kilku linieniach (7–10 dni) zamieniają się w poczwarkę. Poczwarka jest ruchliwa, ale nie pobiera pokarmu. Po 2–4 dniach powstaje z niej dorosły owad. Po okresie lęgowym również komarzyce tracą nami zainteresowanie i szukają raczej kwiatów niż świeżej krwi. Na nieszczęście dla nas, okres lęgowy występuje u komarów dość często - średnio co 4 dni. Co ciekawe, jednorazowo komarzyce potrafią wypić ponad 5 mg krwi, czyli dwukrotnie więcej niż same ważą!

Komary czują nasz oddech i strach!

Tym, co sprawia, że komary wybierają nas na swoje ofiary jest przede wszystkim dwutlenek węgla z naszego oddechu, a także kwas mlekowy, którym “pachnie” nasz pot. Receptory komarów są szczególnie wyczulone na te bodźce i to właśnie dzięki nim jesteśmy przez nie lokalizowani.

Naukowcy potwierdzili, że komarzyce znacznie chętniej wybierają na cel swoich ataków osoby, w których oddechu wyczuwany jest etanol. Jedna z teorii mówi, że ma to związek z wyższą temperaturą ciała po wypiciu alkoholu. Stwierdzono też, że krwiożercze komary zdecydowanie wolą kobiety o jasnych włosach niż brunetki. Na razie jednak nikomu nie udało się jednoznacznie wyjaśnić dlaczego tak się dzieje.

To najbardziej zabójcze zwierzęta na Ziemi

Mimo bardzo małych rozmiary (osiągają maksymalnie 6 mm, zaś waga ich ciała to 2,6 mg) komary zaliczane są do najbardziej "zabójczych" stworzeń na Ziemi. Powodem tego są przenoszone przez komary choroby m.in.: malaria, żółta febra, denga, filariozy, zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych (West Nile virus), gorączka doliny Rift. Chroby te są ogromnym problem zwłaszcza w Afryce i krajach tropikalnych. Szacuje się, że rocznie na malarię umiera na świecie około miliona osób.

Krótkie jest życie komara

Komary nie mają łatwego życia - na każdym kroku czyhają na nie zagrożenia i drapieżniki, które traktują je jako swój przysmak. Do największych wrogów komarów zaliczane są ryby oraz ważki, które żywią się ich larwami. W Polsce komarami żywią się też między innymi jaskółki, żaby, a także jeżyki (ten gatunek ptaków w ciągu doby potrafi upolować nawet do 20 000 komarów!).

Nawet jeśli nie dopadnie ich żaden drapieżnik to i tak komary nie pożyją zbyt długo. Średni czas długości życia samca wynosi około 10 dni, samice mogą przeżyć od 6 do 8 tygodni. W stanie zimowej hibernacji zapłodnione samice potrafią przetrwać nawet do około 6 miesięcy. Nie pobierają w tym czasie pokarmu.

Czy zagraża nam komar tygrysi?

Komar tygrysi swoją nazwę zawdzięcza srebrnobiałym paskom na odwłoku. Pochodzi z Azji, jednak bardzo łatwo rozprzestrzenia się na inne kontynenty. Owad przeniósł się poza swój naturalny teren występowania dzięki zużytym oponom samochodowym, które były transportowane z Dalekiego Wschodu do Europy i USA. Ponieważ w zagłębieniach opon zalegała woda, komary miały warunki, aby się rozmnażać. Komar ten stwarza zagrożenie ze względu na liczne choroby, które przenosi.
Media biją na alarm, jednak naukowcy podchodzą do sprawy ze spokojem. Twierdzą, że komar tygrysi nie ma prawa występować, ponieważ u nas jest za chłodno. Ponadto owad ten bardzo kiepsko lata, więc nie jest w stanie się utrzymać w tych rejonach Europy, w których występuje klimat umiarkowany.
Podkreślają też, że jeśli  na danym terenie odnotuje się występowanie komara tygrysiego, to potem znika on z miejsc, w które został zaintrodukowany.

Sposoby na radzenie sobie z komarami

Jednym z podstawowych metod na walkę z komarami jest ich odstraszanie. Odstraszająco na krwiożercze komary działają olejki eteryczne. Wystarczy niewielką ilość wetrzeć w skórę i możemy czuć się bezpiecznie. Nawet popularny olejek waniliowy, który jest używany do wypieku ciast może być skutecznym środkiem przeciwko komarom. Również rozpylenie olejków eterycznych przy użyciu kominków aromaterapeutycznych zniechęci komary. Podobne działanie ma ocet. Możemy nim posmarować odsłonięte części naszego ciała. Komary nie przepadają też za zapachem pewnych roślin. W ogródku, na balkonie czy na parapecie możemy posadzić kocimiętkę, bazylię, pomidory czy popularne pelargonie.

Jeśli jednak zostaliśmy już pokąsani przez tych małych krwiopijców możemy zastosować doraźne środki łagodzące skutki ukłuć komarów - np. żele i kremy, które zmniejszają uczucie swędzenia i łagodzą opuchliznę. Jeśli nie mamy pod ręką żadnych środków doraźnie pomóc może również plasterek cytryny lub cebuli położony w miejscu ukąszenia. 

Nauka przez zabawę!

Organizujemy wyjątkowe zajęcia dla przedszkolaków oraz dzieci w szkole podstawowej. Przeprowadzamy bezpieczne eksperymenty i realizujemy tematy z różnych dziedzin nauki.

Strona główna » biologia » Strona 3

Po okresie zimowych chłodów nadchodzi wreszcie wiosna i wszyscy z radością ją witamy. Jednak najbardziej do wiosny tęskniły rośliny. Nadejście wiosny witają one tysiącami kwiatów, ciesząc nasze oczy i obiecując wspaniałe owoce.

Skąd jednak rośliny wiedzą, że trzeba kwitnąć bo wiosna nadeszła?

W toku ewolucji rośliny opracowały mechanizm kontrolujący czas kwitnienia. Działanie roślinnego "zegara biologicznego" jest skorelowane jest z parametrem, którego wartość w danym dniu z roku na rok się powtarza. Jest to mianowicie długość dnia. Dzisiaj słońce wstało o 5:21, a zajdzie o 18:02. Dzień 28 marca będzie więc trwał 13 godzin i 41 minut. I to się powtarza każdego roku od tysięcy lat!

W naszym klimacie najwięcej roślin zakwita na wiosnę, kiedy dzień jest wystarczająco długi, stąd nazywamy je roślinami dnia długiego. Jest to dla nich korzystne, bo kwitnąc np. w kwietniu czy maju, mają przed sobą długi okres od wiosny do początku jesieni, kiedy klimat sprzyja wegetacji.

W klimacie śródziemnomorskim zima jest łagodna, a lato gorące i suche. Stąd też zima jest dla wielu tamtejszych roślin korzystniejsza niż lato i wiele kwiatów kwitnie jesienią przy krótkim dniu, uciekając przed zabójczym upałem lata. Takie rośliny nazywamy roślinami dnia krótkiego.

Badania pozwoliły stwierdzić, że niektóre rośliny mierzą długość dnia z dokładnością do 20 minut. Co więcej, są też rośliny, które potrafią także określić czy dzień się wydłuża czy skraca! Mogą w ten sposób mogą odróżnić na przykład 8 marca od 3 października. W obydwu tych terminach dzień trwa tak samo długo, tylko w marcu się wydłuża, a w październiku – skraca.

W jaki sposób rośliny mierzą długość dnia?

Po wielu latach badań naukowcom udało się w końcu ustalić, skąd rośliny wiedzą, kiedy kwitnąć. Brakującym elementem układanki okazał się gen kodujący fotoreceptorowe białko FKF1, który steruje zegarem biologicznym.

Białko FT (ang. flowering locus T), które zapoczątkowuje proces kwitnienia, produkowane jest w liściach roślin kwitnących. Proteiny wędrują do merystemu, w którym zachodzą podziały komórek i tam aktywują procesy, pod wpływem których rozwijają się kwiaty. Białko FKF1 jest białkiem fotoreceptorowym, czyli aktywowanym przez światło. Jego synteza zachodzi każdego dnia późnym popołudniem. Jeżeli synteza ma miejsce w okresie krótkich dni, białko nie może być aktywowane, gdyż późnym popołudniem nie ma światła dziennego. W przypadku dłuższych dni fotoreceptor wykorzystuje światło i aktywuje mechanizm kwitnienia, w którym udział bierze białko FT.

Molekularny mechanizm kwitnienia naukowcy rozpracowywali na przykładzie rzodkiewnika pospolitego. Te same procesy regulują jednak także kwitnienie podstawowych roślin uprawnych, takich jak ryż, pszenica czy jęczmień. Dalsze badania pokażą czy jest to mechanizm uniwersalny.

Znając wymagania roślin co do długości dnia, który je skłoni do wydania kwiatów - można doprowadzić je do kwitnienia o każdej porze roku. Wystarczy utrzymywać w specjalnej komorze wegetacyjnej światło przez określony czas symulując dzień o odpowiedniej długości. Dzięki takiemu umiejętnemu sterowaniu długością dnia w czasie uprawy możemy cieszyć się gwiazdą betlejemską przed Bożym Narodzeniem i kolorowymi chryzantemami na początku listopada.

Ciekawe warsztaty dla dzieci

Prowadzimy laboratoryjne zajęcia dla dzieci, umożliwiając samodzielne poznawanie i badanie świata oraz obserwacje eksperymentów. Angażujemy do uczenia się i poznawania otaczającej nas przyrody!

1

Strona główna » biologia » Strona 3

Granice wytrzymałości planety

Wytrzymałość naszej planety jest ograniczona. Granice tej wytrzymałości określa powstały w 2009 roku koncept Planetary Boundaries, na polski tłumaczony jako Ograniczenia Planety. W koncepcie tym zidentyfikowano dziesięć granic środowiskowych w ramach których ludzkość może bezpiecznie egzystować.

Największe zagrożenia dla środowiska w ujęciu koncepcji Ograniczeń Planety / Źródło: Science Vol 347, Issue 6223

Zagrożona bioróżnorodność

Jak widać na zamieszczonej grafice integralność biosfery, a dokładnie bioróżnorodność genetyczna przekroczyła już stan krytyczny. Czym dokładnie jest bioróżnorodność? Różnorodność biologiczna to zróżnicowanie wszystkich żywych organizmów występujących na Ziemi w ekosystemach lądowych, morskich i słodkowodnych oraz w zespołach ekologicznych, których są częścią. Bioróżnorodność ma podstawowe znaczenie dla ewolucji oraz trwałości układów podtrzymujących życie w biosferze.

Dane wskazujące na gwałtowny spadek bioróżnorodności są naprawdę zatrważające. Od 1970 do 2014 roku średni spadek w wielkości populacji kręgowców wyniósł 60%. Wielkość populacji gatunków słodkowodnych spadła o  średnio o 83%. O niemal 80% zmniejszyła się liczebność owadów.

Największa na świecie kolonia pingwinów królewskich w ciągu trzydziestu pięciu lat zmalała o osiemdziesiąt osiem procent. Z mórz i oceanów zniknęło dziewięćdziesiąt siedem procent tuńczyków. Liczba zabawkowych żyrafek Sophie sprzedawanych rocznie we Francji dziewięciokrotnie przewyższa liczbę wszystkich żyraf żyjących jeszcze w Afryce. Naukowcy sądzą, że na każde sześć dzikich stworzeń, które niegdyś pożywiały się, ryły w ziemi i wychowywały młode, dziś przypada jedno. My zajęliśmy ich miejsce. Jeśli przyjrzeć się światu ssaków z perspektywy biomasy, to jej dziewięćdziesiąt sześć procent stanowią ludzie i żywy inwentarz – dzika zwierzyna to tylko cztery procent.

Tymczasem obniżenie populacji lub całkowite wymarcie gatunku ma istotny wpływ na cały ekosystem. To zanik wszystkich jego dotychczasowych interakcji ze środowiskiem – rozprzestrzeniania nasion, drapieżnictwa, zapylania i ogółu funkcji ekologicznych, jakie dany gatunek niegdyś pełnił – co może być katastrofalne w skutkach, nawet jeśli część osobników zdołała przetrwać. Im więcej takich interakcji znika, tym bardziej zaburzony staje się ekosystem.

Szóste wymieranie

Obecny światowy spadek bioróżnorodności potocznie nazywa się szóstym wymieraniem. Po raz szósty w historii świata ogromna liczba gatunków znika w niezwykle szybkim tempie – tyle że tym razem nie z powodu asteroidy czy epoki lodowcowej, a ludzkiej ingerencji. Wymieranie to niemal fizycznie odczuwalna tragedia, jej wymiar jest zrozumiały dla wszystkich: nie ma od niej odwrotu.

Naukowcy zaczęli mówić wręcz o wymieraniu funkcjonalnym (w odróżnieniu od bardziej swojskiego wymierania ilościowego). Zwierzęta i rośliny wymarłe funkcjonalnie nadal istnieją, ale nie występują już na tyle powszechnie, by wpływać na działanie ekosystemu.

Jakie są przyczyny takiego spadku bioróżnorodności? Winić należy przede wszystkim człowieka, który wciąż wydziera przyrodzie wszystko to, czego potrzebuje. A nawet więcej. Przyczyn spadku liczby gatunków i generalnej defaunacji należy także doszukiwać się w zajmujących coraz większe tereny monokulturach rolniczych, fragmentacji ekosystemów i wylesianiu, osuszaniu bagien, introdukcji obcych gatunków, stosowaniu pestycydów czy eutrofizacji wód. A na to wszystko nakładają się skutki zmieniającego się klimatu, które zdecydowanie nie są obojętne dla organizmów żywych.

Nauka przez zabawę

Proponujemy wyjątkowe warsztaty dla dzieci z mobilnym Laboratorium Młodego Badacza! Skutecznie łączymy zabawę z nauką, angażując dzieci do fascynujących eksperymentów.

Strona główna » biologia » Strona 3

Jak działa na nas płacz dziecka? Nasza reakcja na płacz dziecka jest bardzo głęboko zakorzeniona w mechanizmach przystosowawczych. Jest ona automatyczna, a steruje nią kilka hormonów. Oksytocyna - wspomagająca tworzenie się więzi rodzicielskich, dopamina - odpowiedzialna za stan pobudzenia, kortyzol - uznawany za hormon stresu oraz endogenne opioidy, wpływające na poczucie przyjemności.

Najszybciej na płacz reaguje dopamina. Jej stężenie wzrasta gwałtownie, ale też może szybko spaść, jeśli bodziec płaczu przestanie działać. Wolniej wzrasta poziom kortyzolu. Jednak jego stężenie będzie się utrzymywać na wysokim poziomie tak długo, jak długo dziecko będzie płakało. Przewlekłe utrzymywanie się zbyt wysokiego stężenia kortyzolu wpływa negatywnie na relacje rodzinne a także na zdrowie samego rodzica. Przewlekle podwyższony poziom kortyzolu podnosi ryzyko ogromnej liczby chorób, począwszy od schorzeń metabolicznych, a skończywszy na psychicznych.

Po zadziałaniu bodźca płaczu dziecka, poza dopaminą i kortyzolem wzrasta również stężenie oksytocyny. Poziom tego hormonu rośnie relatywnie powoli i utrzymuje się na wysokim poziomie również po ukojeniu płaczu oraz zaspokojeniu potrzeby dziecka. Natomiast czwarta z wymienionych substancji, czyli endogenne opioidy, pojawiają się dopiero po zaprzestaniu płaczu i po nawiązaniu z dzieckiem kontaktu. Oznacza to, że reagowanie na płacz jest dla rodziców korzystne. Po pierwsze, redukuje poziom stresu i nieprzyjemnych doznań. Po drugie, sprzyja zacieśnianiu więzi. Po trzecie, sprawia przyjemność.

Płacz młodych ssaków, niezależnie od gatunku, wykazuje uderzające podobieństwo, zwłaszcza w zakresie częstotliwości wydawanych dźwięków. Badania naukowe wykazały, że przedstawiciele odmiennych gatunków (nieudomowionych przez człowieka) reagują na płacz noworodków innych zwierząt, również ludzkich. Taki wynik oznacza, że płacz wyewoluował u ssaków na bardzo wczesnym etapie, a aktywne reagowanie na niego to nasza najbardziej naturalna reakcja.

Bibliografia:
M.A.Trzeciak (2018) Czy słonie dają klapsy? Fascynujące rodzicielstwo zwierząt. Wyd. Feeria Science