Prawda

Niedziela, 25 lutego 2018 - 09:04

« Poprzedni Następny »


Ten chrząszcz niszczy twoją kawę przy pomocy bakterii


Ed Yong 2015-07-22


Piszę książkę o partnerstwie między zwierzętami i mikrobami. Podczas pisania konsumuję nieprzyzwoite ilości kawy, takie ilości, że dedykacja książki mogłaby brzmieć: „Kawie z podziękowaniem”. Tak więc piszę ten post z mieszanymi uczuciami, bo traktuje on o zwierzęciu, które rujnuje kawę przy pomocy bakterii.

Kornik Hypothenemus hampei jest małym, czarnym chrząszczem, długości zaledwie kilku milimetrów. Samice borują dziury w jagodach kawy i składają jaja w nasionach w środku – w tych częściach, które znamy jako „ziarna kawowe”. Larwy pożerają nasiona, kiedy się wykluwają i niszczą je. W samej Brazylii jego wyczyny powodują około 300 milionów dolarów strat rocznie i rozprzestrzenił się do wszystkich produkujących kawę narodów na całym świecie. Ten maleńki szkodnik jest największym zagrożeniem dla twojego rozkosznego kubka kawy.

Kornik Hypothenemus hampei. Zdjęcie: L. Shyamal (CC BY-SA 3.0)
Kornik Hypothenemus hampei. Zdjęcie: L. Shyamal (CC BY-SA 3.0)

Te chrząszcze są jedynymi zwierzętami, które mogą odżywiać się wyłącznie ziarnami kawy. Inne mogą od czas do czasu przekąsić nasiona lub inne części kawowca, ale nie poświęcają się wyłącznie temu zadaniu. Jest po temu powód: kofeina. Ten stymulant przyciąga wielu z nas do kawy, ale skutecznie odstrasza zwierzęta roślinożerne. Nie tylko ma gorzki smak, ale przy dawkach znajdujących się w nasionach kawy może zatruć i sparaliżować każdego zbłąkanego owada. To znaczy, każdego owada poza kornikiem H. hampei. Jako larwa jest on, praktycznie rzecz biorąc, skąpany w kofeinie, a jednak przeżywa. Nie odstraszają go nawet najbogatsze w kofeinę ziarna.


Javier Ceja-Navarro
 z Lawrence Berkeley National Laboratory odkrył jego sekret: ma w jelitach bakterię, która detoksyfikuje kofeinę.


Kiedy karmił chrząszcze ziarnami kawy i analizował ich odchody, nie mógł znaleźć żadnych śladów kofeiny. Żadnych. Coś w ich jelitach całkowicie zniszczyło potencjalną truciznę. Oczywistym kandydatem wydawała się bakteria, więc Ceja-Navarro podał chrząszczom antybiotyki. Tym razem, kiedy jadły ziarna kawy, ich odchody pełne były kofeiny. A kiedy miały okazję rozmnażać się, zupełnie im to nie wyszło. Większość ich jaj i larw zginęła niemal od razu i żadne nie przetrwało do dorosłości.


Zespół Ceja-Navarro pod kierownictwem Eoina Brodie, odkrył, że bakterie w jelitach kornika H. hampei są różne w różnych krajach, ale pewne gatunki pojawiały się wszędzie. Przynajmniej tuzin z nich może rosnąć na kofeinie i na niczym innym, a jedna - Pseudomonas fulva była w tym szczególnie dobra. Był to jedyny mikrob z genem o nazwie ndmA, który rozpoczyna proces metabolizowania kofeiny.


Kiedy Ceja-Navarro podał P. fulva poddanym kuracji antybiotykowej chrząszczom, przywrócił ich zdolność metabolizowania kofeiny. Niemniej owady nadal nie mogły się rozmnażać, co sugeruje, że inne bakterie także wpływają na ich zdrowie i zdolność wytrzymania trujących posiłków.


Nie jest jasne, czy to odkrycie pomoże farmerom uprawiającym kawowce. Opryskiwanie kawowców antybiotykami byłoby naprawdę okropnym pomysłem, ale może istnieją łagodniejsze sposoby zerwania sojuszu między chrząszczami a ich odtruwającymi mikrobami.


Detoksyfikacja jest tylko częścią sukcesu kornika H. hampei. Jest także trawienie. Jagody kawy to w 60 procentach węglowodany, a ponieważ larwy nie jedzą niczego innego, potrzebny im jest jakiś sposób na rozłożenie tych dużych cząsteczek.


W 2012 r. Ricardo Acuña z Cenicafé, kolumbijskiego centrum badań nad kawą, odkrył sztuczkę tego chrząszcza dzięki zbadaniu genów, które są włączone w jego jelitach. Jeden z nich – HhMAN1 – wyróżniał się z dwóch powodów. Po pierwsze, tworzy białko o nazwie mannanaza, które rozkłada galaktomannan, jeden z głównych węglowodanów w owocach kawy. Po drugie, nie spodziewamy się mannanazy u owadów.


Acuña odkrył, że wersja HhMAN1 u chrząszczy jest najbliżej spokrewniona z genami z bakterii. Upewnił się, że nie zsekwencjonował jakiegoś zanieczyszczającego próbkę mikroba i rzeczywiście, nie zrobił tego: HhMAN1 był otoczony przez inne geny typowe dla owadów i było jasne, że jest bona fide częścią genomu chrząszcza.


Tak więc, w pewnym momencie swojej historii, te chrząszcze ukradły gen bakterii, być może tym samym, które żyją w ich jelitach. Ten gen jest teraz permanentną częścią ich genomu i pozwala im na trawienie węglowodanów, które znajdują się w owocach kawy.


Bakterie pomogły więc kornikowi H. hampei na dwa sposoby – przez podarowanie kiedyś w odległej przeszłości genu na trawienie i przez użyczanie swojej mocy odtruwania obecnie. Wzmocniony siłą mikrobów ten chrząszcz stał się szkodnikiem na skalę światową i, hm,  królewskim problemem dla naszego espresso.


Źródło: 
Ceja-Navarro, Vega, Karaoz, Hao, Jenkins, Lim, Kosina, Infante, Northern & Brodie. 2015. Gut microbiota mediate caffeine detoxification in the primary insect pest of coffee. Nature Communicationshttp://dx.doi.org/10.1038/ncomms8618


This beetle is ruining your coffee with the help of bacteria

Not Exactly Rocket Science, 14 lipca 2015

Tłumaczenie: Małgorzata Koraszewska



Ed Yong 


Mieszka w Londynie i pracuje w Cancer Research UK. Jego blog „Not Exactly Rocket Science” jest próbą zainteresowania nauką szerszej rzeszy czytelników poprzez unikanie żargonu i przystępną prezentację.
Strona www autora


Skomentuj     Wyślij artykuł do znajomego:     Wydrukuj






Nauka

Znalezionych 739 artykuły.

Tytuł   Autor   Opublikowany

Serce na wierzchu   Łopatniuk   2018-02-24
Skąd się wzięły pająki?   Coyne   2018-02-23
Czy kometa zabiła mamuty   Novella   2018-02-22
Zagadka: co zapyla muchołówkę?   Coyne   2018-02-20
“Partenogenetyczny” rak rozmnaża się bez seksu: czy to jest nowy gatunek?   Coyne   2018-02-17
Naturopatyczna propaganda głosi normalne porady dotyczące stylu życia jako własne i dodaje szamaństwo     2018-02-14
Bezwstydne organiczne sianie strachu   Novella   2018-02-12
Fałszywe nadzieje i niewidzialni wrogowie   Anomaly   2018-02-09
Pierwszy exodus Homo sapiens z Afryki?   Coyne   2018-02-06
Niebezpieczeństwa kultury celebrytów   Novella   2018-02-05
Małe kroki, czyli białko, które nie jest młotem na raka (ale i tak się przydaje)   Łopatniuk   2018-02-03
Opera mydlana: Z życia łysek amerykańskich – część VI   Lyon   2018-02-02
List otwarty do Charlotte Allen   Coyne   2018-01-31
Naiwna promocja “integrowania” znachorstwa do medycyny     2018-01-29
Kolejne zachwalanie “całkowicie innego” wyjaśnienia ewolucji   Coyne   2018-01-26
Bekon bez azotynów   Novella   2018-01-25
Specjacja przez hybrydyzację u amazońskich gorzyków?   Coyne   2018-01-23
Dowody, że ptaki drapieżne szerzą pożary leśne, by wypłoszyć zdobycz   Coyne   2018-01-20
Tajemnicze cykle epok lodowych   Ridley   2018-01-19
Pochodzenie ludzkiej muzyki? Samiec kakadu palmowej używa patyka do rytmicznego uderzania w wydrążone drzewa   Coyne   2018-01-18
Powrót “tradycyjnej” astrologii   Novella   2018-01-17
Nowe badanie o tym, jak ewoluują ludzie   Coyne   2018-01-16
Krąg mimikry müllerowskiej   Coyne   2018-01-12
Sztuczna inteligencja będzie symbiozą, nie zaś zastąpieniem   Ridley   2018-01-11
Czy nauka zabija duszę?   S. Pinker   2018-01-09
Dlaczego nie będzie doboru na inteligentne niemowlęta   Ridley   2018-01-05
Powrót łysenkoizmu w Putinowskiej Rosji   Novella   2018-01-03
Pozory mylą, czyli niespodzianki nie zawsze przykre   Łopatniuk   2017-12-30
Obniżenie poprzeczki dla tradycyjnej medycyny chińskiej dla ideologii i zysku     2017-12-29
Multikulturaliści unicestwiają zachodnią cywilizację   Salzman   2017-12-28
Nie znasz przeszłości, nie znasz przyszłości   Mayer   2017-12-27
Alternatywna medycyna zabija   Novella   2017-12-26
Na wpół syntetyczne życie z powiększonym kodem genetycznym   Novella   2017-12-23
Ziemniaki GMO zmniejszą użycie pestycydów i dostarczą więcej gotówki farmerom w Ugandzie   Ongu   2017-12-22
Słusznie o plastiku i PCB, błędnie o zakwaszeniu   Ridley   2017-12-21
Chwytówka modliszkowata ma chodzącą poczwarkę, która wspina się na drzewa przed przekształceniem   Coyne   2017-12-19
Pseudonauka Masaru Emoto   Novella   2017-12-18
Fantastyczne oko przegrzebka pokazane w nowej pracy   Coyne   2017-12-16
Czy ptaki wyewoluowały większe dzioby, by zjadać duże, inwazyjne ślimaki?   Coyne   2017-12-13
Biotechnologia jest pilnie potrzebna w Afryce – dla gospodarki i środowiska   Ridley   2017-12-08
Okrutne zabawy wielorybów   Lyon   2017-12-07
Specjacja zięb z Galápagos przez hybrydyzację   Coyne   2017-12-04
Zrób sobie test ciążowy, Krzysiu   Łopatniuk   2017-12-02
Szopy pracze są inteligentne, ale bywają kłopotliwe   Novella   2017-11-30
Popieranie wiatrowej i słonecznej energii kosztem środowiska   Ridley   2017-11-28
Tradycyjni uzdrawiacze, szczyt o szarlatanerii i “medyczny apartheid” w Południowej Afryce   Igwe   2017-11-25
Prawo Amary   Ridley   2017-11-24
Ewolucja przyłapana na gorącym uczynku   Novella   2017-11-22
Dziwaczny skrzydłoszpon rogaty   Coyne   2017-11-18
Południowoafrykańska saga: kampania dezinformacji grup anty-GMO przeciwko nowej, odpornej na choroby odmianie kukurydzy   Ongu   2017-11-17
Niecne chochliki naszej pamięci   Novella   2017-11-16
BBC znowu błędnie przedstawia ewolucję, opisując nowe odkrycie wczesnych ssaków wyższych   Coyne   2017-11-14
Teraz nawet akceptujących zmianę klimatu nazywa się “negacjonistami   Lomborg   2017-11-13
Nowy gatunek orangutana? Wątpię.   Coyne   2017-11-10
Antynauka czystego jedzenia   Novella   2017-11-08
Wiecej niemądrych twierdzeń, że epigenetyka całkowicie zrewiduje nasz pogląd na ewolucję   Coyne   2017-11-06
Skandal z glifosatem   Ridley   2017-11-04
Ugandyjski dziennikarz: jak informować o biotechnologii, kiedy jej krytycy rozsiewają dezinformację?   Christopher Bendana   2017-11-03
Myślenie spiskowe i rozpoznawanie wzorów   Novella   2017-11-02
Czy wierzysz w duchy?   Łopatniuk   2017-10-28
Dlaczego nie ma pokoju na Bliskim Wschodzie   Salzman   2017-10-25
Jeremy, samotny, lewoskrętny ślimak wreszcie kojarzy się – a potem umiera   Coyne   2017-10-24
Naturopaci: potrafią uczynić nawet sól z Epsom potencjalnym zabójcą     2017-10-23
Niemal pięciokilogramowa żaba żyła na prastarym Madagaskarze   Coyne   2017-10-19
Uroczy wykres, który opowiada naszą historię   Cobb   2017-10-17
Genetycznie modyfikowana pszenica dla wrażliwych na gluten   Novella   2017-10-16
Czy Oświecenie przygasa?   Ridley   2017-10-13
Zdumiewająca, mordująca ptaki modliszka   Coyne   2017-10-13
Indie otwierają laboratorium homeopatyczne   Novella   2017-10-11
Roboty będą uprawiać ziemię   Ridley   2017-10-09
Przełyk Barretta, czyli bez paniki, ale…   Łopatniuk   2017-10-07
“Daily Beast” wypacza epigenetykę oszukańczymi twierdzeniami, że dzieci mogą “odziedziczyć wspomnienia Holocaustu”   Coyne   2017-10-05
Wszystkiego najlepszego w dniu 60. urodzin, centralny dogmacie!   Cobb   2017-10-04
Huragany zdarzają się   Ridley   2017-10-02
Niekochany lewoskrętny ślimak szuka partnera   Coyne   2017-09-28
Niesłuszny atak na młodą badaczkę   Novella   2017-09-27
Jak anty-GMO aktywiści blokują humanitarną biofortyfikację w Afryce i Azji   Ongu   2017-09-26
Sobotnia lekcja genetyki: ciołek matowy gynandromorf   Coyne   2017-09-23
Czy Uganda potrzebuje GMO? Naukowcy spoglądają na edytowanie genów, by przyspieszyć innowacje   Ongu   2017-09-20
Strach przed GMO i Dunning-Kruger   Novella   2017-09-18
o skomplikowane, czyli co zabija chorych na raka płuc   Łopatniuk   2017-09-16
Nowe pająki pawie   Coyne   2017-09-12
Obserwowanie wielorybów w Monterey Bay   Lyon   2017-09-11
Bakteryjne ogniwa słoneczne   Novella   2017-09-09
A.N. Wilson znowu kopie Darwina, tym razem w “Times”   Coyne   2017-09-07
Medycyna alternatywna zabija   Novella   2017-09-06
Wiecej o biologii i rasie   Mayer   2017-09-05
O rzeczywistości rasy i odrazie do rasizmu    i Brian Boutwell   2017-09-04
Panie doktorze, to nie rak   Łopatniuk   2017-09-02
Odporne na szkodniki rośliny uprawne GM oferują nadzieję Afryce, która walczy z larwami ciem   Ongu   2017-09-01
Opera mydlana, czyli więcej o łyskach   Lyon   2017-08-31
Ujawnienie kosztów opóźnienia GMO w Ugandzie   Ongu   2017-08-30
Symboliczny sceptycyzm w sprawie egzorcyzmów   Novella   2017-08-29
Pasożytnictwo lęgowe, łyski amerykańskie   Lyon   2017-08-24
Lektyny – nowy straszak żywieniowy   Novella   2017-08-22
Zabobonne pojęcia u sedna przekonań antyszczepionkowych     2017-08-21
Choroba bananów, GMO i ewolucja produkcji żywności   Ongu   2017-08-19
Przetwarzanie informacji przez mózg -porcjowanie   Novella   2017-08-16
Pomachaj do pańci ogonkiem   Łopatniuk   2017-08-12
Zrobić więcej za mniej dla Haiti   Lomborg   2017-08-11

« Poprzednia strona  Następna strona »
Polecane
artykuły

Alternatywna medycyna zabija



Kobiety ofiarami



Prometeusz



modyfikowana pszenica



Arabowie



Roboty będą uprawiać ziemię



Sumienie, czyli moralność bez smyczy



Skomplikowana ewolucja



Argument neuroróżnorodności



Nowe badanie pamięci długotrwałej



Ściganie bluźnierstwa



Ryby jaskiniowe



Autyzm



Od niepamiętnych czasów



Tunezyjczycy przeciw złemu prawu



Drugie prawo termodynamiki



Pochwała ignorancj



Mistyfikacja Sokala



Intronizacja Chrystusa



Obama chrzescijanie



Szelest liści



Czego wam nie pokazują?



Rozdzielenie religii i państwa



Trwa ewolucyjne upokorzenie archeopteryksa



Trucizna, kamuflaż i tęcza ewolucji



Religia zdrowego rozsądku



Kto się boi czarnego luda?



Land of the pure



świecące ryby



Lewica klania sie



Nis zgubic



Religia pieklo



Nienawisc


Listy z naszego sadu
Redaktor naczelny:   Hili
Webmaster:   Andrzej Koraszewski
Współpracownicy:   Jacek, , Malgorzata, Andrzej, Marcin, Henryk