Prawda

Środa, 24 maja 2017 - 09:46

« Poprzedni Następny »


Youtube

Najnowsze filmy
Najczęściej oglądane
youtube - ikona

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 593 artykuły.

Tytuł   Autor   Opublikowany

Nowa mistyfikacja akademicka: sfingowany artykuł o “penisie konceptualnym” opublikowało “wysokiej jakości, recenzowane przez specjalistów” pismo nauk społecznych   Coyne   2017-05-22
Badanie zaszczepionych i nieszczepionych   Novella   2017-05-20
Nie rzuciło mi się w oczy   Łopatniuk   2017-05-18
Biolog ewolucyjny błądzi pisząc o doborze płciowym na łamach “New York Times”   Coyne   2017-05-17
Wielka Brytania powinna przyjąć Zasadę Innowacyjności   Ridley   2017-05-15
Nowa książka o CRISPR, edytowaniu genów i ich etycznych implikacjach   Coyne   2017-05-13
Szarlatan handlujący fałszywą nadzieją     2017-05-12
Czy kiedykolwiek lepiej jest nie wiedzieć?   i Jonny Anomaly   2017-05-10
Czy przestaniemy być mięsożerni?   Ridley   2017-05-09
Nietoperze używają sonaru, by zlokalizować kwiaty kaktusa   Coyne   2017-05-06
Brazylia liczy na technologię izraelską, by rozwiązać śmierdzący problem   Leichman   2017-05-04
Komisja Europejska ukrywa naukę o pszczołach   Ridley   2017-05-03
Dlaczego ryby jaskiniowe ewoluują tak, by oślepnąć?   Coyne   2017-05-02
Artykuł w “Nature” sugeruje, że ludzie żyli w Ameryce Północnej 130 tysięcy lat temu   Mayer   2017-04-29
Rzekł antyszczepionkowiec: Szczepionki powodują autyzm u psów!     2017-04-28
Nowe badanie pamięci długotrwałej   Novella   2017-04-26
Kapryśne mody żywnościowe ukrywają prawdziwy problem żywieniowy   Ridley   2017-04-24
Jakie ładne pakieciki, czyli kto mieszka w żołądku   Łopatniuk   2017-04-22
Epigenetyka stała się niebezpiecznie modna   JC Barnes   2017-04-20
Definiowanie gatunku: nowe, ale problematyczne, pojęcie gatunku   Coyne   2017-04-17
Jak “ludzkie pszczoły”, biotechnolodzy i Gates Foundation ratują afrykański maniok   Ongu   2017-04-15
Opowieść o dwóch krzywych dzwonowych   Ben Winegard   2017-04-12
Skąd bóbr? To są szczuroskoczki, a nie wiewiórki!   Coyne   2017-04-11
Dwie matki jednego albatrosa   Zimmer   2017-04-07
Kiedy ideologia przebija biologię   Coyne   2017-04-04
Możliwe życie znalezione w osadach liczących między 3,8 a 4,3 miliardów lat   Coyne   2017-03-28
Nanocząstki: nowy, jedyny, prawdziwy powód wszystkich chorób?     2017-03-24
Od egzekucji do średniowiecznych tortur: "irański Mandela", Ajatollah Boroujerdi   Rafizadeh   2017-03-23
Dlaczego pandy wielkie mają takie ubarwienie? Odpowiedź: to skomplikowane   Coyne   2017-03-22
Stagnacja socjologii i jej przyczyny   Boutwell   2017-03-21
Przez szyjkę do serca   Łopatniuk   2017-03-18
Możliwości, jakie otwiera edytowanie genów   Ridley   2017-03-17
Michio Kaku całkowicie myli ewolucję człowieka w programie The Big Think   Coyne   2017-03-15
Kolejne przypomnienie, nie ma epidemii autyzmu     2017-03-13
Zbrodnia to niesłychana, ryba zabija pana   Łopatniuk   2017-03-11
Społeczne obyczaje pasówek na kampusie   Lyon   2017-03-08
Pomysłowa nowa hipoteza o mimikrze owadów   Coyne   2017-03-07
Palestyńczycy: Dlaczego "regionalny proces pokojowy" poniesie porażkę   Toameh   2017-03-05
Skandal za kulisami zakazu neonikotynoidów   Ridley   2017-03-04
Okropne informowanie o nauce w “Guardianie”: mamut włochaty” na progu wskrzeszenia? Watpię, a Matthew prostuje błędy   Coyne   2017-03-03
Który naukowiec uratował najwięcej istnień ludzkich?   Coyne   2017-03-01
Pozostaje długa droga na górę Darwina   Zimmer   2017-02-25
Gekon obdziera się ze skóry, by uniknąć drapieżników   Coyne   2017-02-24
Tylko się nie zakrztuś   Łopatniuk   2017-02-18
Czy płeć jest jak gender konstruktem społecznym? Nie.   Coyne   2017-02-17
Czy będzie genetycznie modyfikowana pszenica?   Novella   2017-02-15
Przodek wtóroustych? Nowy raport.   Coyne   2017-02-14
Mimikra müllerowska u Hymenoptera   Coyne   2017-02-11
Czy wirusy pomogły uczynić z nas ludzi?   Zimmer   2017-02-10
Nowy rząd owadów znaleziony w bursztynie z kredy   Coyne   2017-02-08
Alfred Sturtevant: bohater genetyki   Coyne   2017-02-06
Mój ptaszyńcu, czyli rzecz o kurzym wampirze   Łopatniuk   2017-02-04
Sceptyczne pytania, które każdy powinien zadawać   Novella   2017-02-02
Tajemnica pasków zebry rozwiązana – a przynajmniej tak mówią naukowcy   Coyne   2017-01-31
Nasze cętkowane mózgi   Zimmer   2017-01-30
Historia porostów i człowieka, który ją skorygował   Coyne   2017-01-26
Krzykliwa reklama kukrumy a rzeczywistość   Novella   2017-01-25
Niezwykłe pasikoniki naśladujące liście, u których samce i samice są różnych kolorów   Coyne   2017-01-24
Ile komórek ma twoje ciało?   Zimmer   2017-01-20
Selektywne używanie narzędzi wśród mrówek   Coyne   2017-01-17
Genetyczna księga zmarłych   Dawkins   2017-01-14
Mistyfikacja Sokala: dwadzieścia lat później   Coyne   2017-01-13
Pochwała ignorancji, czyli wiem, że nie wiem   Cullen   2017-01-11
Drugie prawo termodynamiki   Pinker   2017-01-10
Adam i Ewa: dwoje, czy więcej niż dwoje przodków?   Coyne   2017-01-07
Ulepszanie fotosyntezy i wzrost plonów   Novella   2017-01-04
Co robi mózg, kiedy widzisz nie to, co chcesz?   Koraszewski   2017-01-03
Badania z poślizgiem   Łopatniuk   2016-12-31
Wesołych Świąt od Oswalda Avery’ego – ale co byłoby, gdyby zmarł wcześniej?   Cobb   2016-12-30
Ideologiczna opozycja wobec prawdy biologicznej   Coyne   2016-12-28
Znakomici biolodzy brytyjscy   Ridley   2016-12-26
Podwójny przekręt natury   Zimmer   2016-12-22
Opierzony ogon dinozaura w bursztynie!   Coyne   2016-12-19
Bajka o kaczkach karolinkach   Coyne   2016-12-16
Rak kominiarzy i przędzalników, czyli Percival Pott w krainie epidemiologii   Łopatniuk   2016-12-10
Ewolucja w kolorze: od krępaka nabrzozaka do patyczaka   Zimmer   2016-12-09
Bakłażan Bt – fałszywa narracja przeciwko GMO   Novella   2016-12-05
Wielka debata o mistrzach manipulacji   Zimmer   2016-12-02
Lubię moje trupy jak moje precelki. Solone.   Meyers Emery   2016-11-29
Złożoność i artefakty poznawcze   David Krakauer   2016-11-26
Homo floresiensis, hominin “hobbit”, w Internecie   Coyne   2016-11-25
Czy mężczyźni są bardziej kreatywni niż kobiety?   Kim   2016-11-24
A genomy ciągle kurczą się…   Zimmer   2016-11-22
Dlaczego rośnie liczba wilków, maleje lwów, a tygrysy trzymają się na tym samym poziomie?   Ridley   2016-11-18
O co nie należy pytać na przyjęciu: „Czy Żydzi są bardziej kreatywni niż Azjaci?”   Kim   2016-11-17
John van Wyhe obala mity o Darwinie   Coyne   2016-11-09
Ewolucja eksperymentalna i fałszywa pociecha “To nadal bakterie”   Zimmer   2016-11-08
Szelest opadających liści, czyli ze śmiercią nam do twarzy   Łopatniuk   2016-11-05
Globalne zazielenienie kontra globalne ocieplenie   Ridley   2016-11-03
Te ptaki latają niemal przez rok bez lądowania   Yong   2016-11-02
Google świętuje Antoniego van Leeuwenhoeka   Cobb   2016-10-31
Specjacja hybryd może być rzadka   Coyne   2016-10-29
Kaszalot spermacetowy przynosi nowy język do nowych okolic   Yong   2016-10-25
Dobór naturalny w naszym gatunku na przestrzeni ostatnich dwóch tysiącleci   Coyne   2016-10-22
Niezmiernie interesująca kość   Zimmer   2016-10-21
Zagadkowe jajo pingwina grzebieniastego   Yong   2016-10-19
Ewolucyjny poziom ludzkiej przemocy   Coyne   2016-10-14
Jak samce pająków wdów unikają zjedzenia podczas seksu   Yong   2016-10-13
Ślepa salamandra z Teksasu ma nerw wzrokowy, ale nie ma prawdziwych oczu   Coyne   2016-10-11
To trzeba mieć pecha, czyli dwa w jednym (nie tylko) jajowodzie   Łopatniuk   2016-10-08

« Poprzednia strona  Następna strona »
Polecane
artykuły

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



Niedożywienie w Ugandzie



Ewolucja nieunikniona



Starty z powierzchni



Niewolnictwo seksualne



Miłość teoretycznie przyzwoitych



Psy nie idą do Nieba



Problem zielonych strachów



Antysemiccy Żydzi



Nowy gatunek homininów na czołówkach gazet.



Moc Chrystusa zmusza cię


Technika, konsumeryzm i papież


W obronie pesymizmu