CP v2

Tag: Nature Communications

  • Giliavandenių kasybos zonoje rado 11 742 virusus: net 99 proc. jų mokslui buvo nežinomi

    Giliavandenių kasybos zonoje rado 11 742 virusus: net 99 proc. jų mokslui buvo nežinomi

    Ramiojo vandenyno dugne esanti Klariono ir Klipertono lūžio zona tapo ne tik giliavandenės kasybos taikiniu, bet ir vieta, kur mokslininkai aptiko stulbinamą biologinę įvairovę. Naujas tyrimas rodo, kad čia slypi milžiniška virusų įvairovė, kurios didžioji dalis iki šiol nebuvo aprašyta.

    Mokslininkai, tyrę šios teritorijos vadinamąjį viromą, nustatė 11 742 skirtingus virusus, o apie 99 proc. jų, remiantis genetiniais palyginimais, anksčiau nebuvo dokumentuoti. Tyrime daugiausia dėmesio skirta tam, kad prieš galimus pramoninius darbus būtų nustatytas pradinis ekologinis fonas, vėliau leidžiantis vertinti poveikį aplinkai.

    Kodėl ši zona traukia kasybą?

    Klariono ir Klipertono zonoje yra didžiausia pasaulyje polimetalinių konkrecijų sankaupa. Šios dugno „gumulų“ sankaupos vertinamos dėl metalų, reikalingų elektronikai ir energetikos technologijoms, todėl teritorija jau kurį laiką yra intensyvių geologinių ir aplinkos tyrimų epicentre.

    Tarptautinė jūrų dugno institucija yra suteikusi dešimtis žvalgybos sutarčių giliavandenei kasybai, o reikšminga jų dalis tenka būtent šiam Ramiojo vandenyno regionui. Dėl to vis dažniau keliami klausimai, ar technologinis ir ekonominis interesas neaplenks pareigos apsaugoti dar menkai pažįstamas ekosistemas.

    Kuo svarbios konkrecijos ekosistemoms?

    Polimetalinės konkrecijos giliavandenėse lygumose atlieka ne tik mineralinio ištekliaus, bet ir buveinės pagrindo vaidmenį. Ten, kur dugną dažnai sudaro smulkus dumblas, kieti paviršiai tampa atrama įvairiems organizmams ir mikrobinėms bendrijoms, todėl bet koks fizinis trikdymas gali pakeisti visą vietos gyvenimo struktūrą.

    Konkrecijos formuojasi itin lėtai, kai metalai sluoksniuojasi aplink mažą branduolį, pavyzdžiui, kriauklelės ar uolienos fragmentą. Tai reiškia, kad sunaikinti plotai natūraliai neatsikurs žmogui suvokiamu laikotarpiu, o pokyčiai gali išlikti labai ilgai.

    Ką virusai gali reikšti giliavandenių procesams?

    Tyrėjai analizavo 2023 ir 2024 metais paimtus dugno nuogulų gręžinius, iš kurių išskyrė DNR ir RNR bei atliko genetinį sekoskaitos tyrimą. Gautus duomenis jie lygino su kitų giliavandenių vietovių mėginiais ir vertino, kuo ši virusų bendrija išsiskiria.

    Rezultatai leidžia manyti, kad daugelis aptiktų virusų yra prisitaikę užkrėsti bakterijas ir archėjas, kurios dalyvauja anglies, azoto, fosforo, sieros apykaitoje ir susijusiuose metalų cikluose. Tokie mikroorganizmai formuoja biogeocheminius procesus, todėl virusai, veikdami šeimininkų medžiagų apykaitą, gali netiesiogiai keisti ir visos ekosistemos funkcijas.

    „Užkrėsdami svarbiausius funkcinius mikrobus ir turėdami papildomų medžiagų apykaitos genų, virusai gali moduliuoti šeimininko metabolizmą ir išgyvenimą infekcijos metu“, – teigiama tyrime.

    Mokslininkai taip pat kelia prielaidą, kad dalis virusų genetinių savybių gali būti susijusi su prisitaikymu prie metalų sukeliamo streso. Vis dėlto pabrėžiama, kad giliavandenių virusų vaidmuo dar menkai išaiškintas, o daug atsakymų priklausys nuo papildomų tyrimų.

    Didžiausia rizika siejama su fiziniu dugno trikdymu: kasyba gali sukelti nuosėdų sujudinimą, jų pernešimą ir persėdimą, o eksperimentai yra parodę, kad tokio pobūdžio poveikis gali išlikti dešimtmečius. Autoriai akcentuoja, kad prieš priimant sprendimus dėl pramoninių darbų būtina gilinti žinias apie virusų, jų šeimininkų ir giliavandenių ekosistemų sąsajas.

  • Kinijoje rastas plunksnuotas raptorius perrašo istoriją: skrydis galėjo atsirasti ne vieną kartą

    Kinijoje rastas plunksnuotas raptorius perrašo istoriją: skrydis galėjo atsirasti ne vieną kartą

    Šiaurės rytų Kinijoje aptiktas neįprastai gerai išsilaikęs plunksnuotas plėšrus dinozauras verčia iš naujo vertinti, kaip Paraves grupėje galėjo atsirasti skrydis. Tyrėjai teigia, kad radinys rodo sudėtingesnę evoliucijos schemą, nei ilgą laiką manyta.

    Naujajai rūšiai suteiktas pavadinimas Norellraptor barsboldi, o ji priskiriama mikroraptoriams, tai yra mažiems, plunksnuotiems teropodams, turėjusiems su skrydžiu siejamų kūno bruožų. Paraves grupei priklauso ir šiuolaikiniai paukščiai, todėl tokie radiniai laikomi ypač svarbiais aiškinantis jų kilmę.

    Aprašytas individas buvo apie 57 centimetrų ilgio, o iš kaulų sandaros sprendžiama, kad mirties metu dar galėjo būti ne visiškai suaugęs. Nors plunksnos išliko prasčiau nei kaulai, matyti, kad priekinės galūnės ir uodega turėjo su skrydžiu susijusią plunksnų dangą, o dalį kūno dengė paprastesnės plunksnos.

    Detali kaulų analizė ir vieta evoliuciniame medyje paskatino mokslininkus svarstyti, kad mikroraptorių ir paukščių gebėjimas skristi nebūtinai kilo iš to paties bendro protėvio. Tokiu atveju skrydis Paraves grupėje galėjo atsirasti mažiausiai du kartus, nepriklausomai.

    Vienas iš argumentų siejamas su galūnių augimo ypatumais: tyrėjai atkreipė dėmesį, kad šio dinozauro dilbio, tai yra sparno dalies, vystymasis galėjo sustoti gana anksti. Tai priešinga tendencija, kuri būdinga šiuolaikiniams skraidantiems paukščiams, kur sparnų struktūros vystosi ilgiau ir nuosekliau.

    „Dviem linijoms būdingų skrydžiui svarbių naujovių seka nuosekliai skiriasi“, – teigiama mokslininkų publikacijoje.

    Toks skirtumas dera su konvergentinės evoliucijos idėja, kai panašūs prisitaikymai atsiranda skirtingose giminystės linijose dėl panašių atrankos veiksnių, bet ne dėl tiesioginio paveldėjimo. Dinozaurų ir ankstyvųjų paukščių atveju tai reikštų, kad į orą galėjo vesti daugiau nei vienas evoliucinis kelias.

    Vis dėlto paleontologai pabrėžia, kad vieno radinio neužtenka galutinėms išvadoms apie visos grupės istoriją. Norint įtvirtinti hipotezę apie nepriklausomą skrydžio kilmę, reikės daugiau palyginamųjų fosilijų, tikslesnių filogenetinių modelių ir papildomų audinių mikroskopijos duomenų.

    Tyrimas publikuotas žurnale „Nature Communications“, o autoriai pažymi, kad mikroraptoriai jau seniai laikomi vienu svarbiausių modelių, bandant suprasti paukščių skrydžio ištakas. Naujas aprašymas rodo, kad diskusija dėl to, kaip tiksliai susiformavo sparnai ir skrydžio aparatas, artimiausiais metais tik intensyvės.

  • Mokslininkai įspėja: Afrika skyla greičiau nei manyta – taip gimsta naujas vandenynas

    Mokslininkai įspėja: Afrika skyla greičiau nei manyta – taip gimsta naujas vandenynas

    Afrika pamažu skyla į dvi dalis

    Rytų Afrikos riftų sistema – vienas ryškiausių pasaulyje pavyzdžių, kaip žemynas ima skilti, o tolimoje ateityje toje vietoje gali susiformuoti naujas vandenynas. Naujausi tyrimai rodo, kad kai kuriose zonose šis procesas pažengęs labiau, nei manyta anksčiau.

    Geologiniu masteliu pokyčiai vyksta greitai, nors žmonėms jie atrodo beveik nepastebimi. Mokslininkai pabrėžia, kad kalbama vis tiek apie milijonus metų, tačiau tektonikos požiūriu tai laikoma palyginti trumpu laikotarpiu.

    Turkanos riftas pasiekė kritinę stadiją

    Tyrėjai daugiausia dėmesio skyrė Turkanos riftui, kuris driekiasi per Keniją ir Etiopiją. Analizuojant ankstesnių seismologinių matavimų duomenis apskaičiuota, kad rifo centre Žemės pluta kai kur suplonėjusi iki maždaug 13 kilometrų.

    Palyginimui, rifo pakraščiuose plutos storis gali viršyti 35 kilometrus. Kai pluta riftų zonoje suplonėja iki maždaug 15 kilometrų ar mažiau, prasideda vadinamoji kaklelio formavimosi stadija, kuri rodo, kad skilimas tampa praktiškai nebeišvengiamas.

    „Nustatėme, kad šiame regione riftų raida pažengusi labiau, o pluta plonesnė, nei buvo pripažįstama iki šiol“, – sakė Kolumbijos universiteto geologas Christianas Rowanas.

    Kaip gimsta naujas vandenynas

    Tektoninė logika paprasta: ten, kur plokštės susiduria, kyla kalnai, o ten, kur jos tolsta viena nuo kitos, ilgainiui gimsta vandenynai. Afrika šiuo metu skeldėja į dvi pagrindines dalis: vakaruose dominuojančią Nubijos plokštę ir rytuose esančią Somalio plokštę.

    Jei pluta ir toliau plonės, riftas pereis į kitą etapą, kai iš gelmių kylanti magma ims formuoti naują dugną. Vėliau, atsivėrus pakankamai giliai ir plačiai įdubai, vanduo iš Indijos vandenyno gali pradėti veržtis į naujai susiformavusį baseiną.

    Panašūs procesai jau stebimi Afaro įduboje šiaurės rytų Afrikoje, netoli Raudonosios jūros. Ši teritorija dažnai minima kaip vieta, kur kontinentinis skilimas pereina į vandenyninės plutos formavimosi stadiją.

    Ryšys su žmonijos ištakomis

    Turkanos regionas garsėja itin turtingais ankstyvųjų homininų fosilijų radiniais, todėl jo geologinė raida domina ne tik tektonikos, bet ir paleoantropologijos tyrėjus. Mokslininkai kelia versiją, kad išskirtinis fosilijų gausumas gali būti susijęs ne vien su tuo, jog vietovė buvo ypatingai svarbi žmogaus evoliucijai, bet ir su palankiomis išlikimo sąlygomis.

    Skaičiuojama, kad Turkanos riftas į dabartinę plutos plonėjimo stadiją galėjo pereiti maždaug prieš 4 milijonus metų po ilgesnio vulkaninio aktyvumo laikotarpio. Toks laikas sutampa su kai kuriais ankstyviausiais homininų radiniais regione ir leidžia manyti, kad tektoniniai pokyčiai galėjo paskatinti intensyvesnį nuosėdų kaupimąsi.

    Spartesnė sedimentacija didina tikimybę, kad gyvūnų ir augalų liekanos bus greitai užklojamos ir geriau išsilaikys. Dėl to Turkanos riftas šiandien laikomas viena svarbiausių vietų, leidžiančių atkurti ilgą Rytų Afrikos ekosistemų ir ankstyvųjų žmonių giminaičių istoriją.

    Tyrimas publikuotas žurnale Nature Communications, o autoriai pabrėžia, kad ateities darbai turėtų tiksliau įvertinti, kaip tektonikos kaita veikė nuosėdų kaupimąsi ir fosilijų išlikimą skirtingais laikotarpiais.

  • Mokslininkų atradimas nustebino: čihuahua genuose aptiko kojotų pėdsakų – ką tai reiškia?

    Mokslininkų atradimas nustebino: čihuahua genuose aptiko kojotų pėdsakų – ką tai reiškia?

    Nauja genetikos analizė parodė, kad čihuahua veislės šunys savo genome turi segmentų, artimų laukiniams kojotams. Tyrėjai pabrėžia, kad tai nereiškia, jog čihuahua yra laukinis gyvūnas, tačiau rodo sudėtingesnę Šiaurės Amerikos šunų kilmę, nei manyta anksčiau.

    Darbas publikuotas mokslo žurnale „Nature Communications“, o analizėje buvo taikomi vietinės kilmės nustatymo metodai, leidžiantys įvertinti, iš kurių protėvių atėjo konkrečios DNR dalys. Tokie metodai vis plačiau naudojami tiek laukinių, tiek naminių gyvūnų evoliucinei istorijai atsekti.

    Kaip aptinkami protėvių pėdsakai?

    Mokslininkai tyrime naudojo programinę įrangą „Gnomix“ ir „Gnofix“, kuri gali lyginti daugelio gyvūnų genomus ir nustatyti, kurioms populiacijoms ar rūšims artimiausios atskiros DNR atkarpos. Tai ypač svarbu, kai istorijoje būta kryžminimosi ir genetinis paveldas yra fragmentuotas.

    Toks požiūris leidžia matyti ne tik bendrą giminystę, bet ir tai, kuriose genomo vietose išliko specifinių protėvių signalas. Čihuahua atveju aptikti keli genomo segmentai, siejami su kojotais, o tai rodo, kad senesnėje linijoje galėjo būti hibridizacijos epizodų.

    Kada tai galėjo įvykti?

    Tyrimas tiksliai nenurodo, kada kojotų genai pateko į čihuahua protėvių liniją, tačiau aptariama tikimybė, kad tai galėjo įvykti dar iki europiečių atvykimo į Ameriką. Tokį scenarijų sustiprina ir ankstesni duomenys, kad kai kurios Meksikos kilmės veislės išlaikė ikikolumbinių šunų genetinius pėdsakus.

    Genetikos tyrimai taip pat rodo, jog dauguma šiuolaikinių šunų veislių turi stiprų europinės kilmės indėlį, o Šiaurės Amerikos vietinės linijos kai kuriais atvejais išliko tik fragmentais. Dėl to net nedidelės DNR atkarpos gali būti svarbios atkuriant migracijos ir prijaukinimo istoriją.

    Ar tai paaiškina čihuahua elgesį?

    Viešojoje erdvėje dažnai ieškoma paprasto paaiškinimo, kodėl čihuahua laikomi drąsiais, savarankiškais ar ypač balsingais, tačiau mokslininkai pabrėžia, kad elgesys paprastai priklauso nuo daugelio genų ir aplinkos veiksnių. Net jei dalis genetinės informacijos sutampa su kojotų, tai savaime neleidžia tiesiogiai priskirti konkrečių charakterio bruožų.

    Zoologė Jacqueline Boyd, kuri tyrime nedalyvavo, anksčiau yra pažymėjusi, kad laukiniai kojotai ir vilkai kai kuriose teritorijose gali natūraliai hibridizuotis, ypač jei tam tikri elgesio bruožai yra naudingi aplinkoje.

    „Laukiniai kojotai ir vilkai kai kuriose vietovėse gali natūraliai kryžmintis, ypač ten, kur naudingi vilkams būdingi elgesio bruožai“, – sakė Jacqueline Boyd.

    Tuo pačiu pabrėžiama, kad čihuahua mažas ūgis greičiausiai yra kryptingos žmonių atrankos rezultatas, kai buvo veisiama dėl konkrečių pageidaujamų požymių. Kitaip tariant, net jei kilmės istorija sudėtinga, dabartinis veislės „miniatiūriškumas“ labiausiai sietinas su žmogaus vykdyta selekcija, o ne su laukinių protėvių dydžiu.

    Ekspertai atkreipia dėmesį, kad šunų genetika šiuo metu išgyvena spartų proveržį, nes vis dažniau pasitelkiami dideli genomų duomenų rinkiniai, pažangūs skaičiavimo metodai ir DI. Tai leidžia tiksliau atskirti, kur baigiasi legendos apie veisles ir prasideda patikrinti biologiniai faktai.

  • Atšilimas nutraukė Ramiojo ir Indijos vandenynų ryšį: mokslininkai įspėja dėl pasekmių

    Atšilimas nutraukė Ramiojo ir Indijos vandenynų ryšį: mokslininkai įspėja dėl pasekmių

    Keičiasi vandenynų klimato „pokalbis“

    Ilgus šimtmečius tropinio Ramiojo vandenyno pokyčiai per atmosferą paveikdavo Indijos vandenyno temperatūras, tarsi vyktų tolimo klimato pokalbis tarp dviejų milžiniškų baseinų. Ši sąveika svarbi ir sausumoje, nes Indijos vandenyno šiluma daro įtaką krituliams bei ekstremalių reiškinių tikimybei Afrikoje, Azijoje ir Australijoje.

    Naujas tyrimas rodo, kad pastaraisiais dešimtmečiais dalis šio ryšio ryškiai susilpnėjo ir net apsivertė. Tai reiškia, kad Indijos vandenyno klimato svyravimai nebe taip patikimai seka Ramiojo vandenyno signalus, kaip buvo įprasta anksčiau.

    Kodėl ryšys trūkinėja?

    Vienas pagrindinių mechanizmų, jungiančių šiuos regionus, yra Ramiojo vandenyno Walkerio cirkuliacija – didelio masto oro judėjimo sistema virš tropikų. Per El Ninjo epizodus ji dažnai silpnėja, o susiję atmosferos pokyčiai gali persiduoti Indijos vandenynui ir pakeisti jo šiluminį foną.

    Tyrime pabrėžiama, kad nuo praėjusio amžiaus vidurio tropinis Indijos vandenynas nuosekliai šyla, o tai siejama su didėjančia šiltnamio efektą sukeliančių dujų koncentracija. Kartu pastebėta, kad nuo maždaug 1980 metų Ramiojo vandenyno Walkerio cirkuliacija dažnėjo stiprėjimo fazėse, o tai prisidėjo prie netikėto šių baseinų sąsajos persitvarkymo.

    „Pagrindinė išvada tokia: pasaulinis atšilimas ir žmonių sukeltos emisijos ima nusverti natūralią Ramiojo vandenyno įtaką Indijos vandenynui“, – sakė klimato mokslininkė Caroline Ummenhofer.

    Duomenys iš koralų, medžių ir urvų

    Tiesioginiai vandenynų matavimai pasaulyje plačiau prieinami tik maždaug nuo XX amžiaus, todėl vien stebėjimais įvertinti istorinį išskirtinumą sudėtinga. Dėl to mokslininkai sujungė šiuolaikinius stebėjimus, klimato modelius ir vadinamuosius natūralius archyvus, kurie saugo praeities klimato pėdsakus.

    Rekonstrukcijai pasitelkti koralų įrašai, medžių rievių duomenys ir stalagmitų analizė, leidusi atkurti Indijos ir Ramiojo vandenynų klimato svyravimus nuo 1631 iki 1990 metų. Daugumoje šio laikotarpio šių baseinų dinamika judėjo išvien, tačiau išryškėjo ir reta išimtis.

    Maždaug 1810–1850 metų intervale ryšys buvo pastebimai susilpnėjęs, o šis laikotarpis sutapo su keliais itin dideliais tropiniais ugnikalnių išsiveržimais, įskaitant Tamboros 1815 metais. Tokie įvykiai į atmosferą išmeta sieros junginių, kurie sudaro aerozolius ir laikinai sumažina į Žemę patenkančios Saulės spinduliuotės kiekį, todėl vėsta paviršius ir persitvarko vėjai.

    Kuo dabartis kitokia?

    Mokslininkai pabrėžia, kad istorinis sutrikimas XIX amžiuje buvo laikinas ir susijęs su vulkaniniais impulsais, o dabartinis pokytis vyksta nuolatinio, žmogaus veiklos skatinamo atšilimo fone. Palyginus 1945–2025 metų ryšį su analogiškais 80 metų intervalais rekonstrukcijose ir modeliuose, dabartinis elgesys išsiskyrė ir nepateko į įprastą istorinę variaciją.

    Svarbu tai, kad ne visos Indijos ir Ramiojo vandenynų sąsajos subyrėjo vienodai: tyrimas nurodo, jog kai kurie kiti atmosferos ir vandenynų ryšiai išliko stabilesni. Vis dėlto aptiktas pokytis laikomas reikšmingu, nes tropikų baseinų sąveika yra vienas iš sezoninių ir kelių metų trukmės prognozių pagrindų.

    Praktinė pasekmė paprasta: jei vandenynų tarpusavio ryšiai kinta, dalį iki šiol patikimais laikytų prognozavimo taisyklių gali tekti perkalibruoti. Tai aktualu planuojant vandens išteklius, žemės ūkį, pasirengimą karščio bangoms ar potvyniams regionuose, kurių klimatą stipriai veikia Indijos vandenyno šiluminiai svyravimai.

  • Mokslininkai ištyrė didžiausią Žemės sėklų saugyklą po kojomis: atradimas kelia nerimą

    Mokslininkai ištyrė didžiausią Žemės sėklų saugyklą po kojomis: atradimas kelia nerimą

    Pasaulyje geriausiai žinoma sėklų saugykla dažnai vadinama Svalbardo pasauline sėklų saugykla Norvegijoje, tačiau nauji tyrimai primena: didžiausias sėklų rezervas slypi visai kitur. Jis yra po mūsų kojomis – dirvožemyje, kur susiformuoja vadinamasis dirvožemio sėklų bankas.

    Mokslininkai, „Nature Communications“ publikuotame darbe, išanalizavo pasaulinę duomenų bazę su 3 096 dirvožemio mėginių įrašais iš 94 šalių ir visų septynių žemynų. Šie duomenys apėmė apie 1 400 tyrimų, kuriuose buvo skaičiuojamos ir identifikuojamos sėklos bei daigai.

    Tyrėjų skaičiavimai rodo, kad pasauliniu mastu dirvožemyje vidutiniškai gali būti daugiau nei 5 000 sėklų viename kvadratiniame metre. Tai taikoma skirtingoms aplinkoms – nuo sausumos iki šlapynių ir vandens ekosistemų, todėl dirvožemis veikia kaip milžiniška, natūraliai susiklosčiusi atsarga ateičiai.

    „Plačiausia prasme, priglaudę pirštą prie žemės, greičiausiai rodote į sėklą“, – teigė tyrėjai. Pasak jų, didelis sėklų tankis liudija, kad dirvožemio sėklų bankai yra svarbi augalų populiacijų ir bendrijų dinamikos dalis, padedanti atkurti augaliją po sutrikimų.

    Vis dėlto analizė atskleidė nerimą keliantį dėsningumą: sėklų tankis ir rūšių įvairovė ne visuomet sutampa. Kitaip tariant, dirvožemis, kuriame randama daug skirtingų rūšių sėklų, nebūtinai yra „prikimštas“ sėklų, o vietovės su labai dideliu sėklų skaičiumi dažnai pasižymi menkesne rūšių įvairove.

    Ryškus pavyzdys – tropinės ekosistemos, kuriose sėklų rūšių įvairovė didelė, bet bendras sėklų tankis mažesnis. Priešingas vaizdas būdingas dirbamoms žemėms: jose sėklų gali būti daug, tačiau rūšių spektras paprastai skurdesnis, nes kraštovaizdį formuoja intensyvi žmogaus veikla.

    Didžiausią susirūpinimą kelia tai, kad tyrimas rado požymių, jog žmogaus daroma įtaka gali mažinti dirvožemio sėklų bankų rūšių įvairovę. Autoriai pažymi, kad mažiau pažeistose buveinėse sėklų bankų rūšių turtingumas atrodė didesnis nei degradavusiose, o tai dera su plačiau fiksuojama biologinės įvairovės nykimo tendencija.

    „Tai rodo, kad sėklų bankų galimybės padėti atkurti degradavusias ekosistemas gali būti ribotos“, – teigė tyrėjai. Kitaip tariant, net jei dirvožemyje sėklų gausu, jų sudėtis gali neatitikti to, ko reikia, kad ekosistema natūraliai sugrįžtų į buvusią būklę.

    Tyrėjų išvados svarbios ir praktiniu požiūriu, nes vis dažniau kalbama apie pasyvųjį atkūrimą, kai gamtai leidžiama atsistatyti pačiai. Jei dirvožemio sėklų bankai praranda rūšinę įvairovę, vien tik laukti gali nepakakti, o atkūrimui gali prireikti papildomų priemonių, pavyzdžiui, buveinių tvarkymo ar tikslinio atsėjimo.

    Šis darbas papildo platesnį vaizdą apie biologinės įvairovės krizę: nykimas matomas ne tik paviršiuje, bet gali būti „užkoduotas“ ir požeminiame sėklų sluoksnyje. Mokslininkai pabrėžia, kad tolesni tyrimai padės tiksliau įvertinti, kiek stipriai dirvožemio sėklų bankai jau atspindi žmogaus sukeltus ekosistemų pokyčius.

  • Mokslininkai pirmą kartą sužymėjo nematomas dangaus upes: jos lemia Pietų Amerikos lietų

    Mokslininkai pirmą kartą sužymėjo nematomas dangaus upes: jos lemia Pietų Amerikos lietų

    Mokslininkai paskelbė išsamų vadinamųjų dangaus upių žemėlapį ir parodė, kaip šios nuolatinės drėgmės „magistralės“ atmosferoje maitina ištisus Pietų Amerikos regionus. Skirtingai nei plačiau žinomos atmosferinės upės, kurios dažniausiai būna trumpalaikės ir epizodinės, dangaus upės apibūdina pastovesnius drėgmės pernašos kelius.

    Tyrime pabrėžiama, kad drėgmė į žemyną keliauja ne tik nuo vandenyno: reikšminga dalis „perdirbama“ pačiame žemyne. Vanduo išgaruoja nuo dirvos ir vandens telkinių, o augalija jį grąžina į orą per transpiraciją, todėl miškai tampa ne tik anglies, bet ir kritulių sistemos dalimi.

    Analizuodami stebėjimų duomenis ir modeliavimą, autoriai išskyrė svarbiausius „priešvėjinius“ baseinus, iš kurių dangaus upės pasipildo drėgme, ir nustatė lūžio taškus. Tai ribos, už kurių į konkrečią teritoriją atkeliaujančios drėgmės indėlis staigiai mažėja, todėl regionai tampa jautresni sausroms.

    Tyrėjai taip pat suskirstė dangaus upes į kelis tipus pagal jų „nutekėjimo“ logiką virš žemyno: nuo įėjimo zonų, kur drėgmė įžengia iš vandenyno, iki tolimų pavėjinių sričių. Pastarosiose drėgmės paprastai mažiausia, todėl jose dažniau susidaro vandens trūkumo rizika, ypač sparčiai augant miestams.

    Vienas svarbiausių akcentų – šių sistemų kintamumas: vėjų kryptys ir stiprumas gali greitai pakeisti drėgmės srautų trajektorijas, o tai apsunkina tiek prognozes, tiek vandens planavimą. Dėl to dangaus upių „valdymas“ nėra vien hidrologijos klausimas – jis susijęs ir su žemėnauda, miškininkyste bei tarpregioniniu bendradarbiavimu.

    Tyrime pabrėžiama, kad miškų apsauga ir atkūrimas priešvėjinėse srityse gali turėti apčiuopiamą poveikį krituliams ir nuotėkiui žemiau srovės. Mokslinėje literatūroje nurodoma, kad intensyvus miškų naikinimas kai kuriose Amazonijos baseino dalyse siejamas su pastebimais metinių kritulių ir upių nuotėkio sumažėjimais, o poveikio amplitudė gali siekti nuo kelių iki kelių dešimčių proc., priklausomai nuo vietovės ir scenarijaus.

    Platesniame kontekste tai sutampa su bendromis klimato tendencijomis: šylantis klimatas didina garavimą ir gali keisti kritulių pasiskirstymą, todėl vandens saugumas vis dažniau tampa strateginiu klausimu. Dangaus upių žemėlapiai ir kriterijai, kuriuos siūlo autoriai, gali tapti papildomu įrankiu planuojant tiek ekosistemų apsaugą, tiek žemės ūkio ir miestų vandens poreikius.

    Mokslininkai pažymi, kad efektyviam sprendimų priėmimui prireiks institucijų bendradarbiavimo, nes drėgmės šaltiniai ir poveikio zonos peržengia administracines ribas. Kitaip tariant, kritulius „gaminančios“ teritorijos ne visada sutampa su tomis, kuriose tas vanduo vėliau tampa gyvybiškai svarbus.

    Tyrimas publikuotas žurnale „Nature Communications“ ir siūlo matematinį pagrindą analogiškai analizei kitose pasaulio dalyse. Autorių teigimu, dangaus upių įtraukimas į vandens valdymo sistemas gali padėti tiksliau įvertinti rizikas ir mažinti vandens trūkumo pasekmes ateityje.

  • Po 800 metų tylos prabudęs Islandijos ugnikalnis atskleidė, kas sukelia įspūdingas lavos fontanų erupcijas

    Po 800 metų tylos prabudęs Islandijos ugnikalnis atskleidė, kas sukelia įspūdingas lavos fontanų erupcijas

    Mokslininkams pavyko paaiškinti, kodėl kai kurių ugnikalnių erupcijos virsta įspūdingomis lavos fontanų serijomis, kai įkaitusios uolienos čiurkšlės šauna į šimtų metrų aukštį. Nors toks reiškinys fiksuojamas įvairiose pasaulio vietose, ilgą laiką nebuvo aišku, kas tiksliai lemia jo reguliarų ritmą.

    Atsakymų suteikė 2021 metų pavasarį Islandijoje prasidėjusi Fagradalsfjall erupcija, kai ugnikalnis netikėtai prabudo po maždaug 800 metų ramybės. Jis yra Reykjanes pusiasalyje, viename aktyviausių Islandijos geologinių regionų, kur pastaraisiais metais suintensyvėjo magmos judėjimas ir drebėjimų seka.

    Ši erupcija išsiskyrė palyginti ramiu pobūdžiu: nebuvo didelių sprogimų ar plataus masto pelenų debesų, todėl tyrėjai galėjo ilgai dirbti arti kraterio. Jau pirmosiomis savaitėmis dėmesį patraukė ne chaotiški protrūkiai, o pasikartojantys ciklai, kai kelias minutes matydavosi galingos lavos čiurkšlės, o po to veikla pastebimai aprimdavo.

    Norėdami suprasti šį ritmą, tyrėjai beveik nepertraukiamai matavo iš gelmių kylančių dujų sudėtį ir jos kitimą. Ypatingas dėmesys skirtas sieros dioksidui ir anglies dioksidui, nes jų santykis ir koncentracijų šuoliai padeda spręsti, kurioje vietoje ir kaip greitai magmoje atsiskiria dujos.

    Analizė parodė, kad svarbiausias vaidmuo tenka negiliai po paviršiumi esančiam nedideliam magmos telkiniui. Jame dujos palaipsniui kaupiasi, sudarydamos burbuliukų prisotintą sluoksnį, panašų į tirštą putą, o slėgiui didėjant ši struktūra tampa nestabili.

    Kai kritinis slėgis pasiekiamas, susikaupęs dujų sluoksnis staiga subliūkšta, o didžiulis dujų kiekis išsilaisvina beveik akimirksniu. Greitai besiplečiantys burbulai veikia tarsi stūmoklis, stumiantis magmą į viršų, ir būtent tada susiformuoja kelių minučių lavos fontanai, kol slėgis vėl nukrenta.

    Vėliau ciklas kartojasi, nes į telkinį nuolat priteka nauja magma su joje ištirpusiomis dujomis, o šios vėl atsiskiria ir kaupiasi. Tyrėjų teigimu, toks mechanizmas paaiškina, kodėl Fagradalsfjall erupcijos metu fontanai kartojosi stebėtinai reguliariai ištisas savaites.

    Šie rezultatai keičia požiūrį į tai, kur ieškoti pagrindinių lavos fontanų „variklių“. Iki šiol dažnai manyta, kad intensyvumą labiau lemia gilesni Žemės plutos procesai, tačiau nauji duomenys rodo, kad itin svarbios gali būti ir seklios magmos „kišenės“, kuriose slėgis bei dujų atsiskyrimas kinta greitai.

    Tyrimas publikuotas žurnale „Nature Communications“, o jo išvados gali padėti tiksliau interpretuoti dujų matavimus kitų ugnikalnių metu. Praktikoje tai svarbu ne tik mokslui: geresnis mechanizmo supratimas prisideda prie tikslesnių aktyvumo prognozių, ypač regionuose, kur erupcijos gali paveikti infrastruktūrą ir aviaciją.

  • Milžiniškas sekvojas siūlo gelbėti kontroliuojamais gaisrais: kuo tai veiksminga Kalifornijoje

    Kalifornijos mokslininkai vis dažniau ragina saugant milžiniškas sekvojas taikyti kontroliuojamus, mažo intensyvumo išdeginimus. Tokie planuoti gaisrai, anot jų, gali sumažinti riziką, kad vėliau mišką nusiaubęs didelis gaisras pražudys šimtamečius medžius.

    Idėja gali skambėti paradoksaliai, tačiau sekvojos evoliuciškai prisitaikė prie natūralių, dažnesnių ir silpnesnių gaisrų. Jų stora žievė ir aukštai prasidedančios lajos padeda atlaikyti karštį, o ugnis svarbi ir dauginimuisi, nes skatina kankorėžių atsivėrimą ir sėklų išbyrėjimą.

    Pastaraisiais metais Vakarų JAV miškų gaisrai tapo retesni, bet gerokai intensyvesni ir sunkiau suvaldomi, o tai siejama su aukštesne temperatūra, ilgesnėmis sausromis ir sukauptu kuru miškuose. Kai ugnis kyla į lajas ir įgauna didelį intensyvumą, net ir atspariausi medžiai ne visada išgyvena.

    Tai ypač išryškėjo 2020–2021 metais, kai dideli gaisrai paveikė sekvojų augavietes Sequoia ir Kings Canyon nacionaliniuose parkuose. Tuomet buvo fiksuojami reikšmingi milžiniškų sekvojų praradimai, nors ilgą laiką manyta, kad šie medžiai yra vieni atspariausių gaisrams.

    Mokslininkai, pasitelkę istorinius duomenis ir palydovines nuotraukas prieš ir po gaisrų, lygino teritorijas, kuriose anksčiau buvo vykdyti planuoti išdeginimai, su neapdorotais plotais. Analizė apėmė 26 400 milžiniškų sekvojų 19 giraičių, o rezultatai paskelbti žurnale Nature Communications.

    Skaičiai rodo aiškią tendenciją: ten, kur per ankstesnį dešimtmetį buvo taikyti kontroliuojami išdeginimai, sekvojų žuvimo tikimybė buvo gerokai mažesnė. Tyrėjai skaičiuoja, kad ši priemonė riziką sumažino maždaug 77 proc., o išdeginimus patyrusios sekvojos turėjo kelis kartus didesnes galimybes išgyventi.

    Modeliavimas taip pat leido įvertinti jau įgyvendintų priemonių naudą: jos galėjo padėti išsaugoti apie 1 900 sekvojų. Jei panašūs darbai būtų buvę atlikti plačiau, potencialiai būtų buvę įmanoma išgelbėti dar kelis tūkstančius medžių.

    Kontroliuojami gaisrai paprastai rengiami esant tinkamoms meteorologinėms sąlygoms ir griežtai valdant liepsnos plitimą. Pagrindinis tikslas yra sumažinti „kuro“ kiekį: sausuolius, šakas, tankų pomiškį, dėl kurių vėliau gaisras tampa itin karštas ir sunkiai sustabdomas.

    Retesnė ir „švaresnė“ miško struktūra gali reikšti, kad ugnis labiau slenka miško paklote, o ne kyla į lajas. Tokiu atveju net ir didesnio gaisro metu sumažėja tikimybė, kad sekvojų kamienai ir gyvybiškai svarbios audinių zonos bus pažeistos negrįžtamai.

    Ekspertai pabrėžia, kad tai nėra universalus sprendimas visoms vietovėms, nes svarbūs vietos reljefas, vėjo režimas, drėgmė ir arti esančios gyvenvietės. Vis dėlto sekvojų augavietėse, kur istorinis ugnies režimas buvo dažnesnis ir švelnesnis, planuoti išdeginimai laikomi vienu praktiškiausių būdų grąžinti miškui atsparumą.

    Didžiausias iššūkis dabar yra mastas ir tempas: klimato šiltėjimas didina „ekstremalių“ gaisrų tikimybę, todėl prevencinės priemonės turi būti taikomos nuosekliai ir pakankamai plačiai. Mokslininkai tikisi, kad tiksliai parinkus, kur ir kada saugiausia deginti, vieni seniausių planetos medžių turės daugiau šansų išlikti.

  • Mokslininkai aptiko mirties pėdsaką: virusai jį išnaudoja kaip slaptą kelią plisti

    Mokslininkai aptiko mirties pėdsaką: virusai jį išnaudoja kaip slaptą kelią plisti

    Kas yra mirties pėdsakas?

    Žmogaus organizme kasdien natūraliai žūsta šimtai milijardų ląstelių, o šis procesas vadinamas apoptoze. Iki šiol manyta, kad ląstelė suirsta gana chaotiškai, o likučius greitai pašalina imuninės sistemos ląstelės.

    Naujas tyrimas parodė, kad apoptozė gali palikti gerokai labiau organizuotą signalą. Pasitelkę trimatę laiko tėkmės mikroskopiją, mokslininkai užfiksavo anksčiau nepastebėtus mažyčius išorės pūslelių darinius, susidarančius žūstant ląstelei.

    Šios pūslelės pavadintos F-ApoEVs ir jos tarsi pažymi vietą, kur ląstelė žuvo. Tyrėjų teigimu, toks pėdsakas padeda imuninei sistemai greičiau rasti žuvusios ląstelės likučius ir juos saugiai „sutvarkyti“.

    Kodėl tai svarbu imuninei sistemai?

    Efektyvus mirusių ląstelių pašalinimas laikomas viena svarbiausių organizmo apsaugų nuo užsitęsusio uždegimo. Jei ląstelių fragmentai užsilaiko audiniuose, jie gali skatinti netikslingą imuninį aktyvumą ir didinti autoimuninių reakcijų riziką.

    Mokslininkai aiškina, kad F-ApoEVs gali veikti kaip kryptingas signalas, padedantis imuninėms ląstelėms ne tik aptikti žuvimo vietą, bet ir greičiau „uždaryti“ procesą be perteklinio uždegimo. Tai keičia supratimą apie tai, kaip tvarkingai organizmas prižiūri audinių švarą.

    Kaip virusai tai paverčia ginklu?

    Didžiausia staigmena paaiškėjo tyrimuose su gripo virusu. Laboratoriniuose eksperimentuose dalis viruso dalelių, pasak autorių, sugebėjo pasislėpti naujai aprašytose F-ApoEVs pūslelėse.

    Tuomet, kai imuninė sistema atvyksta „sutvarkyti“ apoptozės pėdsako, virusas gali pasinaudoti šiuo natūraliu transportu ir patekti į gretimas sveikas ląsteles. Tai siūlo papildomą plitimo kelią, kuris gali padėti virusams iš dalies išvengti ankstyvo imuninės sistemos atpažinimo.

    Iki šiol dauguma paaiškinimų akcentavo tiesioginį ląstelių užkrėtimą arba naujų viruso dalelių išsiskyrimą į aplinką. Nauji duomenys leidžia įtarti, kad kai kurie virusai gali išnaudoti pačius organizmo valymosi mechanizmus.

    Tyrėjai pabrėžia, kad stebėjimai atlikti laboratorinėmis sąlygomis, todėl dar reikės patvirtinti, kiek šis reiškinys reikšmingas žmogaus organizme. Jei rezultatai pasitvirtins, ateityje tai galėtų padėti kurti terapijas, kurios sustiprintų saugų mirusių ląstelių pašalinimą ir kartu blokuotų virusų bandymus pasinaudoti šiuo keliu.