Fyrsta fréttin um líffræðilega fjölbreytni

Sameinuðu þjóðirnar og fleiri aðillar standa fyrir því að tileinka árið 2010 alþjóðlegt ár líffræðilegrar fjölbreytni.

Vefsíða verkefnisins er The International Year of Biodiversity

Fjölbreytni er auðskilin, en hvað er líffræðileg fjölbreytni? Hún spannar víðan skala frá afbrigðum til heilla vistkerfa.

Það er fjöldi tegunda

Það er mismunur á milli tegunda

Það er breytileiki innan tegunda og stofna

Það er breytileiki í vistkerfum og búsvæðum lífvera

Markmið hins alþjóðlega árs líffræðilegar fjölbreyttni er að benda á:

• Mikilvægi líffræðilegrar fjölbreytni fyrir líf okkar, og hvernig fjölbreytnin er að minnka.
• Hvað fólk er að gera til að verjast tapi á líffræðilegri fjölbreytni.
• Hvernig fólk er að fagna hinu alþjóðlega ári líffræðilegrar fjölbreytni.

Upp á ensku er þetta.

• The important role biodiversity plays in our lives and what is happening to it.
• What people are doing around the world to combat biodiversity loss
• How people are celebrating the International Year of Biodiversity

Vonandi gera íslendingar eitthvað rótækt í málinu. Þótt það séu ekki margar mismunandi tegundir á íslandi er mikil fjölbreytileiki í afbrigðum og hér finnast einstök vistkerfi.

Verndun vistkerfa er oft rökstudd af fagurfræðilegum eða líffræðilegum rökum, en það sem meiru skiptir er að framtíð mannkyns hangir á því að við eyðum ekki náttúrunni. Auður jarðar liggur að miklu leyti í lífverunum sem búa hana, ekki malbikinu sem við leggjum.

 

Líffræðileg fjölbreytni er lífið

Melrakkasetur

Melrakkinn er eina landspendýrið á Íslandi sem telst upprunalegt. Öll hin, mýs, hreindýr, rottur og minkar fluttust hingað fyrir tilstuðlan mannsins.

Heimskautarefir eru aðlagaðir lífsbaráttu á norðurhjara, þeir skipta t.d. um lit eftir árstíðum, sem er heppilegt fyrir rándýr á veiðum.

Myndir af vef melrakkaseturs.

Á Súðavík er nú starfrækt Melrakkasetur (www.melrakki.is), í samstarfi sveitarfélagsins, einkaaðilla og fyrirtækja. Ester Rut Unnsteinsdóttir líffræðingur er forstöðumaður. Hún hefur meðal annars unnið að rannsóknum á refum á Hornströndum og á hagamúsum á Kjalarnesi, hvorutveggja með Páli Hersteinssyni.

Stórbrotið ferðalag kríunnar

Kríur (Sterna paradisaea) eru smáir fuglar (á milli 95-125 grömm) en engu að síður leggja þær undir sig rúmlega 20.000 km flug á milli heimskautanna.

Það tvennt sem kom mest á óvart við ferðalag kríunnar var millilending á miðju hafi (líklega til að birgja sig upp af orku) og síðan fluglínurnar. Fluglínurnar voru ekki beina, heldur kom í ljós að þær eru S laga, og fylgja ríkjandi vindastraumum á suður og norður Atlantshafi.

Að rannsókninni komu vísindamenn frá nokkrum löndum, meðal annars Ævar Petersen hjá Náttúrufræðistofnun  Íslands

Þar sem kríurnar eru svo léttar þurfti að gæta þess að staðsetningartækin væru ekki íþyngjandi. Sendarnir sem notaðir voru vega um 1.4 g, sem er samt 1% af þyngd. Okkur myndi svo sannarlega muna um 800 g sendi ólaðann við ökkla. Frekari útskýringar á aðferðum á finna á vefsíðu verkefnisins.

Myndir af vefnum www.Artictern.info.

Ítarefni á vef BBC - Arctic tern's epic journey mapped Jonathan Amos 11. janúar 2010.

Tracking of Arctic terns Sterna paradisaea reveals longest animal migration Carsten Egevang, Iain J. Stenhouse, Richard A. Phillips, Aevar Petersen, James W. Fox og Janet R. D. Silk, PNAS 2010.

Breyting: 13 janúar, mynd af kríu var skipt út. Tengill á eintak í betri upplausn.

Óvenjulegt ferðalag kríunnar milli heimsskautasvæða kortlagt

Erindi: Eitt um nýru, annað um skemmdan fisk

Að minnsta kosti tvö erindi af líffræðilegum toga verða nú vikunni.

Fimmtudaginn 14. janúar verður fyrirlestur um nýrnasjúkdóma á vegum Læknadeildar og GPMLS (miðstöð framhaldsnáms í lífvísindum). Læknagarður 3.hæð, kl 11:15. Erindið flytur Dr. Karl Tryggvason, deildarstjóri og prófessor við Karólinsku stofnunina í Stokkhólmi (Department of Medical Biochemistry and Biophysics, Karolinska Institute). Karl leiðir þar stóran og vígalegan hóp fólks, og hefur mörg járn í eldinum. Rauði þráðurinn í rannsóknum hans virðist vera grunnhimna, sem gegnir mikilvægum hlutverkum í mismunandi vefjum. Röskun á grunnhimnu getur leitt til allskonar vandræða, m.a. röskunar á starfsemi nýrna. Fyrirlesturinn heitir, Systems Biology approach to the kidney and its diseases og verður að öllum líkindum fluttur á ensku.

Hinn fyrirlesturinn fer fram 15. janúar, kl 13:00. Um er að ræða doktorsvörn Eyjólfs Reynissonar líffræðings, Breytingar á örverusamfélögum í skemmdarferli fiskafurða. Sameindalíffræðileg rannsókn ásamt þróun hraðvirkra greiningarprófa á sérvirkum skemmdarörverum. Fyrirlesturinn verður í Öskju, náttúrufræðihúsi HÍ. Úr tilkynningu:

Í verkefninu voru skemmdarferlar fiskafurða skoðaðir með notkun sameindalíffræðilegra aðferða til að skoða samsetningu og breytingar á örveruflórunni við geymslu og verkun fiskafurða. Fyrsti hluta verkefnisins beindist að þróun hraðvirkra greiningaraðferða á óæskilegum bakteríum s.s Salmonella og bakteríum sem valda niðurbroti matvæla (skemmdarbakteríur). Með nýju aðferðafræðinni er greiningatíminn styttur úr 3 dögum niður í 5 klst sem getur komið að góðum notum við eftirlit og gæðastýringu í matvælaframleiðslu.

"Skemmdur fiskur" fær mig alltaf til að hugsa til Gaulverjabæjar. Fisksalinn Slorríkur (á ensku Unhygenix og amerísku Epidemix) veigraði sér ekki við að selja þrælúldinn fisk, bara ef hann kom frá Lútetíu. Ryðríkur rann ætíð á lyktina, og eftir fjörugar en stuttar umræður voru málin útkljáð á siðaðann hátt.

Vonandi ákveður einhver sem rannsakar örverur sem valda úldnun fisks að nefna slíkan geril eftir Slorríki? 

Langstökk eða hænuskref

Gamlar hugmyndir deyja seint. Í árdaga þróunarfræðinnar var rætt um hvort að þróun gerðist í skrefum eða stökkum. Þegar samsetnings stofns lífveru breytist, er það vegna stökkbreytinga sem hafa mikil áhrif eða vegna stökkbreytinga með smærri áhrif.

Flestar alvarlega stökkbreytingar eru skaðlegar ef ekki banvænar, vegna þess að þær raska starfsemi mikilvægra eiginleika eða líffæra (ímyndið ykkur stökkbreytingu sem fjarlægir tær, eða gerir líkaman ókleyft að mynda bein!).

Samt hefur hugmyndin um þróun vegna stökka verið lífseig, sérstaklega hjá þroskunarfræðingum. Einn slíkra var Richard Goldschmidt kom fram með á síðustu öld, sem á ensku útlegst "Hopeful monster" Vongott skrímsli - skrímsli á von

Í desember síðastliðnum birtist ágætis grein um þróun hornsíla. Vísindamennirnir, þar á meðal Bjarni Jónsson á Veiðimálastofnun, sýndu fram á að kviðbroddar hverfa stundum úr stofnum hornsíla sem leita í ferskvatn. Þar sem meira er, þá er um breytingu í sama geni að ræða í ólíkum stofnum (í Kanada og Vífilstaðavatni). Við ræddum þessa frábæru rannsókn í desember, en bentum einnig á þessa meinloku um niðurstöðurnar sanni að þróun gerist í stökkum. Úr pistli okkar:

Það er alltaf erfiðara að byggja upp en brjóta niður, og líklegast þarf fjölda smárra stökkbreytinga til að slípa þróunarlegar nýjungar, en fáar og róttækar til að fjarlægja aðlögun (t.d. að kippa fótunum undan hvölum).

Þótt Pitx1 genið hafi vissulega róttæk áhrif, þá er um að ræða tap á eiginleika en ekki tilurð nýjungar. 

Þetta viðfangsefni var tekið aftur til umræðu vegna þess að Fréttablaðið fjallaði um rannsókn Bjarna og félaga í dag (11 janúar 2010). Fréttin er unnin upp úr fréttatilkynningu Veiðimálastofnunar. Misskilningurinn er þaðan kominn:

Rannsóknirnar sem gerð er grein fyrir í nýjasta hefti Science sýna fram á að þróunarfræðilegar breytingar verði frekar í stórum stökkum en minni, hægari skrefum. [feitletrun AP]

Vandamálið er orðið frekar. Réttara hefði verið að segja að

Rannsóknirnar sem gerð er grein fyrir í nýjasta hefti Science sýna fram á að þróunarfræðilegar breytingar verði einnig í stórum stökkum en ekki bara minni, hægari skrefum. [breytingar AP]

Eitt tilfelli um gen sem hefur sterk áhrif dugir heldur ekki til þess að vega upp á móti lögmálum stofnerfðafræðinnar eða niðurstöðum þúsunda erfðafræðirannsókna sem sýna að baki langflestum eiginleikum liggja, tugir, hundruðir ef ekki tugþúsundir gena með smá áhrif.

Mér finnst ennþá mikið til rannsóknarinnar koma. Ég vill líklega koma þessu áleiðis af því að Ísland er lítið og það borgar sig ekki að eignast valdamikla óvini, sérstaklega ekki á Veiðimálastofnun.

Hraði þróunar getur vissulega verið mismikill, sumar tegundir virðast vera óbreytanlegar í tugmilljónir ára, á meðan aðrar þróast á mjög stuttum tíma. Margar ástæður hafa verið tilgreindar, ein þeirra getur verið sú að áhrif stökkbreytinga velta á samsetningu erfðamengisins. Þetta væri þá spurning um samhengi. Stakur trompet kemur litlu til leiðar, en ef nokkrar básúnur, kornet, bassi og trommur bætast í leikinn getur afraksturinn orðið himneskur (eða djöfullegur). Það virðist hafa verið tilfellið í E.coli stofnun Richard Lenskis, þar sem ný efnaskiptageta varð möguleg þegar erfðamengið hafði breyst á mörgum stöðum (sjá Í skrefum og stökkum).

Keisaragen í litfrumum

Í kjölfar þess að Edward Lewis, Thomas Kauffman, Walter Gehring og fleiri skilgreindu Hox genin spratt upp sú hugmynd að einstök þroskunargen gætu ríkt eins og keisarar. Þegar ákveðin hox gen voru sködduð, urðu dramatískar breytingar á þroskun ávaxtaflugna, í stað þreifara spruttu fótleggir.

Eðlileg fluga vinstramegin, fluga með galla í Antennapedia  hægra megin. Mynd af vef Swarthmore College.

Svo afdrifaríkar stökkbreytingar voru merki um að þessi gen væru mjög áhrifa mikil, ríktu eins og keisarar (á ensku var talað um master control genes).

Síðar kom í ljós að þetta er einföldun, þroskun byggir að mestu leyti á samstarfi margra gena. Samt eru til gen sem gegna veigameira hlutverki en önnur, í tilteknum vefjum, sem getur þá útskýrt hin dramatísku áhrif. Vonandi fyrirgefst okkur glannalegur titill pistilsins eftir að þessar útskýringar.

Eitt slíkra gena er Mitf sem hefur m.a. áhrif á þroskun litfruma í spendýrum. Í ljós kemur að genið er einnig til í flugum og gegnir hlutverkum m.a. í þroskun augans og þreifara. Þar sem þroskunarlegur uppruni litfruma spendýra og skordýra er mismunandi, er talið að þær séu ekki af sama þróunarmeiði. Það er semsagt talið að litfrumur hafa þróast a.m.k. tvisvar í dýraríkinu.

Eiríkur Steingrímsson hefur rannsakað starfsemi Mitf gensins, mest í músum en einnig í ávaxtaflugum. Hann fékk árið 2009 verðlaun úr Verðlaunasjóði í læknisfræði, afhent á ársfundi Landspítala Íslands.

Hann mun fjalla um rannsóknir sínar í  fyrirlestri í Þjóðmenningarhúsinu kl 14:00 í dag, laugardaginn 9. janúar 2009. Fyrirlesturinn ber heitið "frá litfrumum til sortuæxla" og er á vegum Vísindafélags Íslendinga.

Þakkir fyrir árið 2009

Á nýliðnu ári voru tímamót í vísindasögunni. Tvö stórmenni vísindasögunnar áttu merk afmæli. Annar þeirra var Charles Robert Darwin, sem setti fram þróunarkenninguna og hinn Galileo Galilei sem beindi fyrstur sjónauka að stjörnunum. Hinu alþjóðlega ári stjörnufræðinnar hefur verið gerð góð skil af stjörnufræðivefnum, (einnig www.2009.is) en afmæli Darwins og bókar hans um uppruna tegundanna, var gerð skil hér og á vefnum darwin.hi.is.

Hér verður stiklað á stærstu viðburðum Darwin daganna 2009 hérlendis.

Á 200 ára afmælisdegi Charles Darwin þann 12 febrúar 2009 var haldið málþing undir yfirskriftinni Hefur maðurinn eðli?

Þá voru einnig veitt verðlaun í ritgerðasamkeppni sem efnt var til meðal framhaldskólanema. Fyrstu verðlaun fékk Kári Gautason, tvítugur Vopnfirðingur sem nam við M.A.

Á haustmánuðum hófst fyrirlestraröð undir merkjum Darwin daganna. Dagskrá fyrirlestraraðarinnar:

6 júlí - Montgomery Slatkin - Neanderthalsmaðurinn: erfðamengi og stofnerfðafræði

29 ágúst - Peter og Rosemary Grant - Finkur Darwins og þróun

3 október - Guðmundur Eggertsson - Uppruni lífsins

24 október -  Ólafur Ingólfsson og Ingibjörg Svala Jónsdóttir - Steingervingar og þróun lífs

31 október - Joe Cain - Rannsóknir Darwins á vitsmunalífi mannsins

7 nóvember - Hrefna Sigurjónsdóttir og Sigurður Snorrason - Þróun atferlis

14 nóvember - Einar Árnason - Sterkt val á Pan I geninu í þorski vegna veiða: spá um hrun fiskirís.

21 nóvember - Hafdís Hanna Ægisdóttir - Lífríki og þróun á eyjum

28 nóvember - Linda Partridge - Hin nýja líffræði öldrunar

5 desember - Guðbjörg Ásta Ólafsdóttir og Bjarni K. Kristjánsson - Uppruni tegunda á Íslandi

12 desember - Snæbjörn Pálsson - Þróun kynæxlunar

Hagsmunafélag líffræðinema lét búa til boli af þessu tilefni. Þeir eru enn til sölu.

Erindin voru öll hin frambærilegustu, umræður fjörugar og aðsóknin ljómandi fín (ég á eftir að telja hausa í gestabókinni, en geri það fyrir lokauppgjör). Allir íslensku fyrirlesararnir hafa skrifað kafla um sínu hugðarefni sem munu birtast í ritgerðarsafni síðar á þessu ári...meira um það síðar.

Fyrirlestraröðin var styrkt af rektor Háskóla Íslands (sem einnig setti fyrirlestraröðina), Líffræðistofnun HÍ, Mennta og menningarmálaráðaneyti Íslands, Líffræðifélagi Íslands, Gróco ehf, Landbúnaðarháskóla Íslands, Náttúrustofu vestfjarða, Vísindafélagi Íslendinga og Háskólanum á Hólum. Við erum styrktaraðillum ákaflega þakklát. Einnig kom fjöldi fólks að skipulagningu og framkvæmd, bæði fyrirlestraraðar og málþings. Þeim verður aldrei fullþakkað.

Einnig stóðu Hólaskóli og Háskólinn á Akureyri fyrir ráðstefnu 24 nóvember 2009, þegar 150 ár voru liðin frá útgáfu uppruna tegundanna. Dagskráin var hin glæsilegasta og erindin (öll nema mitt) voru reglulega góð.

Skipuleggjendur Darwin daganna draga sig hér með í hlé, hverjum langar að bera kyndil líffræðilegs fjölbreytileika? Nú er runnið upp árið 2010, ár líffræðilegs fjölbreytileika.

Aðstandendur:

Arnar Pálsson - Háskóla Íslands

Bjarni Kristófer Kristjánsson - Háskólanum á Hólum

Guðbjörg Ásta Ólafsdóttir - Fræða og rannsóknasetur HÍ á vestfjörðum

Hafdís Hanna Ægisdóttir - Landbúnaðarháskóla Íslands

Snæbjörn Pálsson - Háskóla Íslands

Steindór J. Erlingsson - vísindasagnfræðingur

Fagleg ráðgjöf: Einar Árnason - Háskóla Íslands

Erindi um litfrumur og sortuæxli

Næstkomandi laugardag verður fyrirlestur um stjórnun á þroskun litfruma á vegum vísindafélags Íslendinga.

Erindið heitir Frá litfrumum til sortuæxla: Bygging og hlutverk stjórnpróteinsins MITF og flytjandi er Eiríkur Steingrímsson prófessor við Lífefna- og sameindalíffræðistofu, Læknadeild Háskóla Íslands.

Úr fréttatilkynningu:

 

Litfrumur (melanocytes) mynda litinn í húð og hári spendýra. Þær eiga sér áhugaverðan uppruna í þroskun og eru þær frumur sem geta myndað sortuæxli (melanoma). MITF er stjórnprótein sem er nauðsynlegt fyrir flest ef ekki öll skref í myndun og starfsemi litfruma og er einnig nauðsynlegt til að viðhalda sortuæxlum þegar þau hafa myndast. Í fyrirlestrinum verður fjallað um nýjar rannsóknir á byggingu MITF próteinsins og hvernig starfsemi þess er stjórnað í litfrumum og sortuæxlum.

Aðgangur er ókeypis og öllum heimill. Léttar veitingar í boði Vísindafélagsins í lok fundar.

Fyrirlesturinn verður í Þjóðmenningarhúsinu 9. Janúar 2010, kl. 14:00.

Nánar um vísindafélag Íslendinga - SOCIETAS SCIENTIARUM ISLANDICA

www.visindafelag.is

Erfðafræðilega nauðbeygður blettur

Ég er allsenginn sérfræðingur í getnaðarlimum, kynörvun kvenna eða anatómíu nautnatauga.

Ástæðan fyrir því að mér finnst tilefni til að gera athugasemdir við frétt þessar er sú að hún er gegnsýrð af erfðafræðilegri nauðhyggju (genetic determinism). Hér höfum við beint spjótum okkar gegn svo einfaldri sýn á lífið, verurnar og æxlunarfæri þeirra (Genadýrkun, Að stjórna eða stuðla að).

Umfangsmikla breska rannsóknin sem er kveikjan að frétt BBC (sem mbl.is þýðir og ...)  byggir á þeirri grundvallarforsendu að G-bletturinn sé bundin sterkum erfðum. Við vitum hins vegar að áhrif umhverfis og erfða eru ævinlega samtvinnuð, einnig í þessu tilfelli.

Samanburður á eineggja og tvíeggja tvíburum er iðullega notaður til að  kanna arfgengi eiginleika. Gert er ráð fyrir því að umhverfi tvíburanna sé það sama. Það á ekki við hér.

Úr frétt mbl.is:

Whipple sagði um helgina, að rannsókn bresku vísindamannanna væri ekki mikils virði og þeir hefðu ekki tekið með í reikninginn mismunandi tækni sem beitt er við kynmök. Tvíburar hefðu venjulega ekki sama bólfélaga og því hefðu þeir mismunandi kynlífsreynslu.  

Með öðrum orðum, "kynumhverfi" tvíburanna er örugglega ekki það sama.

Þær eiga ekki sama bólfélaga, sem leiðir að öllum líkindum til ólíkra bólfara og örvunar (eða ekki).

Einnig er mögulegt að erfðaþættirnir sem stuðli að myndun G-blettsins séu með ófullkomna sýnd, sem myndi leiða til þess að sumar konur myndi G-blett en aðrar ekki (jafnvel þótt þær séu erfðafræðilega eins - eins og eineggja tvíburar). Eineggja tvíburar fá ekki alltaf sömu sjúkdóma, eða freknur á sömu staði.

Fyrir áhugasama vill ég benda á tvennt í lokin.

Þeir sem eru að leita að G-blettinum, er bent á setningu úr frétt BBC:

The Gräfenberg Spot, or G-Spot, was named in honour of the German gynaecologist Ernst Gräfenberg who described it over 50 years ago and is said to sit in the front wall of the vagina some 2-5cm up.

Fyrir þá/þær/þau sem eru að leita að fjölskrúðugara kynlífi(eða kynlífslýsingum), er ekki úr vegi að líta til Muscovy anda (því miður er ég lélegur í fuglum og veit ekki hvað þessar endur heita á ástkæra-ylhýra). Getnaðarlimir þeirra eru gormlaga, rísa á methraða og geta fett sig og brett í rúmar 130° beygjur. Ég þakka Dr. Z. kærlega fyrir ábendinguna, hún kom sér mjög vel.

Sjá mynd.

 

Explosive eversion and functional morphology of the duck penis supports sexual conflict in waterfowl genitalia Patricia L. R. Brennan, Christopher J. Clark, Richard O. Prum

Proceedings of the Royal Soc. B. Published online before print December 23, 2009, doi: 10.1098/rspb.2009.2139

G-bletturinn finnst ekki

Betri heimild

Alkahól eru ekki heppileg efni, þau raska starfsemi fruma og blóðrásakerfis.

Algengast er að menn neyti etanóls, sem verður t.d. til við gerjum ávaxta.

Líkamar okkar geta brotið niður etanól með ákveðnum ensímum, en eitt af vandamálunum er að ákveðið niðurbrotsefni er jafnvel enn skaðlegra en etanólið sjálft.

Fyrir þá sem hafa áhuga á tengslum etanóls og krabbameins mæli ég með pistli af WebMD.

Alcohol Linked to Cancer Risk in Women

Study Shows Even Low-to-Moderate Drinking Raises Risk of Cancer

By Salynn Boyles, Reviewed by Louise Chang, MD

Tengsl milli áfengis og krabbameins