Erindi: Áhrif loftslagsbreytinga á þroskunarferli plantna

Ég vil benda fólki á meistaravörn í Umhverfis- og auðlindafræði 15. maí 2012. Guðrún Lára Pálmadóttir flytur erindi um verkefni sitt, sem kallast: Áhrif loftslagsbreytinga á þroskunarferli plantna. Samanburður á blómgunartíma tveggja heimskautaplantna í mismikilli hæð við Snæfellsjökul.

Erindið er í stofu 131 í Öskju, nátturfræðahúsi HÍ. Úr tilkynningu á vef HÍ.

 Blómgunartími er talinn næmur líffræðilegur mælikvarði á hnattrænar loftslagsbreytingar og rannsóknir erlendis hafa sýnt að hlýnun síðustu áratuga hefur flýtt blómgun margra plöntutegunda. Markmið rannsóknarinnar var að greina möguleg viðbrögð íslenskra plöntustofna við hlýnandi loftslagi með því að bera saman hegðun stofna í mismikilli hæð yfir sjó. Rannsóknasvæði voru sett upp í 30, 250 og 500 m hæð í norður og suðurhlíðum Snæfellsjökuls og (1) blómgunartími skráður hjá lambagrasi (Silene acaulis L) og grasvíði (Salix herbacea L)  (2) stofnvistfræðilegir þættir (stærðardreifing, kynjahlutfall, þéttleiki, blómgunartíðni og æxlunarátak) bornir saman fyrir lambagras. Lambagras blómgaðist að jafnaði 2,8 dögum fyrr og blómgunartímabil þess styttist um 2,0 daga miðað við hæðarfallanda sem samsvaraði 1°C hlýnun. Grasvíðir blómgaðist einnig fyrr á láglendi en til fjalla. Leiddar eru líkur að því að með hækkandi hitastigi við Snæfellsjökul aukist þéttleiki lambagrass, plöntur blómgist fyrr, beri fleiri blóm en færri aldin og að stærðarþröskuldur fyrir blómgun lækki.

Leiðbeinendur: Guðmundur Ingi Guðbrandsson, Kristín Svavarsdóttir og Þóra Ellen Þórhallsdóttir sem jafnframt var umsjónarkennari.

Svipfarsmengi og erfðamengi

Svipfar og erfðir, tvö af eilífðar viðfangsefnum líffræðinga. Af þessu tvennu er erfðamengið nú orðið auðveldara viðfangs. Lengstum var auðveldara að mæla fólk, hæð þess, þyngd, kyn og hlaupagetu, en nú er svo komið að erfðamengið er fljótlegra í greiningu.

Erfðamengi manns samanstendur af 23 litningum, sem hver kemur í tveimur útgáfum (ein frá mömmu og ein frá pabba). Að auki leggur mamma til lítinn u.þ.b. 16.000 basapara langan litning í orkustöðu frumna, hvatberanum. Hinir venjulegu litningar eru tröllauknir við hliðina á DNAbútnum í hvatberanum, og saman telja þeir um 6.4 milljarða basa (6.400.000.000). Ef litningarnir væru skrifaðir út í sömu leturstærð og nöfn í símaskrá, þyrfti um 200 símaskrár til að rita út eitt erfðamengi (miðað við 1000 bls. skrár). Það tæki nokkrar kvöldstundir að lesa þá doðranta, en blessunarlega höfum við tæknina okkar megin.

Erfðatækni, eðlisfræði og lífefnafræði gera okkur kleift að taka DNA sýni úr einstaklingum, og lesa litninga þeirra í milljónum búta. Síðan taka ofurtölvur við og forrit sem púsla herlegheitunum saman og segja okkur hvernig litningarnir eru upp byggðir. Þetta er raðgreining erfðamengis. Árið 2001 var tilkynnt um raðgreiningu erfðamengis mannsins, en rúmlega 10 árum síðar eru hundruðir ef ekki þúsundir erfðamengja raðgreind.

En hvers vegna að raðgreina erfðamengi mismunandi einstaklinga?

Ástæðan er sú að erfðamengin eru ólík. Litningarnir sem við fáum frá pabba og mömmu eru ekki eins. Í erfðaefninu eru frávik, breytingar á stökum bókstöfum (bösum) eða stærri hlutum (jafnvel heilum genum eða litningahlutum). Núna er getum við borið saman erfðamengi og greint slík frávik, stökkbreytingar sem eru í erfðamengi þess fólks sem við skoðum. Þegar bókhaldið er skoðað kemur í ljós að a.m.k. 15.000.000 staðir í erfðamenginu eru breytilegir. Það er algerlega augljóst, erfðafræðilega allavega, að allir eru einstakir!

En hvaða áhrif hafa stökkbreytingarnar?

Flestar stökkbreytingar hafa engin áhrif á svipfarið. En sumar hafa áhrif, sem sést t.d. á því að hæð er bundin erfðum. En hvaða breytingar bera áhrifin milli kynslóða? Það vitum það ekki - nema framkvæma kortlagningu. Þá þurfum við að skoða svipfar (t.d. hæð) hjá hópi fólks, og skoða margar stökkbreytingar í hverjum einstaklingi. Síðan þurfum við að gera tölfræðipróf og kanna hvort að samband sé á milli einhverrar stökkbreytingar og hæðar. Ef mjög sterkt samband finnst milli einnar stökkbreytingar og eiginleikans, og/eða það hefur verið sannreynt í mörgum hópum - ályktum við að stökkbreytingin hafi eitthvað með hæð að gera. Ef stökkbreyting sýnir ekki samband við hæð, þá er mögulegt að hún hafi áhrif á einhvern annan eiginleika (t.d. fituprósentu eða greind).

Svipfarsmengið er óravítt

Erfðamenginu er hægt að troða í nokkrar símaskrár. En svipfarsmengið er að öllum líkindum óendanlegt. Það er nógu einfalt í upphafi að telja upp eiginleika: kyn, hæð, þyngd, hlaupageta, greind, stærð eyrnasnepla og frjósemi. En er fljótt að flækjast. Tökum þyngd sem dæmi. Hún sveiflast heilmikið yfir ævina. Eigum við þá að skrá þyngd við fæðingu, og hverjum afmælisdegi eftir það? Eða skiptir máli að sumir borða mjög mikið, en horast þess á milli? Einnig má tíunda félagslega eiginleika og skapgerð, færni til samskipta, söngs eða íþrótta, allt svipfarseiginleika sem vel er hægt að mæla. Og ef við förum inn í líkamann finnst urmull svipgerða, t.d. stærð, hlutföll og lögun líffæra og beina. Hvað þá virkni líffæra, einstakra ensíma, æða eða hára? Ef þessu væri haldið áfram, er ég nokkuð viss að 200, 1000 blaðsíðna símaskrár myndu duga skammt.

En hvers vegna viljum við skoða þessi tæknilegu smáatriði? Áhugamenn um fótbolta eru ekki að velta sér upp úr þykkt læra Cristiano Ronaldo (nema örvæntingafullar eiginkonur og ánægðar engrakonur).

Hví vilja líffræðingar og læknar mæla ensím í meltingarvegi, stærð heilastöðva og gönguhraða?

Vegna þess að slíkir eiginleikar tengjast líffræði sjúkdóma. Mikið eða lítið magn viðeigandi amýlasa segir til um hversu vel viðkomandi meltir sterkju. Stærð ákveðinna heilastöðvar tengist Alzheimer sjúkdómnum og gönguhraði hefur spágildi hvað varðar lífslíkur.

Að lokum, maðurinn er undarleg og heillandi fyrirbæri. Með því að kafa í óravíddir erfðamengisins og blaða í svipfarsmenginu sést að hann er e.t.v. margslungari vera en okkur grunaði. En áður en við rúllum upp úr sjálfsdýrkun, er ágætt að rifja upp að blessaður laxinn er líka flókinn (erfðamengi hans er áþekkt okkar að stærð en samt með fleiri gen en við, en hann ekki jafngóður í fótbolta.

Kveikjan að þessum pistli var frétt um vísindaafrek Hjartaverndarmanna. Þeir slógu í púkkið með nokkrum erlendum hópum (og Íslenskri Erfðagreiningu, í einni greininni), og kortlögðu erfðaþætti sem tengjast stærð og ummál höfuðkúpu, heilastöðva, stærð höfuðkúpu barna og beinþykkt og beinbrotshættu (sjá yfirlit á vef Nature Genetics og umfjöllun RÚV - Kortleggja helstu líffærakerfi líkamans.

Áskorun um skynsamari úthlutun fjármagns til vísinda

Í grein í  Fréttablaði dagsins "Allt of mikið af pólitískum fjárveitingum" (10. maí 2012) er fjallað um umgjörð vísindarannsókna og styrkja á Íslandi.

Rúmlega 500 starfandi vísindamenn og áhugamenn um vísindi lögðu nafn sitt við áskorun svohljóðandi:

Við undirrituð hvetjum því Ríkisstjórn Íslands til að:
Stórauka framlög til rannsóknasjóða Vísinda- og tækniráðs. Til að ná svipuðu hlutfalli og í nágrannalöndunum þyrfti að þrefalda Rannsóknarsjóð. Mikilvægt er að tryggja vöxtinn til frambúðar í samræmi við verðþróun í landinu.

Styrkja sérstaklega efnilegt ungt fólk sem er að taka sín fyrstu skref sem sjálfstæðir vísindamenn.

Þórólfur Þórlindsson segir (úr Fréttablaðinu):

"Þess vegna er unga vísindafólkið okkar að fara úr landi," segir Þórólfur. Kynslóð íslenskra vísindamanna sé að hluta til horfin og það þoli enga bið að endurheimta hana. "Einfaldast og fljótlegast er auðvitað að efla samkeppnissjóði Rannís."

Enn fremur sé mjög mikilvægt að efla nýsköpun og þróunarstarf og endurskoða allt það kerfi. Það sé í raun eina leiðin út úr kreppunni.

Að síðustu segir Þórólfur að það fjármagn sem þó er veitt til vísindamanna á Íslandi nýtist alls ekki nógu vel vegna þess að slíkar úthlutanir séu allt of pólitískar.

"Það er allt of mikið sem fer í gegnum pólitíska kanala, beint eða óbeint. Það er ekki gagnsætt kerfi. Eftir hvaða mælistiku er fjármagni til rannsókna úthlutað þegar því er ekki úthlutað eftir gæðum umsókna og hæfni fræðimannanna sem sækja um? Ég er sannfærður um að það fer mikið af fjármagni til spillis vegna þess."

Áskorunin var afhent Menntamálaráðherra í gær, og nú er óskandi að hún geri bragarbót á.

Skyldar greinar:

RÚV: Dregur úr birtingu vísindagreina

Eflum samkeppnisjóði - eflum vísindin

Sameiginleg hlutverk og baráttumál vísindafólks

Greinar Magnúsar Karls og Eiríks Steingrímssonar frá 2010.

Fjármögnun vísindarannsókna á tímum kreppu

Grunnannsóknir á tímum kreppu og hlutverk háskóla

RÚV: Dregur úr birtingu vísindagreina

Ég vil benda á frétt ríkisútvarpsins frá því á sunnudaginn. Þar segir:

 

Magnús Karl Magnússon prófessor við læknadeild HÍ segir að það sé áhyggjuefni hve fáir vísindamenn fái styrki til rannsókna hér á landi. Dregið hafi úr birtingum á íslenskum vísindagreinum í fyrsta sinn í áratugi.

Magnús tók saman hve margar greinar eftir íslenska vísindamenn hafa birst í virtum erlendum tímaritum undanfarin ár og áratugi.  Hann komst að því að greinum eftir íslenska vísindamenn hefur fjölgað jafnt og þétt í tvo áratugi.  Vöxtur hefur verið í vísindastarfi á Íslandi á sama tíma og eru vísindagreinarnar  mælikvarði á gæði og afköst vísindamanna hér á landi.

Árið 2010 voru birtar 1049 vísindagreinar.  Ári síðar hefur þeim í fyrsta sinn í langan tíma snarfækkað á milli ára,  eru um 900  sem er um þrettán prósenta fækkun. Magnús segir að helsta skýringin sé kreppan

"Kreppan kemur fram í minnkuðum framlögum til samkeppnissjóðanna sem er kannski ein aðal grunnfjárveitingarleið, sérstaklega fyrir þá sem eru að vinna á alþjóðlegum grunni og þetta er er virkilega farið að bíta á núna," segir Magnús. "þetta er að vísu eitt á þannig að við verðum að vona að þetta verði ekki viðvarandi niðursveifla en ég held að þetta endurspeglist mjög vel ef við förum að horfa í styrkjasóknina í rannís og það úthlutunarhlutfall sem þar er   það er komið niður á hættulega lágt stig nú fær einungis á milli tíu og fimmtán prósent þeirra umsókna sem sendar eru til rannis brautargengi  þrátt fyrir að þriðjungur eða helmingur séu mjög góðar umsóknir," segir Magnús.

Það er nauðsynlegt að efla framlög til samkeppnisjóða, til að efla grunnrannsóknir og þekkingarleit hérlendis.

Ég hvet alla til að skrifa undir áskorun á vefnum til að hvetja stjórnvöld til þess að efla samkeppnissjóði vísinda og tækniráðs.

Eflum samkeppnisjóði - eflum vísindin

Ráðstefna um verndunarlíffræði

Tilkynning barst frá Háskólanum á Akureyri og Náttúrufræðistofnun Íslands. Auglýst er eftir þátttakendum á ráðstefnu um verndunarlíffræði sem halda á föstudaginn 1. júní 2012.

------------------------

CONSERVATION BIOLOGY: towards sustainable management of natural resources
Keynote speaker:
Fred W. Allendorf

Fred W. Allendorf er Regents Professor í Líffræði við University of Montana og Professorial Research Fellow við Victoria University of Wellington, New Zealand. Hann hefur birt yfir tvö hundurð vísindagreinar um þróun, stofnerfðafræði og verndunarlífræði.

Viðfangsefni ráðstefnunar „Verndunarlíffræði“ (conservation biology) er þverfagleg vísindagrein sem tengir saman líffræði, hagfræði og auðlindastjórnun- fæst við rannsóknir á líffræðilegum fjölbreytileika jarðar með það fyrir augum að vernda tegundir og búsvæði þeirra gegn síaukinni eyðingu af mannavöldum. Ráðstefnunni er ætlað að opna umræðuna um náttúrvernd og skynsamlega nýtingu auðlinda. Náttúrufræðingar, embættismenn eftirlitsstofnana, lögfræðingar, hagfræðingar, stjórnmálamenn o. fl. eru hvattir til að taka þátt. Æskilegt er að fyrirlestrar séu á ensku. Ráðstefnan er ókeypis og opinn almenningi.

Ráðstefnan hefst 08:30 og lýkur kl 17:00. Dagskrá ráðstefnunar verður gefin út á PDF. Þeir sem hafa áhuga á að taka þátt í ráðstefnuni hafi samband hið fyrsta. Frestur til að tilkynna þátttöku er til 14. maí og lokafrestur fyrir skil á útdráttum er 21 maí. Aðkomufólk: Notið tækifærið til að njóta lífsins á Akureyri og á Norðurlandi.

bestu kveðjur
Kristinn Pétur Magnússon Próf. við HA og sérfr. við NÍ, skipuleggjandi [e-mail] [e-mail]
Lára Guðmundsdóttir MSc, sérfræðingur við NÍ, [e-mail]

Blaðlúsahræða. Biðlað til andstæðinga erfðabreyttra lífvera

Málflutningur andstæðinga erfðabreyttra lífvera er oft ýktur og aðgerðir þeirra einnig. Yfirlýsingar um hættuna eru mjög afdráttarlausar og dylgjur um meiriháttar samsæri vísindamanna og alþjóðlegra stórfyrirtækja eru daglegt brauð.

T.d. ef vísindamenn taka afstöðu í deilunni og geta þess að þeir eiga ekki beinna hagsmuna að gæta, þá er það gert tortryggilegt að þeir þurfi að taka slíkt fram. Ekki er hlustað á fræðileg rök, útlistanir á staðreyndum um erfðir, sameindalíffræði, þróunarfræði, vistfræði, hvað þá mat á áhrifum eða áhættu sem ítrekað sýna að erfðabreyttar lífverur eru ekki hættulegar heilsu eða umhverfinu.

Meðal andstæðinga erfðabreyttra lífvera eru svokallaðir aðgerðasinnar, sem láta verkin tala. Erlendis eru dæmi um að aðgerðarsinnar í hópi dýrafriðunga hafi sleppt út tilraunadýrum. Þetta er baglegt og íþyngjandi fyrir rannsóknir. Dýrahaldshúsið í Fylkisskólanum í Norður Karólinu - NCSU, var t.d. 3 hæða glugglaust múrsteinavirki, með öryggismyndavélum, talna og öryggiskorta lásum. Ef hýsa þarf öll tilraunadýr í byggingu sem er blanda af Alcatraz og Hótel Holt, þá er viðbúið að kostnaður við læknisfræðilegar og grunnrannsóknir aukist.

Sumir sem berjast gegn erfðabreyttum lífverum beita svipuðum aðferðum, ráðast á gróðurhús eða akra og eyða plöntum. Nýlegt dæmi hérlendis eru skemmdarverk sem unnin voru á tilraunareit í Gunnarsholti.

Mér koma tvær mögulegar ástæður í hug fyrir því að ganga til slíkra verka*. Ein er sú að viðkomandi er sannfærður um að umhverfi eða lífríki landsins sé hætta búin af ræktun erfðabreyttra lífvera. Sú hætta er ímynduð, og mun meir skaði fyrir umhverfið af því að keyra bifreið frá Reykjavík til Gunnarsholts, en að rækta nokkrar erfðabreyttar byggplöntur þar.

Önnur ástæða getur verið sú að fanga athygli og mögulega samúð hins almenna borgara. Þetta er er einhverskonar tilbrigði við hríslufaðmlag (treehugging), þar sem viðkomandi leggur líf sitt að jöfnu við líf trésins (eða uglunar sem lifir í skóginum). Hugmyndin er þá líklega sú að óákveðni borgarinn hugsi á þessa leið "Ef einhver er tilbúinn að leggja líf sitt að veði, eða eyðileggja plöntur, þá hlýtur eitthvað mikið að liggja við..."

Hérlendir fræðimenn á sviði erfðafræði, sem sumir hverjir nota erfðabreyttar lífverur hafa tekið þátt í umræðu um eiginleika þessarar tækni, lífveranna, möguleg áhrif þeirra á umhverfi og heilsu. En þeim hefur ekki tekist vel upp. Af einhverri ástæðu er fólk tortryggið á tæknina, og þar með afurðirnar. Og andstæðingar erfðabreyttra lífvera er öflugur þrýstihópur, jafnvel hérlendis sbr.  nýlega þingsályktunartillögu (Enn skal banna útiræktun erfðabreyttra lífvera - Hefur eitthvað breyst?).

Plöntulíffræðingar og skordýrafræðingar við Rothamsted Research kjarnann í Englandi hafa þróað erfðabreytt korn, með það að markmiði að draga úr notkun skordýraeiturs. Rothamsted Research stöðin er ein sú elsta í heimi, og hefur í yfir hundrað ár stundað rannsóknir á nytjaplöntum og umhverfinu. Þeir hafa plantað erfðabreyttu korni í tilraunareiti, girt þá af með hefðbundnu korni og byggi (ekkert korn til manneldis eða fræframleiðslu vex innan 20 m. frá tilraunareitunum.

Erfðabreytingin sem um ræðir felur í sér að plönturnar framleiða stresshormón úr blaðlús. Aðrar blaðlýs skynja hormónið sem hættumerki, og forða sér. Hugmyndin er að þannig sé hægt að nota erfðabreyttar plöntur sem einskonar blaðlúsahræður (hliðstætt við fuglahræður).

En enskir aðgerðasinnar (Take back the Flour) hafa skipulagt árás á akranna þar sem erfðabreytta kornið er ræktað. Vísindamennirnir sendu frá sér myndband, þar sem þeir flytja ákall til andstæðinga erðfabreyttra lífvera, um að endurskoða aðgerðir sínar. Þar segir Guðrún Aradóttir skordýrafræðingur m.a.

We know we cannot stop you taking the action you are planning to take, but please reconsider before it's too late, and before several years of work to which we have been devoting our lives will be destroyed forever.

 

http://www.youtube.com/watch?v=I9scGtf5E3I&feature=player_embedded#!

Vísindamennirnir biðla til aðgerðasinna, og líklega einnig almennra borgara og vísindamanna, með skírskotun til fræðilegra, samfélagslegra, hagfræðilegra og tilfinningalegra raka. Það er ekki mikil von til þess að aðgerðasinnarnir láti af aðgerðum sínum, miðað við frétt the Guardian (Anti-GM activists urged not to trash wheat field).

Viðauki, til upplýsingar.

Umhverfisráðaneytið mun standa fyrir ráðstefnu um erfðabreytta ræktun

Ráðstefnan verður haldin í Hvammi á Grand Hóteli í Reykjavík, miðvikudaginn 15. maí 2012 kl. 13 - 17. Hún er öllum opin og er aðgangur ókeypis. 

Dagskrá ráðstefnu um erfðabreytta ræktun, sleppingu og dreifingu.

*Vinsamlegast skrifið athugasemd ef ykkur detta aðrar í hug!

Kveikja pistilsins eru bréfaskriftir Magnúsar K. Magnússonar og umræðan mótaðist af athugasemdum Guðna Elíssonar. Ég þakka þeim báðum mikilvægt framlag.

 

Vibrio cholerae í alþjóðlegu og íslensku samhengi

Eva Benediktsdóttir dósent við Líf og umhverfisvísindadeild HÍ mun fjalla um Vibrio cholerae í alþjóðlegu og íslensku samhengi föstudaginn 4. maí 2012 (kl. 12:30-13:10).

Vibrio cholerae er baktería sem veldur kóleru, viss afbrigði valda slæmum faröldrum en önnur hafa valdið stöku tilfellum af magakveisum, eyrnabólgum o. fl. einkennum. Bakterían finnst í volgum hálfsöltum sjó eða vötnum á og í ýmsum lífverum. Menn greinir á hvort kólerusýkingar eigi uppruna sinn í bakteríum sem eðlilega lifa í sjónum, eða hvort bakterían dreifist um heiminn með saurmengun. Á Íslandi hefur kólerubakterían fundist víða við strendur þar sem jarðhitavatn streymir í flæðarmálið. Niðurstöður athugana á V. cholerae á Íslandi verða sýndar og ræddar. Þeir stofnar sem hér finnast framleiða ekki aðaleitur bakteríunnar, en marga aðra sýkiþætti. Þeir eru ekki af einum „klón“ eða stofni, sem bendir til þess að bakterían sé hér eðlilegur hluti náttúrunnar og hafi verið hér um aldir. Fundur V. cholerae hér, þar sem kólera hefur aldrei greinst í mönnum, rennir stoðum undir það að bakterían lifi eðlilega í sjónum og saurmengun af mannavöldum hafi ekkert að gera með dreifingu hennar.

Föstudagsfyrirlestrar Líffræðinnar eru haldnir í stofu 130 í Öskju, náttúrufræðahúsi HÍ og eru öllum opnir. Erindin eru flutt á íslensku, nema annað sé tekið fram.

Erindið var áður á dagskrá í febrúar 2012, en var frestað af óviðráðanlegum orsökum.

Dagskrá vorsins má nálgast á vef Líf og umhverfisvísindadeildar HÍ.

Ritstuldur

Ritstuldur er að eigna sér orð annara, með því að afrita heilar setningar eða málsgreinar. Það er einnig ritstuldur að taka málsgreinar og umorða þær, en halda inntaki og lykilatriðum. Fjallað verður um ritstuld í vísinda- og fræðaskrifum á málfundi Vísindafélags Íslendinga. Til að varast ritstuld er lögð áhersla að eftirfarandi texti er úr tilkynningu.

------

Hann verður haldinn miðvikudaginn 2. maí kl. 16:00 í sal Norræna hússins. Málfundurinn er haldinn í tengslum við aðalfund félagsins.

15.00 – 15.45 Aðalfundur Vísindafélags Íslendinga
15.45 – 16.00 Kaffi
Fundarstjóri: Þór Eysteinsson forseti Vísindafélags Íslendinga

Málfundur um ritstuld í vísinda- og fræðaskrifum
16.00-16.05 Inngangsorð. Steinunn J. Kristjánsdóttir, fornleifafræðingur og dósent við HÍ
16.05-16.30 Ritstuldur: afbrigði og úrræði. Eyja Margrét Brynjarsdóttir, heimspekingur við HÍ
16.30-16.55 Ritstuldur frá sjónarhorni samkeppnissjóða. Eiríkur Stephensen, nátturufræðingur og sérfræðingur hjá Rannís
16.55-17.30 Pallborðsumræður
17.30-18.00 Léttar veitingar
Fundarstjóri: Steinunn J. Kristjánsdóttir, fornleifafræðingur