Íslenskar rannsóknir á líffræðilegri fjölbreytni

 

Sameinuðu þjóðirnar helguðu árið 2010 líffræðilegri fjölbreytni (biodiversity). Af þessu tilefni standa Líffræðifélag Íslands og Vistfræðifélag Íslands fyrir ráðstefnu um rannsóknir á eðli, tilurð og verndun líffræðilegrar fjölbreytni þann 27. nóvember 2010. Ráðstefnan verður haldin í Norræna Húsinu og Öskju, náttúrufræðihúsi HÍ.

Dagskráin stendur frá 9:00 til 18:30, boðið verður upp á yfirlitserindi, styttri fyrirlestra og veggspjaldakynningu (frá 17:00 til 18:30 í Öskju).

Ég vil vekja sérstaka athygli á tveimur yfirlitserindum.

Ástþór Gíslason, við Hafrannsóknarstofnun, mun fjalla um líffræðileg fjölbreytni og nýlegar rannsóknir á henni á Mið-Atlantshafshryggnum (Kl. 9.15).

Simon Jeffrey, sem vinnur við Samevrópska jarðvegsstofnun í Ipsa á Ítalíu mun kynna verkefni sem kortleggur líffræðilega fjölbreytni í jarðvegi (European Atlas of Soil Biodiversity - Kl. 13.15)

Meðal annars efnis á ráðstefnunni eru fyrirlestrar um:

Líffræðileg fjölbreytni kóralsvæða við Ísland
Áhrif skógræktar á tegundaauðgi planta, dýra og sveppa
Fjölbreytt gróðurfar í ræktuðu túni gaf meira fóður og dró úr illgresi
Verndun líffræðilegrar fjölbreytni: mikilvægi vist- og þróunarfræðilegra ferla
Fjölbreytileiki íslenskra hornsíla
Myndun afbrigða í Þingvallableikjunni
Duldar tegundir ferskvatnsmarflóa sem lifðu af ísöld

Ráðstefnan er öllum opin, en rukkaðar eru 500 kr. fyrir kostnaði. Ókeypis er fyrir nemendur.  Nánari dagskrá og ágrip erinda má sjá á vefsíðum Líffræðifélags Íslands (Biologia.hi.is) og Vistfræðifélags Íslands (vistis.wordpress.com).

Líf með hvítabjörnum

Hið íslenska náttúrufræðifélag stendur fyrir röð fræðsluerinda. Næsta erindi heitir "Komur hvítabjarna til Íslands á undanförnum árum. Hvernig brugðumst við þeim? Hvað höfum við lært?“ og verður flutt af Dr. Þorsteinn Sæmundsson, jarðfræðingur og forstöðumaður Náttúrustofu Norðurlands vestra. Erindið verður síðdegis (mánudaginn 25. október) kl. 17:15 í stofu 132 í Öskju*, Náttúrufræðihúsi Háskóla Íslands.  Aðgangur er öllum heimill og ókeypis. Ágripið.

Í júnímánuði árið 2008 gengu tveir hvítabirnir á land í Skagafirði og sá þriðji gekk á land í Þistilfirði í janúar árið 2010. Sá fyrri sem gekk á land í Skagafirði sást fyrst við Miðmundarfjall við Þverárfjallsveg þann 3. júní og sá síðari þann 16. júní við bæinn Hraun II á utanverðum Skaga. Hvítabjörninn sem gekk á land í Þistilfirði sást fyrst við bæinn Sævarland 27. janúar. Í öllum þessum tilfellum voru birnirnir í miklu návígi við fólk. Þessar hvítabjarnarkomur vöktu mikla athygli og oft hörð viðbrögð bæði innanlands og utan, kannski ekki síst vegna þess að dýrin voru öll felld. Rétt um 20 ár voru liðin síðan hvítabjörn gekk síðast á land á Íslandi í Haganesvík í Fljótum í Skagafirði árið 1988. Sá björn var einnig felldur. Frá því að fyrsti hvítabjörninn kom á land árið 2008 hefur farið fram mikil umræða á Íslandi um viðbrögð vegna komu þeirra og hvernig við eigum að bregðast við. Í því máli eru mjög skiptar skoðanir. Umhverfisráðherra skipaði starfshóp sem fór yfir viðbrögð vegna landgöngu hvítabjarna fljótlega eftir að síðari björninn kom til landsins 2008. Niðurstaða starfshópsins, sem byggð er á áliti 16 innlendra og erlendra sérfræðinga á sviði hvítabjarnarfræða, er að skynsamlegast sé að fella þá hvítabirni sem til landsins koma miðað við öryggissjónarmið, stofnstærðarsjónarmið og kostnað við björgunaraðgerðir. Í dag eru í gildi lög frá árinu 1994 þar sem hvítabirnir eru friðaðir á Íslandi og er lagt bann við veiðum á hvítabjörnum á sundi eða á hafís. Heimilt er þó í þeim lögum að fella hvítabirni ef þeir ógna fólki eða búfénaði. Til þess að framfylgja niðurstöðu starfshópsins þarf því að breyta lögunum.

Í fyrirlestrinum mun Þorsteinn fara yfir atburðarásina í tengslum við komu hvítabjarnanna til landsins og aðkomu starfsmanna Náttúrustofu Norðurlands vestra að henni. Hann mun einnig fjalla um ástand hvítabjarnanna og velta upp nokkrum spurningum um framtíð þessara mála hér á landi.

Sjá einnig pistil um uppruna hvítabjarna: Ísbirnir og pöndur að fornu og nýju

Viðbrögð við komu hvítabjarna rædd

Erindi: Þekkingaröflun hornsíla og sníkjudýr

Nú í vikulokin verða þrjú meistarverkefni varin við Líf og umhverfisvísindadeild HÍ. Í öllum tilfellum er um að ræða nemendur Guðbjargar Ástu Ólafsdóttur, sem ásamt Bjarna K. Kristjánssyni skrifaði kafla um tilurð tegunda í bókina Arfleifð Darwins.

Guðbjörg hefur rannsakað stofngerð, vistfræði og atferli hornsíla undanfarin ár.Hornsíli eru ein duglegustu kvikindi sem finnast hérlendis. Þau virðast þrífast í smáum tjörnum og stórum, og finnast jafnvel fjarri lækjum og ám. Vistfræðingar virðast ekki vita almennilega hvernig þau dreifa sér í nýjar tjarnir. Tvö verkefni fjalla um hornsíli, 1) þekkingaröflun þeirra og tengsl við búsvæði og aðskilnað stofna og 2) breytileika í ónæmiskerfi og sníkjudýrum í hornsílum. Þriðja verkefnið fjallar um atferli þorskseiða.

Alexandros Andreou kynnir verkefnið sitt "Þekkingaröflun hornsíla í eiginlegu og
félagslegu rými: Ólík búsvæði og stofnaaðskilnaður" föstudaginn 22. október í stofu N-131 í Öskju Kl 13:20

Hornsíli (Gasterosteus aculeatus) hafa síðustu áratugi verið módel tegund fyrir rannsóknir á líffræðilegum fjölbreytileika, afbrigða og tegundamyndun. Á síðustu 15.000 árum hafa fundist fjöldamörg afbrigði og tegundir hornsíla. Á Íslandi hafa ólík afbrigði m.a. fundist í vötnum þar sem nýlegar jarðhræringar hafa myndað hraunbotn í hluta vatnsins. Í þessari rannsókn voru könnuð áhrif búsvæða af mis flókinni uppbyggingu (hraun, leðja)á hæfileika hornsíla til að nýta  þekkingaröflun á nærumhverfi (spatial learning) og upplýsingar fluttar í félagslegu rými (socially transmitted information) til fæðunáms. Niðurstöðurnar sýna að  hornsíli af hraunssvæðum hafa aukna hæfni til þekkingaröflunar á nærumhverfi. Hornsíli af leðjubotni sýna meiri félagshegðun og eru líklegri til að nýta félagslegar upplýsingar til að nálgast fæðu. Þó virðist sem félagshegðun og nýting félagslega upplýsinga sé ekki beintengd heldur geti þróast sjálfstætt innan stofna.

Myrsini Eirini Natsopoulou fjallar um verkefni sitt "Sníkjudýr og samhliða aðskilnaður í
arfgerðum MHC hjá hornsílum: Ólík búsvæði og stofnaaðskilnaður" stuttu síðar - Kl 14:30 í stofu N-131 í Öskju.

...Í þessari rannsókn er sjónum beint að því hvernig ólík sníkjudýrasamfélög í mismunandi búsvæðum geta stuðlað að vali fyrir breytileika og aðskilnaði á milli hornsílastofna.  Niðurstöðurnar sýna að samhliða breytileiki í sníkjudýrasamfélögum, sníkjudýrasýkingum og arfgerðabreytingum á MHC finnst á milli hraun og leðjubotngerðum. Leiddar eru líkur að því að sníkjudýr hafi orsakað skarpt náttúrulegt val sem stuðlaði að aðskilnaði og afbrigðamyndun.

Fyrr í dag kynnti Panagiotis Theodorou verkefni sitt "Áhrif hitastigs og eldisumhverfis á atferli þorskseiða (Gadus morhua)".

Þorskurinn (Gadus morhua) er mikilvægasti fiskveiðistofn Íslendinga. Þorskseiði eyða sínum fyrsta vetri í grunnsævi við strendur og í fjörðum landsins. Erlendar rannsóknir sýna að á þessu fyrsta ári verða allt að 98% afföll og að afföll á þessu æviskeiði eru sterkt tengd nýliðun í þorskstofninn. Í þessari rannsókn var sjónum beint að tveimur umhverfisþáttum sem taldar eru geta raskað þorskseiðum á uppeldisstöðvum. 1) samkeppni við þorskseiði af eldisuppruna og 2) breytingar á sjávarhita. Niðurstöðurnar sýna að þorskseiði af eldisuppruna hafa skerta hæfni til að bregðast við umhverfisbreytingum m.a. návist afræninga. Það eru því líkur á því að eldisseiði verði undir í samkeppni við villt seiði í náttúrunni. Tilraun með fæðu og félagsatferli þorskseiða við neðri og efri þæginda hitastig sýna að við efri mörkin hafa seiði minna svigrúm til að bregðast við umhverfisbreytingum og aðlaga fæðunám. Miðað við núverandi sjávarhita og áætlaða hækkun hans eru leiddar líkur að því að þorskseiði við strendur Íslands séu þegar nálægt sínum þolmörkum hvað varðar hita.

Ég er af náttúrulegum ástæðum áhugasamur um hornsílarannsóknir Guðbjargar, m.a. vegna þess sem við erum að finna í bleikjunni úr Þingvallavatni. En rannsóknin á þorskseiðunum er einnig mjög forvitnileg. Það væri óskandi að við hefðum tök á því að rannsaka betur líffræði þorsksins og vistkerfisins sem hann tilheyrir. Það er jákvætt að heyra að auka eigi samstarf milli Hafrannsóknarstofnunar og HÍ, en mér þætti gaman að sjá hvernig það verður útfært.

Erindi: ensím og stjórnþættir

Tvö framhaldsverkefni í lífvísindum verða kynnt í vikunni.

Manuela Magnúsdóttir ræðir um verkefni sitt, Áhrif lykkjusvæða á kuldaaðlögun alkalísks fosfatasa úr Vibrio örveru Erindið er föstudaginn 1. október í stofu 158. VR-II. Kl. 12:30. Úr tilkynningu:

Lífverur finnast á mjög harðbýlum svæðum jarðar, svo sem við mjög há eða lág hitastig, háa seltu sjávar, eða öfgafullt sýrustig. Mörg prótein þurfa að aðlagast slíkum aðstæðum með breytingum í innri gerð. Samanburður á því sem breyst hefur í amínósýruröð með skyldum próteinum gefur upplýsingar um þætti sem ráða mestu um virkni þeirra. Kuldakær ensím hafa oftast meiri sveigjanleika innan heildarbyggingar sinnar miðað við hitaþolin ensím, sem kemur í veg fyrir að nauðsynlegar hreyfingar frjósi.  Nokkrir þættir stuðla að auknum sveigjanleika þeirra. Sem dæmi hafa kuldaaðlöguð ensím gjarnan færri vetnistengi, færri saltbrýr, og fleiri yfirborðshleðslur.  Kuldakær ensím hafa einnig oft stærri yfirborðslykkjur samanborið við samsvarandi ensím úr miðlungs- og hitakærum lífverum.

Benedikta Steinunn Hafliðadóttir ver doktorsritgerð sína „Varðveisla Mitf-gensins, hlutverk í ávaxtaflugunni og áhrif micro-RNA sameinda“ (Conservation of the Mift gene, its role in Drosophila and the effect of microRNA‘s). Úr tilkynningu:

Verkefnið beindist að byggingu og starfsemi Mitf gensins en það gegnir lykilhlutverki í litfrumum og þeim krabbameinsæxlum sem þær geta myndað, svonefndum sortuæxlum. Rannsóknirnar sýndu að Mitf genið er vel varðveitt milli fjarskyldra dýrategunda og gegnir svipuðu hlutverki í þessum ólíku lífverum.  Athyglisvert var að sá hluti gensins sem ekki tjáir fyrir próteini var óvenju vel varðveittur.  Þegar þessi hluti gensins var skoðaður betur kom í ljós að hann geymir bindiset fyrir svonefndar microRNA sameindir, litlar sameindir sem geta haft áhrif á starfsemi gena með því að bindast þeim og draga úr framleiðslu viðkomandi próteinafurða. microRNA sem þessi geta því haft mikil áhrif á framleiðslu tiltekinna próteina og hafa mörg þeirra verið tengd við myndun krabbameins. Sýnt var fram á að nokkrar microRNA sameindir, nánar tiltekið miR-148, miR-137 og miR-124 hafa áhrif á framleiðslu MITF próteinsins í sortuæxlisfrumum. Niðurstöðurnar sýna fram á tengsl ákveðinna microRNA sameinda og Mitf gensins og þar sem það gegnir mikilvægu hlutverki við myndun þessara æxla er hugsanlegt að nota megi þessi microRNA til meðferðar á þessu illvíga æxli.

Erindi: Sameindaerfðafræði gerla, þörunga og hitaþolinna baktería

Sameindalíffræðin tekst á við margvíslegar spurningar, um eiginleika erfðaefnisins, uppbyggingu og starfsemi gena, umritun þeirra og hvernig RNA er þýtt í prótín. Sameindalíffræðin nýtist líka sem verkfæri til að rannsaka aðra eiginleika lífvera, t.d. þroskun þeirra, atferli eða starfsemi út í náttúrunni.

Á næstunni munu þrír framahaldsnemar við Líf og umhverfisvísindadeild HÍ verja ritgerðirnar sínar. Róbert Magnússon ríður á vaðið með erindi sitt um bakteríudrepandi efni í Chlamydomonas. Erindi hans verður föstudaginn 17 september 2010, kl 14 (Í stofu 132 í Öskju, HÍ). Úr tilkynningu:

Chlamydomonas reinhardtii er grænþörungur sem greindist snemma í þróunarferlinum frá forverum plantna. C. reinhardtii finnst um allan heim í ferskvatni, sjó og jarðvegi. Hann er einfruma, heilkjarna lífvera, syndir með tveimur svipum og ljóstillífun hans fer fram í einu grænukorni. ..[]..Þar sem hann lifir innan um mikið af bakteríum er líklegt að hann hafi þróað með sér innræn varnarkerfi lík þeim sem rannsökuð hafa verið hjá bæði dýrum og plöntum. Þessi varnarkerfi hafa ekki verið skilgreind en í ljós hefur komið að grænþörungurinn seytir bakteríuhamlandi efnum. Markmið þessa verkefnis var að hreinsa þessi bakteríuhamlandi efni og skilgreina með HPLC tækni (e. High Performance Liquid Chromatography) og massagreiningu. Tvö virk efni fundust, bæði næm fyrir áhrifum próteinasa. Tveir aðskildir hreinsunarferlar voru hannaðir fyrir hreinsun og einangrun á þessum peptíðum/próteinum.

Mjög nálægt Róberti í dagskránni er Sara Sigurbjörnsdóttir, sem vann að þvi að nota gerstofna til framleiðslu próteina, (mánudaginn 20. september klukkan 13.20 í fundarsal Jarðvísindastofnunar í Öskju, Háskóla Íslands). Hún var að rannsaka hvernig basasamsetning í mRNA hefur áhrif á prótín framleiðslu, sbr. tilkynningu:

Gersveppir (*Saccharomyces cerevisae*) hafa lengi verið notaðir til baksturs og bruggunar. Með aukinni þekkingu á gerð og starfsháttum erfðamengis gersveppa opnast möguleikar til framleiðslu á margvíslegum efnum með ódýrari, öruggari og hentugri hætti en verið hefur. Nokkur verðmæt efni eru nú framleidd á þennan hátt, m.a. sterahormónar og malaríulyf, en í rannsóknum okkar og fleiri hafa komið í ljós verulegar hindranir við framleiðslu ýmissa áhugaverðra efna, m.a. fjölketíðefna en meðal þeirra eru svonefnd statin lyf. Nýlega birtar rannsóknir benda til þess að algjör skortur á tjáningu sumra utanaðkomandi gena í gersveppum og öðrum lífverum kunni að stafa af mismun í notkun táknaþrennda.
Ákveðnar táknaþrenndir eru lítið notaðar í gersveppum og lítið magn er af þeim tRNA sameindum sem þýða þessar þrenndir. Markmiðið rannsóknarinnar var að kanna hversu mikil áhrif sjaldgæfir táknar hafa á þýðingu, hvaða táknar koma þar helst við sögu og hversu margir þeir þurfa að vera. Jafnframt var kannað hvort aflétta mætti þýðingarhindrun með því að auka fjölda samsvarandi tRNA gena.

Viku síðar, þann 27 september 2010 mun  Snædís Björnsdóttir verja doktorsritgerð sína um erfðatækni hitaþolnu bakteríunnar Rhodothermus marinus. Verkefnið heitir Þróun genaferja í hitakæru bakteríunni Rhodothermus marinus, og felur í sér vinnu við að útbúa verkfæri til að erfðabreyta þessari einstöku bakteríu. Snædís vann verkefni sitt undir handleiðslu Guðmundar Eggertssonar, nú prófessor emeritus við HÍ. Guðmundur sagði í viðtali við Morgunblaðið fyrir rúmum 10 árum:

Sú hverabaktería sem við höfum einkum einbeitt okkur að heitir Rhodothermus marinus. Það er ekki ýkja langt síðan menn áttuðu sig á auðugu bakteríulífi í hverum og okkar baktería var fyrst einangruð úr sjávarhver við Ísafjarðardjúp. Hún er sérstaklega áhugaverð vegna þess að hún þolir mikinn hita og verður einnig að þola kulda þar sem hún vex í sjó. Þetta eru óvanalegir eiginleikar.

FAÐIR ERFÐAFRÆÐINNAR Á ÍSLANDI - Morgunblaðið. Sunnudaginn 23. ágúst, 1998.

Búum til tegundir...

Í síðustu viku sat ég ljómandi skemmtilegan fund um tilurð tegunda (speciation). Uppruni og eðli tegunda er eitt af megin viðfangsefnum líffræðinga. Hvenær eru tvær hænur af sömu tegund og hvenær eru þær af ólíkum tegundum?

Á nítjándu öld héldu sumir því fram að kynþættir manna væru í raun afmarkaðar tegundir. Desmond og Moore færðu rök fyrir því að það hafi verið ástæðan fyrir því að Charles Darwin heillaðist af ræktuðum dúfum og fjölbreytileika hundakynja.

Á Hólum í Hjaltadal var í nýliðinni viku haldin fundur á vegum samevrópsks verkefnis sem heitir því töfrandi nafni FroSpects (öll EU verkefni verða að bera snaggarlega nöfn, með tilheyrandi atlögu að málvitund og velsæmi). Fundurinn var hinn fjörugasti, fjallað var um bleikjur og hornsíli og urriða og aðra fiska...og reyndar örlítið um marflær, snigla og finkur. Rauði þráðurinn var að vistfræðingar og þróunfræðingar huga nú meira að ferlum tegundamyndunar en mynstrum í breytileika tegunda og afbrigða ("from pattern to process" - var frasi fundarins). Sem erfðafræðingi fannst mér öll vistfræðin frekar loðin og erfitt að henda reiður á hlutfallslegt mikilvægi þeirra þátta sem ræddir voru (stofnstærð, valkraftar, umhverfissveiflur, stofnasögu o.s.frv.). Vonandi tekst okkur að nýta reynslu okkar í þróunarfræði til að læra eitthvað um bleikjuafbrigðin í Þingvallavatni.

Ásamt félögum okkar við HÍ og á Hólum komum við nú að rannsókn á vistfræði, erfðabreytileika og þroskun í íslenskra bleikjuafbrigða. Mér þykir það sérstaklega forvitnilegt að í íslenska bleikjustofninum virðast dvergafbrigði hafa þróast nokkrum sinnum (niðurstöður Bjarna Kr. Kristjánssonar, Kalinu Kapralovu og Sigurðar S. Snorrasonar). Það þýðir að náttúran hefur sett um endurtekna tilraun, sem við þurfum bara að kíkja á. Ein spurning sem brennur á okkur er: urðu dvergarnir til á sama hátt í öllum tilfellum? Ég hef ekki hugmynd um hvað mun koma upp úr krafsinu.

Endurvinnsla mótefna

Ónæmiskerfi okkar búa yfir margskonar leiðum til að finna og drepa sýkla. Mótefni (antibody) gera líkamanum kleift að greina muninn á sínum eigin frumum og framandi lífverum. Við sýkingu fjölgar framandi lífvera, t.d. baktería af gerðinni Staphylococcus aureus, sér í líkamanum. Frumur ónæmiskerfisins framleiða mótefni af næstum því óteljandi mismunandi gerðum, og einhver þessara gerða getur bundist yfirborði bakteríunar. Þær frumur sem bindast best við bakteríuna fjölga sér rækilega og hjálpa líkamanum að vinna bug á sýkingunni. Þegar sýkingin er um garð gengin tekur frumum sem mynda nákvæmlega þessa gerð mótefna að fækka, en þær verða samt aldrei jafn sjaldgæfar og þær voru í fyrir sýkingu. Það leiðir til þess að næst þegar þetta afbrigði Staphylococcus aureus "reynir" að sýkja viðkomandi getur líkaminn hrundið árásinni. Líkaminn er ónæmur fyrir viðkomandi bakteríustofni.

Þetta er kennslubókarútgáfan af ónæmisfræði, en í raun eru rannsóknir í faginu komnar miklu miklu lengra. Einn þeirra sem stundar rannsóknir á þessu sviði er líffræðingurinn Gestur Viðarsson. Hann starfar við Amsterdam háskóla (Dept. Experimental Immunohematology  Sanquin Research, and Landsteiner Laboratory   Academic Medical Center, University of Amsterdam).

Gestur mun halda erindi um rannsóknir sínar fimmtudaginn 15 júlí, kl 16:00 (í stofu 132 í Öskju, náttúrufræðihúsi Íslands). Fyrirlesturinn nefnist  A human IgG3 variant with increased half-life and theraputic potency (ágrip af vef HÍ).

Fjallað verður um (IgG) mótefni, hvernig mótefni eru endurunninn og hvaða
áhrif það hefur á helmingunartíma þeirra í líkamanum. Þetta ferli er mjög mikilvægt, m.a. í lyflækningum þar sem ný lyf eru að ryðja sér á markaðinn sem öll eru byggð á IgG1 sem hefur langan helmingunartíma og góða virkni. Skýrt verður frá því hvernig og afhverju einn undirflokkur mótefna (IgG3), sem hefur almennt betri virkni en IgG1, verður undir í samkeppni í þessu endurvinnsluferli og hefur því stuttan helmingunartíma. Sýnt verður fram á einfalda leið til þess að vinna gegn hröðu niðurbroti þessa undirflokks. Þessa þekkingu er hægt að nota t.d. gegn sýkingum eða krabbameinum, því einfallt og öruggt er að umbreyta IgG1 mótefnum í IgG3 með betri virkni og lengri helmingunartíma. Dæmi um hvort tveggja í mönnum og músum verður kynnt.

Svar Þuríðar Þorbjarnardóttur á vísindavefnum:Hvernig vinnur ónæmiskerfið? Er hægt að verða ónæmur fyrir kvefi?

Þjóðgarðar í sjó

Maður hugsar ekki um það sem maður ekki sér. Þess vegna er svona auðvelt að gleyma þjáningum bræðra okkar í Afríku eða Haítí, og þess vegna eigum við svo bágt með að vernda lífríki hafsins.

Norður Ameríka byggðist frekar hratt, miðað við t.d. Evrópu, og þá gátu einstaklingar upplifað það hvernig landinu var umbreytt af mönnum. Skógar viku fyrir ökrum, árbakkar breyttust í borgir og óbyggðir í opnar námur. Miðað við það sem maður lærði í umhverfisfræðinni í gamla daga, var þetta lykillinn að því að fólk stofnaði þjóðgarða og verndarsvæði. Það áttaði sig á því að náttúran víkur fyrir manninum, og að ef við gætum okkar ekki, þá getum við eytt einstökum tegundum og eyðilagt undur náttúrunar.

Hafið er okkur flestum hulið. Við sjáum lífríki fjörunnar, og finnum til með fuglum löðrandi í olíu (sbr nýjasta olíuslysið í Mexíkóflóa - Ógn við okkur sjálf), eða fugla sem eru fullir af plastdrasli sem þeir héldu æti (Plastfjallið). En afgangurinn af hafinu er okkur að mestu fjarlægur og ókunnur. Hvað er svo sem þar að vernda?

Staðreynd málsins er að hafið er ótrúlega auðugt, fjölbreytileiki sjávarlífsins er stórkostlegur og að miklu leyti ókannaður. Og sumar þjóðir vita um mikilvægi kóralrifja og vernda þau af fremsta megni (þótt nægar séu ógnirnar - sbr. slys nú á vormánuðum, sem reyndar fór betur en á horfðist - meðvitund um náttúruna). Hugmyndir um verndun hafsins og lífríkis þess hafa aðallega verið tengdar nýtingu á auðlindum þess, en ekki um verndun náttúrunnar vegna.

Sigríður Kristinsdóttir hefur verið að kanna hugmyndir um þjóðgarða í sjó, og hvort tími sé tilkominn að stofna slíka garða við strendur Íslands. Hún mun kynna niðurstöður meistaraverkefnis síns í fyrirlestri miðvikudaginn* 26 maí 2010, kl 15:00 í Öskju, náttúrufræðihúsi Háskóla Íslands.

Úr tilkynningu:

Víða um heim eru verndarsvæði í sjó (MPAs; Marine Protective Areas) notuð til að stjórna fiskveiðum, auk þess sem þau eru mikilvægt tæki til að viðhalda líffræðilegum fjölbreytileika og til að vernda náttúru- og menningarminjar. Í þessum rannsóknum var skoðuð gagnsemi þess að stofna verndarsvæði í sjó og lagt mat á reynslu annara þjóða af slíku, m.a. reynslu Ástrala af Þjóðgarðinn Kóralrifið mikla. Ennfremur var lagt mat á það hvernig slík verndarsvæði gætu hjálpað til að uppfylla betur þá alþjóðasamninga sem Íslendingar eru aðilar að, auk þess sem metið var hvort fiskistofnar og lífríki við strendur Íslands gæti notið góðs af verndarsvæðum. Hér á landi
hefur fyrst og fremst verið stuðst við kvótakerfi til að stýra nýtingu fiskistofna, en auk þess hefur skyndilokunum verið beitt á ákveðnum svæðum til þess að vernda smáfisk. Eins og víða annarsstaðar í heiminum hafa nytjastofnar við Ísland hins vegar minnkað þrátt fyrir aðgerðir til að koma í veg fyrir slíkt.

Verndarsvæði í sjó hafa ekki verið stofnuð með tilliti til verndunar líffræðilegrar fjölbreytni en hér er lagt til að byrjað sé á því að skoða svæðið sunnan Reykjanesskaga að Vestmannaeyjum og jafnvel austur fyrir Vestmannaeyjar, með það í huga að stofna einhverskonar verndarsvæði í sjó.

*Leiðrétting. Í fyrstu útgáfu stóð föstudagur í stað miðvikudags. Sem dugði til þess að ég missti af fyrirlestrinum.

Meistaraflóð

Lærdómur af bók er eitt. Það að læra með því að gera er allt annað. Ímyndið ykkur að reyna að læra fótbolta með því að lesa. Eins og knattspyrnumenn þurfa að æfa, bæði líkama og huga, þurfa vísindamenn að æfa sig.

Í líffræðinni þá fá nemendur að kljást við verkefni og að skrifa ritgerðir í BS námi sínu. Sumir kjósa einnig að vinna lítil rannsóknarverkefni. Það er einnig töluvert um að fólk sem hafi áhuga á rannsóknum fari í Meistaranám, þar sem það takist á við alvöru rannsóknarspurningar, safni gögnum, geri tilraunir og skrifi ritgerð eða vísindagrein.

Margir af þessum meistaranemum eru að ljúka verkefnum sínum nú á vordögum. Í dag fram á  föstudagin verða kynnt fjölmörg meistaraverkefni í líffræði, lífefnafræði og læknisfræði. Þau spanna allt frá krabbameinsfrumum til Beitukónga, vistkerfi Laxár í Aðaldal til lungnaþekju.

Eftirfarandi er vissulega upptalning, en vonandi gefur hún hugmynd um þann fjölbreytileika sem er í rannsóknum á svið lífvísinda innan Háskóla Íslands.

Beitukóngur (Buccinum undatum L.) – Vistfræði og stofnerfðafræði - Meistaravörn Hildar Magnúsdóttur - Askja stofa 132 kl. 15:00 19 maí 2010. Úr tilkynningu:

Beitukóngur (Buccinum undatum L.)  er sjávarsnigill sem lifir neðan fjöru að 50 m dýpi og finnst víða í N-Atlantshafi. Í Evrópu og Kanada er hann veiddur til manneldis, þ.á.m. á Íslandi.

Lífsöguþættir og formfræði beitukóngs í Breiðafirði voru rannsökuð á árunum 2007-2008 og þessir þættir bornir saman milli 10 stöðva innan fjarðarins. Stofnerfðafræði beitukónga í Breiðafirði, Húnaflóa og Færeyjum var einnig rannsökuð og borin saman við mun á útlitseinkennum þeirra milli þessara svæða.

Tvær meistaravarnir verða við Læknadeild í dag og tveir á morgun. Öll erindin fara fram í Læknagarði.

Berglind Ósk Einarsdóttir mun fjalla um "Mögnun og genatjáning á litningasvæði 8p12-p11 í brjóstaæxlum - Líkleg markgen mögnunarinnar tilgreind." Miðvikudaginn 19. maí 2010, kl. 14:00. 

"Tjáning og starfrænt hlutverk prótein tyrosín fosfatasa 1B in brjóstaþekjufrumum" - Bylgja Hilmarsdóttir. Miðvikudaginn 19. maí 2010, kl. 16:00.

Ari Jón Arason mun fjalla um "Skilgreining á lungnavef manna: tjáningarmynstur týrósín kínasa viðtaka og sprouty próteina in situ og í þrívíðu ræktunarmódeli." Fimmtudaginn 20. maí 2010, kl. 14:00.

Ívar Þór Axelsson - “Myndun greinóttrar formgerðar lungnaþekjufruma í þrívíðri rækt”.  Fimmtudaginn 20. maí 2010, kl. 16:00

Föstudaginn 21 maí 2010 verður síðan önnur holskefla af meistarafyrirlestrum, nú flestir í líffræði.

Hrygningargöngur, hrygningarstaðir og afkoma laxa í Laxá í Aðaldal og hliðarám hennar - Kristinn Ólafur Kristinsson, kl 10:00 í stofu 132 í Öskju. Úr tilkynningu:

Laxá í Aðaldal á upptök sín í Mývatni, einu frjósamasta vatni Evrópu þegar miðað er við hnattræna legu þess. Hún rennur að mestu á hraunbotni og ber fram mikið af sandi....

Ganga merktra laxa mótaðist af sjávaraldri og tímasetningu göngunnar. Stórlaxar höfðu lengri og breytilegri gönguferil en smálaxar og tengist það sjávaraldri en ekki fisklengd. Hluti merktra laxa var á ferð upp og niður ána áður en þeir lögðust, á meðan aðrir gengu rakleitt á hrygningastað, og var það jafnt hlutfall stór- og smálaxa sem sýndi þess háttar atferli.

Kl 12:00 mun Gintarė Medelytė flytja erindi um áhrif skóga á hryggleysingja í íslenskum straumvötnum (Influences of forests on invertebrate communities in Icelandic streams). úr tilkynningu:

Á sumrin var þéttleiki hryggleysingja meiri en á veturna og hæst í lækjum á vatnasviðum með birkiskóg, sem voru einnig með mestan plöntulífmassa á bökkum lækjanna og mestan þörungalífmassa.

Kl 12:30 mun Ásta Rós Sigtryggsdóttir flytja sína meistarvörn í Efna og lífefnafræði. Erindið heitir, Hlutverk sameinda-sveigjanleika í hitastigsaðlögun subtilisín-líkra serín próteinasa. Úr tilkynningu:

Helsti munur ensíma úr lífverum sem aðlöguð eru að mismunandi hitastigi er sá að kuldaaðlöguð ensím hafa yfirleitt hærri hvötunargetu við lág hitastig en miðlungshitakær og hitakær ensím, hins vegar eru þau ekki eins stöðug gagnvart hita. Þessir eiginleikar hafa verið tengdir auknum sveigjanleika myndbyggingar kuldakærra ensíma.

Erindi: Litnisumbreytiflókar í gersveppnum

Gen liggja á litningum. Um er að ræða keðjur af bösum (A, C, G og T), sem mynda DNA helixinn (sjá mynd af wikimedia commons). Hvert gen er samasett af röð hundruða eða þúsunda basa. Í ýktustu tilfellunum spanna gen milljónir basa.

Röð basanna ákvarðar eiginleika gensins. Hluti gensins er afritaður í RNA sem er mót fyrir myndun prótína.  Hinn hlutinn eru raðir basa sem eru nauðsynlegar til að RNA sé myndað, á réttum tíma og stað í lífverunni. Þetta eru stjórnraðir.

Heilkjörnungar eru einnig með aðra leið til að stýra afritun og þar með tjáningu gena. Þeir pakka erfðaefni sínu í litni, sem bæði minnkar umfang þess og gerir það óaðgengilegt ensímum sem afrita DNA (svokölluðum RNA fjölliðurum). Þetta er ekki varanlegt ástand því fruman er einnig með ákveðna leið til að opna og pakka saman litni. Það eru svokallaðir litnisumbreytiflókar, kallaðir flókar af því að þeir innihalda mörg mismunandi prótín sem vinna saman.

Katrín Briem mun síðdegis halda fyrirlestur um meistaraverkefni sitt, sem fjallaði einmitt um þessa flóka, sem stýra m.a. aðgengi  RNA fjölliðaranna að DNA og þar með afritun (einnig kallað umritun - transcription).

Fyrirlesturinn "Litnisumbreytiflókar í gersveppnum Schizosaccharomyces pombe" verður kl 16:00 í stofu 132 í Öskju, sbr tilkynningu:

Gott aðgengi að genum er hornsteinn genatjáningar í heilkjörnungum og nauðsynlegt til að umritun geti átt sér stað. Svo að gen verði aðgengileg þarf að opna litnið og breyta byggingu þess. Þessum breytingum er stjórnað af ýmsum ensímum sem yfirleitt starfa sem hlutar af stórum próteinflókum, svokölluðum litnisumbreytiflókum. Eftirmyndun  DNA, eftirlit með varðstöðum og viðgerð á brotnum litningum er einnig háð því að gen séu aðgengileg. Margir litnisumbreytiflókar hafa verið skilgreindir í ólíkum lífverum, t.d. mönnum, ávaxtaflugunni og gersveppnum Saccharomyces. cerevisiae. Þessir flókar hafa ekki verið skilgreindir gersveppnum Schizosaccharomyces pombe en
S. pombe er mikilvæg tilraunalífvera og er mjög fjarskyld S. cerevisiae. Markmið verkefnisins var að skilgreina litnisumbreytiflókana INO80, SWR1 og NuA4 í gersveppnum S. pombe.