«Пчелиная карта» США — дикие пчёлы в опасности


Пчёлы
Пчёлы живут не только в ульях на пасеках. И сельское хозяйство нуждается в том, чтобы дикие пчёлы процветали, а не вымирали.

В США проведено первое в истории масштабное исследование состояния популяций диких пчёл. Результаты вызывают тревогу: пчёлы исчезают в самых важных для сельского хозяйства регионах — в центральной Калифорнии, «кукурузном поясе» Среднего Запада и в долине реки Миссисипи.

«Если вымирание диких пчёл продолжится, это навредит растениеводству в США и увеличит расходы фермеров», — сказал профессор-эколог Тейлор Рикеттс (Taylor Ricketts) из Университета Вермонта (University of Vermont), выступая 19 февраля на ежегодном заседании комитета Американской ассоциации содействия развитию науки (The American Association for the Advancement of Science, AAAS), посвящённому проблемам пчёл и других насекомых-опылителей.

«Это исследование впервые показывает общую картину положения диких пчёл в США и их влияние на опыление», — говорит Рикеттс, отмечая, что ежегодный «вклад» естественных опылителей в американскую экономику составляет около 3 млрд долларов. (далее…)

Созданы устойчивые к туберкулёзу коровы


Угадайте, какая из этих коров генетически модифицирована? Правильный ответ — обе.
Угадайте, какая из этих коров генетически модифицирована? Правильный ответ — обе.

Учёные из Северо-западного научно-технического университета сельского и лесного хозяйства (кит. 西北农林科技大学) вывели трансгенных коров с повышенной устойчивостью к туберкулёзу. Они использовали модифицированную версию CRISPR, благодаря чему им удалось избежать распространённой проблемы исходной технологии — появления незапланированных мутаций. Результаты работы опубликованы в журнале Genome Biology. (далее…)

В Китае широко распространились бактерии, устойчивые к колистину


Культура бактерий E. coli с геном MCR-1.
Культура бактерий E. coli с геном MCR-1.

Сразу два исследования продемонстрировали, что ген, обеспечивающий устойчивость бактерий к антибиотику колистину, широко распространился в медицинских учреждениях Китая. Главная проблема заключается в том, что колистин — это резервный антибактериальный препарат, используемый в исключительных ситуациях. Он применяется для лечения пациентов с полирезистентными инфекциями, когда другие препараты неэффективны.

Ген, получивший название MCR-1, впервые был обнаружен в Китае в 2015 г. Он присутствовал в бактериях Escherichia coli, найденных и у живых свиней, и в продуктах из свинины. Микроорганизмы с этим геном были выявлены и во многих образцах биоматериала, полученного от людей. С этого времени MCR-1-позитивные штаммы бактерий были обнаружены более чем в 30 странах мира. Считается, что появление гена, обеспечивающего резистентность к колистину, связано с широким использованием этого антибиотика в сельском хозяйстве Китая. В 2016 г. китайское правительство, руководствуясь результатами одного из новых исследований, запретило применение колистина для лечения сельскохозяйственных животных.

У людей инфекционные заболевания, связанные с MCR-1-позитивными штаммами бактерий, пока регистрируются относительно редко — микроорганизмы с этой мутацией чаще обнаруживаются у скота. Однако считается, что MCR-1 представляет серьёзную угрозу для общественного здоровья. Дело в том, что колистин — один из немногих антибиотиков, используемых для лечения полирезистентных инфекций у людей. Другими словами, колистин применяется в тех случаях, когда другие антибиотики неэффективны. При этом сам ген MCR-1 расположен в плазмидах, небольших фрагментах ДНК, которые передаются от одного микроорганизма к другому. И, что особенно важно, плазмиды, содержащие MCR-1, способны распространяться не только внутри вида E. coli, но и за его пределами. Это может привести к появлению опасных патогенных бактерий, устойчивых к колистину. (далее…)

Make помидоры вкусными again!


В ходе селекции помидоры утратили некоторые гены. Современные томаты крупнее диких предшественников и более старых сортов, но и менее сладкие.
В ходе селекции помидоры утратили некоторые гены. Современные томаты крупнее диких предшественников и более старых сортов, но и менее сладкие.

Многие жалуются, что помидоры уже не такие вкусные, как раньше. Это справедливые обвинения: производители выводят сорта, которые дают высокие урожаи, не поддаются болезням и хорошо переносят транспортировку, а про вкусовые качества вспоминают в последнюю очередь. Учёные из Китая, США, Испании и Израиля выяснили, как нужно изменить геном помидоров коммерческих сортов, чтобы они вновь стали вкусными. (далее…)

Математики, Cadbury, свиньи и гидропоника


Производители шоколадок Cadbury и Alpen Gold хотят точно знать, какой урожай какао-бобов в этом году соберут фермеры разных стран. Для этого им нужна помощь математиков.
Производители шоколадок Cadbury и Alpen Gold хотят точно знать, какой урожай какао-бобов в этом году соберут фермеры разных стран. Для этого им нужна помощь математиков.

В Университете Бата (University of Bath) в Великобритании прошёл математический воркшоп, организованный Институтом математических инноваций (Bath Institute for Mathematical Innovation) и Сетью передачи знаний (Knowledge Transfer Network). За три дня специалисты по прикладной математике помогли разработчикам ПО и международным корпорациям повысить урожай какао-бобов, оценить качество свинины и улучшить дизайн гидропонной установки. (далее…)

О пользе вакцинации, на этот раз — скота


Представитель коренного народа Масаи, живущего в саванне на юге Кении.
Представитель коренного народа Масаи, живущего в саванне на юге Кении.

Учёные Университета штата Вашингтон (Washington State University) показали, что вакцинация скота повышает доход африканских фермеров и позволяет им тратить больше денег на еду и образование. Семьи, которые прививают животных, экономят на антибиотиках, получают больше молока и как следствие — чаще отправляют девочек в среднюю школу. Результаты работы опубликованы в журнале Science Advances. (далее…)

От опылителей зависят 1,4 миллиарда рабочих мест


От насекомых-опылителей зависят 1,4 миллиардов рабочих мест
Городским жителям, которые видят продукты только в супермаркетах, проблема вымирания пчёл, вероятно, кажется не такой уж важной, но сокращение количества опылителей может привести к потере рабочих мест, росту числа заболеваний и смертности. / Иллюстрация — Ася Ад.

Учёные обеспокоены сокращением количества опылителей. Впервые о масштабном вымирании окультуренных насекомых заговорили ещё в 90-е, а в 2006 году американские исследователи описали «синдром разрушения семей»: рабочие пчёлы неожиданно отбывали в неизвестном направлении, покидая королеву и улей. Каждый год в Америке вымирает 30, а в Европе 20 процентов пчелиных семей. Исследователи из шести стран опубликовали в журнале Nature статью, в которой объяснили, к чему может привести сокращение количества опылителей, каковы причины этого явления и как можно решить проблему. Они предупреждают, что от животных-опылителей зависит существование трёх четвертей культур, а в сельском хозяйстве заняты 1,4 миллиарда человек, у многих из которых нет другого источника дохода. (далее…)

Какой была кукуруза пять тысяч лет назад?


Маис
Маис (кукуруза) в ботаническом атласе конца XIX века.

Уже более пяти тысяч лет назад кукуруза, которую выращивали в Центральной Мексике, была генетически ближе к современным сортам, чем к своему дикорастущему предку. Об этом свидетельствует генетический анализ кукурузного початка, возраст которого — около 5310 лет.

Материалы исследования опубликованы 17 ноября в журнале Current Biology.

«Около 9 тысяч лет назад на территории современной Мексики люди стали собирать и есть дикую траву, теосинте, — говорит Натан Уэльс (Nathan Wales) из Музея естественной истории Дании (дат. Statens Naturhistoriske Museum). — Отбор человеком на протяжении нескольких тысяч лет вызвал серьёзные изменения, превратив малопродуктивное растение в современный маис, иначе называемый кукурузой. Как мы знаем, современный маис так сильно отличается от дикого предка, что несколько десятилетий учёные не могли прийти к соглашению, какое же растение было настоящим предком маиса».

Чтобы прояснить историю доместикации кукурузы, Уэльс и его коллеги секвенировали геном маиса, сохранившегося в початке возрастом 5310 лет (образец Tehuacan162). Древний початок был обнаружен при раскопках мезоамериканских древностей в Долине Теуакан, проведённых Ричардом МакНейшем (Richard MacNeish) в 1960-х годах и хранился в Археологическом музее Роберта Пибоди (Robert S. Peabody Museum of Archaeology, США).

Tehuacan162 — один из пяти самых старых из доступных учёным образцов кукурузы и лучший по сохранности древней ДНК. (далее…)

Запрет ГМО приведёт к выбросу огромных количеств углекислого газа


ГМО давно и прочно заняли место в сельском хозяйстве
ГМО давно и прочно заняли место в сельском хозяйстве.

Всемирный запрет на выращивание генетически модифицированных культур приведёт к повышению цен и выбросу в атмосферу миллиардов тонн углекислого газа — к такому выводу пришли Уоллис Тайнер (Wallace Tyner) и Фарзад Тахерипур (Farzad Taheripour) из Университета Пердью (Purdue University), а также специалист компании Cargill Гарри Махаффи (Harry Mahaffey). Результаты исследования опубликованы в Journal of Environmental Protection. (далее…)

Растения-паразиты крадут гены у других растений


Заразиха подсолнечника (слева) паразитирует на подсолнечнике (справа)
Заразиха подсолнечника (слева) паразитирует на подсолнечнике (справа).

Согласно новому исследованию, паразитические сорняки могут красть гены у растений, на которых они паразитируют, а затем использовать эти гены против растения-хозяина.

Исследователи обнаружили 52 случая горизонтального переноса генов (ГПГ) от растения-хозяина к растению-паразиту. Впоследствии, как сообщил Клод де Памфилис (Claude de Pamphilis), профессор биологии из Университета штата Пенсильвания (The Pennsylvania State University), эти гены стали функциональными у паразитических растений семейства Заразиховые. Хотя перенос генов считается редким у большинства видов растений и других сложных видов, он случается у некоторых паразитических растений. Это открытие может привести к улучшению методов борьбы с паразитами сельскохозяйственных культур. (далее…)

Биологическое разнообразие — природный пестицид


Гусеница
Гусеница ест листья. Но не все подряд.

Поля, на которых растёт множество различных растений, как правило, менее привлекательны для насекомых-вредителей, чем поля с одной культурой. И учёные, и фермеры наблюдали и отмечали это, но причины такого положения вещей были плохо изучены.

Исследование, проведённое под руководством специалистов Калифорнийского университета в Дэвисе (University of California, Davis), материалы которого опубликованы 12 октября в журнале Nature, свидетельствует, что защитный эффект биоразнообразия может быть связан с пищевым поведением насекомых. И возвращение к разнообразию растений на полях может быть ключевым шагом к достижению устойчивой победы над вредителями.

«Для насекомых существует идеальный уровень питательных веществ, когда им хорошо, — говорит ведущий автор Уильям Ветцель (William Wetzel). — Когда он слишком высок или слишком низок, их дела идут неважно». (далее…)

Изменение климата увеличит доступность воды в Эфиопии


Вода в бассейне реки Голубой Нил.
Вода в бассейне реки Голубой Нил.

Экологи и активисты предупреждают об опасных последствиях изменения климата, однако некоторым регионам они, вероятно, пойдут на пользу. Учёные Политехнического университета Виргинии (Virginia Polytechnic Institute and State University, также Virginia Tech) и Мэрилендского университета на восточном берегу (University of Maryland Eastern Shore) считают, что в Эфиопии глобальное потепление увеличит доступность водных ресурсов и повысит урожайность. Результаты исследования опубликованы в журнале Climatic Change.

Исследователи прогнозируют, что изменение климата приведёт к увеличению объёма воды в бассейне Голубого Нила, что будет способствовать развитию сельского хозяйства. «У катастрофических последствий изменения климата есть и светлая сторона, — говорит Зак Истон (Zach Easton), один из авторов исследования. — Печальная ирония состоит в том, что изменение климата — это именно тот катализатор, который необходим Эфиопии, чтобы стать экспортёром продуктов питания». (далее…)