biologia i ochrona przyrody

Radioekologia to nauka o wpływie promieniowania na rośliny oraz obiegu promieniowania w przyrodzie. U roślin tak jak u zwierząt dawka to ilość energii pochłonięta przez kg tkanki liczona w remach i siwertach, obowiązuje teoria tarczy, wg, której pojedynczy foton może zniszczyć komórkę, hipoteza podwójnych pęknięć opisująca uszkodzenie nici DNA w dwóch różnych miejscach, model liniowo-kwadratowy, który jest składową uszkodzeń nici DNA przez jeden foton i dwa niezależne fotony, są skutki genetyczne polegające na mutacjach i somatyczne jako uszkodzenia komórek, tkanek i organów. Uszkodzenia każdej komórki żywej bez względu na takson dotyczą poziomu genetycznego, biochemicznego (denaturacja białek, uszkodzenie lipidów), organelli, całych komórek, tkanek i organów lub fragmentu plechy.

Izotopy jak inne pierwiastki wchodzą do łańcucha pokarmowego, rośliny pobierają je włośnikami razem z minerałami lub gazowe przez szparki, potem odkładają w wakuolach w miękiszu lub zrzucanych organach. Grzyby pobierają izotopy z podłoża i odkładają w owocnikach np. borowik szlachetny pobiera mało cezu, ale dużo polony, dlatego jest wykorzystywany do mierzenia skażeń gleby. Roślinożercy jedzą rośliny, pierwiastki odkładają się w ich tkankach, głównie tłuszczowej, w sierści, rogach, racicach, ale przede wszystkim w organach docelowych np. jod w tarczycy, stront w kościach, mięsożercy jedzą roślinożerców, im wyższe ogniwo łańcucha pokarmowego tym więcej izotopów w ciele. Tak samo zwierzęta pobierają izotopy jedząc grzyby. Każdy izotop emituje promieniowanie i uszkadza pobliskie tkanki.

Każdy gatunek ma swoją wrażliwość ma promieniowanie tj. promienioczułość, największą mają ssaki, najodporniejsze są bakterie. Jest też różnica w promienioczułości tkanek, najbardziej wrażliwe są te dzielące i różnicujące się jak szpik kostny, węzły chłonne, gonady u zwierząt, kiełki, kambium i merystemy u roślin. Rośliny są najwrażliwsze w czasie kiełkowania i organogenezy. Uszkodzenia merystemów powodują deformacje gałęzi, pędów, liści, pąków, co skutkuje powstawaniem czarcich mioteł i innych galasów, uszkodzenia pyłku i komórek jajowych, co daje bezpłodność. Jako, że u roślin wiązki przewodzące są sobie równoważne, nie ma jak u zwierząt głównych naczyń krwionośnych, tylko wszystkie wiązki są podobne rośliny lepiej radzą sobie z ich uszkodzeniem, jeśli jest możliwa fotosynteza i parcie korzeniowe to roślina może żyć, może też odrzucić uszkodzone narządy np. pędy i liście, nawet ścięte drzewo aktywuje pączki boczne. Gorzej jak uszkodzi się pąki boczne, wtedy roślina odrośnie zdeformowana, a somatyczne uszkodzenia tkanek mogą zniszczyć liści i włośniki. Uszkodzenia chlorofilu powoduje chlorozę, czyli żółknięcie liści, uszkodzenie chloroplastów i innych ważnych organelli daje nekrozę, czyli usychanie liści. Uszkodzone rośliny są wrażliwe na atak bakterii, wirusów i grzybów, które są odporniejsze. Uszkodzenie merystemów może powodować narośle i inne zmiany. Gdy jest ich za dużo mogą zagłuszyć roślinę.

Na uszkodzenie narządów rozrodczych wrażliwe są rośliny jednoroczne i dwuletnie (w jednym roku rosną, w drugim owocują). Byliny mogą rozmnażać się wegetatywnie, oczywiście, uszkodzenia DNA mogą powodować zmiany w nowych osobnikach, mogą one być słabsze, mogą być inne. Uszkodzone bulwy, cebule i karpy mogą uniemożliwić powstawanie nowych roślinek lub mogą być zdeformowane, mutanty mogą żyć przez jakiś czas, jeśli działa przewodzenie wody i asymilatów. Najlepiej radzą sobie rośliny rozmnażające się przez kłącza i rozłogi, ale one też z czasem mogą tracić zdolność tworzenia klonów.

Wpływ promieniowania widać na słojach przyrostu wtórnego, rośliny dwuliścienne i iglaki mają kambium wtórne, które przez całe życie dobudowuje wiązki przewodzące i powoduje przyrost na grubość, przyrost wiosenny daje jasną, miękką biel, jesienny ciemną, twardą twardziel, one dają słoje, na podstawie ilości słojów można określić wiek drzewa, zmiany w podziałach i różnicowaniu kambium zmieniają kształt i grubość słojów. Napromieniowanie drzewa i krzewy mają inne słoje, widać także od kiedy słoje zaczęły się zmieniać. Promieniowanie zaburza pracę komórek i procesy biochemiczne w roślinach np. odporność

Grzyby ze względu na prostą budowę są jeszcze odporniejsze, ale nie do końca, najwrażliwsze są zarodnie, zarodniki, gametangia oraz młoda grzybnia. Dorosła grzybnia może odbudować się z niewielkiego fragmentu, więc uszkodzenie jej części nie zaszkodzi osobnikowi. Promieniowanie powoduje zmiany w budowie strzępek i owocników, zmienia wygląd nowej grzybni powstałej z zarodnika, zaburza kiełkowanie zarodników i uszkadza gamety uniemożliwiając rozmnażanie płciowe. Po za tym obowiązują te same prawa co innych komórek, są uszkodzenia genetyczne, uszkodzenia genów odpowiedzialnych za metabolizm podstawowy, zaburzenia biochemii grzyba np. procesów obronnych. Są też grzyby radiotroficzne, wykorzystujące promieniowanie w celach wytwarzania glukozy. Grzyby kumulują w sobie izotopy oraz inne metale ciężkie, analizując je można określić stan środowiska, w którym żyją.

Są grzyby, które same wytwarzają sobie pokarm. W 1991 r w Czarnobylu odkryto gatunki grzybów wykorzystujące promieniowanie jonizujące i melaninę celem radiosyntezy. Porastające gnijące części drzew workowce z gatunku Cladosporium sphaerospermum i żyjący w ciepłych, wiglotnych miejscach, Exophiala dermatitidisoraz podstawczak zamieszkujący organizmy roślin i zwierząt, Cryptococcus neoformans mają zdolność syntezy związków organicznych wykorzystując promieniowanie jonizujące i niejonizujące jak światło widzialne i ultrafiolet do syntezy związków potrzebnych do wytworzenia energii biologicznej. Pod wpływem promieniowania elektromagnetycznego, do którego zaliczamy, światło, ultrafiolet i radiację grzyby zaczęły tworzyć melaninę oraz wzrosła szybkość przenoszenia elektronów za jej pośrednictwem (badania przeprowadzone przez College Medyczny Alberta Einsteina Uniwersytetu Yeshiva). Grzyby żyjące na terenie reaktora w Czarnobylu wykazują też radiotropizm dodatni, czyli wzrost w kierunku źródła skażenia, grzybnia rozrastta się w stronę źródeł promieniowania [White Tyreke, 2017, The Curious Case of Radiotrophic Fungi, http://large.stanford.edu/courses/2017/ph241/white-t2/]. Nie znamy na razie procesu przebiegu radiosyntezy, tak jak znamy przebieg fotosyntezy, wiemy, że grzyby wytwarzają melaninę. Im większe napromieniowanie (ok.500 razy wyższe od tła) tym tym grzyby mają większą suchą masę, rośnie jednostka tworząca kolonię FCU. Melaniny mają zdolność pochłaniania promieni ultrafioletowych i zamianie ich na ciepło, wiemy, że również radzą sobie ze słabym promieniowaniem korpuskularnym. Melanina grzybów radiotroficznych ma inną strukturę od zwykłych melanin, a sam przebieg radiosyntezy nie jest znany.

Wiemy, że nie jest straszne to co zmienia sie stopniowo dając organizmom czas na adaptacje jak np. dziura ozonowa czy zwiększona emisja róznych związków chemicznych, ale nagłe i niespodziewane zmiany warunków lub nagły wyrzut dużej ilości substancji toksycznych na ograniczonej przestrzeni. Największe zagrożenie stanowi jednak sama natura przykłady przedstawię poniżej:
Najwieksze zagrożenia:
-superwulkany, czyli wulkany powstałe w wyniku erupcji magmy zalegającej kilka km pod ziemią o objętości kilkunastu tysięcy km3. Skutki erupcji superwulkanu to zniszczenie wielu tysięcy km2, zalanie ich lawą, materiałami piroklastycznymi, spalenie, wydobycie wielu ton pyłu i gazów, raz, że takie stężenie byłoby toksyczne dla żywych istot (wiem, pisałam o uodpornieniu na te gazy, ale porównujemy botoks to zatrucia jadem kiełbasianym), dwa, że py;ly zasłoniłyby niebo i uniemozliwiłyby dostęp promieni slonecznych do powierzchni Ziemi, skutek epoka lodowcowa, już słabze wulkany np. Kratakau obniżały temperaturę na Ziemi, epoka lodowcowa uniemozliwiłaby wegetację na północy i południu co skutkowało by głodem, ubóstwem, chorobami spowodowanymi głodem i zimnem. Bliżej równika byłoby mozliwe rolnictwo, ale obniżenie temperatury uniemozliwiło by uprawę obecnie rosnących tam roslin, byłoby bardziej mroczno, dzieki tlenkom siarki wzrosła by ilośc opadów co również utrudniało by pracę rolnikom, skutki to głód, choroby, wojny o zasoby.
-upadek asteroidy daje podobne skutki, a jeszcze wielu upadkom towarzyszy silne promieniowanie.
-epoka lodowcowa skutkiem niższej aktywności słonecznej, jak wyżej.
-erupcje bazaltowe, czyli wydostanie sie na powierzchnię lawy bazaltowej leżącej pod powierzchnią ziemi, lawa bazaltowa jest rzadka, uboga w krzemionkę o niskiej temepraturze, lawa bazoltowa jest w wulkanach na Hawajach, ale nie tylko często znajduje sie też pod ziemią, czasem cisnienie rosnie i magma wydostaje sie na zewnątrz, skutki jak powyżej.
-zmiany osi Ziemi i zmiany biedunów geologicznych, zachodza stopniowo, ale maja wplyw na wybuchy wulkanów, trzęsienia ziemi, fale tsunami, uskoki, które zgrażaja wielu ludziom, niszczą wiele ekosystemów, pól uprawnych i miast.
-wybuch supernowej i rozbłyski gamma, zbyt bliska odległość spowodowałaby odparowanie Ziemi, trochę dalsza zagotowanie się skał, jeszcze dalsza zagotowanie atmosfery, jeszcze dalsza dałąby ogromne dawki promieniowania radioaktywnego. I tu pytanko można wyciszyć fakle gamma przy pomocy interferencji? Fale elektromagnetyczne podlegają temu zjawisku. Czy czlowiek może wytworzyć fale gamma o przeciwfazie, które zniwelują rozbłysk lub osłabią go? Czy to jest mozliwe chociaż w teorii? Nie znamy metod zaradczych superwulkanom i erupcją bazaltowym-jest teoria by kierować strumień lawy do wody, ale nie powstrzyma to gazów i pyłów. Asteroidy może niszczyć DE-STARLITE. Czy mozliwe byłoby wywołanie interferencji (użycie fal o przeciwfazie) do zniwelowania skutków wybuchu supernowej/rozbłysku gamma?
Jak chcecie więcej poczytac o wulkanach polecam: http://zywaplaneta.pl/ Dowiedziałam się, że rozbłysk gamma nam nie zagraża nie ma w pobliżu odpowiednich gwiazd.

Tylko receptory glukozy w tkance tłuszczowej, mięśniach i wątrobie są insulinozależne, w pozostałych komórkach są insulinoniezależne. Receptory glukozy to białka śródbłonowe określane jako GLUT i SLC2A. Receptory GLUT róznią się budową zależnie od miejsca występowania, najlepiej znamy receptory od GLUT1 do GLUT12, pozostałe są słabiej poznane. Są to śródbłonowe białka zwane transoporterami błonowymi, przebijają błonę komórkową i transportują glukozę do środka komórek. Receptory insulinoniezależne występują w erytrocytach, mózgu i innych narządach wewnętrznych, także transport z jelit do krwi odbywa się bez udziału insuliny. Glukoza łączy się z receptorem, co powoduje kasdadę reakcji, dzięki, którym wnika do wnętrza komórki, gdzie jest metabolizowana. są też receptory glukozowo-sodowe, które na zasadzie działają z sodem. Receptory te mają postać pompy Na+/K+, błona komórkowa jest spolaryzowana, jony sodu dominują na zewnątrz, potasu w środku, kiedy przyłacza się glukoza, następuje depolaryzacja błony, otwiera się kanał jonowy powodują uciekanie jonów K+ z komórki i wnikaniu do niej jonów sodu, razem z sodem wnikają do komórki cząsteczki glukozy. Szczypta soli w słodkiej czekoladzie, czy szczypta cukru w słonym daniu nie zaszkodzi, a jest wręcz korzystna z punktu widzenia żywienia, im więcej jonów sodu, tym więcej cząsteczek glukozy wnika z krwi do komórek. Receptory GLUT1 i GLUT14 działają na zasadzie dyfuzji, glukoza wnika do komórek na zasadzie gradientu stężeń, wieksze jest jej stężenie w osoczu, mniejsze w komórce, więc przenika zgodnie z gradientem stężeń do środka komórki, ten transport wymaga energii z rozkładu ATP. Receptory GLUT1 są głównie w erytrocytach, ale też w mózgu, gdzie jest bariera krew - mózg, naczyniach krwionośnych, również w mięśniach, działaja w czasie spoczynku w mięsniach szkieletowych (insulinozależne GLUT4 aktywuję sie podczas wysiłku) i w innych tkankach. GLUT2 są wątrobie, trzustce, nerkach, jelitach to dzięki nim glukoza wnika do komórek beta, co jest bodźcem do produkcji insuliny, GLUT3 są w nierkach, łożysku i w innych tkankach w mniejszym stopniu (one dostarczają glukozy dla płodu), insulinozalezne GLUT4 są w mięsniach i wątrobie, GLUT5 transportują fruktozę z jelita do krwi i z krwi do komórek wątroby, gdzie jest izomeryzowana do glukozy, GLUT7 służa do transportu między komórkami wątroby. Pozostałe receptory są rozsiane po komórkach całego organizmu i odgrywają mniejszą rolę w transporcie glukozy. Kanaliki SGLT (sodium glucose cotranporter) transportują glukozę do komórek jelit na zasadzie symportu z jonami sodu bez udziału energii, potem przy udziale energii z ATP, dzięki receptorom GLUT2 w odwrotnym kierunku, glukoza przenika do krwi.SGLT1 uczestniczy w transporcie glukozy w jelicie, a SGLT2 w serospcji do osocza glukozy w kanalikach nerkowych. SLC2A są to białka, które budują receptory glukozowe, SLC2A1 jest w receptorze GLUT1.

Klasa: okrytonasiene, okrytozalążkowe Magnoliophyta
Rząd: malpigiowce Malpighiales
Rodzina: fiołkowate Violaceae
Rodzaj: Rinorea
Gatunek: Rinorea niccolifera
Krzew, młode gałązki zielone, starsze szarobrązowe, liście języczkowate, bardzo krótkoogonkowe, calobrzegie, koniec i nasada zaostrzone, nadaja liściu wrzecionowaty kształt, dobrze widoczny nerw główny, od niego odchodzą nerwy boczne pod kątem ostrym ku końcowi, ulistnienie naprzeciwległe, kwiaty lejkowate, zrosłopłatkowe, duże, jasnoróżowe, białawe, środki mają rózowe, znaczązapylaczom slupki i pręciki. Roslina wystepuje na wyspie Luzon na Filipinach. Roslina jest hiperakumulatorem niklu, może pochłonąc 1000 razy więcej tego pierwiastka niż inne bioakumulatory. Znajduje się na szczycie listy 450 gatunków roslin zdolnych oczyszczać środowisko pod względem zdolności do akumulacji. Roślina pobiera nikiel w ryzosferze i przetwarza go w nadziemnych częściach ciała. Ma to znaczenie dla fitoremediacji gleb skażonych niklem. Roslina tropikalna, odkryta w 2014 roku, nie wiemy więc jak poradzi sobie w naszym klimacie, wiemy, że są odmiany roslin tropikalnych i subtropikalnych dobrze radzących sobie w sezonie letnim w naszym klimacie. Roslina magazynuje nikiel w sobie oczyszczając podloże. Rinorea niccolifera akumuluje też kobalt i miedź. Zaabsorbowane metale można odzyskać z roslin do celów przemysłowych. Ciągle są opracowywane metody odzyskiwania metalin z roslin, pomóc moga bakterie chemoautotrofy.