Menu

Moralność bioinżynierii

Ingerencje w genom: ludzie, zwierzęta, rośliny - etyczne różnice i podobieństwa.

Kacper Jerzy Piwowarek

Mało który temat, wzbudza tyle sprzecznych emocji i kontrowersyjnych opinii na arenie międzynarodowej, co inżynieria genetyczna. Jedni widzą w niej czyste zło i zagrożenie dla całego znanego nam świata, inni zaś wybawienie od wszelkich problemów, a równocześnie nadzieję na zbudowanie świata wolnego od naszej grzesznej natury uformowanej przez ,,samolubny gen”. Dla niektórych wciąż stanowi temat tak futurystyczny, że traktują ją jako problem dalekiej przyszłości lub element fantastyki naukowej. Z kolei dla ludzi zajmujących się nią zawodowo jest częścią ich codziennej pracy, niewzbudzającą praktycznie żadnych sprzecznych emocji.

Niestety, większość osób wypowiadających się na temat inżynierii genetycznej, zarówno tych którzy próbują ją demonizować, jak i tych gloryfikujących jej możliwości, często nie ma rozeznania w tym temacie.

Dlatego też, zanim przejdę do tematu przewodniego, jakim są problemy etyczne wiążące się z modyfikowaniem genetycznym różnych form życia, zacznę od zaprezentowania najistotniejszych faktów dotyczących inżynierii genetycznej.

Inżynieria genetyczna jest techniką pozwalającą na przenoszenie hipotetycznie dowolnej ilości materiału genetycznego z jednego organizmu na drugi, bez względu na ich pokrewieństwo, za pośrednictwem specyficznych wektorów pozwalających zarówno rozcinać jak i sklejać fragmenty DNA biorcy i dawcy1.


Zgodnie z założeniami zabieg ten pozwala na ekspresję kodowanych przez określony fragment kwasu nukleinowego białek u biorcy, co z kolei sprawia, że biorca nabywa specyficzne właściwości dawcy. O takiej istocie mówimy wtedy, że jest istotą transgeniczną, ponieważ posiada cechy naturalnie niewystępujące w jej gatunku. Fragmenty genomu można przenosić na wiele sposobów, związanych ze specyfiką komórek biorcy, aby uzyskać możliwie jak najwyższą wydajność i kompatybilność transgenezy.
Owad z rodziny Męczelkowatych (Braconinae) rodzaju Atanycolus pasożytując na swoich gospodarzach motylach (np. jedwabniku) jednocześnie przenosi wirusa Bracovirus, który nie czyniąc szkody swojemu wektorowi jednocześnie modyfikuje genetycznie jego gospodarza doprowadzając go do śmierci. Jest to przykład "naturalnego GMO". fot: Richard Bartz, Munich aka Makro Freak

Jedną z pierwszych metod była transformacja bakteryjna wykorzystująca fakt, że organizmy prokariotyczne posiadają poza pojedynczym centralnym chromosomem bakteryjnym (genoforem), tzw. plazmidy czyli koliste cząsteczki DNA, za pośrednictwem których zachodzi horyzontalny transfer genów. Między innymi to właśnie za pośrednictwem tego wektora udało się wyhodować bakterie produkujące ludzką insulinę,

dzięki czemu znikła potrzeba uzyskiwania tego hormonu dla osób dotkniętych cukrzycą ze świńskich trzustek.

Kolejnym wektorem były mikroskopijnych rozmiarów pociski wykonane z metali szlachetnych na których owinięte było DNA. Za pomocą ,,armatki genowej” wystrzeliwało się je do komórek biorców licząc, że zostaną włączone w genotyp. Metoda znalazła zastosowanie przede wszystkim do roślin i grzybów, ponieważ dla komórek pozbawionych ściany komórkowej była zbyt destrukcyjna.

Zmofyfikowana genetycznie mucha
Śródziemnomorska muszka owocowa (Ceratitis capitata) jest szkodnikiem rolniczym o zasięgu globalnym. Atakuje szeroki zakres upraw (ponad 300), w tym dzikie owoce, warzywa i orzechy, powodując znaczne szkody. Firma Oxitec opracowała genetycznie zmodyfikowane samce, które posiadają śmiertelny gen przerywający rozwój samic i zabijający je przed narodzinami. Po kilku pokoleniach populacja much zmniejsza się, ponieważ samce nie mogą już znaleźć partnerek. Aby hodować te muchy w laboratorium, można "wyciszyć" śmiertelny gen za pomocą antybiotyku tetracykliny (źródło: Wikipedia).

Jeszcze skuteczniejsze okazało się zastosowanie wirusowych kapsydów, które infekując komórkę modyfikowały ją genetycznie. Transfekcja okazała się jedną z najskuteczniejszych metod do modyfikowania organizmów zwierzęcych, stając się kluczowym narzędziem w produkcji zwierzęcego GMO, jak również opracowywaniu eksperymentalnych terapii genowych 2.

W przypadku modyfikowania roślin najskuteczniejsza okazała się pasożytnicza bakteria Agrobacterium tumefaciens wnikająca do wnętrza komórek roślinnych i integrująca własne (zmodyfikowane) DNA z materiałem genetycznym w jądrze swojego roślinnego żywiciela 3. Niestety, wszystkie wymienione metody, choć dały nam względnie skuteczne sposoby na edycję genów posiadały wiele wad, z czego najistotniejszymi były losowość implantacji przenoszonego DNA oraz uszkodzenia wywołane faktem zastosowania jako wektorów czynników uszkadzających komórki.

Dlatego na prawdziwą rewolucję w tej dziedzinie trzeba było jeszcze poczekać, a okazało się nią odkrycie i zrozumienie działania CRISPR Cas-9,

które zupełnie zrewolucjonizowało nasze wyobrażenie o możliwościach jakie może dawać edycja materiału genetycznego. Opiera się ona na wykorzystaniu występującego naturalnie u organizmów prokariotycznych systemu chroniącego genofor przed infekcją ze strony bakteriofaga poprzez zlokalizowanie jego formy lizogennej i wycięcie go z jak najwyższą precyzją. Mechanizm ten okazał się kompatybilny nie tylko z bakteriami i archeonami, ale również z eukariontami. Pozwolił na coś co dotychczas było poza możliwościami nauki: przyklejanie i wycinanie fragmentów DNA ze ściśle określonych miejsc na chromosomie bez zakłócania innych cennych dla organizmu genów 4.

Jest to stosunkowo niedawne odkrycie, ponieważ zostało oficjalnie udowodnione i zaprezentowane w roku 2013, jako alternatywa wobec dotychczas wykorzystywanych, z mniejszym lub większym skutkiem, metod. Równocześnie okazało się, że owa metoda jest nie tylko w stosunku do pozostałych metod tania i wydajna, ale przede wszystkim, na tyle prosta w użyciu, że narzędzia do genetycznej modyfikacji niemal każdej komórki mogłyby przeniknąć z laboratoriów do publicznego użytku, w taki sam sposób jak chociażby komputery osobiste, dzięki zastosowaniu w nich graficznego systemu interface. Jest na tyle bezpieczna, że nie uszkadza modyfikowanych komórek ani sama z siebie nie może wywołać epidemii. Co najważniejsze pozostaje obojętna dla systemu immunologicznego, dzięki czemu mogłaby stanowić kluczowe narzędzie do terapii genowej oraz ksenotransplantologii. Przewiduje się, że to właśnie bioinżynieria oparta na zastosowaniu CRISPR Cas-9 zajmie kluczowe miejsce w przemyśle biotechnologicznym, a

równocześnie manipulacje genetyczne staną się czymś równie powszechnym jak obecnie wykorzystanie sprzętu elektronicznego, czy pisanie programów 5.

Między innymi, to dlatego właśnie, ta konkretna metoda wywołała najwięcej szumu medialnego i niepewności o przyszłość ludzkości i życia na ziemi. Dotychczas ingerencji w genom dokonywały głównie korporacje farmaceutyczne i spożywcze, a same efekty zastosowania biotechnologii były ściśle monitorowane.

Co jednak może się wydarzyć, gdy technologia, którą można określić ,,bio-programowaniem” stanie się integralną częścią cywilizacji, co jest równoznaczne z niemożliwością jej kontrolowania?

W dalszej części pracy przedstawię moje spojrzenie na ww. kwestię. Wcześniej jednak omówię kontrowersję wokół istnienia samych organizmów transgenicznych.

Organizmy transgeniczne można nazywać dość powszechnie wykorzystywanym skrótem GMO, który oznacza organizmy modyfikowane genetycznie (genetically modified organisms) i budzi bardzo negatywne skojarzenia.

Lęk przed GMO jest tak duży, że dla celów marketingowych, na opakowaniach różnych produktów spożywczych umieszcza się formułkę ,,żywność wolna od GMO”.

Modyfikowane genetycznie rośliny i zwierzęta są powszechnym elementem. Stanowią istotną część udziałów światowego rolnictwa. Przemysł biomedyczny hoduje zwierzęta ze skłonnością do zapadania na określone choroby i rośliny, które mogą stanowić alternatywę, jako bioreaktory do produkcji leków.

GMO jest niezwykle silnie kontrolowane.

Przykładem inżynierii genetycznej użytej na pszczole miodnej (Apis mellifera) są badacze z Teksasu, który posługującą się bakterią Snodgrassella alvi wkB2 wzmocnili odporność pszczół miodnych i ograniczyli jej patogeny.

Nie raz słyszy się, jak wielkim niebezpieczeństwem mogą być zmodyfikowane organizmy, które po przedostaniu się do środowiska naturalnego mogą stać się gatunkami inwazyjnymi. Przedstawianie tego w taki sposób podsyca tylko niechęć, nieznających się na tym ludzi, wobec tej technologii. Z tego względu rolnicy muszą co roku kupować nowe nasiona pod uprawę, aby chronić okoliczne ekosystemy przed ,,obcym” co jest zwyczajnie nieopłacalną inwestycją. Jednak to nie kwestie gospodarczo - ekonomiczne są najistotniejszą kwestią mojej pracy, a etyczne wiążące się z ,,zabawą w Boga”.

Interesujący jest fakt, że większość świata nauki, nie widzi moralnego problemu w modyfikowaniu roślin i zwierząt.

Poza ryzykiem zakłócenia działania ekosystemów, inżynieria genetyczna postrzegana jest jako jedno z wielu narzędzi, jakimi dysponuje współczesna biotechnologia jak również biomedycyna. Bardzo niewiele czasu poświęca się problemowi osobistego cierpienia zwierząt zdeformowanych przez manipulacje genetyczne lub też ich wysokiej śmiertelności spowodowanej zastosowaniem mało wydajnych wektorów.

Owad wykorzystywany w eksperymenatch genetycznych
Muszka owocowa (Drosophila melanogaster) często wykorzystywana w eksperymentach inżynierii genetycznej. Fot: John Tann

Poza osobami zajmującymi się prawami zwierząt oraz fundamentalistami dla których tego typu praca jest grzeszną ingerencją w Boży plan manipulacja ,,nieludźmi” nie stanowi problemu, dopóki nie zagraża dobrostanowi człowieka, lub też jest sposobem na jego osiąganie 6. Prawdziwe kontrowersje zaczynają się dopiero gdy zaczyna mówić się o ludzkim GMO - czyli ludziach zmienionych w taki sposób aby posiadać ściśle określone cechy. Znaczna część badaczy zdając sobie sprawę z drażliwości tego tematu stara się go omijać, lecz są i tacy, który wbrew opinii publicznej przekonują, że

modyfikacja ludzkiego genomu nie dość, że jest nieunikniona to w dodatku jest niezbędna, aby ocalić możliwie jak najwięcej ludzi na tym zniszczonym przez cywilizację świecie.

Modyfikacja roślin, poza oczywistym wpływem zmienionych form na otoczenie (oraz potencjalnych konsumentów), nie budzi praktycznie żadnych zastrzeżeń ze względu na fakt, że zgodnie ze współczesną wiedzą brak systemu nerwowego jest równoznaczny z brakiem świadomości, a tym samym doznaniowości. Zwierzęta pozaludzkie, których układ nerwowy pozwala na doznawanie rzeczywistości, a do których bez wątpienia należą wszystkie kręgowce wykorzystywane jako zwierzęta hodowlane i laboratoryjne doznają w swoim niezwykle krótkim życiu tyle cierpienia związanego ze zniewoleniem, że manipulację genetyczne stanowią tu naprawdę znikomy problem.

Deformacje i skłonności do określonych chorób np.: nowotworów czy cukrzycy są niewielkim problemem w porównaniu z potężnym arsenałem zootechnicznym i zabiegami chirurgicznymi, jakim są poddawane w celu napędzania przemysłu. Można się więc zastanowić dlaczego to właśnie modyfikowanie przedstawicieli naszego własnego gatunku wydaje się tak ryzykowne. Inżynieria genetyczna pozwala zasadniczo zarówno na poprawianie jak i uszkadzanie organizmu.

Za jej pomocą można leczyć ale i wywoływać choroby genetyczne.

Rozumiejąc lepiej biochemię mózgu można odkryć, które geny odpowiadają za specyficzne skłonności, a tym samym za temperament i osobowość przyszłego człowieka. Pozwala to oszacować jego sprawność fizyczną oraz możliwości intelektualne. Przewidzieć jego wygląd, urodę a nawet orientację seksualną. Dalszy rozwój genetyki i bioinformatyki może pozwolić, zdaniem niektórych, na przewidzenie kim będzie osoba która jeszcze się nie narodziła. Moim zdaniem tu tkwi największy problem z akceptacją modyfikacji genetycznych u ludzi.

Przeświadczenie o naszej wolnej woli, naszej niepowtarzalności, ale przede wszystkim ,,nadnaturalnego” pochodzenia naszych zdolności i talentów może zostać poważnie wystawione na próbę.

Prócz tego bardzo istotną rolę odgrywa tutaj wiara w ideały humanistyczne oraz wartości zapisane w powszechnej deklaracji praw człowieka.

Ćma GMO
Tantniś krzyżowiaczek (Plutella xylostella) gąsienice ćmy pożerają warzywa krzyżowe, takie jak kapusta, brokuły, kalafior i jarmuż, globalnie kosztując rolników szacunkowo 5 miliardów dolarów (3,2 miliarda funtów) rocznie na całym świecie. Ćma ta była pierwszym szkodnikiem upraw, który rozwinął odporność na DDT i ostatecznie stała się odporna na 45 innych insektycydów. W Malezji ćma ta stała się odporna na wszystkie syntetyczne opryski. W 2015 r. firma Oxitec opracowała genetycznie zmodyfikowane tantnisie, które wytwarzają niezdolne do życia żeńskie potomstwo, aby mieć kontrolę nad populacją.

Pozwala nam wierzyć, że wszyscy będąc przedstawicielami tego samego gatunku posiadamy równe szanse z genetycznego punktu widzenia, a ograniczenia mają charakter wyłącznie kulturowy i ekonomiczny. Pozwala również na pojawianie się jednostek, które ze względu na swój powstały losowo materiał genetyczny, mogą reprezentować cechy pozwalające im na pokonywanie rozwarstwień społecznych, a tym samym pozwalają wierzyć w efekt sprawiedliwego przypadku 7. W rodzinach inteligenckich rodzą się osoby prymitywne czy też ograniczone umysłowo, a w tzw. rodzinie patologicznej na świat może przyjść geniusz. I tutaj pojawia się widmo inżynierii genetycznej, które raz na zawsze może to zmienić.

Pierwsze co przychodzi na myśl, to wzrost rozwarstwienia społecznego, jaki przyniesie nagłe różnicowanie się genetyczne. Może dojść do sytuacji, w której trudno będzie nam mówić nawet o jednym gatunku, ponieważ w ślad za różnicami ekonomicznymi i kulturowymi pójdą też biologiczne. Pewna grupa ludzi będzie górować nad inną zdrowiem oraz inteligencją, ale równocześnie część ludzi będzie programowana w taki sposób, aby być słaba lub upośledzona.

Dyktatorzy totalitarnych państw byliby w stanie zaprojektować sobie obywateli niezdolnych do buntu, sami zaś uczynić siebie i swoich najbliższych niemal nieśmiertelnymi.

Choroby stałyby się problemem najuboższych i nieprzyjemnym wspomnieniem najbogatszych, zdolnych zakupić sobie dowolną terapię genową. Można sobie nawet wyobrazić inżynierię genetyczną człowieka pod postacią neoeugeniki, a tym samym zemsty Hitlera zza grobu 8.

Wraz z coraz bardziej widocznymi różnicami biologicznymi mógłby iść zanik empatii i solidarności. Nic nie stałoby na przeszkodzie, aby nowe gatunki człowieka wzajemnie się podbijały i zniewalały. Jednak to nie wszystko, gdyż jest jeszcze jedna godna poruszenia kwestia sprawiająca, że sytuacja jest jeszcze bardziej niepokojąca. Przyszłe pokolenia byłyby projektowane przez poprzednie w taki sposób, aby sprostać ich własnym oczekiwaniom.

Człowiek utraciłby swoją ,,nieprzewidywalność”.

Stałby się zaledwie sumą swoich części składowych, odzwierciedlającą pragnienia jego konstruktorów. Byłby po prostu ,,produktem” zaprogramowanym do określonych czynności przez inne ,,produkty”. Paradoksalnie jest to lęk przed tym, że technologia umieszczając nas w sztywnych ramach zdegraduje nas do roli zwierząt hodowlanych, a pragnienia zootechników obrócone w kierunku ludzi staną się naszym własnym koszmarem. Tak silny sprzeciw wobec modyfikacji człowieka bierze się z naszej wiary w kontrolę nad własnym życiem, której w naszym mniemaniu zwierzęta po prostu nie posiadają.

Jednak jeżeli to nie ,,ja” steruję moim życiem i moimi wyborami, to kto, lub co? Próba odpowiedzi na te pytania zawsze będzie budzić większe lub mniejsze zaniepokojenie.

Poniżej poruszę kwestię upowszechnienia się bioinżynierii w społeczeństwie za pośrednictwem technologii CRISPR Cas-9 oraz przedstawię moją opinię na temat roli inżynierii genetycznej, oraz zmian które może ze sobą przynieść. Przede wszystkim wbrew przedstawionym przeze mnie zagrożeniom patrzę na biotechnologię przyszłości z dużą dawką optymizmu.

Trzeba stwierdzić, że paradoksalnie największą bronią przeciwko władzy jest popularyzacja wiedzy i możliwości które idą wraz z nią. Skoro udało się to osiągnąć z elektroniką nie widzę problemu, aby nie stało się dokładnie tak samo z biotechnologią.

W momencie kiedy narzędzia do modyfikacji genetycznej staną się powszechne stanie się ona własnością całego społeczeństwa, a tym samym każdy zyska możliwość manipulowania genetyką na swój własny indywidualny sposób. Wtedy ulegnie ona demokratyzacji, a prawa odgórne zostaną zastąpione oddolną współpracą 9. Prócz tego trzeba pamiętać, o niezwykle istotnym fakcie. Geny to nie wszystko, znaczna część naszych zachowań to efekt środowiska w jakim się wychowujemy i z którym wchodzimy w interakcję.

Trzeba pamiętać, że od początku istnienia społeczeństw stosujemy na naszym potomstwie ,,zootechnikę” jaką jest socjalizacja i warunkowanie do życia według zasad panujących w konkretnej społeczności.

Wszystkie ideologie, religie czy filozofie najsilniej oddziałują na najmłodsze umysły, a środowisko z którym mieliśmy do czynienia w pierwszych latach życia może utrwalić się w naszym systemie nerwowym do tego stopnia, że wpływa na wybory jakich dokonujemy jako osoby dorosłe.

Zakładanie, że inżynieria genetyczna wprowadzi coś nowego jest wynikiem ignorancji podszytej hipokryzją.

W momencie kiedy manipulacje genetyczne staną się codziennością ludzie bardzo szybko zapomną, a nawet będą patrzeć z niedowierzaniem na swoich przodków, który widzieli w tej technologii źródło przyszłego zniewolenia. Pierwszy raz możemy trzymać klucz do naszej natury, tego co w niej kochamy i tego czego w niej nienawidzimy. Źródła zarówno naszych cnót jak i grzechów.

Czy tego chcemy czy nie, musimy przyznać się, że tzw: ,,stare dobre czasy” są tylko i wyłącznie iluzją, którą wytwarzają nasze umysły, aby uznawać to co znane, za bezpieczniejsze.

Historia naszej cywilizacji jak i całej biosfery to permanentna walka o zasoby i o rozprzestrzenianie własnych genów, w której największy sukces osiągały te istoty, które potrafiły zdobywać jak najwięcej za jak najmniej. Tym samym natura wyposażyła nas w przesadnie rozbudowany instynkt terytorialny i ekspansyjny który w połączeniu ze zdolnością do tworzenia zaawansowanych narzędzi daje mieszankę wybuchową, której efektem jest wyzyskiwanie, zniewalanie i dążenie do pełnej dominacji, nie tylko nad otoczeniem, ale przede wszystkim nad członkami grupy do której się należy10.

Czy tego chcemy czy nie, największe sukcesy dotychczas osiągały jednostki łączące bezwzględność z podstępem, dzięki którym były zdolne do kontroli nad istotami do tego nie zdolnymi.

Reasumując, możemy śmiało zainwestować w rozwój bioinżynierii ponieważ w gruncie rzeczy nie mamy nic do stracenia. Wątpię abyśmy dzięki niej dostali się do bram Edenu, ale musimy zdać sobie sprawę, że nigdy też nie zostaliśmy z niego wygnani.

Kacper Jerzy Piwowarek 2020

Bibliografia:

  1. Bohler S. Zachłanny mózg wyd. Feeria Łódź 2020
  2. Buchowicz J. Biotechnologia molekularna wyd. PWN Warszawa 2012
  3. Doudna J. A. Edycja Genów Władza Nad Ewolucją wyd. Prószyński i S-Ka Warszawa 2018
  4. Harari Y. N. Homo deus Krótka historia jutra wyd. Literackie Kraków 2018
  5. Henderson M. 50 teorii genetyki wyd. PWN Warszawa 2010
  6. Kofta W. Podstawy Inżynierii Genetycznej wyd. Prószyński i S-Ka Warszawa 1999 
  7. Mukherjee S. Gen Ukryta Historia wyd. Czarne Wołowiec 2017
  8. Piore A. Magia Bioinżynierii wyd. Uniwersytetu Jagiellońskiego Kraków 2019 
  9. Szczeklik A. Nieśmiertelność Prometejski sen medycyny wyd. Znak Kraków 2012
  10. Zhavoronkov A. Pokolenie Wiecznej Młodości wyd. JAK Kraków 2013

Globalne rozmieszczenie pszczół

Wskaźniki i czynniki wpływające na globalne zagęszczenie różnorodności gatunkowej pszczół

Szacuje się, że na świecie żyje ponad 20 000 gatunków pszczół. To pierwsza taka meta-analiza, która zgromadziła oficjalne dane (5,800,000 rekordów) z całej kuli ziemskiej na temat występujących gatunków. Dane nie są wciąż dokładne, ale udało się wykazać kilka prawdopodobnych zależności.

Mianowicie większe bogactwo pszczół występuje w strefach ksenotermicznych i umiarkowanych niż tropikalnych. Wynika to prawdopodobnie w dużej mierze z dostępności energii słonecznej wraz z zasobami wód i roślin w ramach stosunkowo mało surowych warunków klimatycznych.

Grafika bioróżnorodności pszczół na świecie
Mapa zagęszczenia ilości gatunków pszczół na podstawie zgromadzonych danych

Źródło: Orr M.C. i in., Global Patterns and Drivers of Bee Distribution. Current Biology, 31(3), 2021 https://doi.org/10.1016/j.cub.2020.10.053

Więcej skrótów badań naukowych po polsku znajdziesz tutaj.

Przygotowywanie skrótów angielskojęzycznych publikacji popularno-naukowych na język polski wymaga poświęcenia sporo czasu oraz zaangażowania merytorycznego.

Ochrona zapylaczy - dr hab. Marcin Zych

Zapraszam serdecznie na drugi wywiad z biologiem, ekologiem - specjalistą od ewolucyjnych strategii reprodukcyjnych roślin i biologii zapylania: dr hab. Marcinem Zychem, profesorem oraz dyrektorem Ogrodu Botanicznego Uniwersytetu Warszawskiego. Po tym jak poznaliśmy niezmiernie interesujące aspekty ewolucji zapylania roślin, warto abyśmy omówili bieżące problemy związane z ochroną zapylaczy w którą to gość odcinka jest zaangażowany oraz o pięknej ewolucyjnej skuteczności organizmów inwazyjnych. Pytam także profesora m.in. o wpływ pszczoły miodnej na habitaty innych owadów zapylających oraz o metody na znalezienie kompromisu. Tym razem rozmawialiśmy sobie siedząc w szklarni pod sagowcem: cykasem zawiniętym. ;)
 
Rośliny szklarniowe, nagranie podcastu oraz niespodzianki można także obejrzeć w skróconej filmowej wersji wywiadu, który jest pierwszym odcinkiem cyklu "Superorganizm" tworzonego we współpracy z Filipem z Plan Media Films. :) Czyli jeżeli komuś mało samego dźwięku i chce zobaczyć egzotyczną atmosferę szklarni Ogrodu Botanicznego UW to pozostaje kliknąć w link: https://youtu.be/8q6wtPgYURQ

 
Rozdziały:
  • 00:00:00 Intro
  • 00:00:13 Historia szklarni ogrodu
  • 00:03:55 Troska o zapylacze
  • 00:11:59 Czy pszczoły wymierają?
  • 00:28:37 Interakcje z pszczołą miodną
  • 00:40:09 Metody ochrony
  • 00:46:02 Dzika czy udomowiona?
  • 00:48:17 Piękno inwazyjnych organizmów
Jeżeli spodobał się Tobie odcinek możesz postawić mi dobrą kawę lub coś innego: https://tiny.pl/78v2j
Możesz także regularnie wspierać Radio Warroza za pomocą portalu Patronite:
Darowizna przez BTC: bc1qnrv896yvfkaxe7pgsl84e8p27usqzzreaj8p9u
Zdjęcie wnętrza szklarni Pod cykasem o zapylaczach...
zdjęcie z nagrywania podcastu
...rozmawiają dr hab. Marcin Zych i Warroza.

Kał w żuwaczkach pszczół

Pszczoły wschodnie (Apis cerana) wykorzystują odchody zwierząt jako narzędzie do obrony przed szerszeniami azjatyckimi (Vespa soror).

Pszczoły z rodzaju Apis (np. pszczoła miodna) słyną z imponującego zestawu mechanizmów obronnych gniazda, które wykształciły w celu ochrony obfitych zapasów pożywienia i obrony dużych rodzin. W Azji, pszczoły Apis ewoluowały pod ogromną presją różnych drapieżników z rodzaju os społecznych Vespa, z których najbardziej przerażające są olbrzymie szerszenie (Vespa mandarina) masowo atakujące pszczoły. Ich kuzyni Vespa soror i Vespa vetulina również skutecznie dają się pszczołom we znaki. Po raz pierwszy udało się udokumentować i zbadać niezwykłą obronę zbiorową stosowaną przez rodziny Apis cerana przeciwko atakom szerszenia Vespa soror. Strategia polega na poszukiwaniu zwierzęcych odchodów ptaków i ssaków oraz umieszczeniu i cząstek wokół wylotków ula.

Na poszukiwania ekskrementów wyruszały zaraz po atakach ze strony szerszeni

lub na skutek obecności substancji chemicznych, których szerszenie używają do namierzania uli. Zwierzęca kupa u wejścia do ula skutecznie odstraszała szerszenie przed próbami penetracji gniazda; ograniczeniu uległa także częstotliwość ich ataków oraz prób wejścia do gniazda przez wylotek.

Zdjęcia owadów z badania
Zdjęcia z eksperymentu. Oznaczone robotnice obserwowano jak zbierają odchody, przenoszą w żuwaczkach, a później smarują nimi wylotek. Wejście do ula na ostatnim zdjęciu zostało zniszczone przez robotnice szerszeni. Naukowcy przerwali eksperyment zanim gniazdo pszczół zostało naruszone.

To pierwsza informacja naukowa na temat używania narzędzi przez pszczoły i pierwszy dowód na to, że

mogą zbierać substancje pochodzenia zwierzęcego.

Zachowania tego nie rejestrowano w sytuacji ataków ze strony Vespa vetulina. Prawdopodobnie dlatego, że w odróżnieniu od Vespa soror, szerszenie V. vetulina atakują raczej pojedynczo. Odkrycie to skłania do refleksji nad potencjalnie silną presją selekcyjną, z jaką mogą zetknąć się pszczoły Apis mellifera, jeśli szerszenie egzotyczne zadomowią się także i u nas.

Źródło: Mattila H.R. i in., Honey bees (Apis cerana) use animal feces as a tool to defend colonies against group attack by giant hornets (Vespa soror). PLoS ONE15(12): e0242668, 2020

Więcej skrótów badań naukowych po polsku znajdziesz tutaj.

Przygotowywanie skrótów angielskojęzycznych publikacji popularno-naukowych na język polski wymaga poświęcenia sporo czasu oraz zaangażowania merytorycznego.

Czy 2/5 owadow grozi wyginięcie?

dr Manu Saunders (przetłumaczone i opublikowane za zgodą autorki na podstawie eseju)

Ta magiczna liczba 40% została przedstawiona w wadliwej pracy (doniesienie po polsku na stronie Nauka w Polsce) na temat owadów, bez żadnego wyjaśnienia, jak ją obliczono - zobacz, dlaczego ta praca jest wadliwa tutaj (jeżeli chcesz przyspieszyć publikacje tekstów lub audycji z tych badań po polsku: wesprzyj).

Od tego czasu jest ona regularnie podawana w popularnych mediach, pracach naukowych i raportach technicznych, często bez cytatów, po prostu jako liczba wyciągnięta z powietrza i przedstawiana jako fakt.

Szacuje się, że na świecie istnieje ok. 5 milionów gatunków owadów, choć tylko 1 milion gatunków ma nazwy naukowe. Tak więc, przy zachowaniu ostrożności, twierdzenie 40% sugeruje, że co najmniej 400.000 gatunków jest zagrożonych wyginięciem.

Czy jednak te przewidywania są trafne? Nie. Oto dlaczego:

W oparciu o aktualną wiedzę, jest właściwie niemożliwe, aby przewidzieć tempo wymierania dla 1 miliona gatunków owadów znanych nauce.

Dzieje się tak dlatego, że ogromna większość z nich jest niezbadana, a niektóre nadal znajdują się w szufladach muzeów i czekają na nadanie im nazw. Jest niezwykle trudno przewidzieć tempo wymierania gatunku bez danych na temat jego rozmieszczenia populacji, dynamiki i interakcji ekologicznych.

Niesamowita różnorodność w świecie owadów oznacza również, że

nie można wnioskować na podstawie jednego gatunku lub grupy na inne grupy,

nie mówiąc już o całej klasie owadów. Podobnie jak nie można interpretować wyników tego co dzieje się w danym miejscu na świecie, na inne części globu. Dynamika populacji i ekologia jednej australijskiej pszczoły miesierki może być dobrym początkiem do przypuszczeń, jak inne australijskie pszczoły miesierki zareagują na zmiany środowiskowe, ale nie jest to dobry punkt odniesienia do prognozowania, jak zachowają się populacje pszczół lepiarek, ważek czy chrząszczy skarabeusza.

Ilustracja artykułu
fot: Manu Saunders

"Czerwona księga gatunków zagrożonych" publikowana przez Międzynarodową Unię Ochrony Przyrody (IUCN) jest aktualnie największym podsumowaniem dostępnej wiedzy na temat globalnych trendów populacji owadów. Według ostatniej aktualizacji danych (styczeń 2020), tylko 8131 gatunków zostało opisanych w tej liście... to 0,8% wszystkich znanych owadów (lub 0,16% szacowanej liczby wszystkich gatunków owadów).

Z tych 8131 gatunków, 19% jest w kategorii zagrożonych. Ogólnie rzecz biorąc, tylko ~10% z 8131 gatunków zostały ocenione jako populacje, u których obserwujemy istotny spadek (to jest mniej niż 0,1% wszystkich owadów). 

Większość gatunków zakwalifikowanych do Międzynarodowej Czerwonej Listy (~75%) posiada status nieokreślony (DD), co oznacza, że nie ma wystarczającej ilości danych, aby nawet określić stan ich populacji, a pozostałe ~15% określane są jako stabilne populacje (choć IUCN odradza traktowanie ich także jako niezagrożone, przyp. tłum.).

Jasne, dane IUCN są niepełne i rzeczywiste wartości procentowe są prawdopodobnie inne - to są przybliżone szacunki, a nie dokładna analiza naukowa, więc

proszę nie traktować tego jako dowodu. O większości gatunków nic nie wiemy.

Ale jeśli chcemy uzyskać szacunki dotyczące ilości, oparte na najlepszych dostępnych danych, to jest to wszystko, na czym możemy się opierać. 

Skąd się więc wzięło te 40%?

Autorka eseju jest doktorem ekologii, entomologiem oraz specjalistką od tzw. dzikich zapylaczy. Pracuje na Uniwersytecie Nowej Anglii w Australii. Poza publikowaniem w czasopismach naukowych prowadzi swojego bloga: https://ecologyisnotadirtyword.com

© Manu Saunders 2020
https://www.researchgate.net/profile/Manu-Saunders



Przygotowywanie tłumaczeń publikacji popularno-naukowych na język polski wymaga poświęcenia sporo czasu oraz zaangażowania merytorycznego.

Dezinformacja w handlu miodem w internecie

Pszczelarze przyczyniają się do rozprzestrzeniania roślin inwazyjnych

Gwałtowny wzrost wymiany informacji za pośrednictwem internetowych mediów społecznościowych sprzyja szerzeniu inwazji biologicznych. Naukowcy m.in. z Polski wykazali, że takie zjawisko zachodzi w przypadku inwazyjnych gatunków nawłoci (kanadyjskiej i późnej). Sieci internetowe w tym fora społecznościowe zawierające informacje na temat

nieudowodnionych naukowo właściwości zdrowotnych miodu nawłociowego

mogą przyczyniać się do wzrostu popytu na miód nawłociowy, a w konsekwencji - rozprzestrzeniania się nawłoci kanadyjskiej w wielu krajach, w których nawłoć ta nie jest rośliną rodzimą, np. w Polsce.

Informacje na temat produktu takiego jak miód z nawłoci, mają zatem konsekwencje w postaci postępującej inwazji tej nawłoci w nowe regiony geograficzne, co jest zagrożeniem dla rodzimej różnorodności biologicznej.

Dla pszczelarzy może interesujący okazać się fakt, że w eksperymencie klateczkowym jaki wykonali naukowcy, miód nawłociowy, którym naukowcy karmili robotnice - zmniejszał długość życia pszczół w porównaniu do syropu i miodu wielokwiatowego.

Mapa zasięgu nawłoci i miodu nawłociowego
Zasięg występowania nawłoci kanadyjskiej (https://www.cabi.org/isc/datasheet/50599) oraz dostępność miodu z nawłoci (na podstawie wyszukiwarki Google)
a) Trendy związane z miodem nawłociowym w Polsce
b) informacje w internecie
c) wyszukiwane słowa w wyszukiwarce Google
d) przeżywalność pszczół w badaniach klateczkowych

dr Magdalena Lenda z Instytutu Ochrony Przyrody PAN - główna autorka artykułu

Źródło: Lenda, Magdalena & Skórka, Piotr & Kuszewska, Karolina & Moroń, Dawid & Bełcik, Michał & Baczek-Kwinta, Renata & Janowiak, Franciszek & Duncan, David & Vesk, Peter & Possingham, Hugh & Knops, Johannes. (2020). Misinformation, internet honey trading and beekeepers drive a plant invasion. Ecology Letters. 24. 10.1111/ele.13645.

Przygotowywanie artykułów i skrótów zagranicznych publikacji naukowych na język polski wymaga poświęcenia sporo czasu oraz zaangażowania merytorycznego.

Zmodyfikowane bakterie symbiotyczne wzmacniają odporność pszczół miodnych i ograniczają patogeny

Naukowcy z Teksasu zmodyfikowali symbiotyczne bakterie jelitowe pszczół Snodgrassella alvi za pomocą ekspresji genów, tak aby produkowały one dwuniciowe cząsteczki RNA, które są podobne do genów niektórych wirusów. 

To badanie o którym wspominał genetyk prof. Paweł Golik w podkaście Radio Warroza w odcinku: Racjonalnie o GMO.

Następnie tak zaprojektowane bakterie wprowadzono do przewodu pokarmowego pszczół miodnych i wykazano, że mogą one skolonizować trwale jelita tych owadów, co zwiększyło ich odporność m.in. na pasożytnicze roztocze dręcz pszczeli. Zmodyfikowane bakterie powodowały bowiem wyzwolenie odpowiedzi immunologicznej ze strony organizmu pszczół.

Poprawiło to przeżywalność pszczół

zainfekowanych roztoczami, stłumiło infekcję wirusem zdeformowanych skrzydeł, ale także skutecznie zmniejszyło przeżywalność roztoczy Varroa.

Źródło: Leonard S.P. I in., Engineered symbionts activate honey bee immunity and limit pathogens, Science 367(6477), 2020 DOI: 10.1126/science.aax9039

Przygotowywanie artykułów i skrótów zagranicznych publikacji naukowych na język polski wymaga poświęcenia sporo czasu oraz zaangażowania merytorycznego.

Trylogia o bielcach - Cywilizacja termitów? 3/3

Oto opowieść o imperium, jego potędze i dominacji. O dojściu do władzy, panowaniu potężnej władczyni. Ogromne armie wyruszają na podbój podporządkowując sobie lokalne środowisko. Wielkie mocarstwa powstają w wyniku prania mózgów. Na bezlitosnym podporządkowaniu społeczności owadów, kaście reproduktorów i kapłanów. Kacper Jerzy Piwowarek i Radio Warroza prezentują: Trylogię o bielcach. Po omówieniu biologii termitów oraz zdolności do tworzenia różnych niesamowitych technologii i przekształcania swojego otoczenia, staramy się odpowiedzieć na pytania:

Czy termity są zwierzętami, które tworzą kulturę?

Czy mocarstwa które tworzą, są zbudowane na zasadach cywilizacji?

Kacper: członek zespołu badawczego prof. Ewy Joanny Godzińskiej w Pracowni Etologii w Instytucie Biologii Doświadczalnej im. M. Nenckiego PAN, gdzie m.in. bada zachowania i możliwości poznawcze owadów. Jego specjalnością są karaczany w tym termity.

Rozdziały:

  • 00:00:00 Intro

  • 00:01:26 Nature vs. nurture?

  • 00:09:52 Wychowywanie termita

  • 00:23:48 Seks czy gender?

  • 00:31:58 Gatunek czy kultura?

  • 00:43:30 Definicja cywilizacji

  • 00:49:42 Świadomość i celowość

Produkcja podkastu wymaga dużego nakładu pracy. Jeżeli spodobał się Tobie odcinek możesz postawić mi dobrą kawę lub coś innego: https://tiny.pl/78v2j
Możesz także regularnie wspierać Radio Warroza za pomocą portalu Patronite:
Darowizna przez BTC: bc1qnrv896yvfkaxe7pgsl84e8p27usqzzreaj8p9u
Rysunek schemtyczny
Owady społeczne wykazują rozbudowane relacje społeczne i imponującą plastyczność w zachowaniu. Bodźce z otoczenia i z interakcji z innymi osobnikami są analizowane i przetwarzane w obwodach nerwowych przez każdego członka kolonii. Ekspozycja sensoryczna i uczenie się aktywują kaskadę odpowiedzi genomowej w neuronach, która prowadzi do zmian w strukturze i/lub fizjologii obwodów nerwowych. Grafika: © 2021 Springer Nature Switzerland AG. Part of Springer Nature.

Porównanie konstrukcji temitiery i katedry Sagrada Família
Bielce versus Gaudi. Jedno na pewno jest wytworem pomysłu w głowie oraz jego planowej realizacji przez owładniętego swoim celem wychowanego ludzkiego architekta. Czy drugie może być wytworem milionów architektonicznych pomysłów termicich działających wedle zasad inteligencji roju i milionów wychowanych do realizacji tego dzieła osobników?

Flaga Starożytnego Rzymu
Czy termity tworzą cywilizację?

Matrix u termitów
Wychowywanie i pranie mózgów u termitów.

Największe termicie "miasto" odkryte na terenie Brazylii. Źródło: https://doi.org/10.1016/j.cub.2018.09.061