Материалы портала «Научная Россия»

Исчезновение видов можно предсказать с помощью дрожжей

Исчезновение видов можно предсказать с помощью дрожжей
Микроскопические лабораторные грибки помогли учёным смоделировать ущерб, наносимый экосистемам деятельностью человека

Американские биофизики из Массачусетского технологического института создали модель, с помощью которой можно предсказать исчезновение ценных биоресурсов, применив принцип «подобное подобным». Помогли им в этом обычные пивные дрожжи.

Научное сообщество Северной Америки до сих пор волнует кризис в канадской рыболовной отрасли, случившийся более 20 лет назад: в 1990 году рыбаки выловили свыше 200 тысяч тонн атлантической трески, а два года спустя уловы свелись почти к нулю. С судов и рыбопромышленных заводов были уволены тысячи человек, а популяция трески не восстановилась до промысловых масштабов и по сей день.

Учёные долго пытались создать модель, позволяющую предсказать так называемое критическое замедление роста, после которого восстановление любой популяции становится всё более трудным. Однако при существующих методах сбор данных занял бы годы работы, а управление природными ресурсами должно быть оперативным.

И вот команда физиков во главе с Джефом Гором (Jeff Gore) сообщила об установлении этой самой границы роста в культуре пивных дрожжей. Давно известно, что эти микроскопические грибки перерабатывают многозвенные углеводы в усвояемые сахара, и каждый грибок в колонии питается не только за счёт собственной биохимической деятельности, но и за счёт того, что «приготовили» его сородичи». А значит, для эффективного роста популяции нужна высокая плотность. Стало быть, замедлить рост можно, если разбавить дрожжи какой-нибудь жидкостью. В этом случае культура медленнее восстанавливается после добавления «поражающего фактора» в виде соли, повреждающей и убивающей клетки.

Для своего опыта Гор и его коллеги воспользовались особым сосудом, похожим на контейнер для яиц. В одной из его ячеек находилась разбавленная культура дрожжей (её условились считать «экологически нездоровым районом»). Учёные моделировали миграцию в природной экосистеме, перемешивая содержимое ячеек, и вскоре число популяций, демонстрирующих признаки медленного восстановления, увеличилось. При этом дистанция от «экологически нездорового района» до места с нетронутой культурой достигала двух и более ячеек, с течением времени также увеличиваясь.

По мнению учёных, комментирующих исследование, данная модель вполне применима в реальном управлении ресурсами. Например, установив подобную дистанцию между акваторией с активным рыболовством и ближайшим морским заповедником, природоохранные специалисты могут ограничить или запретить вылов рыбы во всех секторах, лежащих на этом отрезке. В ближайшее время Джеф Гор намерен подтвердить свои выводы в ходе натурных экспериментов уже не на микроорганизмах, а на реально значимых для человека животных – той же рыбе и медоносных пчёлах.

Источник: news.sciencemag.org

вымирание математическое моделирование охрана природы прогнозирование рыболовство

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий