Det är ju inte alla semesterdagar som solen är framme. Idag har regnet öst ner. För att fördriva tiden passade jag på att titta in på Evolutionsmuseets paleontologiavdelning. Jag måste säga att detta museum verkligen har ryckt upp sig på senare år. Här finns väldigt intressanta samlingar, inklusive Nordens största samling äkta dinosaurieskelett och rester av tidiga Homo erectus från Kina, men när jag först kom till Uppsala var utställningarna inte särskilt inspirerande och helt obegripliga utan djupgående förkunskaper i paleontologi. Numera satsar museet mycket mer på pedagogiska utställningar, även om några av de gamla montrarna med uppradade skelett utan någon begriplig förklaring fortfarande finns kvar på övervåningen.
Min fot är liten jämfört med denna dinosauries.Som jag sagt någon gång tidigare så anser forskarna numera att många dinosaurier var fjädertäckta. Har för mig att denna modell skulle föreställa en Velociraptor. Som sig bör i ett paleontologiskt museum finns där massor av skelett av diverse stora men utdöda bjässar.Det pågår för tillfället en utställning om människans ursprung.Jag var väldigt glad att upptäcka att museet numera uppmärksammar även växternas evolution och inte bara djurens. Ungefär så här såg de tidigaste landväxterna som man har hela fossil av ut.Detta ormskelett låg i en monter ute i trapphuset.Som många andra paleontologiska museer har även detta en mineralutställning. Jag var egentligen mer på humör för stenar än för fossil idag. Här ett vackert exempel på det kopparhaltiga mineralet malakit.Sand som förstelnats i en vacker, geometrisk form. Det är ganska vanligt att mineralers yttre form avspeglar kristallstrukturen på atomnivå, vilket ger den här typen av regelbundna, geometriska former. Fast i detta fall är det väl snarare en bergart än ett mineral.Mineralers yttre form påminner rätt ofta om abstrakta konstverk.Samma mineral kan ofta se ut på flera olika sätt, vilket gör att jag tycker de är svåra att lära sig identifiera. Här är till exempel röd turmalin, grönaktig turmalin……och svart turmalin.
Makroobjektiv ger bra närbilder, men vill man ha riktigt ordentlig förstoring behöver man koppla kameran till ett mikroskop istället för ett objektiv. Här är ett par exempel på mikroskopfoton av genaktivitet i en ung grankotte som jag tog när jag var doktorand. Dessa foton är tagna med en Hamamatsukamera monterad på ett Leica Leitz DMRXE-mikroskop.
Kotten är uppskuren i 7 mikrometer tjocka snitt och märkt med en radioaktiv sond som anger var just denna gen är aktiv (det är det som lyser gyllengult på den undre bilden). Radioaktiviteten från sonden fångas på fotografisk emulsion, som sedan framkallas på sedvanligt sätt, så jag tillbringade rätt mycket tid i mörkrum som doktorand…
Som doktorand använde jag ibland även elektronmikroskop för att avbilda riktigt små detaljer av växters yta. Jag har letat igenom mina gamla filer för att försöka hitta några bilder av kottar tagna med elektronmikroskopet, men jag verkar tyvärr inte ha kvar några sådana bilder.
Att kråkfåglar är väldigt intelligenta har varit känt rätt länge. De är bra på att lösa logiska problem och på att tillverka och använda ändamålsenliga redskap. Kråkan i den här videon böjer spontant pinnen till en krok när den inser att en rak pinne inte fungerar för att lyfta upp belöningen.
Kråkan i denna film använder en serie verktyg för att komma åt sin belöning. Även i detta fall klarade kråkan uppgiften utan att någon visat den hur det ska gå till.
Det är inte bara kråkfåglar som är intelligenta. Här kan du se en video på kakaduorna Dolittle, Pipin och Muppet som lugnt och metodiskt öppnar en serie lås för att komma åt godbitar i en låda. Fågelklor duger uppenbarligen lika bra som skruvmejslar eller fingrar för att skruva loss skruvar. Precis som kråkan i videon ovan har kakaduorna inga problem med att räkna ut i vilken ordning låsen ska öppnas. Studien med kakaduorna publicerades nyligen i PLOS One.
Inte konstigt att fåglar är så förbaskat bra på att stjäla jordgubbar, hur man än försöker hindra dem…
När man bor så långt norrut som vi gör här i Sverige är ett varmare klimat i princip goda nyheter, men nu har det visat sig att de pågående klimatförändringarna kan utgöra ett hot mot något som de flesta svenskar verkligen bryr sig om – gott kaffe. Aaron Davies jobbar på den berömda botaniska trädgården Kew Gardens i London. Han har tillsammans med Susana Baena, Justin Moat och Tadesse Woldemariam Gole publicerat en mycket uppmärksammad vetenskaplig studie i PLOS ONE med titlen The Impact of Climate Change on Indigenous Arabica Coffee (Coffea arabica): Predicting Future Trends and Identifying Priorities. Vad de har gjort är att använda klimatmodeller för att förutsäga framtidens klimat i arabicakaffets naturliga utbredningsområde, vilket huvudsakligen ligger i Etiopien. Utifrån detta försöker de förutsäga hur de kommande klimatförändringarna kommer att påverka kaffet. Deras prognos är dyster för arabicakaffets framtid. (Länk till radioprogram på P1 om detta.)
Även om det finns många vilda kaffearter så står endast två arter tillsammans för nästan all världens kaffeproduktion: Coffea arabica (arabiskt kaffe eller arabicakaffe) och Coffea canephora (robustakaffe). Arabicakaffe anses smaka bättre än robustakaffe, men smaken påverkas av temperaturen och det räcker med en liten temperaturökning för att smaken ska försämras. Dessutom växer inte arabicakaffe alls vid höga temperaturer. Aaron Davies och hans kollegor varnar för att ett varmare klimat kan leda till sämre kaffesmak och i värsta fall helt utrota arabicakaffet. Nu ska man komma ihåg att varningarna bygger på förutsägelser om framtiden, vilka per definition alltid är osäkra, men det innebär inte att man kan strunta i hotet om man vill säkra tillgången på gott kaffe i framtiden.
Kaffe är världens näst största (lagliga) handelsvara, efter olja, så ett hot mot kaffet är inte bara ett irritation för alla världens kaffeälskare. Problem med kaffeproduktionen påverkar även den globala ekonomin. Och problem finns här och nu, inte bara i framtiden. Ett stort utbrott av svampsjukdomen kaffebladsrost orsakar i dagsläget enorma problem för Centralamerikas kaffeplantager. Kaffebladsrost orsakas av svampen Hemileia vastatrix. Detta är samma sjukdom som på 1800-talet slog ut kaffeproduktionen på Ceylon (dagens Sri Lanka), vilket förvandlade England från ett kaffedrickande land till ett tedrickande land.
Enligt den internationella kaffeorganisationen är detta den värsta epidemin av denna sjukdom som någonsin drabbat Centralamerika. Mer än hälften av odlingsarean är påverkad, vilket har lett till minskad skörd och försämrad kvalitet på det centralamerikanska kaffet. Nu har skördarna i framför allt Brasilien varit tillräckligt stora för att kompensera för förlusterna i Centralamerika, så råvarupriset på kaffe har inte påverkats särskilt mycket av svampangreppen, men förlusterna för odlarna i Centralamerika är stora. Denna svamp finns idag i princip överallt där kaffe odlas och den verkar inte försvinna när den väl fått fotfäste, så mer problem är att vänta i framtiden. Speciellt eftersom den tänkta långtidslösningen på problemet är att fara till Etiopien och välja ut nya, vilda kaffesorter som är motståndskraftiga mot svampen – vilket är precis den resurs som är hotad om Kewforskarna har rätt i sina prognoser.
Foto av mig taget vid 11-tiden på kvällen. Fotograf: Henrik Aspeborg (med min kamera)
Det var som sagt inget vidare väder när vi var i Björkliden. Jag försökte ta lite snygga bilder på Lapporten, som jag kunde se från hotellrummet, men den var täckt av låga moln nästan hela tiden. Lyckades i alla fall få några hyggliga foton. Eftersom det är midnattssol nu i norra Norrbotten är det dagsljus även på kvällar och nätter. De flesta av konferensdeltagarna tyckte att midnattssolen var spännande, men för vissa svalnade entusiasmen när de fick problem med att sova. Hotellet hade rejält tjocka gardiner i fönstren, vilket gjorde rummen rätt mörka, men det räckte inte för alla.
LapportenSmörboll (Trollius europaeus)
Jag och andra drog fördel av ljuset och tillbringade en del tid sent på kvällarna med att vandra i fjällen. Mycket blommor hade redan slagit ut, och jag såg några fina vattenfall. Tyvärr var de fjällbjörkar som fanns i området huvudsakligen kala, efter att ha fått bladen uppätna av björkmätarlarver. Det är nu andra året i rad som det är utbrott av björkmätarlarver uppe i Björklidenområdet, och det gör att fjällbjörkarna ser kala och döda ut. De kala grenarna utan löv gjorde utsikten mycket tråkigare.
Björkmätarlarver äter upp fjällbjörkarnas blad.Björkar som attackerats av björkmätarlarver står bredvid de som fortfarande har löv.Vattenfall. Uppe i bergen fanns det fortfarande kvar en del snö.
Sista natten skulle gruppen gå en guidad ”midnattssolsvandring” upp på fjället. Idén var inte så tokig, men solen envisades tyvärr med att gömma sig bakom molnen. Dessutom blåste det rejält kallt när vi kom upp på kullarna, och efter allt regnande var stigen snarare ett träsk på flera ställen. Trots detta dök många av deltagarna upp i kläder (och skor) som hade passat bättre för en shoppingrunda på stan än för att vandra i fjällen. Fjällen är trots allt fjällen, även om detta bara var en kort promenad på några kilometer. Dessa människors reaktioner när de, lite för sent, insåg sitt misstag var nog det roligaste på hela resan (ja, ja, jag vet att det är lite taskigt av mig, men det var verkligen komiskt).
Ibland har man helt enkelt otur. Det har varit fantastiskt väder i Björkliden ett bra tag nu och väderleksrapporterna lovar fortsatt fantastiskt väder. Enda undantaget var helgen som var, d.v.s. när jag var där. Vi var drygt 50 forskare av flera olika nationaliteter som hade rest till Björkliden för att diskutera sekvenseringen av barrträdens arvsmassor och hur dessa data kan användas för forskning och för praktiskt skogsbruk. Huvuddelen av deltagarna var på ett eller annat sätt inblandade i antingen det svenska eller det kanadensiska grangenomprojektet. Tanken var att det amerikanska tallgenomprojektet också skulle delta, men med något enstaka undantag så backade de ur i sista stund.
Förutom folk från de två stora grangenomprojekten var också ganska många potentiella användare av informationen där, inklusive jag. Där fanns också representanter från mindre projekt som, med betydligt mindre budgetar, arbetar med att sekvensera och analysera andra barrträds arvsmassor. Några specialister på förädling var också där, men inga representanter från skogsindustrin.
Den främsta slutsatsen från konferensen var ungefär vad vad jag hade förväntat mig, nämligen att kvaliteten på de grangenomversioner som nu släppts är, rent ut sagt, usel. Dessa genomsekvenser kommer att bli viktiga resurser i framtiden, när de hunnit bli mer genomarbetade och kvaliteten har kontrollerats, men detta ligger ännu flera år in i framtiden. Det räcker nämligen inte med att bara läsa av granens DNA. Det kan göras snabbt och enkelt med dagens teknik, även för stora och komplicerade arvsmassor som barrträdens.
Problemet är att när man avläser DNA består resultatet i praktiken av små ”textsnuttar”, där ”texten” ifråga är skriven med ett alfabet som bara innehåller fyra bokstäver: A, T, C och G. Bokstäverna, som kallas för nukleotider eller baser, är förkortningar för molekylerna adenin, tymidin, guanin och cytosin. Man kan likna DNA vid en instruktionsbok som cellerna i en kropp använder för att de ska veta vad de ska göra och hur de ska göra det.
Verkligt exempel på två sekvenser från senaste versionen av poppelgenomet. Kan du hitta skillnaderna? Dessa sekvenser kan vara olika varianter av samma gen eller två olika men närbesläktade gener. Eller så är en (eller båda) helt enkelt fel. Vad tror du?
Med den teknik som genomprojekten använder är dessa ”textsnuttar” för det mesta några hundra nukleotider långa. Arvsmassan hos gran består av ungefär 20 miljarder sådana nukleotider. Småsnuttarna måste alltså pusslas ihop till en sammanhängande sekvens, vilket kallas för en genome assembly (ett sammansatt genom). Detta är ett enormt arbete som kräver en ofantlig datakraft, och för grangenomen har uppgiften hittills visat sig vara omöjlig.
Bioinformatikerna, d.v.s. dataprogrammerarna, som jobbar med detta har hittills lyckats pussla ihop större enheter på några tusen nukleotider, i vissa fall mer än tiotusen. Har man tur lyckas de ibland få med sekvensen för en hel gen i en enda sammanhängande enhet, men det är långt kvar till de miljarder av sammanhängande nukleotider som behövs för att man ska kunna prata om en ”riktig genomsekvens”.
Att pussla ihop genomet är inte ens den svåraste uppgiften. Det är först när man har en sammanhängande sekvens som det verkliga jobbet börjar. Då kan forskarna på allvar börja leta igenom sekvensen, försöka hitta t.ex. gener och markera vad som är vad. Detta, som kallas annotering, är i praktiken ett evighetsarbete, eftersom det alltid går att förbättra annoteringen av en genomsekvens.
Jämförande analyser av barrträdens arvsmassor baserat på dessa tidiga data bör alltså tas med en rejäl nypa salt, vilket inte verkar hindra folk från att kasta sig in i att göra just denna typ av analyser. Det är bättre att vänta på genomsekvenser av bättre kvalitet. Vi blev på konferensen lovade att nästa version av grangenomet kommer redan i höst, och den kommer att vara bättre. Lite oklart hur mycket bättre, men åtminstone bättre än den nuvarande. Så det är värt att leta lite i den nuvarande sekvensen, men man ska akta sig för att dra några slutsatser av vad man hittar där. Som så ofta annars gäller regeln skräp in, skräp ut även i detta fall.
Trots problemen med de nuvarande genomsekvenserna var det riktigt trevligt att tillbringa några dagar med att diskutera barrträd med andra som också är intresserade av dem. Sverige är visserligen ett land där skogsindustrin är väldigt viktig för ekonomin, men det innebär inte att jag brukar träffa särskilt många människor som är intresserade av träd.
I veckan har jag ätit årets första hemodlade jordgubbe. Mums!
Jordgubben är en hybrid mellan olika sorters smultron. Själva jordgubbarna är, trots sin kulinariska klassificering, inga bär. När jordgubbsblomman befruktas bildas ett hormon, auxin, som får blombotten att svälla upp och bilda själva jordgubben. Frukterna är istället de små gula prickarna på jordgubben.
Auxin är ett av de viktigaste växthormonerna, och det är inblandat i alla möjliga processer i växter. Auxin är inblandat i så mycket att uttrycket ”auxin gör allt” har blivit närmast en klyscha inom växtfysiologin.
Vilken färg har en naturlig morot? Vad är egentligen broccoli för någonting? Varför finns det inga frön i bananer? När började människor äta spannmål? Är människan egentligen ett rovdjur? Hur mycket sockerrör måste man äta för att få i sig lika mycket socker som en flaska läsk innehåller, och varför är denna kunskap viktig? Vad vet forskarna egentligen om vad verklighetens stenåldersmänniskor åt, och vad kan man lära sig av denna kunskap?
I den här videon förklarar Christina Warinner tålmodigt och engagerat det som otaliga arkeologer, antropologer, evolutionsbiologer och växtbiologer gång på gång försökt påpeka, med varierande framgång. Stenåldersmänniskor åt visst också spannmål långt innan jordbruket uppfanns (vilket jag skrivit om tidigare). Människan har visst också evolverat under de senaste 10 000 åren, vilket inkluderar anpassningar till en neolitisk (jordbruksbaserad) diet. Och så, kanske viktigast av allt – nej, det finns ingen ”naturlig mat” i matvarubutiken, inte heller i frukt- och grönsakshyllan. Och det gäller oavsett hur växterna odlats.
När det bestäms vilka växter som ska få sina arvsmassor sekvenserade så befinner sig den vetenskapliga nyttan av resultaten rätt långt ner på prioriteringslistan. Det blir uppenbart om man studerar listan på sekvenserade arter i Phytozome. Visserligen finns några vetenskapliga modellorganismer med, men de flesta är industrins favoritarter snarare än forskarnas.
Här hittar vi bland annat några av världens viktigaste grödor som ris, majs, potatis, sojaböna, cassava, durra, vanlig böna, tomat och gurka. Här finns också frukter som persika, äpple, papaya, apelsin och clementin. Sekvenserade växtarter som används inom andra industrier än matindustrin är lin, bomull och eukalyptus. Och så finns så klart vinranka och nu senast kakao med. De får väl anses representera njutningsindustrin.
Publikationen av kakaogenomet släpptes den 3 juni i Genome Biology. Jag är inte säker på att det verkligen räknas som ett stort framsteg för mänskligheten att vi numera har detaljerad information om vinets och chokladens arvsmassor, men å andra sidan är ju båda onekligen väldigt populära.
P.S. Grangenomet finns inte med i Phytozome. Den forskargruppen envisas istället med att köra en gammaldags stil med en egenhändigt tillverkad databas på en egen hemsida som inte är synkroniserad med något annat. Mycket irriterande!
Långt nere i havens djup lever de mest osannolika organismer. Bland annat hittar man här köttätande svampdjur. Svampdjur är en ganska primitiv djurform som normalt brukar sitta still på havsbotten och filtrera vatten. Namnet svampdjur kommer av att de är porösa och bra på att suga upp vätska. Uppfinningen av konstgjorda disk- och tvättsvampar inspirerades av svampdjuren, så de har faktiskt haft viss praktiskt betydelse.
Det flesta svampdjur är som sagt fredliga och harmlösa varelser, men det finns undantag från denna norm. Dessa undantag ser dessutom ofta ganska bisarra ut. ”Harpsvampdjuret” (Chondrocladia lyra, the harp sponge) i videon har fått namnet eftersom upptäckarna tyckte att den ser ut som en harpa. Jag tycker mer att den ser ut som en kam, fast med små kulor längst ut på tänderna.
Chondrocladia gigantea (the giant club sponge)
En annan vackert köttätande svampdjur är denna färgglada varelse, Chondrocladia gigantea. Fotot är från SERPENT Media Archive. Där anges att fotot är taget på 928m djup i Atlanten utanför Norge. Själva platsen anges som ”Atlantic>Norwegian>Midnattsol”. Midnattsol?!? Kan det möjligen vara så att någon skämtsam norrman har lurats lite med forskarna?
Deep Sea News har också skrivit om köttätande svampdjur. Där kan man hitta referenser till vetenskapliga artiklar om man vill läsa mer om köttätande svampdjur.
