セシウムを効率的に取り込む植物タンパク質を世界で初めて同定 放射性セシウムで汚染された土壌を植物で浄化する手法の開発に前進

ATP Binding Cassette Proteins ABCG37 and ABCG33 function as potassium independent cesium uptake carriers in Arabidopsis roots

原子力事故によって土壌に蓄積された放射性セシウムは、大きな環境問題である。セシウムCs⁺は、植物の必須栄養素カリウムKにしっかり連結され周期表第１族元素と類似の化学的性質を有するIアルカリ金属グループに属している。これまでCs⁺トランスポーターとして特徴付けられていたものほとんどは、 直接または間接的にK⁺にリンクされており、生理学、遺伝学、細胞生物学、および根の取り込みアッセイの組み合わせアプローチを使用して、ここでは2つのATP結合カセット（ABC）タンパク質、ABCG37およびABCG33をCs+の促進剤として特定した。 ABCG37の機能獲得変異体（ abcg37-1）は、Cs ⁺誘導性の根の成長阻害に対する感受性の増加を示したが 、ABCG33およびABCG37のダブルノックアウト変異体（ abcg33-1abcg37-2）は耐性を示した。ABCG33およびABCG37の単一の機能喪失変異体は、Cs⁺応答の変化を示さなかった 。 植物では、異種システムでの成長および取り込みアッセイとともに、短期間の放射性Cs⁺取り込みアッセイにより、ABCG33およびABCG37がCs⁺であることが確認されました。 取り込みキャリア。カリウムの応答と含有量は二重変異体のバックグラウンドでは影響を受けず、ABCG33とABCG37で形質転換されたカリウム取り込み担体を欠く酵母細胞はK⁺の非存在下では増殖できず、ABCG33とABCG37に よるCs +の取り込みがK +とは無関係である ことを確認した 。まとめると、この研究は、2つのABCタンパク質を新しいCs⁺流入キャリアとして特定した 。これらは冗長に作用し、K⁺取り込み経路とは独立している。

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自然保護区で絶滅危惧種のアカハジロを確認

自然保護区で絶滅危惧種のアカハジロを確認
アカハジロは中国の国家1級保護動物に指定されており、主に水流が緩やかで水生植物が豊富な湖や池、沼地に生息する。中国の北海湿地省級自然保護区ではこれまでにアカハジロの他、国家1級保護動物に指定されているナベコウやビルマカラヤマドリなど、55種類の鳥類が確認されている(AFPBB2/18より)。



アカハジロは絶滅の危機にあります。
（カモ世界２１より）

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鶏の胃腸のマイクロバイオーム

The chicken gastrointestinal microbiome

腸の健康と栄養のための胃腸マイクロバイオームの重要性

家禽は、陸生動物性タンパク質の最も効率的な形態を表している。現代の市販の鶏肉は、わずか6.37 kgの飼料を摂取することで、49日間で体重が3.48 kg増加する可能性がある(Walk et al. 2013)。この効率は、外因性酵素による飼料の補給などの品種改良と管理慣行によるが、家禽の栄養に対する胃腸内微生物叢の重要性がますます認識されている。胃腸内微生物は、免疫系の過剰刺激、腸粘液の酵素消化、胆汁の分解、または有害なアミノ酸異化代謝産物の生成など、宿主に悪影響を与える可能性があるが(Gaskins et al. 2002)、「健康な」微生物叢は鶏にとって正味の利益と考えられ、例えば、胃腸の微生物群集は、病原性分類を除外し(Nurmi et al. 1992)、腸粘液層、上皮単層、および固有層の有益な発達を促進することが示されている(McCracken＆Gaskins 1999 ; Shakouri et al. 2009)、多糖類を分解し(Beckmann et al. 2006 ; Qu et al. 2008)、アミノ酸およびSCFAとしてエネルギーを提供する(van der Wielen et al. 2000 ; Dunkley et al. 2007)。SCFAは宿主にとって重要な栄養素であり、吸収表面積の増加を刺激することが知られている(Dibner＆Richards、2005)。SCFAは結腸のpHも低下させ、胆汁の異化作用とそれに続く二次胆汁酸への変換を阻害する可能性がある(Christl et al. 1997)。

現代の家禽生産では、食事は通常ビタミンの必要量を満たし、時にはそれを超えるが(Skinner et al. 1992)、腸内細菌叢は補完的な外因性の供給源としても機能し、腸内細菌叢のメンバーは、ビタミンKだけでなく、ビオチン、コバラミン、葉酸、ニコチン酸、パントテン酸、ピリドキシン、リボフラビン、チアミンなどのほとんどの水溶性ビタミンB群を合成することができる(Ichihashi et al. 1992)。

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鳥類学者が最も包括的な鳥類の生命の木を公開

鳥類学者が最も包括的な鳥類の生命の木を公開

「コウカンチョウとキツツキはタカのような祖先から進化し、世界のほとんどの水鳥も緊密なグループであるように見える。これは、白亜紀の終わりにほとんどの恐竜が死んだ後、1​​つの鳥グループが水生環境にすばやく適応したことを示している。"

これらは、エール大学、フロリダ州立大学、ノースカロライナ自然科学博物館、コーネル大学の科学者チームによる約200種のゲノム分析で明らかになった、鳥の歴史を構成する他の何百もの物語の1つです。
科学者によると、すべての現代の鳥は、たった3つの恐竜の系統から進化しました。

「これは、鳥類の系統発生の終わりの始まりを表しています。今後5年から10年で、私たちは鳥の生命の木を完成させるでしょう」と、イェール大学の筆頭著者であるリチャード・プラム教授は述べています。

過去10年間で、ダチョウとその親戚であるエミューの歴史的起源は、カモ、ニワトリとその親戚の場合と同様に、十分に確立されてきました。

しかし、新顎類と呼ばれるグループの現代の鳥の90％の進化の歴史は不明なままです。
これらの数千種の初期の祖先は、鳥類以外の恐竜が絶滅してから数百万年以内に突然進化したように見えました。

研究はまた、現生鳥類間の魅力的な関係を明らかする。

たとえば、カモとツルを除いて、世界の水鳥のほとんどは密接に関連しています。これは、恐竜の絶滅に続いて水鳥が惑星全体に放射状に広がり、以前考えられていたように、複数の独立した系統から進化しなかったことを示唆している。

「非常に視覚的なハチドリは、夜行性の鳥から進化したようだ。」とプリュム教授は説明しました。

「あなたの庭のコウカンチョウとキツツキの古代の共通の祖先は、悪質なタカのような捕食者でした。」

結果はまた、Opisthocomusが、唯一の現存する種である謎めいたツメバケイ（Opisthocomus hoazin）からなる最も古い鳥の系統（6400万年前）であることを示している。

鳥類の生命の木が完成することで、鳥類学者は鳥の進化の歴史における多くの未解決の質問を明確に調査することができる。

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超高高度でもある種の鳥は生きている

the WIRE (2017)より

インドガンは、他のほとんどの鳥を打ち負かすような標高で飛ぶ。彼らはモンゴルとチベットでゴスリングを育て、秋になると、ヒマラヤ山脈を越えてインドの亜大陸に舞い上がります。彼らはこれ（鳥の中で最も急な渡り飛行）を段階的に行いますが、7時間続く1回のマラソン飛行で夜に高い山脈を横断します。その高さになったら、何度も何度も着陸して離陸するよりも、続けたほうが簡単です。人間が同じようなことをした場合、休憩なしで低地から高地に移動すると、高山病に苦しみ、死ぬことさえあります。

楽に見えるかもしれませんが、飛行は休息の10倍から20倍の酸素を吸います。飛んでいる鳥は空気を飲み込み、酸素を引き出して働き者の筋肉に燃料を供給します。しかし、この重要な要素は高地では不足しており、海面での酸素レベルは3分の1から2分の1にすぎません。このような低酸素状態は低酸素症と呼ばれます。

では、ガチョウはどのようにして5,000〜6,000メートルの通過を維持するのでしょうか。科学者たちは、7,290mで飛んでいる1羽のインドガンを記録しました。羽ばたきはエネルギーを奪うので、鳥は巡航高度に達すると滑空します。しかし、彼らは無期限に惰性走行することはできません。重力が彼らを引き下げ、彼らは仰角を取り戻すために翼を打ち負かさなければなりません。

さらに、鳥は山の上を高く飛んでいる間、凍えるような夜の気温と戦わなければなりません。おそらく、冷たい空気はより多くの酸素を含み、午後の暑さよりも体の暖かさをよりよく調節します。

ミツバチの女王蜂の熱による生殖能力の喪失に対する脆弱性

ミツバチの女王蜂の熱による生殖能力の喪失に対する脆弱性
すべての種は生存可能な個体数を維持するために繁殖する必要がありますが、熱ストレスは動物界全体の精子細胞を殺し、熱波の頻度の上昇は生物多様性への脅威です。ミツバチ（Apis mellifera）世界的に分布している微小家畜。したがって、それらは生殖能力喪失の環境バイオモニターとして役立つ可能性があります。ここで、私たちは、女王が温度ストレスにさらされる可能性のある2つの経路を持っていることを発見しました：コロニー内と通常の輸送中です。私たちのデータは、15〜38°Cの温度が、精子の生存能力の11.5％の損失という許容しきい値で、女王にとって安全であることを示唆しています。これは、野外での女王の失敗に関連する生存率の違いです。熱ショックは、精子における特定のストレス応答タンパク質の発現を活性化します。これは、熱ストレスの分子バイオマーカー（指標）として機能する可能性があります。このタンパク質フィンガープリントは、最終的には、バイオモニタリングプログラムの一環として、多様な景観における熱による精子生存率の低下の有病率の調査を可能にする可能性があります。

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おそらく地球温暖化のために、40年以上にわたってサンショウウオの体のサイズと繁殖力が増加している

Increasing body size and fecundity in a salamander over four decades, possibly due to global warming
地球温暖化影響でトウキョウサンショウウオが大型化


最近の気候変動は、一部の動物の体の大きさや繁殖力などの表現型の特徴に影響を与えることが示されています。個体群の将来を予測するには、気候変動に対する種の反応を評価することが重要です。トウキョウサンショウウオHynobius tokyoensisの歴史的および現代的な体のサイズと一腹仔数の測定値を比較しました、その地理的範囲内の広範囲の緯度から収集され、この種は過去40年間で体サイズと一腹仔数が大幅に増加したと結論付けました。気候変動による体サイズの減少は他種については十分に文書化されていますが、体サイズ増加の報告はまれで、さらに、気温と降水量の増加は緯度に関係なく一定であるが、体のサイズと一腹仔数の増加の比率は高緯度の個体群でより大きかったことがわかりました。私たちの結果は、種内でさえ、気候変動への反応の大きさは人口の地理に依存することを示唆しています。

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ケラの4種類の振動挙動

ケラの4種類の振動挙動
いくつかの地下の昆虫では、振動によるコミュニケーションが知られています。性的信号での使用を除いて、振動行動はめったに報告されていません。ここでは、ケラ、Gryllotalpaorientalisにおける4つの異なるタイプの基質ベースの振動挙動を報告します。、ニンフでこれらの行動が発生するため、性的シグナル伝達とは関連していません。（1）前肢でこする。（2）前肢タップ（前肢でのタップ）; （3）パルパルタップ（上顎パルピでタップする）; （4）震え（全身の前後の動き）。スクレイピングは、借用の検査に使用されると仮定されています。前肢の蛇口は、孤独な状態では観察されないため、近くの個体にその存在を知らせている可能性があります。パルパルタップはめったに観察されず、その機能は不明です。震えは、同種の個体が近づいたり触れたりすることの回避に関連している可能性があります。ケラの4つの振動行動の組み合わせは、昆虫の間で独特である可能性があります。

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ニワトリ脳は小さくなった

セキショクヤケイ

Chickens Have Smaller Brains than Their Junglefowl Relativesより

東南アジアでニワトリ（Gallus gallus domestics）の原種と考えられるセキショクヤケイ(Gallus gallus)が見つかり、その家畜化は、おそらく約8000年前のインドと中国で始まり、地中海地域の国々への貿易とともに地理的に拡大した。Royal Society Open Scienceに掲載された新しい研究は、古代の人間が繁殖のために飼いならし、その過程におけるセキショクヤケイへの人為選択が、同時に無意識のうちに異なる脳を持つ鳥を選択した可能性があることを示し、この特性はニワトリが人間の生活により適している可能性を示すものだ。


「私たちの研究の目的は、人間の恐怖のレベルを変えるために選択された幼いセキショクヤケイの総脳サイズの変化とさまざまな脳領域の相対サイズを分析し、次に、選択ラインの認知機能の可能な違いをテストすることでした。異なる脳の大きさは、」言ったレベッカKatajamaaと教授パージェンセンをリンショーピン大学の鳥行動ゲノミクスおよび生理学グループから。

「人間への恐怖を減らすための選択は、脳を小さくし、相関する選択反応を通じて、ヒナの認知課題のパフォーマンスに影響を与えると仮定します。」

研究者たちは、10世代にわたって人間に対する高い恐怖と低い恐怖のためにセキショクヤケイを選びました。研究で使用された鳥は、9番目と10番目の選択された世代からのものでした。

「彼らはこのようにして、初期の家畜化の間に最も重要だったに違いない要因、すなわち動物を飼いならすことができたという要因を模倣したと信じています」と彼らは説明しました。

飼いならされた鳥の脳は、体の大きさに比べて徐々に小さくなりました。これは、飼いならされた過程でニワトリに起こったことを反映しています。

この変化は、とりわけ特定のストレス反応に関与する脳の原始的な部分である脳幹で特に顕著でした。過度に臆病ではなかった動物では、脳幹は比較的小さかった。

科学者たちは、脳のサイズと組成の違いが家禽の学習能力に影響を与えるかどうかを判断するために、2つの行動実験を実施しました。

あるテストでは、鳥が恐ろしいものとして体験できるものにどれほど早く慣れたかを調査しましたが、実際には危険ではなく、この場合は点滅するライトです。

飼いならされた鳥は慣れ、刺激への反応が著しく速くなりました。

「私たちは、急速に慣れることができることは、人間に飼育される鳥にとって有益であると信じています。そこでは、未知で恐ろしいが危険ではない出来事が日常生活の一部です」とKatajamaaは言いました。

著者らはまた、特定のパターンを食物と結びつけるなど、2つのものを互いに関連付けることを学ぶ能力が鳥に異なるかどうかを調査しました。このプロセスは「連想学習」として知られています。

しかし、彼らは2つのグループの間に違いを発見しませんでした。

「私たちの研究は、ニワトリ、そしておそらく他の種が家畜化される可能性のあるプロセスに光を当てるだけではありません」とジェンセン教授は言いました。

「それはまた、脳の構造が個人と種の間の行動の違いとどのように関連しているかについての新しい洞察を与えるかもしれません。」

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