Az élőhelyi sokféleség és a növényi diverzitás kapcsolatát feltérképező tanulmányt publikáltak az ÖK kutatói a Science of the Total Environment folyóiratban

Az ELKH Ökológiai Kutatóközpont Lendület Vegetáció és Magbank Dinamikai Kutatócsoportjának munkatársai az élőhelyi sokféleség és a növényi diverzitás kapcsolatát járták körül legújabb cikkükben, amely a rangos Science of the Total Environment interdiszciplináris folyóiratban jelent meg. A két jelenség – a környezeti homogenitás és a biodiverzitás – kapcsolatát a kiemelt természeti értékeket őrző, Eurázsia-szerte elterjedt kunhalmokon vizsgálták a kutatók a pannon (Magyarország) és a kontinentális (Bulgária) biogeográfiai régióban.

Miért fontos a környezeti heterogenitás és a biodiverzitás?

A környezeti heterogenitás magában foglalja a biotikus (felszínborítás, növényzet) és abiotikus (klíma, talaj, topográfia) tényezők tér- és időbeli változatosságát. E tényezők változatossága a biológiai sokféleséget meghatározó legfontosabb faktorok egyike, a lokálistól egészen a globális térléptékekig. Mivel általánosságban véve a változatosabb környezetben több faj képes együttesen előfordulni, természetvédelmi szempontból is fontos a környezeti heterogenitás és a biodiverzitás kapcsolatának a megértése. A téma jelentősége ellenére továbbra is sok megválaszolatlan kérdés maradt a területen. A legtöbb vizsgálat a környezeti heterogenitás bizonyos komponenseit vizsgálja, éppen ezért keveset tudunk az egyes biotikus és abiotikus komponensek kölcsönhatásáról. Emellett a legtöbb tanulmány vagy mikroléptékben (zsombékosokban, tengerparti zonációnál néhány centiméteres térszintkülönbségek esetén), vagy makroléptékben (kontinensek, hegyláncok szintjén) vizsgálja a témakört, ezért csak kevés ismeretünk van arra vonatkozóan, hogy a két térlépték között vajon milyen hatást gyakorolhat a környezeti heterogenitás a biodiverzitásra.

Ami a köztes térléptékeket illeti, a környezeti heterogenitás és biodiverzitás kapcsolatának vizsgálatához kiváló objektumok lehetnek az úgynevezett kis méretű természetes tájelemek. Ezek olyan, általában néhány méteres magasságú/kiterjedésű objektumok, melyek a környező tájtól biotikus vagy abiotikus jellemzőik tekintetében eltérnek. Ilyenek például a mezsgyék, a szántószegélyek, a kőfalak, a karsztdolinák, a földvárak és a kurgánok, melyek számos térségben jellegzetes és elterjedt tájelemek. Deák Balázs a vizsgálathoz a kurgánokat (más néven kunhalmokat) választotta: ezek Eurázsia-szerte megtalálható, sztyeppei népek által több évezrede emelt, ősi temetkezési halmok. Napjainkban a kurgánok – amelyek általában kontinentális, száraz éghajlatú területeken fordulnak elő – fontos menedékhelyet jelentenek az eurázsiai szárazgyepek számára, és sokszor kiemelt természeti értékek őrzői.

A vizsgált mikroélőhelyek és a mikroklíma jellemzői

Az ÖK kutatói a környezeti heterogenitás mind az öt biotikus, illetve abiotikus komponensének a növényzeti mintázatokra gyakorolt hatását vizsgálták a pannon (Magyarország) és a kontinentális (Bulgária) biogeográfiai régiókban található halmokon. A környezeti heterogenitás komponenseit a halmok öt jellegzetes mikroélőhelyén tanulmányozták: északi, keleti, déli és nyugati lejtő, illetve a tető; referenciaként pedig a halmokhoz közeli sík gyepeket mérték fel.

kurgánok

Kurgánok Bulgáriában, a Trák királyok völgyében. A képen több igen impozáns halom látható, melyek közel tíz méter magasak. Deák Balázs fotója.

A kutatás eredményei alapján a halmok egyes mikroélőhelyeire egyedi mikroklíma jellemző. A lenti ábrán látható, hogy a halom mikroélőhelyein a sík gyepekhez képest a vizsgált mikroklíma-paraméterek jelentős fluktuációt mutattak az extrém pozitív, illetve extrém negatív értékek között, a léghőmérséklet (T), a relatív páratartalom (RH) és a gőznyomáshiány (VPD) esetében egyaránt. Reggel legelőször a keleti lejtő melegszik fel, majd szárad ki, míg a nyugati lejtő hűvös és párás marad. Délután a mintázat megfordul, viszont a nyugati lejtő kevéssé melegszik fel és szárad ki, mint a keleti. Az eredmények egyik újdonsága, hogy nem csupán az északi és déli, hanem a keleti és nyugati oldalak esetén is sikerült kimutatni az egyedi mikroklímák jelenlétét. Különösen érdekes, hogy a kutatóknak a mindössze néhány méter magas tájelemeken is sikerült megfigyelniük ezt a mikroklimatikus változatosságot.

biodiverzitás

A léghőmérséklet (ΔT), a relatív páratartalom (ΔRH) és a gőznyomáshiány (ΔVPD) napi változása az öt vizsgált kurgán-mikroélőhelyen, a sík gyepekben mért értékekhez (szaggatott vonal) viszonyítva. Kovács Bence ábrája.

Ahogy az ábrán is látszik, az északi és déli lejtők közötti legnagyobb hőmérséklet-különbséget akkor mérték a kutatók, amikor a nap a zeniten állt. Ekkor az északi lejtőkön 5,1°C-kal hűvösebb, míg a déli lejtőkön 7,6°C-kal melegebb volt, mint a sík gyepeken. Az egymástól néhány méterre elhelyezkedő északi és déli oldalak közötti hőmérséklet-különbség több száz kilométernyi latitudinális és/vagy több száz méternyi tengerszint feletti magasságbeli különbségnek felel meg. Ez a mikroklimatikus változatosság is jól mutatja, hogy a halmok, és a hozzájuk hasonló tájelemek milyen fontos szerepet töltenek be a síkságokon: jelentős környezeti heterogenitást visznek a homogén tájba.

Hogyan befolyásolja a mikroklíma a fajösszetételt?

A vizsgálat során a kutatók azt is feltárták, hogy a halmok lejtőire jellemző eltérő környezeti feltételek egyedi növényzeti mintázatokat alakítottak ki. Az egyes halmok szintjén mindkét régióban jól láthatóan szétvált az öt mikroélőhely, illetve a sík gyep növényzete. Általában a kedvező mikroklímájú északi és nyugati lejtők hasonló fajösszetétellel rendelkeznek, és olyan specialista fajok fordulnak elő rajtuk, mint a deres tarackbúza (Elymus hispidus), a kunkorgó árvalányhaj (Stipa capillata), a hengeres peremizs (Inula germanica), a fűzlevelű napvirág (Helianthemum salicifolium) vagy a selymes peremizs (Inula oculus-christi). A gyom- és zavarástűrő fajok száma igen kevés volt ezeken a mikroélőhelyeken. A kedvezőtlen mikroklímájú déli és keleti lejtőkön, valamint a tetőn számos stressz- és zavarástűrő generalista és gyomfaj fordult elő, például a közönséges tarackbúza (Elymus repens), különféle rozsnokfajok (Bromus spp.) és a tavaszi aggófű (Senecio vernalis). A sík gyepek fajkészlete mindkét táj esetében jelentősen eltért a halmok mikroélőhelyeiétől.

ÖK halmok

Egy bulgáriai halom meredek lejtője, rajta kunkorgó árvalányhajas (Stipa capillata) sztyeppei növényzettel – egy igazi zöld oázis az agrártájban. A háttérben a Rodope-hegység csúcsai. Deák Balázs fotója.

A kutatás eredményei rávilágítanak a halmok és a hozzájuk hasonló kis méretű tájelemek lényeges szerepére a globális szárazföldek egyharmadát borító síkságok biodiverzitásának a fenntartásában. A több mint félmillió eurázsiai halom mellett hasonló szerepe lehet a dolináknak, a szigethegyeknek (inselbergeknek) és az ökoszisztéma-mérnök rágcsálók várainak is.

ÖK absztrakt

A cikk grafikus absztraktja, amely a legfőbb eredményeket foglalja össze képekben. Kovács Bence grafikája.

ÖK csoportkép

Csoportkép a bulgáriai expedícióról; balról jobbra: Salza Palpurina, Iva Apostolova, Desislava Sopotlieva, Kiss Réka, Lukács Katalin, Kelemen András, Valkó Orsolya, Deák Balázs. Deák Balázs fotója.

Irodalom:

Deák, B., Kovács, B., Rádai, Z., Apostolova, I., Kelemen, A., Kiss, R., Lukács, K., Palpurina, S., Sopotlieva, D., Báthori, F., Valkó, O. (2021): Linking environmental heterogeneity and plant diversity: the ecological role of small natural features in homogeneous landscapes. Science of the Total Environment 763: 144199 [IF2019: 6.551]

A teljes cikk elérhető itt: Linking environmental heterogeneity and plant diversity: The ecological role of small natural features in homogeneous landscapes – ScienceDirect

 

 

2021 januárjában írja ki az új Lendület pályázatot a Magyar Tudományos Akadémia

A Lendület program új pályázati kiírása 2021 januárjában jelenik meg a Magyar Tudományos Akadémia hivatalos honlapján, márciusi beadási határidővel. A nyertesekről született döntés alapján 2021-ben ismét kiemelkedő tehetségű vezető kutatók alapíthatnak saját kutatócsoportot, és kezdhetik meg kiválósági pályázatuk megvalósítását magyarországi egyetemeken, kutatóhelyeken.

Az Eötvös Loránd Kutatási Hálózat Titkársága és a Magyar Tudományos Akadémia Titkársága között kötött megállapodás szerint mind a pályázatok kiírásáról és elbírálásáról, mind pedig a finanszírozásról és a projektek monitorozásáról az MTA gondoskodik. Az ELKH kutatóhelyei befogadóhelyként továbbra is segítik a pályázó kutatók eredményességét.

A Magyar Tudományos Akadémia által 2009-ben elindított Lendület program kiemelkedő jelentőségű az alapkutatások támogatásában. Az MTA célja, hogy kiválósági programjai szerves részét képezzék egy olyan hazai pályázati rendszernek, amely segíti a vonzó és kiszámítható kutatói életpályamodell kialakítását.

Az ELKH továbbra is kiemelt prioritásként tekint a saját kiválósági programjainak a bővítésére, így az egyetemi együttműködések kereteiben megvalósuló programok szélesítésére. Az ELKH célja egy olyan kiválósági ösztöndíjprogram létrehozása is, amely az alapkutatásban születő tudományos eredmények ipari hasznosítását segíti elő.

Az ATK NÖVI kutatói 2020-ban is számos új fajt fedeztek fel világszinten elsőként, miközben hazánkban is úttörőként mutattak ki több kártevőt és kórokozót

Az ELKH Agrártudományi Kutatóközpont Növényvédelmi Intézetének (ATK NÖVI) mindig is jelentős szerepe volt az újonnan megjelenő kórokozók és kártevők kimutatásában, ami egyúttal az ezek elleni védekezés első lépcsőfokának tekinthető. A komoly klasszikus és molekuláris módszereket, illetve tudást igénylő kutatások a kártevőcsoportok közeli és távolabbi rokonainak a megismerésével is együtt járnak, ez pedig minden évben számos új faj felfedezését eredményezi a tudomány számára. Ez a cikk az ATK NÖVI kutatói által 2020-ban hazánkban elsőként kimutatott növényi vírusokat és fitoplazmákat, ízeltlábú és puhatestű kártevőket, valamint a kutatók által a tudomány számára első alkalommal felfedezett vírus-, csiga-, pajzstetű- és atkafajokat mutatja be.

Magyarországon első ízben kimutatott és a tudomány számára leírt növényi kórokozók

A nárcisz közkedvelt tavaszi növényünk, amellyel kertekbe, vagy akár virágcserepekbe ültetve is találkozhatunk. A Növényvédelmi Intézet kutatói hazánkban első alkalommal jelezték a nárcisz háromfajta vírusának jelenlétét: a nárcisz késői sárgulását okozó vírust (Narcissus late season yellows virus), a nárcisz látens vírust (Narcissus latent virus) és a nárcisz mozaikvírust (Narcissus mosaic virus). Emellett a lovagcsillag mozaikvírust (Hippeastrum mosaic virus) is először mutatták ki nárciszon. Ugyancsak először jelezték a szintén közkedvelt tavaszi virágot, a tulipánt fertőző, és abban színtörést okozó Rembrandt tulipán színtörésvírust (Rembrandt tulip-breaking virus), amely a tulipán virágának jellegzetes mintázatát okozza. A szintén tavasszal nyíló, kedvelt hagymás dísznövényünkön, a gyöngyikén először mutatták ki a gyöngyike mozaikvírust (Muscari mosaic virus). Ezenfelül felfedeztek egy korábban a tudomány számára nem ismert potyvírust is, amelyet gyöngyike klorotikusfoltosság-vírusnak (Muscari chlorotic mottle virus-nak) neveztek el.

Az intézet kutatói molekuláris módszerekkel első ízben azonosították hazánkban az őszirózsa-sárgulás fitoplazmát („Candidatus Phytoplasma asteris”) közkedvelt kertészeti dísznövényeinken, például a kokárdavirágon (Gaillardia aristata), a bíborlevelű kasvirágon (Echinacea purpurea), a kerti haranglábon (Aquilegia coerulea) és a réti kakukkszegfűn (Lychnis flos-cuculi). Az új kórokozók felfedezését és kimutatását az intézet munkatársai a Szent István Egyetem (Magyar Agár- és Élettudományi Egyetem) és a Neumann János Egyetem kutatóival közösen végezték.

ATK kórokozók

1. ábra: A hazánkban első alkalommal kimutatott kórokozók okozta tünetek. a), b) és c): a nárcisz látens vírus és a lovagcsillag mozaikvírus együttes tünete nárciszon – a) zöld bimbós, b) virágzó állapotban, c) elvirágzás után szabadföldön; d): Rembrandt tulipán színtörésvírus tünete tulipánon; e): a tudomány számára most felfedezett potyvírus, a gyöngyike klorotikusfoltosság-vírus tünete a gyöngyikén; f), g) és h): őszirózsa-sárgulás fitoplazma tünetei a) kasvirágon, b) kerti haranglábon, c) réti kakukkszegfűn

Magyarországon először kimutatott kártevők

A kutatások során 2020-ban két idegenhonos meztelencsigafajt, név szerint a feketefejű meztelencsigát [Krynickillus melanocephalus Kaleniczenko, 1851] és a malaccsigát [Tandonia kusceri (Wagner, 1931)] mutatták ki először hazánkban az intézet kutatói. Mindkét faj máris országszerte elterjedt, és sajnos a károkozására is számítani kell. A népszerű és gyakran ültetett bambusznövényeken is előkerült egy Kelet-Ázsiából behurcolt atkafaj [Aceria bambusae Channabasavanna, 1966]. A rovarok közül két, Magyarországon eddig nem ismert levélbolhafaj, a pillangósokon előforduló seprűzanót-levélbolha [Arytaina genistae (Latreille, 1804)], valamint a körtét károsító sárga körtelevélbolha [Cacopsylla bidens (Šulc, 1907)] került elő a feltáró munkák során. Az intézet munkatársai a Szent István Egyetem (Magyar Agár- és Élettudományi Egyetem), a Nemzeti Élelmiszerlánc-biztonsági Hivatal és a Magyar Természettudományi Múzeum kollégáival közös kutatásaik során mutatták ki ezeket a kártevőket hazánkban.

ATK fajok

2. ábra: Hazánkban először kimutatott kártevők. a) malaccsiga [Tandonia kusceri (Wagner, 1931)]; b) feketefejű meztelencsiga [Krynickillus melanocephalus Kaleniczenko, 1851]; c) Aceria bambusae Channabasavanna, 1966; d) sárga körtelevélbolha [Cacopsylla bidens (Šulc, 1907)]; e) seprűzanót-levélbolha [Arytaina genistae (Latreille, 1804)]

Új gerinctelenek felfedezése a tudomány számára

2020-ban nagyszámú (30), a tudomány számára eddig ismeretlen fajt fedeztek fel az ELKH ATK NÖVI kutatói, elsődlegesen nemzetközi együttműködések keretében. Legnagyobb számban (21) új szárazföldi csigafajokat találtak, elsősorban Délkelet-Ázsia feltárása során. Mianmar területéről 4 fajt [Landouria intha Páll-Gergely, Hunyadi & Hausdorf, 2020; Diaphera polita Páll-Gergely, 2020; Diaphera turbanophora Páll-Gergely & Grego, 2020; Sinoennea montawana Páll-Gergely & Hunyadi, 2020], Laoszból 10 fajt [Sinoennea angustistoma Páll-Gergely, A. Reischütz & Maassen, 2020; Sinoennea infantilis Páll-Gergely & Grego, 2020; Sinoennea ljudmilena Páll-Gergely, 2020; Sinoennea otostoma Páll-Gergely, A. Reischütz & Maassen, 2020; Sinoennea variabilis Páll-Gergely & Grego, 2020; Laoennea carychioides Páll-Gergely, A. Reischütz & Maassen, 2020; Kontschania tetragyra Páll-Gergely & Grego, 2020; Clostophis obtusus Páll-Gergely & Grego, 2020; Clostophis infantilis Páll-Gergely, 2020; Clostophis multiformis Páll-Gergely & A. Reischütz, 2020], Vietnámból 4 fajt [Clostophis incurvus Páll-Gergely & Vermeulen, 2020; Clostophis koilobasis Páll-Gergely & Vermeulen, 2020; Clostophis platytrochus Páll-Gergely & Hunyadi, 2020; Coptocheilus maunautim Bui & Páll-Gergely, 2020], Thaiföldről 2 fajt [Sinoennea panhai Páll-Gergely & Hunyadi, 2020; Sinoennea sutchariti Páll-Gergely & Hunyadi, 2020], Kínából pedig egy fajt [Diaphera lini Z.-Y. Chen & Páll-Gergely, 2020] fedeztek fel a tudomány számára az intézet munkatársai. A rovarok kutatása során egy eddig ismeretlen pajzstetűfajt [Ripersiella incarum Kaydan & Szita, 2020] is felfedeztek és leírtak Peruból. Az atkák tanulmányozása során nyolc, eddig nem ismert fajt fedeztek fel Afrikából: Elefántcsontpartról a Mahnertellina paradoxa Kontschán, 2020, Rotundabaloghia (Circobaloghia) olszanowskii Kontschán, 2020 és az Origmatrachys mahnerti Kontschán, 2020, Zimbabwéből a Bloszykiella rammsteini Kontschán & Ermilov, 2020, míg Ruandából a Bloszykiella lindemanni Kontschán & Ermilov, 2020 fajt. Dél-Amerikában Peruból az Afrotrachytes peruensis Kontschán & Fridrich, 2020 és Formosaurella tertia Kontschán & Fridrich, 2020 fajt, egy jemeni banánültetvényről pedig a Discotrachytes vanharteni Kontschán, 2020 fajt írták le.

ATK csigák

3. ábra: A tudomány számára újonnan felfedezett csigafajok. a) Clostophis incurvus Páll-Gergely & Vermeulen, 2020; b) Clostophis infantilis Páll-Gergely, 2020; c) Clostophis koilobasis Páll-Gergely & Vermeulen, 2020; d) Clostophis multiformis Páll-Gergely & A. Reischütz, 2020; e) Clostophis obtusus Páll-Gergely & Grego, 2020; f) Clostophis platytrochus Páll-Gergely & Hunyadi, 2020; g) Kontschania tetragyra Páll-Gergely & Grego, 2020; h) Coptocheilus maunautim Bui & Páll-Gergely, 2020; i) Laoennea carychioides Páll-Gergely, A. Reischütz & Maassen, 2020; j) Diaphera lini Z.-Y. Chen & Páll-Gergely, 2020; k) Diaphera polita Páll-Gergely, 2020; l) Diaphera turbanophora Páll-Gergely & Grego, 2020; m) Sinoennea angustistoma Páll-Gergely, A. Reischütz & Maassen, 2020; n) Sinoennea infantilis Páll-Gergely & Grego, 2020; o) Sinoennea ljudmilena Páll-Gergely, 2020; p) Sinoennea montawana Páll-Gergely & Hunyadi, 2020; r) Sinoennea otostoma Páll-Gergely, A. Reischütz & Maassen, 2020; s) Sinoennea panhai Páll-Gergely & Hunyadi, 2020; t) Sinoennea sutchariti Páll-Gergely & Hunyadi, 2020; u) Sinoennea variabilis Páll-Gergely & Grego, 2020; v) Landouria intha Páll-Gergely, Hunyadi & Hausdorf, 2020

ATK rovar

4. ábra: A tudomány számára újonnan felfedezett rovar- és atkafajok. a) Ripersiella incarum Kaydan & Szita, 2020; b) Formosaurella tertia Kontschán & Fridrich, 2020; c) Afrotrachytes peruensis Kontschán & Fridrich, 2020; d) Discotrachytes vanharteni Kontschán, 2020; e) Origmatrachys mahnerti Kontschán, 2020; f) Mahnertellina paradoxa Kontschán, 2020; g) Bloszykiella lindemanni Kontschán & Ermilov, 2020; h) Bloszykiella rammsteini Kontschán & Ermilov, 2020; i) Rotundabaloghia (Circobaloghia) olszanowskii Kontschán, 2020

Az ÖK és az ELTE kutatói publikus iPhone-mobiladatok felhasználásával vizsgálták a tavaszi COVID-intézkedések hatásait kilenc európai országban

Az ELKH Ökológiai Kutatóközpont (ÖK) és az ELTE kutatói ausztrál munkatársaikkal együttműködve a szolgáltató által közzétett, publikus mobiltelefonos mozgási adatok alapján kilenc európai országban – Belgium, Egyesült Királyság, Franciaország, Hollandia, Németország, Olaszország, Spanyolország, Svájc és Svédország − vizsgálták a tavaszi COVID-intézkedések, illetve az emberek magatartásának összefüggéseit a halálozási ráta alakulása szempontjából. A kutatás eredményeként kimutatták, hogy a lezárások időpontja, szigorúsága, valamint az emberek együttműködése és a szociális távolság betartása döntően meghatározta a halálos áldozatok számát. A gyors és határozott „Maradj otthon!” utasítás számos életet megmentett ott, ahol azt az emberek komolyan is vették. A kutatásról szóló tanulmány a Scientific Reports-ban jelent meg 2021. január 18-án.

Miután 2020 márciusában világszintű járványt okozott a Kínából kiinduló új típusú koronavírus, vakcina és hatékony gyógyszer hiányában a világ országai csak egy eszközhöz nyúlhattak: határaik, gazdaságuk és az emberek mindennapi életének a lezárásához, illetve korlátozásához. Az elmúlt száz évben nem volt ilyen méreteket öltő világjárvány, így nem álltak rendelkezésre ismeretek arról, hogy a szükségessé váló drasztikus intézkedések milyen hatással lesznek az emberek mobilitására, és ezáltal a járvány alakulására. A lezárások hatékonyságának értékelése azonban életbe vágó lehet, hiszen csak ennek ismeretében hozhatók felelős döntések a jövőben.

A kutatók rájöttek arra, hogy az Apple által publikusan közzétett mobiltelefonos mozgási adatok meglepően jól jelzik előre, hogy mennyire csökken le az emberek közötti találkozások száma. Az ilyen módon rendelkezésre álló, megbízható mozgási adatokat a kutatók összevetették a hivatalos lezárások időpontjaival, illetve a halálozási görbék alakulásával. (Azért nem az esetszámokat használták mutatóként, mert azok nagymértékben függenek a tesztelés mennyiségétől, illetve módszertanától, a halálozási adatok ezzel szemben sokkal megbízhatóbbak.)

A mobilitási adatokból jól látszik, hogy az iPhone-tulajdonosok mozgása a lezárás környékén esni kezdett, majd beállt egy jóval alacsonyabb szintre. Mivel Európában az iPhone-tulajdonosok száma elég jelentős, ezek az adatok az egész társadalom mozgási aktivitását jól jellemezhetik.

iPhone ÖK

Napi halálozási és mobilitási adatok a vizsgált kilenc európai országban (a–i). A 0. idő annak a napnak felel meg, amikor egy ország először jelentett napi ≥ 5 halálesetet. Felül: a piros és a kék vonalak a növekedési és csökkenési fázisokat jelzik. Függőleges vonal: nemzeti lezárás dátuma. Alul: mobiltelefon-követési adatok, normalizálva a járvány előtti átlagértékekkel (M1).

„Megnéztük, hogy van-e összefüggés az elhunytak száma és a lezárás hivatalos kezdete, illetve az emberek tényleges leállása között. A lezárás késését az országban elhunyt ötödik beteg halálának időpontja és a lezárás napja között eltelt időszak alapján számoltuk ki. Kiderült, hogy nincs igazán erős összefüggés a lezárás hivatalos időpontja és a tavaszi hullám összes halálos áldozatának a száma között” – mondta Scheuring István, a tanulmány egyik szerzője, az ELKH ÖK Evolúciós Rendszerek Kutatócsoportjának, illetve az MTA-ELTE Elméleti Biológiai és Evolúciós Ökológiai Kutatócsoportjának a munkatársa. – „Rájöttünk ugyanis, hogy az elhunytak száma – és így a fertőzöttek száma is – erősen függ a lezárás mértékétől. Ez viszont jól becsülhető annak alapján, hogy mennyivel csökkent az emberek mozgása a megszokotthoz képest.”

Az iPhone-ok mozgási adataiból jól látszanak az egyes országok lezárásai közötti különbségek. A két végpontot Olaszország és Spanyolország (ahol drasztikus intézkedéseket hoztak), illetve Svédország jelentette (ahol közel sem korlátozták olyan szigorúan az emberek életét). Az országok különböztek abban is, hogy milyen gyorsan csökkent le az emberek mozgása a járvány kezdete után. A járvány felfutása is eltérő volt államok szerint, amit vélhetően a helyi közösségek szerkezete, a helyi emberek mozgékonysága, valamint társasági élete is befolyásolt. Míg például Olaszországban sok helyen a családok több generációja is együtt él, addig Svédországban a háztartások 40 százalékában mindössze egy ember lakik.

„A lezárások sikere három dologtól függött: milyen gyorsan terjedt a járvány a lezárás előtt, milyen gyorsan rendelték el a lezárást a hatóságok, és ez mennyire volt szigorú. Mindez pedig jól nyomon követhető a mobiltelefon-adatokból, így ez az információ a jövőben is használható lesz az intézkedések hatékonyságának ellenőrzésére” – érvelt Scheuring István.

Az eredmények azt mutatják, hogy a járványcsúcs után annál gyorsabban kezdett csökkenni a halálozások száma, minél jobban lecsökkent az emberek mozgása. Emellett a járványcsúcs annál gyorsabban követte a lezárás időpontját, minél komolyabban vették az emberek azt, hogy otthon kell maradniuk. A járványcsúcs idején elhunyt emberek száma annál magasabb volt, minél többet késtek az adott országban a lezárás bevezetésével.

„Nagyon fontos szerepet játszik a lezárásról szóló döntés meghozatalának a gyorsasága. A járvány növekedése exponenciális, és az exponenciális folyamatok alattomosak: a kezdeti, csekélynek tűnő növekedés egyik pillanatról a másikra meredek emelkedésbe csap át, így már néhány napos késlekedés is több emberéletet követel” – összegezte a kutatás tanulságait Scheuring István.

A teljes cikk elérhető itt: https://www.nature.com/articles/s41598-021-81308-2

A kocsányos tölgy csemetéinek természetes utánpótlását megakadályozó lisztharmatjárvány-elméletükről publikáltak tanulmányt az ÖK kutatói a Biological Conservation folyóiratban

Egy nemzetközi kutatócsapat Demeter László, az ELKH Ökológiai Kutatóközpont erdőökológusa vezetésével 130 év erdészeti, erdőtörténeti, növénykórtani és ökofiziológiai irodalmának összegzésével, valamint saját terepi tapasztalataik alapján alkotta meg a kocsányos tölgy csemetéinek pusztulását megmagyarázó lisztharmatjárvány-elméletet, amelyről idén januárban publikált tanulmányt a Biological Conservation című folyóiratban.

Köztudott, hogy az emberi egészségre ártalmas, szemmel nem, vagy alig látható kórokozók mellett számos olyan patogén is létezik, amely más élőlényekre – növényekre vagy állatokra – nézve kártékony. Vannak közöttük olyanok, amelyek akár már egy évszázaddal ezelőtt megérkezhettek Európába, és azóta észrevétlenül hatalmas ökológiai, gazdasági és kulturális károkat okoznak. Egy ilyen, Ázsia trópusi vidékeiről érkező apró gombafajcsoportnak, a lisztharmatnak (Erisyphe-fajok) a színfalak mögötti, rejtett, tölgycsemetéket megbetegítő és elpusztító tevékenységét tárja fel Demeter László és munkatársai cikke, amely a Biological Conservation folyóiratban jelent meg idén januárban. Az Ökológiai Kutatóközpont erdőökológusa által vezetett kutatásban szerbiai és magyarországi természetvédelmi szakértők, ökológusok, erdészek, illetve egy növénykórtan-szakértő vett részt.

Miért hiányoznak a fiatal tölgygenerációk?

A kocsányos tölgy (Quercus robur) egy Európa-szerte elterjedt, természetközeli, öreg erdőségeket alkotó fafaj, amely több nemzet – köztük hazánk – számára is szimbolikus jelentéssel bír. Ezekben a kocsányos tölgyes erdőkben az idős fák pusztulófélben vannak, ugyanakkor hiányoznak a fiatal tölgyek generációi, amelyek természetes módon pótolhatnák az öregeket, fenntartva ezzel a tölgyesek folytonosságát. Bár léteznek különféle magyarázó elméletek az aggasztó jelenségre, az erdész és az ökológus szakma is tanácstalan volt eddig azzal kapcsolatban, hogy mi lehet az egységes magyarázat a természetes utánpótlás hiányára.

Az a jelenség, hogy egy idegenhonos apró kórokozó érkezése szinte teljesen átalakítja a természetes vagy az agrártájat, nem ismeretlen. A kutatók példaként említik a 19. század végén fellépő filoxéra- vagy szőlőgyökértetű-járványt – amely Európa-szerte átrajzolta a tájképet a szőlők elpusztításával –, illetve a szilfák pusztulását okozó gombás megbetegedést a 20. században.

Amit a lisztharmatról tudni érdemes

Az 1900-as évek elején ütötte fel a fejét Franciaország tölgyeseiben egy újfajta, járványos lisztharmatbetegség, amely villámgyorsan elterjedt, így 1908-ra már Anglia, Belgium, Hollandia, Svájc, Németország, Ausztria és Magyarország tölgyeseit is megfertőzte. Évtizedekig tisztázatlan maradt a kórokozó származása, és csak száz év múltán bizonyosodott be a járványt okozó gombafajcsoport ázsiai, trópusi eredete. A lisztharmat nagy valószínűséggel egy mangószállítmánnyal érkezhetett Európába.

Ezek az idegenhonos apró gombafajok az avarban telelnek át, és minden tavasszal onnan fertőzik meg a friss hajtásokat. Fontos tudni róluk, hogy csak addig képesek fertőzni, amíg a hajtások zsengék. Amint a levelek megerősödnek, már sokkal kevésbé tudnak behatolni azok sejtjeibe. Ha azonban a gombának sikerül bejutnia, onnantól nincs visszaút. A kórokozó többek között elvonja a tápanyag jelentős részét a levelektől, fizikailag roncsolja a sejteket, így végül azok pusztulását okozza. Ezenkívül kitakarja a napfény nagy részét, gátolva ezzel a tápanyag előállítását.

A kocsányos tölgy csemetéire jellemző, hogy évente 2-3 három alkalommal is növeszt új hajtásokat, amelyek év végére megnövekedhetnek és megerősödhetnek – feltéve, hogy nem fertőződnek meg a lisztharmattal. Mielőtt a kórokozó elérte volna Európát, a tölgycsemete még versenyképes tudott lenni más, vele együtt növekedő fafajok (pl. gyertyán, kőris, hárs) mellett. Az 1900-as évek fordulóján azonban a lisztharmatfajok érkezésével gyökeres változás történt, a tölgymagoncok és -csemeték súlyos hátrányba kerültek. Ha kedvező a tavasz – vagyis elég enyhe az idő a levelek kihajtásához, de nem túl enyhe a gombaspórák kifejlődéséhez és terjedéséhez –, akkor van esély a magonc első hajtásának a megerősödésére. Minden soron következő hajtást azonban már biztosan megfertőz a gomba.

A csemetéknek a növekedéshez napfényre, vízre, tápanyagokra és térre van szükségük, ám ezekért meg kell küzdeniük nemcsak saját fajtársaikkal, de más fajokkal is. Az egyik legkritikusabb forrás esetükben a napfény. Mint tudjuk, a növények a napfény energiáját felhasználva állítják elő tápanyagaikat szén-dioxidból és vízből. Az erdő alján azonban nagyon kevés a fény, így nagy küzdelem folyik érte. Amikor egy vagy néhány idősebb fa kidől, akkor pár évre lék keletkezik az egyébként zárt lombkoronán, ilyenkor a növénycsemetéknek lehetőségük nyílik többletfényhez jutni. Ez a lék az esetek többségében csak rövid ideig marad nyitva, így a lombaljban lévő csemetéknek nincs sok idejük a gyors növekedésre. Elindul a verseny: a gyorsabb győz, a lassú pedig általában elpusztul, vagy stratégiát vált. A kocsányos tölgy magoncai az utóbbi csoportba tartoznak: elpusztulnak.

lisztharmat

Tölgy-lisztharmattal súlyosan fertőzött, pusztuló fiatal kocsányostölgy-magoncok. A szőlőlisztharmat-betegségéhez hasonlóan a tölgy-lisztharmat esetében is fátyolos fehér lepedék képződik a csemete levelének felszínén, amely eltakarja a napfényt. Árnyékos erdőben 3-5 éven belül elpusztul a magonc, míg ha fény éri, még jobban elharapódzik rajta a fertőzés, növekedése lelassul, és a versenytársak végül túlnövik, elnyomják.

Tölgyerdő képe a lisztharmat érkezése előtt és után. Ma már nincsenek fiatal tölgyegyedek a lombkorona lékjeiben, mert néhány éven belül elpusztítja őket a fertőzés. A lisztharmat érkezése előtt néhány egyed sikeresen fel tudott növekedni, így fennmaradt a tölgyerdő is.

A kutatók a megoldáson dolgoznak

Demeter László és munkatársai kutatásukkal rámutatnak arra, hogy az emberek által behurcolt apró kórokozók ökoszisztémákat pusztító hatásaira az eddiginél nagyobb figyelmet kell fordítania a kutatók, az erdészek és a természetvédők közösségének, és együttesen kell felvenniük a harcot ellenük. Biztató hír ugyanakkor, hogy a Bács-Kiskun megyei Peszéri-erdőben, a Kiskunsági Nemzeti Park Igazgatóság kezelésében álló kocsányos tölgyesekben már folynak olyan vizsgálatok, amelyek segítségével a kutatók találhatnak – legalább részbeni – megoldást a tölgy-lisztharmat okozta óriási problémára.

 

Irodalom:

Demeter, L., Molnár, Á. P., Öllerer, K., Csóka, G., Kiš, A., Vadász, C., Horváth, F. & Molnár, Z. (2021). Rethinking the natural regeneration failure of pedunculate oak: The pathogen mildew hypothesis. Biological Conservation, 253, 108928.

A teljes cikk elérhető itt: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0006320720309861

Hálózatelemzéssel és szimulációkkal vizsgálják az ATK NÖVI kutatói az állatpopulációkon belüli információterjedés jelenségét

A más egyedek jelenléte és viselkedése által közvetített szociális információ nemcsak az egyedi viselkedést befolyásolja, hanem populációs szintű változásokat is generálhat. Az ELKH Agrártudományi Kutatóközpont (ATK) kutatói szerint a szociális információ terjedése társas életmód hiányában is kialakulhat, és hasonlóan fontos populációdinamikai következményekkel járhat, mint a csoportalkotó állatfajok esetében. A jelenségnek növényvédelmi szempontból többek között a beporzók, a kártevők–természetes ragadozók, illetve az egymással versengő kártevőfajok közötti kapcsolatokban lehet eddig fel nem ismert jelentősége.

Az ELKH ATK NÖVI Állattani Osztályának munkatársai egy összefoglaló cikkben amellett érveltek, hogy a szociális információ egyedek közötti terjedése nem feltétlenül korlátozódik a csoportos életmódú fajokra, hanem jóval elterjedtebb lehet az állatvilágban annál, mint ahogyan azt korábban feltételezték. A kutatók a tanulmányukban összegyűjtötték azokat a kísérletes munkákat, amelyek az utóbbi években a nem csoportalkotó fajoknál bizonyították a szociális információ használatának a képességét, továbbá bemutatták azokat a feltételeket, amelyek fontos szerepet játszhatnak a szociális információ egyedek közötti terjedésének a létrejöttében. Ezenfelül javaslatot tettek a jelenség vizsgálatának és elemzésének módszerére is, nem csoportalkotó fajok esetében.

Egy további publikációban számítógépes szimulációval azt is bizonyították, hogy a ragadozóelkerülési viselkedés fajtársak által történő másolása véletlenszerűen mozgó egyedekből álló zsákmánypopulációkban alapvetően befolyásolja mind a zsákmány-, mind a ragadozópopuláció dinamikáját. Az eredmények alapján a szociális információ zsákmánypopulációban történő használata a ragadozó–zsákmány kölcsönhatás gyengüléséhez, és a két populáció fluktuációjának a megszűnéséhez vezethet.

A tanulmányok a Frontiers in Ecology and Evolution, illetve az Evolutionary Ecology folyóiratok decemberi számában jelentek meg.

atk ragadozó

A vizsgált ragadozó–zsákmány dinamikák egy-egy példája. A zöld pontokkal jelzett populációméretek olyan idősorból (M2) származnak, ahol a zsákmány nem mutat semmilyen ragadozóelkerülési viselkedést; ebben a szcenárióban mindkét populációra a nagy amplitúdójú fluktuációk jellemzők. Amikor ragadozóelkerülő viselkedést mutatnak a zsákmányállatok (M3), a ciklikusság mindkét populációban (kékkel jelzett pontok) csökken, és a ragadozók átlagos populációmérete az előző szcenárióhoz képest alacsonyabb értéken stabilizálódik. Amennyiben a zsákmányállatok képesek fajtársaik ragadozóelkerülési viselkedésére hasonló viselkedésváltozással reagálni (azaz használni a fajtársak által jelzett szociális információt; M4), mind a zsákmány-, mind pedig a ragadozópopulációk mérete (narancssárga pontok) jelentősen alacsonyabb varianciát mutat a korábbi szcenáriókhoz képest, ciklikusságuk megszűnik, és a két populációméret egymástól való függése is kisebb lesz.

Az ATK Talajtani Intézetének kutatói is közreműködnek a kutatás-fejlesztési és innovációs programokat összehangoló, talajmissziót támogató nemzetközi SMS projektben

Az SMS (Soil Mission Support) elnevezésű nemzetközi projekt célja a talaj- és földhasználattal, valamint -gazdálkodással kapcsolatos kutatás-fejlesztési és innovációs programok összehangolása. A projekt támogatja az Egészséges Talaj és Élelmiszer Missziót (Soil Health and Food, Horizon Europe Mission), az európai zöld megállapodást (European Green Deal), valamint az ENSZ fenntartható fejlődési céljai (UN Sustainable Development Goals, SDGs) közül a talajhoz kapcsolódó célok elérését. A nemzetközi konzorciumot Magyarország részéről az ELKH ATK TAKI kutatócsoportja erősíti Dr. László Péter vezetésével.

A fenntartható talajhasználat és -gazdálkodás elengedhetetlen a talajfunkciók működéséhez és létfontosságú ökoszisztéma-szolgáltatásaik támogatásához – ideértve az élelmiszer-ellátást, a víz- és tápanyagkörforgást, a puffer- és szűrőképességet, a szén-dioxid-tárolást és a biológiai sokféleség biztosítását. A talaj fontos szerepet játszik a klímaváltozás mérséklésében és az ahhoz való alkalmazkodásban is, de a növekvő igények – élelmiszeripar, energia, infrastruktúra, urbanizáció – következtében a talajra nehezedő egyre nagyobb nyomás most talajpusztulással fenyegeti bolygónkat.

A kitűzött célok elérése érdekében az SMS projekt a talaj- és földhasználattal, valamint -gazdálkodással kapcsolatos jelenlegi ismeretanyagok, kutatási és innovációs programok, illetve fejlesztési igények felmérésével foglalkozik. A kutatók részletes elemzése hiányosságokat tárt fel jelenlegi ismereteink terén, ezért a projekt egy olyan kutatási és innovációs ütemtervet fog kidolgozni, amely a talajjal és a földhasználattal kapcsolatos területen európai szinten határozza meg a kutatási prioritásokat, külön kitérve az egyes helyi sajátosságokra is.

Az SMS projektben az érdekelt felek széles köre, tehát kutatók, oktatók, gazdálkodók, szakemberek, politikai döntéshozók és a lakosság is részt vesz. A felméréseket a kutatók a területhasználat összes szereplőjének bevonásával (mezőgazdaság, erdészet, területrendezés, klíma-, talaj-, víz- és katasztrófavédelem stb.) fogják elvégezni, a projektben különös figyelmet kapnak majd a jövő szakemberei, a fiatal gazdák és szakértők. A projekt résztvevői a kutatási és az innovációs igényeket figyelembe véve transz-/interdiszciplináris megközelítéssel fogják elemezni a felmérések eredményeit, majd a feltárt hiányosságok alapján meghatározzák a prioritást élvező fejlesztési területeket.

A tájékoztatás érdekében a kutatók úgynevezett Élő Laboratóriumokat (Living Labs) használnak majd, ahol a szakembereken kívül a széles közönség is látni fogja a projekt tevékenységét és az elért eredményeket. Emellett példaértékű megoldásokon (Lighthouses) keresztül azt is bemutatják majd, hogy mit és hogyan kell csinálni.

Az ütemterv folyamatos fejlesztése egy közös tervezési platformon zajlik majd, ami egyben a gyakorlati megvalósítást is segíti. A konzorcium nyolc – német, osztrák, francia, holland, spanyol, ír, illetve magyar – európai intézményt foglal magába, amelyeknek rangos képviselői a fenntartható talaj- és földhasználat, valamint talajgazdálkodás területén szerzett szakértői tudásukkal járulnak majd hozzá a projekt sikeréhez. Az SMS projektet emellett számos nemzetközi szervezet és kezdeményezés is támogatja, például a BIOEAST, az ADEME, a Danubius-RI vagy a SedNet.

 

További információ a projektről:

Dr. László Péter tudományos főmunkatárs – ELKH Agrártudományi Kutatóközpont Talajtani Intézet, ATK TAKI, laszlo.peter[kukac]atk.hu.

Egy magyar nukleáris szakembert is a tagjai között tudó nemzetközi szakértői testület jóváhagyta a világ első fúziós erőművének következő tervezési fázisát

2020 novemberében egy független szakértői testület tekintette át az EUROfusion – azaz az európai magfúziós kutatásokat összefogó szervezet – kutatás-fejlesztési és tervezési munkáját a DEMO-val összefüggésben. A DEMO egy újonnan létesítendő demonstrációs fúziós erőmű, amely az ITER – a nemzetközi magfúziós kísérleti berendezés – utódja lesz. Az ötfős nemzetközi testület magyar tagja Dr. Aszódi Attila professzor, a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Nukleáris Technikai Intézetének munkatársa, vezetője a CERN korábbi főigazgatója, tagjai között pedig nagy nukleáris iparvállalatok és kutatóintézetek vezetői foglalnak helyet. Az EUROfusion konzorcium munkájában Magyarországról legnagyobb részben az ELKH Energiatudományi Kutatóközpont vesz részt, főként plazmafizikai kutatásokkal és technológiai fejlesztésekkel.

Az ELKH Energiatudományi Kutatóközpontban zajló kutatások és fejlesztések többsége a jelenlegi fúziós berendezések és az ITER kísérleti berendezés megvalósítására irányul, de fokozatosan a DEMO tervezése kerül majd a fókuszba. A DEMO mostani szakértői felülvizsgálatához hasznos hátteret adott, hogy az ELKH EK és a BME Nukleáris Technikai Intézetének munkatársai régebb óta vesznek részt tevékenyen a nemzetközi, ezen belül is az európai fúziós kutatásokban.

Az EUROfusion minden tekintetben örömmel fogadja e testület ajánlásait az eddigi eredményekkel és a koncepciós fázisba történő továbblépéssel kapcsolatban. A DEMO-berendezést az európai fúziós közösség az ipar bevonásával tervezi meg. A legelső fúziós erőmű megvalósításában az ELKH Energiatudományi Kutatóközpont szakemberei is részt vesznek: elsősorban mérnöki tervezéssel és különféle szimulációs feladatokkal járulnak hozzá a projekt sikeréhez.

fúziós erőmű, CERN, EK

A fúziós erőmű művészi koncepciója. Forrás: EUROfusion

A fúziós energia megvalósítása

Az EUROfusion konzorcium az Európai Unió, Svájc és Ukrajna kutatóit egyesíti azzal a céllal, hogy a lehető leghamarabb meg lehessen valósítani a tiszta, alacsony szén-dioxid-kibocsátású fúziós energiatermelést. Végső célja egy demonstrációs fúziós erőmű, a DEMO megtervezése és megépítése. Ez a maga nemében világelső és egyedülálló létesítmény azt mutatja majd be, hogy miként lehet több száz megawattnyi villamos energiát termelni, valamint olyan alapvető technológiákat alkalmazni, mint amilyen a tríciumtenyésztés vagy a távvezérelt karbantartás.

Az EUROfusion többlépcsős megközelítést alkalmaz a DEMO tervezésében, az egyes lépcsők közt az ipari szabványokat figyelembe vevő szakértői felülvizsgálattal. Ez lehetővé teszi a DEMO csapata számára, hogy tanuljon az ITER tapasztalataiból, továbbá garantálja, hogy a DEMO-projekt a teljes európai fúziós közösséget bevonja, ugyanakkor élvezze mindazon vállalatok támogatását is, amelyek részt vesznek a tervezésben és megépítésben.

EK, fúziós erőmű

Zsákai András fejlesztőmérnök a DEMO CAD-modelljén dolgozik

Aszódi Attila így vélekedett: – „A DEMO terveinek áttekintése rendkívül érdekes feladat volt. Sokat tanultam a korszerű fúziós technológiáról, és remélhetőleg a fúziós közösség is fontos visszajelzéseket kapott tőlem a biztonsággal, az engedélyezéssel, a tervezéssel, a mérnöki feladatokkal és a tudásmenedzsmenttel kapcsolatban. A DEMO a következő nagy lépés a fúziós energia kereskedelmi hasznosításának irányába. Európa fúziós K+F-tevékenységének felgyorsítása egy új korszak kezdete ezen a területen, mely sok munkát ad a kutatóintézetek és az egyetemi laboratóriumok számára.”

Egy számos betegségben jelentős szerepet játszó, bonyolult szerkezetű fehérje, a ROCK2 szabályozásának szerkezeti alapjait tárták fel a TTK kutatói

A Rho-asszociált proteinkináz 2 (ROCK2) egy több doménből felépülő, sok funkciót ellátó, nagy méretű fehérje, amely több hálózat részeként fontos szerepet játszik számos súlyos betegségben – többek között az Alzheimer- és a Parkinson-kórban, a neurodegenerativ és kardiovaszkuláris zavarokban, valamint a tumorsejtek proliferációjában. Mivel a ROCKfehérjék számos élettanilag fontos szerepet is ellátnak, kinázaktivitásuk általános kinázgátló szerekkel történő direkt gátlása nem járható út a gyógyszerfejlesztésben. Az ELKH Természettudományi Kutatóközpont kutatói Závodszky Péter professzor vezetésével sikeresen expresszálták ezt a dimert képző, nagy méretű, bonyolult fehérjét. Ez lehetővé teszi egyrészt a membránhoz kötött, hosszú és flexibilis ROCK2-fehérje oldatbeli szerkezetének a meghatározását, másrészt az allosztérikus – azaz csak egy-egy kiválasztott funkciót érintő kötőhelyek lokalizálását és feltérképezését.

A kutatás egyik fontos eleme a funkcionális partnerfehérjékkel (RhoA, LIM-kináz 1 és 2, miozin-foszfatáz) való kölcsönhatás szerkezeti hátterének a feltárása. A ROCK2-kináz működési mechanizmusával kapcsolatban a direkt adatok hiányában eddig csak hipotetikus szerkezeti modellek álltak rendelkezésre. A kutatók mostani munkája megmutatta, hogy a ROCK2 valójában oldatban nyújtott, illetve részlegesen feltekeredett konformációk dinamikus egyensúlyban lévő keveréke. Ez a felismerés immár szerkezeti magyarázatot ad a membránhoz közeli és a membrántól távoli funkciók közötti váltás mechanizmusára. Nyugalmi állapotban a ROCK2 az N-terminális kináz domén és a C-terminális ciszteingazdag régiók intramolekuláris kölcsönhatása révén gátolt állapotban van. A dinamikus modell szerkezeti szempontból értelmezhetővé teszi ezt az állapotot, a szubsztrátfehérjékkel (RhoA) végzett kísérletek pedig magyarázatot adnak a gátlás feloldásának a mechanizmusára.

A membránhoz kapcsolódó ROCK2 – a C-terminális szabályozó és az N-terminális kináz doménjei közötti kölcsönhatás révén – nyugalmi állapotban laza, kompakt konformációban van (a). A RhoA szabályozó fehérje kötődése a kompakt szerkezet fellazulását okozza, így az N-terminális domén eltávolodik a C-terminustól (b), lehetővé téve ezzel a membrántól távoli szubsztrátokkal való kapcsolódást, és a nyújtott állapot stabilizálását (c)

 

A Nature Communications Biology című folyóiratában a közelmúltban publikált eredmények a ROCK2 működésének számos elemére adnak tehát szerkezeti magyarázatot. A kutatás jelentőségét emellett az adja, hogy az új eredmények alapján folytatódhat az a gyógyszerfejlesztés szempontjából ígéretes munka, amely a ROCK2 funkcionális partnermolekulákkal való kapcsolódást szolgáló kötőfelszíneinek lokalizálására és ezek atomi szintű feltérképezésére irányul. E kötőfelszínek szerkezetének és töltéseloszlásának ismerete módot ad szelektív, kis molekulatömegű gátlószerek tervezésére, illetve a hatásuk ellenőrzésére. Ez azért fontos, mert lehetővé teszi, hogy a mellékhatások miatt kerülendő, általános kinázgátló szerek helyett olyan allosztérikus gyógyszereket tervezzenek a kutatók, amelyek csak a betegség szempontjából releváns fehérje–fehérje kölcsönhatásokra irányulnak. A munka két nyomon is folytatódik: egyrészt az Alzheimer-kórban releváns, membránhoz közeli kölcsönhatások feltérképezésének és ezek gátlásának, másrészt pedig a membrántól távoli, tumorproliferációval kapcsolatos funkciók vizsgálatának irányában. A kutatócsoport számára a közelmúltban odaítélt OTKA-támogatás nagy segítséget nyújt a munka folytatásához.

 

Az angol nyelvű cikk itt érhető el.

Magyar kutatók hozzájárulásával készült el a szikes talajok világtérképe

Az ELKH ATK Talajtani Intézet (TAKI) munkatársai a Remote Sensing című folyóiratban nemrégiben publikálták saját hozzájárulásukat a szikesedés által érintett talajok világtérképének elkészítéséhez.

Az ENSZ Élelmezésügyi és Mezőgazdasági Szervezete (FAO) és az általa patronált Globális Talajügyi Partnerség (GSP) a közelmúltban kezdeményezte a szikesedés által érintett talajok egy négyzetkilométeres felbontású világtérképének az összeállítását. A nemzetközi kezdeményezés célja a szikes talajokra vonatkozó globális és országos léptékű térbeli információk aktualizálása, továbbá e megkülönböztetett fontosságú talajok jövőbeni monitoringjának a megalapozása és támogatása.

Hazánk nagy múltra és hagyományokra tekinthet vissza a szikvidékre és a szikes talajokra irányuló kutatások területén. Ennek talán egyik legfontosabb – egyúttal nemzetközi szinten is nagy megbecsülésnek örvendő – eredménye a Szabolcs István által 1979-ben szerkesztett, szikes talajokról készült világtérkép, amely napjainkban is standardként szolgál a só által érintett talajok globális eloszlására vonatkozóan. E világtérkép aktualizálását és digitális platformra történő helyezését célozta meg az említett kezdeményezés, melyben az ELKH ATK Talajtani Intézet (TAKI) munkatársai is részt vettek.

A TAKI kutatói korszerű gépi tanulási algoritmusok és többváltozós geostatisztikai eljárások alkalmazásával, valamint globális földmegfigyelésekből származó multispektrális műholdfelvételek, illetve archív talajtérképek felhasználásával az előírtnál jóval részletesebben, egy hektáros térbeli felbontással modellezték, majd térképezték fel a feltalaj (0–30 cm) és az altalaj (30–100 cm) szikes indikátorainak együttes térbeli változékonyságát Magyarországon.

Magyarország, szikes talaj, TAKIMagyarország, szikes talaj, TAKI

Kutatómunkájuk révén nemcsak a szikes talajok világtérképének elkészültéhez járultak hozzá sikeresen, illetve az eddig is rendkívül gazdagnak és színesnek mondható hazai szikes térképsorozatokat egészítették ki új elemekkel, hanem e talajok térképezési módszertanát is megreformálták. Utóbbira példaként említhetjük a térbeli bizonytalanság valószínűségelméleten alapuló modellezését és értékelését, amellyel explicit információ nyerhető a térképek megbízhatóságáról. A gépi tanulási algoritmusok alkalmazásán túl ugyancsak ide sorolhatjuk az ennek eredményeként létrejött komplex modellek post-hoc technikákkal történő szakmai interpretációját is, mely minden bizonnyal jó alapot nyújt majd a további szikes kutatásokhoz.

Habár a GSP és a FAO még nem publikálta az összeállított szikes világtérképet, a TAKI kutatói által elkészített hazai szikes térképsorozat, illetve elkészültének részletes módszertani leírása elérhető a Remote Sensing c. folyóiratban (D1, IF=4.509) megjelent publikációban:

Szatmári G., Bakacsi Zs., Laborczi A., Petrik O., Pataki R., Tóth T., Pásztor L., 2020: Elaborating Hungarian Segment of the Global Map of Salt-Affected Soils (GSSmap): National Contribution to an International Initiative. Remote Sensing 12(24), Paper: 4073.