Informasi

Bagaimana seseorang mengkonfirmasi penemuan spesies baru tumbuhan/hewan

Bagaimana seseorang mengkonfirmasi penemuan spesies baru tumbuhan/hewan


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Mendengar dari National Geographic dan berita tentang penemuan spesies tumbuhan/hewan baru, saya bertanya-tanya bagaimana seseorang dapat memastikan bahwa mereka telah benar-benar menemukan spesies tumbuhan atau hewan baru?

Bagaimana mereka dapat mengidentifikasi dengan cukup pasti bahwa itu bukan salah satu spesies yang telah ditemukan sebelumnya (dari sekian banyak jenis spesies)? Apakah ada semacam database resmi/internasional untuk spesies tumbuhan/hewan yang biasanya mereka cari untuk mengonfirmasinya? Juga, bagaimana proses penamaan spesies baru diputuskan dan mengapa akhirnya menjadi nama Latin?


Pada dasarnya, Anda harus memeriksa sebanyak mungkin 'materi' yang relevan (spesimen museum yang diawetkan) dari spesies baru yang diusulkan dan kerabat terdekatnya, dan membandingkan karakter diagnostik dari spesies baru yang Anda usulkan versus yang dianggap kerabat terdekatnya untuk memastikannya. sebenarnya berbeda. Misalnya, dengan ular (bidang saya), kami menggunakan jumlah sisik kepala dan tubuh, jarak relatif antara fitur, panjang relatif ekor, morfologi hemipene, dan bahkan pewarnaan, untuk menentukan spesies.

Ketika dikombinasikan dengan bukti genetik monophyly spesies baru dan divergensi yang memadai dari kerabat terdekat, itu menjadi deskripsi spesies yang sangat kuat. Akhirnya, nama dapat diterima atau ditolak oleh ICZN berdasarkan nama yang ada untuk spesies yang diusulkan, meskipun ini merupakan kekacauan yang sangat membingungkan bagi sebagian besar kelompok. Saya akan merekomendasikan untuk memeriksa situs web mereka untuk panduan yang lebih mendalam


Dari mana spesies baru berasal?

Sejak Charles Darwin dan ilmuwan lain dari abad ke-19 menyusun teori evolusi pertama, para ahli biologi telah mempelajari dan mengungkap sebagian proses misterius yang telah menganugerahi Bumi dengan keanekaragaman makhluk menakjubkan yang kita saksikan hari ini. Namun, kita masih belum sepenuhnya memahami mekanisme rumit yang mendorong pembentukan spesies baru, dan baru belakangan ini menjadi jelas bahwa, dengan kondisi yang tepat, spesies baru dapat muncul cukup cepat.

Untuk ahli biologi evolusioner pertama seperti Darwin dan Alfred Russell Wallace, kemunculan spesies baru - spesiasi - pada prinsipnya terlihat pada skala benua. Mereka mengamati bahwa populasi yang terpisah dalam jarak yang jauh dan periode waktu yang lama telah beradaptasi secara berbeda dengan lingkungan mereka dan mengambil jalur evolusi yang terpisah. Dengan kurangnya alat atau bahkan pengetahuan tentang genetika, evolusi adalah proses yang hanya bisa disaksikan dengan mata. Darwin memahami bahwa burung-burung di beberapa pulau di Galapagos tampak mirip satu sama lain dan dengan yang ada di benua Amerika, namun menunjukkan beberapa perbedaan utama, seperti ukuran paruh mereka. Ini membantunya mengembangkan gagasan tentang spesies yang berubah dan beradaptasi dengan lingkungan baru melalui seleksi alam. Namun, jauh lebih sulit untuk menjelaskan bagaimana spesies baru muncul tanpa adanya hambatan geografis dan melalui kekuatan yang berbeda dari seleksi alam.

Studi evolusi mengambil langkah maju yang sangat besar dengan munculnya genetika dan kemajuan yang telah dibuat sejak Gregor Mendel merancang prinsip pertama di taman biara tempat ia menanam kacang polongnya yang terkenal. Saat ini, berkat kemajuan besar dalam teknologi ilmiah, kita dapat dengan mudah mengurutkan seluruh genom dalam hitungan hari, menumbuhkan ribuan kultur sel paralel di laboratorium dan melakukan lebih banyak hal gila yang sama sekali tidak terbayangkan lima belas tahun yang lalu. Kita sekarang dapat menyaksikan evolusi pada skala yang lebih kecil dan lebih besar daripada yang dapat dilakukan Darwin dan Wallace dengan mata telanjang. Sekarang, lebih dari sebelumnya, kita menyadari betapa evolusi sebenarnya ada di mana-mana dan beragam.

Sebagai mahasiswa pascasarjana di Ludwig-Maximilians-Universität di Munich, saya mendapat kesempatan untuk mempelajari proses spesiasi melalui kumpulan spesies belalang yang sangat menarik yang dikelompokkan dalam nama genus Chortipus. Spesies yang berbeda ini semuanya terlihat sangat mirip, sehingga hampir tidak mungkin bagi ahli biologi untuk membedakan mereka berdasarkan penampilan mereka. Untuk membuat perbedaan menjadi lebih menantang, spesies ini hidup berdampingan di wilayah Eropa yang luas, hidup berdampingan bahkan di padang rumput yang sama. Namun, ahli taksonomi telah mengklasifikasikan mereka ke dalam spesies terpisah menurut lagu kawin khas jantan. Namun, studi yang lebih baru, mempertanyakan apakah seseorang dapat mengkategorikan dengan benar Chortipus belalang menjadi spesies yang berbeda. Pertama, para peneliti menemukan bahwa spesies tersebut dapat kawin dan menghasilkan keturunan hibrida yang sehat ketika dipaksa melakukannya di laboratorium. Jika hewan melakukan ini di alam liar, orang dapat berargumen bahwa mereka hanyalah satu spesies dengan banyak variasi lagu. Kedua, penelitian filogenetik tentang Chortipus kelompok menunjukkan bahwa belalang yang diduga milik spesies yang berbeda secara genetik sangat dekat sehingga tidak mungkin untuk menempatkan mereka dalam kelompok yang berbeda. Namun, penelitian ini hanya didasarkan pada bagian kecil dari genom belalang raksasa, mengubahnya menjadi setara dengan melihat satu sapuan kuas dari lukisan yang rumit, rumit, dan terperinci.


Hibrida

Arti pertama adalah hasil kawin silang antara dua hewan atau tumbuhan yang berbeda taksa.

Hibrida antara spesies yang berbeda dalam genus yang sama kadang-kadang dikenal sebagai hibrida interspesifik atau persilangan.

Hibrida antara sub-spesies yang berbeda dalam suatu spesies dikenal sebagai hibrida intra-spesifik.

Hibrida antara genera yang berbeda kadang-kadang dikenal sebagai hibrida intergenerik.

Hibrida antar famili yang sangat langka telah diketahui terjadi (seperti hibrida guineafowl).

Arti kedua dari "hibrida" adalah persilangan antara populasi, breed atau kultivar dari satu spesies.

Makna kedua ini sering digunakan dalam pemuliaan tumbuhan dan hewan.

Contoh hibrida intraspesifik adalah hibrida antara harimau Bengal dan harimau Amur (Siberia).

Hibrida interspesifik dibiakkan dengan mengawinkan dua spesies, biasanya dari dalam genus yang sama.

Keturunan menunjukkan sifat dan karakteristik dari kedua orang tua.

Keturunan dari persilangan interspesifik sangat sering steril, sterilitas hibrida ini mencegah perpindahan gen dari satu spesies ke spesies lain, menjaga kedua spesies tetap berbeda.

Kemandulan sering dikaitkan dengan perbedaan jumlah kromosom yang dimiliki kedua spesies, misalnya keledai memiliki 62 kromosom, kuda memiliki 64 kromosom, dan bagal dan hinnie memiliki 63 kromosom.

Bagal, hinnie, dan hibrida interspesifik lainnya yang biasanya steril tidak dapat menghasilkan gamet yang layak karena kromosom ekstra tidak dapat membuat pasangan homolog pada meiosis, meiosis terganggu, dan sperma dan telur yang layak tidak terbentuk.

Namun, kesuburan bagal betina telah dilaporkan dengan keledai sebagai ayah.

Paling sering mekanisme lain digunakan oleh tumbuhan dan hewan untuk menjaga isolasi gamet dan perbedaan spesies.

Spesies sering memiliki pola atau perilaku kawin atau pacaran yang berbeda, musim kawin mungkin berbeda dan bahkan jika perkawinan terjadi, reaksi antigenik terhadap sperma spesies lain mencegah pembuahan atau perkembangan embrio.

Lalat Lonicera adalah spesies hewan pertama yang diketahui yang dihasilkan dari hibridisasi alami.

Sampai ditemukannya lalat Lonicera, proses ini diketahui hanya terjadi di alam di antara tumbuhan.


Reaksi Tumbuhan Terhadap Hujan Mendekati Kepanikan, Studi Menunjukkan

Sinyal kimia kompleks dipicu ketika air mendarat di tanaman untuk membantunya bersiap menghadapi bahaya hujan, menurut sebuah studi baru yang diterbitkan di jurnal Prosiding National Academy of Sciences.

Van Moerkercke dkk membuat penemuan mengejutkan bahwa reaksi tanaman terhadap hujan hampir sama dengan kepanikan. Kredit gambar: Anthony, Gambar Terinspirasi.

Berbeda dengan manusia, tumbuhan tidak bisa merasakan sakit. Namun, apa yang disebut stimulasi mekanis — hujan, angin, dan dampak fisik dari manusia dan hewan— berkontribusi pada aktivasi sistem pertahanan tanaman pada tingkat biokimia. Ini pada gilirannya memicu hormon stres yang, antara lain, dapat menyebabkan penguatan sistem kekebalan tanaman.

“Tentang mengapa tanaman perlu panik saat hujan, aneh kedengarannya, hujan sebenarnya adalah penyebab utama penyebaran penyakit di antara tanaman,” kata Profesor Harvey Millar dari University of Western Australia, rekan penulis studi tersebut.

“Ketika rintik hujan menerpa daun, tetesan kecil air memantul ke segala arah. Tetesan ini dapat mengandung bakteri, virus, atau spora jamur.

“Daun yang sakit dapat bertindak sebagai ketapel dan pada gilirannya menyebarkan tetesan yang lebih kecil dengan patogen ke tanaman beberapa meter jauhnya. Ada kemungkinan bahwa tanaman sehat di dekatnya ingin melindungi diri mereka sendiri,” tambah penulis utama studi Dr. Olivier Van Aken, seorang ahli biologi di Universitas Lund.

Dalam percobaan laboratorium, Dr. Van Aken, Profesor Millar dan rekan-rekan mereka menggunakan botol semprot tanaman yang biasa dipasang pada semprotan lembut.

Arabidopsis thaliana tanaman dihujani sekali dari jarak 6 inci (15 cm) setelah itu para peneliti melihat reaksi berantai pada tanaman yang disebabkan oleh protein yang disebut Myc2.

“Ketika Myc2 diaktifkan, ribuan gen beraksi mempersiapkan pertahanan tanaman,” Profesor Millar menjelaskan.

“Sinyal peringatan ini bergerak dari daun ke daun dan menyebabkan berbagai efek perlindungan.”

“Hasil kami menunjukkan bahwa tanaman sangat sensitif dan tidak perlu hujan lebat untuk terpengaruh dan waspada pada tingkat biokimia,” kata Dr. Van Aken.

Temuan juga menunjukkan bahwa saat hujan, sinyal yang sama menyebar di daun ditransmisikan ke tanaman terdekat melalui udara.

“Salah satu bahan kimia yang dihasilkan adalah hormon yang disebut asam jasmonic yang digunakan untuk mengirim sinyal antar tanaman,” kata Profesor Millar.

“Jika tetangga tanaman mengaktifkan mekanisme pertahanannya, mereka cenderung tidak menyebarkan penyakit, jadi sebaiknya tanaman menyebarkan peringatan ke tanaman terdekat.”

“Ketika bahaya terjadi, tanaman tidak dapat menyingkir sehingga mereka mengandalkan sistem sinyal yang kompleks untuk melindungi diri mereka sendiri.”

“Jelas tanaman memiliki hubungan yang menarik dengan air, dengan hujan pembawa penyakit utama tetapi juga penting untuk kelangsungan hidup tanaman,” Profesor Millar menyimpulkan.

Alex Van Moerkercke dkk. Jaringan faktor transkripsi yang bergantung pada MYC2/MYC3/MYC4 mengatur ekspresi gen yang responsif terhadap semprotan air dan tingkat jasmonate. PNAS, dipublikasikan online 29 Oktober 2019 doi: 10.1073/pnas.1911758116


Apa Arti Kerajaan yang Baru Ditemukan bagi Pohon Kehidupan

Pohon kehidupan baru saja mendapat cabang besar lainnya. Para peneliti baru-baru ini menemukan mikroba langka dan misterius tertentu yang disebut hemimastigote di rumpun tanah Nova Scotian. Analisis selanjutnya dari DNA mereka mengungkapkan bahwa itu bukan hewan, tumbuhan, jamur, atau jenis protozoa apa pun yang dikenal, yang sebenarnya jauh di luar kategori besar yang diketahui untuk mengklasifikasikan bentuk kehidupan yang kompleks (eukariota). Sebaliknya, bola aneh yang melambai-lambai ini berdiri sebagai anggota pertama dari kelompok &ldquosupra-kerajaan&rdquo miliknya sendiri, yang mungkin terkelupas dari cabang-cabang besar kehidupan setidaknya satu miliar tahun yang lalu.

&ldquoIni adalah hasil yang Anda harapkan sekali dalam karier,&rdquo kata Alastair Simpson, ahli mikrobiologi di Universitas Dalhousie yang memimpin penelitian.

Mengesankan karena temuan tentang hemimastigot ini berdiri sendiri, yang lebih penting adalah bahwa itu hanya yang terbaru (dan paling mendalam) dari sejumlah penambahan taksonomi utama yang terus bertambah secara diam-diam. Para peneliti terus mengungkap tidak hanya spesies atau kelas baru tetapi kerajaan kehidupan yang sama sekali baru&mdashraising pertanyaan tentang bagaimana mereka tetap tersembunyi begitu lama dan seberapa dekat kita untuk menemukan mereka semua.

Yana Eglit adalah mahasiswa pascasarjana Dalhousie yang berdedikasi untuk menemukan garis keturunan baru dari eukariota sel tunggal yang disebut protista. Saat mendaki di Nova Scotia pada hari musim semi yang dingin di tahun 2016, dia kembali dari teman-temannya untuk mengikis beberapa gram kotoran ke dalam tabung plastik. (Pengambilan sampel tanah dadakan seperti itu, katanya, adalah &ldquoa bahaya profesional.&rdquo) Kembali ke lab, Eglit merendam sampelnya dalam air, dan selama bulan berikutnya dia secara berkala mengintipnya melalui mikroskop untuk mencari tanda-tanda kehidupan yang tidak biasa.

Pada suatu malam, sesuatu yang aneh dalam sampel menarik perhatiannya. Sebuah sel memanjang yang memancarkan flagela seperti cambuk "berenang dengan canggung, seolah-olah tidak menyadari bahwa ia memiliki semua flagela yang dapat membantunya bergerak," kata Eglit. Di bawah lingkup yang lebih kuat, dia melihatnya cocok dengan deskripsi hemimastigote, sejenis protista langka yang terkenal sulit untuk dibudidayakan. Keesokan paginya, lab dihebohkan dengan kesempatan untuk mendeskripsikan dan mengurutkan spesimen. &ldquoKami menjatuhkan segalanya,&rdquo kenangnya.

Hemimastigot mewakili salah satu dari segelintir garis keturunan protista Rumsfeldian &ldquotidak diketahui&rdquo&mdash kelompok yang cukup tergambarkan dengan baik yang posisinya di pohon kehidupan tidak diketahui secara pasti karena mereka sulit untuk dibiakkan di laboratorium dan urutan. Protistolog telah menggunakan kekhasan struktur hemimastigotes untuk menyimpulkan kerabat dekat mereka, tetapi tebakan mereka "ditembak" di seluruh filogeni, "kata Simpson. Tanpa data molekuler, garis keturunan seperti hemimastigotes tetap menjadi yatim piatu dari nenek moyang yang tidak diketahui.

Tetapi metode baru yang disebut transkriptomik sel tunggal telah merevolusi studi semacam itu. Ini memungkinkan peneliti untuk mengurutkan sejumlah besar gen hanya dari satu sel. Gordon Lax, mahasiswa pascasarjana lain di lab Simpson dan ahli dalam metode ini, menjelaskan bahwa untuk organisme yang sulit dipelajari seperti hemimastigotes, transkriptomik sel tunggal dapat menghasilkan data genetik dengan kualitas yang sebelumnya disediakan untuk sel yang lebih berlimpah, membuat genomik yang lebih dalam. perbandingan akhirnya mungkin.

Tim mengurutkan lebih dari 300 gen, dan Laura Eme, sekarang seorang peneliti postdoctoral di Universitas Uppsala, memodelkan bagaimana gen tersebut berevolusi untuk menyimpulkan klasifikasi hemimastigotes. &ldquoKami sepenuhnya mengharapkan mereka termasuk dalam salah satu supergrup yang ada,&rdquo dia menjelaskan. Anggota lab malah tercengang menemukan bahwa hemimastigot tidak cocok di pohon. Mereka mewakili garis keturunan mereka sendiri yang berbeda dari setengah lusin kelompok super lainnya.

Untuk memahami betapa berbedanya garis keturunan hemimastigote secara evolusioner, bayangkan pohon eukariotik terbentang di depan Anda di tanah sebagai serangkaian jalur yang menyempit, yang dimulai dengan tempat untuk semua kelompok eukariota yang hidup di dekat jari kaki Anda dan bertemu jauh di kejauhan di tempat umum kita. leluhur. Mulai dari ujung mamalia kami, berjalan menyusuri jalan setapak dan kembali ke sejarah, melewati persimpangan di mana garis keturunan kami menyimpang dari reptil dan burung, melewati belokan untuk ikan, untuk bintang laut dan untuk serangga, dan kemudian lebih jauh lagi, melampaui perpecahan yang memisahkan kami dari jamur. Jika Anda berbalik dan melihat ke belakang, semua organisme beragam yang Anda lewati hanya termasuk dalam salah satu dari enam supergrup eukariota. Hemimastigotes masih di depan, dalam supergrup mereka sendiri, di jalan yang tidak ditempati apa pun.

Fabien Burki, seorang ahli biologi di Universitas Uppsala di Swedia yang terlibat dalam penelitian ini, senang melihat hasil ini, tetapi tidak sepenuhnya terkejut. &ldquoIni agak seperti mencari kehidupan di planet lain,&rdquo katanya. &ldquoSaat akhirnya kami menemukannya, saya rasa kami akan sangat terkejut, tapi itu akan menjadi penemuan besar.&rdquo

Burki, Simpson, Eglit, dan banyak lainnya juga berpikir bahwa kita memiliki lebih banyak pohon kehidupan untuk diungkap, terutama karena betapa cepatnya pohon itu berubah. &ldquoPohon kehidupan sedang dibentuk kembali oleh data baru. Ini benar-benar sangat berbeda dari 15 atau 20 tahun yang lalu,&rdquo kata Burki. &ldquoKami&rsquo melihat pohon dengan lebih banyak cabang daripada yang kami kira.&rdquo

Menemukan garis keturunan yang berbeda seperti hemimastigotes masih relatif jarang. Tetapi jika Anda turun satu atau dua tingkat pada hierarki, ke tingkat kerajaan&mdashyang mencakup, katakanlah, semua hewan&mdashAnda menemukan bahwa garis keturunan utama baru bermunculan sekitar setahun sekali. &ldquoTingkat itu tidak melambat,&rdquo kata Simpson. &ldquoJika ada, mungkin akan dipercepat.&rdquo

Ketersediaan teknologi pengurutan yang lebih mumpuni seperti transkriptomik sel tunggal adalah bagian dari apa yang mendorong tren ini pada eukariota, terutama untuk kelompok yang tidak diketahui. Ini memberdayakan para peneliti untuk mengumpulkan DNA yang dapat digunakan dari spesimen tunggal. Tapi Eme memperingatkan bahwa metode ini masih membutuhkan mata yang tajam dari ahli protistologi yang terampil, seperti Eglit, &ldquoso bahwa kita benar-benar dapat menargetkan apa yang ingin kita lihat.&rdquo

Jenis pengurutan lain, yang disebut metagenomik, dapat mempercepat penemuan lebih jauh. Para peneliti sekarang dapat menjelajah ke lapangan, mengambil sampel kotoran dari jejak atau biofilm dari lubang laut dalam, dan mengurutkan semua yang ada dalam sampel. Tangkapannya adalah biasanya hanya potongan dari satu gen. Untuk bakteri dan archaea&mdashorganisme di dua domain kehidupan lain yang berbeda dari eukariota&mdashyang biasanya cukup untuk bekerja dengannya, dan metagenomik telah berada di balik penemuan besar baru-baru ini seperti Asgard archaea, filum archaea yang sangat besar yang sama sekali tidak diketahui sains sampai sekitar tiga tahun lalu.

Tetapi untuk eukariota, yang cenderung memiliki genom yang lebih besar dan lebih rumit, metagenomik adalah cara yang sangat luas untuk mengambil sampel. Ini mengungkapkan banyak jenis organisme yang hidup di suatu lingkungan, &ldquotetapi kecuali Anda memiliki urutan referensi yang diketahui lebih besar, sangat sulit untuk menempatkan hal-hal yang berbeda ini ke dalam kerangka evolusi,&rdquo kata Burki. Itulah sebabnya, menurut Simpson, sebagian besar garis keturunan eukariotik baru-baru ini yang sangat dalam telah ditemukan dengan cara "kuno", dengan mengidentifikasi protista aneh di laboratorium dan menargetkannya untuk diurutkan.

&ldquoTetapi kedua metode tersebut saling melengkapi dan saling menginformasikan,&rdquo kata Simpson. Misalnya, sekarang jelas bahwa hemimastigot muncul di database metagenomic yang diterbitkan sebelumnya. Namun &ldquokami tidak memiliki cara untuk mengenalinya sampai kami memiliki urutan hemimastigote yang lebih panjang untuk membandingkannya,&rdquo katanya. Metagenomics dapat menunjukkan potensi hot spot keragaman yang tidak diketahui, dan pengurutan yang lebih dalam dapat membuat data metagenomic lebih bermakna.

Masa depan cerah bagi para peneliti yang membuat katalog keragaman, baik di lingkungan biasa maupun luar biasa. Sementara alat metagenomik memungkinkan kita untuk menjelajahi lingkungan ekstrim&mdashseperti sedimen di dekat lubang hidrotermal tempat ditemukannya archaea Asgard&mdashpeneliti juga dapat menemukan garis keturunan baru di halaman belakang mereka. &ldquoGaris keturunan supra-kerajaan yang sama sekali baru ini ditemukan oleh seorang mahasiswa pascasarjana yang sedang mendaki gunung yang kebetulan mengumpulkan kotoran,&rdquo kata Burki. &ldquoBayangkan jika kita dapat memindai setiap lingkungan di Bumi.&rdquo

Ketika para ilmuwan terus mengisi pohon, algoritme yang digunakan untuk menambahkan cabang hanya akan menjadi lebih efisien, menurut Eme. Ini akan membantu para peneliti menyelesaikan perpecahan yang lebih dalam dan lebih kuno dalam sejarah kehidupan. &ldquoPemahaman kita tentang bagaimana kehidupan berkembang masih sangat tidak lengkap,&rdquo kata Burki. Pertanyaan seperti mengapa eukariota muncul atau bagaimana fotosintesis berevolusi tetap tidak terjawab karena &ldquokami tidak memiliki pohon yang cukup stabil untuk menunjukkan dengan tepat di mana peristiwa penting ini terjadi,&rdquo katanya.

Selain menjawab pertanyaan mendasar seperti itu, kegembiraan penemuan yang sederhana memotivasi para peneliti seperti Burki dan Eglit. &ldquoDunia mikroba adalah perbatasan yang terbuka lebar,&rdquo kata Eglit. &ldquoMenyenangkan untuk menjelajahi apa&rsquos di luar sana.&rdquo

Dicetak ulang dengan izin dari Majalah Kuanta, sebuah publikasi editorial independen dari Yayasan Simons yang misinya adalah untuk meningkatkan pemahaman publik tentang sains dengan meliput perkembangan penelitian dan tren dalam matematika dan ilmu fisika dan kehidupan.


Prediksi genom menyatukan program pemuliaan hewan dan tumbuhan untuk membentuk platform untuk penemuan biologis

Tingkat peningkatan hasil tahunan untuk tanaman pokok utama harus lebih dari dua kali lipat relatif terhadap tingkat saat ini untuk memberi makan populasi global yang diperkirakan 9 miliar pada tahun 2050. Hibridisasi terkontrol dan pemuliaan selektif telah digunakan selama berabad-abad untuk mengadaptasi spesies tanaman dan hewan untuk manusia menggunakan. Namun, untuk mencapai tingkat peningkatan hasil yang lebih tinggi dan berkelanjutan dalam berbagai spesies akan memerlukan intervensi genetik yang diperbarui dan peningkatan dramatis dari praktik pertanian. Prediksi genom nilai pemuliaan memiliki potensi untuk meningkatkan seleksi, mengurangi biaya dan menyediakan platform yang menyatukan pendekatan pemuliaan, penemuan biologis, serta alat dan metode. Di sini kami membandingkan dan membedakan beberapa pendekatan pemuliaan hewan dan tumbuhan untuk membuat kasus untuk menyatukan keduanya melalui penerapan seleksi genom. Kami mengusulkan strategi untuk penggunaan seleksi genom sebagai pendekatan pemersatu untuk memberikan 'perubahan langkah' yang inovatif dalam tingkat perolehan genetik dalam skala besar.


Alat taksonomi

Kailash Chandra, direktur ZSI, mengatakan bahwa alat taksonomi modern, seperti analisis DNA, membantu penemuan katak dan reptil.

“Dari 61 spesies vertebrata yang ditemukan tahun ini, reptil mendominasi (30 spesies),” kata Chandra. Ditemukan juga 21 spesies ikan, sembilan spesies amfibi, dan satu subspesies mamalia.

Kerala mencatat jumlah penemuan tertinggi dengan 59 spesies. Benggala Barat, negara bagian dengan ekosistem Himalaya dan pesisir, tercatat 38 dan Tamil Nadu tercatat 26.

Dengan penemuan baru ini, daftar terbaru spesies hewan di India telah meningkat menjadi 1.01.681 atau sekitar 6,49% dari semua spesies di dunia, kata Chandra.

S.S. Dash, Kepala Penerbitan BSI, mengatakan bahwa jumlah spesies tumbuhan di negara tersebut telah diperbarui menjadi 49.441 yang merupakan 11,5% dari seluruh flora di dunia. “Selama sepuluh tahun terakhir, BSI telah mencatat penemuan 3.225 jenis tumbuhan,” katanya.

Selain penemuan, 139 spesies hewan ditambahkan ke fauna India sebagai rekor baru. Dalam hal tumbuhan, 193 taksa tumbuhan ditambahkan ke flora India sebagai rekor baru.

Tahun lalu, ditemukan 539 spesies tumbuhan dan hewan baru, yang terdiri dari 300 spesies hewan dan 239 spesies dan subspesies tumbuhan.


BAHAN DAN METODE

Prediksi miRNA dari data sekuensing dalam sRNA

Untuk prediksi miRNA yang kami unduh, dari basis data GEO (9), 171 perpustakaan pengurutan dalam RNA kecil dari 8 spesies tumbuhan dan 13 hewan (Gambar 1, Tabel Tambahan S1). Bacaan 19–26 basa disimpan dan kami memetakannya ke genom tanaman atau hewan yang sesuai menggunakan Bowtie (10). Pada langkah pemetaan, tidak ada ketidakcocokan yang diizinkan dan pemetaan pembacaan ke >20 lokasi berbeda akan dibuang. Bacaan yang dipetakan dengan panjang 19–22-nt dan dengan hitungan 5 dianggap sebagai 'miRNA matang yang potensial'. Kami mengambil urutan mereka dari genom bersama dengan urutan genom mengapit 150 basa pada hewan dan 250 basa pada tumbuhan, dan kemudian kami memprediksi struktur sekunder menggunakan hybrid-ss-min dari paket UNAFold (11). Kami hanya menyimpan urutan dengan struktur sekunder mirip miRNA: struktur loop batang dengan 'miRNA matang potensial' yang terletak di lengan jepit rambut tunggal tidak lebih dari enam ketidakcocokan dan tiga tonjolan (hewan) atau lima ketidakcocokan dan dua tonjolan (tanaman) antara dewasa miRNA dan lengan jepit rambut yang berlawanan. Jika struktur batang-loop dikelilingi oleh nukleotida tambahan, daerah mengapit dipotong. Selanjutnya, kami memeriksa kesamaan RNA non-coding dari RFAM (12) dan protein dari UniProt (set data protein UniProtKB/Swiss-Prot) (13) menggunakan BLAST (14). Urutan yang menunjukkan kesamaan dengan RFAM non-miRNA dengan protein E< 1e-10 atau UniProt dengan E< 1e-20 dibuang. Setelah itu kami mencari daerah dengan kompleksitas rendah menggunakan urutan Dustmasker (14) yang mengandung >60% daerah dengan kompleksitas rendah telah dihapus. Akhirnya, kami memastikan bahwa ada profil bacaan seperti miRNA yang dipetakan ke jepit rambut. Untuk mencapai ini, kami hanya menyimpan jepit rambut di mana (i) 'miRNA matang potensial' sesuai dengan bacaan paling banyak di setidaknya satu perpustakaan, (ii) kelimpahan 'miRNA matang potensial' merupakan minimal 20% dari total jumlah baca di setidaknya satu perpustakaan dan (iii) jumlah total pembacaan mulai dari posisi 5 'miRNA matang potensial' adalah yang maksimal di setidaknya satu perpustakaan.

Pipeline yang digunakan untuk penemuan miRNA skala besar dari data sekuensing dalam sRNA.


Bagaimana keragaman kimia pada tumbuhan memfasilitasi interaksi tumbuhan-hewan

Seorang tanager Passerini jantan, Ramphocelus passerinii, memakan buah Piper sancti-felicis. Foto oleh Bernadette Wynter Rigley. Kredit: Bernadette Wynter Rigley.

Kami bukan satu-satunya makhluk yang menikmati berpesta dengan buah-buahan lezat seperti apel, beri, persik, dan jeruk. Spesies seperti kelelawar, monyet, beruang, burung, dan bahkan ikan mengkonsumsi buah-buahan—dan tumbuhan mengandalkan mereka untuk melakukannya.

Satwa liar menyebarkan benih mereka dengan memakan buahnya dan membuang bijinya di tempat lain, sehingga membawa buah lebih jauh dan menyebarkan generasi berikutnya dari tanaman itu. Tetapi menarik satwa liar mungkin juga berarti menarik organisme berbahaya, seperti beberapa spesies jamur.

Tumbuhan berjalan di garis tipis antara daya tarik dan tolakan, dan untuk melakukan ini, mereka berevolusi menjadi pabrik kimia yang kompleks. Ahli ekologi kimia di Whitehead Lab di Virginia Tech sedang bekerja untuk mengungkap mengapa tanaman memiliki bahan kimia yang begitu beragam dan untuk menentukan fungsi bahan kimia ini dalam interaksi tanaman-mikroba dan tanaman-hewan.

"Masih banyak yang tidak kita ketahui tentang senyawa kimia yang digunakan tanaman untuk memediasi interaksi rumit ini. Karena kita terus kehilangan keanekaragaman hayati global, kita juga kehilangan keanekaragaman kimia dan kesempatan untuk ditemukan," kata Lauren Maynard, Ph.D. .D. kandidat di Departemen Ilmu Biologi dalam College of Science.

Piper sancti-felicis adalah semak neotropis terkait dengan Piper nigrum, yang menghasilkan lada hitam. Meskipun P. sancti-felicis secara ekonomi tidak sepenting sepupunya yang pedas, P. sancti-felicis memenuhi peran ekologis yang penting sebagai salah satu tanaman pertama yang menjajah daerah yang baru saja terganggu. Ini juga berfungsi sebagai sumber makanan penting bagi satwa liar, terutama kelelawar dan burung.

Di Stasiun Biologi La Selva di Kosta Rika, Maynard dan tim ahli ekologi internasional bekerja untuk lebih memahami ekologi evolusioner P. sancti-felicis. Temuan mereka baru-baru ini diterbitkan di Ekologi dan berfungsi sebagai langkah maju dalam memahami mengapa tanaman memiliki keragaman kimia yang begitu besar.

Dengan menganalisis sampel, tim menemukan 10 senyawa alkenylphenol yang sebelumnya tidak terdokumentasi di P. sancti-felicis. Alkenilfenol jarang ditemukan dalam kingdom tumbuhan, karena hanya dilaporkan pada empat famili tumbuhan.

Senyawa alkenilfenol tidak didistribusikan secara merata di seluruh tanaman. Maynard menemukan bahwa daging buah memiliki konsentrasi dan keragaman senyawa alkenilfenol tertinggi, sedangkan daun dan biji hanya memiliki sedikit senyawa pada tingkat yang dapat dideteksi. Kemudian, sebuah pola muncul: Kadar alkenilfenol paling tinggi saat bunga berkembang menjadi pulp mentah, tetapi kemudian menurun saat pulp matang.

Ketika Maynard dan rekan-rekannya menguji alkenilfenol dengan spesies jamur buah yang berbeda, mereka menemukan bahwa alkenilfenol memiliki sifat antijamur. Tetapi senyawa yang sama juga membuat buahnya kurang enak bagi kelelawar, yang merupakan penyebar benih utama tanaman.

Ini adalah keseimbangan yang rumit: kadar alkenilfenol yang tinggi melindungi buah dari jamur berbahaya saat berkembang, tetapi ketika matang, kadar alkenilfenol berkurang sehingga kelelawar tertarik untuk memakannya.

"Banyak jamur patogen menyerang buah matang dan dapat membuat buah tidak menarik bagi penyebar, atau lebih buruk lagi, menghancurkan benih sepenuhnya. Studi kami menunjukkan bahwa racun ini mewakili pertukaran dalam buah: Mereka menghalangi beberapa mitra potensial yang menguntungkan, tetapi manfaat yang mereka berikan dalam hal melindungi benih lebih besar daripada biayanya," kata Susan Whitehead, asisten profesor di Departemen Ilmu Biologi.

Studi ini adalah yang pertama untuk mendokumentasikan peran ekologis alkenilfenol. Interaksi kimia di kerajaan tumbuhan tidak mudah dilihat, tetapi mereka memainkan peran penting dalam menyeimbangkan pertukaran dalam berbagai interaksi. Dalam kasus P. sancti-felicis, alkenilfenol membantu tanaman berjalan di garis tipis antara menarik penyebar benih dan mengusir jamur berbahaya.

"Menemukan pola nonlinier dari investasi alkenylphenol di seluruh pengembangan buah benar-benar menarik. Ini menunjukkan bahwa fungsi utama senyawa tersebut adalah pertahanan," kata Maynard, yang juga merupakan Interfaces of Global Change Fellow di Global Change Center, yang bertempat di Fralin Institut Ilmu Hayati.

Penemuan ini membantu para peneliti memahami nuansa ekologi hutan tropis dan bagaimana keragaman kimia pada tumbuhan membantu menjaga keseimbangan yang rapuh itu. Pertahanan kimia tanaman sebagian besar telah dipelajari di daun tanaman, jadi penemuan baru ini meningkatkan pemahaman para ilmuwan tentang bagaimana dan mengapa senyawa ini sangat penting dalam buah-buahan. Dan karena buah-buahan adalah kendaraan untuk penyebaran benih, bahan kimia ini memainkan peran ekologis yang signifikan.

“Studi ini memajukan pemahaman kami tentang bagaimana hutan tropis bekerja dengan menyatukan para ilmuwan dan keahlian dari berbagai bidang studi: ekologi tumbuhan, perilaku hewan, kimia, dan mikrobiologi,” kata Whitehead, yang juga anggota fakultas terafiliasi dari Pusat Perubahan Global. dan Institut Ilmu Hayati Fralin.

Whitehead Lab memiliki beberapa proyek berkelanjutan yang berfokus pada kimia tanaman dan penyebaran benih di La Selva Biological Station. Karena perjalanan internasional tidak memungkinkan saat ini, tim berharap untuk melanjutkan penelitian mereka ketika aman untuk melakukannya.


Kloning Tumbuhan dan Hewan (Dengan Diagram)

Pada tumbuhan, sifat-sifat penting secara agronomi diatur oleh informasi genetik yang disimpan dalam genom nukleus dan organel (yaitu, kloroplas dan mitokondria) dan transfer gen dapat dilakukan di semua genom ini.

Namun, transfer gen dalam organel khususnya di mitokondria relatif sulit dibandingkan dengan transformasi genetik nuklir. Pengambilan gen oleh sel dalam mikroba dan tanaman disebut sebagai transformasi.

Langkah-langkah dalam rekayasa genetika tanaman:

Langkah-langkah penting dalam rekayasa genetika tanaman adalah sebagai berikut:

1. Langkah pertama adalah identifikasi dan isolasi gen yang penting secara agronomis.

2. Langkah kedua adalah mengkloning gen yang diisolasi dalam vektor transformasi tanaman.

3. Langkah penting ketiga adalah pengenalan gen ke dalam protoplas, sel atau jaringan tanaman menggunakan metode transfer gen.

4. Kini hadir kultur dan regenerasi tanaman lengkap dari sel yang ditransformasi secara genetik pada media seleksi yang sesuai.

5. Langkah penting terakhir adalah demonstrasi integrasi dan ekspresi gen asing pada tanaman transgenik dengan menggunakan teknik molekuler.

Aplikasi Rekayasa Genetika Tanaman:

Hingga saat ini rekayasa genetika tanaman telah berhasil menghasilkan tanaman transgenik yang tahan penyakit dan hama serta toleran herbisida. For example, in tomato the slow ripening process of the fruits is developed in soybean, corn and cotton herbicide tolerance is developed in potato, tomato, tobacco and rice viral resistance is developed.

Animal Cloning and Genetic Engineering:

Animal cloning is more difficult than plant cloning because animal cells lose their totipotency on reaching the gastrula stage of animal development. However, animal tissue cultures from tumours and embryonic tissue cells have been successful. Standard techniques are available for isolating animal cells and tissues from different systems.

Some more important examples of animal cloning are tissue culture, somatic cell fusion, cell cloning and creating transgenics.

Gene Transfer in Animals:

Gene transfer in animals is mostly through direct methods such as electroporation or microinjection or using particle gun. In creating ‘Dolly’ the cloned sheep, fertilised egg of its mother was removed by micro-needle and nucleus from an udder cell of a donor sheep was microinjected in the egg after removing egg nucleus. The egg developed into ‘Dolly’ with genes identical to its mother.

Applications of Animal Cloning and Genetic Engineering:

Examples of animal products (medicines) produced through genetic engineering are:

(i) Chick embryo fluid which produces vaccines for influenza, measles and mumps,

(ii) Duck embryo fluid which produces vaccines for rabies and rubella.

How Sheep ‘Dolly’ Cloned?

Ian Wilmut and his associates at the Roslin Research Institute, Scotland, took cells from ewe (mother sheep’s udder). An udder cell is different from a skin cell or a muscle cell or a nerve cell.

They managed to store these udder cells in nutrient deprived culture. This checked the starved cells from dividing, and switched off their active genes.

Now, one udder cell complete with its nucleus was selected, as this nucleus carries the mother’s genetic information.

Meanwhile, unfertilized egg cell was taken from a different ewe (host mother sheep). Its nucleus was sucked out leaving an empty cell containing all the necessary components to produce an embryo. This cell was now ready to receive udder cell nucleus.

They now fused udder cell nucleus with the empty egg cell by electrical stimulation. Then this egg cell had the mother’s nucleus.

When a normal or altered egg is implanted in a different female is termed ‘surrogate mother’. This means, substitute mother.

Then the altered egg was cultured for six days. Out of many resulting embryos, one was implanted in the uterus of the surrogate mother, where it grew into a lamb.

Thus, Dolly was born genetically identical to mother sheep as her first cell nucleus came from mother’s cell.

How Calves are Cloned in Japan?

Scientists from Japan have cloned cattle in a different way.

They have got success in growing as many as eight identical calves from one fertilized cell of their mother.

The process is as follows:

When the mother cow has mated with the bull, she has a fertilized egg in her womb. Now this zygote divides in two and then in four and then in eight. This embryo is carefully removed from the womb, and the embryonic cells are separated using as enzyme.

Each isolated cell is kept in a nutrient medium and later implanted in the womb of a different ‘host mother’ cow.

The host mother’s womb must accept the cell and make it grow. Each cell may grow into a normal baby calf, if all goes well.

The birth of the first human clone (December 26, 2002), a baby girl called Eve by scientists, was announced by Brigitte Boisselier, head of a company named Clonaid. According to Boisselier, the child is an exact genetic duplicate of her mother.

To clone, scientists slip the nucleus of an adult cell, like a skin cell, into an unfertilized egg from which its own genetic material has been removed.

Then, if stimulated to act like a fertilized egg, the newly altered genetic material can then direct the egg to divide and grow into an embryo, then a foetus, then a newborn, if all goes well. Yet, as scientists have discovered, only rarely does all go well.

In animal work so far only about 1 to 5 per cent of cloning attempts succeed, said Randall Prather, a cloning expert. That is, for every 100 eggs, one to five clones are born.


Tonton videonya: strange plants such as cell goku movie. penemuan tumbuhan aneh Tendraceae.3gp (Oktober 2022).