Informatie

Heeft alfa-amylase van verschillende soorten verschillende *optimale* omstandigheden?


Verschillen de optimale omstandigheden voor de enzym-isovormen tussen soorten? In het bijzonder, verschillen de optimale pH en temperatuur voor alfa-amylase voor dat enzym dat wordt geproduceerd door? B. lichiniformis en A. orzyae.


Amylase

Onze redacteuren zullen beoordelen wat je hebt ingediend en bepalen of het artikel moet worden herzien.

Amylase, elk lid van een klasse van enzymen die de hydrolyse (splitsing van een verbinding door toevoeging van een watermolecuul) van zetmeel in kleinere koolhydraatmoleculen zoals maltose (een molecuul bestaande uit twee glucosemoleculen) katalyseren. Drie categorieën amylasen, aangeduid als alfa, bèta en gamma, verschillen in de manier waarop ze de bindingen van de zetmeelmoleculen aanvallen.

Alfa-amylase is wijdverbreid onder levende organismen. In het spijsverteringsstelsel van mensen en veel andere zoogdieren wordt een alfa-amylase genaamd ptyaline geproduceerd door de speekselklieren, terwijl pancreasamylase door de alvleesklier in de dunne darm wordt uitgescheiden. De optimale pH van alfa-amylase is 6,7-7,0.

Ptyaline wordt in de mond gemengd met voedsel, waar het inwerkt op zetmeel. Hoewel het voedsel slechts een korte tijd in de mond blijft, gaat de werking van ptyaline tot enkele uren door in de maag - totdat het voedsel wordt vermengd met de maagafscheidingen, waarvan de hoge zuurgraad ptyaline inactiveert. De spijsvertering van Ptyalin hangt af van hoeveel zuur er in de maag zit, hoe snel de maaginhoud leeg is en hoe grondig het voedsel met het zuur is vermengd. Onder optimale omstandigheden kan maar liefst 30 tot 40 procent van de ingenomen zetmelen worden afgebroken tot maltose door ptyaline tijdens de spijsvertering in de maag.

Wanneer voedsel naar de dunne darm gaat, wordt de rest van de zetmeelmoleculen voornamelijk gekatalyseerd tot maltose door pancreasamylase. Deze stap in de vertering van zetmeel vindt plaats in het eerste deel van de dunne darm (de twaalfvingerige darm), het gebied waarin de pancreassappen leeglopen. De bijproducten van de hydrolyse van amylase worden uiteindelijk door andere enzymen afgebroken tot glucosemoleculen, die snel door de darmwand worden opgenomen.

Bèta-amylasen zijn aanwezig in gisten, schimmels, bacteriën en planten, vooral in de zaden. Het zijn de belangrijkste componenten van een mengsel dat diastase wordt genoemd en dat wordt gebruikt bij de verwijdering van zetmeelhoudende lijmmiddelen uit textiel en bij de omzetting van graankorrels in vergistbare suikers. Beta-amylase heeft een optimale pH van 4,0-5,0.

Gamma-amylasen staan ​​bekend om hun efficiëntie bij het splitsen van bepaalde soorten glycosidische bindingen in zure omgevingen. De optimale pH van gamma-amylase is 3,0.

De redactie van Encyclopaedia Britannica Dit artikel is voor het laatst herzien en bijgewerkt door Kara Rogers, hoofdredacteur.


PROJECTONDERWERP EN MATERIAAL OVER HET OPTIMALISEREN VAN DE PRODUCTIE VAN ALPHA-AMYLASE VAN LOKAAL GESOLEERDE Aspergillus-soorten MET GEBRUIK VAN GESELECTEERD AGRO-AFVAL ALS SUBSTRAAT

De details van het projectbestand

  • Naam: OPTIMALISATIE VAN DE PRODUCTIE VAN ALPHA-AMYLASE VAN LOKAAL GESOLEERDE Aspergillus-soorten GEBRUIK GESELECTEERD AGRO-AFVAL ALS SUBSTRAAT
  • Type: PDF en MS Word (DOC)
  • Grootte: [579KB]
  • Lengte: [74] Pagina's

REAGENTIA EN APPARATUUR

Apparatuur

De volgende apparatuur is nodig om de praktische oefeningen uit te voeren: een tafelmodel spectrofotometer, een thermostatisch waterbad, een magnetron, een elektrische verwarming, micropipetten en verbruiksartikelen, zoals cuvetten, tips, buizen en platen, voor het kweken van bacteriën.

Materialen en oplossingen

De volgende oplossingen zijn nodig: Triton X-100 (5 en 1% v/v), SDS (0,1 en 1% w/v), H2O2 (1 en 5% v/v), 0,5 M NaOH, 1 M KH2PO4, en 1 M K2HPO4.

Voor de zetmeel-agarplaten werden de benodigde hoeveelheden 1,5% agar en 0,5% zetmeel afgewogen en toegevoegd aan 250 ml gedestilleerd water. De gemengde oplossing werd 3-4 minuten verwarmd met behulp van een magnetron en elke 30 seconden geroerd. De oplossing werd op de bank gelaten totdat deze was afgekoeld, en de platen werden tot 75% van hun volume gevuld. De gestolde zetmeel-agarplaten kunnen tot gebruik in de koelkast worden bewaard.

Producten

De volgende producten zijn vereist: natriumhydroxidepellets (Panreac Quimica), waterstofperoxide (33% w/v, Panreac Quimica), natriumdodecylsulfaat (SDS) (Merck), Triton X-100 (Fluka), bacteriologische agar (Cultimed, Panreac), oplosbaar aardappelzetmeel (Panreac), Lugol (jodiumoplossing, QCA Química Clínica Aplicada) en Phadebas-amylase-testtabletten (Magle Life Sciences).

Gevaren

SDS en waterstofperoxide zijn respectievelijk irriterend en giftig. Bij het hanteren van de oplossingen moeten handschoenen en een laboratoriumjas worden gedragen en mogen ze niet via de mond worden gepipetteerd.

Monsters

De monsters bestaan ​​uit drie buisjes, elk met 10 ml van een van de volgende vloeibare huishoudelijke wasmiddelen: twee standaard wasmiddelen (A en C) die AAMY's bevatten en een wasmiddel (B) voor delicate kleding dat geen enzymen bevat. Indien gewenst kunnen deze wasmiddelen door de studenten ter beschikking worden gesteld. Het is belangrijk op te merken dat de specifieke AAMY-activiteit kan variëren tussen verschillende wasmiddelmerken of -gebruiken. Daarom moeten de juiste verdunningsfactoren voor elk detergens worden getest voorafgaand aan de enzymatische activiteitstests. Verschillende detergentia kunnen ook verschillende optimale temperaturen voor enzymactiviteit hebben. Daarom moet een voorlopige temperatuurtest worden ontwikkeld om het temperatuurbereik te bepalen dat in verdere analyses moet worden getest.

Voor de biologische monsters is 1-2 ml speeksel van elke student nodig. De monsters kunnen worden verkregen door op een schoon elastiekje te kauwen of door speeksel in een schoon reageerbuisje te deponeren. Speekselmonsters moeten gedurende 5 minuten bij 5000 rpm worden gecentrifugeerd om vaste deeltjes te verwijderen.


Een nieuwe pH- en thermotolerante halofiele alfa-amylase van matige halofiele Nesterenkonia sp. stam F: genanalyse, moleculaire klonering, heterologe expressie en biochemische karakterisering

Een nieuwe pH en thermotolerante halofiele alfa-amylase van matig halofiele bacterie, Nesterenkonia sp.stam F werd gekloond en tot expressie gebracht in Escherichia coli. 16S rRNA-sequentie van de stam deelde 99,46% overeenkomsten met nauw verwante typesoorten. Ook deelde de genoomsequentie ANI-waarden van minder dan 92% en dDDH-waarden van minder dan 52% met de nauw verwante typesoorten. Bijgevolg wordt voorgesteld dat stam F een nieuwe soort vertegenwoordigt. De AmyHet F-gen was 1390 bp lang en codeert voor een alfa-amylase van 463 aminozuurresiduen met een pI van 4,62. De afgeleide AmyF deelde een zeer lage sequentieovereenkomst (< 24%) met functioneel gekarakteriseerde recombinante halofiele alfa-amylasen. Het recombinante alfa-amylase werd met succes gezuiverd uit Ni-NTA-kolommen met een molecuulmassa van ongeveer 52 KDa op natriumdodecylsulfaat-polyacrylamidegelelektroforese. Het enzym was actief over een breed temperatuurbereik (25-75 ° C) en pH (4-9) met een optimale activiteit bij respectievelijk 45 ° C en 7,5. Ook, hoewel het actief was bij verschillende concentraties NaCl en KCl (0-4 M), werd een toenemende activiteit van het enzym waargenomen met toenemende concentratie van deze zouten. Lage concentraties Ca2+-ionen hadden geen activerend effect, maar hoge concentraties van het ion (40-200 mM) versterkten de activiteit van AmyF. De enzymactiviteit werd verhoogd door toenemende concentraties van Mg2+, Zn2+, Hg2+ en Fe3+. Het werd echter alleen geremd bij zeer hoge concentraties van deze metaalionen. Cu2+ verminderde de amylase-activiteit niet en de hoogste activiteit werd waargenomen bij 100 mM van het ion. Deze eigenschappen duiden op brede potentiële toepassingen van dit recombinante enzym in zetmeelverwerkende industrieën. Dit is de eerste isolatie, klonering en karakterisering van een gen dat codeert voor alfa-amylase uit Nesterkonië geslacht.

Dit is een voorbeeld van abonnementsinhoud, toegang via uw instelling.


Effect van temperatuur

Alle enzymen zijn eiwitachtig van aard. Bij een lagere temperatuur wordt het enzym speekselamylase gedeactiveerd en bij een hogere temperatuur wordt het enzym gedenatureerd. Daarom zal een enzym bij lagere en hogere temperaturen meer tijd nodig hebben om het zetmeel te verteren. De optimale temperatuur voor de enzymatische activiteit van speekselamylase varieert van 32 °C tot 37 °C. De optimale temperatuur betekent de temperatuur waarbij het enzym de maximale activiteit vertoont. Bij deze optimale temperatuur is het enzym het meest actief en heeft het daarom minder tijd nodig om het zetmeel te verteren.


Heeft alfa-amylase van verschillende soorten verschillende *optimale* omstandigheden? - Biologie

De eenzame ster tik, Amblyomma americanum, werd voor het eerst beschreven door Linnaeus in 1758. Eenzame sterteken voeden zich met het bloed van verschillende dieren (gedomesticeerde en wilde) en mensen. De teek werd eerst als hinderlijk beschouwd omdat hij de etiologische agens van de ziekte van Lyme niet overdraagt, maar recentere studies hebben aangetoond dat deze soort verschillende andere pathogenen kan overdragen op mensen en andere dieren, zoals die welke ehrlichiose, rickettsiose, tularemie, en theileriose.

Figuur 1. Volwassen mannelijke (links) en vrouwelijke (rechts) eenzame sterteken, Amblyomma americanum (Linnaeus). Foto's door Lyle Buss.

Synoniem (Terug naar boven)

Acarus americanus Linnaeus, 1758
Acarus nigua De Geer, 1778
Rhynchoprion americanum Herman, 1804
Ixodes nigua Latreille, 1804
Ixodes americanus Fabricius, 1805
Ixodes orbiculatus Zeg, 1821
Euthesius americanus Gistel, 1848
Ixodes unipunctata Packard, 1869
Ixodes unipictus Verrill, 1870
Amblyomma unipunctum Packard, 1870
Ixodes nigra Cobbold, 1879
Amblyomma foreli Stoll, 1890
Amblyomma unipunctatum Thurow, 1891
Ixodes unipuncta Lewis, 1899
Ixodes orbicularis Neumann, 1901
Amblyomma (Anastosiella) americanum Santos Dias, 1993
Amblyomma (Amblyomma) americanum Camicas et al., 1998

Uit de Catalogus van het Leven: Jaarlijkse Checklist 2009 (ITIS 2013)

Distributie (Terug naar boven)

De eenzame sterteek is wijd verspreid over het oosten, zuidoosten en middenwesten van de VS (Fig. 2) (Childs and Paddock 2003). De teek kan echter lokale populaties vestigen buiten dit bereik (Childs en Paddock 2003). Naar verluidt heeft de teek zijn bereik naar het noorden en westen uitgebreid buiten het historische bereik dat wordt weergegeven in de verspreidingskaart van de CDC (Fig. 2) (Childs and Paddock 2003). De eenzame sterteek wordt meestal aangetroffen in boshabitats met een tweede groei en met populaties witstaartherten (Odocoileus virginianus) (Kollars 1993).

Met de herintroductie en toegenomen populaties van witstaartherten in veel gebieden van het oosten van de VS, kunnen de teken hun bereik verder uitbreiden door middel van transport terwijl ze zich voeden met witstaartherten, een belangrijke gastheer (Paddock en Yabsley 2007). Wilde kalkoenpopulaties zijn ook een veel voorkomende gastheer en kunnen bijdragen aan de uitbreiding van teken door extra gastheren te bieden voor onvolwassen stadia (Kollars et al. 2000). In sommige staten in het Midwesten staat de eenzame sterteek in de volksmond bekend als de "kalkoenteek" vanwege zijn associatie met wilde kalkoenen (Childs and Paddock 2003).

Figuur 2. Verspreiding en bereik van de lone star tick, Amblyomma americanum (Linnaeus), in de Verenigde Staten. Afbeelding geleverd door de Centers for Disease Control and Prevention.

Beschrijving en levenscyclus (Terug naar boven)

Volwassen eenzame sterteken zijn bruin met acht poten en lange monddelen (Fig. 1). Lone star ticks zijn vergelijkbaar in lichaamsgrootte in vergelijking met andere teken zoals de Amerikaanse hondenteek Dermacentor variabilis (Zeg), en de bruine hondenteek, Rhipicephalus sanguineus Latreille, maar zijn groter dan de zwartpootteek of hertenteek, Ixodes scapularis Zeggen. Volwassen eenzame sterteken vertonen seksueel dimorfisme: het vrouwtje heeft een zilverwitte vlek nabij het midden van haar rug op het achterste deel van het schild (scutum) en het mannetje heeft witte strepen of vlekken rond de randen van de bovenkant van zijn lichaam (Drees en Jackman 1999).

Lone star ticks zijn teken met drie gastheren en voeden zich met verschillende gastheren tijdens de larvale, nimfen en volwassen stadia. De teken hebben doordringende zuigende monddelen met chelicerae die door de huid van de gastheer prikken. Hechting wordt vergemakkelijkt door de buisvormige hypostoom en een uitgescheiden cement- of latexachtige verbinding die de teek aan de gastheer hecht ('lijmt') totdat de voeding is voltooid (Adams et al. 2003). Na eenmaal in elk larvale, nimfen- en volwassen stadium te hebben gevoed, trekt de teek de monddelen terug en valt op de grond om te vervellen of een eitje te leggen, zoals hieronder beschreven.

Een teeklevenscyclus begint wanneer de met bloed volgezogen vrouwelijke teek van de gastheer valt en na enkele dagen afzettingen

5.000 eieren op de grond op een "beschermde" locatie, zoals in mulch of bladafval (NCIPMI 1998). Nadat het vrouwtje van de gastheer is losgeraakt, zoekt het een microklimaat, meestal een gebied met een hoge luchtvochtigheid op een bodemniveau dat het best geschikt is om de eieren te laten overleven (Patrick en Hair 1979). Het is aangetoond dat vrouwtjes zoeken naar een gunstig microklimaat tot 61 cm van waar ze na het voeren experimenteel op de grond werden geplaatst (Patrick en Hair 1979). Na een incubatieperiode komen de larven uit de eieren en doorlopen ze een rustige (rust)periode, waarna ze op zoek gaan naar een gastheer.

Zoeken is een gedrag waarbij je op een object klimt, zoals een grasspriet, en wacht tot een gastheer de larve aanraakt. De larve grijpt dan de gastheer en gaat verder rond de gastheer, op zoek naar een favoriete voedingsplaats. Na het verwerven van een gastheer, hecht de larve zich vast, voedt zich gedurende 1-3 dagen met bloed, maakt zijn monddelen los en valt dan van de gastheer af om zijn bloedmaaltijd te verteren en vervelt tot een nimf. Nimfen herhalen dit proces echter, nadat ze zich van deze tweede gastheer hebben losgemaakt, vervellen ze tot volwassenen. De grootte van teken in elke fase kan variëren als gevolg van genetische en omgevingscondities (Koch 1986). In laboratoriumomgevingen kan de levenscyclus onder optimale omstandigheden worden verkort tot minder dan 22 weken, maar is meestal 2 jaar van aard (Troughton en Levin 2007).

Seizoenspieken in de populatie zijn gemeld voor eenzame sterteken in Georgië, de volwassen aantallen pieken van april tot juni, nimfen hadden een bimodale distributie in mei tot juli en van augustus tot september, terwijl het aantal larven een piek bereikt van juli tot september (Semtner en Hair 1973). Seizoensgebondenheid in Missouri was vergelijkbaar, waarbij de piekactiviteit van volwassenen was tussen mei en juli, nimfen in mei tot augustus en larven in juli tot september (Kollars et al. 2000). Anekdotische rapporten in Florida suggereren dat een van de drie actieve stadia van lone star ticks in bijna elke maand van het jaar actief kan zijn, maar pieken in activiteit zijn waarschijnlijk vergelijkbaar met die waargenomen in Georgië.

figuur 3. Levensstadia van eenzame ster tikken, Amblyomma americanum (Linnaeus), van linksboven met de klok mee: larve, nimf, volwassen mannetje, volwassen vrouwtje. Foto door Chris Holderman.

Eieren: Eieren (Fig. 4) zijn glanzende, bruine, ovale structuren die ongeveer 0,4 mm breed en 0,5 mm lang zijn (NCIPMI 1998). Eieren worden afgezet door volgezogen vrouwtjes in de lente, zomer en herfst. Overlevingspercentages waren het hoogst in de eieren in de lente en de herfst. De incubatietijd in een veldonderzoek was temperatuurafhankelijk, variërend van 31 tot 60 of meer dagen. Uitdroging van de eieren trad echter gemakkelijk op wanneer het bodemvocht laag was (< 3%) en de temperatuur van het bodemoppervlak hoger was dan 40°C of 104°F (Patrick en Hair 1979). Omdat een vrouwtje al haar eieren in één keer legt, worden ze meestal in een grote massa aangetroffen.

Figuur 4. Vrouwelijke eenzame ster teek, Amblyomma americanum (Linnaeus), met eiermassa. Foto door Lyle Buss.

Larven: De larven, die vanwege hun kleine formaat en overvloed gewoonlijk "ldquoseed ticks" worden genoemd (Fig. 5), zijn 0,5 tot 1,0 mm lang en hebben zes poten (NCIPMI 1998). Als de vochtigheid en temperatuur gunstig zijn, kunnen de larven tot zes maanden in de omgeving overleven, maar meestal is het larvale stadium korter door het verwerven van een geschikte gastheer (Troughton en Levin 2007). Na 4 tot 9 dagen op de gastheer te hebben gegeten, valt de larve af en vervelt in 3 tot 4 weken in het nimfenstadium (Troughton en Levin 2007). Wanneer larven worden aangetroffen vóór de gastheerlocatie, kunnen enkele duizenden van hen zich in een klein gebied bevinden.

Figuur 5. Eenzame ster teek, Amblyomma americanum (Linnaeus), larve dorsaal aanzicht. Foto door Chris Holderman.

Nimfen: Nimfen (Fig. 6) zijn 1,5 tot 2,5 mm lang en hebben acht poten (NCIPMI 1998). Nimfen kunnen tot zes maanden overleven zonder zich te voeden met een gastheer. Zodra een gastheer is gevonden, voeden ze zich gedurende 3 tot 8 dagen, laten de gastheer vallen en vervellen in het volwassen stadium binnen een periode van 5 tot 6 weken (Troughton en Levin 2007).

Figuur 6. Eenzame ster teek, Amblyomma americanum (Linnaeus), nimf. Foto door Chris Holderman.

Volwassenen: Volwassenen (Fig. 7 en 8) zijn 3 tot 4 mm lang en hebben acht poten. Volwassenen kunnen 8 maanden tot 2 jaar overleven zonder te eten als de temperatuur en vochtigheid gunstig zijn (Troughton en Levin 2007). De paring vindt plaats op de gastheer. Het mannetje moet eten om spermatoforen te produceren en het vrouwtje moet eten om eieren te produceren (Troughton en Levin 2007). Bloedmaaltijden vergroten de vrouwelijke grootte drastisch (Fig. 4 en 9). Tijdens het voeden stoot het vrouwtje feromonen uit die het mannetje stimuleren om zich los te maken, het vrouwtje te lokaliseren en met haar te paren (Sonenshine 2004). Mannetjes kunnen paren met meerdere vrouwtjes voordat ze sterven. Als het vrouwtje eenmaal paart, voedt ze zich een aantal dagen met bloed, bereikt ze een gezwollen toestand en verlaat dan de gastheer om een ​​locatie te vinden om haar eieren te leggen. Na het leggen van haar eieren sterft het vrouwtje (NCIPMI 1998).

Figuur 7. Niet-bloedgevoede volwassen vrouwelijke eenzame sterteek, Amblyomma americanum (Linnaeus). Foto door Lyle Buss.

Figuur 8. Volwassen mannelijke eenzame sterteek, Amblyomma americanum (Linnaeus). Foto door Lyle Buss.

Figuur 9. Met bloed gevoede, gezwollen vrouwelijke eenzame sterteek, Amblyomma americanum (Linnaeus). Foto door Lyle Buss.

Gastheren (Terug naar boven)

Hoewel teken mobiel zijn, zijn gastheren het belangrijkste middel voor de verspreiding van teken in alle actieve levensfasen (Barnard et al. 1988). De eenzame sterteek is erg agressief en niet-specifiek bij het zoeken naar gastheren (Goddard en Varela-Stokes 2009), hoewel er binnen elke levensfase enige specificiteit optreedt. De eenzame sterteek komt voor bij mensen, gedomesticeerde dieren (bijv. runderen, honden, paarden, geiten), op de grond levende vogels (bijv. kwartels en wilde kalkoenen), en kleine (bijv. eekhoorns, opossums, hazen) en grote (voornamelijk witstaartherten en coyotes) wilde zoogdieren (Cooley en Kohls 1944, Bishopp en Trembley 1945, Kollars et al. 2000). Larven worden voornamelijk verzameld bij vogels en zoogdieren, maar niet bij kleine knaagdieren, terwijl nimfen zich met al deze dieren voeden (Barnard et al. 1988, Kollars, et al. 2000). Volwassenen voeden zich meestal met grote of middelgrote zoogdieren, maar zijn te vinden op kleine knaagdieren en wilde kalkoenen. Met uitzondering van wilde kalkoenen voeden volwassen eenzame sterteken zich zelden met vogels (Barnard et al. 1988, Kollars et al. 2000, Mock et al. 2001).

Medisch en veterinair belang (Terug naar boven)

De eenzame sterteek is de meest voorkomende teek die naar verluidt mensen bijt in het zuidoosten en het zuiden van de VS (Masters et al. 2008). Van verschillende pathogenen is aangetoond dat ze de teek binnendringen via bloedvoeding, maar de meeste worden niet overgedragen omdat de teek geen competente vector is (Goddard en Varela-Stokes 2009). Een onbekende ziekteverwekker is betrokken bij het veroorzaken van Southern tick-associated rash disease (STARI) bij mensen, maar de etiologie, pathogeniteit en identificatie zijn in behandeling (CDC 2011a). Van verschillende pathogenen is bekend dat ze worden overgedragen door de eenzame sterteek en onder de juiste omstandigheden kunnen ze zich tot ziekte manifesteren. Deze omvatten ehrlichiose, rickettsiose, tularemie en protozoaire infecties. De veroorzakers van ehrlichiose, rickettsiose en anaplasmose zijn allemaal door teken overgedragen bacteriële infecties die gemakkelijk te behandelen zijn bij mensen, maar de veroorzaker kan moeilijk te bepalen zijn vanwege de overeenkomsten tussen de pathogenen.

Onlangs zijn in drie casestudies, waaronder één specifiek geïdentificeerd als gevolg van een beet door een eenzame sterteek, tekenbeten betrokken geweest bij het produceren of genereren van een immuunrespons die een voedselallergie voor roodvleeseiwitten veroorzaakte (Wolver et al. 2009). Zware plagen van lone star ticks zijn ook in verband gebracht met een verhoogde mortaliteit bij reekalfjes van witstaartherten in Oklahoma (Bolte et al. 1970).

Zuidelijke teken-geassocieerde huiduitslag - STARI
STARI, ook bekend als de ziekte van Masters, is een medische aandoening met een momenteel onbekende etiologie, waarvan sommige wetenschappers vermoeden dat de ziekteverwekker wordt overgedragen door de eenzame sterteek (CDC 2011a, Masters et al. 2008). Van STARI werd eerst gedacht dat het de ziekte van Lyme was, veroorzaakt door Borrelia burgdorferi infecties, maar deze hypothese is verworpen vanwege het onvermogen van de eenzame sterteek om de Borrelia burgdorferi spirocheet, evenals de bacteriën die in de teek worden verteerd (Mukolwe et al. 1992).

Een spirocheet werd geïsoleerd uit een STARI-patiënt en genoemd Borrelia lonestari de volgende twee dozijn STARI-patiënten waren echter niet geïnfecteerd met Borrelia lonestari (CDC 2011a). De symptomen manifesteren zich meestal binnen zeven dagen na een tekenbeet van een eenzame ster, met een uitslag die zich drie centimeter of meer van de beetlocatie uitbreidt (CDC 2011a). STARI-patiënten vertonen gewoonlijk vermoeidheid, koorts, hoofdpijn en gewrichts- en spierpijn, maar de symptomen zijn verdwenen na antibioticabehandelingen (CDC 2011a). STARI wordt meestal gediagnosticeerd in het zuiden van de VS, maar is in één geval zelfs zo ver noordelijk als de staat New York gerapporteerd (Feder et al. 2011). De oorzaak van STARI is momenteel niet bekend (CDC 2011a).

Ehrlichiose
Ehrlichiose is een ziekte die wordt veroorzaakt door een groep obligate intracellulaire pathogene bacteriën, wat betekent dat ze zich in de cellen van het gastheerdier bevinden. Zowel mensen als andere dieren kunnen worden aangetast. Ehrlichia chaffeensis is de oorzaak van menselijke monocytaire ehrlichiose (HME), waarvan de eenzame sterteek de primaire vector is voor de mens (CDC 2011b). Witstaartherten worden beschouwd als een belangrijke reservoirgastheer voor Ehrlichia chaffeensis, terwijl konijnen en eekhoorns een rol kunnen spelen bij het in stand houden van de ziekteverwekker in de VS (Allan et al. 2010a). diagnose van Ehrlichiose buiten het bereik van eenzame sterteken wordt vaak toegeschreven aan een verkeerde diagnose van anaplasmose, een ziekte die wordt veroorzaakt door een andere ziekteverwekker (CDC 2011b). Het aantal bevestigde gevallen van ehrlichiose bij de mens is jaarlijks toegenomen van 142 in 2001 tot 885 in 2012 (CDC 2012b).

De eenzame sterteek zendt uit Ehrlichia ewingii, maar de prevalentie van deze ziekteverwekker is veel lager, met slechts 10 gevallen bij de mens gemeld in 2010 (CDC 2012b). Ehrlichia ewingii iwordt waarschijnlijk in de natuur in stand gehouden door eenzame sterteken die zich voeden met herkauwers, eekhoorns en hazen (Allan et al. 2010a).

een soort van Ehrlichia, nog niet geïdentificeerd, en een mogelijke nieuwe zoönose (dier-menselijke ziekte), produceert Panola mountain Ehrlichia (PME). Deze ziekteverwekker, geïsoleerd in de buurt van Atlanta, GA, vertoont genetische gelijkenis met Cowdria ruminatium, de veroorzaker van de verwoestende ziekte heartwater bij herkauwers zoals runderen (Loftis et al. 2006).

Van honden is aangetoond dat ze vatbaar zijn voor infecties van beide Ehrlichia chaffeensis en Ehrlichia ewingii. Honden zijn echter ook vatbaar voor Ehrlichia canis een verwante microbe, die meestal wordt overgedragen door Rhipicephalus sanguineus (Latrielle), de bruine hondenteek (Beall et al. 2012).

Rickettsiose
Rickettsiose is een ziekte die wordt veroorzaakt door infectie van een van de verschillende bacteriën in het geslacht Rickettsia. Deze bacteriën zijn obligate intracellulaire pathogenen zoals beschreven bij ehrlichiose. EEN Rickettsia soort, vergelijkbaar met Rickettsia rickettsii, die Rocky Mountain Spotted Fever (RMSF) bij mensen veroorzaakt, is door Goddard en Norment (1986) geïsoleerd uit eenzame sterteken in een laboratoriumomgeving. Rickettsia rickettsii is niet gevonden in lone star ticks. Rickettsia parkeri is bevestigd in laboratoriumtransmissiestudies om te worden gevectoriseerd door lone star ticks (Goddard 2003) en is geïsoleerd uit een klein aantal in het veld verzamelde lone star ticks (Cohen et al. 2009).

traditioneel, Rickettsia parkeri werd beschouwd als niet-pathogeen (niet-ziekteverwekkend) bij mensen, maar Raoult en Olson (1999) waren van mening dat alle rickettsia-organismen moeten worden beschouwd als potentiële menselijke pathogenen. Vanwege beperkingen bij de diagnose van de specifieke microbe-soort, maakt de CDC geen onderscheid tussen individuele bacteriële pathogene soorten. Voor 2012 werden 3.776 gevallen toegeschreven aan "waarschijnlijke" en 179 aan "bevestigde" gevallen van menselijke infecties van gevlekte koorts en rickettsiose in de VS (CDC 2013).

Tularemie:
Tularemie is een ziekte veroorzaakt door een bacterie (Francisella tularensis) die veel zoogdieren treft, waaronder mensen, en voornamelijk wordt verspreid door geïnfecteerde geleedpotigen, waaronder teken, of door contact met geïnfecteerde zoogdieren, meestal konijnen en hazen (Hopla 1960). Onlangs varieerde de incidentie van tularemie tussen 93 en 166 gevallen (2007-2011), maar deze zijn niet gescheiden door infectietype of route. De meeste infecties worden echter in verband gebracht met jagers die besmette konijnen hanteren (CDC 2012b).

Theileria cervi:
Theileria cervi is een door teken overgedragen protozoaire parasiet die witstaartherten infecteert en rode bloedcellen aanvalt. Deze ziekteverwekker is in verband gebracht met hertensterfte wanneer het aantal teken en parasieten aanzienlijk is (Samuel en Trainer 1970). De rol van Theileria cervi in hertensterfte is echter enigszins onduidelijk, aangezien sommige onderzoekers reekalfsterfte hebben gemeld in hertenpopulaties die besmet zijn met eenzame sterteken zonder de aanwezigheid van Theileria cervi (Haar et al. 1992). De incidentie van Theileria cervi nam toe in witstaarthertenpopulaties van juni tot september, wat overeenkwam met de activiteit van eenzame sterteken in het onderzochte gebied (Waldrup et al. 1992).

Beheer (Terug naar boven)

Veel managementpraktijken zijn geëvalueerd voor de vermindering van tekenaantallen in een lokaal gebied. Typische praktijken zijn acaricide (insecticiden voor teken) toepassingen, vegetatief beheer (gecontroleerde verbranding of mechanische verwijdering van struikgewas en andere planten) en gastheeruitsluiting. Veel hebben betrekking op het sterk veranderen van de biotische en abiotische factoren die bijdragen aan de toename van de tekenpopulatie.

Gecontroleerde verbranding gedurende een vier jaar durend onderzoek in een bosrijk recreatiegebied resulteerde in een significante vermindering van eenzame stertekenpopulaties (Davidson et al. 1994). Omdat de levenscyclus van teken 2 tot 3 jaar is, kan het voorkomen dat tekenvermindering na een dergelijk beheersprotocol enige tijd niet zichtbaar is.

Behandeling van herten met een "4-poster" voerstation heeft het aantal teken in de loop van de tijd verminderd (Solberg et al. 2003). Het '4-poster' voederstation trekt herten met mais aan. Tijdens het eten van de maïs komen hun oren, hoofd en nek in contact met met acaricide behandelde verfrollers. Gedurende een driejarige studie hebben teken (in dit geval Ixodes scapularis) werden verminderd op herten (volwassen tekengastheren) en muizen (larvale en nimfen tekengastheren) (Solberg et al. 2003). Omdat eenzame sterteken ook herten als gastheer gebruiken, kan een dergelijke aanpak werken waar deze teken worden gevonden. Een onderzoek in Tennessee evalueerde dit voerstationsysteem echter, hoewel de tekenpopulaties werden verminderd, waren de kosten van een dergelijk station hoog (ongeveer $ 20 per apparaat per week) en was de impact beperkt in bereik (één station per 20 hectare,

In een onderzoek waarin individuele acties en combinaties van acaricidetoepassing, vegetatieve beheersing en gastheeruitsluiting (witstaarthert) werden onderzocht, werd gemeld dat een geïntegreerd plaagbestrijdingssysteem dat alle drie de benaderingen gebruikt, het meest effectief is. Deze aanpak was echter afhankelijk van de beschikbare middelen (apparatuur, voorraden en personeelskosten) om de managementpraktijken te implementeren (Bloemer et al. 1990). Het veranderen van het gedrag van de gastheer (witstaarthert) door het verwijderen van een invasieve struik bleek de habitatvoorkeur van herten te veranderen en dus de prevalentie van teken in de habitat (Allan et al. 2010b).

Het gebruik van een afweermiddel of pesticide, correct aangebracht op kleding en uitrusting volgens specifieke instructies op het productetiket, wordt beschouwd als de beste preventie van tekenbeten, zoals aanbevolen door de CDC (2012a). Het dragen van lichtgekleurde kleding, het inspecteren van kleding, uitrusting en huisdieren, het uitvoeren van een volledige tekencontrole en douchen nadat u buiten bent geweest, zijn allemaal aanbevolen stappen om tekenbeten te voorkomen. Voor bescherming van katten en honden tegen tekenbeten verwijzen wij u naar onderstaande EDIS-publicaties en overleg met uw dierenarts.

Geselecteerde referenties (Terug naar boven)

  • Adams DR, Anderson BE, Ammirati CT, Helm KF. 2003. Identificatie en ziekten van gewone Amerikaanse teken. The Internet Journal of Dermatology 2:1. DOI: 10.5580/1189.
  • Allan BF, Goessling LS, Storch GA, Thach RE. 2010a. Bloedmaaltijdanalyse om reservoirgastheren te identificeren voor: Amblyomma americanum teken. Opkomende infectieziekten 16: 433-440.
  • Allan BF, Dutra HP, Goessling LS, Barnett K, Chase JM, Marquis RJ, Pang G, Storch GA, Thach RE, Orrock JL. 2010b. Invasieve uitroeiing van kamperfoelie vermindert het risico op door teken overgedragen ziekten door de gastheerdynamiek te veranderen. PNAS 107: 18523-18527.
  • Barnard DR, Mount GA, Koch HG, Haile DG, Garris GI. 1988. Beheer van de eenzame sterteek in recreatiegebieden. U.S. Department of Agriculture Handbook 682. 33pp. Landbouw Onderzoeksdienst.
  • Beall MJ, Alleman AR, Breitschwerdt EB, Cohn LA, Couto CG, Dryden MW, Guptill LC, Lazbik C, Kania SA, Lathan P, Little SE, Roy A, Sayler KA, Stillman BA, Welles EG, Wolfson W, Yabsley MJ . 2012. Seroprevalentie van Ehrlichia canis, Ehrlichia chaffeensis en Ehrlichia ewingii bij honden in Noord-Amerika. Parasieten en vectoren 5:29. DOI: 10.1186/1756-3305-5-29.
  • Bishopp FC, Trembley HL. 1945. Verspreiding en gastheren van bepaalde Noord-Amerikaanse teken. Journal of Parasitology 31: 1-54.
  • Bloemer SR, Mount GA, Morris TA, Zimmerman RH, Barnard DR, Snoddy EL. 1990. Beheer van eenzame sterteken (Acari: Ixodidae) in recreatiegebieden met acaricidetoepassingen, vegetatief beheer en uitsluiting van witstaartherten. Tijdschrift voor medische entomologie 27: 543-550.
  • Bolte JR, Hair, JA, Fletcher J. 1970. Sterfte van witstaartherten na weefselvernietiging veroorzaakt door eenzame sterteken. The Journal of Wildlife Management 34: 546-552.
  • CDC. (2011a). Centrum voor ziektecontrole en Preventie. Zuidelijke teken-geassocieerde huiduitslag. (14 april 2020)
  • CDC. (2011b). Centrum voor ziektecontrole en Preventie. Ehrlichiose. (14 april 2020)
  • CDC. (2012a). Centrum voor ziektecontrole en Preventie. Teken vermijden. (14 april 2020)
  • CDC. 2012b. Centrum voor ziektecontrole en Preventie. Morbidity and Mortality Weekly Report, Samenvatting van aangifteplichtige ziekten - Verenigde Staten, 2010. 59: 1-116.
  • CDC. 2013. Centra voor ziektebestrijding en -preventie. Meldingsplichtige ziekten en sterftetabellen, morbiditeit en mortaliteit Weekly Report (MMWR). 61: ND-719-ND-732.
  • Childs JE, Paddock-cd. 2003. Het overwicht van Amblyommaamericanum als een vector van pathogenen die mensen in de Verenigde Staten beïnvloeden. Jaaroverzicht van entomologie 48: 307-337.
  • Cohen SB, Yabsley MJ, Garrison LE, Freye JD, Dunlap BG, Dunn JR, Mead DG, Jones TF, Moncayo AC. 2009. Rickettsia parkeri in Amblyomma americanum teken, Tennessee en Georgia, VS. Opkomende infectieziekten 15: 1471-1473.
  • Cooley RA, Kohls GM. 1944. Het geslacht Amblyomma (Ixodidae) in de Verenigde Staten. Journal of Parasitology 30: 77-111.
  • Davidson WR, Siefken DA, Creekmore LH. 1994. Invloed van jaarlijkse en tweejaarlijkse voorgeschreven verbranding in maart op de overvloed aan Amblyomma americanum (Acari: Ixodidae) in centraal Georgië. Journal of Medical Entomology 31: 72-81.
  • Drees BM, Jackman J. (1999). Een veldgids voor gewone Texas-insecten. Eenzame ster teek. (14 april 2020)
  • Feder HM, Hoss DM, Zemel L, Telford III SR, Dias F, Wormser GP. 2011. Southern teken-geassocieerde huiduitslag (STARI) in het noorden: STARI na een tekenbeet in Long Island, New York. Klinische infectieziekten 53:e142-e146. DOI: 10.1093/cid/cir553.
  • Goddard J, Norment BR. 1986. Gevlekte koortsgroep Rickettsiae in de eenzame sterteek, EENmblyomma americanum (Acari: Ixodidae). Journal of Medical Entomology 23: 465-472.
  • Goddard J. 2003. Experimentele infectie van eenzame sterteken, Amblyomma americanum (L.), met Rickettsia parkeri en blootstelling van cavia's aan het middel. Journal of Medical Entomology 40: 686-689.
  • Goddard J, Varela-Stokes AS. 2009. Role of the lone star tick, Amblyomma americanum (L.), in human and animal diseases. Veterinary Parasitology 160: 1-12.
  • Hair JA, Hoch AL, Buckner RG, Barker RW. 1992. Fawn hematology and survival following tick infestation and theileriasis. Journal of Agricultural Entomology 9: 301-319.
  • Harmon JR. 2010. Management of ticks and tick-borne disease in a Tennessee retirement community. Thesis, University of Tennessee, Knoxville, TN.
  • Hopla CE. 1960. The transmission of tularemia organisms by ticks in the southern states. Southern Medical Journal 53: 1-6.
  • ITIS (2013). Integrated Taxonomic Information System. Amblyomma americanum (Linnaeus, 1758). (14 April 2020)
  • Koch HG. 1986. Development of the lone star tick, Amblyomma americanum (Acari: Ixodidae), from immatures of different engorgement weights. Journal of the Kansas Entomological Society 59: 309-313.
  • Kollars TM. 1993. Ticks (Acari: Ixodidae) infesting medium-sized wild mammals in southwestern Tennessee. Journal of Medical Entomology 30: 896-900.
  • Kollars Jr, TM, Oliver Jr, JH, Durden LA, Kollars PG. 2000. Host associations and seasonal activity of Amblyomma americanum (Acari: Ixodidae) in Missouri. The Journal of Parasitology 86: 1156-1159.
  • Loftis AD, Reeves WK, Spurlock JP, Mahan SM, Troughton DR, Dasch GA, Levin ML. 2006. Infection of a goat with a tick-transmitted Ehrlichia from Georgia, U.S.A., that is closely related to Ehrlichia ruminantium. Journal of Vector Ecology 31: 213-223.
  • Masters EJ, Grigery CN, Masters RW. 2008. STARI or Masters Disease: Lone star tick-vectored Lyme-like illness. Infectious Disease Clinics of North America 22: 361-376.
  • Mock DE, Applegate RD, Fox LB. 2001. Preliminary survey of ticks (Acari: Ixodidae) parasitizing wild turkeys (Aves: Phasianidae) in Eastern Kansas. Journal of Medical Entomology 38: 118-121.
  • Mukolwe SK, Kocan AA, Barker RW, Kocan KM, Murphy GL. 1992. Attempted transmission of Borrelia burgdorferi (Spirochaetales: Spirochaetaceae) (JDI strain) by Ixodes scapularis (Acari: Ixodidae), Dermacentor variabilis, en Amblyomma americanum. Journal of Medical Entomology 29: 673-677.
  • NCIPMI. (1998). Insect and related pests of man and animals. North Carolina Integrated Pest Management Information. (14 April 2020)
  • Patrick CD, Hair JA. 1979. Oviposition behavior and larval longevity of the lone star tick, Amblyomma americanum (Acarina: Ixodidae), in different habitats. Annals of the Entomological Society of America 72: 308-312.
  • Raoult D, Olson JG. 1999. Emerging rickettsioses, pp. 17-35 In: Scheld WM, Craig WA, and Hughes JM [eds.], Emerging infections, Vol. 3. ASM Press, Washington, DC.
  • Samuel WM, Trainer DO. 1970. EENmblyomma (Acarina: Ixodidae) on white-tailed deer, Odocoileus virginianus (Zimmermann), from south Texas with implications for theileriasis. Journal of Medical Entomology 7: 567-574.
  • Semtner PJ, Hair JA. 1973. The ecology and behavior of the lone star tick (Acarina: Ixodidae). Journal of Medical Entomology 10: 618-628.
  • Solburg VB, Miller JA, Hadfield T, Burge R, Schech JM, Pound JM. 2003. Control of Ixodes scapularis (Acari: Ixodidae) with topical self-application of permethrin by white-tailed deer inhabiting NASA, Beltsville, Maryland. Journal of Vector Ecology 28: 117-134.
  • Sonenshine DE. 2004. Pheromones and other semiochemicals of ticks and their use in tick control. Parasitology 129: S405-S425.
  • Troughton DR, Levin, ML. 2007. Life cycles of seven ixodid tick species (Acari: Ixodidae) under standardized laboratory conditions. Journal of Medical Entomology 44: 732-740.
  • Waldrup KA, Moritz J, Baggett D, Magyar S, Wagner GG. 1992. Monthly incidence of Theilria cervi and seroconversion to Babesia odocoilei in white-tailed deer (Odocoileus virginanus) in Texas. Journal of Wildlife Diseases 28: 457-459.
  • Wolver SE, Sun DR, Commins SP, Schwartz LB. 2012. A peculiar cause of anaphylaxis: no more steak? The journey to discovery of a newly recognized allergy to galactose-alpha-1,3-galactose found in mammalian meat. Journal of General Internal Medicine 28: 322-325.

Authors: Christopher J. Holderman and Phillip E. Kaufman, Entomology and Nematology Department, University of Florida
Photographs: Lyle Buss and Christopher J. Holderman, Entomology and Nematology Department, University of Florida
Map: Image provided by the Centers for Disease Control and Prevention.
Webdesign: Don Wasik, Jane Medley
Publication Number: EENY-580
Publication Date: November 2013. Reviewed: April 2020.

An Equal Opportunity Institution
Featured Creatures Editor and Coordinator: Dr. Elena Rhodes, University of Florida


Don't focus on genetic diversity to save endangered species

Once found throughout the semi-arid range country in South Australia, New South Wales and south-west Queensland, the yellow-footed rock wallaby is now endangered in Queensland and NSW and vulnerable in SA. Credit: Philip Barrington from Pixabay

Scientists at the University of Adelaide have challenged the common assumption that genetic diversity of a species is a key indicator of extinction risk.

Published in the journal PNAS, the scientists demonstrate that there is no simple relationship between genetic diversity and species survival. But, Dr. João Teixeira and Dr. Christian Huber from the University of Adelaide's School of Biological Sciences conclude, the focus shouldn't be on genetic diversity anyway, it should be on habitat protection.

"Nature is being destroyed by humans at a rate never seen before," says computational biologist Dr. Huber. "We burn forests, over-fish our seas and destroy wild areas and it's estimated that about one million species are threatened with extinction, some within decades.

"Although researchers agree that this rapid decline of species numbers has to be stopped, how that's best tackled is still open to debate.

"Conservation geneticists consider genetic diversity as an important way to assess if a species is threatened by extinction. The view is that as long as individuals are genetically different from each other (having high genetic diversity), there will always be individuals with the right genetic makeup to survive under adverse conditions. On the other hand, if a species shows little genetic diversity, it's believed that the species is fragile and likely to become extinct."

Dr. Teixeira and Dr. Huber have compiled a wide range of evidence from laboratory experiments, field studies, and evolutionary theory which suggests a need for re-evaluation on the measurement and interpretation of genetic diversity for conservation.

"In this paper, we've shown that this simple relationship between genetic diversity and survival is often wrong," says population geneticist Dr. Teixeira. "Most of the genetic diversity within a genome is 'neutral," meaning that it neither improves nor diminishes an individual's ability to survive or produce offspring. On the other hand, the genetic diversity that does affect survival is found in very specific regions of the genome and is not at all correlated with genome-wide genetic diversity.

"Researchers need to investigate for each species individually which genetic mutations allow the species to thrive and which mutations lead to diseases that can threaten the species. There is certainly no simple 'one-size-fits-all' measure of extinction risk."

The authors finally warn that, although genetics can play an important role in certain cases, fixating on genetic diversity shifts much-needed focus away from the much bigger problem: habitat destruction.

"Since the year 2000, wildlife habitat about eight times the area of the UK has been lost," says Dr. Huber. "Without habitat, there is no wildlife. And without wildlife and the ecosystem services that humans rely on, we are ultimately risking our own security and survival here on Earth."


Ontvang een melding wanneer we nieuws, cursussen of evenementen hebben die voor u interessant zijn.

Door uw e-mailadres in te voeren, stemt u in met het ontvangen van berichten van Penn State Extension. Bekijk ons ​​privacybeleid.

Dank u voor uw inzending!

Plant Diversity to Extend the Grazing Season

Lidwoord

The Penn State Agronomy Guide

Guides and Publications

No-till Residue Management

Videos

Pennsylvania's Nutrient Management Act (Act 38): Who Is Affected?

Use of Biosolids in Crop Production

Lidwoord

How do species adapt to their surroundings?

Several fish species can change sex as needed. Other species adapt to their surroundings by living long lives, or by living shorter lives and having lots of offspring. The ability of animals and plants to change can sometimes manifest in apparently extreme ways.

The cuckoo wrass is a fish species that lives in groups with one male and several females. If the male dies, one of the females develops into a new male. This can clearly have obvious advantages under certain conditions.

"Normally, we think that the ability to change grows as more changes occur in the life of an average individual. But our research shows that this can work in reverse, as well. The greater the ability of an average individual to change, the longer the individual will live," says Irja Ida Ratikainen, an associate professor at the Norwegian University of Science and Technology (NTNU)'s Department of Biology.

Animals and plants that are good at adapting to the environment tend to have a longer lifespan—when longevity is advantageous. These individuals are better at coping with changes. A new article in Nature Communications shows what factors influence the ability of organisms to adapt to changing environments by modifying which genes dominate. The researchers looked specifically at organisms that change not only once, but that can switch repeatedly.

Ratikainen wrote the article with Hanna Kokko from the University of Zürich (UZH).

Switching back and forth

Organisms carry genes that result in certain characteristics when the genes are expressed. The possibilities for an organism to change thus reside in the genes. Animals and plants already have the necessary genes, but can turn them on and off as their surroundings change. Different varieties of gene combinations can yield different possibilities, called genotypes. One genotype can code for several different variants of a characteristic, but not all of these properties are observable. They aren't "expressed," as the experts say.

Phenotypes are traits that are observable. "Phenotypic plasticity" is the ability to develop different phenotypes in response to the environment. Fish that change sex are an example of this ability. Some species take it a step further and can switch repeatedly. This switching back and forth between different phenotypes is called "reversible phenotypic plasticity."

"Our study mainly looks at reversible versus non-reversible plasticity, and how often an individual should invest in reversible plasticity," Ratikainen says.

Back and forth when conditions vary

Species can adapt to the environment by having some genes that dominate others. This can manifest in varied ways. Many plants adapt their leaves to the amount of sun. In the sun, the leaves become smaller and thicker, whereas in the shade, they grow larger and thinner.

Small sedentary birds that don't migrate for the winter—such as tits and Siberian jays—need to carry energy reserves on their body. But how much fat they need to carry depends on several factors, such as temperature and the danger of being caught by birds of prey and other predators.

"Physiological features can also be reversibly plastic," says Ratikainen. "This is often called acclimatization. Many animals can adjust their metabolic rate up and down as temperatures change.

Reproduce fast or live long?

Ratikainen is working to understand how animals and plants adapt when the environment changes. "This is important for learning how animals and plants tackle changes in the environment," says Ratikainen.

Understanding phenotypic plasticity is highly relevant in a world that is changing rapidly and in big ways. In de Nature Communications article, Ratikainen and Kokko did not investigate specific species. Instead, they did calculations using theoretical models.

A long life doesn't always turn out to be an advantage. The most important task for individuals is to pass on their genes to the next generation by producing viable and competitive offspring. This relies on selection pressure—that is, determining the strategy that yields the greatest return for an animal's share of genes in future generations. "In cases where there's no benefit to changing the phenotype over a long period, the environment tends to select for a high reproductive rate and shorter life instead," Ratikainen says.

For species living under such conditions, it is therefore advantageous for individuals to reproduce rapidly and not live as long.


Bekijk de video: Amylase (Januari- 2022).