lørdag den 21. august 2010

Sötvattenssköldpaddan i Danmark - biologi rapport

Syfte

Det har siktats europeiska sötvattenssköldpaddor (Emys orbicularis) i Danmark, former Salten Å (vi tittar på två här) och Igelsø. Frågan är, kommer varifrån detta? Vi var lastad med två teorier, men en tredjedel finns:

1. En naturlig lärarens tro på att översvämma sköldpadda har överlevt i centrala Jylland, och är inte utrotad 2000 år sedan, som vi trott. De var efter hans vittnesmål inför en liten population av den ursprungliga danska (North European) underarter. Denna överlevnad var åstadkommas utan äkta beskrivs observationer.

2. Att det är inköpt PET är antingen lägga ut ett par kopior, eller att de systematiskt har distribuerats från släktet skulle då dessa från Balkan, Serbien och Ukraina, eftersom det är dessa du kan köpa i djuraffärer.

3. En tredje teori, som vi inte får direkt ut är det att det är en ny underart eller ras de utsatta grupperna i de år som borde ha lagt djur ut (som inte kan vara mer än 100 år, om alls) bör ha evolution till en sub-ras. Detta skulle endast ske om den enskilde muterade, detta är troligt, men sannolikheten uppges vara så liten att denna teori lätt kan avskedas.

Man kan säga mycket om den första teorin, om jag måste göra en kommentar, skulle jag genast kalla det pop-biologi, denna teori locka mycket media intresse, men inte direkt av de stora i sig. Sedan dess har naturen som vi ställs inför kommer inte med några konkreta bevis, utan bara en massa indicier och postulat. Däremot kan man säga att det varit allmänt accepterat, t.ex. kan för nämnas att i en annars mycket informativ online lexikon som Wikipedia, läser vi: "Europeiska damm sköldpadda (Emys orbicularis) återupptäcktes i Danmark, Midtjylland i 1997. " Här måste man säga att de visar att det inte bara är ett fåtal som utsätts exemplar, men en verklig population.

Vårt syfte med detta arbete är att bestämma var dessa sköldpaddor observerats verkligen från. Vi har DNA från Salten Å, Polen, Ukraina, Grekland och Serbien. Om deras DNA matcher med de som kommer från Balkan, måste vi dra slutsatsen att de är utsatta, medan de är annorlunda, kan man säga att de är bevarade kopior av 2000 år gamla Midtjyske underarter.



Teori

Det finns vissa teoretiska ämnen som måste vara här, så jag valde att dela upp det i dessa fyra underteman:

· Europeiska damm sköldpadda:

Den europeiska damm sköldpadda, orbicularis är Emys en sköldpadda som finns i södra och centrala Europa, västra Asien och norra Afrika, men eftersom detta har en sådan utbredd områden beskriver ofta EU som en undeart namngiven Emys orbicularis orbicularis att skilja mellan den och annan också utbredd underart Emys orbicularis orientalis.

Den lever i långsamt rinnande vatten, och övervintra i upp till sju månader. Det är ägg, som många andra reptiler och att de ska kunna kläckas, den varmaste sommaren månadens medeltemperatur överstiger 18 ° C .

· Elektrofores och enzymer begränsning:

En elektrofores är en typ av rening av DNA-bitar. Men innan vi kan gå vidare med elektrofores, bör du har klippt sitt DNA i bitar. För den här användaren mån restriktionsenzymer som är speciellt avsedd för att såga efter en speciell kod. De enzymer vi använde heter ECO R1 och R1 PST, och dessa klippor, respektive av G Eftf. av AATTC och CTGCA Eftf. på G, detta ser ut så här:


När du har klippt DNA i mindre bitar tillägga, en tung markör buffert så att senare i försöket kan se hur mycket DNA-bar är horisontell.

Gelen, som kallas sikten är gjord av agaros, avjoniserat vatten och gel buffert. Agarose är som namnet antyder ett socker (kolhydrater), extraherade från japanska röda alger. Volymen av agarosen avgör hur nära filtret är, du har små sekvenser av DNA vill ha en tät filter, och du lägger därför mycket agaros. När vi tillverkade den upplöstes vi 0,5 gram agaros i 50 ml TAE buffert (se nedan) och värm i mikrovågsugn så att de två ämnena smälte samman. Häll därefter fortfarande flytande gel i badkaret där den stelnar.

När man har ägnat sitt DNA i gelen uppsättningar mån flödet i varje ände av badet. I ena änden är anod (positiva elektroden) och den andra är katoden (negativa elektroden). Det har vänt den gelen så att utgången tilldelades mix i att vända sig bort från anoden. Detta beror på att DNA-molekyler är negativt laddade, så de kommer att gå över till anoden. Resa genom gelen äger rum vid olika hastigheter beroende på molekyl storlek. De större molekylerna långsammare de rör sig genom gelen. Anledningen till att vi har lagt markørbufferen är att det alltid kommer att gå fortare än vissa av de DNA-molekyler, så när markören har kommit ner till den andra änden av Mon strömmen.
· PCR, färg markör och TAE buffert:

En kritisk problem i denna studie är den mängd av DNA för att göra en ordentlig elektrofores, vilket ger en realistisk bild, du måste ha mycket DNA-material. Om du inte kan du använda en molekylärbiologisk reproduktion metod som kallas för PCR, Polymerase Chain Reaction (PCR), som uppfanns redan 1983 av Kary Mullis, som 10 år senare fick Nobels kemi priset för just denna upptäckt. Som namnet antyder är det ett artificiellt producerade replikationsmetode. Det är relativt enkelt, har jag försökt att illustrera det i figuren nedan:


· Steg 1: DNA hälls i en behållare tillsammans med polymeras och fria nukleotider.

· Steg 2: Hela ämne upphettas till strax över 65 ° C (Vid BIO RAD maskin är närmare 90 ° C ) Vid denna temperatur bryts vätebindningar mellan nukleotiderna i DNA för. Och det är ingen risk för skada på nukleotider sedan de först smälter vid + 300 ° C

· Steg 3: Ämnet åter kylas till under 65 ° C Där den fria nukleotider har åtagit sig att platserna i DNA, och på detta sätt nu med två identiska DNA-strängar, kan denna sekvens ske igen och varje gång fördubblas antalet DNA-bitar.

Färgen markör jag nämnde i teorin avsnittet om elektrofores, som måste säga ange hur långt DNA-bitar nås i gelen, skulle de vill inte gå helt igenom. Detta innebär att bitar av markören är mindre än den minsta bitar av DNA. Men det även finns sådant i våra experiment, så markören har en hastighet på 500bp motsvarar en sekvens av 500 baspar. Höjdpunkterna i denna markör gör kommer att vara synlig för blotta ögat, så att så skrev då att stänga av.


TAE buffert (Tri-acetat-x) roll är att hålla DNA stabilt vid pH 7,6. Detta måste göras eftersom ett pH-värde på 7,6 gör att DNA är negativt laddade. Bilden till höger visar AMP adenosinmonofosfat, en nukleotid och en kan se de negativa slut med O -.


· Storlek markör:

I denna studie är det viktigt att jämföra storleken på utskärningar DNA, så att ha en referens med hjälp av en så kallad storlek markör, som i detta fall är en DNA-storlek markör. Det DNA som vi använde kom från ett virus och vi måste anta att det är ett virus som forskarna har fastställt hela sin arvsmassa, och därmed alla bas-sekvenser. Så när vi vet storleken på alla fragment, som mäter hur långt de har vandrat i gelen kan vi göra ett diagram i en Semi-koordinater. Detta visar hur många baspar upp den andra axeln och antal vandrade mm. i gelen ur den första axel. Resultaten framgår i avsnittet "Resultat".








Metod

se Motion Guide.

Felkällor

Under experimentet kom vi till hälla TAE buffert ner röret så småningom. Av denna anledning våra DNA-prover lite suddig. Men detta inte påverkade resultatet, som i slutändan var det bästa, jämfört med de andra grupperna. Ett fel är det, men kanske en gynnsam en i sitt slag.

Annan möjlig källa till fel, men inte dokumenterats, kan det vara att gelen är inte helt homogena men koncentrationen av sackaros kan bara en bråkdel högre i vissa områden av gelen, kan detta leda sedan till variationer i resandet.

Resultat



Jag har valt att använda tillverkarens (Bio-Rad) bild av gelen, eftersom detta ger den mest korrekta resultat.


1: Storlek markör

2: Salten 1

3: Salten 2

4: Polen

5: Ukraina

6: Grekland

7: Serbien








Här är resultaten från regressionen av vår virus-DNA:




Den blå linjen som sett exponentiell regression, och den funktion du får ut av det ritas med tunna streckade linjen.


Jag gjorde då en regel så att du kan beräkna antalet baspar från antalet migrerat mm. Jag har dock valt att utesluta den första punkten med 23.130 baspar, eftersom den skiljer sig från den i övrigt raka linjer i semi-koordinater, men med de övriga resultaten är regeln att se ut så här:
Om f (x) Antalet baspar, och x är antalet migreras mm. Från denna modell och den uppmätta avstånd från gelen kan du köra en tabell där de olika paren bandet bas för de olika sköldpaddor DNA:


Salten 1
Salten 2
Polen
Ukraina
Grekland
Serbien

3648
2820
2970
3821
3189
2969

2969
1112
1773
3078
2620
2070

740
862
1117
740
1061
1116


Diskussion

Om man tittar på tabellen över sköldpaddor och deras bas storlekar par, kan du relativt enkelt avgöra att sköldpaddan "Salten 1 " utsatta och att det lämnats av den ukrainska underarter. Den största skillnaden i baspar mellan de två, är på 173 baspar. Man måste säga att det är relativt lite när 173 baspar nästan ingenting är, och vi fann att det fanns en osäkerhet markör runt. 100-200 baspar. När vi tittar på Salten 2 ser det genast värre. Den har ingen omedelbar likheter med någon av de andra. Detta är en stark indikation på att de stammar från den ursprungliga nordeuropeiska underarten, trots att de räknas som utdöd 2000 år sedan. Men du måste berätta resultatet försvar att om bara den befolkning som är liten nog, kommer det ha varit mycket svåra att upptäcka i naturen. Turtle övervintrar som jag sa i sju månader, och det finns annat här växtlighet runt sjöar och vattendrag är delvis borta, så att man kunde lätt se den. Det bör också sägas att det är ett nattdjur, och hon kommer att känna till någorlunda hotad, glider det tyst och stilla i vattnet.

Ett annat faktum som du kan se från gelen, är att de alla är mycket nära besläktade, men vi visste detta i förväg, men det är tydligt framgår av tabellen i det att de alla har en DNA-sekvens ca 3000 baspar. Närmare bestämt är det genomsnittet av de banden på 3016, och den största avvikelsen från detta är Grekland med 173 baspar, och återigen detta inom den osäkerhet om markören.

Vi först fick höra om att "... om sommarens varmaste månaden genomsnittliga temperaturen ligger under 18 °, ägg göra sitt inte luckan" Detta faktum har jag granskat och betraktas från DMI: s hemsida en skildring av Midtjyllands klimat från 1961 till 1990:










Och som framgår av mörk linje som visar medeltemperaturen har gennemsnitstemperatu-ren i de varmaste månaderna (juli till ett genomsnitt på 15,4 ° C) var inte i närheten av krävs 18 ° C, så det ger ett dilemma. Antingen måste vi helt förkasta våra resultat, som annars starkt tyder på att de har sitt ursprung från den ursprungliga danska underart, eller kan välja att ignorera det faktum att i ett antal år till 29 år har det skett en temperatur på 18 ° C.

Om våra restriktionsenzym inte hade fungerat vår gel skulle ha gett oss en mycket dålig bild att arbeta med, eftersom tanke på att det skulle skäras någonstans i DNA, skulle det bli en mycket lång bas-sekvens som skulle gå mycket något i gelen, eftersom agarosemængden anpassat sig mycket små bitar. Därför skulle vi bara se en stor linje rakt ut i bäcken, och vi skulle inte kunna använda detta resultat till något.
Slutsats


Nu när jag har kommit fram till att jag skulle ha ett definitivt svar. Detta är bara inte sant. Jag har två motstridiga argument: Om du väljer bara att titta på gelen, jag tycker att träsk havssköldpadda Salten 1 är en utsatt "fattiga", eftersom sammansättningen av DNA-sekvenser påminner träffa en hel del om den från Ukraina, som också finns att köpa på danska djur återförsäljare. Och Salten 2 är en efterlevande underart, som har bott i semi-gömmer sig i 2000 år.

Om du väljer dock att även titta på grafen från DMI, ser vi här det motsägelsefulla argument. Det har under perioden 1961-1990 fanns ingen i juli med en medeltemperatur av de nödvändiga 18 °. Detta visar att det inte är en överlevare och barnafödande befolkningen, eftersom det helt enkelt inte skulle ha en månad som är varm nog att kläcka sina ägg.

Jag vill dock säga att om denna rättegång att lyckas måste vi kasta argumentet med de nödvändiga 18 °, eftersom detta helt förstör annars fina resultat, att det finns en efterlevande vild träsk sköldpadda i Danmark. Eller ska vi slå på den och hitta en lösning på detta problem. Och en möjlig teoretisk lösning på problemet kan vara att sköldpaddan har utsatts för ett selektivt tryck som skulle straffa den förmågan att lägga ägg som kan kläckas vid lägre temperaturer, så att det helt enkelt har skett en utveckling i förhållande till sötvattenssköldpaddan i södra Europa. Detta skulle ge mycket sunt förnuft.