Färre myrarter, färre stackar och mindre spring på trädstammarna i jakt på mat. Så ser det ut i skogar där importerad contorta-tall planterats. Myrorna föredrar de svenska tallarna, visar en studie.

På 1970-talet introducerades den kanadensiska contorta-tallen på bred front i Sverige för att öka virkesproduktionen. Trots att det i dag finns mer än 600 000 hektar planterad tall i Sverige har forskare fortfarande liten kunskap om dess ekologiska effekter.

I ett storskaligt fältexperiment med 15 parade bestånd av contorta-tall och svensk tall har forskare nu undersökt contorta-planteringars påverkan på stackmyror.

– Vår studie visar att stackmyrorna trivs sämre i planteringar av den kanadensiska contorta-tallen än i planteringar av svensk tall, säger Therese Löfroth, forskare vid Sveriges lantbruksuniversitet, SLU.

En stor mängd myror artbestämdes

I studien har fler än 40 000 myror fångats in med fallfällor, som grävs ner i marken. De insamlade myrorna har artbestämts och forskarna har sedan jämfört arter och antal i de olika skogsbestånden.

I samtliga bestånd har också myrstackar inventerats. Forskarna har även gjort observationer av myrornas jakt på mat upp och ned längs trädstammar.

– Vi såg att det fanns färre myrstackar i contorta-skog än i vanlig tallskog. Det var också mindre spring av myror på contorta-trädens stammar än på vår inhemska tall vilket tyder på att myrorna inte hittar lika mycket bladlöss att “mjölka” i contorta-träden, säger Therese Löfroth.

När bladlössen uppe i trädkronorna suger i sig växtsaft producerar de samtidigt sockerrik avföring, honungsdagg, som myrorna suger i sig direkt från lössen.

Hästmyror och rödmyror trivs inte heller

Andra myrarter som hästmyror och rödmyror verkar inte heller trivas i de främmande tallarna. Det förvånade forskarna.

– Eftersom stackmyror är aggressiva och försvarar sina revir mot alla andra myror tänkte vi att om stackmyror inte trivs i contorta-skog kanske andra myrarter kan trivas när de slipper aggressiva stackmyror. Detta visade sig vara fel och vi såg att alla slags myror trivdes bättre i vanlig tallskog, säger Therese Löfroth.

Skogsmyror, hästmyror och rödmyror gillar inte contorta-tallar.

Forskare har lyckats odla elektroder i hjärnan hos zebrafiskar. Det har gjorts med hjälp av kroppens egna molekyler och en speciell gel. Metoden kan på sikt bidra till att bota nervsjukdomar hos människor.

Gränserna mellan biologi och teknologi suddas ut allt mer. Nu har forskare vid universiteten i Linköping, Lund och Göteborg lyckats odla elektroder i levande vävnad med kroppens egna molekyler som utlösare.

– I flera decennier har vi försökt skapa elektronik som härmar biologin. Nu låter vi i stället biologin skapa elektroniken för oss, säger Magnus Berggren som är professor vid Linköpings universitet.

Att koppla elektronik till biologisk vävnad är viktigt för att förstå komplexa biologiska funktioner, bekämpa sjukdomar i hjärnan och utveckla framtida gränssnitt mellan människa och maskin.

Men konventionell bioelektronik, med principer från halvledarindustrin, har en fast och statisk utformning som nästintill är omöjlig att förena med levande, biologiska signalsystem. För att överbrygga den här skillnaden har forskare utvecklat en metod för att skapa mjuka elektroniska ledande material i levande vävnad.

Zebrafiskar fick elektroder i vävnaden

Genom att injicera en gelatinliknande gel med enzymer som ”monteringsmolekyler” lyckades forskarna odla elektroder i vävnaden hos zebrafiskar och blodiglar.

– Kontakten med kroppens egna ämnen förändrar strukturen i gelen och gör den elektriskt ledande, vilket den inte är innan den injiceras. Beroende på vilken vävnad det handlar om kan vi också justera sammansättningen av gelen så att den elektriska processen kommer i gång, säger forskaren Xenofon Strakosas vid Lunds universitet.

Kroppens molekyler räcker

För att aktivera bildandet av elektroder räcker det med de kroppsegna molekylerna. Det behövs inte någon genetisk modifiering eller externa signaler – som ljus eller elektrisk energi – som varit nödvändigt i tidigare experiment. De svenska forskarna är först i världen att lyckas med detta.

När kroppsegna molekyler tillsätts till gelen blir den blå. Det indikerar att den är elektriskt ledande. Bild: Thor Balkhed

Inopererade föremål behövs inte

Studien banar väg för ett viktigt skifte inom bioelektronik. Där det tidigare krävts inopererade fysiska föremål för att starta elektroniska processer i kroppen, kommer det i framtiden räcka med en trögflytande gel som sprutas in.

I studien visar forskarna även att metoden kan användas för att rikta ledande polymerer till specifika biologiska substrukturer och därigenom skapa ett lämpligt material för nervstimulering. På längre sikt kan tillverkning av helt integrerade elektroniska kretsar i levande organismer vara möjligt.

Immunförsvaret en utmaning

I experimenten lyckades forskarna utveckla elektroder i hjärnan, hjärtat och i stjärtfenan hos zebrafiskar samt runt nervvävnaden i medicinska blodiglar. Djuren tog ingen skada av den injicerade gelen och påverkades i övrigt inte av att elektroderna utvecklades.

En av många utmaningar i försöken var att ta hänsyn till djurens immunförsvar.

– Genom att vi gjorde smarta förändringar i kemin kunde vi få fram elektroder som accepterades av hjärnvävnad och immunförsvaret. Zebrafisken är en utmärkt modell för att studera organiska elektroder i hjärnor, säger forskaren Roger Olsson vid Lunds universitet.

Mer forskning behövs

Han tog initiativ till studien efter att han läst om den elektroniska ros som forskare vid Linköpings universitet utvecklade 2015.

En svårighet i forskningen är skillnaden i cellstruktur mellan djur och växter. Medan växter har hårda cellväggar, som det går att odla elektroder på, är cellerna i djur mer som en lös massa. Det var därför en utmaning att skapa en gel med tillräcklig struktur och rätt mängd ämnen för att utveckla elektroder i en sådan omgivning. Det tog flera år för forskarna att lösa problemet.

– Våra resultatet öppnar helt nya sätt att tänka kring biologi och elektronik. Det återstår en rad problem som vi inte har löst, men studien är en bra startpunkt för framtida forskning, säger Hanne Biesmans, doktorand vid Linköpings universitet.

Studie:

Metabolite-induced in vivo fabrication of substrate-free organic bioelectronics, Science.

Kontakt:

Magnus Berggren, professor vid Linköpings universitet, magnus.berggren@liu.se

Roger Olsson, professor vid Lunds universitet, roger.olsson@med.lu.se

Inlägget Elektroder kan odlas i levande vävnad dök först upp på forskning.se.

Läs mer

Överlevnaden för barn med hjärtsjukdom har ökat stort. Men två studier visar nu att de löper större risk att drabbas av hjärtsvikt och andra hjärtkomplikationer senare i livet.

Forskare vid Sahlgrenska akademin har i flera studier undersökt hur det går under vuxenlivet för personer som har fötts med ett hjärtfel.

En tidigare studie från forskargruppen visar att sedan 1980-talet har överlevnaden för barn med medfödd hjärtsjukdom i Sverige ökat från cirka 85 procent till 97 procent.

– Vi har blivit bättre på att ta hand om de här patienterna, samtidigt som fler överlever barnaåren på grund av de senaste decenniernas framsteg inom diagnostik och barnhjärtkirurgi, säger Zacharias Mandalenakis, överläkare vid Sahlgrenska universitetssjukhuset och docent vid Sahlgrenska akademin.

Ökad risk för hjärt-kärlsjukdomar

Vuxna patienter med medfödda hjärtfel är alltså en växande grupp med ökat behov av sjukvård under sin fortsatta levnad.

Två nya studier från forskargruppen visar att risken för förvärvad hjärt- och kärlsjukdom är 10 till 100 gånger högre för patienter med medfött hjärtfel jämfört med befolkningen i övrigt.

– Vi kan se att risken är högre när det gäller en rad olika komplikationer. När det gäller risken för hjärtsvikt är den nio gånger högre hos vuxna med medfödda hjärtfel jämfört med jämnåriga utan medfött hjärtfel. Det kan närmast ses som en epidemi i patientgruppen, säger Zacharias Mandalenakis.

Studiens resultat visar behovet av uppföljningar och förebyggande insatser.

– Resultatet visar hur viktigt det är att så tidigt som möjligt skaffa sig en god uppfattning om eventuella långsiktiga risker för den som har fötts med ett komplext hjärtfel, för att öka möjligheterna till förebyggande behandlingar och insatser. Vi följer patienter som är födda med den här typen av hjärtfel hela livet och vi tror att kontinuiteten också är viktig.

Behov av högspecialiserad vård

Att fler barn med medfödda hjärtfel överlever innebär samtidigt att dessa patienter behöver fortsatt högspecialiserad vård.

– Vi brukar säga att de här patienterna inte är botade, utan har ett stort behov av livslång uppföljning och behandling för sina hjärtbesvär och ofta upprepade hjärtoperationer eller interventioner. För sjukvården innebär det en stor utmaning. Inte minst eftersom det idag saknas kunskap och beprövad erfarenhet av till exempel hjärtsviktsbehandling för personer med medfött hjärtfel.

Vetenskapliga studier:

Risk of Heart Failure in Congenital Heart Disease: A Nationwide Register-based Cohort Study, Circulation.

Adults With Congenital Heart Disease: Trends in Event-Free Survival Past Middle Age, Circulation.

Inlägget Medfödda hjärtfel ökar risken för komplikationer i vuxen ålder dök först upp på forskning.se.

Läs mer

Ett förändrat klimat kräver nya energieffektiva sätt att kyla byggnader och fordon. Nu kan forskare visa hur kyla från rymden skulle kunna användas för att reglera temperaturer. Tekniken bygger på passiv utstrålande kylning som kan styras elektriskt.

För att kyla byggnader används idag främst traditionell luftkonditionering som kräver både stora mängder energi och använder miljöfarliga kylmedier.

–