Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
To wielkie zatoki przynosowe przyniosły zagładę niedźwiedziom jaskiniowym?
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Nauki przyrodnicze
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Eksperci z CSIRO (Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation) agendy naukowej rządu Australii, stworzyli algorytm sztucznej inteligencji, który lepiej niż ludzcy specjaliści rozpoznaje płeć na podstawie wyglądu czaszki. Przyda się ono wszędzie tam, gdzie potrzebna jest dokładna szybka identyfikacja płci, na przykład podczas śledztw kryminalnych czy prac prowadzonych w związku z katastrofami naturalnymi.
Nowe narzędzie, stworzone przy pomocy naukowców z University of Western Australia, potrafi określić płeć na podstawie samej tylko czaszki z 97-procentową dokładnością. To znacznie lepszy wynik, niż 82-procentowa dokładność uzyskiwana przez ekspertów medycyny sądowej posługujących się tradycyjnymi metodami.
Algorytm sztucznej inteligencji sprawdzono na próbce 200 skanów z tomografu komputerowego, a uzyskane wyniki porównano z wynikami ludzi. "Nasze narzędzie określa płeć około 5-krotnie szybciej niż ludzie. To oznacza, że rodziny czekające na informacje o bliskich szybciej mogą otrzymać informacje. Narzędzie to może być dużą pomocą podczas badań antropologicznych, bardziej precyzyjnie określając płeć i pozwalając uniknąć błędów robionych przez ludzi", mówi doktor Hollie Min, jedna z autorek algorytmu.
Twórcy nowego narzędzia mają zamiar nadal je trenować, uwzględniając różne ludzkie populacje, co powinno nie tylko poprawić efektywność algorytmu, ale i spowodować, że będzie bardziej uniwersalny.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Szpik kostny jest najważniejszym narządem krwiotwórczym w naszym organizmie. Jednak z wiekiem jego zdolność do produkcji zdrowych komórek krwi znacząco spada, co prowadzi do stanów zapalnych i chorób. Naukowcy z Instytutu Biomedycyny Molekularnej im. Maxa Plancka w Münster wykazali właśnie, że szpik w kościach czaszki jest wyjątkowy i z wiekiem... zwiększa produkcję krwi. A wyspecjalizowane naczynia krwionośne w szpiku kostnym czaszki wciąż rosną, napędzając produkcję krwinek.
W szpiku powstają komórki macierzyste hemopoezy (HSC), z których powstają komórki krwi i układu odpornościowego. Z wiekiem produkcja HSC zostaje zaburzona, powstaje coraz więcej komórek układu odpornościowego, spada ich jakość. W większości organów dochodzi do zmniejszenia sieci naczyń krwionośnych i pogorszenia ich funkcjonowania. Ważnymi oznakami starzenia się szpiku kostnego są też akumulacja tłuszczu, utrata masy kostnej, stany zapalne, pojawia się coraz więcej komórek mieloidalnych kosztem limfocytów.
Większość kości zawiera szpik, ale kości długie, takie jak kości ramion czy nóg oraz kości płaskie, jak kości czaszki, powstają w odmiennym procesie niż reszta kości. Naukowcy od dawna wykorzystują czaszki myszy – są one cienkie i niemal przezroczyste – do obserwowania aktywności komórek HSC. Zakładają przy tym, że mikrośrodowisko szpiku kostnego we wszystkich kościach jest takie same.
Naukowcy z Instytutu Maxa Plancka postanowili rzucić wyzwanie temu przekonaniu. Zadali sobie pytanie, czy jest ono prawdziwe i odkryli, że szpik kostny w czaszce ma wyjątkowe właściwości, zwiększa produkcję komórek krwiotwórczych w czasie dorosłego życia i jest wyjątkowo odporny na oznaki starzenia się. Odkrycia dokonano za pomocą specjalnej techniki wizualizacji, która pozwoliła obserwować całą sieć naczyń krwionośnych i wszystkie komórki szpiku kostnego w sklepieniu czaszki. Za pomocą metody immunufluorescencji in vivo naukowcy mogli porównywać zmiany w szpiku kostnym sklepienia czaszki, jakie zachodziły podczas starzenia się zwierzęcia.
Główny autor badań, Bong-Ihn Koh mówi, że jego zespół zauważył coś niespodziewanego gdy porównał czaszkę młodej dorosłej myszy z czaszką starej myszy w wieku 95 tygodni. W sklepieniu czaszki młodej dorosłej myszy jest niewiele szpiku i nie spodziewałem się, by jego ilość znacząco się zmieniła. Jednak gdy przyjrzałem się po raz pierwszy czaszkom starych myszy, ze zdumieniem zauważyłem, że kości sklepienia są całkowicie wypełnione szpikiem i pełne naczyń krwionośnych.
Kolejne badania wykazały, że to ciągły wzrost sieci naczyń krwionośnych napędza zwiększanie się ilości szpiku przez całe życie. Zwiększanie się ilości szpiku kostnego w miarę starzenia się, było czymś zaskakującym, ale jeszcze bardziej zaskakujący był wzrost sieci naczyń krwionośnych, mówi uczony. To jednak nie wszystko. Okazało się bowiem, że komórki HSC powstające w kościach czaszki były wysoce odporne na starzenie się i były zaskakująco zdrowe. Oznaki starzenia się, jaki obserwowaliśmy w szpiku kości udowej myszy – jak akumulacja tłuszczu, stan zapalny, zwiększone wytwarzanie komórek odpornościowych – były niemal nieobecne w szpiku kości czaszki tej samej myszy, dodaje Koh.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Mało brakowało, a człowiek by wyginął, informują naukowcy z Chin, Włoch i USA. Wykorzystując nową metodę o nazwie FitCoal (fast infinitesimal time coalescent process) oraz genom 3154 współcześnie żyjących osób, badacze byli w stanie dokładnie określić wydarzenia demograficzne z przeszłości. Z ich badań wynika, że pomiędzy 900 a 800 tysięcy lat temu los ludzkości wisiał na włosku. Może to wyjaśniać, dlaczego ani w Afryce, ani w Eurazji nie zachowały się żadne skamieniałości z tego okresu. Wyniki ich badań opublikowano właśnie na łamach Science.
Analizy genetyczne wykazały, że we wczesnej epoce kamienia, około 900 tysięcy lat temu populacja Homo spadła z około 100 000 do około 1000. W okresie pomiędzy 930 000 a 813 000 lat temu los ludzkości był uzależniony od zaledwie 1280 dorosłych rozmnażających się przedstawicieli naszego gatunku. Zatem przez 117 000 lat ludzkość doświadczała potężnego kryzysu populacyjnego. W tym czasie żył ostatni wspólny przodek H. sapiens, neandertalczyka i denisowianina.
Brak skamieniałości w Afryce i Eurazji można wyjaśnić tym kryzysem z wczesnej epoki kamienia, mówi jeden z autorów badań, Giorgio Manzi, antropolog z Uniwersytetu Rzymskiego La Sapienza. Przyczyny spadku liczebności populacji miały prawdopodobnie związek z klimatem. Zlodowacenia prowadziły do zmian temperatur, poważnych susz i utraty gatunków, które mogły być źródłem pożywienia dla człowieka. Pomiędzy wczesnym a środkowym plejstocenem doszło do utraty 65,85% różnorodności genetycznej u naszego przodka. Wydaje się jednak, że wydarzenie to prowadziło do epizodu specjacji, podczas którego dwa chromosomy uległy fuzji i utworzyły dzisiejszy chromosom 2 H. sapiens. To drugi największy chromosom u człowieka, składający się z 243 milionów par zasad.
Nasza nowatorska praca otwiera pole do dalszych badań nad ewolucją człowieka. Każe bowiem zadać sobie pytanie o miejsca, w których przetrwali ci ludzie, w jaki sposób poradzili sobie z katastrofalnymi zmianami klimatu i czy selekcja naturalna zachodząca w czasie tak dramatycznego spadku liczebności populacji przyspieszyła ewolucję ludzkiego mózgu, mówi Yi-Hsuan Pan, genetyk ewolucyjny ze Wschodniochińskiego Uniwersytetu Pedagogicznego.
Do szybkiego wzrostu liczebności populacji naszych przodków doszło, gdy opanowali oni ogień, a klimat zmienił się na bardziej przyjazny.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
W czasie ostatniej epoki lodowej, przed około 20 000 lat, orki musiały opuścić swoje habitaty i znaleźć wody wolne od lodu. Badacze z Uniwersytetu Południowej Danii wykazali, że niektóre z nich znalazły takie miejsce w pobliżu Japonii i od tamtego czasu kolejne pokolenia ich potomków tam właśnie żyją. Na północnym Pacyfiku, w pobliżu wybrzeży Japonii i Rosji, żyje kilkanaście grup orek. Nie mają one ze sobą kontaktu, nie polują na te same zwierzęta, nie porozumiewają się tym samym dialektem, nie krzyżują się ze sobą. Jak to możliwe, skoro żyją tak blisko siebie i należą do tego samego gatunku?
Olga Filatova bada, w jaki sposób orki skolonizowały północny Pacyfik. Wraz z kolegami z Centrum Badań Biologii Morza w Kerteminde opisała złożone interakcje i kulturę orek oraz ich historię na północnym Pacyfiku od czasu ostatniego zlodowacenia. Naukowcy wykazali, że orki żyjące w pobliżu cieśniny Nemuro w północnej Japonii, są potomkami orek, które osiedliły się tam 20 000 lat temu, w czasie ostatniego zlodowacenia.
Orki to bardzo konserwatywne i przywiązane do tradycji zwierzęta. Nie zmieniają swoich zwyczajów dopóki nie mają bardzo dobrego powodu, by to zrobić. Widzimy to na przykładzie tej populacji, mówi Filatova. To drugi zidentyfikowany przez Filatovą habitat orek pochodzący z czasów epoki lodowej. Pierwszy znajduje się w pobliżu Aleutów. Tamtejsze zwierzęta równie są bardzo konserwatywne i przywiązane do wyboru swoich przodków, którzy osiedlili się tam, szukając wód wolnych od lodu. Gdy lód zaczął się wycofywać, orki i inne walenie mogły przenieść się na nowe tereny. Niektóre tego nie zrobiły. Zostały, gdzie były, a ich potomkowie żyją tam do dzisiaj, stwierdza uczona.
Orki z cieśniny Namuro charakteryzuje niezwykle wysokie zróżnicowanie genetyczne. To typowe dla miejsc, w których orki schroniły się w okresie zlodowacenia. Repertuar wydawanych przez nie dźwięków jest znacząco różny od dialektów, jakimi posługują się orki żyjące na północ od Kamczatki. Orki z Kamczatki to prawdopodobnie potomkowie stad, które migrowały na zachód z regionu Aleutów, dlatego są tak różne, mówi Filatova.
Wokalizacje orek są niezwykle zróżnicowane. Żadne dwa stada nie wydają takich samych dźwięków. Dlatego też odgłosy tych zwierząt służą to ich identyfikacji w ramach rodzin i stad. Orki nie są genetycznie zaprogramowane do wydawania konkretnych dźwięków, jak np. kot. Kot, który wychowa się z innymi zwierzętami i nigdy nie słyszał kota, będzie miauczał. Orki muszą nauczyć się komunikacji od innych orek. Każda grupa ma swój dialekt, którego nie używają inne grupy.
Gdy więc połączymy analizy odgłosów wydawanych przez orki z badaniami genetycznymi, możemy stworzyć dobry obraz pokazujący, jak poszczególne grupy są ze sobą powiązane. Dotychczas odkryliśmy dwa regiony, w których orki znalazły schronienie w czasie epoki lodowej. To może rzucać światło na sposób ich radzenia sobie ze zmianami klimatu. Prawdopodobnie w miarę ustępowania lodu z bieguna, orki będą migrowały na północ, ale będzie to migracja obejmująca niewielkie rodziny czy stada. Raczej nie będzie odbywała się wielkimi falami.
Badania Filatovej pokazują, jak bardzo różne mogą być zwierzęta w obrębie jednego gatunku. Wielu specjalistów uważa, że orki należy podzielić na różne podgatunki. Zgadzam się z tym. Co najmniej na podgatunki, gdyż są tak różne, że nie ma sensu mówić o jednym gatunku przy ich umieszczaniu na łańcuchu pokarmowym czy wydawaniu zgód odnośnie połowów, stwierdza uczona. Jako, że oficjalnie wszystkie orki uznawane są za jeden gatunek, naukowcy – by je od siebie odróżnić – mówią o ekotypach. Obecnie na północnym Pacyfiku zdefiniowano trzy ekotypy, a na półkuli południowej 4 lub 5. Filatova uważa, że istnienie nawet 20 ekotypów orek. Zwierzęta te znajdują się na szczycie łańcucha pokarmowego, ich zachowanie ma wpływ na cały ekosystem. Dlatego powinniśmy dobrze poznać te zwierzęta.
Niektóre orki jedzą ryby, inne żywią się wyłącznie śledziami, inne tylko makrelami, a jeszcze inne wybierają niektóre gatunki łososia. Są też i takie orki, które jedzą wyłącznie morskie ssaki, jak foki, delfiny czy morświnowate. Jeszcze inne żywią się wszystkimi wymienionymi zwierzętami po trochu. Są też stada, które żyją na odległych otwartych wodach i o których niewiele wiemy.
Informacja na temat diety orek jest niezwykle ważna. Gdy na przykład na wodach jakieś kraju żyje stado, które żywi się konkretnymi rybami, powinniśmy wiedzieć co to za ryby, ile ich żyje w wodach i uwzględniać orki przy wydawaniu zezwoleń na połowy ryb. Jako, że jedna orka potrzebuje od 50 do 100 kilogramów ryb dziennie, ilość ryb poławianych przez ludzi jest niezmiernie ważna. Musimy zostawić w morzu wystarczająco dużo pokarmu dla żyjących w nim zwierząt.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Mózg chroniony jest przez czaszkę, opony mózgowo-rdzeniowe i barierę krew-mózg. Dlatego leczenie chorób go dotykających – jak udary czy choroba Alzheimera – nie jest łatwe. Jakiś czas temu naukowcy odkryli szlaki umożliwiające przemieszczanie się komórek układ odpornościowego ze szpiku kości czaszki do mózgu. Niemieccy naukowcy zauważyli, że komórki te przedostają się poza oponę twardą. Zaczęli więc zastanawiać się, czy kości czaszki zawierają jakieś szczególne komórki i molekuły, wyspecjalizowane do interakcji z mózgiem. Okazało się, że tak.
Badania prowadził zespół profesora Alego Ertürka z Helmholtz Zentrum München we współpracy z naukowcami z Uniwersytetu Ludwika i Maksymiliana w Monachium oraz Uniwersytetu Technicznego w Monachium. Analizy RNA i białek zarówno w kościach mysich, jak i ludzkich, wykazały, że rzeczywiście kości czaszki są pod tym względem wyjątkowe. Zawierają unikatową populację neutrofili, odgrywających szczególną rolę w odpowiedzi immunologicznej. Odkrycie to ma olbrzymie znaczenie, gdyż wskazuje, że istnieje złożony system interakcji pomiędzy czaszką a mózgiem, mówi doktorant Ilgin Kolabas z Helmholtz München.
To otwiera przed nami olbrzymie możliwości diagnostyczne i terapeutyczne, potencjalnie może zrewolucjonizować naszą wiedzę o chorobach neurologicznych. Ten przełom może doprowadzić do opracowania bardziej efektywnych sposobów monitorowania takich schorzeń jak udar czy choroba Alzheimer i, potencjalnie, pomóc w zapobieżeniu im poprzez wczesne wykrycie ich objawów, dodaje profesor Ertürk.
Co więcej, badania techniką pozytonowej tomografii emisyjnej (PET) ujawniły, że sygnały z czaszki odpowiadają sygnałom z mózgu, a zmiany tych sygnałów odpowiadają postępom choroby Alzhaimera i udaru. To wskazuje na możliwość monitorowania stanu pacjenta za pomocą skanowania powierzchni jego głowy.
Członkowie zespołu badawczego przewidują, że w przyszłości ich odkrycie przełoży się na opracowanie metod łatwego monitorowania stanu zdrowia mózgu oraz postępów chorób neurologicznych za pomocą prostych przenośnych urządzeń. Nie można wykluczyć, że dzięki niemu opracowane zostaną efektywne metody ich leczenia.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.