Denne Fugl Kroppe er Halv Mand, Halv Kvinde. Så er dens hjerne.


Denne Fugl Kroppe er Halv Mand, Halv Kvinde. Så er dens hjerne.

Denne kardinal er plumed i fjer, der er skarlagen på den ene side og taupe på den anden. Det usædvanlige fjerkræsmønster er et fortegnende tegn på, at denne fugl er en gynandromorph eller halv mandlig, halv kvindelig.

Kredit: Shirley Caldwell

Mandlige kardinaler er røde. Kvindelige kardinaler er solbrune. Den ulige fugl, der har været roosting uden for John og Shirley Caldwells køkken i Erie, Pennsylvania, er en jævnt splittelse af begge.

Opdelt i midten som en vinget sort-hvid-cookie, er den sjældne kardinal plumed i fjer, der er skarlagen på højre side og taupe på venstre side. Da Shirley Caldwell fotograferede fuglen på en nylig vintermorgen, vidste hun, at det var usædvanligt smukt. Hun forstod ikke, at fuglens quirks gik ud over sin usædvanlige fjerdedel.

Ornitologer kalder fugle som denne "bilaterale gynandromorphs" – hvilket betyder at halvdelen af ​​fuglens krop er mandlig og den anden halvdel er kvindelig. [Image Gallery: Stunning Dual-Sex Animals]

"Denne bemærkelsesværdige fugl er en ægte mandlig / kvindelig chimera", Daniel Hooper, en postdoktor ved Cornell Lab of Ornithology, fortalte National Geographic.

Gynandromorphs, eller "halvsiders" findes i mange fugle-, krebsdyr- og sommerfuglearter. Ifølge Hooper er kardinale halvsidene særdeles nemme at få øje på, fordi han- og hunfugle af arten viser sådanne klart kontrastfarver.

Det involverer en cocktail af kromosomer, som virker lidt anderledes end de X- og Y-sex-kromosomer, som pattedyr bærer.

Ifølge Hooper bærer kvindelige fugle begge sexkromosomer – som hos fugle er mærket W og Z – mens mænd bærer to Zs. Gynandromorfi menes at forekomme, når kvindelige ægceller udvikles med to kerner – således at en kerne indeholder et enkelt Z-kromosom, og det andet indeholder en enkelt W.

Når dette æg befrugtes af sæd, der bærer to han Z-kromosomer, udvikler ægget med både ZZ (han) og ZW (kvindelige) kromosomer. Fuglen udvikler sig derefter med halvdelen af ​​sin krop, der indeholder mandlige ZZ-celler, mens den anden halvdel indeholder kvindelige ZW-celler.

Hvis denne kromosomale blanding opstår tidligt i dyrets udvikling, før mange af deres celler begynder at opdele, kan det resultere i den slags perfekte bilaterale splittelse, der ses i Caldwells kardinalvenner. Ifølge Kimberly Reece, en genetiker ved Virginia Institute of Marine Science, opstår bilateral symmetri "typisk, når organismen har mellem 8 og 64 celler", sagde Reece i 2005 efter opdagelsen af ​​en gynandromorph-krabbe i Chesapeake Bay.

Dette er sandsynligvis tilfældet for den halvsidige kardinal i Pennsylvania, sagde Hooper. For at vide sikkert skal en ornitolog imidlertid analysere fuglens blod.

Hvis det er tilfældet, ville den chimere fugles hjerne sandsynligvis også være "halv mand" og "halv kvinde", fortalte Hooper The New York Times. Som sådan er det usandsynligt, at fuglen ville være i stand til at synge – en færdighed, der kun er udviklet af lustige mandlige kardinaler.

Shirley Caldwell har bemærket en sådan skarlet-plumed mand, der forsøger at domstolen gynandromorph fuglen i hendes gård. Hvis der er en kemi mellem de to lovebirds, er det muligt, de kunne endda få afkom, sagde Hooper.

"De fleste gynandromorph individer er ufrugtbare, men denne kan faktisk være frugtbar, da venstre side er kvindelig, og kun venstre æggestok i fugle er funktionel," fortalte Hooper National Geographic.

Oprindeligt udgivet den Live Science.

Mød Hippocamp! Neptuns mindste måne har et navn (og en voldelig fortid)


En svag og frigid lille måne behøver ikke at gå videre med "Neptune XIV" længere.

Astronomer har givet navn – "Hippocamp" – til den nyligt opdagede måne af Neptunus, som også tidligere gik forbi S / 2004 N1. De har fundet ud af, hvor stor satellitten er, og drøftet nogle interessante detaljer om sin fortid, en ny undersøgelsesrapporter.

Et team ledet af Mark Showalter, SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence) Institute i Mountain View, Californien, annoncerede eksistensen af ​​S / 2004 N1 i 2013. Forskerne gjorde det efter at have analyseret fotos taget af NASAs Hubble Space Telescope mellem 2004 og 2009. [See Photos of Neptune, The Mysterious Blue Planet]

Dette er det tidligste billede af Neptune Moon Hippocamp, opnået af NASAs Hubble Space Telescope i 2004. Hippocamp vises i den røde boks, og en forstørrelsesversion er indsat øverst til højre.

Dette er det tidligste billede af Neptune Moon Hippocamp, opnået af NASAs Hubble Space Telescope i 2004. Hippocamp vises i den røde boks, og en forstørrelsesversion er indsat øverst til højre.

Kredit: Copyright Mark R. Showalter, SETI Institute

Dengang fastslog holdet, at S / 2004 N1 ligger omkring 65.400 mil (105.250 kilometer) fra sin overordnede planet og fuldfører en omgang hver 23. time eller deromkring. Til sammenligning kredser Jordens egen måne – på 2.160 mil bredt (3.475 km) en kæmpe sammenlignet med Neptun-satellitten – om vores planet på en gennemsnitlig afstand på ca. 239.000 km (384.600 km).

Og forskerne bragte S / 2004 N1 som den mindste af Neptunens 14 kendte måner, hvorved dens diameter ikke var større end 12 km (19 km).

Men tingene er ændret lidt siden da, da den nye undersøgelse – også ledet af Showalter – rapporter. Holdet har opdateret sin vurdering af månen efter at have indarbejdet nye Hubble observationer i 2016.

Men lad os tale om det nye navn først. "Hippocamp" er en hesthovedet, fiskestatt væsen i græsk mytologi. Monikeren, som er blevet godkendt af den internationale astronomiske union, er i overensstemmelse med navngivningskonventioner for Neptunesystemet, som kræver en tilknytning til den græsk-romerske mytologi og havet. (Neptun er selvfølgelig den romerske gud til havet, svarende til den græske Poseidon.)

Men Hippocampus er også slægtenavnet for virkelige seahorses. Og Showalter er en dykker der elsker disse smukke og bizarre små skabninger.

"Så officielt er det opkaldt efter dette mytologiske væsen," fortalte Showalter Space.com. "Men efter min mening er det opkaldt efter seahorses, fordi jeg tror, ​​de er seje."

Dette er billedet, hvor den lille Neptunemåne Hippocamp er synlig i den røde kasse; en udvidet version er indsat øverst til højre.

Dette er billedet, hvor den lille Neptunemåne Hippocamp er synlig i den røde kasse; en udvidet version er indsat øverst til højre.

Kredit: Copyright Mark R. Showalter, SETI Institute

I den nye Hippocamp-analyse, der blev offentliggjort i dag (20. februar) i tidsskriftet Nature, viste Showalter og hans team en smart teknik, de udtænkte et par år tilbage (hvilket tillod dem at opdage månen i første omgang). Forskerne "forvandlet" otte sekventielle 5-minutters Hubble-eksponeringer af Neptunesystemet, omarrangering af pixels, så de kunne "stable" billeder af Hippocamp oven på hinanden på trods af månens kredsløbsbevægelse.

I det væsentlige drejede forskerne de otte individuelle eksponeringer til en enkelt 40-minutters eksponering.

"Vi kom virkelig tæt på at savne det helt," sagde Showalter om Hippocamp. "Det er for svagt at se i en enkelt Hubble [exposure]." [The Moons of Neptune Unmasked! (Infographic)]

De syv måner af Neptun er vist i et ensartet sæt af størrelser, sammen med planets blush lem til højre.

De syv måner af Neptun er vist i et ensartet sæt af størrelser, sammen med planets blush lem til højre.

Kredit: Copyright Mark R. Showalter, SETI Institute

Denne teknik er kraftig; anvende det bredt "kan resultere i påvisning af andre små måner omkring gigantiske planeter eller endog planeter, der kredser fjerntliggende stjerner", skrev astronomen Anne Verbiscer fra University of Virginia, som ikke var en del af Showalters team, i en ledsagende "News and Views "stykke i samme nummer af Nature.

Den nye analyse beskriver en lidt større verden end tidligere antaget: Hippocamp er nu antaget at have en diameter på omkring 21 miles (34 km), forskerne rapporterer. Det drejer sig om samme størrelse som Ultima Thule, det mærkelige og fjerne objekt, som NASAs New Horizons rumfartøjer fløj af på nytårsdag.

Hippocamp cirkler i samme generelle kvarter som seks måner opdaget af NASAs Voyager 2 rumfartøjer under sondens flyby af Neptun i 1989. Hippocamp er kun 7.450 miles (12.000 km) interiør til den største og yderste af disse andre seks, 260-mile- bred (420 km) Proteus.

Proteus har ligesom jordens egen måne spiret langsomt væk fra sin overordnede planet for eoner – og det har også Hippocamp, selvom det er meget langsommere. For omkring 4 milliarder år siden var Proteus sandsynligvis lige ved siden af ​​Hippocamp og ville derfor have goblet den mindre måne op, sagde Showalter.

Dette diagram viser Neptuns indre måners positioner samt deres diametre (som varierer fra 20 til 260 miles på tværs).

Dette diagram viser Neptuns indre måners positioner samt deres diametre (som varierer fra 20 til 260 miles på tværs).

Kredit: J. Olmsted (STScI) / NASA / ESA

Så han og hans kolleger mistanke om, at Hippocamp er yngre end Proteus. Faktisk tror de, at den mindre måne engang var en del af sin større nabo: Hippocamp sandsynligvis blev sammenblandet fra stykker af Proteus, der blev blæst i rummet ved en lang tid siden komets indvirkning, skrev forskerne i det nye naturpapir.

Faktisk kan Hippocamp spore sin oprindelse til smashup, der skabte Proteus 'store Pharos-krater. Hippocamps samlede volumen er omkring 2 procent af det, der udstødes under Pharos påvirkning. Det er ikke svært at forestille sig, at denne lille mængde materiale samles for at danne en måne, sagde Showalter.

I 1980'erne og 90'erne begyndte astronomerne at fastslå, at de store planeters måner udlod en række kometkollisioner, hvilket fik mange af satellitterne til at bryde sammen. Hippocamps udlede oprindelse støtter denne opfattelse af det tidlige solsystem, sagde Showalter, som har spillet en nøglerolle i opdagelsen af ​​mange naturlige satellitter gennem årene, herunder Saturns "ravioli moon" Pan i begyndelsen af ​​1990'erne.

"Dette er det første rigtig gode eksempel på en måne, der blev skabt som et resultat af en indvirkning," sagde han.

Showalter og hans team benyttede også transformations-stablingsteknikken til at se Neptune Moon Naiad, som ikke var set siden dens opdagelse af Voyager 2 i 1989. Og forskerne satte nogle grænser for muligheden for at finde andre måner af isgiganten : Deres analyser tyder på, at der ikke er nogen måne større end 15 miles (24 km) interiør til Proteus, og ingen mindst 12,4 miles (20 km) bred over den samme satellit, bemærkede Verbiscer.

Mike Walls bog om søgningen efter fremmede liv, "Out There" (Grand Central Publishing, 2018; illustreret af Karl Tate er ude nu. Følg ham på Twitter @michaeldwall. Følg os på Twitter @Spacedotcom eller Facebook.

Kratom 'Forgiftninger' er øget 50-fold i de seneste år


Opkald til amerikanske giftcentre vedrørende urte-tilskuddet kratom er steget dramatisk de seneste år, finder en ny undersøgelse.

Ifølge undersøgelsen blev opkald til amerikanske giftcentre om kratom-eksponering steget mere end 50 gange fra kun 13 opkald i 2011 til 682 opkald i 2017. Generelt var der mere end 1.800 opkald relateret til kratom-eksponering i løbet af den syvårige undersøgelse periode.

Kratom eller Mitragyna speciosa, er en plante, der vokser i Thailand, Malaysia, Indonesien og Papua Ny Guinea, ifølge U.S. Food and Drug Administration (FDA). I de seneste år har den fået national opmærksomhed for sin voksende anvendelse som et urtetilskud, som folk rapporterer at tage til behandling af smerte, angst eller depression samt symptomer på opioidudtagning.

Men sundhedstjenestemænd har udtrykt bekymring over substansen – i fjor sagde FDA, at det betragtes som kratom for at være et opioidlægemiddel, fordi det interagerer med opioidreceptorer, og agenturet advarede offentligheden om ikke at bruge det. Faktisk er der ingen FDA-godkendte anvendelser til kratom, men fordi stoffet sælges som kosttilskud, er det ikke reguleret, hvordan receptpligtige lægemidler er til kvalitet, renhed og doseringsnøjagtighed, siger forfatterne for undersøgelsen. [5 Things to Know About Kratom].

I mere end halvdelen af ​​de tilfælde, der blev identificeret i undersøgelsen, oplevede personen, der blev udsat for kratom moderate eller alvorlige helbredseffekter, herunder anfald, åndedrætsbesvær, koma, nyresvigt og hjertestop. Elleve af patienterne døde, og de fleste af disse dødsfald forekom hos patienter, der brugte kratom med mindst et andet lægemiddel.

Resultaterne tyder på, at bare fordi kratom i øjeblikket er klassificeret som et plantestoffet af FDA, betyder det ikke, at det er sikkert, studere medforfatter Henry Spiller, direktør for Central Ohio Poison Center på Nationwide Children's Hospital i Columbus, Ohio, sagde i en erklæring. "Personer, der vælger at bruge kratom, skal være opmærksomme på den potentielle risiko," sagde spiller, herunder de mulige farer ved at bruge kratom sammen med andre lægemidler.

Undersøgelsen blev offentliggjort i dag (21. februar) i tidsskriftet Clinical Toxicology.

I undersøgelsen analyserede forskerne oplysninger fra National Poison Data System, som indeholder data om opkald til amerikanske giftkontrolcentre.

Selv om undersøgelsen omfattede data fra så langt tilbage som 2011, blev 65 procent af de 1.800 opkald, der blev medtaget i analysen, modtaget i de sidste to år af undersøgelsen i 2016 og 2017.

De fleste tilfælde (71 procent) var blandt mænd, og næsten alle patienter var over 20 år gamle.

Ca. en tredjedel af sagerne krævede adgang til en sundhedsfacilitet. De mest almindelige sundhedsvirkninger var agitation / irritabilitet, hurtig hjertefrekvens, kvalme, døsighed / sløvhed, opkastning, forvirring og forhøjet blodtryk. Tæt på 10 procent af patienterne oplevede livstruende eller invaliderende virkninger.

De, der tog et andet lægemiddel med kratom, var mere end dobbelt så sandsynligt, at de havde et alvorligt medicinsk udfald som dem, der selv tog kratom, fandt forskerne. Blandt de 11 personer, der døde, blev ni rapporteret at have taget et andet lægemiddel med kratom, herunder alkohol, diphenhydramin (en allergimedicin), benzodiazepiner (antiangstmedicin), fentanyl og kokain.

Ca. 2,5 procent af opkald var relateret til eksponering af kratom hos børn under 12 år, hvoraf de fleste var børn under 2 år. Syv af opkaldene rapporterede tilfælde hos nyfødte, hvoraf fem oplevede symptomer på tilbagetrækning på grund af eksponering i livmoderen. En nyfødt blev angiveligt udsat for amning.

"Som læger skal vi uddanne gravide kvinder om risikoen for kratom brug under graviditeten og samtidig amme," sagde spiller.

Forskerne opfordrede også FDA til at øge sin regulering af kratom. "Kratom-produkter skal som minimum være fri for potentielt skadelige forurenende stoffer, give en ensartet styrke af aktive ingredienser og have passende mærkning," forskerne skrev i deres papir. "Øget regulering af kratom-produkter ville medvirke til at garantere produktkvalitet og sikkerhed."

Oprindeligt udgivet den Live Science.

Store åbne skovle af uranmalm fundet i Grand Canyon? Helt fint, siger eksperter.


I næsten 20 år sad en trio af 5 gallon (19 liter) maling spande tæt på taxidermy udstilling i Grand Canyon National Parks museum samlinger bygning. Disse skovle viser sig ikke at holde maling – de blev faktisk fyldt op med uranmalm, en naturligt forekommende sten rig på uran, der afgiver potentielt farlig stråling.

Elston "Svensker" Stephenson, en sundheds- og wellness-manager på parkens sydlige rand, for nylig beskrev uranfinden og efterfølgende "cover-up" i en serie af e-mail-blasts til kongressen, hans medarbejdere med National Park Service og personalet i The Arizona Republiks avis. [Soviets Hid Nuclear Bunkers in Poland’s Forests (Photos)]

Stephenson advarede om, at tusinder af ansatte, turister og skolegrupper, der besøgte udstillingen mellem 2000 og 2018, sandsynligvis var "udsat" for farlige mængder stråling, især grupper af børn, der sad i 30 minutters præsentationer i uranområdet. Disse børn kan have været udsat for ca. 1.400 gange den sikre strålingsdosis tilladt af Nuclear Regulatory Commission, skrev Stephenson. Skræmmende ting, hvis det er sandt.

Flere eksperter fortalte imidlertid Live Science, at Stephensons vurdering kan være ubegrundet.

"Hvis tiden i nærheden af ​​malmen var kort, er der sandsynligvis ringe grund til bekymring," fortalte Bill Field, professor i erhvervsmæssig og miljømæssig sundhed ved University of Iowa, Live Science i en email.

Over tid kan uran bryde ned i radioaktive materialer som radium og frigive skadelig gas som radon. Undersøgelser af uranmineraler har vist, at langvarig eksponering for uranforfald kan øge chancerne for at få kræft. Men Field sagde: "Risikoen fra nogle få bukser af uranmalmen er helt anderledes end en karriere i uranmining."

Ifølge F. Ward Whicker, en radioekologi ekspert og professor emeritus ved Colorado State University udsender uranmalmen primært gamma partikler – den mindst farlige type stråling.

"Størrelsen af ​​strålingseksponering fra naturlige terrestriske kilder og galaktiske kosmiske stråler til mennesker, der bor overalt, er langt højere end de fleste indser," Whicker fortalte Live Science i en email. "Livet blomstrer i dette konstante strålingsmiljø, fordi DNA-reparationsmekanismer virker effektivt og hurtigt i celler – forudsat at intensiteten af ​​strålingseksponeringen er inden for visse niveauer."

Faren, hvis nogen, fra Grand Canyon malmspandene afhænger af en lang række faktorer, siger Whicker, herunder individets afstand fra malmen, længden af ​​deres eksponering, mængden af ​​malm i spande, mængden af ​​uran i den malm, og mængden af ​​afskærmning tilvejebragt af de stenige dele af malmen selv og beholderen.

I dette tilfælde kan plastmalingskoperne have tilvejebragt et kraftigt nok skjold mod malmens stråling. Modi Wetzler, en kemiprofessor ved Clemson University, som studerer atomaffald, fortalte Arizona-republikken, at mens gammastråler kan være farlige ved indånding, absorberes de let og gøres harmløse med blot et par inches luft eller endog en persons ydre lag af død hud.

Malmens relative harmløshed er afspejlet i en rapport fra Parks Service, som Stephenson refererede i sine e-mails.

Efter at en teenager med en Geiger-tæller opdaget malmbetjeningen i museet i marts 2018, lancerede Parks Service en kort undersøgelse for at teste strålingsniveauerne i og omkring bygningen. Ifølge deres rapport (som Stephenson citerede til The Arizona Republic) har direkte kontakt med malmen resulteret i strålingsniveauer på ca. dobbelt så mange årlige doser som tilladt af Nuclear Regulatory Commission – men aflæsninger taget kun 1,5 meter væk fra skovlen viste ingen stråling.

Uranmalmen er siden bortskaffet i en nærliggende uranmine. I mellemtiden undersøger Parks Service, US Occupational Safety and Health Administration og Arizona Bureau of Radiation Control nu museet og dets lokaler. Ifølge Emily Davis, Grand Canyon National Park Public Affairs Officer, er strålingsniveauer på stedet normale og sikre.

"En nylig undersøgelse af Grand Canyon National Parks museumssamlingsfacilitet har fundet strålingsniveauer på baggrundsniveauer – mængden der altid er til stede i miljøet – og under niveauer af hensyn til folkesundhed og sikkerhed," fortalte Davis NPR. "Der er ingen nuværende risiko for offentligheden eller parkmedarbejderne. Museets samlingsfacilitet er åben, og arbejdsrutinerne har fortsat som normalt."

Eventuelle langsigtede virkninger forårsaget af malmens 18-årige stint i museet forbliver identificeret. Selv om det kunne være ubetydeligt, øgede malmen sandsynligvis radonniveauerne i bygningen noget, sagde Field til Live Science.

"Anlægget skal have radon test udført," Field sagde. "På lang sigt vil den potentielle eksponering fra radon fra naturlige kilder i jorden og sten under anlægget sandsynligvis være den største strålingskilde til offentligheden og arbejderne."

Stephenson reagerede ikke straks på Live Science's anmodning om kommentarer.

Oprindeligt udgivet den Live Science.

En kvinde døde efter at have rapporteret at spise prisbelønnede svampe på fancy restaurant i Spanien


En kvinde er død, og mere end to dusin andre er syge efter at have spist på en restaurant i Michelin-stjerne i Spanien, ifølge nyhedsrapporter.

Årsagen til sygdommene undersøges stadig. Det bliver dog rapporteret, at kvinden spiste en skål indeholdende Morchella svampe eller sande moreler, som kan være giftige, hvis de ikke er ordentligt kogte, rapporterede telegrafen.

Den 46-årige kvinde udviklede symptomer på madforgiftning, herunder opkastning og diarré, efter at have spist på Riff-restauranten i Valencia, Spanien, og døde søndag (17. februar) ifølge The Guardian. Hendes mand og søn udviklede også symptomer og er stadig ved at komme sig.

Sundhedsmyndighederne har hidtil identificeret 29 personer, der udviklede madforgiftning efter at have spist i restauranten mellem 13 og 16 februar. De fleste tilfælde var relativt milde, med undtagelse af den ene død, rapporterede The Guardian.

Morchella svampe menes at indeholde toksinhydrazinen, som ødelægges ved madlavning, rapporterede den uafhængige. Lignende udseende svampe, kendt som falske moreler, kan være dødelige.

En inspektion af restauranten den 18. februar fandt ikke nogen åbenlyse grunde til fødevareforgiftningerne, men madprøver fra menuen bliver stadig testet, rapporterede The Guardian.

Restauranten er i øjeblikket lukket under undersøgelsen.

Oprindeligt udgivet den Live Science.

At fordoble vores DNA-byggesten kan føre til nye livsformer


Hvis du var at koge alt biologi ned til en simpelt ligning, ville det være, at DNA gør RNA, hvilket gør proteiner, hvilket gør hvad du kan se, lugte, røre og smag på (og mange ting du ikke kan ). Denne centrale biologiske dogma, bygget på strenger af Cs, Gs, As og Ts, har været gældende siden Francis Crick, James Watson og Rosalind Franklin opdagede DNA's dobbelte helix for 65 år siden. Nu ændrer det sig, da forskere udvider livskoden ud over de fire bogstaver, som naturen giver.

På torsdag afslørede forskere den seneste art i kunstig DNA-teknik: et otte bogstaver syntetisk system kaldet "hachimoji" DNA. Fra japansk Hachi for otte og Moji til brev består systemet af fire naturlige nukleotider og fire syntetiske dem, som alle passer perfekt ind i DNA's spiralformede struktur og opretholder sin naturlige form. Desuden stavede sekvenser med disse nye bogstaver par forudsigeligt og kan udvikle sig ligesom naturlige DNA. Forskningen fremgår af det nye nummer af Videnskab.

Tidligere havde forskere udvidet det genetiske alfabet til seks bogstaver, men den seneste tilføjelse fordobler mængden af ​​information, som det er muligt at kode i naturligt DNA, og teste grænserne for opbevaring af molekylær information. Det kunne have umiddelbare konsekvenser for den nascent DNA-datalagringsindustri og NASAs søgen efter livet andetsteds i solsystemet. Det repræsenterer også et stort skridt i retning af den fjerne vision om at skabe alternative livsformer – organismer, der bruger et genetisk sprog i modsætning til det, der anvendes af alle andre skabninger, der udviklede sig her på Jorden.

"Biologi er optimeret til at gøre, hvad det vil gøre, ikke hvad du vil gøre", siger Steven A. Benner, en syntetisk biolog ved Institut for Anvendt Molekylær Evolution i Gainesville, Florida, der ledede arbejdet. I årtier har han forsøgt at skabe kunstige darwinske systemer for at forstå, om de fire kemiske bogstaver, som naturen sluttede med, blev livets sprog ved simpel chance. Var det, som Crick famously posited, blot en "frossen ulykke"?

"Dette papir svarer for første gang definitivt til spørgsmålet", siger Floyd Romesberg, en syntetisk biolog ved Scripps Research Institute i La Jolla, Californien, som ikke var involveret i arbejdet, men som har skabt et eget kunstigt genetisk sprog . "I lang tid har vi haft hints om, at livet udviklede sig fra G, A, T, C, ikke fordi de var nøjagtigt de rigtige råvarer, men fordi de var simpelthen tilgængelige. Steve's fire bogstaver [S, P, Z, B] er i hvert fald i form af stabilitet på alle måder svarende til naturens fire bogstaver. "

Så nu bliver spørgsmålet, om en udvidelse af den sammenfaldende kode kan gøre DNA endnu bedre. At have flere bogstaver til at arbejde med teoretisk giver mulighed for helt nye molekyler, der ikke findes i naturen – hvoraf nogen kan være nyttige til fremstilling af nye materialer, diagnosticering af sygdomme eller udvikling af nye lægemidler. Et fire bogstav alfabet giver dig 64 mulige kodoner, som giver 20 aminosyrer, byggestenene af proteiner. Seks bogstaver tager dig op til 256 kodoner; otte gør det 4.096. Men det er for det meste meningsløst, medmindre nogen skaber det cellulære maskiner, der er i stand til at læse hachimoji og spytte syntetiske proteiner med nye funktioner.

På samme måde som kemikere i middelhalvdelen af ​​det 20. århundrede tog naturligt forekommende stoffer – sig penicillin fra en petriskål af "muggsaft" eller pacliataxel fra barken på Stillehavsbommestræet og tinkered med dem for at få dem til at fungere bedre i menneskelige kroppe, biokemister er ivrige efter at gøre det samme med proteiner. Med flere byggesten og nye teknikker til direkte udvikling, hvis opfindere vandt sidste års Nobelpris i kemi, kunne forskere give proteiner fordelagtige egenskaber, som de 20 aminosyrer i vores kroppe ikke stiller til rådighed. Du kan tænke på de 20 aminosyrer som muddersten. De er gode til at bygge to-etagers huse. Men siger du vil lave en skyskraber? Held og lykke.

Det er her biokemikere som Andrew Ellington kommer ind. Hans laboratorium ved University of Texas udviklede enzymer, der kan gøre hachimoji DNA til RNA, det første skridt i retning af at lave et protein. Han og Benner og deres kolleger brugte det til at lave en streng af syntetisk RNA, der ligner en sekvens, der findes i spinat, og som lyser grønt, når det er bundet til et lille molekyle, ligesom dets naturlige modstykke. Benner siger, at de også har lavet hachimoji RNA, der kan søge og binde til levertumorer og brystkræftceller i en petriskål. I det lange løb håber han, at hans hachimoji vil vise sig nyttig til at opdage kræftformer, vira eller endog miljømæssige toksiner.

Benner har flere breve venter i vingerne – en K og en X til at føje til hans S, P, Z og B, og han tilføjer, at han planlægger at prøve sin hachimoji i levende celler snart. At forhindring bør være overtagelig. Romesburg of Scripps siger, at han med succes har testet sit seks bogstaver alfabet i både humane og hamsterceller i arbejde understøttet af starten, han grundlagde, kaldet Synthorx. Den tidlige fase selskab, der hævede 131 millioner dollars i sin IPO i december, undersøger muligheden for at narre semisyntetiske celler til udviklende proteiner eller andre molekyler til bekæmpelse af kræft og andre sygdomme.

Den egentlige udfordring er imidlertid i de enorme mængder biologisk infrastruktur, der er nødvendige for at anvende nye genetiske sprog. "Jo mere unaturligt sproget bliver, jo mere er du nødt til at konstruere værktøjerne til at bruge det," ifølge Benner.

Derfor ser Ellington en mere øjeblikkelig brug for teknologien i det up-and-coming-felt af DNA-datalagring. Store tech firmaer og startups både vurderer, om nukleotider kan slå ud silicium, når det kommer til langvarig arkivering informationslagring. DNA er notorisk data-tæt, og ankomsten af ​​hachimoji fordoblede net sin informationsbærende kapacitet.

Ellington's lab er engineering et bibliotek af enzymer til at læse og skrive ikke bare naturlige DNA og hachimoji, men nogen af ​​de mange alfabeter han forudser i fremtiden. "Vi begynder at tænke på det som" kryptogenetik ", siger han. Tanken er at opbygge maskinerne, der er nødvendige for at læse og skrive proprietære DNA-sprog. Med kryptogenetik kunne IBM have sit eget privilegerede genetiske alfabet, som ingen andre kunne oversætte. Så kunne Kina. "Et udvidet alfabet giver dig mulighed for at gøre større, bedre, stærkere og hurtigere ting generelt."


Flere Great WIRED Stories

Hvad er neutrinoer?


Hvad er neutrinoer?

Neutrinos er subatomiske partikler, der lynlås gennem kosmos ved næsten lysets hastighed.

Kredit: Shutterstock

Neutrinos er uvæsentlige subatomære partikler skabt i en bred vifte af nukleare processer. Deres navn, som betyder "lille neutralt", refererer til, at de ikke har nogen elektrisk ladning. Af de fire grundlæggende kræfter i universet interagerer neutriner kun med to-tyngdekraften og den svage kraft, som er ansvarlig for atomernes radioaktive henfald. De har næsten ingen masse, de glider gennem kosmos ved næsten lysets hastighed.

Utallige neutrinos kom til eksistens fraktioner af et sekund efter big bang. Og nye neutrinoer skabes hele tiden: i nukleare hjerter af stjerner, i partikelacceleratorer og atomreaktorer på jorden under supernovaernes eksplosive sammenbrud, og når radioaktive elementer forfalder. Det betyder, at der i gennemsnit er 1 milliard gange mere neutrinos end protoner i universet, ifølge fysiker Karsten Heeger fra Yale University i New Haven, Connecticut.

På trods af deres ubiquity forbliver neutriner stort set et mysterium for fysikere, fordi partiklerne er så hårde at fange. Neutrinos strømmer gennem det meste som om de var lysstråler gennem et gennemsigtigt vindue, der næppe interagerer med alt andet, der eksisterer. Ca. 100 milliarder neutriner passerer gennem hvert kvadratcentimeter af din krop i øjeblikket, selv om du ikke føler noget. [The 18 Biggest Unsolved Mysteries in Physics]

Neutrinos blev først stillet som svaret på en videnskabelig gåde. I slutningen af ​​det 19. århundrede var forskere forvirrende over et fænomen kendt som beta henfald, hvor kernen i et atom spontant udsender en elektron. Betaforfald syntes at krænke to grundlæggende fysiske love: bevarelse af energi og bevarelse af momentum. Ved beta forfald syntes den endelige konfiguration af partikler at have lidt for lidt energi, og protonen stod stille frem for at blive banket i den modsatte retning af elektronen. Det var først i 1930, at fysikeren Wolfgang Pauli foreslog ideen om, at en ekstra partikel kunne flyve ud af kernen og medbringe den manglende energi og fart.

"Jeg har gjort en frygtelig ting, jeg har postuleret en partikel, der ikke kan opdages," sagde Pauli til en ven og henviste til det faktum, at hans hypotese neutrino var så spøgelsesagtigt, at den næppe ville interagere med noget og ville have ringe eller ingen masse .

Mere end et kvart århundrede senere byggede fysikerne Clyde Cowan og Frederick Reines en neutrino detektor og lagde den uden for atomreaktoren ved atomkraftværket Savannah River i South Carolina. Deres eksperiment lykkedes at fange nogle få hundrede trillioner neutrinoer, der fløj fra reaktoren, og Cowan og Reines sendte stolt Pauli et telegram for at informere ham om deres bekræftelse. Reines ville fortsætte med at vinde Nobelprisen i fysik i 1995 – hvorefter Cowan var død.

Men siden da har neutriner kontinuerligt tæmmet forskernes forventninger.

Solen producerer kolossale antal neutrinos, der bombarderer jorden. I midten af ​​det 20. århundrede byggede forskere detektorer for at søge efter disse neutrinoer, men deres eksperimenter viste fortsat en uoverensstemmelse, idet de kun opdagede omkring en tredjedel af de neutriner, der var forudsagt. Enten var noget galt med astronomernes modeller af solen, eller noget mærkeligt foregik.

Fysikere opdagede til sidst, at neutriner sandsynligvis kommer i tre forskellige varianter eller typer. Den almindelige neutrino hedder elektronnutrinoen, men der findes også to andre varianter: en muon neutrino og en tau neutrino. Da de går gennem afstanden mellem solen og vores planet, svinger neutriner mellem disse tre typer, hvorfor de tidlige forsøg – som kun var designet til at søge efter en smag – manglede to tredjedele af deres samlede antal.

Men kun partikler, som har masse, kan undergå denne svingning, hvilket modsætter sig tidligere ideer om, at neutrinerne var masseløse. Mens forskere stadig ikke kender de nøjagtige masser af alle tre neutriner, har eksperimenterne fastslået, at de tyngste af dem skal være mindst 0,0000059 gange mindre end elektronens masse.

I 2011 forårsagede forskere ved Oscillation Project med Emulsion-tRacking Apparatus (OPERA) -eksperimentet i Italien en verdensomspændende følelse ved at oplyse, at de havde opdaget neutrinoer, der rejste hurtigere end lysets hastighed – en formodentlig umulig virksomhed. Selvom det blev rapporteret bredt i medierne, blev resultaterne mødt med stor skepsis fra det videnskabelige samfund. Mindre end et år senere opdagede fysikere, at defekte ledninger havde efterlignet en hurtigere end lysopdagelse, og neutriner gik tilbage til kosmisk lovhæmmende partiers rige.

Men forskere har stadig meget at lære om neutrinos. For nylig har forskere fra Mini Booster Neutrino Experiment (MiniBooNE) hos Fermi National Accelerator Laboratory (Fermilab) i nærheden af ​​Chicago givet overbevisende bevis for, at de har opdaget en ny type neutrino, kaldet en steril neutrino. Et sådant fund bekræfter en tidligere anomali ses ved Liquid Scintillator Neutrino Detector (LSND), et forsøg på Los Alamos National Laboratory i New Mexico. Sterile neutrinoer ville ophøje alle kendte fysikker, fordi de ikke passer ind i det såkaldte Standard Model, en ramme der forklarer næsten alle kendte partikler og kræfter undtagen tyngdekraften.

Hvis MiniBooNEs nye resultater holder op, "Det ville være stort, det er ud over standardmodellen, det ville kræve nye partikler … og en helt ny analytisk ramme", fortæller partikelfysikeren Kate Scholberg fra Duke University, Live Science.

Yderligere ressourcer:

Se som SpaceX lancerer den første Private Lunar Lander


Tre ingeniører går ind i en bar til at designe et rumskib … men slutningen af ​​den sætning er ingen joke. For otte år siden var de tre ingeniører venner, der delte en fælles drøm om at nå månen. I dag sender en SpaceX-raket deres rumfartøj til vaskemaskinen ud til vores nærmeste nabo – en første til privatindustrien.

Rumfartøjet, kaldet Beresheet (det hebraiske ord for "begyndelsen"), er slated for at løfte af klokken 8:45 ET fra Cape Canaveral Air Force Station. Hvis det lykkes, vil landmanden være det første israelske rumfartøj til at rejse ud over jordens kredsløb og også det første (for det meste) privatfinansierede rumfartøj til at røre ned på månens overflade.

Denne mission kan være starten på en ny æra i rumflyvning – en virksomhed, hvor virksomheder kan gå til destinationer, som tidligere kun nationer og offentlige myndigheder kunne få adgang til. Hidtil har kun tre nationer landet på månen: USA, Rusland og Kina. (Tidligere i år landede Kina et robot rumfartøj på månens fjernside, en første for enhver nation.)

At komme til månen er ikke en nem opgave, heller ikke en billig. Indtil nu har kun regeringerne fået pengene (og teknologien) til at trække en feat så ambitiøs som en landing af månen. Men med stigningen af ​​kommercielle lanceringsleverandører og som omkostningerne ved at få adgang til rummet fortsætter med at falde, er det vredestehold blevet løsnet. Flere private virksomheder kan snart vove sig ud over Jorden.

Beresheet Lander er et joint venture mellem israelske nonprofit SpaceIL-en af ​​deltagerne i Google Lunar X-prisen, der udfordrede private virksomheder til at lande rumfartøjer på månen uden statsmidler – og Israel Aerospace Industries, landets største luft- og forsvarsfirma. Konkurrencen sluttede uden vinder i 2018, da ingen af ​​deltagerne kunne nå månen inden for den fastsatte frist. Det stoppede ikke SpaceIL. Som en af ​​fem finalister i konkurrencen fortsatte SpaceIL med at udvikle landeren, der vil flyve i dag.

Beresheet er ikke den eneste nyttelast, der kører en tur på dagens raket, en Falcon 9. To andre satellitter vil ledsage den lille landmand på sin rejse til rummet; en indonesisk kommunikationssatellit kaldet Nusantara Satu og en eksperimentel US Air Force satellit vil også pakke ind for turen. Denne kosmiske carpool blev orkestreret af Spaceflight Industries, et firma dedikeret til at sikre mindre satellitter matches med deres perfekte tur til rummet.

Arrangere en rideshare, som Spaceflight gjorde, er en måde at afbøde omkostningerne ved rumflyvning, så flere mennesker kan komme ud af jorden. Og SpaceXs flagskibs raket – Falcon 9-har vist, at det kan sende flere satellitter til rummet og deponere dem i deres passende baner. Men det har aldrig før sendt en nyttelast til månen.

Denne tur tager kun Beresheet så langt som Jordens kredsløb. Efter at Beresheet adskiller sig fra raketen, vil landeren tilbringe de næste to måneder, der rejser gennem rummet, før man prøver landing på månens overflade. Under sin tur gennem rummet skal den lille landmand svinge ved Jorden flere gange for at opnå den hastighed, der er nødvendig for at nå månen. Med hvert tæt forbi, vil Beresheet brænde sine motorer og strække sin omgang. Målet er at være på det rigtige sted i månens kredsløb på det rigtige tidspunkt, så den lille landmand kan fanges af månens tyngdekraft. Hvis missionen går som planlagt den 11. april, vil Beresheet være det første erhvervskøretøj til at lande på månen (eller enhver anden planetarisk krop).

Temperaturer på Månen er ekstreme. Som sådan forventes Beresheet kun at vare to eller tre jorddage, hvilket ikke er forfærdeligt i betragtning af hele missionen koster omkring 100 millioner dollars. Rumfartøjets indbyggede udstyr måler månens magnetfelt under og efter landing og studere omkringliggende månekratere. SpaceIl-embedsmænd siger, at de indsamlede data vil hjælpe forskere med at lære mere om skabelsen af ​​månen. Landeren er også udstyret med et kamera, der vil tage video under landing og stråle tilbage nogle episke selfies.

Under de oprindelige vilkår for Google Lunar X-prisen (værdiansat til $ 30 millioner), efter landing, ville Beresheet have hoppet til en ny placering mindst 500 meter væk. Onsdag aften sagde SpaceIL-embedsmænd, at de ikke havde besluttet, om de ville udføre hopet eller ej, da manøvren i sig selv er risikabelt.

SpaceIL er ikke det eneste outfit der håber at nå månen. Indien planlægger også at lancere en lander, kaldet Chandrayaan-2, til månen i april. Og nogle af de andre medlemmer af SpaceILs Google Lunar X-priskohort arbejder også stadig på månen. Astrobotic har ambitioner om at blive en månen leveringstjeneste, færge videnskabelige instrumenter til månen, og Moon Express er fokuseret på minedrift af månens ressourcer.

Forudsat at lanceringen er succesfuld, planlægger SpaceX at genoprette den første fase af sin Falcon 9 raket. Booster forventes at røre ned på virksomhedens droneship, der hedder "Of Course I Still Love You" i Atlanterhavet, der markerer slutningen af ​​det tredje fly til denne Falcon 9-raket. SpaceX håber også, at dens flydende catcher's myte, en båd ved navn Steven, til sidst vil hælde en fairing (raketens næsekegle), da den falder tilbage til Jorden. Hver fairing-en $ 6 millioner hardware-konto tegner sig for en tiendedel af prisen på hele Falcon 9-raketen, og SpaceX siger, at det kan gemme et bundt, hvis det skubber op fairingen, før det lander i havet.

Tidligere i denne måned flyttede SpaceX hr. Steven fra sit hjem i Los Angeles havn til Port Canaveral, formodentlig at få mere praksis at fange, da SpaceXs Florida lanceringssted er travlere end sin vestkysten modstykke. Mr. Steven tilbragte de sidste par dage at praktisere med en helikopter, der faldt fairings ovenfra og opvarmning til, hvad der kunne være en episk nat. Hidtil er der ikke taget fangster, men med hvert forsøg er hr. Steven tommer tættere på sit endelige mål: en succesfuld fangst. Måske er det her natten.


Flere Great WIRED Stories

Vores atmosfære er så stor, det krummer månen


Vores atmosfære er så stor, det krummer månen

Jordens geocorona set fra månen i løbet af 1972 Apollo 16 mission.

Kredit: NASA

Det sparsomme yderste lag af jordens atmosfære strækker sig langt dybere ind i rummet, end forskere forstod – dybt nok, at månen kredser gennem den.

Jordens geocorona er en sparsom, lidt forstået samling af hydrogenatomer, der er bundet af tyngdekraften til vores planet. Denne atmosfæriske region er så tynd at vi på jorden ville kalde det et vakuum. Men det er vigtigt nok og stærk nok til at ødelægge ultraviolette teleskoper på grund af sin vane med at sprede solstråling. Og forskere, der kigger på gamle data fra 1990'erne, ved nu, at det strækker sig op til 400.000 km (630.000 kilometer) over planetens overflade. Det er mellem 10 og 25 procent længere end tidligere estimater.

En af grundene til, at geocorona er så lidt forstået, er, at det er svært at finde et udsigtspunkt, hvorfra man kan studere det. Fra jordens overflade og endda lave jordbaner er det mere eller mindre usynligt. Det mest kendte billede af det (afbildet ovenfor) stammer fra Apollo 16-missionen fra 1972, da månen, jorden og solen blev justeret på en sådan måde, at astronauterne kunne snappe et billede af sollys spredning gennem det. [Infographic: Earth’s Atmosphere Top to Bottom]

I dette papir, der blev offentliggjort 15. februar i JGR Space Physics, gik forskerne tilbage til nogle data fra et europæisk rumfartsselskabs (ESA) håndværk kaldet Solar and Heliospheric Observatory (SOHO), der blev lanceret i 1995 for at studere solen. Denne sond lancerede til en punkt 930.000 miles (1,5 millioner km) fra Jorden mod solen, hvor tyngdekraften fra planeten og stjernerne kombinerede for at holde den på plads. Selvom håndværket havde til opgave at studere solen, ville det til tider vende sig om og spionere på jorden fra dets fjerne udsigtspunkt.

Udgangspunktet for disse undersøgelser var ikke at kortlægge geocoronaen, men forskerne indså, at dataene kunne bruges på den måde.

"Data arkiveret for mange år siden kan ofte udnyttes til ny videnskab," sagde Bernhard Fleck, ESA SOHO-projektforsker, i en erklæring. "Denne opdagelse fremhæver værdien af ​​data indsamlet over 20 år siden og den ekstraordinære ydeevne af SOHO."

Atm

Hvem ved hvilken anden viden er derude, sidder som arkiverede data på en harddisk og venter på, at nogen fortolker det korrekt.

Oprindeligt udgivet den Live Science.