abonnement Unibet Coolblue
pi_69737682
quote:
High Population Density Triggers Cultural Explosions

ScienceDaily (June 5, 2009) — Increasing population density, rather than boosts in human brain power, appears to have catalysed the emergence of modern human behaviour, according to a new study by UCL (University College London) scientists published in the journal Science.

High population density leads to greater exchange of ideas and skills and prevents the loss of new innovations. It is this skill maintenance, combined with a greater probability of useful innovations, that led to modern human behaviour appearing at different times in different parts of the world.

In the study, the UCL team found that complex skills learnt across generations can only be maintained when there is a critical level of interaction between people. Using computer simulations of social learning, they showed that high and low-skilled groups could coexist over long periods of time and that the degree of skill they maintained depended on local population density or the degree of migration between them. Using genetic estimates of population size in the past, the team went on to show that density was similar in sub-Saharan Africa, Europe and the Middle-East when modern behaviour first appeared in each of these regions. The paper also points to evidence that population density would have dropped for climatic reasons at the time when modern human behaviour temporarily disappeared in sub-Saharan Africa.

Adam Powell, AHRC Centre for the Evolution of Cultural Diversity, says: "Our paper proposes a new model for why modern human behaviour started at different times in different regions of the world, why it disappeared in some places before coming back, and why in all cases it occurred more than 100,000 years after modern humans first appeared.

"By modern human behaviour, we mean a radical jump in technological and cultural complexity, which makes our species unique. This includes symbolic behavior, such as abstract and realistic art, and body decoration using threaded shell beads, ochre or tattoo kits; musical instruments; bone, antler and ivory artefacts; stone blades; and more sophisticated hunting and trapping technology, like bows, boomerangs and nets.

Professor Stephen Shennan, UCL Institute of Archaeology, says: "Modern humans have been around for at least 160,000 to 200,000 years but there is no archaeological evidence of any technology beyond basic stone tools until around 90,000 years ago. In Europe and western Asia this advanced technology and behaviour explodes around 45,000 years ago when humans arrive there, but doesn't appear in eastern and southern Asia and Australia until much later, despite a human presence. In sub-Saharan Africa the situation is more complex. Many of the features of modern human behaviour – including the first abstract art – are found some 90,000 years ago but then seem to disappear around 65,000 years ago, before re-emerging some 40,000 years ago.

"Scientists have offered many suggestions as to why these cultural explosions occurred where and when they did, including new mutations leading to better brains, advances in language, and expansions into new environments that required new technologies to survive. The problem is that none of these explanations can fully account for the appearance of modern human behaviour at different times in different places, or its temporary disappearance in sub-Saharan Africa."

Dr Mark Thomas, UCL Genetics, Evolution and Environment, says: "When we think of how we came to be the sophisticated creatures we are, we often imagine some sudden critical change, a bit like when the black monolith appears in the film 2001: A Space Odyssey. In reality, there is no evidence of a big change in our biological makeup when we started behaving in an intelligent way. Our model can explain this even if our mental capacities are the same today as they were when we first originated as a species some 200,000 years ago.

"Ironically, our finding that successful innovation depends less on how smart you are than how connected you are seems as relevant today as it was 90,000 years ago."
ScienceDaily
Volkorenbrood: "Geen quotes meer in jullie sigs gaarne."
pi_69818020
quote:
Geography And History Shape Genetic Differences In Humans

ScienceDaily (June 7, 2009) — New research indicates that natural selection may shape the human genome much more slowly than previously thought. Other factors -- the movements of humans within and among continents, the expansions and contractions of populations, and the vagaries of genetic chance – have heavily influenced the distribution of genetic variations in populations around the world.

The study, conducted by a team from the Howard Hughes Medical Institute, the University of Chicago, the University of California and Stanford University, is published June 5 in the open-access journal PLoS Genetics.

In recent years, geneticists have identified a handful of genes that have helped human populations adapt to new environments within just a few thousand years—a strikingly short timescale in evolutionary terms. However, the team found that for most genes, it can take at least 50,000-100,000 years for natural selection to spread favorable traits through a human population. According to their analysis, gene variants tend to be distributed throughout the world in patterns that reflect ancient population movements and other aspects of population history.

"We don't think that selection has been strong enough to completely fine-tune the adaptation of individual human populations to their local environments," says co-author Jonathan Pritchard. "In addition to selection, demographic history -- how populations have moved around -- has exerted a strong effect on the distribution of variants."

To determine whether the frequency of a particular variant resulted from natural selection, Pritchard and his colleagues compared the distribution of variants in parts of the genome that affect the structure and regulation of proteins to the distribution of variants in parts of the genome that do not affect proteins. Since these neutral parts of the genome are less likely to be affected by natural selection, they reasoned that studying variants in these regions should reflect the demographic history of populations.

The researchers found that many previously identified genetic signals of selection may have been created by historical and demographic factors rather than by selection. When the team compared closely related populations they found few large genetic differences. If the individual populations' environments were exerting strong selective pressure, such differences should have been apparent.

Selection may still be occurring in many regions of the genome, says Pritchard. But if so, it is exerting a moderate effect on many genes that together influence a biological characteristic. "We don't know enough yet about the genetics of most human traits to be able to pick out all of the relevant variation," says Pritchard. "As functional studies go forward, people will start figuring out the phenotypes that are associated with selective signals," says lead author Graham Coop. "That will be very important, because then we can figure out what selection pressures underlie these episodes of natural selection."

But even with further research, much will remain unknown about the processes that have resulted in human traits. In particular, Pritchard and Coop urge great caution in trying to link selection with complex characteristics like intelligence. "We're in the infancy of trying to understand what signals of selection are telling us," says Coop, "so it's a very long jump to attribute cultural features and group characteristics to selection."
Volkorenbrood: "Geen quotes meer in jullie sigs gaarne."
  maandag 8 juni 2009 @ 11:10:31 #103
150517 SpecialK
No hesitation, no delay.
pi_69820282
De ene keer gaat menselijke evolutie weer sneller dan gedacht. De andere keer langzamer. Make up your mind already
There are no things, but as a consequence there are as many things as we like
pi_69822983
quote:
Op maandag 8 juni 2009 11:10 schreef SpecialK het volgende:
De ene keer gaat menselijke evolutie weer sneller dan gedacht. De andere keer langzamer. Make up your mind already
Even goed lezen. Het gaat niet zozeer over de evolutie van de mens, maar over de bijdrage van natuurlijke selectie aan het proces.
Volkorenbrood: "Geen quotes meer in jullie sigs gaarne."
pi_69944309
quote:
Discovery Raises New Doubts About Dinosaur-bird Links

ScienceDaily (June 9, 2009) — Researchers at Oregon State University have made a fundamental new discovery about how birds breathe and have a lung capacity that allows for flight – and the finding means it's unlikely that birds descended from any known theropod dinosaurs.

The conclusions add to other evolving evidence that may finally force many paleontologists to reconsider their long-held belief that modern birds are the direct descendants of ancient, meat-eating dinosaurs, OSU researchers say.

"It's really kind of amazing that after centuries of studying birds and flight we still didn't understand a basic aspect of bird biology," said John Ruben, an OSU professor of zoology. "This discovery probably means that birds evolved on a parallel path alongside dinosaurs, starting that process before most dinosaur species even existed."

These studies were just published in The Journal of Morphology, and were funded by the National Science Foundation.

It's been known for decades that the femur, or thigh bone in birds is largely fixed and makes birds into "knee runners," unlike virtually all other land animals, the OSU experts say. What was just discovered, however, is that it's this fixed position of bird bones and musculature that keeps their air-sac lung from collapsing when the bird inhales.

Warm-blooded birds need about 20 times more oxygen than cold-blooded reptiles, and have evolved a unique lung structure that allows for a high rate of gas exchange and high activity level. Their unusual thigh complex is what helps support the lung and prevent its collapse.

"This is fundamental to bird physiology," said Devon Quick, an OSU instructor of zoology who completed this work as part of her doctoral studies. "It's really strange that no one realized this before. The position of the thigh bone and muscles in birds is critical to their lung function, which in turn is what gives them enough lung capacity for flight."

However, every other animal that has walked on land, the scientists said, has a moveable thigh bone that is involved in their motion – including humans, elephants, dogs, lizards and – in the ancient past – dinosaurs.

The implication, the researchers said, is that birds almost certainly did not descend from theropod dinosaurs, such as tyrannosaurus or allosaurus. The findings add to a growing body of evidence in the past two decades that challenge some of the most widely-held beliefs about animal evolution.

"For one thing, birds are found earlier in the fossil record than the dinosaurs they are supposed to have descended from," Ruben said. "That's a pretty serious problem, and there are other inconsistencies with the bird-from-dinosaur theories.

"But one of the primary reasons many scientists kept pointing to birds as having descended from dinosaurs was similarities in their lungs," Ruben said. "However, theropod dinosaurs had a moving femur and therefore could not have had a lung that worked like that in birds. Their abdominal air sac, if they had one, would have collapsed. That undercuts a critical piece of supporting evidence for the dinosaur-bird link.

"A velociraptor did not just sprout feathers at some point and fly off into the sunset," Ruben said.

The newest findings, the researchers said, are more consistent with birds having evolved separately from dinosaurs and developing their own unique characteristics, including feathers, wings and a unique lung and locomotion system.

There are some similarities between birds and dinosaurs, and it is possible, they said, that birds and dinosaurs may have shared a common ancestor, such as the small, reptilian "thecodonts," which may then have evolved on separate evolutionary paths into birds, crocodiles and dinosaurs. The lung structure and physiology of crocodiles, in fact, is much more similar to dinosaurs than it is to birds.

"We aren't suggesting that dinosaurs and birds may not have had a common ancestor somewhere in the distant past," Quick said. "That's quite possible and is routinely found in evolution. It just seems pretty clear now that birds were evolving all along on their own and did not descend directly from the theropod dinosaurs, which lived many millions of years later."

OSU research on avian biology and physiology was among the first in the nation to begin calling into question the dinosaur-bird link since the 1990s. Other findings have been made since then, at OSU and other institutions, which also raise doubts. But old theories die hard, Ruben said, especially when it comes to some of the most distinctive and romanticized animal species in world history.

"Frankly, there's a lot of museum politics involved in this, a lot of careers committed to a particular point of view even if new scientific evidence raises questions," Ruben said. In some museum displays, he said, the birds-descended-from-dinosaurs evolutionary theory has been portrayed as a largely accepted fact, with an asterisk pointing out in small type that "some scientists disagree."

"Our work at OSU used to be pretty much the only asterisk they were talking about," Ruben said. "But now there are more asterisks all the time. That's part of the process of science."
Volkorenbrood: "Geen quotes meer in jullie sigs gaarne."
pi_69970138
Nog even een stukje nuancering bij bovenstaande:
quote:
In recent years Ruben and colleagues have made a career of publishing papers in which they assert that 'birds cannot be dinosaurs because of [whatever, blah blah blah]'. Quick & Ruben (2009) assert that non-avian theropods were fundamentally different in abdominal morphology from extant birds, and they hypothesise (note: hypothesise) that the sub-horizontal avian femur and its associated musculature might be required to prevent collapse of the lateral abdominal wall: non-avian theropods evidently moved their femora a lot during normal locomotion, and hence, say Quick & Ruben, could not have had abdominal air sacs. All of this is extremely questionable or just flat-out wrong (sternal movement etc. almost certainly was present in non-avian theropods, the 'mobile thigh inhibits abdominal air sacs' just doesn't make any sense, and the authors ignore evidence for abdominal pneumaticity in non-avian saurischians): if the authors have set out to demonstrate anything, it is that evolution cannot happen.
Volkorenbrood: "Geen quotes meer in jullie sigs gaarne."
pi_70103555
Voor de liefhebbers nog een speciale editie van PNAS m.b.t. evolutie.
Volkorenbrood: "Geen quotes meer in jullie sigs gaarne."
pi_70348824
25-06-2009

'Evolutie sneller door warm weer'

LONDEN - Een warm klimaat lijkt gunstiger te zijn voor de evolutie van soorten dan een koude omgeving. Dieren in een warm gebied hebben 1,5 keer zoveel mutaties in hun cellen dan dieren in een koud gebied, blijkt uit wetenschappelijk onderzoek waar de BBC donderdag over schrijft.

De onderzoekers vergeleken het DNA van 130 paren zoogdieren, waarvan de een in een koudere omgeving leefde dan de ander. Volgens de wetenschappers is binnen de onderzochte dieren sprake van een soort 'micro-evolutie', wat licht zou kunnen werpen op het eeuwenlange proces dat leidt tot het ontstaan van nieuwe soorten.

DNA is een drager van erfelijke eigenschappen en kan veranderen als een cel deelt. Die veranderingen blijven meestal onopgemerkt, behalve als het DNA nader onderzocht wordt. Is een verandering gunstig, dan kan die bij de voortplanting worden doorgegeven, wat op de lange termijn kan leiden tot evolutie.

Eerder ontdekten wetenschappers al dat DNA van planten en zeedieren sneller verandert als het warmer is, maar dat werd geweten aan de omgevingstemperatuur. Nu hetzelfde proces is aangetoond in zoogdieren, die zelf hun lichaamstemperatuur regelen, lijkt de rol van het klimaat bevestigd.

De uitkomsten van het onderzoek kunnen ook verklaren waarom vooral in de tropen veel verschillende diersoorten voorkomen

(Telegraaf)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
pi_70486190
26-06-2009

Ruzie over Lucy

Van oermoeder tot prehistorisch vraagteken

Op 30 november 1974 was het feest in het kamp van de antropologen, vlakbij de Awash rivier in Hadar, Ethiopië. Zojuist had Donald Johanson het opmerkelijk complete en – op dat moment – oudste skelet van onze mensenlijke voorouders gevonden. Vijf jaar later presenteerde Johanson dit skelet als Lucy: een vrouw en bovendien dé voorouder van de mens. Ze ging de schoolboeken in als onze oermoeder. Maar sindsdien maken wetenschappers ruzie. Want klopt dat allemaal wel?


Hadar, Ethiopië. In dit gebied is Lucy gevonden.


Hadar, Ethiopië.

Johanson en zijn collega’s hadden eigenlijk geen moment over het geslacht van Lucy getwijfeld. Ze was klein, kleiner dan veel van de andere, even oude skeletten die ze in Hadar hadden gevonden. Dat paste goed bij de theorie dat bij onze voorouders de mannen veel groter en sterker waren geweest dan de vrouwen. Zo’n groot verschil tussen de seksen noemen we seksueel dimorfisme (di = twee, morf = vorm, dus eigenlijk: in twee vormen).

Eén soort, twee seksen
De reden dat de dimorfismetheorie zo populair was, is nu moeilijk voor te stellen, maar was toen heel logisch. Wetenschappers dachten dat er ten alle tijde slechts één soort mens had geleefd, net zoals nu: wij homo sapiens zijn maar in ons eentje. Ondertussen weten we dat dit niet klopt. De vroegste leden van homo sapiens deelden de aarde bijvoorbeeld met neanderthalers en homo erectus. Maar toen wisten we dat nog niet, en dus namen antropologen aan dat alle skeletten die ze vonden en die in dezelfde periode leefden, tot één enkele mensachtige soort moesten behoren.


Hier zie je het skelet van Lucy en een reconstructie van een lid van haar soort, de australopithecus afarensis (voor het gemak vaak kortweg a. afarensis genoemd)

.De gevonden skeletten in Hadar waren echter duidelijk verschillend. Sommige waren tenger en klein, en andere fors en groot. Je zou – met wat je nu weet – zelfs kunnen denken dat je hier twee verschillende soorten te pakken hebt. Maar dat idee kwam niet bij Johanson en co op. Zij schreven het verschil in plaats daarvan toe aan seksueel dimorfisme.

Dimorf = man vrijt, vrouw zorgt


Een gorilla

Die ‘keuze’ heeft nogal wat gevolgen gehad, bijvoorbeeld in de evolutiepsychologie. De mate van dimorfisme zegt namelijk iets over het gedrag van de mannen en de vrouwen van die soort. Neem bijvoorbeeld de gorilla. Daar is het mannetje (ook) veel groter dan het vrouwtje. Door zijn kracht is een gorillakerel in staat om er een harem van vrouwtjes op na te houden. De vrouwtjes op hun beurt zorgen voor de kinderen. Bij apen die meer van gelijke grootte zijn, gaat het er anders aan toe. Apen en apinnen vormen tamelijk monogame paartjes en in veel gevallen helpen de aapmannen bij de opvoeding van de kleintjes.

Terug naar onze voorouders: als die erg dimorf waren, denken veel evolutiepsychologen, dan komt daar misschien het moederlijk zorginstinct vandaan, en de drang tot vreemdgaan bij mannen. En die gedragspatronen zitten nu nog steeds in ons ‘systeem’, ook al de heren en dames homo sapiens ondertussen bijna hetzelfde gebouwd. Maar zou die theorie nou niet kloppen, bijvoorbeeld omdat Lucy geen vrouw is, of omdat haar stevige tijdgenoten tot een andere soort behoren, dan schetst dat een heel ander beeld van ons erfgoed. In feite draait het de theorie om: ineens zou het ‘natuurlijk’ zijn voor mannen om luiers te verwisselen en hun vrouwen trouw te blijven.


Een populair-wetenschappelijk boek over evolutiepsychologie schrijft over seksueel dimorfisme en het idee dat mannen “niets anders zijn dan kwijlende honden”: “Misschien waren het alleen de mannelijke australopethici die vochten en rotzooiden en heeft de mannelijke homo sapiens weliswaar slappere spieren, maar sterkere normen en waarden.” (Joe Quirk, Blijf van m’n ei)

.Is Lucy wel een vrouw?

De Amerikaanse antropoloog Lori Hager is een van de wetenschappers die betwijfeld dat Lucy een vrouw is. Zij denkt dat Johanson zich in de luren heeft laten leggen door uiterlijkheden – klein, fijn gebouwd – en toen te snel conclusies heeft getrokken. In het boek ‘Women in human evolution’ wijst ze er op dat Lucy haar onmiskenbaar vrouwelijke naam vrijwel meteen na de vondst van haar skelet kreeg. Tijdens het feest in het kamp in Hadar speelde namelijk het Beatlesnummer ‘Lucy in the sky with diamonds’, en prompt werd het skelet hiernaar vernoemd.


Lucy (midden) was klein vergeleken met de moderne mens (rechts). En dat niet alleen: ze was ook klein vergeleken met sommige andere a. afarensis. De grote vraag is alleen: waren die grote, stoere tijdgenoten de mannen van Lucy’s soort, of een compleet ander type australopithecus?

.Maar ook op wetenschappelijk vlak komt Hager met steekhoudende argumenten. Zo vond Johanson niet alleen Lucy’s lichaamsgrootte een bewijs van haar vrouwelijkheid, maar ook de vorm van haar bekken. Bij homo sapiens is het inderdaad zo dat vrouwen een wijder bekken hebben dan mannen en dat je daaraan prima het geslacht van een skelet kunt aflezen. Maar dat wijdere bekken is een gevolg van het feit dat mensenbaby’s zulke enorme breinen en dus grote schedels hebben – een eigenschap die pas later in de evolutie ontstond. Dus hoezo heeft Lucy heeft ‘vrouwenbekken’, vraagt Hager zich af.

Het past niet
Ze krijgt bijval van de Duitse antropologen Martin Häusler en Peter Schmid. Zij redeneerden zo. Áls Lucy een vrouw is én ze tot een seksueel dimorfe soort behoort, dan moet ze in staat zijn om zowel een jongetje als een meisje te baren. Maar de jongetjes zullen naar verwachting – omdat ze zoveel groter zijn – toch een wat zwaardere kluif zijn dan de meisjes. En na wat rekenwerk trokken ze een controversiële conclusie: het past niet. Dus is Lucy geen vrouw, of behoort ze niet tot een dimorfe soort.


Hier zie je het bekken van Lucy, de kleine, tengere a. afarensis. In dat bekken (je kijkt er van bovenaf op) is de grootte van een babyhoofdje getekend. Volgens Häusler en Schmid past dit net niet. Onzin, zeggen Wood en Quinny, want kijk maar eens naar het plaatje rechts. Daar is het babyhoofdje veel groter ten opzichte van het bekken, en we weten dat deze vrouw – een homo sapiens dit kind succesvol en zonder keizersnee op de wereld heeft gezet. Het zou dus net wel moeten passen. © Häusler en Schmid (1995), Wood en Quinny (1996)

.Het werk van Häusler en Schmid werd niet door iedereen met gejuich ontvangen. De Britse paleontologen Bernard Wood en Patrick Quinny bijvoorbeeld, houden vol bij Lucy allemaal nét moet passen tijdens de bevalling. Volgens hen is er geen reden om te denken dat Johansons theorie aan vervanging toe is.

Twee soorten zonder dimorfisme


Een reconstructie van Lucy

Dean Falk is hoogleraar antropologie in Florida denkt daar anders over. Hoewel ze accepteert dat Lucy een vrouw is, verwerpt ze het idee van Lucy als onze seksueel dimorfe voorouder. Zij denkt dat de smalle, kleine Lucy in plaats daarvan tot een heel andere soort behoort dan de grote, robuuste skeletten die in Hadar gevonden werden. De clou zit hem in hun schedels. Als een soort rechtop gaat lopen, dan moet er iets aan je anatomie veranderen. Je hoofd komt anders op je ruggenwervel te staan, en dat vereist aanpassingen in de manier waarop je brein van bloed wordt voorzien.

Die aanpassing, vond Falk nadat ze een groot aantal voorouderlijke schedels bestudeerde, is een soort holte achterin je hoofd. Ze noemt het de O/M sinus en het is een belangrijke stap in de evolutie. Moderne mensen hebben hem ook, net als de grote, breedgebouwde skeletten. De kleine skeletten, waar Lucy er één van is, hebben echter geen O/M sinus. En dat is een sterke aanwijzing dat het het hier gaat om twee verschillende soorten, en niet de man en de vrouw van één dimorfe soort.


Rechts zie je een achteraanzicht van de schedel van een robuuste, stevige a. afarensis. Je ziet dat er een holte (een sinus) zit. Daarin lijken ze op moderne mensen (links). De a. afarensis heeft geen O/M sinus. Of Lucy er wel een heeft, weten we niet zeker, omdat de achterkant van haar schedel nooit gevonden is. © Dean Falk (Braindance, 2004)

.Niet onze voorouder
Maar het betekent nog iets anders. Het betekent dat het onwaarschijnlijk is dat Lucy een voorouder van de moderne mens is. Ze behoort immers tot níet tot de soort die een aangepast brein had. Falk denkt dat het juist de stevige tijdgenoten van Lucy waren (de skeletten die we eerst als mannen zagen) die uiteindelijk zijn geëvolueerd tot moderne mens. En daarvoor heeft ze nog een aanwijzing: Lucy’s ‘kind’.

De link tussen Lucy en ons



De Olduvai vallei, Tanzania
In 1986 ontdekte Johanson in de Olduvai vallei in Tanzania het fossiel van een menselijke voorouder die – volgens hem – het midden hield tussen Lucy en de latere mensachtigen. Zijn schedel was namelijk groter dan dat van Lucy en ook zijn voortanden deden wat moderner aan. Johanson noemde zijn vondst homo habilis (handige mens), en claimde dat dit het bewijs was dat Lucy daadwerkelijk onze oermoeder is. Homo habilis is als het ware haar kind, en via hem was haar soort geworden tot moderne mens.


Hier zie je een reconstructie van de homo habilis. Deze is niet gemaakt naar aanleiding van de vondst van Johanson, maar naar een ander voorbeeld. De botjes die je ziet zijn wel van de homo habilis die Johanson aanduidde als het ‘kind’ van Lucy, en dus de link tussen a. afarensis en de moderne mens.
.Falk gelooft er niets van. Homo habilis is te klein, zegt ze, om een voorouder te zijn van de latere mensensoorten, die allemaal lang zijn en breedgebouwd. Bovendien heeft Lucy’s opvolger lange, aapachtige armen, die je niet terugziet bij de latere mensachtigen. Volgens haar is homo habilis gewoon van dezelfde soort als Lucy, met toevallig een iets groter brein. En ze blijft bij haar theorie dat het de robuuste mensachtigen waren die uiteindelijk aan de wortel van het menselijke erfgoed stonden.


Hier zie je een sterk vereenvoudigde stamboom van de mens. Links, in de ‘hoofdstam’ staat het verhaal zoals dat nu in de schoolboekjes staat. De kleine a. afarensis (waaronder Lucy) zijn de voorouders van homo habilis, die uiteindelijk evolueerde tot homo erectus, de directe voorouder van de moderne mens. Rechts zie je het alternatief: tegelijkertijd met Lucy bestond en een tweede soort a. afarensis (de grote, robuuste soort), die uiteindelijk via homo erectus evolueerde in homo sapiens.

Olé voor de ruzie, want nu weten we iets nieuws


Een zorgzame vader

Bij mijn weten maken Falk en Johanson, en Häusler/Schmid en Wood/Quinny nog steeds ruzie. Dat is ook wel te begrijpen, want de evolutie van de mens is raadselachtig en mysterieus en er zijn maar weinig aanwijzingen. Toch zijn we dankzij de ruzie wijzer geworden. Zo weten we nu dat het onwaarschijnlijk is dat bij onze voorouders – wie ze ook waren – mannen en vrouwen sterk van elkaar verschilden. En dat maakt het logisch dat beide seksen een koppel vormden en dat vrouwen niet helemaal in hun eentje de kinderen hoefden op te voeden. Een beetje zoals nu, eigenlijk, en dat al miljoenen jaren lang.

(Kennislink)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
pi_70532164
30-06-2009

Eerste olifant was niet groter dan konijn



Een 60 miljoen jaar oude schedel, opgegraven in Marokko, zou toebehoren aan wat de oudste voorouder van de olifant is. En dit is het meest verrassend: Eritherium azzouzorum was niet groter dan een konijn.

5 kilo
De huidige olifant is het grootste beest op land, maar deze jongen was amper 50 centimeter lang, staart inbegrepen en woog iets van een 5 kilo.

Dino
Tot nu toe gingen wetenschappers er vanuit dat de oudste voorouders van de olifant pas 10 miljoen jaar later op aarde rondliepen dan de Eritherium. De nieuwe ontdekking wijst er echter dat de dieren al vlak na het uitsterven van de dinosauriërs ontstonden. (mvl)

(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
pi_70598740
02-07-2009

‘Voorouder van mensaap kwam uit Azië’

AMSTERDAM – Een fossiel uit Myanmar suggereert dat de voorouder van de mensaap niet in Afrika leefde, maar in Azië. Dat hebben Amerikaanse wetenschappers bekend gemaakt.

De onderzoekers van het Carnegie Museum of National History kwamen tot hun conclusie na het bestuderen van de overblijfselen van een primaat die vermoedelijk 38 miljoen jaar geleden in een tropisch regenwoud leefde.

Uit het fossiel met de naam Ganlea bleek dat het ging om een soort lemur met uitzonderlijk grote voortanden. Waarschijnlijk gebruikte het dier de tanden om harde tropische vruchten te openen en zaden of noten er uit te halen.

Eetgewoonte

Volgens de onderzoekers voeden alleen de zogenaamde hogere primaten zich op die manier. Maar ook de rest van het skelet suggereert dat de Ganlea een voorouders is van de mensapen die veel later in Afrika leefden.

De resultaten van het onderzoek zijn gepubliceerd in het wetenschappelijk tijdschrift Proceedings of the Royal Society B..


Kaken

“De Ganlea heeft dezelfde anatomie als mensapen”, aldus hoofdonderzoeker Christopher Beard op Discovery News. “Vooral de aapachtige kaken en tanden wijzen erop dat het dier nauw verwant was aan een gezamenlijke voorouder van de nu levende apen en mensen.”

“Een paar miljoen jaar nadat de Ganlea leefde, zijn er waarschijnlijk een of meer van dit soort primitieve primaten vanuit Azië naar Afrika getrokken”, aldus Beard. “Daar evolueerden ze verder tot apen en in sommige gevallen zelfs tot mensen.”

(nu.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
pi_70610406
quote:
Eberhard, W.G. (2009) Postcopulatory sexual selection: Darwin's omission and its consequences. PNAS, 106, 10025-10032.

In one of his few major oversights, Darwin failed to appreciate that male–male competition and sexual selection can continue even after copulation has begun. The postcopulatory equivalents of both direct male–male battles (sperm competition) and female choice (cryptic female choice) occur within the female's body. Recognition of this hidden, but intense, sexual competition provides new insights into a variety of fields. These include the hyperdiverse and paradoxically elaborate morphology of both sperm and male genitalia, the equally puzzling and elaborate morphology of nongenitalic male structures that are specialized to grasp and stimulate females, powerful manipulative effects of substances in male semen on female reproductive physiology, paradoxical male courtship behavior that occurs after copulation has already begun, variability in parental investments, and the puzzlingly complex and diverse interactions between sperm and female products that surround animal eggs and between male gametophytes and female tissues in flowering plants. Many bizarre traits are involved, including male genitalia that are designed to explode or fall apart during copulation leaving behind parts within the female, male genitalia that “sing” during copulation, potent seminal products that invade the female's body cavity and her nervous system to influence her behavior, and a virtual Kama Sutra of courtship behavior performed after rather than before genital coupling, including male–female dialogues during copulation.
bron
Volkorenbrood: "Geen quotes meer in jullie sigs gaarne."
pi_70696983
quote:
Key To Evolutionary Fitness: Cut The Calories

ScienceDaily (July 2, 2009) — Charles Darwin and his contemporaries postulated that food consumption in birds and mammals was limited by resource levels, that is, animals would eat as much as they could while food was plentiful and produce as many offspring as this would allow them to.

However, recent research has shown that, even when food is abundant, energy intake reaches a limit, even in animals with high nutrient demands, such as lactating females. Scientists at the Research Institute of Wildlife Ecology in Vienna suggest that this is due to active control of maternal investment in offspring in order to maintain long-term reproductive fitness.

The research, to be presented by Dr Teresa Valencak at the Society for Experimental Biology Annual Meeting in Glasgow has shown that, when their energy reserves are low or when their offspring are kept in cooler temperatures, Brown hares are able to increase their energy turnover and rate of milk production above that normally observed. This indicates that, ordinarily, the hares are operating at below their maximum capacity and shows that this is not due to any kind of physiological constraint, such as length of digestive tract or maximum capacity of mammary glands. Also, as the hares were provided with plentiful food, there could be no limitation of energy turnover due to food availability.

The way that females regulated their energy expenditure according to pup demand and their own fat reserves but did not exceed certain levels fitted with the group's theory that using energy at close to the maximum rate has costs for animals which may compromise their ability to successfully reproduce in the future. If a hare puts most of its energy into a litter of pups then it will have little left over for growth and body repairs for example, which may shorten its life or make it less able to produce or care for young in the future. By actively limiting the rate of energy turnover, a mother can prevent this and maintain a higher level of reproductive success over her lifetime
ScienceDaily
Volkorenbrood: "Geen quotes meer in jullie sigs gaarne."
  maandag 6 juli 2009 @ 15:02:31 #114
150517 SpecialK
No hesitation, no delay.
pi_70701643
Dit is dus met Hazen maar dat geldt zeker niet voor alle diersoorten. Ik dacht dat honden bijvoorbeeld zichzelf gewoon echt dood kunnen vreten.
There are no things, but as a consequence there are as many things as we like
pi_70702796
quote:
Op maandag 6 juli 2009 15:02 schreef SpecialK het volgende:
Dit is dus met Hazen maar dat geldt zeker niet voor alle diersoorten. Ik dacht dat honden bijvoorbeeld zichzelf gewoon echt dood kunnen vreten.
Dat staat dan ook nergens en hoogstwaarschijnlijk vind je dergelijke nuances ook wel in daadwerkelijke publicaties of praatjes op conferenties, hoewel ze in de persberichten vaak achterwege blijven. Het gaat eerder om het idee dat voedselconsumptie per definitie afhankelijk zou zijn van beschikbare resources als beperkende factor.
Volkorenbrood: "Geen quotes meer in jullie sigs gaarne."
pi_70834173
09-07-2009

Schild ontstaat uit ribben

Volgens een Japanse studie in vakblad Science is het schild van de schildpad ontstaan uit ribben. Tijdens de ontwikkeling van een schildpadembryo klapt een gedeelte van zijn lichaamswand dubbel. Daarbij omsluiten de ribben de schouderbladen aan de bovenkant. Op die manier ontstaat een bouwplan dat radicaal verschillend is van dat van andere gewervelden.

Met het skelet van de schildpad is iets vreemd aan de hand; de schouderbladen liggen aan de binnenkant van de ribben. Niemand weet hoe dat zo gekomen is, maar het heeft iets te maken met de ontwikkeling van het rugschild. Hierover zijn verschillende theorieën. De schouderbladen zijn wellicht naar achter verplaatst en op die manier onder het schild gedoken. Dit lijkt onwaarschijnlijk, omdat een achterwaartse verplaatsing van bot in ontwikkelende schildpadden nog nooit is waargenomen.




Vergelijk deze twee filmpjes maar eens goed met elkaar. Wat valt je op? Bij de muis (onder) ligt het schouderblad (groen) boven de ribbenkast. Bij de schildpad (boven) ligt het schouderblad verstopt onder de ribben. Dit laatste is uniek en komt niet voor bij andere reptielen, vogels of zoogdieren. Video’s: Shigeru Kuratani en Hiroshi Nagashima, Science

Samengevoegde platen
Een tweede visie is dat het schild voortkomt uit kleine plaatjes bot (osteodermen) die in de diepe huidlagen van bijvoorbeeld krokodillen en hagedissen liggen. Bij de schildpad zouden deze kleine stukjes bot zijn samengevoegd tot grote platen waarin de ribben later zijn vastgegroeid. Er zijn twee problemen met dit scenario. Het verklaart niet hoe bot kan fuseren met ribben die normaal gesproken opzij groeien en we krijgen geen antwoord op de vraag hoe de schouderbladen op hun vreemde plek terecht komen.

Dubbelklappen
Japanse wetenschappers komen nu met een derde verklaring; de ribben vormen het schild van de schildpad. Om deze aanname te testen, vergeleken zij de ontwikkeling van de kip, de muis en de schildpad met elkaar. Als piepjong embryo lijken deze drie dieren sprekend op elkaar, maar tijdens de ontwikkeling van de schildpad gebeurt iets merkwaardigs. Een gedeelte van de lichaamswand klapt dubbel, waardoor de ribben zich naar boven richten en daarbij de schouderbladen omsluiten. Het schild is geboren.


Embryo’s van de kip (boven) en de schildpad (onder). In eerste instantie lijken zij veel op elkaar. Bij de schildpad ontstaat, gedurende de ontwikkeling, het rugschild (cr). Op deze afbeelding zie je bij de oranje pijltjes een beginnetje van de aanleg van dit schild. © Shigeru Kuratani en Hiroshi Nagashima, Science
.Tijdens het omklappen van de lichaamswand blijven bepaalde verbindingen tussen ontwikkelend bot en spier bestaan, maar er vormen zich ook nieuwe connecties. Deze laatste zijn uniek; het zijn verbindingen die we niet zien bij andere reptielen, vogels of zoogdieren.

Oerschildpad
De Japanners vergeleken hun resultaten met de waarnemingen die pas geleden aan de (voor zover bekend) oudste fossiele schildpad werden gedaan. Deze ‘oerschildpad’ leefde ongeveer 220 miljoen jaar geleden en had nog geen rugschild. Toch onderstreept het fossiel de resultaten van de Japanse onderzoekers. Bij de oerschildpad was het buikschild al gedeeltelijk in ontwikkeling en bovendien was de ligging van zijn ribben vergelijkbaar met die van de moderne schildpad

(Kennislink)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
pi_70996711
quote:
Darwin’s Mystery Of Appearance Of Flowering Plants Explained

ScienceDaily (July 14, 2009) — The appearance of many species of flowering plants on Earth, and especially their relatively rapid dissemination during the Cretaceous (approximately 100 million years ago) can be attributed to their capacity to transform the world to their own needs.

In an article in Ecology Letters, Wageningen ecologists Frank Berendse and Marten Scheffer postulate that flowering plants changed the conditions during the Cretaceous period to suit themselves. The researchers have consequently provided an entirely new explanation for what Charles Darwin considered to be one of the greatest mysteries with which he was confronted.

During the Cretaceous, the Earth's surface underwent one of its greatest changes in vegetation composition, a change which also took place with unprecedented speed. Frank Berendse (Professor of Nature Conservation and Plant Ecology), and Marten Scheffer, (Professor of Aquatic Ecology), both at Wageningen University, wanted to understand how this happened. They looked for the explanation in a totally unconventional direction.

Before the early Cretaceous, the vegetation consisted primarily of gymnosperms and ferns. These plants were largely replaced by an entirely new group of plants: the angiosperms (flowering plants). During the early Cretaceous – approximately 125 million years ago – the first flowering plants evolved. Soon thereafter, the gymnosperms in the tropics were replaced almost entirely by the angiosperms. And by the end of the Cretaceous (65 million years ago), the empire of the flowering plants had become definitively established in much of the rest of the world. The gymnosperms continued to exist only in the far north – which is the case even today.

The rapid increase in the fantastic diversity of flowering plants – linked to their rapid conquest of the Earth – was one of the greatest puzzles faced by Charles Darwin. In a letter to Joseph Hooker dated 22 July 1879, he referred to an "abominable mystery". The great diversity of fossil flowering plants from the late Cretaceous, while there were virtually no fossils known from the early Cretaceous, appeared to be completely in conflict with his vision that the emergence of new species could only take place very gradually.

The big question was how this massive change could have taken place with such unprecedented speed. Was it because – just before the Cretaceous – that the big Sauropods were forced out by the much smaller Ornithischian dinosaurs, which then systematically ate all the seedlings of the gymnosperms? Or was it because the flowering plants could evolve simultaneously with many insect species that could pollinate their flowers?

According to Berendse and Scheffer, we must think in a totally different direction. They postulate that the flowering plants were able to change the world to suit their own needs. They grew more rapidly and therefore required more nutrients. In a world that was poor in nutrients and was entirely dominated by the gymnosperms, that kept the soil poor - with their poorly degradable litter - flowering plants had great difficulties to establish. But at some locations where the gymnosperms had temporarily disappeared, for example due to floods, fires or storms, the angiosperms could increase so that they were capable of improving their own conditions with their easily degradable litter.

According to the theory of Berendse and Scheffer, this led to positive feedback; as a result, the flowering plants could increase even more rapidly and were capable of replacing the angiosperms in much of the world. Ultimately, the improved edibility of the leaves and fruits of the flowering plants led to a tremendous increase in the number of plant eaters on the Earth, which opened the way to the rapid evolution of mammals, and finally to the appearance of humans.
Beetje sensationele titel, maar verder wel een interessante hypothese.
Volkorenbrood: "Geen quotes meer in jullie sigs gaarne."
pi_71187679
quote:
How evolution acts to bridge the chasm between two discrete physiological states is a question that's long puzzled scientists. Most evolutionary changes, after all, happen in tiny increments: an elephant grows a little larger, a giraffe's neck a little longer. If those tiny changes prove advantageous, there's a better chance of passing them to the next generation, which might then add its own mutations. And so on, and so on, until you have a huge pachyderm or the characteristic stretched neck of a giraffe.

But when it comes to traits like the number of wings on an insect, or limbs on a primate, there is no middle ground. How are these sorts of large evolutionary leaps made?

According to a team led by scientists at the California Institute of Technology (Caltech), in close collaboration with Patrick Piggot and colleagues from the Temple University School of Medicine, such changes may at least sometimes be the result of random fluctuations, or noise (nongenetic variations), working alongside a phenomenon known as partial penetrance. Their findings were recently published online in the journal Nature.

"Our work shows how partial penetrance can play a role in evolution by allowing a species to gradually evolve from producing 100 percent of one form to developing 100 percent of another, qualitatively different, form," says Michael Elowitz, the Caltech assistant professor of biology and applied physics, Bren Scholar, and Howard Hughes Medical Institute investigator who led the team. "The intermediate states that occur along the way are not intermediate forms, but rather changes in the fraction of individuals that develop one way or the other."

Partial penetrance is the name given by evolutionary biologists to the degree to which a single genetic mutation may have different effects on different organisms in a population.

ScienceDaily
quote:
Eldar, A. et al. (2009) Partial penetrance facilitates developmental evolution in bacteria. Nature, advance online.

Development normally occurs similarly in all individuals within an isogenic population, but mutations often affect the fates of individual organisms differently1, 2, 3, 4. This phenomenon, known as partial penetrance, has been observed in diverse developmental systems. However, it remains unclear how the underlying genetic network specifies the set of possible alternative fates and how the relative frequencies of these fates evolve5, 6, 7, 8. Here we identify a stochastic cell fate determination process that operates in Bacillus subtilis sporulation mutants and show how it allows genetic control of the penetrance of multiple fates. Mutations in an intercompartmental signalling process generate a set of discrete alternative fates not observed in wild-type cells, including rare formation of two viable 'twin' spores, rather than one within a single cell. By genetically modulating chromosome replication and septation, we can systematically tune the penetrance of each mutant fate. Furthermore, signalling and replication perturbations synergize to significantly increase the penetrance of twin sporulation. These results suggest a potential pathway for developmental evolution between monosporulation and twin sporulation through states of intermediate twin penetrance. Furthermore, time-lapse microscopy of twin sporulation in wild-type Clostridium oceanicum shows a strong resemblance to twin sporulation in these B. subtilis mutants9, 10. Together the results suggest that noise can facilitate developmental evolution by enabling the initial expression of discrete morphological traits at low penetrance, and allowing their stabilization by gradual adjustment of genetic parameters.
Volkorenbrood: "Geen quotes meer in jullie sigs gaarne."
  maandag 27 juli 2009 @ 12:14:12 #119
44703 ExtraWaskracht
Laat maar lekker draaien
pi_71361167
Edit: was al topic over zie ik nu: Evolutie: vrouwen steeds mooier, mannen niet

Maar eens een stukje van een wat minder wetenschappelijke bron.
quote:
Vrouwen worden steeds mooier, mannen niet
Uitgegeven: 27 juli 2009 10:58
Laatst gewijzigd: 27 juli 2009 11:22

AMSTERDAM - Onderzoekers hebben ontdekt dat de evolutie vrouwen steeds mooier maakt. Aan het uiterlijk van mannen verandert niet veel. Dat meldde de Sunday Times zondag op haar website.

Wetenschappers van de Finse Universiteit van Helsinki ontdekten dat mooie vrouwen meer kinderen krijgen dan minder aantrekkelijke vrouwen en dat een groter percentage van die kinderen meisjes zijn.


Deze dochters groeien ook uit tot aantrekkelijke vrouwen en krijgen eveneens meer dochters. Zo wordt dit patroon voortgezet.


Voortplantingssucces

Dat blijkt uit een aantal nieuwe onderzoeken naar fysieke aantrekkelijkheid en het verband met voortplantingssucces bij mensen.

In een onderzoek dat vorige week werd gepubliceerd, ontdekte Markus Jokela, onderzoeker aan de University of Helsinki, dat mooie vrouwen gemiddeld 16 procent meer kinderen krijgen dan minder aantrekkelijke seksegenoten.

Voor het onderzoek volgde Jokela 1.244 vrouwen en 997 mannen gedurende veertig jaar. Hun mate van aantrekkelijkheid werd gemeten op grond van foto’s die werden genomen tijdens dit project - waarbij ook gegevens werden verzameld over hun kindertal.


Meer dochters

Het Finse onderzoek bevestigt eerder werk van Satoshi Kanazawa, een evolutionair psycholoog.

Hij ontdekte dat aantrekkelijke ouders veel vaker dochters krijgen dan gemiddeld en concludeerde dat dit deel uitmaakt van het evolutionair proces en dat het geprogrammeerd is in het menselijk DNA.


Steeds aantrekkelijker

Kanazawa ontdekte ook dat de aantrekkelijkste koppels maar liefst 26 procent minder zonen op de wereld zetten.

En nog volgens Kanazawa “is fysieke aantrekkingskracht een in hoge mate erfelijk bepaalde eigenschap, die het voortplantingssucces van dochters veel groter maakt dan dat van zonen. Als aantrekkelijke ouders meer dochters hebben, en als die aantrekkingskracht erfelijk is, is het logisch dat vrouwen, door de generaties heen, geleidelijk aantrekkelijker worden dan mannen.”


Succes

Bij die mannen blijken looks in het evolutieproces veel minder belangrijk te zijn, want hoe knap een man is, heeft geen meetbare gevolgen voor zijn nageslacht.

Dat wijst er volgens Kanazawa op dat er bij mannen veel minder druk is om te evolueren tot een aantrekkelijker soort.
pi_71381875
27-07-2009

Reptiel ter grootte van kat mogelijk missing link

Een fossiel van een vierbenig reptiel ter grootte van een kat zou wel eens de missing link kunnen zijn in de evolutie van zoogdieren. Dat verklaarden paleontologen.

Schedel
Het fossiel werd gevonden in Brockmacker (centraal-Duitsland), waar erg veel fossielen, tot 300 miljoen jaar oud, aangetroffen worden. Thomas Martens, die de opgravingen coördineerde, verklaarde dat enkel de 6 centimeter lange schedel van het dier gevonden werd.

Aangenomen wordt dat het gaat om een reptiel van 50 tot 70 centimeter. "Het zou wel eens een cruciale fase kunnen zijn in de ontwikkeling van reptielen naar zoogdieren", verklaarde hij.

Sites
Wetenschappers voeren al meer dan 30 jaar opgravingen uit aan de Brockmacker. Daarbij werden 40 exemplaren van 13 verschillende soorten ontdekt. Volgens Martens blijven fossielen er beter bewaard dan op vergelijkbare sites in Noord-Amerika en Mexico.

De opgravingen waren het gezamenlijke werk van Amerikaanse, Duitse en Slovaakse paleontologen. Daarbij werd ook de vleugel van een kakkerlak en een reptiel ter grootte van een muis ontdekt. (belga/edp)

(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
pi_71592130
quote:
Parasites May Have Had Role In Evolution Of Sex

ScienceDaily (July 31, 2009) — What's so great about sex? From an evolutionary perspective, the answer is not as obvious as one might think. An article published in the July issue of the American Naturalist suggests that sex may have evolved in part as a defense against parasites.

Despite its central role in biology, sex is a bit of an evolutionary mystery. Reproducing without sex—like microbes, some plants and even a few reptiles—would seem like a better way to go. Every individual in an asexual species has the ability to reproduce on its own. But in sexual species, two individuals have to combine in order to reproduce one offspring. That gives each generation of asexuals twice the reproductive capacity of sexuals. Why then is sex the dominant strategy when the do-it-yourself approach is so much more efficient?

One hypothesis is that parasites keep asexual organisms from getting too plentiful. When an asexual creature reproduces, it makes clones—exact genetic copies of itself. Since each clone has the same genes, each has the same genetic vulnerabilities to parasites. If a parasite emerges that can exploit those vulnerabilities, it can wipe out the whole population. On the other hand, sexual offspring are genetically unique, often with different parasite vulnerabilities. So a parasite that can destroy some can't necessarily destroy all. That, in theory, should help sexual populations maintain stability, while asexual populations face extinction at the hands of parasites.

The scenario works on mathematical models, but there have been few attempts to see if it holds in nature.

Enter Potamopyrgus antipodarum, a snail common in fresh water lakes in New Zealand. What makes these snails interesting is that there are sexual and asexual versions. They provide scientists with an opportunity to compare the two versions side-by-side in nature.

Jukka Jokela of the Swiss Federal Institute of Aquatic Science and Technology, Mark Dybdahl of the University of Washington and Curtis Lively of Indian University, Bloomington began observing several populations of these snails for ten years starting in 1994. They monitored the number of sexuals, the number asexuals, and the rates of parasite infection for both.

The team found that clones that were plentiful at the beginning of the study became more susceptible to parasites over time. As parasite infections increased, the once plentiful clones dwindled dramatically in number. Some clonal types disappeared entirely. Meanwhile, sexual snail populations remained much more stable over time. This, the authors say, is exactly the pattern predicted by the parasite hypothesis.

"The rise and fall of these female-only lineages was surprisingly fast and consistent with the prediction of the parasite hypothesis for sex," Jokela said. "These results suggest that sexual reproduction provides an evolutionary advantage in parasite rich environments."

So we may well have to thank parasites—in spite of their nasty reputation—for the joy of sex.
Volkorenbrood: "Geen quotes meer in jullie sigs gaarne."
pi_71701252
07-08-2009

Oceaanleven belangrijke mixer van water

Nieuw onderzoek laat het gelijk van Charles Darwin, de kleinzoon van de grondlegger van de evolutietheorie, zien. Hij beweerde dat zeeleven het oceaanwater mixt. Een Amerikaanse onderzoek toont dit aan voor kreeftachtigen en kwallen. De organismen nemen water mee op hun tocht naar boven en onder. Dit effect is nog niet meegenomen in klimaatmodellen, maar is wel van belang omdat de oceaan een groot vat met koolstof is.

Water beïnvloedt organismen die erin leven. In zoetwater komen bijvoorbeeld geen zee-egels voor. Maar het werkt ook andersom: de organismen hebben een groot effect op het water zelf. Zoals bijvoorbeeld het mixen van oceaanwater. Tot voor kort was hier weinig onderzoek aan gedaan. Nieuw onderzoek van Kakani Katija en John Dabiri (beiden Californisch Instituut van Technologie) laat zien dat groepen organismen een goede mixer zijn. Dit onderzoek en vervolgonderzoek kunnen verstrekkende gevolgen hebben voor klimaatmodellen.

Mixen
Het mixen van oceaanwater is onder meer afhankelijk van de temperatuur en zoutgehalte van water. Koud water is zwaar en zal, als het zwaarder is dan de onderliggende watermassa, naar beneden zakken. Hetzelfde geldt voor water met een hoge concentratie zout. Ook wind en getijde hebben invloed. Dit zijn echter niet de enige mechanismen. Sir Charles Darwin, kleinzoon van de grondlegger van de evolutietheorie (ook Charles Darwin), opperde al dat ook het zwemmende zeeleven mixt. Zijn mechanisme heet ‘Darwiniaanse mixing’ en houdt in dat een zwemmend organisme het water letterlijk met zich meetrekt. De vorm van het zwemmend organisme en de viscositeit van het water bepalen hoeveel water meestroomt.


Voorbeelden van klein zeeleven dat zich massaal verplaatst: links krill (Meganyctiphanes norvegica) en rechts een copepode oftewel roeipootkreeft. © Creative Commons

Nu heeft één organisme niet zoveel invloed. Hele scholen van organismen zoals kwallen, vissen en sommige kreeftachtigen (crustacea) zoals copepoden en garnaalachtigen (krill) die dezelfde kant op zwemmen, verplaatsen wel grote massa’s water. De laatstgenoemde kreeftachtigen zwemmen dagelijks van dieper, kouder water naar het oceaanoppervlak. Eerder onderzoek liet al zien dat een school vissen het water net zo kan verstoren als een storm. Ook trad er turbulentie op door zwemmende garnaalachtigen. Met die gedachten in het achterhoofd voerden wetenschappers Katija en Dabiri hun onderzoek uit.

Katija en Dabiri simuleerden wat er met water gebeurde toen kleine kreeftachtigen erdoor zwommen. Relatief veel water werd meegenomen met de beestjes. Om dit ook live te testen, gingen ze naar Palau in de Pacifische Oceaan om daar kwallen onder de loep te nemen. Met een kleurstofje maakten de wetenschappers zichtbaar dat kwallen de kleurstof lange tijd met zich meeslepen. Ook bij grotere beesten vindt dus Darwiniaanse mixing plaats.



Grootschalig
De grote vraag is hoeveel de zeebeesten nu precies mixen. Volgens de eerste schattingen veel. De invloed van zwemmende organismen is zelfs even groot als die van de wind en getijde. Volgens Dabiri is dit mogelijk zelfs nog een onderschatting. De simulatie ging namelijk steeds uit van transport van water van één organisme in isolatie. Mogelijk dat meerdere beestjes de verplaatsing van water juist versterken. Ook naar de bodem dwarrelende uitwerpselen en organisch materiaal mixen het oceaanwater verwacht Dabiri.

Klimaat
De resultaten zijn waarschijnlijk van groot belang voor klimaatmodellen. De oceaan is namelijk een groot reservoir waarin een enorme hoeveelheden koolstof zijn opgeslagen. Bijna 40.000 Gigaton. Ter vergelijking: de atmosfeer bevat slechts 750 Gigaton koolstofdioxide (≈2% van de oceanen). Het mixen van water brengt kouder water met extra voedingsstoffen naar boven. Hierdoor groeien extra organismen die op hun beurt afsterven en naar de bodem zakken, daarmee koolstof meenemend. Ook kan kouder water meer koolstofdioxide opslaan in vergelijking met warm water. Genoeg reden voor verder onderzoek, want des te nauwkeuriger de klimaatmodellen, des te beter de mens en overheden zich kunnen instellen op eventueel verdere klimaatverandering.


De koolstofkringloop. © NASA

(Kennislink)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
pi_71762301
quote:
Researchers force bacteria to evolve for life in a fuel cell

While a recent report from the National Academies of the Sciences concluded that conservation is the short-term key to many energy issues, work continues on alternative energy production techniques like wind, solar, biomass, and fuel cells. For mobile applications, fuel cells have quickly become the technological leader because they offer high energy density (relative to other green technologies), low weight, and generally high mechanical durability. In this month's Biosensors and Bioelectronics, a research team from University of Massachusetts Amherst describes their work on microbial fuel cells enhanced by directed evolution.

A wide array of fuel cell technologies exist, but most fall into two catagories: solid oxide fuel cells (SOFCs) or polymer electrolyte membrane fuel cells (PEMFCs). SOFCs conduct O2- across ceramic membranes and produce high current densities with little degradation over time. Unfortunately, the ionic conduction mechanism requires high operating temperatures—usually several hundred degrees centigrade. PEMFCs conduct either protons or hydroxyls, but suffer from low current densities and significant degredation over time. While these systems show substantial promise, there is no clear leader for most mobile applications and there is room in several niche markets for other types of fuel cells.

To produce ATP, bacteria generate charge gradients when metabolizing nutrients, and these could theoretically be harvested. In the early 1990's, proof-of-concept microbial fuel cells (MFCs) were developed using bacterial electrolytes. These systems fed simple sugars to bacteria in anaerobic conditions and with an applied field. Electrons produced during digestion move to the anode while protons diffuse to the cathode, where they can recombine with any electrons that have conducted across a load circuit.

In order to produce electricity, it is imperative that MFC's bacteria conduct electrons to the cathode. The researchers at UMass Amherst realized that there has never been any natural selective pressure that would enhance electronic conduction in bacteria, so they used directed evolution to produce highly conducting bacteria.

G. sulfurreducens bacteria were cultured on a graphite electrode under a 400 mV applied bias. The goal was to force the bacteria to adapt to conditions inside the MFC with the hope that they would evolve greater functionality in the process. Several colonies were isolated after five months in the MFC environment and re-cultured under normal conditions. When placed in an MFC cell, the specially cultured bacteria grew much more rapidly—current saturated after 50 hours as opposed to 400 hours—and they provided twice the current density of normally cultured bacteria.

Analysis of the enhanced bacteria showed that there were two primary adaptions. First, pili, fine, thread-like structures that connect neighboring cells, dramatically increased in the new bacteria. These structures are thought to be responsible for electronic conduction in bacterial films. Also, unlike their precursors, the enhanced bacteria all had flagella that allowed both motility and enhanced attachment to anode surfaces. It is unclear which adaptation is primarily responsible for the enhanced performance.

MFCs must show significant improvement (orders of magnitude) in order to match SOFCs and PEMFCs; simply doubling performance will not make them viable for most applications. However, by harnessing evolution, it may be possible to rapidly accelerate development of reasonably performing systems. As a member of the ceramic research community with vested interests in SOFC development, I am not quite ready to salute my new bacterial overlords, but this is a fascinating area of research that has real potential in many niche applications.
bron
Volkorenbrood: "Geen quotes meer in jullie sigs gaarne."
pi_72045844
quote:
Khila, A. et al. (2009) Evolution of a Novel Appendage Ground Plan in Water Striders Is Driven by Changes in the Hox Gene Ultrabithorax.

Water striders, a group of semi-aquatic bugs adapted to life on the water surface, have evolved mid-legs (L2) that are long relative to their hind-legs (L3). This novel appendage ground plan is a derived feature among insects, where L2 function as oars and L3 as rudders. The Hox gene Ultrabithorax (Ubx) is known to increase appendage size in a variety of insects. Using gene expression and RNAi analysis, we discovered that Ubx is expressed in both L2 and L3, but Ubx functions to elongate L2 and to shorten L3 in the water strider Gerris buenoi. Therefore, within hemimetabolous insects, Ubx has evolved a new expression domain but maintained its ancestral elongating function in L2, whereas Ubx has maintained its ancestral expression domain but evolved a new shortening function in L3. These changes in Ubx expression and function may have been a key event in the evolution of the distinct appendage ground plan in water striders.
PLoS Genetics
Volkorenbrood: "Geen quotes meer in jullie sigs gaarne."
pi_72188051
26-08-2009

Canadees wil van kuiken een dinosaurus maken



Een Canadese paleontoloog wil kippenembryo's manipuleren in een poging om er een dinosaurus van te maken. Zijn onderzoek zit nog in een beginfase, maar Hans Larsson heeft er goede hoop op dat hij in zijn opzet zal slagen. Alleen ethische en praktische redenen houden hem naar eigen zeggen nog tegen.

Evolutie
Larsson is vorser aan de McGill University in Montreal. Al jaren speurt hij naar fosssielen van prehistorische dieren. Hij spitst zijn onderzoek nu toe op de processen die er toe geleid hebben dat sommige dinosauriërs zijn geëvolueerd tot vliegende wezens.

Jurassic Park
Larsson werd geïnspireerd door discussies die hij had met Jack Horner, de paleontoloog die wetenschappelijk adviseur was bij de Jurassic Park-films. Deze Horner schreef onlangs een boek met de titel 'How to Build A Dinosaur'. In dit werk verwijst hij naar Larsson's experiment om een dinosarus te brouwen uit een kippenembryo. (eb)

(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
abonnement Unibet Coolblue
Forum Opties
Forumhop:
Hop naar:
(afkorting, bv 'KLB')