Hur man vet att man är sambo med en ingenjör

Man vet att man är sambo med en ingenjör när 1) ens hem inte har en fungerande våg och 2) man kommer hem och hittar en hemgjord våg tillverkad ett teleskopskaft till en mopp, en hantel och lite lina (han skulle väga ett par resväskor). Eftersom jag är en annan typ av ingenjör hade jag nog bara helt enkelt höftat ihop vad alla saker vägde på ett ungefär... men visst är det här en roligare lösning, speciellt bruksanvisningen :)

Norrsken!

Den här julen, som jag har tillbringat i Kiruna, hade jag bestämt mig för att bevaka himlen väldigt noga. Jag hade nämligen aldrig sett norrsken och tyckte att det började vara på tiden. Trots att jag har varit i Kiruna flera gånger tidigare har jag aldrig lyckats med att få se norrsken - det har alltid varit en massa moln i närheten. Tittar man på statistiken ska det i princip vara 50% chans att få se norrsken i Kiruna utan att det är moln ivägen. (Och runt jultid är det dessutom mörkt lång tid av dygnet eftersom solen inte ens går över horisonten, mycket praktiskt för norrskensobservation eftersom norrskenet är mycket svagare än solljus).

Hur som helst envisades det med att vara molnigt en hel vecka, ända tills annandagens kväll då det bara var halvtäckande moln och det faktiskt kom några ljusstråk på himlen. Tyvärr inte så spektakulära, så jag tänkte trösta mig med att skriva lite om norrsken istället. Det är ju iallafall mycket roligare att skriva om norrsken om man sett det själv. Och det är roligare - tycker jag iallafall - att titta på norrsken om man vet vad man ser. Norrsken är vacker fysik!

Var finns norrsken?
Norrsken kan lika gärna kallas för polarsken - det finns nämligen också sydsken som uppkommer på precis samma sätt. Det hade man dock sannolikt inte en aning om när man namngav norrskenet. Det traditionella vetenskapliga namnet, "Aurora Borealis" (norr-gryning), fick det för att norrsken längre söderut oftast syns som ett rött sken vid horisonten - som en gryning fast i norr.

Norrsken uppkommer runt jordens magnetiska poler (som ligger nära, men inte på, de geometriska polerna - bild här) och uppträder som ljusbågar på himlen. Färgen är oftast grönaktig, ibland röd. Hur ofta norrsken uppträder beror på avståndet till de magnetiska polerna - i Stockholm är det sällsynt men i nordligare trakter som Kiruna och Fairbanks (Alaska) är det vanligt.

Hur uppstår norrsken?
Norrsken uppkommer när snabba laddade partiklar krockar med atomer och molekyler i jordens atmosfär. Vid krockarna uppstår ljus som syns som norrsken. För att förstå hur norrsken uppkommer behöver man veta lite om jorden, laddningar och atomens uppbyggnad.

Jordens atmosfär består av flera olika lager (som namnges på olika sätt beroende på vad man diskuterar). Den yttre delen av jordens atmosfär, jonosfären, innehåller laddade partiklar (joner) och börjar ca 80 km över jordens yta. Partiklarna ger norrsken när de rör sig från jonosfären mot jorden, styrda av jordens magnetfält.

Jordens magnetfältsform påverkas av solvinden, en ström av fria elektroner och positivt laddade joner från solen. Nära jorden ser fältet ut som ett dipolfält (som fältet från en vanlig stavmagnet), men längre bort från jorden är fältet utdraget. Sammantaget får solvinden jordens magnetfält att forma en avlång "bubbla", som tvingar solvinden att vika av och strömma förbi jorden istället för att träffa den rakt på. På så sätt skyddar jordens magnetfält oss från en stor del av partiklarna från solen. Solvinden och dess rörelse gör att formen på jordens magnetfält varierar över tiden och är förhållandevis komplex: en snygg animation finns här. Det område runt jorden som påverkas av jordens magnetfält brukar kallas magnetosfären.

Partiklarna som skapar norrsken följer magnetfältlinjerna till jordens magnetiska poler och krockar, när de kommer in i atmosfären, med de atomer som finns där. Vid krockarna överförs energi från partiklarna till atomerna. Atomerna hamnar då i ett instabilt tillstånd och behöver göra sig av med "överskottsenergin" som de avger i form av ljus. Partiklarna fortsätter att krocka med nya atomer tills de har saktat in totalt, vid ca 100 km från jordens yta. Området där norrsken uppstår formar en oval kring den magnetiska polen. Vid starka fluktuationer i magnetfältet kan också ovalerna växa, och då kan man se norrsken ovanligt långt söderut (animation här).

Norrskenets färger och former
Färgen på norrskenet bestäms av vilka atomer de högenergetiska partiklarna krockar med. Oftast är det syre och kväve (i form av syreatomer och kvävemolekyler). När atomer exciteras (går till ett högre, instabilt energitillstånd) kommer de sedan sända ut ljus av vissa bestämda färger när de går tillbaka - främst grönt och rött för syre, och blått violett och rött för kväve. Vilket ljus som sänds ut beror på vilket energitillstånd atomen går tillbaka från. Långt ner i "norrskensområdet" i atmosfären dominerar kväve, högre upp dominerar syre. Färgen på det norrsken man ser för tillfället beror alltså både på höjden det befinner sig på i atmosfären (hur mycket syre det är relativt kväve) och energin på partiklarna som tränger ned just dit.

Norrskenet brukar bilda bågar som rör sig över himlavalvet. Raka bågar kan vecka ihop sig till spiraler eller utvecklas till "draperier" av strålar som visar riktningen på jordens magnetfält. Står man rakt under ett norrsken i magnetfältets riktning ser det ut som som strålarna pekar åt alla håll. Denna form kallas korona. Norrsken ändrar över huud taget form och intensitet väldigt snabbt. De mest spektakulära norrskenen brukar uppstå i samband med magnetiska substormar och då kan hela himlen fyllas av färgsprakande sken.

Bilder
Norrskenet gör sig naturligtvis rätt bra på bild, även om det blir suddiga bilder när skenet rör sig snabbt och är svagt (vilket gör att det krävs lång exponeringstid). Det finns gott om bilder tillgängliga på nätet, till exempel:

• Michigan Tech's arkiv med bilder från Keweenaw Peninsula (1994, foto MT Dolan)
  
• Bilder från Fairbanks, Alaska (1996-98, foto J Curtis)
  
• Bilder från Kiruna (2000, foto M Yamauchi)
  
• 1700 norrskensbilder som slideshow (av Norska Nordlyssenteret)
  
• Norrskensbilder från Alaska (2001-2005, foto Ulrike Haug)
  

Eller så kan man titta på natthimlen i Kiruna eller Abisko i "direktsändning" (via IRF, uppdateras varje minut).

Det finns också en bra populärvetenskaplig bok på svenska "NORRSKEN - budbärare från rymden" av Ingrid Sandahl, som beskriver norrsken och nutida norrskensforskning. Den gavs ut 1998. (Jag känner Ingrid, men boken är bra oavsett det :) Vill ni ha en andra åsikt kan ni läsa UFO-Revyns recension från 1998 )

Länkar
Institutet för Rymdfysiks populärvetenskapliga sidor (IRF, i Kiruna)
Nordlys (informationssidor från norska Nordlyssenteret, på engelska)
Engelska Wikipedia om norrsken
Information om fysiken bakom norrsken, med animationer! (University Corporation for Atmospheric Research, USA)

Civilisationen har ändrat våra gener

Under de senaste 50000 åren har en försvarlig del av människans gener undergått naturligt urval. Sannolikt beror detta till stor del på att civilisationen - jordbruk, ökad befolkningstäthet, kulturella krav - har ändrat våra levnadsomständigheter.

Studie finner 1800 nyligen evolverade gener
De senaste årens kraftigt ökade tillgång på gensekvensdata för människan är rena guldruvan för de som studerar människans historia och utveckling. Ett exempel på det är en studie som publicerats för ett par dagar sedan i PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences). Studien handlar om gener som evolverats fram relativ nyligen och använder data från en privat (Perlegen) och en öppen databas (HapMap Phase 1 Freeze). Dessa data kommer från 3 respektive 4 olika befolkningsgrupper*. Totalt visar ca 1800 gener spår av att ha utsatts för evolution, i de flesta fallen under de senaste 10000-40000 åren, och 112 av dessa gener finns i alla populationer. Dessa 112 gener ser i de flesta fall ut att ha funnits längst i befolkningsgruppen med afrikanskt ursprung, vilket stöder slutsatsen att de kommer från denna population från början.


Sex kategorier av gener
De evolverade generna finns i sex olika kategorier. Gener som underlättar proteinmetabolism (nedbrytning av proteiner) och gener som ger ökat skydd mot infektionssjukdomar formar ett par av kategorierna. Båda dessa kategorier av gener var sannolikt fördelaktiga för den som bosatte sig i ett jordbrukssamhälle istället för att leva ett jägar-samlar-liv - dels för att flytten innebar en annan kost och dels för att samhällen ökar spridningen av infektioner.

De övriga kategorierna är gener som rör fortplantning, gener som styr nervfunktion, cellcykel-gener och DNA-metabolism (bland annat transkriptionsfaktorer, som styr hur och när gener är aktiva).


Måttet på utveckling
Måttet som används i studien är nyframtaget av forskargruppen och kallas Linkage Disequilibrium Decay (förkortat LDD). Det innebär att man studerar enstaka muterade aminosyror i DNA, så kallade SNPs (Single Nucleotide Polymorphism - ibland kallade "snippar"), och hur ofta de förekommer tillsammans. Urval innebär att en viss genvariant med vissa SNPs kommer förekomma mycket oftare än vad slumpen skulle medföra. En snabb ökning i förekomst av en viss gen lämnar på så vis efter sig ett mönster av "linkage disequilibrium" - ett mönster av SNPs som förekommer tillsammans oftare än slumpmässigt, eftersom de ännu inte har kopplats loss från omkringliggande "neutrala" gener. Ju längre sedan genen utsattes för urval, desto lägre LD eftersom rekombination av genomet skyfflar om och kopplar loss utvalda gener från neutrala gener. En genvariant med ett LD som fortfarande står still eller ökar är således en gen som befunnit sig under urval nyligen. Metoden testades på simulerade data, och enligt testresultaten verkar den vara bra på att skilja ut evolution från andra orsaker till hög LD, som populationsflaskhalsar och inversioner av DNA. Att metoden ger så likt resultat på två olika databaser med olika genom talar också till dess fördel.

Studien publicerades som en open accesss-artikel (online 21/12) och är således tillgänglig även för de som inte prenumererar på PNAS. Bland andra New Scientist, Science Now och antropologen John Hawks skriver också läsvärt om detta (länkar nedan). Se även Vetenskapsnytt 10/9: Hjärnan evolveras fortfarande.


*Data från Perlegen genererades genom sekvensering av 71 personer från 3 olika populationer: 24 "europeiska amerikaner", 23 "afrikanska amerikaner" och 24 Han-kineser - alla boende i Los Angeles. Dessa data innehåller ca 1.6 miljoner SNPs, ca 25386 (1.6%) av dessa visar tecken på selektion enligt analysen. Totalt innebär det att 1799 gener i datat undergått naturligt urval. Data från HapMap Phase 1 Freeze täcker en bredare population: 90 personer av europeiskt ursprung, 90 personer av afrikanskt ursprung, 45 Han-kineser och 45 japaner och innehåller runt 1 miljon SNPs. En liknande andel av dessa, 20786 st (2.1%) visar tecken på selektion - och de finns i totalt ungefär 1800 gener.

Länkar
Artikelns sammanfattning (PNAS)
Artikeln (pdf)
New Scientist
Science Now
John Hawks (21/12)

Renar i norr har ingen vidare dygnsrytm

De som har oroat sig för att tomtens renar ska må dåligt av att jobba hela natten, när de flesta bara vill sova, kan slappna av. Norska forskare har nämligen kommit fram till att renar i de nordliga polartrakterna inte har någon dygnsrytm att tala om. När de sover eller är vakna bestäms istället främst av vad de för tillfället har i magen.

Alla levande varelser har en dygnsrytm, som hjälper dem att förbereda sig för (och anpassa sig till) soluppgång och solnedgång. Även i frånvaro av naturligt ljus brukar de flesta därför anpassa sig till ett ungefär 24 timmar långt "dygn". Beväpnad med den kunskapen kan man undra hur djuren i polartrakterna egentligen har det ställt - oändliga dagar på sommaren och oändliga nätter på vintern borde ju kunna vända upp och ned på den mest stabila dyngsrytm i världen.

En norsk forskargrupp försedde 12 renar med radiosändare och samlade data om hur de rörde sig - i tiominutersintervall, under ett helt år. Sex av renarna befann sig på Svalbard (78° N) och de andra sex i norra Norge (70° N). Deras rörelser jämfördes sedan med tiderna för dagsljuset. Slutsatsen är att renar i de nordligaste polartrakterna (Svalbard) inte har någon vidare dygnsrytm - på våren och hösten visar de en svag tendens till dygnsrytm, men under sommaren och vintern har dagsljuset (eller bristen på det) väldigt lite att göra med när de är vakna. Renarna i norra Norge (som är längre söderut än Svalbard och således har mer dagsljus på vintern) hade en viss dygnsrytm under höst, vinter och vår men inte under sommaren. Deras rörelser - vakenhet eller sömn - bestäms sannolikt främst av deras matsmältning.

Forskarna gissar att en svag dygnsrytm kan vara en fördel för polarlevande varelser, genom att göra det lättare för dem att anpassa sig till de växlande ljusförhållandena. De föreslår därför att säsongsvis frånvaro av dygnsrytm är ett gemensamt drag för polarlevande djur.

Forskningsresultaten publiceras i dagens nummer av Nature.

Länkar
New Scientist
Artikeln (Nature, pren. krävs)

Bildkompression gör mammogram mer lättolkade

Informationsförluster vid bildkompression är inte alltid en nackdel. I en studie på mammografibilder blev bilderna faktiskt mer lättolkade efter kompression.

Mammografi - screening efter misstänkta bröstcancertumörer - kräver en tränad specialist för att tolka bilder. Antalet specialister är tämligen litet, och det skulle ju vara smidigt om man helt enkelt kunde skicka bilder till dem. Bilderna - det krävs fyra stycken - är däremot stora och kräver en snabb uppkoppling om man ska skicka dem. Helst skulle man vilja skicka dem via modem, men det tar omöjligt lång tid med tanke på storleken. Detta var utgångspunkten för ett forskningsprojekt vid Purdue University.

När man letar efter tecken på tumörer behöver man titta på flera olika storleksskalor och olika typer av detaljer - millimeterstora kalciumavlagringar, typen av kant (jämn eller ojämn) på cystor och mönster (i större skala) i kroppsvävnaden. Alla dessa karaktärsdrag måste bevaras när man komprimerar bilden. Bradley J. Lucier, som ingår i forskningsgruppen, började experimentera med olika kompressionsalgoritmer och hittade en (waveletbaserad) som gick att anpassa till problemet. De komprimerade bilderna innehåller bara 2% av "informationen" i de ursprungliga bilderna - men de fungerar minst lika bra: enligt sju av nio olika mätmetoder för diagnos-noggrannhet klassificerar experterna de komprimerade bilderna bättre än de okomprimerade.

Resultaten kommer publiceras i tidskriften Radiology senare idag (20/12).

Länk
Science Daily
Abstract (via Purdue University, längst ned på sidan)

BOINC gör det enklare att donera datorkraft till forskning

SETI@home, det välkända "skärmsläckarprojektet", stängdes ner den 15:e december. Projektet lever dock kvar som en del i BOINC, eller Berkely Open Infrastructure for Network Computing, som utgör ett gemensamt ramverk för distribuerade projekt.

SETI@home, projektet som använder hemdatorers överflödiga beräkningskraft för att analysera "rymddata" och leta efter utomjordisk intelligens, lanserades 1999. Programvaran som behövdes kördes som en skärmsläckare när datorn inte användes, och alla användares datorer bildade tillsammans ett slags superdator med gigantisk beräkningskraft. Det är sannolikt ett av de mest välkända forskningsprojekten någonsin - åtminstone bland ungdomar. Projektet stängdes nyligen ner för att istället ingå som en del av BOINC, Berkely Open Infrastructure for Network Computing.

Surfande på vågen av SETI@home:s popularitet kom ett antal andra forskningsprojekt som också byggde på distribuerad dataanalys: klimatmodellering, proteinstruktur... (i rättvisans namn ska det nämnas att SETI@home inte var först med distribuerad analys, men det blev definitivt mest känt). Nackdelen med projektfloran var förstås att man i princip blev tvungen att välja ett projekt att gynna, och när projektet hade en mindre aktiv period gick en massa datorkraft outnyttjad. Och ju fler projekt, desto mindre översikt för den som är intresserad av att delta. Dessutom är det inte helt enkelt att ta fram programvara och infrastruktur för ett distribuerat projekt.

Därför startades BOINC, ett gemensamt ramverk för distribuerade projekt. Med en och samma mjukvaruinstallation kan man stödja ett eller flera projekt genom att ange hur många procent av ens tillgängliga kapacitet som ska läggas på de projekt man intresserar sig för - oavsett om det är primtalsfaktorisering, proteinvikning eller gravitationssignaler från pulsarer. Vill man bidra på annat sätt kan man också ladda ner källkoden och leta efter eller rätta buggar.

Har man inget bättre för sig är det rätt intressant att gräva ner sig lite i hur systemet fungerar rent tekniskt. Fast det rekommenderas nog bara om man är riktigt datorintresserad... :)

Länk
Nature News (om BOINC och SETI@home)
BOINC

Självdisciplin, inte IQ, viktigast för studieframgångar

Studenter som (i likhet med mig) sliter med tentor, prov och annan studieexamination såhär års kan hämta tröst i nya forskningsresultat: det är självdisciplin, inte IQ, som är den viktigasta faktorn för studieframgång.

En undersökning som publiceras i decembernumret av Psychological Science visar att självdisciplin är den starkast förutsägande faktorn för akademisk framgång (IQ är således mindre viktigt, men inte betydelselöst). Studien utfördes på amerikanska åttondeklassare (motsvarar svenska sjundeklassare) och förutom självdisciplin ingick bland annat IQ-tester, undersökning av studievanor och beteende. Självdisciplin som den mättes under hösten visade sig vara den bästa förutsägande faktorn för studieframgång under nästföljande vår (mätt i betyg). Självdisciplin men inte IQ förutsade också vilka studenter som skulle komma att förbättra sina betyg under året.

Självdisciplin verkade inte heller vara korrelerat med (hänga ihop med) IQ. Således: envishet och en hög utträkningströskel kan man komma långt med...

Är man dessutom väldigt stressad när man tentar kan det kanske vara en idé att plocka med sig lite extra läsk och godis. Tester på möss visar nämligen att stressade möss som får sockersötat vatten blir mindre stressade (jämfört med stressade möss som får sötningsmedelssötat vatten).

Länkar
Artikeln om studieframgång (Psychological Science, pren. krävs)
Nyhetsrelease om socker mot stress (ScienceDaily)

Här finns de utrotningshotade djurarterna

I dagens PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences) presenteras en studie av de områden där flest djur riskerar att dö ut inom den närmaste tiden. I studien ingår 794 arter fördelade på 595 områden. En stor del av dessa områden ligger i utvecklingsländer och de flesta utsätts för ett hårt tryck från människan.

Studien täcker "kritiska områden" - platser där den överväldigande majoriteten av en liten och hotad population existerar. Den har genomförts av forskare från de 52 medlemsorganisationerna i The Alliance for Zero Extinction (ungefär "Nollutrotningsalliansen"). Om inget görs kommer en stor del av dessa arter vara utdöda inom en nära framtid.

Amfibier (groddjur) dominerar med 408 av 794 arter, därefter kommer fåglar (271 arter) och däggdjur (131 arter). De flesta kritiska områdena finns i vad författarna kallar tropisk fuktig skog (jag är inte säker på vad som skiljer definitionen från regnskog), men tropiska barrskogar har störst täthet av hotade arter.

Tillsammans med studien publiceras en karta över områdena (och arterna) samt en lista på de åtgärder som krävs för att rädda varje art. Hela databasen, med sökmöjligheter, finns tillgänglig på www.zeroextinction.org (inkluderar en mycket illustrativ och lättanvänd klickbar karta).

Bild från The Zero Extinction Alliance:s hemsida (under "Charts and statistics")

Länk
Nyhetsrelease (ScienceDaily)
Artikeln (PNAS, prenumeration krävs)
The Alliance for Zero Extinction (webbsida)

"Tankekontroll" kan hjälpa mot smärta

Ett forskningsprojekt på kroniska smärtpatienter har visat att man kan lära sig att minska upplevd smärta genom att kontrollera hur man tänker. Att det verkligen fungerar verifierades med hjärnavbildning. Metoden hjälper dock inte lika bra för alla.

Åtta patienter med kronisk smärta ingick i studien. Deras hjärnaktivitet i området rostral anterior cingulate cortex, rACC (som är inblandat i smärtkontroll), avbildades med fMRI. De fick se bilden samtidigt som de ombads att minska aktiviteten i området genom att antingen fokusera på smärtan eller distrahera sig från den. Efter några träningssessioner kunde de flesta reducera sin rACC-aktivitet på kommando - dessa patienter uppgav att smärtan minskade ungefär med hälften. Metoden fungerade även på kontrollgruppen, fullt friska försökspersoner som fick smärtstimuli och ombads kontrollera smärtan.

En av deltagarna intervjuas av Nature News och berättar att hon till viss del kan kontrollera sin smärta på samma sätt när hon är hemma, men att det kräver stor koncentration. Det kan således vara värt att hålla i minnet att detta är ingen mirakelkur: att minska sin smärta på detta sätt fungerade inte lika bra för alla patienter, och forskarna säger att det är mycket kvar att göra innan metoden kan användas i terapi. (Metoden borde däremot, för dem det kan hjälpa, kunna innebära betydligt lägre risk för biverkningar än vad värktabletter gör)

Studien kommer att publiceras i Proceedings of the National Academy of Sciences i veckan.

Länk
Nature News

Matematisk analys visar hur boardingtider kan förkortas

Alla som har flugit vet att boarding kan vara en utdragen och kaotisk process. Att låta de som sitter längst bak gå på först verkar sällan lösa problemet. Matematisk analys, utförd av en israelisk forskargrupp, visar nu att den typen av boarding är väldigt ineffektiv jämfört med att bara låta folk gå på flygplanet slumpmässigt.

Den tid som krävs för boarding avgör hur lång tid det tar att "vända" ett flygplan, och således är det intressant för flygbolag att korta ner boardingtiderna så mycket som möjligt. Enligt Nature News har boardingtiderna stadigt ökat sedan 70-talet, och flygbolagen använder sig bland annat av datorsimuleringar (där "passagerare" utför typiska saker som att lasta sitt bagage, hjälpa familjemedlemmar och så vidare) för att hitta sätt att göra boardingtiderna kortare. Samtidigt vill de inte irritera sina passagerare allt för mycket.

En israelisk forskargrupp har nu visat att det inte krävs detaljerade verklighetsliknande simuleringar för att analysera problemet - det räcker med mer abstrakt matematisk analys. De formulerar problemet som en serie permutationer (variationer i sekvens) av ordningen som passagerarna stiger på planet - vilka som kliver på före dig påverkar naturligtvis sannolikheten för dig att snabbt kunna nå din plats utan att bli blockerad av någon före dig. I sina beräkningar använder de sig av sofistikerade matematiska metoder som slumpmatristeori (random matrix theory) och två-dimensionell Lorentz-geometri. Lorentz-geometri utvecklades specifikt för att man skulle kunna räkna på relativitetsteori, så att använda den på den här typen av problem är antagligen väldigt ovanligt.

Analysen visar att det är ineffektivt att låta de som sitter längre bak gå på först - de blir fortfarande ofta blockerade av passagerare som ska till raderna innan. Istället är det väldigt effektiv att göra som vissa lågprisflyg - att låta passagerarna själva välja plats och således gå på i slumpmässig ordning. Sannolikheten att någon blockerar någon annan är då mycket mindre - faktiskt så mycket mindre att slumpmässig boarding är en nästan optimal lösning. Alla typer av boarding kan också göras mer effektiva genom att låta passagerare med fönsterplatser gå på först.

Allt detta kan naturligtvis låta väldigt självklart, men en del av poängen är att modellen bara har fyra inparametrar: hur lång bit av mittgången en (stående) passagerare tar upp, avståndet mellan två stolsrader, antal passagerare per rad och den tid det tar en passagerare att sätta sig efter att ha kommit till sin rad.

Det ska bli intressant att se om fler flygbolag kommer tillämpa slumpmässig ordning efter detta. :)

Länkar
Nature News
artikeln (arxiv.org, gratis)

Hjärnstorlek och testikelstorlek i omvänt förhållande hos fladdermöss

New Scientist skriver om en studie på 334 fladdermusarter där man funnit att hjärnstorlek och testikelstorlek hos hannarna står i omvänt förhållande till varandra - i de arter där honorna har fler än en partner. Expressen gör en typisk... tja, en typisk Expressen och konstaterar att "Sexgalna honor får hanar med små hjärnor". Kanske inte direkt fel, men definitivt missledande. Låt oss nyansera det en smula!

Nyckelidén här är att en hjärna, och likaledes ett par testiklar, är mycket energikrävande. Som Scott Pitnick, ansvarig för studien säger till New Scientist: fladdermöss med sin stora kroppsyta jämfört med kroppsvolym och sitt ständiga flygande (särskilt under parningssäsongen) lever bildligt talat på en knivsegg när det gäller effektivt energianvändande. De blir såleds tvungna att kompromissa stenhårt mellan vad de satsar på. Att större hjärna innebär mindre testiklar, och vice versa, är därför knappast förvånande.

Däremot blev forskarna förvånade över att hannar i arter där honan har flera partners satsade på mindre hjärnor och större testiklar - de hade trott att en stor hjärna (och därmed, implicit antaget, en smartare individ) skulle vara ett bättre sätt för hanen att försäkra sig om att få para sig mycket. Detta knyter an till teorier om att bland annat primaternas/människans hjärnstorlek och intelligens utvecklades uppåt ju större och komplexare grupper de ingick i. Större testiklar är däremot inte heller en dålig strategi - om honan man parar sig med har parat sig med flera olika hanar innan är många spermier ofta en god konkurrensfördel. Har honan bara en partner är det däremot onödigt för honom att lägga energi på att producera fullt så många spermier. (En lång och intressant diskussion om olika arters strategier kan man hitta i den populärvetenskapliga boken "Dr Tatianas råd om sex och samlevnad till hela skapelsen" som jag skrivit om tidigare. Rekommenderas!)

Vad man ser i valet mellan stor hjärna och stora testiklar är således ett val mellan två olika strategier som båda kan tänkas fungera i samma situation. Och det är kanske något orättvist att anta att fladdermushanar - även de med stora hjärnor - ska kunna vara listiga nog att konkurrera ut och hålla reda på ett flertal andra fladdermöss. Det är ju om inte annat något som betydligt mer komplexa arter har svårt med. Det är nog för övrigt osannolikt att man hittar samma trade-off hos människan, som ju inte precis lever på nån knivsegg av energieffektivisering.

Vad jag sedan tycker om Expressens sätt att karakterisera honor med flera partners som "sexgalna" och samtidigt inte säga nåt alls om hanarna... det lämpar sig bättre för ett annat forum.

Länkar
New Scientist
Expressen
artikeln (Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, pren. krävs)

Även enäggstvillingar reagerar olika på en HIV-infektion

Ett par enäggstvillingar som båda fått HIV (via blodtransfusion, från samma donator) visar olika immunssystemssvar på infektionen. "Dessa två är så lika som två människor kan vara, och ändå ser vi skillnader i hur de slåss mot viruset", säger Paul Krogstad, en av de som studerat fallet. Artikeln publiceras i senaste numret av The Journal of Virology.

Tvillingarna fick HIV från en blodtransfusion, från samma donator, strax efter att de föddes och har också vuxit upp i liknande miljöer. Trots detta har de olika immunsvar (immunsystemsreaktioner på viruset). Det får forskarna att dra slutsatsen att immunförsvarets interaktion med HIV är slumpmässig och att det således kommer bli mycket svårt att utveckla ett vaccin mot HIV.

Vid en virusinfektion siktar immunförsvarets in sig på små delar av viruset. Detta immunsvar är genetiskt. Viruset, å andra sidan, "slåss mot" kroppens immunförsvar genom att försöka ändra form (slumpmässigt, genom mutation) så att det inte kan kännas igen av receptorerna. Virustranskription (kopiering av DNA) är en process med många fel, upp till ett fel per 10000 DNA-baser, vilket innebär att mutation går ganska fort.

Skillnaden mellan tvillingarna ligger i att de producerar olika receptorer för att känna igen viruset, och också i att deras respektive HIV-virus utvecklas åt olika håll (skillnaden i gensekvens hos virus från den ena tvillingen jämfört med den andra ökar över tiden).

Immunologi är ett fruktansvärt komplicerat område (som jag kan förhållandevis lite om) så jag tänker inte gå in på detta i större detalj. Däremot tänkte jag påpeka att ett av deras grundläggande antaganden, att enäggstvillingar är genetiskt identiska, faktiskt inte är helt sant - ju äldre ett tvillingpar blir desto större är skillnaden i genuttryck emellan dem (se Vetenskapsnytt 5/7: "Enäggstvillingar inte identiska - uppväxten förändrar generna"), dvs hur aktiva olika gener är. Det står inte någonstans i artikeln att de har undersökt genuttryck för relevanta gener (i den utsträckning de är kända), så låt oss anta att de inte gjort det. Tvillingarna är därmed lika, men inte identiska - gäller det en viktig gen kan det mycket väl göra skillnad. Som de själva påpekar har också virusen utvecklats en hel del i olika riktningar under 17 års evolution, och det är svårt att veta vilken inverkan det har.

Så jag jag är tveksam till om man verkligen kan dra slutsatsen att all skillnad mellan tvillingarna (i hur deras immunförsvar reagerar på HIV-infektion från samma källa) beror på slumpen. Och varför är detta relevant? Jo, jag tror att en forskningsstrategi (för att ta fram ett eller flera HIV-vaccin) som utgår från att skillnaden beror på slumpen kan se väldigt olik ut jämfört en som utgår från att en stor del av skillnaden beror på skillnad i genuttryck. (Märk väl att jag inte vet om skillnaden beror på olika genuttryck eller hur stor en sådan skillnad skulle vara - det här är ren spekulation från min sida)

Länk
Newswise (nyhetsrelease)
artikeln (Journal of Virology, pren. krävs)

Färgblindhet inte bara en nackdel

Deuteranomali (defekt grönseende) innebär att man har svårt att skilja mellan grönt och rött, och lär vara den vanligaste formen av "defekt" färgseende. Men det är inte bara en nackdel: personer med deuteranomali kan istället skilja mellan nyanser av khaki (ljusbrunt/beige) som ser helt lika ut för personer med "normalt" färgseende.

Deuteranomali, eller röd-grön färgblindhet, orsakas av en mutation i genen för det pigment som detekterar grönt. Pigmentet blir därmed mer likt det pigment som detekterar rött. Ungefär 6% av alla män (och en mycket mindre andel kvinnor) har denna sorts färgblindhet. Genen ifråga sitter på X-kromosomen och är recessiv - män behöver således bara en muterad gen för att bli färgblinda på detta sätt medan kvinnor behöver två muterade gener.

Brittiska forskare har studerat den muterade formen av gröna pigmentet och tagit fram ett antal nyanser som det är särskilt känsligt för, alla khakibruna. De konstruerade sedan "testkort" med prickar, av samma typ som de som normalt används för att se om någon har färgblindhet - fast med khakifärgade nyanser som bara röd-grön-färgblinda kan skilja på. Korten visades för två testgrupper, den ena med röd-grön-färgblinda och den andra med normalseende. De normalseende fann det så gott som omöjligt att skilja nyanserna åt, medan det var betydligt lättare för de färgblinda (mätt i hur lång tid det tog att ta sig igenom ett test där man skulle bedöma hur stor skillnad i nyans det var mellan par av färgrpickar).

Forskargruppen föreslår att deuteranomali kan ge en evolutionär fördel genom att göra det lättare att hitta mat i vissa typer av miljöer, i och med att det är så pass vanligt. Exakt hur giltigt det antagandet är är svårt att säga, det kan nog behöva testas i mer naturliga typer av miljöer, men visst är det ett intressant förslag. Om inte annat för att det indirekt perkar ut att vad som är en "defekt" är en fråga om definitioner och situationer - om det gäller att hitta lingon i skogen eller ormar i sanden i öknen. Att definiera något som en defekt bara för att det inte är vanligt kan vara en förhastad slutsats.

Länk
Nature News

Frånvaro

Nu kommer jag resa bort (delvis jobbrelaterat) och kommer hem först måndag kväll. Ingen garanterad ny post förrän tisdag 6/12, således.

Under tiden finns det ju mycket annat intressant att läsa. Antropologen John Hawks blogg, till exempel, där man kan läsa kloka och kritiska inlägg om genetik och människan.

Eller diskussionsforumet/gruppbloggen Gene Expression, där det brukar vara intressanta diskussioner om vetenskap (också där med tonvikt på genetik).

Sjungande isberg

Forskare som studerar jordbävningar i Antarktis har hittat ett "sjungande" isberg - en gigantisk isklump som skickar ut lågfrekventa vibrationer. Omvandlar man signalerna så att de hamnar i det hörbara spektrumet framträder en rik och underlig ljudvärld som den ansvariga forskaren, Vera Schlindwein, beskriver som "något ur en skräckfilm".

Vad gör man om man får fram data som tyder på att det finns en vulkan mitt i Antarktis? En vulkan som dessutom flyttar på sig runt Antarktis? I den positionen befann sig Vera Schlindwein och hennes forskargrupp när de analyserade seismiska data uppmätta i Antarktis. Med hjälp av ytterligare mätningar och satellitbilder identifierades så småningom källan - ett gigantiskt isberg som täcker en yta av 30 x 50 kilometer. Isberget ger ifrån sig vibrationer med upp till 30 övertoner. Vibrationerna är alldeles för lågfrekventa för att kunna höras med blotta örat, men om man skiftar frekvenserna framträder alla möjliga underliga ljud: bisvärmar, stråkar, knarrande dörrar...

Man tror att vibrationerna uppkommer på grund av vatten som pressas fram i kanaler i isen. När isberget slår i havsbotten och saktar in fortsätter vattnet inuti det att röra sig och pressas fram i håligheterna, vilket alltså skulle kunna få isen att vibrera. Vibrationerna kunde uppmätas på 800 kilometers avstånd, och deras styrka är jämförbar med kända vulkaner som Mount St Helens eller Hawaiianska vulkaner. Schlindweins grupp föreslår också att en liknande process kan vara upphov till de vibrationer som vulkaner ger ifrån sig.

Studien publiceras i senaste numret av Science.

Man kan lyssna på ljudsnuttar från mätdata. Science har en lång .wav-fil, och New Scientist har en kortare .au-fil. Tyvärr har jag inte kunnat hitta någonstans om data är frekvensskiftade eller bara uppsnabbade (skulle gissa på det senare, i och med att det sannolikt är enklare).

Bild från Alfred Wegener Instituts nyhetsrelease.

Länkar
Nyhetsrelease (Alfred Wegener Institut)
New Scientist
Intervju med Vera Schlindwein (Deutschlandfunk, på tyska)
Artikeln (Science)

En levande "kamera"

Ett gäng studenter vid MIT har designat en "levande kamera" - bestående av colibakterier - som ger bilder med väldigt hög upplösning (100000000 dpi). "Kameran" tar en bild på fyra timmar och var ett bidrag i en intern MIT-tävling för "Genmodifierade maskiner".

"Kameran" består av en tät yta av modifierade colibakterier (E. Coli), som producerar ett mörkt färgämne om de inte utsätts för ljus. Så egentligen är "levande kamerafilm" kanske en bättre beskrivning. Colibakterier (som lever i tarmarna på större organismer) reagerar inte på ljus i normala fall, utan de här bakterierna är specialbyggda: de har fått en ljuskänslig sensor som består av ett protein från en blågrön alg plus ett annat protein som slår av och på aktiviteten hos en E. Coli-gen. Sensorn fanns sedan tidigare, utvecklad av ett team på UCSF (University of California San Fransisco), men aktiverade då en gen som påverkar bakteriens membran. Den genen byttes ut mot en annan gen som producerar ett mörkt färgämne.

"Kameran" kommer aldrig produceras, utan var bara ett sätt att visa vad man kan göra med genteknik. Färgämnesgenen kan bytas ut mot andra gener som kodar för andra saker - till exempel spindeltrådsprotein. I labbet där bakteriekameran utvecklades håller de nu på med att få bakterierna att uttrycka olika gener vid olika färger på belysning, för att en dag kanske kunna väva komplexa material på det viset. Då krävs ett mer avancerat sensorprotein, kanske till exempel retinol, samma protein som våra ögon använder för att känna igen färger. Fast då krävs också en betydligt mer avancerad samling proteiner som reagerar på varandra.

Länkar
New Scientist
Nature News

Ett ambitiöst practical joke

Det här är definitivt värt att visas upp - det måste vara ett av de mer ambitiösa practical jokes jag sett :)

Min doktorandkollega Johannes delar rum med Erik (en av de seniora forskarna på vår avdelning). Både Erik och Johannes är rätt förtjusta i att spela varandra små spratt. Den här gången har Erik varit borta 2 veckor i USA för en konferens. Johannes passade då på att byta ut Eriks tangentbord mot ett mer specialanpassat - ett med krasse i... inget antyder ju lika bra att man varit borta länge, som om det har börjat växa saker i ens tangentbord!

Studerar man bilden noga kan man se att det står "Erik hjälp" i bokstavsraderna. Det hela finns utförligt dokumenterat på Johannes hemsida.

Laseraktiverad genterapi

New Scientist skriver om en intressant ny variant av genterapi: laseraktiverad genterapi. Metoden innebär att man kan styra tid och plats för genaktiveringen, och därmed bara behandla vissa vävnader medan andra lämnas ostörda.

Japanska forskare har utvecklat ett ljuskänsligt molekylkomplex som kan aktiveras med ljus från en lågeffektslaser. Komplexet är designat för att kunna frakta DNA genom cellmembran, och tar sig in i cellen med hjälp av endocytos (en process där cellmembranet sluter sig om något och drar in det i cellen), som ger upphov till "membranbubblor" på insidan av cellen, med molekylkomplexet inuti. Vid en ljuspuls bryts bubblorna upp av det sönderfallande komplexet, och DNA:t fraktas mot cellkärnan med hjälp av en av delarna som bildas.

Metoden har, förutom de ökade styrmöjligheterna, fördelen att den dödar betydligt färre celler än vad vissa andra typer av genterapi gör. Man har testat den på råttor i behandling mot medfödd blindhet med goda resultat, men behandlingsmöjligheterna är inte begränsade till ögon: vissa laservåglängder kan tränga långt in i kroppen, och man kan också använda fiberoptik för att leda in ljus. Ögon har dock en dubbel fördel i att de har inte så stor celldelning, och inte heller så starka immunförsvarsreaktioner. (Celldelning är annars ett problem i och med att de tillförda generna inte alltid kopieras vid celldelning, och svagare immunförsvarsreaktioner minskar risken för att immunförsvaret reagerar negativt på den tillförda genen).

Det framgår tyvärr inte om "triggerdelen" i molekylkomplexet är känslig för vissa våglängder eller om den fungerar för alla våglängder. Det bästa vore naturligtvis det förra fallet - då skulle man eventuellt kunna ha flera olika "terapigener" som aktiveras av olika laservåglängder. Man kan då - förhoppningsvis - också välja aktiveringsvåglängd på ett sådant sätt att risken för oavsiktlig aktivering minimeras.

Länk
New Scientist

Genmodifierad ärta gör möss allergiska

En gen som skyddar bönor mot skadeinsekten ärtsmyg ger en allergisk reaktion om den uttrycks i ärtor istället. Testet, som utförts på möss, innnebär att ett tioårigt försök att ta fram resistenta ärtor avbryts.

Ärtsmyg (Bruchus pisorum) är en skadeinsekt som kan ge stora skador på ärtskördar. Den angriper ärtor och ärtskidor, men är inte ett problem för det svenska jordbruket eftersom den inte är inhemsk och förmodligen inte kan fortplanta sig i svenskt klimat. Bönor innehåller ett ämne (alfa-amylase inhibitor-1) som hindrar aktiviteten hos ett enzym som ärtsmygslarverna behöver för att bryta ned stärkelse. Utvinner man ämnet från bönor ger det inte upphov till någon allergisk reaktion hos vare sig människor eller möss.

Ärtor saknar ett motsvarande skydd, och därför startades ett forskningsprojekt på genmodifierade ärtor som fått genen för alfa-amylas-inhibitorproteinet. Försöket var framgångsrikt så till vida att de nya ärtorna var nästan helt fria från ärtsmyg. Däremot upptäckte man att möss får en allergisk reaktion mot proteinet om det kommer från ärtor (men alltså inte från bönor). Orsaken är sannolikt att proteinets struktur är subtilt annorlunda när det producerats i ärtor, eftersom det genomgår andra modifieringsprocesser efter transkription i ärtor än vad det gör i bönor. Man tror att det kan vara skillnader i glykosyleringen (addition av sackarider - sockerarter - till proteinet) som är den utlösande faktorn.

Det här innebär naturligtvis inte att all genmodifierad mat är en allergirisk. Däremot är det en påminnelse om att proteiner är inte bara resultatet av en enda gen, utan slutprodukter i ett mer eller mindre invecklat maskineri som består av många steg. Det innebär bland annat att om man väljer att genmodifiera protein(er) som har många "efterbehandlingssteg" och inte har samma efterbehandlingssteg bör man vara extra uppmärksam på tänkbara konsekvenser. Man kan kanske jämföra det (modifiering av ett främmande protein) med att försöka tillverka en Volvo i en BMW-fabrik: beroende på modell kan det gå bra eller mindre bra. Ibland kanske backspeglarna hamnar snett eftersom maskineriet ser olika ut.

Länkar
New Scientist
Artikeln (Journal of Agricultural and Food Chemistry)

Förkylning och hög arbestbelastning

På grund av en envis förkylning och väldigt mycket att göra kommer jag antagligen behöva begränsa mig till högst en post varannan dag (istället för en post varje veckodag + en under helgen, som jag egentligen föredrar) även de närmast kommande veckorna.

Ifrågasatt studie säger att aspartam är en cancerrisk

En storskalig långtidsstudie på råttor visar på att aspartam ger ökad risk för vissa typer av cancer. Resultaten går stick i stäv med tidigare forskningsresultat som inte visat på någon ökad risk för cancer.


En italiensk forskargrupp har genomfört en långtidsstudie på 1800 råttor över hela deras naturliga livslängd, för att undersöka om aspartam ger ökad risk för cancer. Man fann att vissa cancertyper ökade även hos de råttor som fick låga doser aspartam, bland annat fick honråttor leukemi och lymfom i betydligt större utsträckning än kontrollgruppen. Hanråttorna behövde få en betydligt större dos aspartam för att få samma cancerrisk.

Tidigare studier inom området har främst utförts på 70-talet och i början av 80-talet, och avbrutits när råttorna var två år gamla. Det är problematiskt att jämföra tidigare studier med denna. Dels är det svårt att jämföra råttor av olika åldrar med varandra, dessutom har olika stammar av råttor använts. De tidigare försöken använder råttor av typen Wistar, medan det nuvarande försöket använde Sprague-Dawley-råttor. Wistar-råttorna har tidigare visats vara mindre känsliga för cancerframkallande ämnen (i det fallet bensen).

Aspartam anses bland annat vara säkert eftersom det bryts ned till fenylalanin, aspartamsyra och metanol. De två första är aminosyror, och produceras också när kroppen bryter ned proteiner. Metanol bryts ned till formaldehyd, men doserna har ansetts så låga jämfört med vad man får i sig från annan mat att det inte borde vara ett problem. (Det är ändå formaldehyden som forskargruppen riktar in sig på som förklaring, men de påpekar att långtidsstudier även borde genomföras för aspartamsyra och fenylalanin.)

Faktum kvarstår, detta är en stor och till synes noggrant genomförd undersökning - med fler försöksobjekt och under längre tid än i de tidigare studierna - och den visar på cancerrisker fastän de tidigare studierna inte gjort det. Ska nya studier påbörjas och gå under lika lång tid tar det åtminstone drygt tre år, kanske närmare fyra, innan resultaten presenteras.

Studien publiceras i open-access-tidskriften Environmental Health Perspectives.

Man beräknar att cirka 8000 ton av sötningsmedelet konsumeras i USA varje år (i "sötningskraft" räknat motsvarar det 2,4 miljoner ton socker), och att uppemot 200 miljoner människor världen över använder det. Forskargruppen påpekar i slutet av sin artikel att det kan bli svårt att genomföra en epidemiologisk studie på människor, för att det är svårt att hitta en representativ kontrollgrupp som aldrig fått i sig aspartam.

Länkar
Nature News
Nyhetsrelease/kommentar från The Calorie Control Council som representerar lågkaloriindustrin.
Artikeln (Environmental Health Perspectives, fri tillgång)

Betablockerare hjälper stressade att bli bättre problemlösare

Stress gör folk sämre på att lösa problem som kräver flexibelt tänkande, men betablockerare hjälper. Det visar en amerikansk studie.

Tolv studiedeltagare, hälften kvinnor och hälften män, fick se de första 20 minuterna av antingen "Saving private Ryan" (grafisk krigsskildring) eller "Shrek" (animerad, barnvänlig film). Direkt efteråt fick de genomföra en ordassociations-uppgift. Den stressade gruppen (som hade sett "Saving Private Ryan" fick 59 procent rätt, men den icke-stressade gruppen fick 82 procent rätt.

I en kompletterande studie undersöktes effekten av betablockeraren propanolol på stressade tänkare. 16 försökspersoner fick genomgå de fyra olika situationerna "placebo + ickestress", "placebo + stress", "propanolol + ickestress" och "propanolol + stress". Den stressande situationen innehöll att hålla tal offentligt och ett prov i matematik, den ickestressande att sitta själv i ett rum och läsa och räkna högt. Studiedeltagarna testades sedan på ordassociations-uppgifter och förmåga att kasta om anagram. Blodtryckstester, hjärthastighet och testresultaten visade att propanolol minskade den negativa effekten av stress - 40 mg propanolol återställde prestationsförmågan till normal nivå.

Det här är väl, ärligt talat, inte helt okänt: betablockerare har använts ett tag av personer som vill slippa åtminstone de fysiska effekterna av stress, bland annat hjärtklappning (koncentrationssportare, talare...). Betablockerare är redan klassat som doping i vissa sporter. Men att de även påverkar tänkande är nog inte lika välkänt. David Beversdorf som lett studien säger att en bättre förståelse av effekten av stress på tänkande kan vara kliniskt tillämpbar för personer med ångestsymptom eller drogberoende. Jag undrar snarare om inte till exempel militären kan tycka att det här vore tillämpbart. Eller tentaskrivande studenter.

Länk
Nyhetsrelease (via Science Daily)

Ketogen diet ger "mer stabil" hjärnfunktion?

Ketogen diet, en diet rik på fett (men kaloribegränsad och fattig på kolhydrater), används ibland som behandling av epileptiska anfall hos barn. Man vet att detta minskar risken för anfall, men inte hur. En amerikansk forskargrupp har nu kommit fram till att ketogen diet ökar antalet mitokondrier, cellens "energifabriker", i hjärnan.

Ketogen diet
En ketogen diet leder till att glukosmängden i blodet minskar. Glukos är normalt hjärnans främsta bränsle: hjärnan konsumerar 60% av den totala mängden glukos som konsumeras av kroppen (i vila). Det motsvarar ungefär 120g glukos. Vid låga glukosnivåer produceras istället så kallade ketonkroppar, som i princip är den transporterbara ekvivalenten till fettsyror. Hjärnan kan inte bryta ned fettsyror, utan använder istället ketonkroppar som reservbränsle.

Studien
Man misstänkte sedan tidigare att skyddseffekten mot epileptiska anfall från en ketogen diet var beroende av ändringar i genaktivitet, eftersom det tar ett tag för skyddseffekten att utvecklas (längre än vad ändringen i ketonnivåer tar). Man studerade därför, hos möss, aktivitetsändringar hos över 7000 gener på en gång. Man fokuserade på hippocampus, som spelar en viktig roll i många sorters epilepsi. Över 500 gener visade aktivitetsändringar som var kopplade till ketogendieten, bland annat uppreglerades gener som hanterar energimetabolismen i hjärnan. Vid mirkoskopundersökning såg man att cellerna i hippocampus hade betydligt fler mitokondrier - cellens "energifabriker" - än normalt. De tålde också låga glukosnivåer bättre.

Tolkningen
Forskarna drog (åtminstone enligt nyhetsreleasen) slutsatsen att energiproduktionen i hjärnan ökar med en ketogen diet, och att detta kan göra nervcellernas aktivitet "mer stabil". Men jag undrar om inte ändringen i antalet mitokondrier skulle kunna vara ren kompensation, eftersom ett antal nivåer av olika ämnen (bland annat pyruvat) minskar när glykolysen går på sparlåga. Hur mycket energi som produceras är rimligtvis åtminstone delvis en funktion av vilket bränsle som finns tillgängligt. Tyvärr framgår det inte av nyhetsreleasen om de kollat det, och det finns ingen artikel (resultaten ska presenteras på en konferens) att kolla i.

Länk
ScienceDaily

Mycket datorkraft i USA

Den senaste listan över världens kraftfullaste datorer, TOP500, har nyss publicerats. Trots att det bara är 6 månader sedan sist har det hänt en hel del - men IBMs BlueGene/L leder fortfarande stort. Som många av de riktigt stora systemen finns den i USA.

BlueGene/L, samarbetet mellan IBM och DOE's National Nuclear Security Administration, är klart snabbast med en beräkningskapacitet på gigantiska 280.6 Teraflop (280600000000000 beräkningar per sekund). Den har legat i topp de två senaste listorna men har uppgraderats ordentligt sedan sist. Inga andra datorer kommer ännu över 100-Teraflops-gränsen.

Av de 10 snabbaste datorsystemen finns 7 i USA, ett i Japan (den så kallade "The Earth Simulator" (Jordsimulatorn) i Yokohama) och två i Europa (Barcelona (Spanien) resp. Groningen (Nederländerna)). Den amerikanska dominansen är stark även längre ner i listan, totalt är 305 av de 500 systemen amerikanska. På 70:e plats kommer Sverige med KTH:s Lenngren-kluster som finns vid Parallelldatorcentrum.

Generellt dominerar IBM starkt: 43.8% av systemen (men mer än hälften av beräkningskraften) på TOP500-listan är från IBM, bland annat fem av de tio toppsystemen. Hewlett-Packard är tvåa med med 33.8% av systemen. 360 av systemen är kluster och 333 av systemen, två tredjedelar, använder processorer från Intel.

Den sammanlagda beräkningskapaciteten på listan är 2300 Teraflops, och även om det är ett rätt stort antal mindre system som inte är inkluderade så kan man nog använda det som ett hyfsat bra mått på jordens sammanlagda beräkningskapacitet. En karta över var systemen finns, samt listor och statistik, finns på top500.org.

Länkar
top500.org
direktlänk till kartan

Supersnabba syntetiska muskler styrs med ljus

En grupp forskare från MIT har genom teoretiska beräkningar kommit fram till att konjugerade polymerer - plast som leder ström - kan styras betydligt snabbare om man använder ljuspulser. Upptäckten kan på sikt leda till supersnabba syntetiska muskler, skriver New Scientist.

Konjugerade polymerer är elektriskt ledande, och kontraheras (drar ihop sig) om man leder ström igenom dem. De måste dock "badas" i en ledande vätska eller gel, och deras reaktionstid begränsas av hur snabbt jonerna som förmedlar laddning kan diffundera. De används i viss utsträckning som muskler till robotar, men har en stor nackdel: de är väldigt långsamma.

Forskargruppen från MIT, ledd av Sidney Yip, visste redan att kontraktionen berodde på solitoner - enstaka vågor (se en animering) - som bär laddning längs polymeren, men inte hur det fungerade i detalj. När de började räkna på hur solitonen påverkade polymeren kom de fram till att joner faktiskt inte behövs. Istället kan ljus av precis rätt frekvens användas för att aktivera laddningsvågen, och det går dessutom mycket snabbare.

Det finns naturligtvis tekniska hinder för att kunna använda tekniken, men en av forskarna bakom studien säger till New Scientist att han tror att det kan ta ungefär ett decennium att överkomma dem. Lyckas man klara av de tekniska utmaningarna finns således en möjlighet att man i framtiden kan bygga superstarka, supersnabba (New Scientist nämner siffran 100 gånger snabbare än mänskliga muskler, men det framgår inte var de fått uppgiften ifrån) konstgjorda muskler som kan användas till robotar och proteser.

Studien publiceras i Physical Review Letters, vol. 95.

Länkar
New Scientist
Artikeln (Physical Review Letters)

Könsskillnader i humor?

Två studier om humor och hjärnan publicerades i PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences) den 7/11. I båda studierna avbildas försökspersonernas hjärnor. Den ena studien undersöker skillnader i humor mellan män och kvinnor, den andra studien undersöker skillnader i humor mellan olika personlighetstyper.

New Scientist har läst studien om skillnader i humor mellan män och kvinnor och utropar: "Kvinnor får ut mer av serier (än vad män gör)!" (Women get a bigger buzz from cartoons). Det, skulle jag påstå, är en tolkningsfråga. Jag kommer till det längre ner.

Studien
Studiens försökspersoner var 10 män och 10 kvinnor, samtliga mellan 20 och 24 år gamla. De fick se på roliga och icke roliga serierutor under 6 sekunder per bild, och under tiden avbildades deras hjärnor med fMRI. Serierna hade valts ut av andra med liknande ålder och bakgrund. Efter sessionen fick de sätta betyg (skala 1-10) på hur roliga de tyckte serierna var. Sammantaget tyckte båda grupperna att serierna var lika mycket roliga, och det tog dem lika lång tid att klassificera roliga serier som roliga. Kvinnorna var dock något snabbare på att identifiera de icke roliga serierna, medan männen tog lika lång tid på sig oavsett om serierna var roliga eller inte.

Likheter
I avbildningen av hjärnaktivitet såg man att både män och kvinnor visade högre aktivitet i hjärnregioner som tros hantera syn, semantisk kunskap och att hålla reda på motsägelser och möjliga betydelser av ord i sammanhanget - allt nödvändiga funktioner för den typ av humor som de flesta serier innehåller.

Skillnader
Trots att det inte fanns någon skillnad i yttre klassificering av "roligheten" hos serierna visade män och kvinnor en viss skillnad i aktiviteten hos nucelus accumbens (NAcc), en del av hjärnan som aktiveras av belöningar (till exempel ett oväntat roligt skämt). Kvinnor visade mer NAcc-aktivitet än män när de såg en rolig serie, och dessutom ökade aktiviteten ju roligare serien var medan männen hade samma NAcc-aktivitetsnivå. När kvinnorna såg en icke rolig serie var deras NAcc-aktivitet konstant, medan männens NAcc-aktivitet sjönk. (Det är det här New Scientist syftar på när de säger att kvinnor får ut mer av serier, men att säga att det får ut "mer" av någonting när de samtidigt inte klassificerar serierna som roligare tycker jag är något missvisande)

Förväntningar
Forskargruppen föreslår att det har att göra med förväntningar: att kvinnorna inte förväntade sig roliga serier medan männen alltid förväntade sig roliga serier. Det skulle förklara varför kvinnorna var snabbare på att hitta de icke roliga serierna medan männen inte var det, i och med att det tar längre tid att processa motsägelsefull information ("Jag tror att det här är roligt" + "jag hittar inget roligt skämt"), och också förklara varför kvinnorna visade högre NAcc-aktivitet ju roligare serien var medan männens NAcc-aktivitet sjönk då serien inte var rolig.

Och det är en ganska snygg förklaring, men för att man skulle kunna bedöma om den är bra borde man innan testerna ha tagit reda på försökspersonernas faktiska förväntningar om serier, istället för att spekulera om dem efteråt. Som det är nu vilar slutsatsen på väldigt lösa grunder.

Det finns också ett annat problem: det här är en väldigt liten studie, och på försökspersoner som kan förväntas vara väldigt lika varandra. Rent generellt skulle nog de flesta vara försiktiga med att titta på vad tio drygt 20-åriga kvinnor (eller män) från samma bakgrund gör eller tycker och sedan utgå från att det gäller för alla kvinnor (eller män) i alla åldrar från vitt skilda bakgrunder. Samma princip bör naturligtvis gälla även för vetenskapliga undersökningar. Att jämföra de bägge grupperna och sedan utifrån detta försöka dra slutsatser om generella skillnader och likheter mellan män och kvinnor... det blir mer gissning än något annat.


Länkar
New Scientist
Artikeln (Proceedings of the National Academy of Sciences, pren. krävs)

Fem smaksinnen - eller kanske sex?

De så kallade "fyra grundsmakerna" sött, salt, surt och beskt har varit kända länge. Redan 1908 upptäcktes det femte smaksinnet, umami, men det tog tid för upptäckten att bli accepterad och filtrera ner i det allmäna medvetandet. Nu finns det forskningsresultat som tyder på att det kanske finns ett sjätte smaksinne - för fett.

Det femte smaksinnet
Jag kan inte minnas annat än att mina skolböcker (i alla fall i grundskolan och högstadiet) nämde fyra smaker och inte mer - och det var ändå läromedel som till stor del producerats under tidigt nittiotal. I skolmatsalar under hela min skolgång fanns det också stora kryddburkar med "smakförstärkare", och jag kan knappast ha varit den enda som läste på innehållsförteckningen och undrade förbryllat vilka magiska egenskaper den enda ingrediensen "monosodiumglutamat" kunde ha som förstärkte smak.

Den som hade tillgång till mer framsynt utbildningsmaterial fick kanske lära sig att det existerar ett femte smaksinne som kallas umami, vilket betyder "delikat smak". Smaken umami upptäcktes redan 1908, men att det faktiskt finns smakreceptorer för umami på tungan är ett fynd som gjordes för bara några år sedan. För att sätta det hela i ett perspektiv: man hade då ännu inte hittat receptorer för vare sig sött eller beskt (även om man naturligtvis kunde mäta om cellerna på tungan reagerade på sött eller beskt).

Ett sjätte smaksinne?
Studier på möss har nu visat att de har en "fettreceptor", benämnd CD36, som finns i celler på tungan (man tror att även människor kan ha receptorn, för även om det kan låta märkligt är möss och människor inte så totalt olika). Möss som fått genen för CD36 utslagen verkar också tappa förmågan att "smaka sig till" om något innehåller fett och föredrar inte längre fet mat framför annan mat med liknande konsistens. När de normala mössen med fungerande fettreceptorer fick en fet lösning på tungan ökade dessutom deras produktion av fettnedbrytande substanser i matsmältningsorganen - det skedde inte med de möss som saknade receptorgenen. Resultaten publiceras i open-access-tidskriften The Journal of Clinical Investigation.

Det behövs fortfarande starkare bevis för att fettreceptorn verkligen fungerar som en smakreceptor på ett liknande sätt som receptorerna för till exempel sött och beskt. Frågan kompliceras också av att fett ger en karakteristisk "känsla" i munnen, och att den känslan signaleras av andra system än smak. Fett anses ju också vara en smakbärare och en smakbindare, eftersom fettlösliga ämnen stannar kvar i fett på ett helt annat sätt än i vattenlösningar. Att lyckas (om receptorn verkligen visar sig vara en smakreceptor) övertyga folk om att det inte är smakbäraregenskaper utan smakegenskaper som fettet har kan nog vara svårt - inlärt vetande av den typen verkar kunna sitta hårt fast.

Så om det verkligen finns en sjätte smak kan inte anses bevisat ännu. Men jag just nu kan inte låta bli att dra parallellen med "smakförstärkaren" umami som visade sig vara en femte grundsmak, och förundras en smula över vår samlade oförmåga att se saker som verkar ha "gömts" i öppen dager...

Länkar
BBC News
Artikeln (The Journal of Clinical Investigation, fri tillgång)

Andra bloggare om fettsmak: Frisk! (2/11)

Enkel text imponerar mer

Att använda häftiga typsnitt, eller stoppa in ett och annat komplicerat ord i sin text för att framstå som mer insatt, kan snarare få motsatt effekt. Folk tenderar nämligen att bedöma den som gör så som mindre intelligent än den som skriver med enkla ord och använder ett läsvänligt typsnitt. Det visar forskning från Princeton University i New Jersey, USA.

Studien byggde på textprov där texten och typsnittet manipulerades för att vara mer eller mindre lättläst. Texproven var bland annat ansökningar till högre utbildning, sammanfattningar från sociologiavhandlingar och översättningar av ett verk författat av Descartes. Testpersonerna var, som så ofta annars, studenter. Daniel Oppenheimer, som ledde studien, sammanfattar: "Allt som gör en text svår att förstå, som onödigt långa ord eller komplicerade typsnitt, försämrar läsarens uppfattning om texten och dess författare". Han påpekar också att studien bara gäller långa ord som används i onödan, inte långa ord rent generellt.

Studien har dessutom en rätt rolig titel: "Consequences of Erudite Vernacular Utilized Irrespective of Necessity: Problems with Using Long Words Needlessly" (en snabb fulöversättning blir väl något i stil med: "Konsekvenser av att nyttja en mångordig vokabulär utan beaktande av behov: problem med att använda långa ord i onödan") som säger rätt väl vad det handlar om. Studien publiceras i Journal of Applied Cognitive Psychology.

Länk
Science Daily

Östrogennivå förutsäger hur attraktivt en kvinnas asikte bedöms vara

Att "feminina" drag bedöms som mer attraktiva är ett vanligt resultat i studier. Ofta tolkas resultaten med hjälp av antagandet att mer feminina drag är kopplade till högre fertilitet genom att de beror på östrogennivån. En forskargrupp har nu undersökt direkt hur östrogennivåer är kopplade till bedömningar av attraktivitet, och funnit att högre östrogennivå innebär att en kvinnas ansikte bedöms som mer feminint och attraktivt - av både kvinnor och män.

Deltagarna i studien var 59 kvinnor i åldrarna 18-25 år, studenter vid St Andrews University. En gång i veckan under 4-6 veckor fotograferades de och lämnade urinprov. Fotografierna bedömdes sedan på en sjugradig skala (i kategorierna femininitet, hälsa och attraktivitet) av 15 kvinnliga och 14 manliga studenter i samma ålder. Bedömningarna var mycket lika, och det var ingen skillnad i bedömningarna oavsett om det var en kvinna eller man som gjorde bedömningen. Man skapade även sammansatta bilder av de tio kvinnorna med högst respektive lägst östrogennivåer, som bedömdes på samma sätt. I bägge fallen bedömdes kvinnorna med högre östrogennivåer ha bättre hälsa, vara mer feminina och mer attraktiva. Resultaten kommer publiceras i ett kommande nummer av Proceedings of the Royal Society: Biological Sciences (de finns nu online).

Forskarna drar sedan slutsatsen att kvinnor med höga östrogennivåer bedöms som vackra eftersom evolutionen gynnar de män som tycker att fertila kvinnor är attraktiva. De diskuterar inte hur det skulle kunna förklara att kvinnor bedömer andra kvinnor med höga östrogennivåer som mer attraktiva...

Jag hittade även en tidigare artikel inom samma område (från Evolution and Human Behavior, 1999) som påpekar att höga östrogennivåer är kopplade till ett sämre immunförsvar och till en högre nivå av giftiga biprodukter i kroppen. Där föreslås att höga östrogennivåer skulle kunna signalera att man klarar sig bra trots dessa sämre förutsättningar, och alltså vara ett mått på att man är mer framgångsrik. Den artikeln innehåller för övrigt en bra mycket mer intressant diskussion av området.

Intressant nog verkar det också finnas åtminstone en studie som visar att fler kvinnor föredrar män med feminina drag (jag har dock inte lyckats hitta motsvarande vetenskapliga artikel). Labbet bakom den studien har för övrigt en hemsida med mer information och ett par tester man kan delta i.

Länkar
New Scientist
Artikeln om östrogennivåer (Proceedings of the Royal Society: Biological Sciences 2005, pren. krävs)

Gigantisk simulering ger nya kunskaper om ribosomer

En grupp forskare vid amerikanska Los Alamos National Laboratory har simulerat en hel ribosom, cellens proteinsyntesmaskineri, ner till minsta detaljnivå. Simuleringen innefattar 2,64 miljoner atomer, och kallas av forskarna själva den största biologiska simuleringen någonsin.

Simuleringen består av ett antal 2 nanosekunder långa simuleringar utförda med olika begynnelsevillkor, totalt 20 nanosekunder av simuleringar. Det kan för den oinsatte låta kort (och enkelt), men komplexa beräkningar av den här typen måste utföras med väldigt korta tidssteg och för varje tidssteg måste ett stort antal beräkningar utföras (dessutom genereras stora mängder data). Förutom atomerna i ribosomenen, simulerades även atomerna i det omgivande "lösningsmedlet" (vatten) - totalt blir det 2,64 miljoner atomer. Det som undersöktes var en delprocess i proteinsyntesen, närmare bestämt hur tRNA går igenom ribosomen. Simuleringen utfördes på superdatorn "Q" i Los Alamos, eller åtminstone på 768 av dess 8192 processorer.

Att titta på strukturen hos molekyler och kunna relatera den till deras funktion är rätt komplicerat. Många molekylstrukturer bestäms till exempel genom metoder som kräver att man lyckas framställa en kristall bestående enbart av molekyler av den sorten, eller genom att ha ett fruset prov vid en låg temperatur. Många av kroppens viktiga byggstenar rör dock på sig när de genomgår en reaktion, och hur det går till kan man oftast bara gissa. Här är simuleringar ett användbart verktyg. Om man känner till utgångsstrukturen, bindningsstyrkor och övriga data som behövs kan man räkna fram troliga sätt som rörelsen sker på.

Kunskaperna man får från simuleringen kan förhoppningsvis bidra till bättre former av antibiotika hoppas Kevin Sanbonmatsu, som lett studien. Antibiotika stoppar ribosomen från att tillverka nya proteiner, och vet man hur ribosomen rör sig (och inte bara hur den ser ut när den är stilla) blir det lättare att ta reda på hur det går till. Resultatet av simuleringarna publiceras i Proceedings of the National Academy of Sciences.

Om det här är världens största biologiska simulering eller inte är däremot hopplöst att avgöra, det beror ju alldeles på vilka kriterier man använder. Antal atomer? Antal celler? Mängden rå beräkningskraft? Oavsett det är det otroligt häftigt att man kan göra så här pass stora simuleringar...

Länkar
Nyhetsrelease 1(Los Alamos National Laboratory)
Artikeln (Proceedings of the National Academy of Sciences, pren. krävs)

Mushanar sjunger för mushonor

Inspelningar visar att mushanar sjunger - troligtvis för att locka till sig mushonor. Sången sker i ultraljudsfrekvenser, för höga att kunna höra med ett mänskligt öra.

Sång är ett område som ansetts främst ha med människor att göra, även om man vet att valar och fladdermöss sjunger (och fåglar, förstås, men de är inte däggdjur). Fågelsång och sjungande fåglar används som en modell för mänskligt tal och inlärning och är ett utbrett forskningsområde. Gener hos möss är däremot betydligt mer välkända än gener hos sångfåglar och eftersom man anser att det finns en genetisk komponent är mössen därmed väldigt intressanta.

Man har redan tidigare vetat att mushanar ger ifrån sig högfrekventa ljud när de känner lukten av vissa feromoner från mushonor. Inspelningar har ofta gjorts i låg upplösning, så att man har kunnat bestämma hur mycket ljud mössen gett ifrån sig men inte kunnat höra några detaljer. För att kunna uppfatta detaljerna i ljudsekvensen räcker det inte heller att spela upp ljuden långsammare (då låter de bara som visslingar, inte så intressant). Om man däremot skiftar ner ljuden till lägre frekvenser men låter varje ton vara lika lång framträder något som låter som fågelsång: långa komplexa ljudsekvenser med flera olika fraser och drillar.

Resultaten av undersökningen publiceras i open-access-tidskriften PLoS Biology. Här kan man lyssna på ljudsnuttar med mussång (första filen är nedsaktad och låter som visslingar, de följande tre är frekvensskiftade). Samtliga filer är i wav-format. Lyssna, det rekommenderas starkt!

Länkar
Artikeln (PLoS Biology, fri tillgång)
Ljudfiler (PLoS Biology)
New Scientist

Babyns gener påverkar mammans kolesterolnivåer

En grupp belgiska forskare har kommit fram till att en gravid kvinnas förmåga att metabolisera fett inte bara beror på hennes egna gener, utan också på generna hos barnet hon bär.

Forskargruppen, ledd av Olivier S. Descamps, studerade gener och proteiner inblandade i fettmetabolism genom att undersöka blodprov och vävnadsprov från moderkakan från 525 gravida kvinnor. (Alla celler i moderkakan kommer från fostret, och prover därifrån kan därför antas ge en god indikation på vilka gener fostret bär på.) De upptäckte att fostrets gener påverkar mammans lipoprotein-nivåer nästan lika mycket som hennes egna gener gör. Förhöjda nivåer av lipoproteiner kan leda till havandeskapsförgiftning och bukspottkörtelinflammation, och också öka risken för att få hjärt- och kärlsjukdomar senare i livet.

Forskarna studerade genetiska variationer i två proteiner, lipoprotein lipase och apolipoprotein E. De spelar båda viktiga roller i nedbrytningen av triglycerid-rika lipoproteiner och finns i särkilt hög koncentration hos gravida kvinnor. Man tror att de transporterar lipider (fetter) till moderkakan. När genvariationerna fanns hos fostren påverkades mammans triglycerid- och kolesterolnivåer ungefär lika mycket som om variationerna funnits hos henne själv. När både mor och barn hade samma genetiska variation var dock inte resultaten lika entydiga: en genetisk variation som vanligtvis skulle höja triglycerid- och kolesterolnivåerna hos modern kunde till exempel istället sänka nivåerna om den uttrycktes också hos fostret.

De nya rönen innebär att vissa kvinnor som har genetiska defekter i sin fettmetabolism (och därför rekommenderats att inte bli gravida) kanske trots allt kan föda barn utan alltför stora risker - i de fall där fostrens gener kompenserar för deras egen genetiska defekter.

Länkar
Nyhetsrelease (ScienceDaily)
Artikelsammanfattning (Journal of Lipid Research)
Artikel (Journal of Lipid Research, pren. krävs)

Tränade getingar sniffar rätt på droger och bomber

Forskare i Georgia, USA konstruerar en detektor för olika typer av ämnen - till exempel illegala droger eller sprängämnen. Detektorns kärna: fem tränade små getingar.

Arten Microplitis croceipes är en pytteliten parasitgeting som lever naturligt i Georgia. Den är inte större än en flygande myra, och sticker inte människor. Den lägger sina ägg i fjärilslarver. Efter att man upptäckte på 1970-talet att getingarna attraheras av lukten från larvernas avföring började man träna dem att finna även andra lukter. Getingarna kan tränas att känna igen en lukt - det vill säga associera den med en belöning som mat eller fjärilslarver - på 30 minuter.

Detektorn består av ett PVC-rör. I dess ena ände finns en kammare med fem getingar i, ungefär 5 centimeter (i diameter) bred och 2.5 centimeter djup. Kammaren har lufthål, en fläkt och en liten kamera. Normalt går getingaran bara runt i kammaren, men när de upptäcker en lukt de känner igen samlas de vid det de uppfattar som luktkällan - luftinsläppet. Kameran filmar getingarnas rörelser, analyserar dem och sänder ett alarm inom en halv minut om det ser ut som om getingarna upptäckt något. Efter 48 timmar har getingarna jobbat färdigt och släpps ut.

Forskarna har än så länge bara testat detektorn i laboratoriemiljö, men hoppas ha en färdig produkt inom 5 till 10 år.

Jag skulle nog tro, att om 5 till 10 år kommer det finnas ett antal konkurrerande apparater på marknaden. Det blir sannolikt svårt att få någon lönsamhet i en getingbaserad detektor, speciellt om själva "detektorbiten" måste bytas ut efter 48 timmar. Även om det bara tar en halvtimme att träna upp getingarna kan nog en halvtimme per två dagar upplevas som en för stor belastning rent praktiskt (särskilt om det kräver specialutbildad personal). Och reproducerbarheten (att få samma mätresultat under samma förhållanden fast med olika getingar) kan vara osäker - dessutom, hur felsöker man en geting?

Det finns för övrigt ganska många satsningar på detektorer (sedan 11 september 2001). Sannolikheten är rätt stor att åtminstone en av dem kommer fungera minst lika bra. Fast, det är klart, getingarna är antagligen betydligt billigare. Frågan är om det räcker.

Länk
National Geographics News

Benmärgsdonatorer riskerar DNA-identifieringsfel

New Scientist skriver om ett intressant (men ännu inte så vanligt) problem: att DNA-test kan identifiera fel person om den som lämnat spår fått en benmärgsdonation - då kan ett DNA-test peka ut donatorn istället för den som begått brottet.

I benmärgen produceras det celler som hamnar i blodet, det vill säga i princip i hela kroppen. Det innebär också att de hamnar i de flesta DNA-prover som har med kroppsvätskor att göra - blod, sperma och så vidare. I ett rättsfall i USA, där brottet var sexuellt övergrepp, fanns det DNA-prov på spermarester som matchade DNA från ett blodprov. Ett enkelt fall, kan tyckas, om det inte vore så att den som pekades ut av testet bevisligen satt i fängelse när brottet begicks och den främst misstänkte var en annan person. Detektivarbete visade senare att den som begått brottet hade fått donerad benmärg från den fängslade mannen för många år sedan.

Det går att göra något säkrare tester, till exempel genom att jämföra resultat av tester på prover från flera olika vävnader. Men de flesta vävnader "kontamineras" av det donerade DNA:t med tiden, och den utökade proceduren skulle göra DNA-prover mycket dyrare fastän problemet är sällsynt. Risken för den som donerar DNA borde vara mycket, mycket liten, åtminstone om man är villig att senare bekräfta att man donerat DNA. Däremot kan det ju vara en bra faktor att hålla i minnet, när en utredning blir trasslig...

Jag undrar när "hemlig-benmärgsdonation"-intrigen kommer att dyka upp i deckare. Eller det kanske den redan har gjort? Jag läser sällan deckare.

Länk
New Scientist

Hjärnan, inte ögat, styr färgseendet

Forskare har för första gången lyckats räkna antalet tappar (färgdetektorer) i mänskliga ögon. De fann att, överraskande nog, kan mängden tappar skilja sig åt 40 gånger mellan två försökspersoner - trots att de ser färg på ett mycket liknande sätt. Man tror därför att hjärnan har en kalibreringsmekanism som normaliserar färgseende.

Att studera de ljuskänsliga pigmenten i konerna är komplicerat. Normalt ljus från ett mikroskop förstör nämligen pigmenten. Dessutom är vissa pigment så lika att det inte går att göra enbart en sort synlig med kemiska metoder. En forskargrupp från University of Rochester har därför anpassat en metod som kallas adaptiv optik till att studera ögat (metoden används vanligtvis för att kompensera för att atmosfären gör teleskopbilder av stjärnor suddiga). På så sätt kan man studera ett levande öga, frekvens för frekvens, och också studera upp till 1000 tappar samtidigt.

Alla försökspersoner blev ombedda att justera en gul färg tills den var rent gul, varken grönaktig eller rödaktig. Alla valde de nästan exakt samma färg, vilket visar på en stor likhet i hur folk uppfattar färger. Däremot såg inte deras förutsättningar lika ut - vissa hade ett stort antal tappar som registrerade rött, gult och grönt medan andra såg ut att nästan helt sakna tappar. Skillnaden kunde vara upp till 40 gånger - och ändå såg de nästan exakt samma färg!

Samma grupp har också gjort ett annat experiment där försökspersonerna fick bära färgade kontaktlinser i fyra timmar varje dag. Efter att ha burit kontaktlinserna ett tag tenderade försökspersonerna att tycka att linserna inte märktes längre (dvs att färger såg ut som normalt). Men deras färgseende ändrades - de tenderade att välja ut en annan gul nyans även när de inte bar linserna. Forskargruppen lyckades alltså skifta försökspersonernas färgseende i olika riktningar. Professor David Williams, som deltagit i båda studierna, säger: "Det här är direkta bevis på att det finns en inre, automatisk kalibrering av färgseendet. Experimenten visar att färg definieras av vår erfarenhet i världen, och om vi delar samma värld delar vi också samma färgseende".

Det måste finnas en mängd intressanta följdexperiment man kan göra. Bland annat rapporterades det för något år sedan att det finns två olika grupper av färgpigment för rött, som sitter på x-kromosomen. Det skulle ge en teoretisk möjlighet för (vissa) kvinnor att urskilja fler röda nyanser än män. Man har dock, såvitt jag vet, inte testat om kvinnor med bda pigmenttyperna ser bättre än andra personer (eller om båda pigmenttyperna ens tillverkas). Kanske innebär den här kalibreringsprocessen att den upplevda skillnaden (för den som har två typer av pigment och den som har en typ av pigment) inte är märkbar?

Och hur påverkas kalibreringen för den som är färgblind?

Länk
Nyhetsrelease (Rochester University, via ScienceDaily)

Det finns inga hopplöst vingliga fyrbenta bord

André Martin, forskare vid partikelfysiklaboratoriet CERN, irriterade sig så mycket på kafeterians vingliga bord att han bestämde sig för att reda ut en gång för alla om ett bord kunde vara ohjälpligt vingligt.

CERNs kafeteria lär ha ett ojämnt golv, vilket leder till att borden blir vingliga och de som sitter där ofta spiller. André Martin upptäckte att han gång efter gång kunde rotera ett vingligt bord för att få det att sluta vingla. Då beslöt han sig för att försöka bevisa att det alltid gäller att man kan rotera ett vinligt bord och därmed få det att sluta vingla.

Beviset, som publicerats på preprintservern arXiv, gäller för ett fyrbent bord med benen i en perfekt kvadrat, på ojämn mark som lokalt sluttar som mest 15 grader. Man måste också anta att bordets ben bara vidrör marken vid en enda punkt. Då kan man visa att man kan få bordet att stå stadigt genom att rotera det mindre än ett kvarts varv. Martin gissar också, men bevisar inte, att det samma gäller för ett bord där de fyra benen befinner sig i en cirkel (jag antar att han menar att de då inte befinner sig på jämnt avstånd från varandra - annars är det ju exakt samma sak som att benen bildar en perfekt kvadrat).

Fast egentligen borde ju titeln på denna post varit "Det finns inga hopplöst vingliga fyrbenta bord på mark som sluttar mindre än 15 grader förutsatt att deras ben sitter i en perfekt kvadrat och är mycket smala". Men jag tyckte att det var lite för långt ;-)

Länkar
Nature News
Beviset (arXiv)

Lilltån avslöjar en skobärare

Det är svårt att veta när mänskligheten började att konstruera och bära fotbeklädnader. De flesta tidiga skor var antagligen gjorda av material som bryts ned relativt snabbt, och inte ger rester som kan hittas av en arkeolog. Nu föreslår en amerikansk forskargrupp att man kan se på hur starka tåbenen är i fotens mindre tår - den metoden ger att de första skobärarna fanns för ungefär 30000 år sedan.

Världens äldsta skofynd är ett par nästan helt bevarade sandaler från Kalifornien, ungefär 9000 år gamla. Men vet dock att människor i vissa delar av världen bör ha börjat använda skor långt innan dess, om inte annat för att skydda sina fötter mot kyla under snöiga vintrar. Men att hitta fynd som verifierar detta har visat sig väldigt svårt. Antropologen Erik Trinkaus vid University of Washington bestämde sig därför för att titta på något betydligt mer beständigt: skelettrester från människofötter, närmare bestämt ben från de mindre tårna. Att gå på en hård sula, jämfört med att gå barfota, bör nämligen ändra belastningen på tåbenen på ett sådant sätt att benen blir mindre starka. Skillnaden ligger i att när man går barfota flexar de fyra minsta tårna för att ge ett bättre grepp, men när man har en hård sula gör de det inte.

Trinkaus jämförde skelett från 10000 till 100000 år sedan, och fann att tåbenens styrka började minska för 26000 till 30000 år sedan - utan en motsvarande minskning i benstyrka. Sannolikt, säger han, var det då dessa människogrupper började bära skor. Kanske inte alltid men åtminstone regelbundet. (Naturligtvis innebär det inte att alla då började bära skor, och sedan gjorde det för all framtid - man måste ju fortfarande ha råd med att köpa eller byta till sig ett par skor eller ha material och tid att avvara för att göra dem själv. Däremot att många gjorde det relativt ofta)

National Geographic skriver om detta och frågar också två andra forskare inom området vad de tror om upptäckten. Den ena, museichef för ett amerikanskt antropologimuseum, säger att metoden verkar intressant och att fynden ger ett starkt stöd för teorin. Den andra, en skohistoriker från Australien, säger enligt NG att det inte verkar rimligt att skor påverkar tåns funktion, och att skor inte har påverkat gener som styr fötternas utseende under de senaste 9000 åren. Det sista är uppenbarligen et totalt "Goddag, yxskaft"-argument: för det första handlar det om mekanisk belastning/nötning, och det är definitivt något som påverkar skelettet (relationen mellan motion och benmassa samt risk för benskörhet borde väl vara känd för rätt många). För det andra är det inte ett rättvisande argument med tanke på att en genförändring behöver vara väldigt inflytelserik för att över huvud taget sätta spår i den generella befolkningen på så kort tid. Skor är knappast så avgörande för de flestas överlevnad (fast jag tror knappast att någon som är okunnig nog att komma med ett sådant "motargument" vet tillräckligt om genselektion för att inse varför argumentet är dåligt).

Skohistorikern säger vidare att skor sannolikt uppstod som ceremoniella plagg som bars av de viktigaste personerna vid speciella högtider. Och det låter ju rimligt, men inte motsäger det på något vis Trinkaus teori. Snarare bör ju folk då ha använt skor ett bra tag innan det blev så icke status- och symbolladdat att gemene man kunde bära dem ofta nog att få svagare tåben. (Ärligt talat, om jag vore journalist på National Geographic skulle jag skämmas en smula för att framställa detta som kritik.)

Länkar
National Geographic
Artikeln (Journal of Archaeological Science, pren. krävs)

Kan "musarm" orsaka trötthet och depression?

En amerikansk forskargrupp har undersökt hur nivåerna av cytokiner (inflammatoriska proteiner) ändras när förslitningsskador uppstår, i en serie försök där möss fick sträcka sig efter sin mat. De upptäckte att i takt med att mössens cytokin-nivåer steg började mössen också verka allt tröttare och segare.

Cytokiner är små proteiner som utgör en kommunikationslänk mellan immunförsvaret och andra typer av celler. Det finns flera olika klasser av cytokiner, och de verkar kunna påverka celler på olika sätt beroende på vilket stadium cellerna befinner sig i. Cytokiner kan också reglera frisläppandet av andra cytokiner. Sammantaget utgör de ett komplext regleringssystem. Nivåerna av cytokiner ändras bland annat som en följd av cellskador, stress och sjukdomar. Det finns också några studier som länkar förhöjda cytokinnivåer till depression, men det verkar ännu inte vara helt vedertaget.

Förslitningsskador som till exempel musarm uppstår ofta på grund av mycket repetitiva rörelser som inte kräver någon större kraft. Studien undersökte en sådan förslitningsskada som uppstod när möss sträckte sig efter sin mat. Efter ett par veckor av sådan rörelse börjar nerverna ta skada, och nivåerna av cytokiner stiger. Man känner ännu inte någon smärta. Redan på det här stadiet började mössen bete sig annorlunda; tröttare och segare. Efter ytterligare ett par veckor började mössen sova mer än normalt och på andra tider än vanligt.

Det här är naturligtvis inte ett bevis för att inflammation orsakar depression. Studien var inte upplagd för att bevisa det, utan för att undersöka cytokinnivåerna. Däremot kan ökad trötthet, som rent allmänt är ett varningstecken, kanske vara ett skäl till att också tänka lite extra på hur man sitter eller står när man jobbar. Och det kan vara värt att tänka på att det inte är självklart att nedstämdhet/depression är en "rent psykologisk" reaktion på förslitningsskador, utan att det kanske kan vara en följd av inflammationen från dem.

Länkar
Nyhetsrelease (via eurekAlert)
Artikeln (Journal of Neuroimmunology, pren. krävs)

Miljöförstöring ger fler flickor?

En undersökning av antalet nyfödda flickor och pojkar i brasilianska Sao Paulo visar att det föds fler flickor i de mest nedsmutsade delarna av staden.

I allmänhet föds det fler pojkar än flickor, snarare än precis hälften av varje. Generellt är fördelningen ungefär runt 51.5% pojkar och 48.5% flickor, världen över. Man brukar ange det som "antalet födda pojkar"/"totala antalet levande födda barn", vilket i det här fallet blir kvottalet 0.515. Kvoten är dock inte fix: i många delar av världen sjunkar det relativa antalet födda pojkar av anledningar som man inte känner till (det verkar gälla även i Sverige). Och i andra delar av världen stiger det.

Man vet att det finns både kortvariga och långvariga ändringar, till exempel blev det en topp i statistiken över födda pojkar efter att andra världskriget tog slut. Problemet är att det finns mängder av olika faktorer, både biologiska och kulturella, och bland forskare på området verkar det råda viss oenighet om vilka faktorer som är avgörande. Generellt tror man att det föds fler flickor under "osäkra förhållanden", eftersom det ur ett evolutionärt perspektiv kanske är en säkrare investering att få en dotter än en son (i tanken att döttrar "garanterat" får barn medan söner kanske inte får några alls). I gynnsamma tider skulle det då vara mer lönsamt att sats på söner, som har möjlighet att få fler barn. (Det är naturligtvis en rätt förenklad analys)

Studien som utförts i Sao Paulo, som har 17 miljoner invånare, undersökte det totala antalet pojk- och flickfödslar mellan 2001 och 2003. Man delade upp staden i områden med låg, medelhög och hög luftförorening och kunde konstatera att i stadsdelar med låg luftförorening födds det 48.3% flickor. I stadsdelar med hög luftförorening föddes 49.3% flickor. Forskarna som gjorde studien räknade ut att det totalt "saknades" drygt 1000 pojkar om man gör antagandet att de flickor som föddes annars skulle ha varit pojkar. Det är dock inte säkert att det var just luftföroreningarna som låg bakom skillnaden - stadsdelarnas föroreningsgrad varierar sannolikt med hur rika eller fattiga de är som bor där (inte nödvändigtvis på ett enkelt sätt). Jorge Hallak, som lett studien, anger dock att hans grupp har preliminära resultat som tyder på att föroreningar ändrar proportionen av X- och Y-kromosombärande spermier.

En intressant faktor är också att manliga foster verkar vara mer känsliga än kvinnliga foster. Bland annat märks det genom att olika typer av missbildningar, och även missfall och dödfödslar är vanligare för manliga foster. Man räknar med att runt 60% av alla befruktningar blir ett manligt foster - men vid tiden för födseln har andelen som sagt sjunkit till 51.5%. Bättre mödravård som ledr till färre missfall kan därför förväntas öka andelen födda pojkar.

Länkar
Nature News
"Secular trends in sex ratios at birth in North America and Europe ..." (Journal of Epidemiology and Community Health, 2003)
"The fragile male" (Biomedical Journal, 2002)