fredag, februari 10, 2006

Musiksmak formas av omgivningens val

Folk gillar en sång mer när de tror att andra gillar den också, visar en studie från Columbia University. De över 14000 deltagarna i studien fick betygsätta och ladda ner låtar med eller utan information om ifall andra valt att ladda ner samma låt.

Det är, för många, inget som är lika avgörande för ens identitet som vilken musik man gillar - oavsett om det gäller att hävda sin individualitet eller definiera sin grupptillhörighet. Därför är det en smula förvånande att slumpen har rätt stort inflytande över vilka låtar som blir populära - åtminstone enligt en studie från Columbia University.

Till den webbaserade studien rekryterades över 14000 personer för att lyssna på och bedöma olika okända låtar. Vissa av deltagarna fick inte veta något om någon annans val, medan andra fick se hur många tidigare som laddat en sång. Alla kunde se sångens och artistens namn, och fick efter att ha satt betyg på en sång från 1-5 ("I hate it"-"I love it"), sedan möjlighet att välja att ladda ner den. De som fick information om vad andra tyckt delades upp på åtta olika "världar" så att vilka låtar de laddat ner bara var synligt för de inom samma värld. Resultaten publiceras i en kort artikel i veckans Science.

Båda grupperna var generellt överens om hur bra en låt var. Men i gruppen som fick se en topplista över nedladdade låtar uppstod det välbekanta "toppliste-fenomenet": att de mest populära låtarna också förblir mest populära eftersom fler vill lyssna på dem. Det intressanta var att det inte alls var samma låtar som vann, om man jämförde de åtta olika världarna. Det sociala inslaget ökade helt enkelt slumpmässigheten i topplistans utseende. Detta kommenteras i artikeln:

"Vi föreslår att experter inte misslyckas med att förutsäga succe för att de är inkompetenta eller oinformerade, utan för när individuella val utsätts för sociala influenser är det inte så att marknader bara summerar redan existerande individuella preferenser. I en sådan värld finns det inbyggda begränsningar för förutsägbarheten, oavsett hur mycket skicklighet eller information man har." ("We conjecture, therefore, that experts fail to predict success not because they are incompetent judges or misinformed about the preferences of others, but because when individual decisions are subject to social influence, markets do not simply aggregate pre-existing individual preferences. In such a world, there are inherent limits on the predictability of outcomes, irrespective of how much skill or information one has.")


Naturligtvis gäller detta inte alltid (och man kan ifrågasätta om detta verkligen är ett så banbrytande resultat att det platsar i Science). Det är till exempel knappast en högoddsare att påstå att Madonnas nästa singel kommer hamna på en topplista någonstans, även om man inte hört låten ifråga.

Man kan själv bidra till forskningen genom att delta i studien, som fortfarande ligger uppe och körs på "MusicLab":s hemsida under Columbia University. Efter att man har intygat att man är minst 18 år gammal och man har svarat på några korta frågor är det bara att lyssna och betygsätta (och ja, man får ladda ner sånger också). Jag provade att lyssna på ett tiotal av de dryga 40 sånger som fanns, och det som slog mig var att musikurvalet verkade ganska begränsat - alla låtar jag lyssnade på befann sig någonstans i gränslandet mellan rock och pop, och skilde sig mest åt på hur distade gitarrerna var och hur rent sångarna sjöng. Intressant var också att det inte ställdes några som helst frågor om hur musikintresserad eller -kunnig man var, eller vilken musiksmak man hade... borde inte det kunna påverka resultaten en smula, med tanke på det snäva musikurvalet? Å andra sidan vill man inte skrämma bort presumtiva deltagare med förmodat tråkiga frågor, och det hade behövts betydligt fler sånger om genrespridningen varit större, annars hade man bara speglat hur många som föredrar en viss genre - så jag inser att det kan bero främst på praktiska begränsningar.

Bild från MusicLabs hemsida (tillhandahålls under FAQ:n)

Länkar
New Scientist
artikeln (Science, pren. krävs)
MusicLab

torsdag, februari 09, 2006

Vackra vetenskapsbilder...

Foto: GUSTO / SCIENCE PHOTO LIBRARY

Vetenskapsbilder kan, åtminstone grovt, delas upp i två kategorier: de bilder som produceras av forskare för att illustrera en princip eller utgöra ett bevis (och hamnar i akademiska specialtidskrifter), och de bilder som produceras av fotografer och grafiker för att hamna i dagstidningar, populärvetenskapliga tidskrifter, reklammaterial med mera. Ofta är bilder ur den senare kategorin betydligt mer estetiska... och emellanåt produceras där bilder som ligger lika nära konst som vetenskap.

Ett utmärkt exempel är en samling underbara skelettbilder som jag råkade hitta på Science Photo Library. Skelett som joggar, hoppar häck, talar i mobiltelefon... de påminner faktiskt en hel del om de omtalade människokropparna som ställs ut i utställningen BodyWorlds, om än med mindre äckelfaktor för de klenmagade.

SPL har dessutom mängder av andra bilder. Det är farligt lätt att fastna i deras bildarkiv...

Länk
Science Photo Library

Ny design...

Började tycka att det gamla utseendet var lite tjatigt. Får se om jag gillar det här bättre - jag har ett par andra idéer också.

onsdag, februari 08, 2006

Med en spiralgalax som måttband

Den stadiga strömmen av vackra högupplösta bilder från Hubbleteleskopet har antagligen gjort en hel del för att väcka intresse för rymden och för astronomi som vetenskap. Den senaste i raden är en fantastisk bild av en spiralgalax, på 30 megaparsecs avstånd från jorden.

Spiralgalaxen går under beteckningen NGC 1309. Bilden är en kombination av observationer av galaxen i synligt och infrarött ljus, från augusti och september 2005. Förutom att vara vacker är bilden dessutom användbar: NGC 1309 innehåller en supernova (SN 2002fk) vars ljus nådde jorden i september 2002. Genom att jämföra observationer av olika supernovor kan man bestämma hur snabbt universum expanderar - om man känner till avståndet till de galaxer som supernovorna befinner sig i. NGC 1309 ligger rätt nära oss - "bara" 100 miljoner ljusår bort - så högupplösta bilder som den här kan användas för att bestämma avståndet till galaxen. Man tittar då på cepheider, en kategori av stjärnor vars ljus varierar i styrka eftersom de pulserar. Det finns ett samband mellan hur snabbt en cepheid pulserar och dess absoluta ljusstyrka, vilket gör att man genom att studera variationen av ljuset kan räkna ut hur långt borta en cepheid i NGC 1309 befinner sig - och därmed bestämma hur långt borta supernovan SN 2002fk är.

Bilder i olika upplösning - även wallpapers - finns på hubblesite.org.

Bild från hubblesite.org

Länk
nyhetsrelease (hubblesite.org)

Äldre hjärnor blir mer känsliga för distraktioner

En kanadensisk studie visar att ju äldre en person blir, desto svårare blir det för honom eller henne att bortse från distraherande information. Hjärnröntgen visar att svårigheterna verkar bero på en växande "gungbrädesobalans" mellan två regioner i hjärnans frontallober, som gör det svårare för äldre att undertrycka irrelevant information.

Studien utfördes på tre grupper av personer: 12 st yngre vuxna (20-30 år), 12 st medelålders (40-60 år) och 16 äldre personer (65-87 år), samtliga tämligen välutbildade. Alla fick genomföra ett antal tester som undersökte deras minnes- och hjärnförmåga, samtidigt som de avbildades med hjärnröntgen (fMRI).

Resultaten från studien visar, att hos yngre människor som utför koncentrationskrävande uppgifter brukar aktiviteten öka i dorsolaterala prefrontala barken (som associeras med uppgifter som kräver koncentration) och minska i bland annat delar av hjässloben (som associeras med icke uppgiftsrelaterad aktivitet i vilotillstånd). Någon gång i medelåldern (intervallet 40-60 år) börjar dock det här mönstret bryta samman - "vilotillståndsaktiviteten" dröjer kvar även när man utför uppgifter, och aktiviteten i prefrontala barken minskar istället för att öka. Detta kallas i nyhetsreleasen för en "gungbrädesobalans" eftersom hög och låg aktivitet så att säga "byter plats" så att det ena området går upp och det andra ned.

Obalansen ökade än mer för äldre (65+) personer. Medelålders personer klarade sig lika bra som yngre i testerna, men man kunde alltså se förändringar i deras hjärnaktivitet - samma typ av förändringar som blev tydliga för de äldre personerna. Förändringarna i hjärnaktivitet påminde, enligt forskarna, om de som uppstår vid Alzheimers (om än inte alls lika tydliga).

Störningar i funktion hos prefrontala barken tros för övrigt också vara inblandade i de koncentrationssvårigheter som uppstår hos personer med ADHD.

Länkar
nyhetsrelease (Baycrest, via ScienceDaily)
artikeln (Journal of Cognitive Neuroscience, pren krävs)

måndag, februari 06, 2006

När blir hjärnan egentligen "vuxen"?

En studie som följt 19 förstaårs-collegestudenter ("freshmen") och 17 äldre studenter under ett år visar att hjärnan fortsätter att genomgå substantiella förändringar även efter att man fyllt 18 år. Så när blir egentligen hjärnan vuxen? Det kan vara betydligt senare än vi tror, säger forskarna bakom studien.

Första året på college innebär ofta en stor omställning; flytt, nya levnadsomständigheter, nya bekantskaper. Det innebär att genomsnittsstudenten kommer att samla på sig många nya erfarenheter, och därmed sannolikt intressanta förändringar i hjärnstruktur. Det är tanken bakom studien, som följt 19 förstaårsstudenter, i åldrarna 18-20 år, under ett år. De observerade förändringarna jämfördes med en kontrollgrupp på 17 äldre (25-35 år) studenter i liknande omständigheter. Båda grupperna genomgick två hjärnavbildningar med 6 månaders mellanrum. Slutsatsen är att det är tämligen stor skillnad mellan en 18-årings hjärna och en 25-årings hjärna, främst i områden relaterade till känslor och kognition (uppfattningsförmåga och informationsbehandling), mer specifikt områden som tar information om kroppens nuvarande tillstånd och använder den för att "navigera i världen". Skillnaderna skulle kunna bero på flera olika saker, men om man räknar med tidigare kända fakta är det mest sannolikt att de beror på en ökning i myelinisering. Ökad myelinisering främjar synkronisering och koordination i och mellan olika delar av hjärnan, och innebär en ökning i mängden vit materia (den del av hjärnan som består av kopplingar mellan hjärnceller) - något som är associerat med kognitiv utveckling, åtminstone hos barn och tonåringar.

Spännande det här, framför allt när man drar sig till minnes att många (amerikanska) psykologiska studier genomförs på studenter kring 18 år och att de resultaten oftast framställs som allmängiltiga...


Länkar

nyhetsrelease (Dartmouth University, via ScienceDaily)
artikel (Human Brain Mapping, pren. krävs)

söndag, februari 05, 2006

Studie undersöker förekomsten av spyware på webben

En amerikansk studie omfattande över 20 miljoner URL:er visar att det finns gott om spyware på internet. En av 20 exekuterbara filer innehöll spyware, och spel- och celebritetssidor verkade innehålla mest spyware. Man kom också fram till att risken för att bli utsatt för spyware minskar betydligt om man använder Firefox istället för Internet Explorer.

En forskargrupp vid University of Washington har gjort en stor crawlerstudie över förekomsten av spyware på webbsidor (en crawler är en typ av "mjukvarurobot" som till exempel kan gå igenom webbsidor och leta efter filer). Misstänkt spyware eller spyware-innehållande mjukvara valdes ut enligt ett antal regler, och provkördes på en "virtuell" Windows XP-dator (ett linuxsystem med ett simulerat Windows XP-operativsystem), så att man kunde kontrollera resultaten. Gratisprogrammet AdAware användes för att leta efter misstänkt spyware.

Man undersökte ett antal olika kategorier av webbsidor, till exempel "barnsidor" (sidor med innehåll riktat mot barn), nyhetssidor och olika typer av nedladdningssidor. Förekomsten av spyware var ojämn: de främsta källorna var spelsidor och celebritetssidor, medan barnsidor och nyhetssidor var helt befriade från spyware. Det totala antalet olika funna spywareprogram var inte så stort, runt 90, och ett fåtal av de mest populära programmen dominerade stort. Vid en återkontroll ett knappt halvår senare fanns många av de vanligaste programmen kvar, vissa i något förändrade versioner (men det var inte samma program som var vanligast). Mängden spyware man hittade minskade en del mellan de två olika tillfällen, men det berodde främst på att en enda sida (skärmsläkar- och bakgrundsnedladdningssidan scenicreflections.com) hade minskat sin förekomst av spyware.

Man testade även om det stämmer att det är betydligt mindre risk att få spyware om man använder Firefox, vilket brukar vara ett av de argument som används av Forefoxanhängare. Det verkade stämma: risken att få spyware var överhuvud taget mycket lägre, och "smyginstallationer" (där användaren inte måste ge sitt samtycke först) förekom inte alls.

Studien är stor och grundligt genomförd och innehåller alldeles för mycket data för att man ska kunna sammanfatta det på ett enkelt sätt i en bloggpost. En artikel om hela studien - förhållandevis lättläst och väldigt intressant - kan hämtas i pdf-format här.

Länk
nyhetsrelease (University of Washington, via ScienceDaily)
artikeln (pdf, University of Washington)

fredag, februari 03, 2006

'Ett' minne processas i tre separata delar av hjärnan

Amerikanska forskare har kommit fram till att ett enskilt kort minne, som uppfattas som en enhet, i själva verket processas i tre separata delar av hjärnan. Delarna hanterar olika aspekter av minnet.

Genom en beteendestudie på råttor - som fått en mild stöt på en fot - kom forskargruppen fram till att hjärnregionen hippocampus hanterar minnets kontext, medan anterior cingulate cortex lagrar minne förknippade med något otrevligt. Amygdala verkar vara mer brett involverad i att påverka konsolideringen av minnen (konsolidering är den process där ett minne befästs och flyttas till sin "lagringsplats" i hjärnan).

Det är enligt forskarna första gången som man har kunnat visa att hjärnan fragmenterar det man tänker på som en enda sammanhängande upplevelse. Man hoppas att mer kunskap om hur minnen hänger ihop ska göra det lättare att förstå bland annat de minnesproblem som uppkommer när en person drabbas av hjärnskador (till exempel stroke).

Studien publiceras i Proceedings of the National Academy of Sciences, och är fritt tillgänglig.

Länk
nyhetsrelease (Science Daily)
artikeln (Proceedings of the National Academy of Sciences, fritt tillgänglig)

onsdag, februari 01, 2006

Prioner hjälper stamceller

Felveckade prioner ligger bakom flera hjärnsjukdomar, till exempel den så kallade galna-ko-sjukan (Creutzfeld-Jakobs syndrom hos människa). Men vad gör de rättveckade prionerna, som man hittar i stora mängder i kroppen hos människor och djur? Det har man undrat länge. En amerikansk forskargrupp har nu hittat åtminstone en del av svaret: prioner hjälper benmärgens stamceller att föröka sig.

Gruppen studerade stamceller som tillverkar nytt blod hos möss, när de upptäckte att ytan på dessa stamceller var täckt med prioner. De visade sedan att stamceller som saknar prioner "tröttnar" och blir utslitna (slutar dela sig) mycket snabbare än stamceller som får behålla sina prioner. Man vet dock fortfarande inte hur det fungerar; om prionerna hjälper till i någon specifik delprocess eller om de skyddar stamcellerna från skada.

Man vet redan att prioner inte verkar vara nödvändiga för att kroppen ska fungera - möss som saknar förmågan att tillverka prioner är trots det till synes friska. Man tror nu att det beror på att kroppen har andra sätt att kompensera för deras frånvaro när man är frisk - det är bara celler under stress som lider skada av att sakna prioner. I så fall skulle det kunna vara en del av orsaken till de skador som uppstår hos en person med Creutzfeld-Jakobs syndrom: att prionerna veckas fel så att förrådet av normalveckade prioner tar slut och att hjärncellerna därmed förlorar skyddet som prionerna ger. Att prionerna veckas ihop i klumpar kan i och för sig också vara en del eller hela orsaken till skador - man vet inte ännu.

Resultaten kommer publiceras i Proceeding of the National Academy of Sciences.

Länk
Nature News

måndag, januari 30, 2006

Smittsam fetma?

Kan fetma smitta? En grupp forskare hävdar att ett visst virus kan göra folk fetare - utan att de äter mer eller motionerar mindre.

Det vore förstås lockande för många att kunna skylla det ökande midjemåttet på en virusinfektion. Och givet den så kallade "fetmaepidemin" runt om i världen skulle även ett ganska mediokert vaccin mot fetma sannolikt bli väldigt, väldigt lönsamt.

Adenovirus-36 (Ad-36) verkar vara lite vanligare hos feta människor än hos andra (hos 30% jämfört med 11%). I tvillingpar där enbart den ena tvillingen har antikroppar mot Ad-36 är det också denna tvilling som har högre BMI (men det är inte en gigantisk skillnad: 24.5 ± 5.2 vs. 23.1 ± 4.5 kg/m2 vilket motsvarar ungefär 4 kg för en person som är 1.70 m lång). Man har även visat att infektion med Ad-36 verkar stimulera utvecklingen av fettceller. Därför har man även börjat leta efter andra adenovirus hos kliniskt feta personer - utan mycket framgång. Däremot har kycklingar som infekteras med ett par andra typer av adenovirus blivit fetare, och inte genom att äta mer.

Vad som däremot inte verkar ha visats är om viruset orsakar fetman, eller om det helt enkelt gör personer med ett riskbeteende lite fetare. Det faktum att de flesta artiklarna som citeras som stöd för den fetmagenererande potentialen hos Ad-36 författats av samma person, Richard Atkinson, får mig också att dra öronen åt mig en smula. Samme Atkinson äger ett bolag, Obetech, som säljer utrustning för att leta efter Ad-36 hos människor, och äger även patent för metoden. Började man i stor skala leta efter adenovirus hos människor kommer Atkinson säkerligen att tjäna en hel del. Läser man informationen på Obetechs hemsida hintas det väldigt mycket åt att Ad-36 skulle orsaka fetma, men det verkar inte finnas några större belägg för hur stort bidraget från en Ad-36-infektion egentligen är...

Länkar
nyhetsrelease (ScienceDaily)
artikel (American Journal of Physiology RICP, pren. krävs)
Obetech LLC

söndag, januari 29, 2006

(natur)vetenskapen och bloggarna

Nature startar (eller snarare, har startat) bloggar. Seed magazine startar "scienceblogs.com" och engagerar ett flertal kända vetenskapsbloggare som flyttar dit sina bloggar. Det rör på sig, så smått, i den traditionella vetenskapsvärlden. Men hugg tag i en godtycklig naturvetenskapsrelaterad forskare, och han eller hon kommer med god sannolikhet inte ha någon kontakt med bloggar alls.

Något överrumplad upptäckte jag förra veckan att Nature har flera nyhetsbloggar - en nystartad generell nyhetsdiskussionsblogg (Nature Newsblog), en om neurovetenskap (Action Potential), en om webbteknik och vetenskap (Nascent) och en om genetik (Free Association). Det verkar dock hittills ha varit en ganska mjuk och försiktig satsning - trots att de tre sistnämnda bloggarna startades i november verkar de inte ha nått ut till den vetenskapliga "allmänheten" ännu, och Action Potential "lanseras" först i ledarspalten i förrförra veckans nummer av Nature Neuroscience (här, pren. krävs). Man anar ett visst mått av besvikelse bakom konstaterandena att bloggarna inte "nått ut". De orsaker som framförs är att forskare lider av tidsbrist och informationsöverskott, men jag undrar om det inte till viss del beror på för lite marknadsföring...

Det som också verkar saknas är ett nyttoperspektiv ur den enskilda (naturvetenskapliga) forskarens synvinkel. Digitaliseringen av forskningen på andra områden - open-access tidskrifter, artiklar tillgängliga via nätet för prenumeranter, växande databaser med fritt tillgängliga data - har alla uppenbara fördelar för den enskilde. Open access (fri tillgång) innebär att fler intresserade kommer kunna läsa din artikel, vilket sannolikt resulterar i fler citationer (vetenskapsvärldens valuta). Artiklar som pdf-er via nätet sparar enorma mängder tid och ansträngningar jämfört med att bege sig till ett bibliotek för att gräva i arkiven. Fria databaser kan ge tillgång till mer relevanta data än vad ett labb kan samla på sig under ett årtionde, och ökar dessutom tillförlitligheten i de data som finns där. Men vilken nytta innebär en blogg för den enskilde forskaren, i de discipliner som främst bygger påd ata och tolkning av data?

Ironiskt nog har vetenskapsvärlden en hel del gemensamt med bloggosfären. En forskare, precis som en bloggare, är sitt eget namn och varumärke (analogt är ett välkänt labb lite som en väl sammanhållen gruppblogg). Mycket av arbetet görs i skriftlig form, och det man skriver är en investering i ens namnbygge. Och precis som bloggosfären kan ses som ett stort pågående "samtal" (eller flera) kan det pågående forskningsarbetet inom många grenar av vetenskapen ses som ett samtal - ett samtal som till stor del går ut på att kommentera och felgranska andras bidrag. Referenser - länkar alternativt citationer av andras artiklar - är viktiga i båda fallen. Tidsskalan är däremot väldigt annorlunda: bloggdebatter rör sig över dagar eller till och med timmar, medan inläggen i en vetenskaplig diskussion ofta är artiklar som kan ta ett år att skriva och merparten av ett ytterligare år att publicera. Och det tar en motsvarande skillnad i tid att bygga sig ett namn: en ambitiös och duktig bloggare med gott om tid kan i nuläget lansera en blogg på några månader, men att bygga sig en forskningskarriär tar år. Fem år, kanske tio år eller mer.

Det som tar tid att bygga upp kan fortfarande rivas ner betydligt snabbare. Jag kan tänka mig att många forskare tvekar att ge sig in i "bloggbranschen" för att de är rädda om sina namn och sina rykten. Och för den som främst är van vid forskningsvärldens långsammare tidsskala med dess stora möjligheter till eftertanke och genomtänkta inlägg verkar kanske bloggens snabba debatt både ytlig och riskabel. Det kommer nog ändras, om inte annat när de som nu växer och vuxit upp med bloggar som ett naturligt inslag så småningom hamnar i forskningsmiljön. Många av farhågorna går trots allt att ta hand om med väldigt enkla medel (Action Potentials näst första post: "We will not tolerate any anonymous criticism, be it of us or others, papers in NN or elsewhere. Critical comments are very welcome, but you must sign with your real name and email address. There's a good chance we'll double-check with you via email before putting your strongly critical comment live online"). Och har en sysselsättning som till så stor del bygger på diskussion - om än väl underbyggd sådan pepprad med referenser - i längden råd att ignorera bloggar helt och hållet? Jag tror inte det.

En annan variant på vetenskapsbloggande är Seed:s nystartade satsning på vetenskapsbloggar: scienceblogs.com. Scienceblogs är en paraplydomän för (i skrivande stund) 15-talet vetenskapligt intriktade bloggar, flera av dessa utvalda från de mest välkända vetenskapsbloggarna inom olika områden. Bloggarna - personerna, alltså - skriver precis som förut fritt utan att vara direkt bundna till "föräldern" seed magazine (även om vissa kritiska röster om att de sålt ut sig hörts i den engelskspråkiga bloggosfären). Jag hoppas att det kommer ge upphov till fler kors-vetenskapliga diskussioner, det skulle kunna bli riktigt intressant.

För att komma tillbaka till nyttan, så tror jag att fler etablerade forsknings- och forskarbloggar skulle ge betydligt bättre möjlighet till diskussion, till snabb faktagranskning, till oväntade lyckade infallsvinklar och till givande ämnesöverskridande samarbeten - ungefär som för alla andra områden där bloggar finns. Låt oss hålla tummarna för Nature:s ansträngningar på bloggfronten - dit de går lär många andra i forskarvärlden följa efter.

(Nature körde även en artikelserie om webben och vetenskapen i slutet av förra året. Jag har inte hunnit läsa den ännu, men den ser intressant ut och den verkar vara fritt tillgänglig: editorial, artikel 1, artikel 2, artikel 3 och artikel 4).

Länkar
Nature Newsblog
Action Potential
Free Association
Nascent
Scienceblogs.com

fredag, januari 27, 2006

Spårade sedlar berättar hur folk reser

Att veta hur fok reser - hur långa sträckor, hur ofta - är viktigt för att till exempel kunna förutsäga hur sjukdomar sprids. Men det är svårt att ta reda på, särskilt för stora områden. En forskargrupp har nu använta data från sedelspårningsprojektet "Where's George" för att approximera personers rörelser över USA. Resultatet rapporteras i gårdagens nummer av Nature.

Projektet "Where's George" fick sitt namn efter George Washington, som pryder framsidan på amerikanska 1-dollarssedeln. Projektet drog igång 1998 och bygger på att användare skriver in sedelnummer på sina sedlar på en webbsida. Man kan sedan följa "sin" sedel, se var den varit tidigare och vart den tar vägen efteråt. Databasen har i skrivande stund 76,528,065 sedlar till ett värde av $430,711,393.

När man kartlägger hur sedlar rör sig kartlägger man också hur personer som bär på sedlar rör sig. Flyttas en sedel är det med god sannolikhet genom att den följer med i någons plånbok. Därför blir en databas över sedlars rörelser också en databas över approximerade reslängder (även om man inte kan veta hur många resor det tog från A till B eftersom det ofta saknas ett antal punkter - alla sitter ju inte och skriver in sedelnummer på alla sina sedlar). Detta faktum har en tysk forskargrupp använt för att studera hur långt och ofta folk i allmänhet reser - data som till exempel kan bli väldigt användbara den dag någon vill förutsäga hur snabbt en smittsam sjukdom kan tänkas färdas. Analysen omfattar över 460000 sedlar och täcker hela USA förutom Alaska och Hawaii. Dessa data jämfördes också med statistik över långväga flygresor, för att man skulle kunna utröna om statistiken verkligen stämde med hur människor reser och inte berodde på egenheter i hur sedlar färdas, eller hur de personer som använder "Where's George" beter sig. Överensstämmelsen var god, enligt forskarna.

Analysen visar att människors resor över tiden kan approximeras som en tvådimensionell slumpvandring med "skalfria" reslängder och långa väntetider mellan resor. Sedlar verkar byta ägare i konstant takt, och reslängden och väntetiden kan modelleras med varsin "powerlaw", en viss typ av matematisk funktion.

Bild tagen från exempeldata tillgängligt på "Where's George".

Länk
New Scientist
artikeln (Nature, kräver pren.)
Webbsidan för "Where's George"

onsdag, januari 25, 2006

Återvinning kommer inte räcka för att fylla världens metallbehov

I en tvärvetenskaplig studie slås det fast att vår nuvarande användning av metaller inte ligger på en hållbar nivå - inte ens om återvinningen utökas så mycket som möjligt. I takt med att världens befolkning höjer sin standard kommer framför allt koppar, platina och zink bli bristvaror.

Studien bygger på ett mulitidisciplinärt samarbete mellan experter på metallurgi, ekonomi, industriell ekologi och internationella studier. De valde koppar och dess användning i Nordamerika som sitt främsta studieobjekt, men har också studerat zink, platina, tenn, silver och nickel. Man förutsäger att metallpriserna för de metaller som finns i begränsad mängd kommer öka, och att detta kommer tvinga fram både bättre återvinning och en övergång från mer sällsynta/tekniskt viktiga metaller - platina, koppar, zink - till de metaller som finns i större mängd - järn, aluminium och magnesium - där en sådan övergång är tekniskt möjlig.

Så länge bränsleceller och katalysatorer fortsätter att öka i användning kommer platina vara den metall som är mest begränsad i tillgång - tillgången är redan liten, man tror att alla stora platinafyndigheter i världen redan hittats och att det därför inte kommer några nya oväntade tillskott till världens förråd. Ökad effektivitet i utvinning och återvinning kommer inte heller kunna ha avgörande effekt på tillgången, enligt de siffror som rapporteras.

Användningen av koppar i industriländerna är ungerfär 200 kg per person, då är allt inräknat (infrastruktur, industri, transport med mera). Kopparanvändningen i själva hushållen har inte ökat nämnvärt sedan 1975, vilket sannolikt beror på att användningen har blivit mer effektiv i de varor hushållen använder (antalet produkter som innehåller koppar har definitivt ökat sedan dess), men totalt sätt ökar användningen fortfarande. Om världens befolkning år 2050 ska kunna leva enligt amerikansk standard krävs att en kopparmängd som överstiger hela den uppskattade världstillgången finns i hållbart bruk, enligt studien. (Personligen tror jag att antagandet att hela världens befolkning skulle leva enligt dagens nordamerikanska standard vid år 2050 är på tok för optimistiskt - det kommer antagligen ta längre tid än så. Och standardökning och befolkningstillväxt påverkar varandra, så att räkna dels på en befolkningsökning enligt hur världen ser ut idag, och dels räkna med att all personer skulle ha en standard enligt en radikalt annorlunda resursfördelning än hur världen ser ut idag är lite inkonsekvent - men det är ju i och för sig inte menat att vara annat än en grov uppskattning).

Zinkanvändningen har ökat kraftigt de senaste 150 åren. Per person räknat används ungefär lika mycket zink som koppar, runt 200 kg. Mycket av detta är rostskydd och liknande (galvanisering eller "förzinkning"), vilket gör återvinning svårt och ineffektivt. Därför minskar det tillgängliga förrådet av zink med tiden.

Studien publicerades online i PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences) den 23/1. Alla förutsägelser bygger av nödvändighet på tämligen grova uppskattningar, och det finns naturligtvis en stor felmarginal. Men slutsatsen att (vissa av) jordens resurser inte räcker till om hela världens befolkning levde på samma sätt som västvärlden känns ju igen...

Länkar
Nyhetsrelease (ScienceDaily)
artikeln (Proceedings of the National Academy of Sciences, pren. krävs)

måndag, januari 23, 2006

Orson Scott Card och Kurt Vonnegut försvarar Intelligent Design

Deprimerande men sant: en av mina (hittills) favoritförfattare, Orson Scott Card, har skrivit en lång artikel där han (uppenbarligen dåligt påläst, enligt insatta) försvarar Intelligent Design.

Kortfattat: jag är en bokperson, läser kopiösa mängder och är väldigt förtjust i böcker. Jag hittade en vältummad kopia av "Enders spel" på mitt lokala bibliotek för minst tio år sedan, och upptäckte till min stora förtjusning flera år senare att det dessutom fanns ett par serier med uppföljare - de flesta står numer i min bokhylla. Även om Orson Scott Card knappast längre skulle hamna på min topp-5-lista av favoritförfattare i sin genre var han länge min absoluta favorit - och hans "Enders spel" är en av de mest populära SF-böckerna någonsin. Därför är det med ett rätt stort mått av besvikelse jag konstaterar att han skrivit en artikel där han försvarar Intelligent Design mot "Darwinismen".

(För den som inte stött på begreppet förut: ID är teorin att komplexa varelser inte kan uppstå genom evolution utan kräver en "intelligent designer". ID brukar i vetenskapskretsar definieras som pseudovetenskap. Se Wikipedia).

PZ Myers på Pharyngula tar sig an hans argument på ett betydligt mer noggrannt och genomgående sätt - om än med mer bitterhet - än vad jag själv har tid och ambition till.

Och det måste vara en sådan typ av vecka, för medan jag skriver detta får jag veta att även Kurt Vonnegut förespråkat ID i en radiointervju på NPR (National Public Radio) idag (även detta via Pharyngula).

Båda dessa författare tillhör Science Fiction-fältet, som kanske inte är den första genren där jag skulle vänta mig att finna förespråkare för Intelligent Design...

Vill man på svenska hålla sig uppdaterad på intelligent-design-debatten är för övrigt Explikation en betydligt bättre blogg att läsa än den här.

söndag, januari 22, 2006

Rörigt i rymden

Mängden skräp i omloppsbana runt jorden börjar bli besvärande: risken för allvarliga kollisioner är redan påtaglig, och varje ny uppskjutning lämnar mer skräp efter sig. En grupp forskare vid NASA går nu ut i Science och säger att vi måste börja städa rymden för att framtida satellit- och raketprojekt ska vara möjliga.

Mer än 9000 "människotillverkade" föremål cirklar runt jorden, och två tredjedelar av detta är skräp - bland annat uttjänta satelliter, gamla startraketer och fragment från tidigare krockar och explosioner. Totalt ligger mer än 5000 ton material i omloppsbana runt jorden. Man uppskattar att ett föremål som är minst tio centimeter stort på någon ledd är tillräckligt för en fatal kollision, vilket har lett till att man försöker hålla reda på läge och riktning för alla objekt som är större än så. Dessa data har NASA-forskarna matat in i en datorsimulering, som inkluerar allt skräp som fanns i december 2004. Sedan har de studerat utvecklingen över de kommande 200 åren. Fram till 2055 är situationen stabil, men sedan kommer det ökande antalet krockar att fylla upp området runt jorden med mer och mer skräp när föremål börjar kollidera med varandra. (För den simuleringsintresserade: man använde sig av en detaljerad 3-dimensionell Monte Carlo-simulering och körde och evaluerade 50 simuleringar)

Vid tiden för de första rymdoperationerna kan man knappast ha förutsett att framtiden skulle innehålla ett stort antal uppskjutningar - mängden av civila satellittillämpningar vi har idag verkade knappast trolig då. Att helt enkelt lämna en uttjänt startraket kan ha verkat som en godtagbar lösning, men att det inte håller i längden blev ju så småningom uppenbart. De senaste tio åren har åtminstone de stora rymdorganisationerna sett till att allt som lämnas uppe ska komma ner inom 25 år - till exempel genom att ge det en lämplig bana eller dimensionera bränslet så att det räcker till en sista knuff hemåt nedåt jorden. Men det lämnar oss fortfarande med ett stort antal gamla satelliter och annat skräp som inte kommer försvinna på flera århundraden.

Tur i oturen är att den farligaste zonen, med den största koncentrationen skräp, ligger mellan 900 och 1000 kilometer från jordens yta. ISS, den internationella rymdstationen, ligger på 350 kilometer. Men det stora avståndet innebär också att vi inte har något enkelt - än mindre billigt - sätt att bli av med skräpet. Forskarna hoppas öka uppmärksamheten kring problemet, för att det på sikt ska kunna tas fram en eller flera bra lösningar.

Tycker man att rymdskräp och rymdskräpsforskning är intressant kan man läsa mer om det i NASAs nyhetsbrev "Orbital Debris Quarterly News".

Bilden är hämtad från NASA Orbital Debris Program Office:s fotogalleri och visar Goldstone-antennen i Californien. Den kan se skräp större än 2 mm i diameter på en höjd upp till 1000 kilometer.

Länkar
Nature News
artikeln (Science, pren. krävs)
NASA Orbital Debris Program Office

fredag, januari 20, 2006

Jordbakterier har många sätt att bekämpa antibiotika

Ett kanadensiskt forskningsteam har undersökt antibiotikaresistens hos vanliga jordbakterier från olika platser i Kanada. Var och en av de 480 undersökta bakteriearterna var resistenta mot i genomsnitt 7-8 olika antibiotika av de 21 testade. Studien publicerades i gårdagens nummer av Science.

Studien
Att studera "naturlig" antibiotikaresistens hos jordbakterier är ett sätt att dels bli förvarnad om vilka typer av resistens som kan dyka upp i klinisk miljö, dels ett sätt att finna ideer till nya typer av antibiotika som biter på multiresistenta bakterier. Det är tanken bakom den kanadensiska studien, som omfattar bakterier som hittats i jordprov tagna från olika platser över hela Kanada. 480 olika bakteriestammar hittades, och dessa testades mot 21 olika typer av antibiotika - både naturligt förekommande, semi-syntetiska och helt syntetiska ämnen. Vissa ämnen har funnits på marknaden i flera decennier, medan andra blev godkända helt nyligen. Bakterierarterna tålde i genomsnitt 7-8 olika sorters antibiotika, och ett par arter tålde hela 15 sorter. Flera antibiotikasorter var nästan alltid ineffektiva, oavsett vilken bakterieart de testades på - och det inkluderade ett par helt syntetiska sorter som nyligen kommit ut på marknaden!

Antibiotikans ursprung
Jordbakterier lever i en fientlig miljö full av olika typer av antibiotika och antibiotikaliknande ämnen. Dessa tillverkas av bakterierna själva för att bekämpa andra bakteriearter (många av våra vanliga antibiotikasorter är kopior av ämnen som läkemedlesindustrin tagit från bakterier i jordprover). Detta ständiga kemiska krig leder till att bakterierna måste utveckla försvarsstrategier för att överleva - till exempel nya snabba sätt att bryta ner en viss typ av antibiotika. Eftersom olika bakteriearter kan utbyta DNA med varandra kan dessutom en försvarsmekanism utvecklad av en bakterieart hamna hos många andra arter med tiden. Man anser till exempel att de flesta motståndsmekanismerna hos MRSA (den så kallade "sjukhussjukan", meticillin-resistent Staphylococcus aureus) kommer från andra bakteriarter och inte har utvecklats av bakterien själv. Risken att många av de försvarsmekanismer som finns hos jordbakterierna kommer överföras till vanliga sjukdomsalstrande bakterier är hög.

Möjlighet till förvarning och bättre tester
Forskare som tar fram nya typer av antibiotika skulle till exempel kunna testa olika ämnen på ett stort antal olika bakterier och se om och hur bakterierna bekämpar ämnet, kanske går det att modifiera lovande ämnen så att de blir mer svårnedbrytbara eller tillsätta ett annat ämne som hindrar själva modifikationen.

Länkar
Nature News
artikeln (Science, pren. krävs)
kommentar till artikeln (Science, pren. krävs)

onsdag, januari 18, 2006

Bakteriegel kan bli nytt billigt skydd mot HIV

Ett nytt läkemedel under utveckling, cyanovirin, har visats kunna förhindra HIV-infektion i celler från apor och människor. En gel med medlet skulle kunna ge åtminstone kvinnor visst skydd mot HIV, men medlet bryts ned snabbt vilket leder till problem. En elegant lösning på detta föreslås nu av en forskargrupp: mjölksyrebakterier - av samma typ som finns naturligt i slemhinnorna - kan modifieras till att producera cyanovirin.

Gel med cyanovirin har föreslagits som en förebyggande behandling mot HIV, främst som ett skydd för kvinnor. Cyanovirinets korta nedbrytningstid ger dock flera problem: dels blir tillverkning, transport och förvaring bekymmersamt (särskilt i utvecklingsländer), dels måste gelen appliceras omedelbart innan man har sex. En forskargrupp från Brown Medical School i Rhode Island föreslår nu att man kan använda en modifierad mjölksyrebakterie till att framställa cyanovirinet, och helt enkelt använda en gel med bakterien istället. Det skulle då räcka med en applikation i veckan, och dessutom blir framställningen betydligt enklare och billigare: man kan till exempel använda sig av redan existerande mejerier (och ha bakterien i vanlig youghurt). Det skulle göra livslång behandling mer ekonomiskt gångbar.

Den "snälla" mjölksyrebakterien Lactococcus lactis används vid ost- och youghurttillverkning och finns bland annat i vanlig fil. Den finns även naturligt i vissa delar av människans kropp: bland annat inälvorna och vagina. Mjölksyran som bakterien producerar minskar tillväxten av andra, oönskade, bakterier.

En liknande metod har använts tidigare, i ett litet pilotprojekt i Holland där personer med Crohns sjukdom fått mjölksyrebakterier som producerar medicin. Flera andra projekt är på gång, bland annat med behandling mot återkommande urinvägsinfektioner.

Länk
Nature News
Nature News om andra projekt med modifierade bakterier (från 5/6 2005)

tisdag, januari 17, 2006

Frivilliga letar stjärnstoft

I en intressant variant på "donera beräkningskraft till forskningen", ett slags forskningssponsring som blev välkänt genom SETI@home, letar amerikanska forskare efter frivilliga till att söka igenom hundratusentals mikroskopbilder efter stjärnstoft. Men denna gång är det inte din dator de vill låna, utan dina ögon och din hjärna

NASA:s rymdsond Stardust landade i förrgår. Den har varit ute i rymden och samlat upp kometstoft från kometen Wild-2. Sonden är den första av sitt slag - aldrig tidigare har forskarna haft möjlighet att undersöka kometstoft hämtat från rymden. Sondens "stoftsamlare" är en platta med aerogel, en svampliknande genomskinlig massa 100 gånger lättare än vatten. När NASA skickade iväg sonden 1999 hade man fortfarande ingen fungerande teknik att plocka ut stoftkornen ur gelen - man räknade helt enkelt med att kunna lösa problemet under de 7 år som sonden skulle ta på sig. Turligt nog lyckades man också med det.

Med bland kometstoftkornen finns också något ännu sällsyntare: ett fåtal stoftkorn från avlägsna stjärnor. Antalet bilder är runt 1.5 miljoner, och att söka efter dessa pyttesmå korn bland de långt vanligare kometkornen beräknas kräva uppemot 30000 persontimmar (räknat i normala arbetsveckor blir det ungefär 200 personmånader, eller runt 17 personer som arbetar ett helt år).

Forskare vid University of California, Berkeley, har därför startat ett internet-baserat projekt där frivilliga ska få söka igenom en databas med mikroskopbilder och bilda "världens största neurala nätverk" tillsammans.

För att resultaten ska bli tillförlitliga kommer alla som vill delta vara tvungna att först genomgå ett test. Man kommer också lägga in ett antal "kalibreringsbilder" med kända resultat. Varje bild kommer granskas av fyra frivilliga, och om minst två av dem rapporterar ett fynd kommer det granskas vidare av en 100-personskommitté. Om minst 20 av dem säger att fyndet stämmer går det vidare för slutidentifiering till studenter vid universitetet som är experter på att identifiera stoftkorn. Man tror att det kommer finnas runt 45 korn, och den som hittar ett äkta stjärnstoftkorn ska få namnge det, anger forskarna (de säger dock inte hur de ska lösa fall där flera upptäckare vill ge olika namn).

Man hoppas att analys av kornen ska ge insikt i vilka reaktioner som sker i det inre av olika sorters stjärnor.

Tack till Rikard för tipset!

Länkar
nyhetsrelease (UC Berkeley)
Stardust@home
DN om sonden Stardust (från 15/1)

fredag, januari 13, 2006

Besökare bedömer en webbsida på ett ögonblick

En vetenskaplig studie visar att en webbsidesbesökare inte tar mer än 50 millisekunder på sig för bestämma sig för om de gillar en webbsida eller inte - iallafall om sidan är riktigt bra eller riktigt dålig.

Det första intrycket är mycket viktigt - det påverkar senare åsikter i samma (positiva eller negativa) riktning. Detta brukar kallas "haloeffekten". Det är känt att en person som får ett positivt första intryck tenderar att ignorera senare upptäckta fel eller missar, och bara leta efter mer "positiv" information. Detta gäller för alla möjliga typer av saker och situationer, även för webbsidor.

"Magkänslan", eller snarare de primitiva delar av hjärnan som sorterar saker i "bra" och "dåligt", är dessutom snabbare än intellektet - så det första intrycket är knappast baserat på ett rationellt beslut. Hur snabbt det första intrycket av en webbsida formas har nu undersökts i en vetenskaplig studie, som publiceras i senaste numret av Behaviour & Information Technology. Resultatet: en besökare har format sitt första intryck efter 50 millisekunder(!).

I studien ingick riktigt hemska och riktigt bra hemsidor, som deltagarna fick studera i form av bilder (det gick alltså inte att interagera med sidan) under tidsperioder av antingen 500 eller 50 millisekunder. De som fick se sidorna under den längre tiden (en halv sekund) fick bedöma webbsidorna baserat på sju motsatspar; intressant-tråkig, bra design-dålig design, bra färg-dålig färg, bra layout-dålig layout, påhittig-konventionell, enkel-komplicerad samt klar-förvirrande. De fem första kvaliteerna visade sig vara starkt kopplade till hur snygg en webbsida bedömdes vara att se på, och också till varandra (dvs en intressant sida hade också ofta bra design, layout och färg et cetera).

Deltagarna som fick se sidorna under den kortare tiden fick bara bedöma hur snygg sidan var. Det remarkabla var, att de båda grupperna oftast var överens: man behövde således inte se på webbsidan mer än 50 ms för att bilda sig ett klart intryck, och intrycket ändrades inte heller om man tittade längre.

Från detta ska man dock vara lite försiktig med att dra slutsatsen att alla webbsidor går att bedöma på 50 millisekunder. Hjärnan har ofta betydligt lättare att fatta snabba beslut i extremfall än att fatta beslut i dubbeltydiga fall. Många "vanliga" webbsidor lär innehålla både bra och dåliga element, och åtminstone kräva något längre betänktetid. Dock kan "något längre" i det här fallet kanske röra sig om en kvarts sekund eller liknande, så i praktiska fall gör det knappast någon skillnad...

Länkar
Nature News
artikeln (Behaviour & Information Technology, pren. krävs)

torsdag, januari 12, 2006

Tumörceller på kanten till vanlig vävnad ankrar loss

En forskargrupp som studerar cancer har upptäckt att tumörceller som gränsar till normal vävnad får signaler som säger åt dem att koppla loss och vandra bort från tumören - vilket ger dem möjlighet att etablera metastaser på andra ställen i kroppen.

Det farligaste stadiet i cancer är när det uppstår metastaser, sekundära tumörer i andra organ än där den första tumören uppstod. En spridd cancer är ofta betydligt mer svårbehandlad. För att kunna förstå hur metastaser uppstår måste man studera tumörer i deras riktiga miljö, anser en forskargrupp som har studerat tumörer i ögon och vingar hos flugor. Tumörerna skapades när inhibitionen av en välkänd oncogen (en gen som gör en tumör mer elakartad) benämnd Src togs bort.

Studien visar att en tumörs farligaste del är det tunna lager där tumörceller möter normal vävnad. Tumörcellerna på denna gräns förlorade vissa ytproteiner, och därmed förmågan att förankra sig i sina granceller. De började också producera ett ämne som gjorde det lättare för dem att ta sig loss och röra sig genom vävnader. Enligt studien var det skillnaden i aktivitet hos Src som orsakade förändringen i ytproteinerna.

De flesta celler som lossnar på detta vis dör antagligen en "naturlig död" genom programmerad celldöd. Men om de dessutom får en mutation som skyddar dem mot detta, då har de möjlighet att bilda metastaser, säger forskarna. De letar nu efter metoder som ska motverka metastasbeteendet hos tumörernas kantceller. Deras förhoppning är att så småningom kunna ta fram en metastas-förhindrande medicin.

Länk
Science Daily

tisdag, januari 10, 2006

Myror och bakterier i symbios

Det finns ett antal myrarter i Central- och Sydamerika som odlar svampar som föda. Svampodlingarna lever under hotet från specialiserade parasiter, men myrorna är inte maktlösa: de bekämpar parasiterna med antibiotikaproducerande bakterier.

Ett flertal myrarter i Central- och Sydamerika odlar svampar som är deras huvudsakliga föda. Detta beteende har sannolikt existerat i minst 50 miljoner år, och det totala antalet svampodlande myrarter är över 200. Svampodlingarna lever under ständigt hot från specialiserade parasiter (en form av mikrosvampar, Escovopsis). Man upptäckte för några år sedan, när man studerade en undergrupp av svampodlande myror (av släktet Cyphomyrmex), att myrorna faktiskt använder kemisk bekämpning mot dessa parasiter - de bär runt på antibiotikaproducerande bakterier. Nu har man studerat interaktionen mellan myror och bakterier i större detalj, och kommit fram till att bakterierna lever i särskilda gropar i myrornas exoskelett och matas med utsöndringar från speciella körtlar. Studien publiceras i senaste numret av Science.

Det eleganta i detta är att olika myrarter bär runt på olika bakteriearter - och exoskelettgroparnas former är också anpassade till de bakterier som bor där. Groparnas placering har antagligen till viss del ändrats under evolutionens gång; de myrarter som är äldst bär sina bakterier under frambenen, medan myror högre upp i utvecklingsträdet bär dem på främsta delen av ryggen. Högst upp i utvecklingsträdet finns bladskärarmyror, som bär hem bladbitar att odla sin svamp på. Närbesläktade arter har varken bakterier eller gropar. I en tidigare studie (publicerad i Science år 2003) har man även visat att parasiten har samutvecklats med myrarterna under lång tid, möjligtvis lika länge som det funnits svampodlande myrarter. Utvecklingsträden för svampar, parasiter och myror har mycket liknande struktur, och deras huvuddelar motsvarar varandra (bild på myrarterna utvecklingsträd finns här).

Forskarna anser att den höga graden av specialisering visar att samevolutionen har pågått under lång tid, och att den lär vara nödvändig för arternas överlevnad. En intressant men ännu obesvarad fråga är, säger de, hur systemet lyckats undvika problem med resistans mot antibiotikan som bakterierna tillverkar. De hoppas kunna få fram strategier för hur mänskligheten på något motsvarande sätt ska kunna undvika att få problem med antibiotikaresistens.

Jag antar att en del av nyckeln till den generella bristen på resistens är att det finns många arter som tillämpar delvis olika strategier (det vill säga, att den antibiotika som produceras inte fungerar exakt likadant, och de olika svamparterna är inte exakt lika). Ett motsvarande scenario skulle vara ett stort antal mindre grupper av människor som använder liknande men inte exakt lika antibiotika OCH som inte fungerar alltför likadant, samt ett begränsat utbyte mellan grupperna. I verkligheten är antalet olika antibiotika inte så stort, och människor antagligen betydligt mer lika eftersom vi är en mycket yngre art. Med moderna kommunikationer krymper också "avståndet" mellan olika grupper. Så frågan är hur mycket man verkligen kan få ut på antibiotikafronten av att studera dessa myror och deras svampar, parasiter och bakterier. Men det är onekligen ett elegant ekosystem.

Länkar
Science Daily
artikeln (Science, pren. krävs)
den tidigare artikeln (Science 2003, pren. krävs)

lördag, januari 07, 2006

Kattens familjeträd är kartlagt

En kartläggning av hur alla kattarter utvecklats visar att den moderna kattens anfader - "urkatten" - uppstod i Asien för ungefär 11 miljoner år sedan. Resultaten av kartläggningen pubilcerades i senaste numret av den ansedda tidskriften Science.

Studien genomfördes av en amerikansk forskargrupp, som har undersökt genomet hos alla 37 nu levande kattarter - man tittade på både X-kromosomer, Y-kromosomer och mitokondrier. Enligt analysen upptod "urkatten" i Asien, och den första grenen på utvecklingsträden är undergruppen Panthera, som inkluderar lejon, tiger och panter. Därefter uppstod tre andra grenar - en med asiatiska kattarter, en med afrikanska kattarter och en för oceloten - och slutligen fyra grenar som ledde till lodjur, puma, leopard och tamkatt (av de stora katterna är således leoparden huskattens närmaste släkting). Dessa åtta grenar uppstod sannolikt på grund av 10 olika migrationer mellan olika kontinenter. Den första "tamkatten" (som naturligtvis var vild då) utvandrade från Asien till Afrika för mellan 6-8 miljoner år sedan.

Kattdjur finns numer på alla kontinenter utom Antarktis, vilket gör katterna till ett av de mest framgångsrika rovdjurssläktena på jorden.

Länkar
New Scientist
BBC News
artikeln (Science, kräver prenumeration)

onsdag, januari 04, 2006

Fotboll är den mest spännande sporten, säger forskare

Enligt två teoretiska fysiker är fotboll världens mest spännande sport (åtminstone av de fem sportgrenar de undersökt). Orsaken är att det förlust-tippade laget vinner oftare i fotboll än i någon av de andra sporterna.

Forskarna har tittat på mängder av matchstatistik från fem olika ligor i USA och England, ungefär från 1900-talets början tills nu (från 1888 för fotboll, från 1946 för basket):
fotboll (soccer league of the English Football Association; FA)
baseball (Major League Baseball; MLB)
hockey (the National Hockey League; NHL)
basket (the National Basketball Association; NBA) och
amerikansk fotboll (the National Football League; NFL).

Lagens styrka mättes som antalet vunna matcher genom antalet spelade matcher. Man körde sedan simuleringar för att kunna räkna fram värden anpassade till den faktiska statistiken. Resultatet av analysen var att fotboll är den sport där det är högst sannolikhet att det förlusttippade laget trots allt vinner sin match. Därför, resonerar man, bör fotboll vara den mest spännande sporten (stämmer det? Vad säger fotbollsfansen?). Tvåa kom baseball, medan amerikansk fotboll var mest förutsägbart.

Således kan man säga det om ZTV, att de hade bra fingertoppskänsla när de satte ihop konceptet för FCZ. Inte nog med att de valde röda matchtröjor (se Vetenskapsnytt 19/5: En vinnande strategi att få opponenten att se rött), de valde också en sport där ett lag i underläge vinner förhållandevis ofta. Listigt :)

Länkar
Nature News
New Scientist
artikeln (arXiv)

måndag, januari 02, 2006

Människor kan sprida växtvirus

Vi tänker oss ofta att det är mer eller mindre vattentäta skott mellan människan och resten av världen - åtminstone mellan människan och växtriket. Upptäckten att människor kan sprida ett vanligt växtvirus borde därför göra en del förvånade.

Kanske är den mentala bilden av "näringspyramiden", där allt flödar från "lägre" varelser till människan på toppen, orsaken till att vi tenderar att se smittämnen som något vi möjligtvis kan få från djur (salmonella från kycklingar och ägg, "galna-kosjukan" från kor, trikiner från grisar, SARS från fladdermöss, fågelinfluensa från fåglar) men knappast något vi själva smittar dem med. Och mellan växter och människor... där är det väl i princip vattentäta skott, skulle nog de flesta säga. Möjligtvis vill man vara försiktig med eventuella bakterier på sin sallad.

Därför finns det en viss elegant ironi i resultatet från en studie på människans mag- och tarminnehåll: det visar sig att vi bär omkring på en hel del växtvirus - virus som drabbar växter men inte djur och människor - som i åtminstone ett fall är fullt smittsamma för växterna även efter att de passerat vårt matsmältningssystem.

Studien började som en generell undersökning av mikroorganismer i människans tarmflora, på avföringsprover från två olika personer: ett från den ena personen, två tagna med 6 månaders mellanrum från den andra personen. Man fann över 30000 olika virussekvenser, varav många var olika varianter på sama virus. Majoriteten var växtvirus (se tabell) från frukt, grönsaker eller sädesslag. Det i särklass vanligaste viruset var pepper mild mottle virus, som angriper pepparsläktet (Capsicum, paprika- och chiliplantor). Sannolikt kom det från matvaror tillverkade av chilipeppar. De övriga växtvirusen var tämligen olika mellan proverna, vilket innebär att virusinnehållet varierade över tiden (två av proverna kom från samma person med 6 månaders mellanrum).

När man extraherade lite av "pepper mild mottle"-viruset från provet visade det sig att det fortfarande hade god kapacitet att smitta paprikaplantor. Det är, antar jag, sannolikt att även andra virus kan överleva intakta. Det borde således vara fullt möjligt för oss att äta mat innehållande växtvirus och sedan, om avfallet används som gödning någonstans, sprida dessa växtvirus vidare. Dessutom borde vissa vilda djur kunna göra samma sak, med de eventuella växtvirus de plockar upp med maten.

Studien publiceras i januarinumret av open-access-tidskriften PLoS Biology.

Länk
artikeln (PLoS Biology, fritt tillgänglig)

fredag, december 30, 2005

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 :)


onsdag, december 28, 2005

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:

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)

fredag, december 23, 2005

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)

torsdag, december 22, 2005

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)

tisdag, december 20, 2005

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)

måndag, december 19, 2005

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

torsdag, december 15, 2005

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)

onsdag, december 14, 2005

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)

tisdag, december 13, 2005

"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

måndag, december 12, 2005

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)

torsdag, december 08, 2005

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)

tisdag, december 06, 2005

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