En "bandspelare" för lukt?

Ungefär en gång om året verkar det annonseras ett nytt försök att "spela upp" eller "spela in" lukt och skicka den över internet, använda den som atmosfärsförhöjande effekt på bio eller dylikt. Det lovas guld och gröna skogar men ledar sällan till något vettigt och användbart. Senast ut i raden är en apparat från Tokyo Institute of Technology, som ska kunna fungera som en bandspelare och både spela in och spela upp lukter.

Lukt (och till viss del också smak) är ett förhållandevis outforskat och outnyttjat sinne, kommersiellt sett. Drömmen om att objektivt kunna mäta lukt har funnits länge, och går hand i hand med drömmen om att kunna skicka eller spela in lukt.

Senast ut i raden, enligt New Scientist Tech, är ingenjörer från Tokyo Institute of Technology. De utvecklar en apparat som ska kunna analysera en lukts sammansättning, spara den och spela upp den. Tidigare system som gjort liknande saker har ofta fallerat på att de har haft en begränsad repertoar av lukter som de kan återge. Pambuk Somboon från TIoT kommenterar:

"In video, you just need to record shades of red, green and blue. But humans have 347 olfactory sensors, so we need a lot of source chemicals." (För video behöver man bara spela in rött, grönt och blått. Men människor har 347 luktsensorer, så vi behöver en mängd olika kemikalier att utgå från)

Och den insikten är helt korrekt. Tyvärr är den teknik och utrustning de har valt antagligen inte alls tillräcklig för det de vill göra (uppgifter av typen "peka med apparaten på en kaka och spela in dess lukt, för att kunna spela upp den efteråt"). Deras system består av 15 mikrochip och 96 kemikalier, och några av problemen med detta är:
*Mikrochip är sällan tillräckligt känsliga - och de känsliga mikrochipen blir ofta snabbt förorenade av det ämne de är känsliga för, eftersom dessa ämnen binder hårt till chipen.
*Det är väldigt svårt att konstruera mikrochip som är känsliga för samma sorts lukter som den mänskliga näsan (och som inte bara reagerar på vad det finns mest av).
*15 mikrochip är väldigt lite, om man vill kunna mäta ett stort antal lukter och skilja dem åt.
*96 luktämnen är också väldigt lite, om man vill kunna återge komplexa lukter (som lukter från mat ofta är - kaffe har till exempel runt 100 karakteristiska doftämnen)

För att inte tala om att vissa luktämnen, till exempel dill och mint, är spegelbilder av varandra. Man måste bygga väldigt specifika sensorer för att kunna skilja dem åt. Och för människor är det sannolikt högst relevant om tandkrämen smakar mint eller dill...

Den "guldstandard" för att mäta lukt som finns idag är gaskromatografi med masspektroskopi, som separerar alla luktämnen för sig och sedan mäter hur mycket av varje som finns. För att mäta på matlukter, och andra komplicerade lukter, är det sannolikt något sådant man behöver. Men detta är stora, tunga och dyra apparater som man inte flyttar runt hur som helst.

Att däremot använda systemet för att spela upp lukter är möjligt, men det kräver väldigt finkänslig kontroll. Ett exempelområde är det som nämns: att återskapa kroppslukter (blod, urin, galla) för att hjälpa en doktor som befinner sig på annan plats att ställa en diagnos. Många sådana lukter är människan väldigt känslig för (antagligen på grund av den stora evolutionära fördelen som det innebär att lätt kunna känna dem), vilket innebär att en apparat som ska ge samma förmåga både måste kunna detektera lukterna med mycket god noggrannhet och spela upp dem med mycket god noggrannhet i mycket små doser. Speciellt det senare lär vara väldigt komplicerat (antagligen är det bättre att spara mätvärdena som sifror och analysera dem på annat sätt).

Rent tekniskt sett är antagligen de enda lukter som går att spela upp, med dagens teknik, enkla smak- eller luktsatta produkter som är industriellt tillverkade (läsk, godis, tvål, tvättmedel...) Inte så spännande, och knappast något folk kommer betala stor mängder pengar för att kunna göra. Antagligen är det därför man vill måla upp lockande bilder av allt man skulle kunna göra med ett sådant system (bara det var lite, lite bättre än dagens), men jag tror att man målar in sig i ett hörn på så vis. Det är inget fel med att vara visionär, men om man varje gång lovar guld och gröna skogar - trots att tekniken inte håller - kommer snart ingen att ta ens tillämpning på allvar (notera till exempel att NewScientistTech inte har frågat några biologer eller liknande om systemet har möjlighet att fungera)...

Länkar
NewScientistTech
Vetenskapsnytt 6/6 2005: Idén om lukt över internet är ännu inte död)

Inte riskfritt att pumpa ner koldioxid i marken

Ett pilotprojekt som undersöker konsekvenserna av att pumpa ner stora mängder koldioxid i marken har synliggjort en tidigare förbisedd risk: koldioxid sänker markens pH så mycket att en mängd mineraler löses upp.

Koldioxiden som pumpades ner i marken under pilotprojektet sänkte pH:t från 6.5 till 3 (ungefär lika surt som vinäger). Vid så lågt pH löstes en mängd mineraler upp, vilket frigjorde många olika metaller: till exempel järn och mangan. Även organisk materia frigjordes, och mycket kalkinnehållande bergarter löstes upp. Upplösning av mineraler och kalkinnehållande bergarter är inte nödvändigtvis ett problem i sig, men kalkinnehållande bergarter förseglar ofta sprickor som till exempel leder till vattensamlingar under jord. Upplösning av kalk-"propparna" i sprickorna kan således leda till förorening av grundvattnet - speciellt i kombination med att metall och organiska ämnen frigörs av det låga pH:t.

Det låga pH:t kan också leda till att cement löses upp. I USA finns det cirka 2.5 miljoner övergivna gas- och oljekällor som är igensatta med cement, vilket skulle kunna leda till läckage om man pumpar ner koldioxid i marken i stor skala. Oljebolagen pumpar redan ner koldioxid för att trycka upp mer olja - det har ännu inte visat sig ge stora effekter, men det lär också bero väldigt mycket på var man pumpar - om det finns sprickor i berget omkring och om dessa sprickor leder till grundvatten.

Länk
ScienceNow

Varför man inte får halva poäng på hållfasthetstentan

Det finns en kurs på KTH (på andra ställen också, antar jag, men nu råkar jag ju ha gått på KTH) där man inte får halva tentapoäng för "god vilja", eller en god ansats som inte löser problemet. Det är grundkursen i hållfasthetslära som jag gick för några år sedan.

"Ni förstår, i hållfasthetslära är det så att om man räknar fel så DÖR folk", sa föreläsaren. Och då tänkte man, att sådana fel hittar man självklart redan på ritbordet, nu är han nog lite väl dramatisk. Men nu läser jag att den bro i norra Jylland i Danmark som rasade i april (en död, fyra svårt skadade) rasade på grund av dålig matte - ramverket som höll upp bron var helt enkelt inte starkt nog.

Där ser man.

(Läskigt nog säger konsulterna att de påpekade - utan att det åtgärdades - att den pelare som senare rasade var underdimensionerad. Så felet fastnade nästan på ritbordet)

Länk
Copenhagen Post (via NewsDaily)

Bild på ögon får folk att bete sig mer ärligt

Folk beter sig i allmänhet mer ärligt i närvaro av andra människor - inte så konstigt. Men ett nytt psykologiexperiment visar att det kan räcka med att bli betraktad av en bild för att trigga ärligt beteende.

Om man jobbar ihop med psykologer kan man bli deltagare i ett experiment när man minst anar det. Personerna som arbetar på psykologiinstitutionen på Newcastle University har, precis som folk på många andra arbetsplatser, kaffe och te till självkonstnadspris i fikarummet och en liten låda där man lägger i pengar. Det är ett välkänt problem att folk ofta inte lägger pengar i sådana lådor. Experimentet gick ut på att sätta upp en ny prislista varje vecka, med samma priser men en ny bild längst upp. Vissa veckor var det en bild på blommor, andra veckor en bild på ett ansikte med ögonen riktade rakt fram (som alltså "såg tillbaka" på den som betraktade bilden). Och veckor när det suttit uppe en ansiktbild betalades det i genomsnitt 2.76 gånger mer pengar i boxen (jag antar att de kalibrerade mot mängden fika som gick åt, men det framgår inte riktigt).

Liknande effekter har observerats tidigare, till exempel när försökspersonerna blivit betraktade av en söt robot, men enligt Gilbert Roberts, som är en av personerna bakom försöket, är det första gången man observerat effekten i en verklig situation där försökspersonerna använt sina egna pengar.

Detta till synes enkla experiment kan också få effekter på synen på hur generösa människor i allmänhet är. Många tidigare försök har visat att försökspersonerna beter sig oväntat generöst i jämförelse med vad som ligger i deras eget intresse, även när de kunnat vara anonyma. Men om bara en fotokopierad bild kan få folk att bete sig nästan tre gånger så ärligt, säger Newcastlegruppen, är det fullt möjligt att subtila detaljer i de tidigare försöken fått försökspersonerna att känna sig bevakade - och därmed mer generösa.

Länk
New Scientist

Språk påverkar hur hjärnan behandlar lästa siffror

En studie på kinesisktalande och engelsktalande visar att det finns skillnader i hur hjärnan behandlar siffor. Kinesisktalande tenderade att använda visuo-spatiala delar av hjärnan, medan engelsktalande i större utsträckning använde språkrelaterade delar av hjärnan. Forskargruppen bakom studien tror att resultaten beror på hur personerna använt hjärnan för att lära sig språk.

När kinesisktalande läser använder de mer av hjärnans visuo-spatiala delar än vad engelsktalande gör. En amerikansk-kinesisk forskargrupp har därför undersökt om det samma gäller för siffror. Undersökningen gjordes med arabiska siffror (våra "vanliga" siffror), som används av båda grupperna (det finns även kinesiska tecken - en förenklad version och en mer komplicerad formell version - som kan användas istället för siffrorna, men arabiska siffror används för matematik). En symbolmanipuleringsuppgift med meningslösa tecken visade ingen skillnad mellan gruperna, men när symbolerna istället ersattes med siffror syntes klara skillnader enligt samma linjer som för text: de kinesisktalande använde mest hjärnans visuo-spatiala delar, medan de engelsktalande mest använde hjärnans språkrelaterade delar. Skillnaderna syntes också i resultaten från två andra uppgifter som rörde aritmetik och jämförelser av numeriska värden.

Forskarna spekulerar i om skillnaden kan bero på hur de olika grupperna använder hjärnan för att lära in språk, och inte bara på hur deras hjärnor behandlar språk. Detta eftersom man vet att barn med kinesiska som modersmål till stor del använder sig av syn (och att kopiera tecken) när de lär sig skriva, medan barn med engelska som modersmål mer använder sig av hörsel (och bokstavering). De utgår således från att skillnaden är kulturellt (inlärningsmässigt) betingad, och inte fanns när personerna var nyfödda.

Resultaten kommer publiceras online i Proceedings of the National Academy of Sciences i veckan.

Länk
ScienceNow

Symboliskt tänkande kan vara 100000 år gammalt

Fynd av två stycken 100000 år gamla snäckskalspärlor indikerar att människan började ha ett självbegrepp mycket tidigare än man hittils trott. Självbegrepp anses vara ett enkelt fall av symboliskt tänkande, vilket skulle innebära att den "mentalt moderna" människan kan vara mycket äldre än vad man tidigare ansett.

När uppstod egentligen den moderna människan? Rent genetiskt skedde det när Homo Sapiens uppstod, ungefär 200000 år sedan. Om den tidiga Homo Sapiens verkligen var "mentalt modern", det vill säga hade förmåga till symboliskt (abstrakt) tänkande och åtminstone en enkel form av kultur, är betydligt mer omstritt. Fram till nyligen verkade symboliskt tänkande kunna påvisas först för cirka 40000 år sedan (från den tiden har man hittat grottmålningar, spår av begravningsritualer etc). Men datumet flyttades bakåt i tiden för ett par år sedan, när man fann 75000 år gamla snäckskalspärlor i Blombos-grottan i Sydafrika (man hade ett par år tidigare även funnit fiskeredskap och en dekorerad sten). Och nu har man funnit två ännu äldre snäckskalspärlor - dateringen ger att de är ungefär 100000 år gamla.

Fyndet är i själva verket inte nytt, bara dateringen. De två snäckskalspärlorna ifråga, ihåliga skal av arten Nassarius gibbosulus, fann arkeologer redan på 1930-talet under utgrävningar vid Skhul i Israel. I samma arkeologiska "lager" i marken fanns även flera begravda människor. Pärlornas ålder fastställdes genom att man verifierade att sedimenten på pärlorna tillhörde samma lager som de begravda människorna. Gravarnas ålder har tidigare bestämts till någonstans mellan 100000 och 135000 år. Pärlorna kan ha använts enbart för dekoration, för att markera etnicitet eller grupptillhörighet, men också som gåvor eller en enkel form av betalningsmedel (i byteshandel). Skhul låg vid den aktuella tiden mellan 3 och 20 kilometer från havet, och arten Nassarius gibbosulus finns nu bara i centrala till östra medelhavstrakten. Båda dessa saker gör det mindre sannolikt att snäckorna kommit till Skhul på naturlig väg. (I artikeln om fyndet nämns även en tredje snäckpärla som man fann i Oued Djebbana i Algeriet på 1940-talet. Den är inte väl åldersbestämd - den tros vara cirka 35000 år gammal, kanske äldre - men å andra sidan ligger fyndplatsen 190 kilometer från havet).

Blombos-fynden blev hett omdebatterade, och det kommer säkert även dessa fynd blir eftersom deras ålder gör dem än mer kontroversiella. Ett par av argumenten mot Blombos-fynden var att det är svårt att bevisa att hålen i snäckorna verkligen har tillverkats, och inte uppstått på naturlig väg - vilket egentligen inte är ett helt vattentätt argument. För även om hålen i snäckorna uppstått på naturlig väg kan de fortfarande användas som pärlor (även om det är mer anmärkningsvärt att ha tillverkat pärlor, och inte bara trätt något med ett lämpligt hål i på ett snöre). Slitmärken på pärlorna lär dock överensstämma med att de burits som halsband eller liknande, och forskarna är övertygade om att hålen åstadkommits med flintborr - de har provat att själva borra hål med samma metod. Tills man hittar så gamla flintborrar får det nog ändå ses som en hypotes (om snäckorna var bytes- eller handelsobjekt behöver borrarna dessutom inte alls ha funnits på samma plats, vilket krånglar till bevisfrågan något).

Ett annat argument är att pärlorna kan vara betydligt yngre och sedan ha "vandrat" neråt i sedimentlagren. Det argumentet är naturligtvis svårt att visa eller motbevisa.

Resultaten rapporteras i veckans Science.

Länkar
Nature News
Dagens Nyheter
kommentar i Science (kräver pren.)
artikeln (Science, kräver pren.)

Evolutionsbiolog utvecklar smart dateringsmetod för gamla tryck

Tryckverktyg som träblock och kopparplåtar borde brytas ned i konstant hastighet, ungefär som gener samlar på sig nya mutationer med en konstant hastighet. Med det i åtanke konstruerade evolutionsbiologen Blair Hedges en dateringsmetod för gamla tryckta verk.

Evolutionsbiologen Blair Hedges har en hobby: att samla på antika tryck och kartor. Att fastställa exakt hur gamla sådana tryck är kan vara knepigt; man kan gissa utgående från slitningsgraden på verken, eller försöka hitta ett vattenmärke med känd ålder i pappret - ingetdera verkar vara lätt. Hedges bestämde sig för att utgå från den utrustning som används för att framställa trycken, det vill säga träblock och kopparplåtar, snarare än trycken själva. Utifrån resonemanget att blocken och plåtarna borde samla på sig defekter med konstant hastighet - analogt med kunskapen han hade från sitt arbete; hur gener samlar på sig mutationer i konstant hastighet - utvecklade han sedan en dateringsmetod som han testade på 2674 tryck från renässansperioden. Resultaten publiceras online denna vecka i Proceedings of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences.

Tryck från träblock hade till en början rena kontinuerliga linjer, men samlade med tiden på sig fler och fler små hål i linjerna - antagligen från små sprickor som uppstod när träet åldrades. Koppartryck bleknade med en hastighet som matchar korrosionshastigheten för koppar. Eftersom defekterna verkligen såg utt att uppstå med konstant hastighet testade han sedan sin metod på ett omstritt tryck från 1500-talet (den italienske kartografen Benedetto Bordones Isolario, som är en atlas över öar). Tryckdatum för tre av de fyra utgåvorna var känt, men åldern på den fjärde utgåvan har debatterats i 200 år (!). Hedges metod ger att den trycktes i februari 1565, plus minus 16 månader, vilket otvetydigt gör den till den sista av utgåvorna.

ScienceNow intervjuar även en bibliograf som kallar metoden revolutionerande, i och med att den har potential att göra dateringen av gamla tryck betydlig mer noggrann än vad den är för närvarande.

Länk
ScienceNow

Fladdermöss lär sig äta det som låter gott

De flesta har någon gång beställt mat på en restaurang genom att beställa in den till synes smaskiga rätten som de vid grannbordet äter. Nu visar det sig att fladdermöss gör ungefär samma sak - fast med ljud istället för syn. De kan lära sig att äta nya bytesdjur genom att lyssna på vad andra fladdermöss fångar och äter.

Forskarna Rachel Page och Mike Ryan, som studerar de grodätande fransläppsfladdermössen i Panama, fångade in ett antal vilda fladdermöss och undersökte hur de reagerade på läten från grodarter som den normalt inte åt (i det här fallet den stora giftiga arten agapadda (cane toad), som man kan utgå från att de inte normalt äter). De fann att fladdermössen snabbt kunde lära sig att betrakta den nya grodarten som mat, om de observerade en annan fladdermus som åt en sådan groda.

Fladdermössen hölls i en stor utomhusbur, och grodlätet spelades upp i en högtalare. Fladdermöss som närmade sig högtalaren belönades med en bit rå fisk. De fladdermöss som lärt sig fick sedan bli lärare åt andra fladdermöss. I genomsnitt behövde en fladdermus observera en "lärare" som "åt" en groda fem gånger, innan den själv såg grodan som mat. Page och Ryan föreslår att fladdermössen lokaliserar läraren med ultraljud och sedan lyssnar på den när den tuggar i sig sin mat.

De föreslår också att fladdermössens oväntat stora flexibilitet i att lära sig äta ny mat innebär att en grupp fladdermöss snabbt kan byta diet, utan att de var och en behöver lära sig genom att göra misstag.

Länk
nyhetsrelease (Science Daily)

Vad har giraffer och piloter gemensamt?

Giraffer och piloter har ett gemensamt problem: blodförsörjningen till hjärnan kan tillfälligt minska drastiskt på grund av kraftig acceleration. Piloter har speciella flygdräkter för att inte svimma, men girafferna löser det enklare än så: med ett starkt hjärta.

När en giraff reser sitt nerböjda huvud, till exempel efter att ha druckit vatten, rör dess huvud sig flera meter på kort tid. Accelerationen ger ett stort blodflöde ut från hjärnan - så varför svimmar inte giraffen? Det har tidigare spekulerats i att giraffer skulle ha utvecklat ett speciellt "sifonsystem" (där det stora blodflödet ut från hjärnan skulle dra in nytt blod från kroppspulsådern) för att klara av sådana situationer, men ny forskning visar att det snarare nog rör sig om att giraffen har ett extra starkt hjärta.

En zoologigrupp från University of Wyoming bestämde sig för att undersöka det hela genom modellering - men inte datormodellering utan en betydlig handfastare variant med PVC-slangar (=blodådror), en elektrisk pump (=hjärtat) och vatten (=blod). När stela PVC-slangar användes fungerade sifonteorin, men när de stela slangarna byttes ut mot mjukare gummislangar som mer liknar de flexibla blodådrorna sögs inget "blod" upp i "hjärnan". Att låta "hjärtat", det vill säga den elektriska pumpen, göra allt jobb fungerade däremot smidigt.

Modellen förklarar varför giraffen har så högt blodtryck, säger Graham Mitchell (till Science Now) som lett gruppens arbete. Han misstänker att giraffen också har en muskelring som dras åt runt halsvenen när giraffen står upp, för att hålla trycket i hjärnan.

Länk
Science Now

Blir man mer kontrollerad med åren?

Med åren blir man mer positivt inställd till sina medmänniskor, föreslår ny forskning. Hjärnröntgen visar att äldre blir bättre på att känna igen glada ansiktsuttryck och bättre på att undertrycka reaktioner på rädda ansiktsuttryck.

Det finns sedan tidigare indikationer på att äldre är mer känslomässigt stabila. Forskarna bakom de nya resultaten, en grupp från Australien, ville undersöka om det hade en biologisk bakgrund. 242 frivilliga mellan 12 och 79 år fick titta på bilder av ansiktsuttryck och sortera ut de som var rädda och glada från de övriga (det fanns även bilder på arga, äcklade och ledsna ansiktsuttryck). Äldre var bättre på att plocka ut glada ansikten medan tonåringar var bättre på att plocka ut rädda ansikten. Äldre visade även större aktivitet i ett område som är kopplat till känslokontroll - mediala prefrontala cortex - när de såg rädda ansikten, jämförtmed vad tonåringar gjorde. (Mediala prefrontala cortex undertrycker aktiviteten i amygdala, en hjärnarea som styr rädsloreaktioner. )

Orsaken till skillnaden mellan gamla och unga är oklar, men man vet från försök på råttor att höga nivåer av stresshormoner kan minska aktiviteten i mediala prefrontala cortex. Kanske är tonåringar i medeltal mer stressade?

Sedan kommenterar också en antropolog till New Scientist att våra jägar-samlar-förfäder kanske "hade nytta av lyckliga äldre som hade en lugnt förhållningssätt till att lösa konflikter". Det tycker jag nog är en lätt övertolkning av resultaten. Blir man nödvändigtvis lycklig av att se andra lyckliga människor? Och om man ska medla i en konflikt borde det väl vara minst lika användbart att se vem som ser arg ut? Men ökadkänslokontroll kan nog definitivt vara användbart om man ska medla, och även annars...

Länk
New Scientist

Forskning öppnar vägen för artificiell basilikasmak

Forskare har lyckats kartlägga biokemin bakom vissa växters tillverkning av aromämnena eugenol och isoeugenol, som ger smak åt blad annat basilika, klöver och muskotnöt. Upptäckten banar väg för att med genetisk teknik ta fram tåligare växter och att tillverka konstgjorda kryddaromer - eller kanske ta fram kryddväxter med nya aromatiska egenskaper.

Basilika, klöver och muskotnöt har en gemensam nämnare - eugenol och isoeugenol, två nära besläktade ämnen som ger dessa kryddväxter sina aromer. Detta har länge varit känt, men hur växterna går tillväga för att tillverka (iso)eugenol har inte varit fullständigt klarlagt - tills nu. En amerikanske forskargrupp har kartlagt det biokemiska nätverkat bakom växternas aromtillverkning, och dessutom funnit vilka enzymer som har nyckelroller. De utgick från gensekvenserna för basilika (som tillverkar eugenol) och petunia (som tillverkar bland annat isoeugenol) och fann, med hjälp av kunskapen om vilken petuniagen som är viktig för petunians doft, genen för eugenol i basilika.

Sedan fick två grupper av genetiskt modifierade bakterier (med genen för eugenol respektive isoeugenol) verifiera att generna verkligen var inblandade i aromtillverkningen. Resultaten öppnar väg för genetiskt modifierade kryddväxter och för konstgjord tillverkning av aromämnen som luktar bland annat basilika och muskot, vilket lär göra matindustrin lycklig.

Länk
Science Now

På Mars kan ingen höra dig skrika

Atmosfären på planeten Mars har helt andra akustiska egenskaper än jordens atmosfär, visar ny forskning. Ett ljud som skulle kunna färdas flera kilometer på jorden skulle dö ut efter ett par tiotals meter på Mars.

Man har aldrig lyckats mäta ljud på Mars. Det enda försöket hittills, 1999, stupade på att Mars Polar Lander (som bland annat utrustats med en mikrofon) tappade kontakten med jorden. Resultaten baseras istället på datorsimuleringar av molekyldynamik, utförda av två amerikanska fysikforskare. Deras modell består av en virtuell "låda" med tio miljoner koldioxidmolekyler i, slumpvis utspridda med samma densitet som Mars tunna atmosfär. Vanliga akustiska modeller kan ofta behandla det material som de rör sig i som en kontinuerlig massa - även om det är luft - men eftersom Mars atmosfär är så pass tunn (lufttrycket vid ytnivå är bara 0.7% av lufttrycket på jorden, och ändrar sig dessutom med årstiderna) blir felet i den uppskattningen rätt stort, och det är bättre att modellera enskilda molekyler.

Ljud sprider sig genom rörelser - enkelt sagt genom att en molekyl knuffar på en annan som i sin tur knuffar på en tredje molekyl. I jordens förhållandevis täta atmosfär finns det mycket fler molekyler inom ett område än vad det finns inom ett lika stort område i Mars atmosfär. Mars annorlunda miljö gör också att en större del av ljudet absorberas av molekylerna i luften - absorptionen är ungefär 100 gånger större än på jorden.

Resultaten presenterades vid ett möte för Acoustical Society of America.

Länkar
Science Now
Beskrivning av modelleringen (från ASA-mötet)

Genmanipulering räcker inte till för att ge allergifria katter

Allerca, som tidigare annonserat planer på att genmanipulera fram en "allergifri" katt som även kattallergiker kan tåla, har nu övergett gentekniken till förmån för vanlig avel. Men allergiexperter är tveksamma till om det kommer fungera.

Allerca riktar in sig på att få fram katter som producerar lite eller inget av proteinet FEL D1. Genen är särskilt lågproducerande hos vissa kattraser (ner till en tusendel av produktionen hos en vanlig katt), och Allerca försöker nu korsa fram en allergikervänlig katt från dessa raser.

Men experterna har invändningar. Dels kan en tusendel fortfarande vara alldeles för mycket för de känsligaste allergikerna att hantera - och dessutom finns det flera sorters kattallergiker som reagerar på andra ämnen katten utsöndrar. Detta hindrar dock inte ivriga allergiska kattälskare att beställa kattungar från Allerca: New Scientist uppger att kattungarna, som skickas vid 12 veckors ålder, kommer kosta $3950 i USA och €4950 till €9950. Trots det är beställningslistorna fulla.

Allerca började redan 2004 att ta upp beställningar på allergifria katter, till en depositionsavgift på $250. Då lovade man att leverera 200000 kattungar per år med början år 2007, men nu är uppskattningen betydligt mindre: ca 400-500 kattungar ska levereras under 2007.

Kanske kan de riktigt känsliga allergikerna så småningom kombinera en lågallergikatt med ett vaccin mot kattallergi (se Vetenskapsnytt 28/3 2005: Vaccin mot (katt)allergi kan bli möjligt), för att vara på den säkra sidan... men jag undrar om folk verkligen skulle göra det motsvarande, det vill säga betala upp emot 12000 kr för att vaccinera sig mot kattallergi?

UPPDATERAT 26/9: Fast Allerca verkar rätt skumma. Se dagens bloggpost: Köp en allergifri katt, bara trettiotusen... nej sextiotusen kronor

Länk
New Scientist

Ute på vift

Jag är just nu på väg till Frankrike för att jobba i ett franskt labb en månad. Jag kommer bo utan internet och har ännu ingen aning om labbets internetanvändningspolicy eller vilka möjligheter det finns att sitta kvar på kvällen vid en dator. Min målsättning är att hålla samma uppdateringsfrekvens som senaste månaden (3-4 poster i veckan) men vi får väl se hur det blir...

UPPDATERAT 12/6: Internetfrågan i labbet är fortfarande oklar (absolut tidigast får jag internet på torsdag), men jag är åtminstone just nu på ett flerdagars möte där det finns trådlöst internet :)

Tick, tick, tick ... även män kan ha en biologisk klocka

Inte bara kvinnor har en biologisk klocka som tickar. En studie på
100 män i åldrarna 22-80 visar att kvaliteten på mäns spermier verkar
avta med tiden. Resultaten av studien publiceras i veckans
Proceedings of the National Academy of Sciences.

Alla proverna kom från män som arbetade vid Lawrence Livermore National Laboratory i Kalifornien. De äldsta männen visade sig ha fem gånger högre sannolikhet att ha spermier med fragmenterat DNA, jämfört med sina yngre kollegor. Fragmenterat DNA är associerat med infertilitet.

Med åldern ökade också sannolikheten att männens spermier bar på en mutation som orsakar akondroplasi, den vanligaste typen av dvärgväxt. Rutinanalys av spermiekvalitet ger besked om spermiernas antal, rörlighet och form. Standardtesterna ger däremot inga besked om DNA-fragmentering eller akondroplasi-mutation. Därför har tidigare analyser inte visat någon åldersrelaterad försämring av fertilitet för män.

En urolog som Nature News talat med kallar fynden intressanta, men vill vara försiktig med att tolka DNA-fragmentering som en försämring av fertiliteten eftersom det finns motsägande studier på området.

Länk
Nature News

Världens äldsta odlade gröda: fikon

Världens äldsta odlade gröda är varken vete, ris eller något annat sädesslag, utan fikon. Forskare har hittat spår efter odlade fikon som är ungefär tusen år äldre än de äldsta kända spåren av odlat vete.

De flesta som försökte gissa vad människor först började odla skulle antagligen säga vete, eller kanske korn - dessa sädesslag började man odla för cirka 10500 år sedan i områdena kring det som idag är Syrien och Turkiet (artikel i Science från 31 mars i år). Detta datum har också ansetts vara det tidigaste tillfälle som människan bevisligen odlat en gröda. Men en grupp israeliska forskare har nu hittat rester av fikon av en typ som inte kan föröka sig utan människans hjälp - rester som är cirka 11400 år gamla. Resultatet har publicerats i veckans Science.

Fikonresterna som hittats kommer från partenokarpa fikonträd, det vill säga fikonträd som bildar frukter utan pollinering. Sådana fikonträd får söt och god frukt, men kan bara förökas genom att man tar sticklingar och planterar dem. I fikonets fall är det mycket enkelt - en kvist som sticks ned i marken får rötter och blir en ny fikonplanta. Denna egenskap, tillsammans med ett antal små mutationer som förbättrade fikonets smak, är enligt forskarna antagligen orsaken till att man började odla fikonet så tidigt.

Ironiskt nog fann man fikonresterna för ganska länge sedan, vid arkeologiska utgrävningar av ett hus i nedre Jordandalen ungefär 12 km norr om Jeriko. Under 1970- och 1980-talet fann man sammanlagt 9 torkade fikon och hundratals fikondelar, men dessa glömdes bort, och hamnade inte hos den israeliska forskargruppen förrän långt senare. Först när de så småningom analyserades insåg man att det var den ofruktbara typen av fikon, och att de med hög sannolikhet således var odlade.

Länkar
nyhetsrelease (via Science Daily)
artikeln (Science, pren. krävs)
kommentar i Science

Lättuttalade namn går hem på börsen

Väljer man ett alltför krångligt namn på sitt företag kan det bli kostsamt. Aktier med lättutalade namn får nämligen ett försprång på börsen, enligt ny psykologiforskning.

När människor försöker förstå komplicerad information fokuserar de oftast på de enklaste delarna. Det innebär att det som är lättast att tänka på får mest uppmärksamhet. Och när nya aktier släpps har investerare inte mycket att gå på, förutom namnet. Således kommer aktier med krångliga namn släpa efter jämfört med mer lättutalade aktier - åtminstone är det förklaringen man får om man frågar psykologerna Adam Alter och Daniel Oppenheimer, vid Princeton University i New Jersey. De lät studenter bedöma hur 60 olika påhittade aktier skulle klara sig, och de aktier som ansågs ha störst chans att gå bra hade också de enklaste namnen (enligt bedömning gjord av andra studenter).

Men fungerar det i verkligheten - personer som verkligen arbetar med att bedöma aktier borde väl inte vara så lätt påverkade? För att ta reda på det studerade Alter och Oppenheimer 89 riktiga aktier som alla handlades på New York-börsen mellan 1990 och 2004. Hur aktierna klarade sig i början visade sig vara starkt kopplat till hur enkla namn de hade, men effekten avtog med tiden och var i princip borta efter 6 månader (när mer information om aktien fanns att tillgå). Och statistisk analys visade att det inte hade något att göra med företagens storlek eller vilken sektor de var verksamma i. En fiktiv $1000-portfölj investerad i de tio mest lättutalade aktierna låg $118 före efter en dag, och $333 före efter ett år, jämfört med en investering i de tio mest svåruttalade aktierna.

För att verkligen driva hem sin ståndpunkt analyserade de också hur aktier klarade sig i förhållande till sin "Stock ticker code" (kort bokstavskod som betecknar aktien i vardagligt bruk, när den handlas). [Enligt Nature News är denna kod alltid tre bokstäver på NY-börsen och företagen bestämmer den inte själva, enligt Wikipedia verkar den vara 1-3 bokstäver och faktiskt vara valbar, eller åtminstone påverkbar - nån som vet hur det ligger till?]. Även där klarar sig enkla, uttalbara koder bättre - en fiktiv $1000-portfölj låg $20 före efter en dag och $85 före efter ett år.

Så att motivera sitt val med "jag gillade namnet" kanske inte är riktigt så dumt som det verkar...

Resultatet av studien kommer publiceras i Proceedings of the National Academy of Sciences.

Länk
Nature News

Individuella skillnader i sexuell lust kan ha genetisk grund

Individuella skillnader i hur intresserad man är av sex kan ha genetisk grund. En israelisk studie har funnit en koppling mellan varianter av en gen för en dopaminreceptor och sexuellt intresse.

Israeliska forskare har utfört en anonym intervjustudie med deltagare som tidigare lämnat DNA för analys. 148 studenter, 96 kvinnor och 52 män med en medelålder på 25.5 år fick svara på enkäter över internet och svaren jämfördes med deras gensekvenser för dopaminreceptorn D4. Undersökningen mätte både lust och funktion. Vissa genvarianter var kopplade till en nedsättning av lustnivån, medan andra genvarianter var kopplade till en ökning (mätt på en standardiserad skala). Den senare varianten är en relativt ny variation som uppstått de senaste 50000 åren. Det uppskattas att ca 30% av jorden befolkning bär på den genvarianten som är kopplad till ökad lust, medan ca 60% bär på den lustnedsättande varianten. Eftersom studien är så pass liten går det inte att dra så många slutsatser mer än att det verkar finnas en koppling - det är till exempel svårt att säga hur starkt inflytande de olika genvarianterna har, eller om inflytandet ändras med åren.

Variationer i dopaminreceptor-genen har också kopplats till diverse olika beteenden och karaktärsdrag (som känslomässighet, utåtvändhet, blodtryck, spädbarns anknytning till sina mödrar,) och vissa genvarianter verkar ge en ökad risk för ADHD (men jag hittar ungefär lika många bekräftande studier som motsägande studier på det området). Dopaminsystemet (hjärnans belöningssystem) är också tätt ihopknutet med diverse andra system. Det kan, sammantaget, bli svårt att visa vad som är direkta eller indirekta effekter av en viss genvariant.

Forskarna föreslår att deras resultat kan leda till nya mediciner mot sexuell dysfunktion. Studien publiceras i tidskriften Molecular Psychiatry.

Intressant i sammanhanget är också att genvarianterna inte är jämnt spridda i alla folkgrupper, och att de i vissa fall verkar ha könsdifferentierade effekter. Det ställer ju bland annat frågan vem man egentligen ska betrakta som norm när man utvecklar sina behandlingar mot sexuell dysfunktion...

Länkar
nyhetsrelease (Science Daily)
artikeln (Molecular Psychiatry, pren. krävs)
Kommentar på Gene Expression (Scienceblogs)

Föregångare till HIV bekräftad hos vilda schimpanser

Det har länge funnits välgrundade misstankar om att HIV har sitt ursprung hos vilda schimpanser, och att viruset hoppade till människor när någon tillagade eller åt kött från en smittad schimpans. Den teorin får nu ökad trovärdighet efter att forskare funnit föregångaren till HIV hos flera grupper av vilda schimpanser i södra Kamerun.

Det första dokumenterade fallet av HIV (human immunodeficiency virus) kommer från Kinshasa, år 1959. Någon gång innan dess överfördes viruset till människa, sannolikt från schimpans (hos schimpanser kallas viruset SIV - simian immunodeficiency virus). Den mest accepterade teorin är att överföringen skedde när någon slaktade en schimpans eller åt dess kött - kött från olika vilda djur är en relativt billig proteinkälla på många ställen i Afrika, och ett relativt stort antal apor av olika art äts upp varje år (läs mer om så kallat "bushmeat" hos WWF och hos SNF).

Tidigare har man bara funnit SIV hos schimpanser i fångenskap, och det har varit oklart hur de fått viruset. Forskare från UAB (University of Alabama at Birmingham) har nu samlat ihop avföringsprover från apor i tio djungelområden i södra Kamerun. Genetiska analys av proverna visade att upp till 35% av de vilda schimpanserna i områdena var infekterade med SIV, men mängden smittade varierade stort mellan områdena. SIV-virus från två av områdena var mycket mer lika mänskligt HIV-1-virus än vad något annat SIV-virus som tidigare hittats har varit. Detta gör det enligt forskarna mycket sannolikt att schimpanser från sydöstra Kamerun är källan till den vanligaste typen av HIV-virus; mer specifikt, att de är källan till HIV-1-virus av subtypen M och att schimpanser från sydcentrala Kamerun är källan till HIV-1-virus av den ovanliga subtypen N (mer om HIV och dess subtyper här). Resultaten publiceras i ett kommande nummer av Science, men är redan nu tillgängliga online.

Det har annars föreslagits att både människor och schimpanser skulle ha fått HIV/SIV från andra apor, men Paul Sharp (en av forskarna bakom studien) säger till Nature News att det verkar mer sannolikt att schimpanser först smittats av två olika virus (kanske genom att äta mindre apor) som rekombinerats, och att smittan sedan överförts till människor. En studie som stöder den hypotesen publicerades år 2003 (se National Geographics artikel från samma år).

Det finns även en bra artikel i New York Times om de nya forskningsfynden.

Länkar
Nature News
National Geographic (om SIV hos vilda schimpanser)
artikel i New York Times
artikeln (Science, pren. krävs)
nyhetsrelease från UAB

ESA har koll på världens bränder

ESA, den europeiska rymdstyrelsen, har i tio år spanat på jordens bränder med hjälp av satelliter. Nu samlas alla data till globala brandkartor, som är tillgängliga nästan i realtid. Framför allt är branddata viktiga för klimatforskning, eftersom bränder bidrar till koldioxidutsläpp.

Över 50 miljoner hektar skog brinner upp varje år, och dessa bränder ger atmosfären ett rejält tillskott av koldioxid och andra växthusgaser. Bränderna på Borneo 1998, orsakade av El Niño, orsakade till exempel kolutsläpp motsvarande hela Europas utsläpp under ett år. Därför är det viktigt för klimatforskningen att veta hur mycket det brinner i världen - och var.

För att underlätta för forskare att hålla koll på var det brinner har ESA byggt upp ATSR World Fire Atlas (WFA), en global brandkarta som visar var det har brunnit, och när. Kartan är nästan i realtid, med en fördröjning på sex timmar. Data kommer från två satelliter; ERS-2 som sköts upp 1995 och Envisat som sköts upp 2002. Temperaturen på jordens landytor mäts med radiometrar, helst under nattetid när omgivningen är kallare, och temperaturer över 312 Kelvin (38,85 grader Celsius) klassificeras som bränder [Detta enligt ESA:s nyhetsrelease; jag tycker att det låter något lite med tanke på de temperaturer som bland annat solbelyst sten och sand kan komma upp i, men det finns säkert ytterligare parametrar eller villkor som inte nämns ]. Hur små bränder som kan upptäckas av satelliterna beror på brandtemperaturen; en brand som är 800 Kelvin varm (526 grader Celsius) behöver inte vara större än 100 kvadratmeter.

För att få tillgång till data i WFA måste man registrera sig, och uppge var man arbetar, vilket forskningsfält man tillhör och hur man avser att använda sina data. Systemet har över 200 registrerade användare vars forskningsområden sträcker sig från atmosfärens kemi till förändringar i landutnyttjande och global ekologi. Hittills har data från WFA använts i mer än 100 vetenskapliga publikationer.

Bilden från ESA:s nyhetsrelease, och visar globala "brand-hotspots" (ställen där det brinner ofta). Större högupplöst bild finns att ladda ner här.

Länkar
ESAs nyhetsrelease (på svenska)
World Fire Atlas (registrering krävs för att få se data)

Nanorörskablar till rymdhiss kommer inte hålla måttet

Iden om en rymdhiss - en hundratusen kilometer lång kabel från jorden till en geosynkron satellit - såg ett tag ut att kunna ta steget från science fiction-litteraturen ut i verkligheten. Men det föreslagna kabelmaterialet, kolnanorör, kommer knappast att hålla måttet. Beräkningar visar att enstaka defekter i kolnanorörens struktur sannolikt kommer göra kabeln mycket svagare än minimigränsen för vad som behövs.

Kolnanorör är otroligt starka: enskilda rör har i labbtester visat sig klara en belastning på upp till 100 GPa. Därmed klarar de, åtminstone teoretiskt sett, materialkraven för en kabel till en tänkt rymdhiss - en sådan kräver en tålighet på 62 GPa (Nature News anger att det är jämförbart med krafterna på ett rep i en dragkamp med 100000 personer på vardera sidan av repet). Men i verkligheten kommer en kolnanorörskabel bli betydligt svagare, enligt den italienske fysikern Nicola Pugno. En enda saknad atom i nanorörets struktur gör det upp till 30% svagare, och statistiskt sett finns en sådan defekt var fjärde mikrometer på ett genomsnittligt nanorör. De förhållandevis stora dimensionerna som föreslås för en rymdhisskabel - 100000 kilometer lång, en meter bred och tunn som ett papper - gör defeker så sannolika att en kabel av nanorör i själva verket inte kommer klara belastningar större än 30 GPa, säger Pugni (de fibrer som hittills producerats är betydligt svagare än så, de klarar inte mer än 1 GPa). Och även om man kunde åstadkomma helt felfria nanorör, påpekar Pugni, skulle de börja brytas ned så fort de utsätts för skador från minimeteoriter och andra rymdfaror - till och med syre skulle försvaga kablarna för mycket.

En studie om rymdhissbygge publicerades förra året av NASA, och där ansågs möjligheterna att bygga en rymdhiss vara goda. Bradley Edwards, som låg bakom studien, lär enligt Nature News avfärda de nya resultaten med att säga, att om han bara fick tillräcklig finansiering skulle han kunna få fram kablar som klarar kravet på 62 GPa, inom så lite som tre år.

Länk
Nature News

Mjölkrik diet kan ge fler tvillingar

Kvinnor som äter mjölkprodukter föder oftare tvillingar, jämfört med de kvinnor som inte äter några mjölkprodukter alls. Det visar en amerikansk undersökning. Orsaken kan vara att kvinnor som äter mjölkprodukter får högre nivåer av IGF, insulin-liknande tillväxtfaktor, och att detta i sin tur stimulerar ägglossningen.

En amerikansk läkare, Gary Steinman, har utfört en studie som visar att kvinnor som äter mjölkprodukter har en betydligt större sannolikhet att få tvillingar än de kvinnor som inte gör det. Enligt resultaten får kvinnor som äter en "generell" diet där mjölk ingår i genomsnitt tvillingar fem gånger så ofta som kvinnor som är veganer (det går dock inte att utesluta att andra dietfaktorer, till exempel intag av olika näringsämnen och vitaminer, skiljer sig mellan veganer och andra.) Studien publicerades i gårdagens Journal of Reproductive Medicin.

Sannolikheten för tvillingfödsel, både av enäggs- och av tvåäggstvillingar, påverkas av genetiska faktorer i kombination med miljöfaktorer. Diet har, som synes, ett tydligt inflytande. Dietens påverkan sker bland annat genom att den indirekt höjer eller sänker nivån av IGF (veganer har lägre nivåer än andra). Gener för tvillingfödsel har också visat sig vara kopplade till nivån av IGF. Troligtvis beror kopplingen mellan IGF och tvillingfödslar på att IGF gör äggstockarna mer känsliga för FSH (follikelstimulerande hormon), och därigenom ökar på ägglossningstakten - och sannolikheten för att fler ägg än ett är befruktningsdugliga samtidigt. (Fler än ett ägg som befruktas samtidigt ger, som namnet antyder, tvåäggstvillingar.)

Mjölk är ett livsmedel som innehåller förhållandevis mycket IGF. Mjölkburet IGF klarar sig dessutom till stor del igenom såväl pastörisering som matsmältning utan att brytas ned. Men det är inte hela historien. Tillväxthormonbehandling av kor för att de ska ge mer mjölk (tillåtet i USA men förbjudet i Sverige och EU) höjer också deras produktion av IGF, och leder till högre halter av IGF i mjölken - och därmed rimligtvis också hos de som dricker den. Därför borde kopplingen mellan mjölkkonsumtion och tvillingfödslar kunna vara mycket starkare i USA än i Sverige.

Skillnaden på en faktor fem är en jämförelse med siffror från 1975, där kvinnor som åt en "generell" diet födde tvillingar 1.9% av gångerna. Det var innan tillväxthormontillförsel till kor blev tillåtet i USA, åtminstone enligt de data som ges i Steinmans artikel (tillståndet att använda rekombinerat bST kom 1992). År 2002 fick 22% av alla producerande kor tillväxthormon enligt hans data - och då var tvillingfödslar uppe på 3.1%, räknat över samtliga födslar. I den ökningen ingår naturligtvis ökningar av övriga orsaker - fler får assisterad befruktning (som ger fler "tvillingfödslar" i och med att man ofta planterar in mer än ett embryo), och fler äldre mödrar föder barn (äldre mödrar får oftare tvillingar), så det är svårt att veta hur stor inverkan av den högre nivån av IGF är. Men visst är det lite läskigt?

Länkar
nyhetsrelease (Eurekalert)
artikeln (Journal of Reproductive Medicin, pren. krävs)
Nature News

Felande länk mellan barrväxter och blomväxter funnen?

Fröväxterna delas traditionellt in i barrväxter och blomväxter, en uppdelning som går ungefär 130 miljoner år tillbaka i tiden. Nu har forskare hittat det som kan vara den "felande länken" mellan dessa två grupper; en växt som finns än idag i söderhavsregionerna.

Det som skiljer barrväxter och blomväxter, eller nakenfröväxter och gömfröväxter, åt är att barrväxternas frön är "nakna" (om än ofta gömda i kottar eller liknande) medan blomväxternas frön är gömda i något slags frukt. Nakenfröväxterna dominerade under dinosauriernas tid, men nuförtiden är det blomväxterna som ligger främst. Eftersom de båda släktena är så pass olika i sin förökning är det en viktig fråga för evolutionsforskare hur de blommande växterna uppstod.

Nu har en forskargrupp från University of Colorado hittat det som kan vara den felande länken mellan de båda släktena - en blomväxt som benämns Amborella trichopoda och växer i regnskogar i Nya Kaledonien (en ögrupp som är granne med bland annat Fiji-öarna) i söderhavet. Genetiska analyser har tidigare visat att Amborella är en av de tidigaste blomväxterna.

Hos nästan alla blomväxter ser embryosäcken ut på samma sätt: den har sju celler men åtta (genetiskt identiska) cellkärnor. Förutom äggcellen, som befruktas för att bli ett embryo, befruktas även en så kallad central cell (med två cellkärnor) som bildar stödvävnad. Dessutom finns fem sterila celler; tre antipodala celler och två synergider ("antipodal cell" resp "synergid" på engelska). Amborella har en annorlunda struktur på honplantans embryosäck: en extra cell, en synergid som alltså är steril, gör de övriga cellerna sällskap. Det kan tyckas som en minimal skillnad, men är i själva verket dramatiskt - en kommentator i Nature skriver: "det är som att hitta ett amfibiefossil med ett extra ben". Man tror att den annorlunda strukturen är ett spår av den intensiva (och instabila) evolution som antagligen skedde i början av blomväxternas historia. Det är även det första fyndet av en annorlunda embryosäckstruktur i blomväxter på över femtio år. Resultaten publiceras i veckans Nature.

Om Amborella verkligen är en felande länk, eller bara ett sidospår, är till viss del fortfarande en tolkningsfråga. Men fyndet kan förhoppningsvis föra forskarna något närmare det Charles Darwin kallade "ett förbannat mysterium" (an abominable mystery): kunskapen om hur blomväxterna uppstod och varför de utvecklades så fort.

Länkar
nyhetsrelease (via Science Daily)
Nature News and Views (kommentar till artikeln, i Nature - pren. krävs)
artikeln (Nature, pren. krävs)

Stora Smällen eller Stora Studsen?

Teoretiska fysiker från Penn State har studerat universums födelse. Enligt deras beräkningar ser det ut som om det fanns ett annat universum innan Big Bang - ett krympande universum som i övrigt liknar vårt.

Klassisk fysik kan inte beskriva universums historia längre bak i tiden än till ett tag innan Big Bang - fram till den punkt där materian blir för tät för att ekvationerna ska hålla. Efter det (eller kanske snarare innan, med tanke på att man brukar gå bakåt i tiden) behövs kvantmekaniska metoder. Tre fysiker från Penn State har med hjälp av en kombination av relativitetsteori och kvantmekanik utvecklat en modell som följer universums utveckling bakåt i tiden, till och med innan Big Bang. De hävdar att innan Big Bang fanns ett krympande universum som drog ihop sig tills gravitationen blev repellerande snarare än attraherande. Vid den punkten "studsade" universum, det vill säga började utvidga sig igen. Om de har rätt bör man således snarare än "Stora Smällen" kalla universums födelse för "Stora Studsen".

Det är den första modellen som beskriver ett annat universum innan Big Bang, och forskarna blev så förvånade att de dubbelkollade resultatet med en mängd olika parameterar över flera månader - och det visade sig robust. I arbetet med modellen har gruppen använt sig av "loop quantum gravity", en av de metoder som utvecklats för att förena kvantmekanik med klassisk allmän relativitetsteori. Med denna metod ser man rymd-tiden som en diskret struktur (inte kontinuerlig, som vanligt är) och rummet som bestående av väv av endimensionella kvanttrådar. Nära tidpunkten för universums födelse rivs dessa trådar isär, varpå geometrins kvantnatur blir viktig. Detta i sin tur gör att gravitationen blir repellerande istället för attraherande, och ger upphov till "The Big Bounce", eller Stora Studsen. Resultaten kommer publiceras i Physical Review Letters.

Bilden är tagen från Penn States:s nyhetsrelease, och visar universums tillstånd som beskrivet av dess vågfunktion i rum (betecknat med den grekiska bokstaven "my") och tid (betecknat med den grekiska obkstaven "phi"). Enligt deras bildtext visas vårt expanderande universum som den högra grenen av bågen, och det krympande universum som den vänstra grenen. Big Bang ligger där grenarna möts, men enligt modellen kommer universum aldrig att ha varit precis i Big Bang-tillståndet: det kommer att "studsa" från den vänstra grenen till den högra innan dess.


Länk
nyhetsrelease (Penn State, via Science Daily)

Bananen tappar sina (genetiska) rötter

Indiens traditionella såväl som vilda banansorter försvinner i alarmerande takt, enligt FAO (Food and Agriculture Organisation). De hotade banansorterna tros bära på gener som ger motståndskraft mot diverse olika sjukdomar som kan slå ut den "vanliga" bananen.

Bananer är världens mest exporterade frukt, och den fjärde viktigaste matgrödan efter ris, vete och majs. En stor del av världens konsumerade bananer är av samma typ: söta och gula bananer av sorten Cavendish. Indien är världens främsta exportör av bananer: under ett år produceras 73 miljoner ton bananer i världen, och Indien står för en femtedel av dessa. Men Cavendishbananen, liksom många andra vanliga odlade grödor, är sårbar för ett flertal olika sjukdomar och parasiter - bland annat infektion från den svarta sigatokasvampen. Det anses mest vara en tidsfråga innan någon form av "bananepidemi" i princip slår ut den sorts bananer som odlas idag. Den bästa lösningen är att utveckla en hybridart (en korsning mellan dagens Cavendish och någon mer motståndskraftig, antagligen vild, sort), men dagens moderna bananer har inga frön och måste förökas genom sticklingar vilket gör korsningsarbetet krångligt och tidsödande. Och nu försvinner dessutom de vilda arterna snabbt - i Indien finns bara en enda känd planta kvar av en sort som har känd genetisk motståndskraft mot sigatokasvampen. Den står i Kolkatas (Calcuttas) botaniska trädgård.

För några år sedan, efter en liknande larmapport, gick det rykten om att bananen kommer försvinna inom tio år (FAO:s kommentar till den ryktesomgången finns här). Nu liksom då är det inte riktigt sant, för det finns många olika sorters bananer förutom den vi brukar hitta i affären: men att just sorten vi är vana vid kan vara försvunnen inom ett årtionde är inte orimligt. Samma sak hände på 50-talet, när den då dominerande sorten Gros Michel slogs ut av Panamasjukan och Cavendish, som var resistant mot sjukan, introducerades. Bananens räddning kan visa sig vara de många småskaliga bananodlare världen runt som odlar andra sorter än Cavendish, och håller de sorterna vid liv. Men de odlade sorterna räcker sannolikt inte till för att täcka in behovet av olika typer av motståndskraft, och om många vilda banansorter försvinner är det inte säkert att man kan göra om samma utbytestrick alltför många gånger till - det kommer helt enkelt inte gå att hitta några nya, resistanta sorter. Problemet är inte unikt för bananer: många av världens stora grödor vilar på en smal genetisk bas medan deras vilda förfäder dör ut.

Säkert är det dock så, att det inte bara är Indien som har problem med försvinnande banansorter. Orsakerna, bland annat urbanisering och skogsskövling, finns på många ställen i världen. FAO vill se en kartläggning av världens vilda banansorter, insatser för att bevara de vilda sorter som fortfarande existerar och ökad inblandning av vilda sorter i arbetet med att ta fram hybridarter. Dessutom vore det väl inte helt dumt om några av världens stora bananproducenter såg till att odla andra sorter än den dominerande, även i större skala...

Länkar
New Scientist
nyhetsrelease från FAO
notis i Indiska Economic Times
artikel från MSNBC

Lesbiska och heterosexuella kvinnor reagerar olika på möjligt manligt feromon

Ett möjligt feromon (kallat AND) från mäns svett får lesbiska och heterosexuella kvinnor att reagera olika - eller åtminstone deras hjärnor. Hjärnavbildning visar att heterosexuella kvinnor får förhöjd aktivitet i hypotalamus - ett område som anses ha med sexualitet att göra - när de känner lukten av AND. Resultaten kommer publiceras i PNAS senare i veckan.

DN:s nätupplaga skriver idag (pappersupplagan igår) om en studie som undersöker hur lesbiska och heterosexuella kvinnor reagerar på två olika möjliga "feromoner" - ett från män och ett annat från kvinnor. Det är andra delen i en större studie om hur hetero- och homosexuella reagerar på de två olika "feromonerna". Jag skrev om förra delen - se Vetenskapsnytt 15/5 2005: Möjligt manligt feromon attraherar både heterosexuella kvinnor och homosexuella män. Precis som då skriver jag "feromon" med citationstecken eftersom det ännnu inte är klarlagt att dessa ämnen faktiskt är feromoner, inte heller är forskningsvärlden enig om ifall människan har möjlighet att kommunicera med feromoner eller ej. Se den tidigare posten för lite mer bakgrund.

I den förra studien fick heterosexuella kvinnor och homosexuella män en liknande reaktion - som involverade hypothalamus - på AND (dvs, det möjliga manliga feronomnet). Det fick däremot inte heterosexuella män, som istället reagerade på ämnet EST (det möjliga kvinnliga feromonet). Lesbiska kvinnor (i den nya studien) reagerade både på EST och AND - därmed liknar deras reaktion inte någon annan grupps reaktion.

Ivanka Savic vid Karolinska Institutet, som leder forskargruppen som utfört studierna, berättar för DN att resultaten visar att kvinnlig homosexualitet kan vara mer komplex än manlig. Det var svårt för hennes grupp att hitta lämpliga försökspersoner - de ville ha lesbiska kvinnor som inte hade några sexuella erfarenheter av män. (I och med att studien ännu inte finns online kan jag bara gissa, men jag skulle tro att man på detta sätt vill undvika snedvridna resultat som beror på association snarare än något annat - att man får förhöjd aktivitet för att lukten associeras med sex för att hjärnan så att säga "minns" att lukten förekommit i samband med sex.)

En annan viktig faktor är också att lukterna användes i koncentrat, en miljon gånger starkare än vad som naturligt utsöndras av kroppen. En så stark koncentration kan orsaka en reaktion som inte alls är lik den för svaga koncentrationer. Ivanka Savic säger till New Scientist att hennes grupp är medvetna om problemet, och att de hoppas kunna göra en framtida studie med naturliga koncentrationer.

Intressant är också att hur man reagerar på lukt till stor del inte ligger inom medveten kontroll. (Två vanliga, om än motsatta, exempel är att lukten/smaken av det du åt precis innan du var magsjuk kan göra dig illamående i år efteråt, trots att du vet att det inte var maten utan ett virus. Eller att lukten/smaken av viss mat som de alltid tidigare gillat kan göra gravida kvinnor illamående. Båda fallen har gemensamt att det går inte att styra reaktionen medvetet.) Tydliga mätbara skillnader i reaktion på lukt hos hetero- och homosexuella män och kvinnor, som i den här studien, är ett sätt att visa att vem en person reagerar på sexuellt inte bara är ett medvetet och överlagt val, utan åtminstone delvis har en motsvarighet i biologi. Däremot visar inte studien om skillnaderna i reaktion är inlärda eller medfödda.

Länkar
Dagens Nyheter
Nyhetsrelease från KI
New Scientist

Är nya nervceller viktiga?

Försök på möss har tidigare visat att de som vistas i en rik miljö blir mindre ängsliga och får bättre spatialt minne, samtidigt som antalet celler i hippocampus ökar. Tidigare har man antagit att de positiva effekterna kommer från de nya cellerna, men en ny studie visar att även möss som fått nyproduktionen utslagen får samma positiva effekter.

Länge var dogmen att nya celler inte uppstod i hjärnan hos vuxna individer. Sedan, i slutet av 90-talet, blev det allmänt accepterat att nya nervceller produceras på två ställen: luktbulben och hippocampus. När det blev känt att vistelse i en rik miljö ledde till ökad produktion av celler i hippocampus, generaliserades fyndet snabbt till att en rik miljö vitaliserade hjärnan genom ökad nyproduktion av celler. Men det är uppebarligen inte hela historien - enligt ny forskning uppstår samma positiva effekter även om nyproduktionen av celler slås ut.

Studien innefattade möss vars cellproduktion i hippocampus "stängdes av" med en fokuserad dos strålning. De fick sedan vistas i tråkig eller stimulerande miljö i 6 veckor, varpå man testade deras spatiala minne och hur ängsliga de var. Tvärtemot vad man väntade sig att finna fick även mössen med "avstängd" nervcellsproduktion de positiva effekterna.

Detta betyder dock inte att nyproduktionen inte spelar roll för förändringarna i hjärnan - men den är åtminstone inte det enda viktiga. Den nuvarande studien tog bara upp två specifika beteenden, fler och mer generella studier kommer säkert att komma efter denna.

Men de närmaste dagarna kan man räkna med att en relativt stor grupp forskare kliar sig i huvudet och undrar "Vad är de nya nervcellerna bra för, egentligen?".

Länk
Science Now

Evolutionen snabbare i varma klimat?

Evolutionen verkar gå snabbare framåt nära ekvatorn än vid polerna, utan att man än så länge riktigt lyckats bevisa varför. En jämförelse mellan par av besläktade växter i tempererad och tropisk regnskog ger vid handen att orsaken kan vara att mutationer uppstår snabbare i ett varmare klimat.

Det finns två typer av regnskogar: tempererad regnskog (som finns på de mittersta latituderna; nordvästra Amerika, brittiska öarna, södra Chile...) och tropisk regnskog (finns vid ekvatorn, och är det de flesta tänker på som regnskog). Det som förenar dem är mycket nederbörd och ett rikt utbud av arter - och det som skiljer dem åt är temperaturen. Forskare som ville undersöka temperaturens påverkan på evolutionens hastighet studerade därför 45 par av växter som finns i besläktade varianter i båda typerna av skog. Genom jämförelser av en bit av plantornas DNA - ett stycke som beräknas mutera en gång på en miljon år - med en annan, mer avlägsen, släkting kunde man uppskatta hur länge sedan de skilde sig åt och blev två olika arter. Därefter räknade man antalet mutationer som uppstått sedan dess. I genomsnitt, räknat över de 45 paren, hade de tropiska växterna dubbelt så många mutationer som de tempererade.

Vissa mutationer kommer naturligtvis att vara dåliga, men samma andel mutationer borde vara "bra mutationer" (nyttiga för växten) i de båda fallen - så arten som helhet bör få tillgång till fler bra mutationer när mutationshastigheten ökar (eftersom dåliga mutationer dör ut med individen som har dem, medan goda mutationer sprids genom dess barn).

Man tror att skillnaden i mutationshastighet beror på att metabolismen ("matsmältningen") och därmed celldelningen går snabbare i det varmare klimatet. En annan förklaring skulle kunna vara att mängden exemplar av varje art är mindre i regnskogar än på andra ställen (vilket skulle tillåta förändringar att sprida sig snabbare till alla av samma art), men forskarna har varit noga med att välja väl utbredda vanliga växtsorter för att artens "storlek" inte ska kunna påverka deras resultat. Rent generellt, för en godtycklig regnskogsart (djur eller växt), kan man dock tänka sig att de två går hand i hand - den höga temperaturen ger fler mutationer och små populationer gör att de goda mutationerna sprids snabbare till alla.

Resultaten av studien publiceras online i Proceedings of the National Academy of Sciences senare denna vecka.

Länkar
Science Now
Mer om regnskog (engelska Wikipedia)

Mjölksyra - vän eller fiende?

Mjölksyra utmålas ofta som atletens värsta fiende - en avfallsprodukt som byggs upp i musklerna och leder till smärta och sämre resultat. Men i själva verket kan mjölksyran vara atletens vän, enligt ny forskning.

Mjölksyrans negativa egenskaper är en så etablerad sanning att den sällan ifrågasätts. Experiment på döda grodor under 1920-talet tycktes visa att mjölksyreuppbyggnad fick musklerna att sluta fungera - och där lades grunden till mjölksyrans dåliga rykte.

Kroppens muskler får sin energi genom att bränna ATP. Under intensiv träning är tillförseln av ATP alldeles för långsam för att täcka energibehovet, och kroppen får istället ta till glykogen som ligger lagrat i musklerna. I båda fallen genereras mjölksyra, som ofta ses som en ren restprodukt som gör musklerna trötta. Träningsfysiologen George Brooks, som ligger bakom den nya studien (som publiceras i American Journal of Physiology i juni) har dock länge haft hypotesen att kroppen kan använda mjölksyra som bränsle. På 80- och 90-talet visade han att mjölksyra transporterades ut från muskelcellerna till olika organ runt om i kroppen, och att den tillsammans med syre kan användas för att tillverka ATP. Han misstänkte dock att muskelcellerna faktiskt själva kunde använda mjölksyra som bränsle, och verkar nu ha visat att det stämmer. Mitokondrierna (kroppens "kraftverk") kan använda mjölksyra som bränsle, och uthållighetsträning "lär" kroppen att använda mjölksyra på ett sätt som gör det till ett bränsle i princip lika effektivt som blodsocker och glykogen. Intervallträning , som genererar stora mängder mjölksyra, får kroppen att anpassa sig genom att öka mängden mitokondrier. Fler mitokondrier innebär att mjölksyran förbränns snabbare, och försvinner innan det kan byggas upp stora mängder av den.

Höga nivåer av mjölksyra indikerar således inte syrebrist, säger Brooks (till Science Now), utan problem i mitokondrierna som förbränner mjölksyran. Att bara addera syre skulle då inte hjälpa särskilt mycket. Han hoppas att forskningen kommer kunna ge praktiska resultat i form av bättre träningsscheman.

Enligt en annan träningsforskare, Len Kravitz, fungerar mjölksyran som ett skydd mot acidos (sur omgivning runt muskelcellerna, det som mjölksyran beskyllts för att orskaka). Att mjölksyrehalten stiger vid ansträngning beror på att mjölksyra produceras av samma reaktion som gör muskelcellernas omgivning sur.

Länkar
nyhetsrelease (Eurekalert)
Science Now
Mer om mjöksyrans funktion (Len Kravitz, träningsforskare (engelska))

Hyenor "ärver" dominans från mamma

En hyenaflock styrs av ett fåtal dominanta honor. Ny forskning visar att alfahonornas ungar utsätts för högre halter av vissa hormoner, bland annat androgen, och blir därmed mer aggressiva och och sexuellt vidlyftiga - precis vad som behövs för att de själva ska lyckas nå en dominant position som vuxna.

Hyenor har det intressanta särdraget att honor och hanar ser väldigt lika ut - så lika att antikens folk trodde att alla hyenor var hermafroditer (däremot tenderar honorna att vara större än hanarna, och mer aggressiva). Honan har en förlängd klitoris som är väldigt lik hanens penis i längd och storlek. Det är, föga förvånansvärt, rätt krångligt för hyenor att para sig. Ny forskning, publicerad i senaste Nature, visar nu att dominanta hyenahonor får en mycket högre nivå av det "maskuliniserande" hormonet androgen under de sista veckorna av sin dräktighet. Underordnade honor får knappt någon skillnad alls i hormonnivå. Hormonerna överförs till ungarna, och hyenaungar som får en högre dos hormoner blir mer aggressiva och visar oftare upp parningsbeteenden - både hanar och honor. Både aggressivitet och tidig övning i att para sig är till stor fördel: övningen eftersom parningen är komplicerad, och aggressiviteten eftersom mattillgången är knapp (dessutom är det de aggressiva hyenahonorna som är mest dominanta).

Länkar
nyhetsrelease (Michigan State University)
New Scientist
DN (kort notis)
Mer om hyenor (Forskaren Kay Holekamps webbsida)

Jästa bönor är bättre

Bönor är nyttigt, men kanske inte alltid så kul att äta - man blir ofta ganska uppblåst och orolig i magen av dem. Men om man jäser bönorna innan minskar deras gasbildande förmåga drastiskt - och de blir både nyttigare och mer lättsmälta. Det visar venezuelansk forskning.

Bönor är en viktig näringskälla för många, speciellt i utvecklingsländer. Trots detta, säger forskarna bakom studien, undviker folk ofta att äta dem för att de inte vill få gaser i magen. Mjölksyrejäsning (fermentering) kan minska mängden gasbildande ämnen i bönorna, och samtidigt göra dem mer lättsmälta. Mängden koliforma bakterier på bönorna minskar också drastiskt (men det är för mig oklart om det spelar någon roll, med tanke på att bönorna tillagas med hjälp av kokning efter fermenteringen). Vid försök på svarta bönor kom man fram till att jäsningen sker naturligt (med hjälp av bakterierna Lactobacillus casei och Lactobacillus plantarum), men att den blir mycket mer effektiv om man "hjälper den på traven" med en skvätt vätska från den förra omgången jästa bönor. På så sätt får man nämligen, över tiden, fram en jäskultur som är väl anpassad till de förhållanden som gäller.

(Det här låter väldigt likt surdegsbakande... där har man också en kultur som man sparar bitar av och använder om och om igen - och det är Lactobacillus plantarum som används även där, åtminstone i Mejeribolagets färdiga surdegskultur)

Genom att mata möss med kokta jästa eller ojästa bönor och sedan analysera det de bajsade ut kom man dessutom fram till att de jästa bönorna var mer lättsmälta (4.7% mer lättsmälta, för att vara exakt), i betydelsen att en större andel av näringsämnena i bönorna kunde tas upp.

Länkar
Science Daily
artikeln (Journal of the Science of Food and Agriculture, pren. krävs)
Matälskaren om surdegsbak

Två är bara sällskap, tre är lagom - om problemlösning i grupp

Komplexa problem löses bäst i grupper om tre, fyra eller fem personer - en sådan grupp ger bättre resultat än de bästa av ett motsvarande antal individer, enligt en psykologisk studie.

Deltagarna i studien, 760 studenter från University of Illinois, fick lösa "kodproblem" där siffror motsvarade bokstäver. Problemlösningen utfördes individuellt eller i grupper om två, tre, fyra eller fem personer. Grupper om två personer klarade sig inte bättre än det sammalagda resultatet från två separata individer, men minst en person till gjorde gruppen till något mer än summan av sina delar: då blev gruppen mer produktiv än vad tre enskilda personer var sammanlagt. Ytterligare en eller två personer gjorde dock ingen större skillnad: dessa grupper fick samma resultat som tre-personersgrupperna.

Vill man vara maximalt personaleffektiv, ska man således organisera sina problemlösare i grupper om tre. Frågan är om det resultatet ändras med folks ålder - eller med spridning i ålder/erfarenheter? Universitetsstudenter är en rätt homogen grupp med förhållandevis låg medelålder. Det är inte självklart att en grupp bestående av, säg, medelålders experter inom tre helt olika områden, skulle prestera bättre än en grupp om två personer + en ensam person. I vissa fall kan nog den samlade massan kommunikationsbarriärer göra att alla grupper större än två (eller en) blir mer ineffektiva än sina delar. Eller så kan personer med ett helt yrkesliv bakom sig (med samarbeten med många olika typer av personer) kanske göra att en större grupp blir ännu bättre än en trepersonersgrupp?

Det är sorgligt att så många psykologiförsök verkar utföras uteslutande med studenter som försöksobjekt. Mänskligheten är nog ofta mer komplex än den bild som blir resultatet av den forskningen.

Länk
nyhetsrelease (Science Daily)

Alkohol under graviditeten ger barnet problem med dygnsrytmen

Om en gravid kvinna dricker alkohol under den senare delen av graviditeten kan barnet få problem med dygnsrytmen - även långt senare. Det visar en amerikansk studie.

Studien utfördes på råttor, som antingen fick en (relativt stor) dos alkohol per dag - eller ingen alkohol alls - under dag 4-9 efter födseln (en period som motsvarar en mänsklig graviditets sista tremånadersperiod). Knappt tre månader senare undersöktes deras beteende under 8 artificiella dygn (12 timmar ljus, 12 timmar mörker per dygn). Den nionde dagen försenades cykeln med 6 timmar, och man mätte hur snabbt råttorna anpassade sig till det nya dygnet. De råttor som fått sotra alkoholdoser i tidig ålder anpassade sig sämre till den nya dygnsrytmen - de fick så att säga mer problem med jet-lag.

Samlingsnamnet för alkoholrelaterade fosterskador är FAS, fetalt alkoholsyndrom. De första vetenskapliga studierna om alkoholens inverkan på fostret kom under 1960-talet, men det dröjde till 1973 innan det blev allmänt accepterat att alkhol kunde ha negativa inverkningar - speciellt sådana som inte syntes. Det finns både synliga och osynliga tecken på FAS, och några av de senare är just relaterade till sömn och dygnsrytm, till exempel att man får för lite sömn eller att sömnens faser blir störda och fragmenterade. Sömnproblemen kan också ge andra, sekundära problem.

Länkar
nyhetsrelease (Science Daily)
FAS-föreningen - informationsmaterial mm
Länkarnas sida om FAS

Skicka något på en rymdresa för bara $99

Ett kaliforniskt företag erbjuder möjligheten att skicka ett valfritt objekt upp i rymden och tillbaka till ett billigt pris - givet att det inte är större eller tyngre än en läskburk.

Företaget heter Masten Space Systems, och behållaren ifråga kallas för CanSat. Enstaka CanSats har redan åkt upp i rymden (skolprojekt och liknande), men det här projektet blir något storskaligare: totalt uppgår lasten till ca 100 kg. Redan 2008 kan man få möjligheten att göra en valfri pryl historisk, till det förhållandevis låga introduktionspriset $99. (Det finns även möjlighet att skicka större laster - 1,2 eller 5 kg - á $250 per kilo.)

Lasterna kommer skickas upp minst 100 kilometer och uppleva flera minuters mikrogravitation. De kan också exponeras för rymdens vakuum (i praktiken för riktigt lågt tryck, antar jag. Även om "burkarna" är tåliga lär de inte klara vad som helst...). Typiska laster, enligt företaget, är amatörteleskop, studier av celldelning i mikrogravitation och multi-spektrum-avbildningsutrustning. Ström och datakommunikation finns inbyggt i CanSat:en. Efter landning skickas "burkarna" tillbaka till ägaren. Och blir det av nån anledning ingen flygresa så får man pengarna tillbaka.

Idén tilltalar mig, på nåt sätt (även om jag skulle kunna använda 99 dollar på rätt många andra vis). Men... vad sjutton skulle man skicka för något? Mätutrustning, om man håller på med den sortens vetenskap... men det gör inte jag. En vanlig kamera lär inte fånga så mycket intressant. Och visst kan man skicka upp en marshmallow för att låta rymdens vakuum blåsa upp den, men det känns lite poänglöst.

Antagligen är det främst skolelever som kommer få glädje av detta. De är förhoppningsvis påhittiga nog att hitta på nåt kul, dessutom... :)

Länkar
New Scientist Space
nyhetsrelease (Masten Space Systems Blog)

Hur bläckfisken formar en armbåge

Att ha nästan oändligt flexibla armar kan vara både bra och dåligt - det finns mycket man kan göra med dem, men att styra dem i precisa rörelser blir väldigt komplicerat. Men problemet är lösbart: man kan till exempel göra som bläckfisken och forma "leder" som gör rörelsen lättare att styra.

Bläckfisken kan göra många saker som dess mer "stelbenta" kusiner ryggradsdjuren inte klarar av. Trots det kan man se den använda sina armar på ett sätt som är väldigt likt rörelsemönstret för en vanlig, treledad arm när den utför precisa rörelser - till exempel när den för mat till munnen. Nyligen utförd forskning (studien publiceras i Current Biology idag) visar nu i mer detalj hur bläckfisken lyckas med detta:

För att forma en ledad arm startas två "vågor" av muskelkontraktioner (ihopdragningar) som rör sig mot varandra i bläckfiskarmen. Där dessa vågor möts formas den andra "leden", motsvarande en armbåge. Vågorna generear också en "led" nära kroppen (motsvarande en axelled) och en annan "led" långt ut på armen (motsvarande en handled). "Armbågen" är generellt den del som rör sig mest under en typisk rörelse. Detta begränsar antalet möjliga rörelser som armen kan utföra, och förenklar styrningen så att precisa rörelser blir mycket lättare. Forskarna lyckades också visa att bläckfiskens hjärna verkar representera den nyligen formade armens rörelser på samma sätt som vissa av människoarmens rörelser representeras i människohjärnan: som ett antal ledvinklar (alternativet hade varit ett koordinatbaserat system som förlitade sig på en "karta" över den yttre omgivningen).

Forskarna tror att närvaron av liknande strategier hos både ryggradsdjur och bläckfiskar beror på konvergent evolution, och att detta tyder på att en "arm" med kontrollerade leder är en optimal strategi för att kunna utföra precisa rörelser.

Länk
nyhetsrelease (via Eurekalert)

Kallt klimat ger lejonhanen större man

En studie på zoo-lejon från hela USA visar på en länk mellan klimat och längden på en lejonhanes man. Upp till hälften av manens längd och tjocklek beror på temperaturen, snarare än på diet, sociala faktorer, individens historia eller gener.

En tjock man är ett säkert statustecken, som ger fler lejonhonor och kan användas för att avskräcka konkurrenter. Men det kostar att ligga på topp: en tjock och lång man gör det svårare att göra sig av med värme, och den behöver mer underhåll. Den syns bättre när man smyger på bytesdjur, och är ett populärt tilhåll för parasiter. I varma klimat är nog den minskade värmeförlusten det största problemet - där anpassar sig lejonhanarna med en kortare och glesare man. På riktigt varma ställen kan det faktiskt hända att de inte har någon man alls. Naturligt urval, skulle man kunna tro, men riktigt så enkelt är det inte enligt den nya studien.

Studien undersökte manens längd och tjocklek på 19 lejon från 17 zoon över en stor del av den nordamerikanska kontinenten. Den största skillnaden i nord-sydlig riktning är cirka 3220 kilometer, eller ungefär dubbla Sveriges längd från sydspets till nordspets. Medeltemperaturen på de undersökta platserna varierar mellan -7 till +12 grader i januari och +18 och +31 grader i juli. Kalla vintertemperaturer verkade vara mer avgörande för manens längd än vad varma sommartemperaturer var.

Varför detta väsen om lejonhanens man? Jo, längden på manen har nämligen använts som bas för hur man delar in lejonen i arter och underarter. Att manens längd till så stor del beror på klimatet kan således tvinga fram en del ommöblering i lejonens familjeträd. Till exempel har hela 23 olika namn föreslagits för det afrikanska lejonet Panthera leo, men genetisk analys har visat att variationen inte alls är så stor - precis som den nya studien nu föreslår.

Ett annat lejon som kan komma att klassificeras om är det förhistoriska grottlejonet, som av allt att döma inte hade någon man alls - trots att det levde i ett kallt klimat. De har hittills ansetts vara en underart till Panthera leo (P. leo spelaea eller P. leo atrox). Att de saknade man, trots att kallt klimat ökar manens längd och täthet hos vanliga Panthera leo, gör att man kanske nu får ge dem ett eget artnamn.

Länk
Science Daily

Yuri's Night 2006 - 45-årsjubileum för människan i rymden

Den 12:e april varje år sedan år 2001 firas "Yuri's Night" - årsjubileum av såväl första människan i rymden (Yuri Gagarin, 1961) som den första rymdfärjeresan (amerikanska Columbia, 1981). Fester ordnas på samtliga av världens sju kontinenter.

Den första festen, eller kanske snarare de första festerna, för det var ett världsomspännande event redan då - hölls år 2001, och i Stockholm har Yuri's Night firats ända sedan 2002. I år äger Stockholms Yuri's Night-fest rum på Marie Laveau (den har till och med en egen, väldigt stilig, hemsida). Enligt den officiella hemsidan finns det totalt 86 fester i 32 länder på 7 kontinenter att välja emellan (lista).

Ryske Yuri Gagarin, som blev den första människan i rymden, flög ett varv runt jorden den 12:e april. Hela resan tog 108 minuter, varefter han landade lyckligt och väl på den ryska slätten. Han var då bara 27 år gammal.

Den första rymdfärjeresan ägde rum på pricken 20 år senare, 12:e april 1981 (resan lär ursprungligen ha varit planerad till 10:e april, men senarelagts på grund av datorproblem). Rymdfärjan, Columbia, var amerikansk.

Länkar
Short Sharp Science
Yuri's Night (officiell internationell hemsida)

Nytt "optiskt SETI" ska leta efter utomjordiska lasersignaler

Kanske är det inte radiosignaler som eventuella utomjordingar därute använder för sina kontaktförsök, utan lasersinaler? Ett nytt teleskop ska leta efter laserblixtar från rymden.

Idag, 11 april, invigs ett stort teleskop som ska leta efter lasersignaler från rymden - som SETI-projektet fast utfört på optiska signaler istället för radio. Teorin är att även om lasersignaler når betydligt kortare än radiosignaler, så kan en högfrekvent lasersignal innehålla betydligt mer information, vilket skulle kunna tänkas tilltala en intelligent civilisation. Lasersignaler har dessutom en bestämd riktning (istället för att, som radiosignaler, gå åt alla håll), så om man hittar någon signal bör det vara lättare att hitta dess källa. Återstår alltså att hoppas att någon utomjordisk civilisation riktar en laserstråle åt vårt håll.

Teleskopet kommer stå i Oak Ridge Observatory i Harvard, Massachusetts och uppges ha kapacitet att processa 3.5 terabit data per sekund (jämförbart med att skanna alla sidor av alla böcker som nu är i tryck, varje sekund). Det har också en sfärisk spegel med en diameter på 1.8 meter. Det privata sällskapet Planetary Society i Pasadena, Californien har betalat de 350000 dollar som teleskopet kostar, vilket gör det hela till ett av sällskapets största projekt någonsin. Man hoppas på att få ihop finansiering för ett "systerteleskop" som även det ska leta efter lasersignaler och dessutom kunna användas för att verifiera eventuella signaler som man hittar med det första teleskopet.

För att kunna hantera data från (den specialbyggda) kameran som tillhör teleskopet fick doktoranden Andrew Howard tillverka ett nytt elektroniskt chip - från grunden, utan tidigare erfarenhet av chipdesign. Resultatet blev chipet "PulseNet", som innehåller en kvarts miljon transistorer. Trettiotvå sådana chip ingår i kameran som dessutom har 16 PMTs (pixelated photomultiplier tubes), 12 microcontrollers, 1 moderkort och 8 "dotterkort" (daughterboards, vilket är en term jag inte tidigare hört...). Hela paketet väger ungefär 90 kilo. Varje PMT har 64 pixlar och fungerar som en oberoende fotodetektor. Tekniken i en PMT är betydligt snabbare än den i en vanlig CCD-kamera (vanlig digitalkamera), vilket behövs för de snabba signaler man tänker sig att man letar efter.

Bild från Planetary Society:s hemsida, tagen av Paul Horowitz år 2002.

Länkar
ScienceNow
nyhetsrelease från Planetary Society
Faktasida om teleskopet (Planetary Society)

Fettdödande laser

Behandling med frielektron-laser kan användas för att smälta fett under huden, utan att omkringliggande vävnad skadas. Tekniken kan komma att revolutionera behandling av bland annat acne.

Amerikanska forskare har använt en fri-elektronlaser för att hetta upp och bryta ned fett utan att skada omkringliggande vävnad. Frielektron-lasern användes för att producera strålning i det infraröda området. Vid de flesta infraröda våglängder hettas vatten upp mer effektivt än fett, men forskarna fann genom experiment tre våglängder - 915, 1210 och 1720 nanometer - där det motsatta gällde. Ytterligare experiment på vävnader från gris (bestående av skinn och fettlager) visade att man kan hetta upp fett under huden utan att huden tar skada.

Möjligheterna för medicinska tillämpningar är goda, enligt forskarna. I första hand är man intresserad av att ta fram en behandling mot svår acne. Dagens bästa medicin, Accutane (går under namnet Roaccutan i Sverige; verksam substans är isotretinoin), kan bland annat ge svåra fosterskador hos barn vars mödrar ovetande tar medicinen när de är gravida. (I USA måste man göra två negativa graviditetstest innan man får medicinen utskriven, lova att använda dubbla preventivmedel och dessutom lämna ett negativt graviditetstest varje månad så länge man tar medicinen... det lär nog finnas en marknad för en laserbaserad behandling). Acne uppstår på grund av överproduktion av fett i körtlar några millimeter under huden, och man hoppas att kunna utveckla en laserbehandling som kan slå ut körtlarna utan att påverka resten av huden. Andra områden som nämns är behandling mot atheroscleros - och kanske mot celluliter.

Länkar
nyhetsrelease (Jefferson Lab)
artikel i Times Online
Short Sharp Science

9000 år gamla borrade tänder funna - tandläkare är ett gammalt yrke

Arkeologer har hittat 11 tänder, från totalt 9 individer, med borrade hål i. Tänderna är 9000 år gamla och hittades vid en utgrävning i Pakistan. Resultaten publiceras i veckans Nature.

Tandläkare ser ut att ha funnits länge, om man tittar på de här fynden. 11 tänder från 4 män, 2 kvinnor och 3 individer "av obestämt kön" - en hade tre borrade tänder och en annan en tand som hade borrats två gånger (man hittade inte alla tänder från varje person, så det går inte att avgöra i detalj hur vanligt det var med borrade hål). Fyra av tänderna visade spår av nedbrytning, så det är tänkbart att borrningen av hål utfördes som behandling av tandproblem. Kanterna på hålen var nednötta, så man kan sluta sig till att borrningen utfördes på personer som fortsatte att leva och tugga sin mat även efteråt. Man hittade inte några fyllningar, men det kan bero på att fyllningsmaterialet inte har bevarats. Forskaren Roberto Macchiarelli, som ansvarat för studien, spekulerar att fyllningsmaterialet kan ha varit ett tjärliknande material, eller kanske någon form av mjukt växtmaterial.

Borren som användes bör ha varit rätt lik ett verktyg för att tillverka eld: snöret från en "båge" virades runt en smal träpinne med en vass spets av flinta. För att borra för man bågen fram och tillbaka. Forskarna tillverkade en kopia av den tänkta borren, och kunde med den borra hål i en tand på under en minut. Med en sådan borr kan man göra millimeterstora hål, men processen kan knappast ha varit smärtfri - dessutom genereras en hel del värme av friktionen. Kunskapen om hur man tillverkade och använde en borr kan ha kommit från duktiga pärltillverkare, som under samma tidsperiod använde sig av sådana borrar för att göra pärlor av bland annat ben, snäckskal och halvädelstenar som turkoser och lapis lazuli.

Länkar
National Geographic News
artikeln (Nature, pren. krävs)

Hur grönt är ditt skägg? Om evolutionen av altruism

En lätt igenkänd signal, ett så kallat "grönt skägg", skulle kunna vara svaret på hur altruism utvecklades. Datorsimulering av en population med olika "skäggfärger" har gett några intressanta resultat, som rapporteras i förra veckans Nature.

Hur utvecklades egentligen altruism (oegennyttigt samarbete)? Frågan är intressant eftersom utveckling av altruism är en darwinistisk paradox: oegennyttiga individer förlorar på att hjälpa andra, och den som utnyttjar någon som hjälper får ett evolutionärt försprång. En gen som gör någon samarbetsvillig borde således döma denne till undergång - men ändå finns altruistiskt beteende hos många arter, inte bara människan. Lösningen har föreslagits vara, att altruister (eller samarbetare) skulle kunna signalera till andra altruister med en lätt igenkännlig signal: ett "grönt skägg". (Grundproblemet kvarstår dock: en snyltare som lyckas utveckla ett liknande "grönt skägg" skulle lätt kunna utnyttja alla altruister, om inte altruisterna lyckas hinna före med att utveckla en ny signal). Problemet är en variant av det välkända "Fångarnas dilemma" (Prisoners dilemma). Kärnan i fångarnas dilemma är att man tjänar på att samarbeta, men att man tjänar mest på att själv snylta när den andra är samarbetsvillig (och förlorar mest på att bli snyltad på när man själv är samarbetsvillig). Ömsesidigt mest lönsamt är därför det alltid att samarbeta (och ömsesidigt minst lönsamt är det när båda snyltar).

Så, är det sannolikt att någon "gröna skägget"-signal finns i verkligheten, och hur skulle det se ut om det fanns fler än en signal? En datorsimuleringsstudie som publiceras i förra veckans Nature studerar en "flerskäggs-situation" där man tjänar på att samarbeta med någon som har samma skäggfärg. Det visar sig, i simuleringarna, att sättet ärftligheten av signal (skäggfärg) och strategi (samarbeta eller snylta) sker på avgör hur "skäggfärgsdynamiken" ser ut. Detta är egentligen rätt lätt att begripa: I en population där strategi och skäggfärg ärvs med samma gen och där en skäggfärg dominerar kommer en samarbetare med en avvikande skäggfärg att bete sig som en snyltare när den träffar på någon med den dominerande skäggfärgen, och lätt invadera och så småningom dominera populationen. När den nya färgen dominerar kan snyltare med den nya färgen invadera, och den initiala fördelen med den nya skäggfärgen kommer försvinna. Det enda som hänt är att populationen bytt skäggfärg. Varefter en samarbetare med en ny sällsynt skäggfärg kan invadera... och så håller det på.

Om strategi och skäggfärg ärvs separat, med löst kopplade gener, blir dynamiken betydligt mindre instabil och flera kluster med samarbetare med samma skäggfärg kan uppstå (i ett hav av snyltare). Dessa kluster växer i storlek tills de får kontakt med en snyltare med samma skäggfärg, som ofelbart kommer ta över klustret. Samarbetare med nya skäggfärger bildar nya kluster, som växer tills de träffar på snyltare... et cetera. En hög diversitet i skäggfärg skyddar samarbetarna, eftersom det minskar risken att de stöter på en snyltare med samma skäggfärg. Hur stor diversiteten i skäggfärg slutligen blir beror på hur snabbrörlig populationen är (det vill säga, hur tät kontakt individerna i populationen har) - rörligheten minskar strukturen, och ju mindre struktur desto fler skäggfärger.

Modellen antar att generering av egen skäggfärg och igenkänning av andras skäggfärg använder samma gen.

Enligt simuleringsresultaten räcker det alltså med en lös koppling mellan signal och strategi för att altruism ska kunna uppstå, och antalet olika signaler i populationen kan antas öka ju mindre strukturerad populationen är. Tittar man på en population med hög struktur kanske det bara finns en "skäggfärg", som dessutom är så utbredd att den blir svår att se (något som alla har fungerar ju inte så bra som urskiljande signal), vilket delvis skulle kunna förklara varför det är svårt att hitta en verklighetens motsvarighet till det gröna skägget. En ombytlig, "rörig" population lär ju vara mer svårstuderad, så man kan tänka sig att de flesta studier som letat efter "gröna skägg" utförts på populationer med hög struktur - där de gröna skäggen alltså blir svåra att hitta.

I verkligheten skulle dessutom olika signaler kunna finnas hos samma individ, och vara viktiga i olika sammanhang, vilket genast gör situationen mycket rörigare. Dessutom finns det i verkligheten oftast flera olika grader av hjälpsamhet, som rimligtvis kostar olika mycket...

Länk
artikeln (Nature, kräver prenumeration)

Dinglande bakben hjälper bin att flyga stadigare

Bin kan flyga i en hastighet av flera meter i sekunden, men då blir de väldigt instabila. Att de fäller ner bakbenen gör flykten stadigare - och därmed snabbare.

Flygplan saktas ned om de har sitt landningsställ nere under flykten - men bin som har benen nedfällda kan faktiskt bli snabbare. Den begränsande faktorn för hur fort ett bi kan flyga är nämligen dess stabilitet i luften - vid för höga hastigheter tappar de rotationsstabilitet och börjar rotera i luften. Resultatet blir oftast en krasch. När bina fäller ut sina bakben genereras lyftkrafter som ökar deras stabilitet i luften, ungefär som när en snurrande konståkare sträcker ut armarna för att balansera sig. Bakbenens form liknar en flygplansvinges, och det är sannolikt det som ger dem förmåga att generera det stabiliserande "lyftet".

Dessa resultat kommer presenteras av Dr Stacey Combes (från University of California) idag på Society for Experimental Biology:s årliga stormöte. Dr Combes hoppas att man ska kunna använda hennes resultat i design av miniatyrflygmaskiner för bland annat räddningsuppdrag.

Länk
nyhetsrelease (via eurekalert)

Fingeravtryck 2.0

Ett enda fingeravtryck kan, teoretiskt sett, avslöja en förbrytares identitet - givet att han eller hon finns i ett register någonstans. Men morgondagens fingeravtrycksanalys kan kanske ge betydligt mer information - om rökvanor, narkotikamissbruk och kanske till och med vilken parfym avtryckets ägare använt.

Man kan hitta spår efter droger eller sprängmedel i fingeravtryck, om personen som satt avtrycket hanterat dessa ämnen. Kemister vid Kings College London har upptäckt att man också kan hitta nedbrytningsprodukter efter nikotin i ett vanligt fingeravtryck. De planerar att göra samma typ av analys på fingeravtryck från personer som är beroende av heroin och crack, för att se om deras missbruk sätter spår i fingeravtrycken.

Inte fullt så dramatiskt som droger och sprängmedel, men potentiellt värdefullt för identifiering, är att man också kan hitta spår efter kosmetika och liknande i fingeravtryck. Idag finns det inga bra analysmetoder som lätt hittar att minimala rester matchar en viss produkt, men metoderna blir bättre med tiden. "Jag tror att i framtiden kommer biosensorer kunna användas för att lätt skilja [produkterna] åt", säger en av kemisterna (Sue Jickells) till New Scientist.

Det vore inte heller helt orimligt att tro att man kan få fram en persons kön och göra en grov gissning på personens ålder, utifrån (analys av) de hudrester som fastnar i avtrycket - om man har analysmetoder som klarar så små mängder. I ett visst läge kommer det kanske inte längre spela någon avgörande roll om den som satt fingeravtrycket finns i ett register - man kommer nog ha data så det räcker ändå...

Det är då man lätt kommer kunna se vilka de småparanoida personerna som verkligen värnar om sitt privatliv är - de kommer ha handskar mitt i sommaren :)

Länk
New Scientist