Inligting

13.7: Hoekom dit saak maak - Moderne Biologie - Biologie

13.7: Hoekom dit saak maak - Moderne Biologie - Biologie


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Waarom leer oor tegnieke wat in moderne biologie gebruik word?

Biologie het byna elke faset van die menslike lewe beïnvloed. Die hele veld van medisyne is gebaseer op biologiese ontdekking en eksplorasie; sonder kennis van hoe die menslike liggaam funksioneer, sou ons geen idee hê hoe om ons liggame reg te maak wanneer iets verkeerd loop nie.

Oor die dekades is nuwe tegnieke ontwikkel om biologie te bestudeer. Wetenskaplikes het onlangs die volledige menslike genoom gekarteer. Nuwe tegnologieë is ontwikkel om hierdie proses te help bespoedig. Forensiese wetenskap is ook grootliks beïnvloed deur biologiese ontdekking. Nuwe tegnieke stel wetstoepassers in staat om DNS-bewyse by misdaadtonele in te samel, wat help verseker dat hulle die regte verdagte identifiseer. DNS-gebaseerde inligting kan op baie sulke situasies toegepas word. Oorweeg die volgende scenario.

Op Gedenkdag 1984 is die oorskot van 'n soldaat wat tydens die Viëtnam-oorlog gesneuwel het, ter ruste gelê in die Graf van die Onbekende by die Arlington Nasionale Begraafplaas. ’n Dekade later het vrae egter begin ontstaan ​​oor die identiteit van hierdie onbekende soldaat. Mense het veral begin wonder of die soldaat as gevolg van wetenskaplike verbetering en ontwikkelings geïdentifiseer kon word.


Waarom dink baie mensebloed is soms blou?

Bloed is rooi vir die blote oog. Onder 'n mikroskoop hang dit af.

Dit is nie omdat dit nie regtig rooi is nie, maar eerder omdat die rooiheid daarvan 'n makroskopiese kenmerk is. Menslike bloed is rooi omdat hemoglobien, wat in die bloed gedra word en funksioneer om suurstof te vervoer, ysterryk en rooi van kleur is.

Seekatte en hoefysterkrappe het blou bloed. Dit is omdat die proteïen wat suurstof in hul bloed vervoer, hemosianien, eintlik blou is.

Die bloed van 'n vulkaan is volgens die storie in elk geval groen, en dit is vermoedelik omdat die goed wat suurstof in die vulkaan se bloed dra groen is.

Maar ons bloed is rooi. Dit is helderrooi wanneer die are dit in sy suurstofryke toestand deur die liggaam dra. En dis nog rooi, maar nou donkerder, wanneer dit deur die are huis toe jaag na die hart.

Ek bring dit op omdat ek opgemerk het dat daar 'n redelike aantal mense is - sommige van die graad 7's saam met my seun skoolgaan, sommige onderwysers ook, wat beter behoort te weet, sowel as baie mense wat gepubliseer het aanlyn - wat sê dat bloed in die liggaam is soms blou.

Hier is 'n paar bewyse dat dit nie waar is nie.

Toe ek 12 was, was ek in 'n ongeluk en my linkerpols was oopgeskeur sodat ek in my arm kon sien. Alles was rooi. Bloed het uit my are geskiet en uit my are gespoel. En alles was rooi.

Hier is nog 'n bewys. As jy bloed getrek word, is die vloeistof wat uit jou aar in die vakuum verseëlde houer kom, duidelik rooi.

Ons weet ook hoekom dit rooi is, soos reeds genoem. Dit is rooi as gevolg van die rooibloedselle (hemoglobien). Bloed verander wel ietwat van kleur namate suurstof geabsorbeer en aangevul word. Maar dit verander nie van rooi na blou nie. Dit verander van rooi na donkerrooi.

Dit is waar dat are, wat soms deur die vel sigbaar is, blouerig kan lyk. Hoekom moet dit so wees? Klik hier as jy die volle storie wil hê. Maar die kortste daarvan is dit: Dit het te doen met die manier waarop weefsel lig absorbeer, verstrooi en weerkaats. (Ek dink dit verklaar ook hoekom jou lippe blou lyk as jy koud kry.) Maar as jy een van jou are oopmaak, of jou lip sou sny, selfs wanneer jy koud het, sou daar glad niks blou oor die vloeistof wat sou uitstort.

Miskien is dit die feit dat are blouerig lyk wat die mite verklaar dat bloed blou is soos dit deur die are vloei?

Of kan die antwoord elders lê? Volgens konvensie word arteries rooi in handboeke geteken en are blou. Kan dit wees dat mense dit beskou het as 'n gids vir hul werklike kleur?

Ek dink dit is die moeite werd om te verstaan. Dit is 'n polities neutrale voorbeeld van 'n bietjie valsheid wat blykbaar weerstandbiedend teen inligting is. In 'n tyd waarin onkundige mense openlik wetenskaplike kennis oor sulke belangrike sake soos die veiligheid van entstowwe of die gevare wat die verbranding van fossielbrandstowwe inhou, uitdaag, lyk dit die moeite werd om te probeer verstaan ​​waarom sommige slegte idees so immuun teen hersiening is.

Hier is 'n hipotese: Die probleem is nie volstrekte onkunde nie. Jy kan jou kinders voorstel - wat dalk nog nooit 'n ongeluk gesien het, of gesny is, of bloed laat trek het of 'n biologieklas geneem het nie - wat liggelowige glo dat bloed blou is, omdat iemand dit vir hulle gesê het. Selfs mense wat gesny is, of 'n ongelukstoneel aanskou het, of bloed laat trek het, hou vas aan die skuldigbevinding van bloed se een of ander tyd blouheid. Sulke oortuiging en selfvertroue wanneer alles - wanneer al die bewyse - hard teen praat, kan slegs die gevolg wees van een of ander vooroordeel of vooroordeel. Maar wat? Hoekom?

’n Bietjie kennis, blyk dit, kan ’n gevaarlike ding wees. Dit is moeilik om 'n valsheid te weerlê wanneer dit lyk asof dit so naatloos by ander ware, indien swak verstaan, stellings pas. Dit is wat hier aangaan, wil dit voorkom. Neem 'n bietjie bloedchemie, blootstelling aan handboeke en die aanskoue van jou eie naakte arms, en jy kry 'n perfekte ekosisteem waarin jy 'n duidelik valse geloof kan voed.

Dankie aan Ulysses Noë vir die bydrae tot hierdie bespreking.

Alva Noë is 'n filosoof aan die Universiteit van Kalifornië, Berkeley, waar hy skryf en onderrig oor persepsie, bewussyn en kuns. Hy is die skrywer van verskeie boeke, insluitend sy jongste, Vreemde gereedskap: Kuns en menslike natuur (Farrar, Straus en Giroux, 2015). Jy kan tred hou met meer waaroor Alva dink Facebook en op Twitter: @alvanoe


Besin oor sommige van die wetenskaplikes wat ons in 2016 verloor het

Soos ek deur die stadiums van my lewe in die wetenskap beweeg, raak ek al te bewus van die gewig van verantwoordelikheid.

Wetenskap is meer as net 'n loopbaan, dit is 'n manier om in die wêreld te wees (dit is hoekom almal 'n wetenskaplike kan wees, ongeag wat hulle vir werk doen). Die tradisies van eerlike dialoog met die wêreld waaruit die beoefening van wetenskap bestaan, is geslag tot geslag oorgedra. Wanneer ons studente is, kyk ons ​​na ons onderwysers as diegene "wat weet." Hulle is die bewaarders van die tradisie. Dan word ons onderwysers en besef ons studente kyk na ons as diegene wat weet. Dit is baie nederig.

Daarom is dit die moeite werd om 'n oomblik te neem om sommige van die wetenskaplikes, ingenieurs en ontdekkingsreisigers wat ons hierdie jaar verlaat het, te vereer. Dit is hulle skouers waarop ons almal nou staan ​​om 'n beter uitsig oor hierdie wêreld te kry.

Vera Rubin. Rubin het 'n loopbaan in astrofisika betree in 'n tyd toe min vroue in die seunsklub toegelaat is - en diegene wat hard moes veg vir erkenning. Die feit dat Rubin idees suksesvol nagestreef het wat sterk in stryd was met gevestigde wysheid, maak haar lang loopbaan selfs meer merkwaardig. Vroeg vroeg het Rubin na bewyse begin soek dat sterrestelsels meer gedoen het as om bloot saam te vloei met die kosmiese uitbreiding wat met die Oerknal begin het. Dit was 'n radikaal genoeg idee, maar mettertyd het sy die rotasiepatrone van spiraalsterrestelsels begin ondersoek. Haar data het getoon dat die rotasietempo's op groot afstande in sterrestelsel na sterrestelsel so groot was dat dit 'n gravitasie-"trek" van groot hoeveelhede onsigbare materiaal impliseer. Op hierdie manier kan Rubin gekrediteer word om donker materie op die kaart te plaas. Sy was moedig en briljant en het nooit die hindernisse vergeet wat ander in haar pad geplaas het weens haar geslag nie. 'N onvermoeide vegter vir 'n ten volle inklusiewe wetenskap, haar afwesigheid sal baie gemis word - maar haar voorbeeld sal voortgaan om te inspireer.

Marvin Minsky. Minksy was een van die wêreld se groot baanbrekers in die studie van kunsmatige intelligensie. Soos MIT Tegnologie tydskrif verduidelik dit: "Minsky se vroeë prestasies sluit in die bou van robotarms en -grypers, rekenaarvisiestelsels en die eerste elektroniese leerstelsel, 'n toestel, wat hy Snarc genoem het, wat die funksionering van 'n eenvoudige neurale netwerk gesimuleer het." Minsky het geglo dat KI nie net moontlik is nie, maar ook onvermydelik en, meer as enigiets anders, oneindig die moeite werd is om te bestudeer. Soos hy eenkeer vertel het Die New York Times: "Genetika was redelik interessant, want niemand het nog geweet hoe dit werk nie. Maar ek was nie seker dat dit diepgaande was nie. Die probleme van fisika het diepsinnig en oplosbaar gelyk. Maar die probleem van intelligensie het hopeloos diep gelyk. Ek kan nie onthou nie. enigiets anders oorweeg wat die moeite werd is om te doen."

Susan Lindquist. 'n Professor in biologie aan MIT en 'n Nasionale Medalje van Wetenskap wenner, Lindquist was 'n kenner in die probleem van proteïenvou. Dit is die nanoskaal proses wat die molekulêre masjinerie in ons selle toelaat om met so 'n verstommende spesifisiteit te werk. Sy was 'n briljante wetenskaplike met 'n passie vir haar probleem. Soos sy eenkeer geskryf het: "Wat het 'mal koeie', mense met neurodegeneratiewe siektes en 'n ongewone tipe oorerwing in gis in gemeen? Hulle ervaar almal die gevolge van verkeerde proteïene." Hierdie jaar het Johnson & Johnson haar vereer met 'n $5 miljoen-toekenning om die Susan Lindquist Leerstoel vir Vroue in Wetenskap by MIT te vestig. Die toekenning sal toegeken word aan 'n vroulike wetenskaplike wat gevorderde biomediese navorsing doen.

Ray Tomlinson. Die volgende keer as jy 'n e-pos stuur, moet jy Tomlinson onthou. Terug in 1971 toe rekenaars reuse-kamergrootte monoliete was, het Tomlinson 'n voorloper van die internet (genoem ARPANET) gebruik om die eerste gereedskap te programmeer sodat boodskappe van een masjien na die ander gestuur kon word. Hy het die "@"-teken gebruik om die gebruikersnaam van die rekenaar se naam te skei sodat die roetes van e-pos vasgestel kon word.

Edgar Mitchell. Die sesde mens wat op 'n ander wêreld geloop het, Edgar Mitchell was die Lunar Lander-vlieënier op Apollo 14. Die ervaring om in die ruimte te wees het Mitchell diep geraak. "Om vanuit die ruimte na die aarde te kyk en te sien dat dit 'n planeet in isolasie was. Dit was 'n ervaring van ekstase, en besef dat elke molekule in ons liggame 'n stelsel van materie is wat geskep is uit 'n ster wat in die ruimte hang."

Gordon Hamilton. Hamilton, 'n aardwetenskaplike wat gletsers bestudeer het, was 'n professor aan die Universiteit van Maine. Sy werk het gefokus op die maniere waarop gletsers hul ysgroei en ysverlies gebalanseer het. Sy werk het onder meer behels om GPS-sensors te ontplooi om die beweging van die uitgestrekte kronkelende riviere van bevrore water te bestudeer. Hamilton was net 50 jaar oud toe sy sneeumobiel vroeër vanjaar in Antarktika in 100 voet skeur geval het. Sy verlies was 'n herinnering aan die gevare wat baie klimaatnavorsers bereid is om te verduur in hul poging om wetenskap na te streef.

Adam Frank is 'n medestigter van die 13.7-blog, 'n professor in astrofisika aan die Universiteit van Rochester, 'n boekskrywer en 'n self-beskryfde "evangelis van die wetenskap." Jy kan tred hou met meer waaroor Adam dink Facebook en Twitter: @adamfrank4


Wetenskap en God: Sal biologie, sterrekunde, fisika die bestaan ​​van godheid uitsluit?

Oor die afgelope paar eeue kan gesê word dat die wetenskap die tradisionele gronde om in God te glo, geleidelik afgekap het. Baie van wat eens geheimsinnig gelyk het - die bestaan ​​van die mensdom, die lewe-draende volmaaktheid van die Aarde, die werking van die heelal - kan nou verklaar word deur biologie, sterrekunde, fisika en ander wetenskapdomeine.

Alhoewel kosmiese raaisels oorbly, sê Sean Carroll, 'n teoretiese kosmoloog by die California Institute of Technology, daar is goeie rede om te dink die wetenskap sal uiteindelik tot 'n volledige begrip van die heelal kom wat geen gronde vir God hoegenaamd laat nie.

Carroll voer aan dat God se invloedsfeer in moderne tye drasties gekrimp het, namate fisika en kosmologie uitgebrei het in hul vermoë om die oorsprong en evolusie van die heelal te verklaar. “Namate ons meer oor die heelal leer, is daar al hoe minder nodig om daarbuite vir hulp te soek,” het hy aan Life's Little Mysteries gesê.

Hy dink die sfeer van bonatuurlike invloed sal uiteindelik tot nul krimp. Maar kon die wetenskap werklik uiteindelik verduidelik alles?

Begin van tyd

Klompe bewyse is ingesamel ten gunste van die Oerknal-model van kosmologie, of die idee dat die heelal uitgebrei het van 'n warm, oneindig digte toestand na sy huidige koeler, meer uitgestrekte toestand oor die loop van 13,7 miljard jaar. Kosmoloë kan modelleer wat gebeur het vanaf 10^-43 sekondes na die Oerknal tot nou, maar die split-sekonde voor dit bly troebel. Sommige teoloë het probeer om die oomblik van die Oerknal gelyk te stel met die beskrywing van die skepping van die wêreld wat in die Bybel en ander godsdienstige tekste gevind word, hulle argumenteer dat iets - dit wil sê God - die plofbare gebeurtenis moes begin het.

Na Carroll se mening sal vordering in kosmologie egter uiteindelik enige waargenome behoefte aan 'n Oerknal-sneller-trekker uitskakel.

Soos hy in 'n onlangse artikel in die "Blackwell Companion to Science and Christianity" (Wiley-Blackwell, 2012) verduidelik het, is 'n vernaamste doel van moderne fisika om 'n werksteorie te formuleer wat die hele heelal beskryf, van subatomiese tot astronomiese skale, binne 'n enkele raamwerk. So 'n teorie, wat "kwantumswaartekrag" genoem word, sal noodwendig verantwoordelik wees vir wat op die oomblik van die Oerknal gebeur het. Sommige weergawes van die kwantumswaartekragteorie wat deur kosmoloë voorgestel is, voorspel dat die Oerknal, eerder as om die beginpunt van tyd te wees, net ''n oorgangsfase in 'n ewige heelal' was, in Carroll se woorde. Een model meen byvoorbeeld dat die heelal optree soos 'n ballon wat oor en oor onder sy eie stoom opblaas en afblaas. As tyd in werklikheid geen begin gehad het nie, sluit dit die boek oor Genesis af. [Oorknal was eintlik 'n faseverandering, sê nuwe teorie]

Ander weergawes van die kwantumswaartekragteorie wat tans deur kosmoloë ondersoek word, voorspel daardie tyd het gedoen begin by die oerknal. Maar hierdie weergawes van gebeure speel ook nie 'n rol vir God nie. Hulle beskryf nie net die evolusie van die heelal sedert die Oerknal nie, maar hulle gee ook rede vir hoe tyd in die eerste plek aan die gang kon kom. As sodanig vorm hierdie kwantumswaartekragteorieë steeds volledige, selfstandige beskrywings van die geskiedenis van die heelal. "Niks in die feit dat daar 'n eerste oomblik van tyd is nie, met ander woorde, noodsaak dat 'n eksterne iets nodig is om die heelal op daardie oomblik tot stand te bring," het Carroll geskryf.

Nog 'n manier om dit te stel, is dat kontemporêre fisika-teorieë, hoewel nog in ontwikkeling en wag op toekomstige eksperimentele toetsing, in staat blyk te wees om te verduidelik waarom Big Bangs voorkom, sonder dat 'n bonatuurlike hupstoot nodig is. Soos Alex Filippenko, 'n astrofisikus aan die Universiteit van Kalifornië, Berkeley, vroeër vanjaar in 'n konferensietoespraak gesê het: "Die Oerknal kon plaasgevind het as gevolg van net die wette van fisika wat daar was. Met die wette van fisika, kan jy heelalle kan kry."

Parallelle heelalle

Maar daar is ander potensiële gronde vir God. Fisici het opgemerk dat baie van die fisiese konstantes wat ons heelal definieer, van die massa van die elektron tot die digtheid van donker energie, vreeslik perfek is om lewe te ondersteun. Verander een van hierdie konstantes met 'n haar, en die heelal word onherkenbaar. "As die massa van die neutron byvoorbeeld 'n bietjie groter was (in vergelyking met die massa van die proton) as die werklike waarde daarvan, sou waterstof nie in deuterium saamsmelt nie en konvensionele sterre sou onmoontlik wees," het Carroll gesê. En so sou die lewe soos ons dit ken. [7 Teorieë oor die oorsprong van lewe]

Teoloë gryp dikwels na die sogenaamde "fynafstelling" van die fisiese konstantes as bewys dat God 'n hand daarin moes gehad het, dit wil voorkom asof hy die konstantes net vir ons gekies het. Maar hedendaagse fisika verduidelik ons ​​oënskynlik bonatuurlike geluk op 'n ander manier.

Sommige weergawes van die kwantumswaartekragteorie, insluitend snaarteorie, voorspel dat ons lewegewende heelal maar een van 'n oneindige aantal heelalle is wat altesaam die multiversum uitmaak. Onder hierdie oneindige heelalle word die volle reeks waardes van al die fisiese konstantes voorgestel, en slegs sommige van die heelalle het waardes vir die konstantes wat die vorming van sterre, planete en lewe moontlik maak soos ons dit ken. Ons bevind ons in een van die gelukkige heelalle (want waar anders?). [Parallelle heelal word in 200 woorde verduidelik]

Sommige teoloë sê daarteen dat dit baie makliker is om God aan te roep as om die bestaan ​​van oneindig baie heelalle te postuleer ten einde ons heelal se lewegewende volmaaktheid te verduidelik. Vir hulle antwoord Carroll dat die multiversum nie gepostuleer is as 'n ingewikkelde manier om fynverstelling te verduidelik nie. Inteendeel, dit volg as 'n natuurlike gevolg van ons beste, mees elegante teorieë.

Weereens, as of wanneer hierdie teorieë korrek blyk, "gebeur 'n multiversum, of jy daarvan hou of nie," het hy geskryf. En daar gaan God se hand in dinge. [peiling: Glo jy in God?]

Die rede hoekom

Nog 'n rol vir God is as 'n bestaansrede vir die heelal. Selfs as kosmoloë daarin slaag om te verduidelik hoe die heelal begin het, en hoekom dit so fyn ingestel is vir die lewe, kan die vraag bly hoekom daar iets is in teenstelling met niks. Vir baie mense is die antwoord op die vraag God. Volgens Carroll verbleek dié antwoord onder die loep. Daar kan wees geen antwoord op so 'n vraag nie, sê hy.

"Die meeste wetenskaplikes ... vermoed dat die soeke na uiteindelike verklarings uiteindelik eindig in een of ander finale teorie van die wêreld, saam met die frase 'en dit is maar hoe dit is'," het Carroll geskryf. Mense wat dit onbevredigend vind, versuim om die hele heelal as iets uniek te behandel - "iets waarvoor 'n ander stel standaarde gepas is." 'n Volledige wetenskaplike teorie wat alles in die heelal verantwoord, het nie 'n eksterne verduideliking nodig op dieselfde manier as wat spesifieke dinge binne die heelal eksterne verduidelikings benodig nie. Trouens, voer Carroll aan, om nog 'n verduidelikingslaag (d.w.s. God) om 'n selfstandige teorie van alles te draai, sal net 'n onnodige komplikasie wees. (Die teorie werk reeds sonder God.)

Geoordeel aan die standaarde van enige ander wetenskaplike teorie, vaar die "God-hipotese" nie baie goed nie, voer Carroll aan. Maar hy gee toe dat "die idee van God ander funksies het as dié van 'n wetenskaplike hipotese."

Sielkunde-navorsing dui daarop dat geloof in die bonatuurlike dien as sosiale gom en motiveer mense om die reëls verder te volg, geloof in die hiernamaals help mense om te treur en vrese vir die dood af te weer.

"Ons is nie ontwerp op die vlak van teoretiese fisika nie," het Daniel Kruger, 'n evolusionêre sielkundige aan die Universiteit van Michigan, verlede jaar aan LiveScience gesê. Wat vir die meeste mense saak maak "is wat op menslike skaal gebeur, verhoudings met ander mense, dinge wat ons in 'n leeftyd ervaar."

Volg Natalie Wolchover op Twitter @nattyover of Life's Little Mysteries @llmysteries. Ons is ook op Facebook en Google+.


Die Serengeti-reëls: Die soeke om te ontdek hoe die lewe werk en hoekom dit saak maak

Hoe werk die lewe? Hoe produseer die natuur die regte getalle sebras en leeus op die Afrika-savanne, of visse in die see? Hoe produseer ons liggame die regte aantal selle in ons organe en bloedstroom? In Die Serengeti-reëls, bekroonde bioloog en skrywer Sean Carroll vertel die verhale van die baanbrekerswetenskaplikes wat die antwoorde op sulke eenvoudige dog uiters belangrike vrae gesoek het, en wys hoe hul ontdekkings saak maak vir ons gesondheid en die gesondheid van die planeet waarop ons afhanklik is.

Een van die belangrikste onthullings oor die natuurlike wêreld is dat alles gereguleer word—daar is reëls wat die hoeveelheid van elke molekule in ons liggame reguleer en reëls wat die getalle van elke dier en plant in die natuur beheer. En die mees verrassende onthulling oor die reëls wat lewe op sulke verskillende skale reguleer, is dat hulle merkwaardig eenders is - daar is 'n gemeenskaplike onderliggende logika van lewe. Carroll vertel hoe ons diepgaande kennis van die reëls en logika van die menslike liggaam die koms van revolusionêre lewensreddende medisyne aangespoor het, en maak die oortuigende saak dat dit nou tyd is om die Serengeti-reëls te gebruik om ons siek planeet te genees.

'n Gewaagde en inspirerende sintese deur een van ons mees bekwame bioloë en begaafde storievertellers, Die Serengeti-reëls is die eerste boek om te belig hoe die lewe op baie verskillende skale werk. Lees dit en jy sal nooit weer op dieselfde manier na die wêreld kyk nie.

Toekennings en erkenning

  • Een van Financial Times (FT.com) se beste wetenskapboeke van 2016
  • Een van Nature.com se Top 20 boeke vir 2016
  • Op die kortlys vir die 2017 Phi Beta Kappa-toekenning in Wetenskap

"In Die Serengeti-reëls, gaan die skrywer van E. coli na olifante om die basiese reëls uit te lê wat soveel vorm van wat rondom ons en binne ons is."—Brian Switek, Wall Street Journal

"In hierdie merkwaardig boeiende boek, voer Carroll ... oortuigend aan dat lewe op alle vlakke van kompleksiteit selfgereguleer word, van die innerlike werking van selle tot die groter verhoudings wat die Serengeti-ekosisteem beheer ... Carroll animeer uitstekende biologiese beginsels terwyl hy voorsiening maak. belangrike insigte."Publishers Weekly

"Die Serengeti-reëls is een van die beste biologieboeke vir algemene lesers wat ek nog ooit teëgekom het. Dit behoort vereiste leeswerk te wees vir elke universiteitstudent, ongeag hoofvak."—Andrew H. Knoll, Harvard Universiteit

"'n Aangrypende lees vol groot, gewaagde idees. . . . Deur boeiende storievertelling word sleutelinsigte van verafgeleë bioloë tot lewe gebring ... Ek vermoed dat baie nuwe insigte en inspirasie hier sal vind ... Carroll het 'n treffende duidelike geval dat ekologie 'n wetenskap is op gelyke voet met molekulêre biologie en genetika. In baie opsigte is hierdie boek 'n eerbetoon aan Charles Elton. . . . Voortbouend op sy visie, verskaf Carroll 'n passievolle leuse vir die een-en-twintigste eeu: ' beter leef deur ekologie.' Is die Serengeti-reëls 'n wondermiddel? Nee, maar Carroll onthul oortuigend dat hulle 'n stewige fondament is vir die toekoms van biologie, vir menslike welsyn en vir bewaring en bestuur."—Brian J. Enquist, Natuur

"'n Aandagwekkende uitdaging tot selfvoldaanheid."Kirkus

"Carroll se boek is fantasties, 'n suksesverhaal in die vorm van die spesifiek vir die generaal. Dit help dat Carroll 'n begaafde skrywer is, boeiend en bedagsaam, en met groot respek teenoor die leser. Carroll bring die geskiedenis van denke en navorsing in die betrokke gebiede van fisiologie, ekologie, ens. Sy boodskappe word in die groter konteks van die Aarde se algehele gesondheid en belangrike omgewingskwessies opgestel. Hy koppel die onderwerp aan sleutel sentrale temas in biologiese teorie (soos natuurlike seleksie en evolusie). En dit is al baie goed gedoen. Jy het gesien hoe die sintetiese oorsigte van lewe en evolusie opgestel is in chaosteorie, kompleksiteitsteorie, selfs kwantumfisika. Dit is beter. Hierdie is 'n boek om aan jou gunsteling biologie-onderwyser (hoërskool of kollege) te gee, en daardie onderwyser sal voorbeelde, verbande, lesse, maniere van vertel daaruit neem, wat hul onderrig onmeetbaar sal verryk."—Greg Laden, WetenskapBlog

"As 'n onderwerp vir populêre wetenskap, regulering blyk die opwindingstoets te druip, genetika en neurowetenskap lyk meer aanloklik. Nou het Sean B. Carroll ... die uitdaging aangepak met hierdie wonderlike boek oor die natuurlike beheer van getalle in die lewe stelsels. Carroll is een van die top storievertellers in kontemporêre wetenskap, soos sy vorige skrywes oor evolusionêre biologie getoon het. Hier gebruik hy sy narratiewe vaardighede om ons op 'n wetenskaplike reis deur tyd en ruimte te neem—wat sy saak maak deur die werk van navorsers rondom die wêreld wat die afgelope eeu lewensreëls opgebou het. . . . [Die Serengeti-reëls] word van harte aanbeveel vir sy vermaaklike siening van biologie vanuit 'n oorspronklike perspektief."- Clive Cookson, Financial Times

"['n] Diep reis na die reëls van lewe op Aarde. . . . Deur ons bekend te stel aan die groot pioniers van molekulêre biologie, soos Jacques Monod (ensiemregulering), Akira Endo (lovastatien-ontwikkelaar) en Janet Rowley (kanker en oorerwing van genetiese siektes), stel Carroll die leser op 'n sterk grondslag in die natuurlike prosesse wat binne ons eie liggame plaasvind, en beskryf hoe deurbrake plaasvind, soos die ontdekking van 'onderdrukkers' en 'onderdrukkers' (wat optree, nie deur 'dinge doen', maar deur dinge te voorkom), en dubbel-negatiewe regulatoriese logika. Ons leer ook wat gebeur wanneer hierdie meganismes misluk."—Cathy Taibbi, Examiner.com

"Sean Carroll . . . [is] een van ons groot wetenskapskrywers ... Hierdie is 'n visioenêre boek."- Peter Forbes, Die voog

"Sean Carroll se nuwe boek, met sy tesis dat alles gereguleer word gerugsteun deur verhale van ontdekking en ondersoek, sal die manier waarop ek biologie onderrig, verbeter. Ek is oortuig daarvan dat Die Serengeti-reëls moet vereiste leeswerk wees vir studente in alle velde van wetenskap, maar veral diegene wat loopbane in biologie-onderwys volg."—Paul K. Strode, Amerikaanse Biologie Onderwyser

"Hierdie boek bied hoop dat ons 'n verskil kan maak, dat ons daardie reëls kan volg, en dat dinge beter kan gaan op ons planeet, ons huis. Dit is goed geskryf, noukeurig nagevors en maklik om te lees. Ek het ook meer geleer oor die serendipite aard van wetenskaplike ontdekking. Ek het hierdie boek baie geniet en beveel dit sterk aan vir beide onderwysers en studente."—Cheryl Hollinger, Amerikaanse Biologie Onderwyser

"Hierdie boek was maklik om te lees en het baie goeie voorbeelde van die veerkragtigheid van die natuur gegee."—National Science Teachers Association beveel aan

"Vir bioloë dra Carroll se boek suksesvol 'n kragtige boodskap oor: alhoewel biologie oneindig kompleks en divers is, kan en is eenvoudige stelle regulasiereëls wat oor skale van toepassing is, van molekules tot die hele planeet se ekosisteem, geïdentifiseer. Hulle is ook merkwaardig maklik. om te verduidelik, soos getoon deur die baie pragtige voorbeelde wat in die boek beskryf word. So miskien, volgende keer as 'n fisikus of wiskundige biologiese navorsing beskou as 'n gebrek aan fundamentele teoretiese onderbou, kan 'n kykie in Carroll se boek ... hulle dalk help om hul argumente te heroorweeg. Die Serengeti-reëls is 'n wonderlike lees."—Pavel Tomancak, Sel

“Sean B. Carroll se nuwe boek Die Serengeti-reëls is 'n passievolle vertelling van die verhaal van die onsekere en moeilike balans wat die einste voorwaarde van gesondheid is - beide op die vlak van individuele organismes en op die vlak van ekosisteme. . . . Die boek is insiggewend, goed geskryf en oortuigend. . . . Die Serengeti-reëls is 'n optimistiese boek."—Alva Noë, NPR.org's, 13.7

"Die Serengeti-reëls moet wyd gelees word."— Neil Paterson, Dundee Universiteit Oorsig van die Kunste

"['n] triomfantlike weergawe van hoe fisiologie en ekologie geblyk het om sommige van dieselfde wiskunde te deel."—Simon Ings, Nuwe Wetenskaplike

"Sean Carroll, 'n evolusionêre bioloog, beskryf die organisasie van lewende stelsels op baie verskillende skale, van wild op die Afrika-vlaktes tot selle binne 'n plant of dier."- Clive Cookson, Financial Times: Beste boeke van 2016: Wetenskap

"Die Serengeti-reëls is 'n verblydende onderskrywing van ekologie as 'n dissipline."—Daniel Barrios-O'Neill, Basiese en Toegepaste Ekologie

"Selfs gesoute ekoloë kan materiaal hier ontgin vir hul volgende ekologielesing en die materiaal vir hul studente lewendig maak."—Samuel Scheiner, Kwartaallikse oorsig van biologie

"Wetenskaplike prosesse word duidelik verduidelik, en oor die algemeen is dit heerlike lees, aangehelp deur baie interessante staaltjies ... Nie-wetenskaplikes is dikwels meer bewus van hoe dinge in die menslike liggaam werk as in ekosisteme, wat hierdie boek 'n uitstekende inleiding tot die makrowêreld, maar sekerlik sal jong wetenskaplikes dit ook waardeer."—Marco Ferrante, Bewaringsbiologie

"Sean Carroll, 'n vooraanstaande, geleerde en geletterde ontwikkelingsbioloog, het 'n boek oor biologiese beginsels geskryf. Dit is naamlik die beginsels wat die gedrag van elke sel in ons liggame beheer, wat bepaal hoe ons, as individuele organismes, na buite reageer. wêreld, en die beginsels wat bepaal hoe ekosisteme, groot en klein, reageer op versteuring. . . . As jy lees Die Serengeti-reëls, sal jy beter toegerus wees om beide die broosheid en die veerkragtigheid van die planeet wat ons deel, te verstaan."—Bernard Wood, Evolusionêre Studies in Verbeeldingryke Kultuur

"Ek het gevind Die Serengeti-reëls om leesbaar en genotvol te wees. Al is my vakgebied baie na aan Carroll s’n en ek het ’n sterk agtergrond in ekologie, het ek baie geleer en is ek gelaat met baie gedagtes en nuwe idees (nie net oor die lot van ons planeet nie). Nie-bioloë sal selfs meer leer, en die algemene nuuskierige leser behoort die boek net so toeganklik as die spesialis te vind. Serengeti-reëls is oral.”—Ariel D. Chipman, Europese nalatenskap

"'n Meesterstorieverteller, Carroll ondersoek die eenheid van biologie vanaf die molekulêre vlak tot die Serengeti, die reëls wat lewe reguleer, en die gevolge wanneer regulering verbreek. 'n Fassinerende reis van begin tot einde, hierdie boek sal lesers enigsins opvoed en vermaak. vlakke en laat hulle 'n beter begrip van hoe die biosfeer werk."—Simon Levin, Princeton Universiteit, skrywer van Fragile Dominion: Complexity and the Commons

"Die Serengeti-reëls is 'n uitstekende reis van 'n boek geskryf deur 'n wetenskaplike van die eerste rang. Dit ontvou naatloos van molekule tot ekosisteem en verduidelik met gesag en grasie waarom moderne biologie sentraal is nie net tot menslike lewe nie, maar tot dié van die planeet self.”—Edward O. Wilson, Harvard Universiteit

"As een van ons voorste bioloë en kommunikeerders het Sean Carroll 'n passie vir wetenskaplike ontdekking saamgesmelt met 'n aanvoeling om wonderlike verhale van eksplorasie te vertel. Die Serengeti-reëls, Carroll het 'n werk van epiese sweep gemaak wat die wêreld deurreis op soek na die logiese reëls wat die hele lewe beheer, van klein molekules tot hele ekosisteme. Die Serengeti-reëls beide verheug en verlig—ek het my verwonder oor die menslike prestasie agter wetenskaplike deurbrake en die blote skoonheid van die werking van lewende sisteme.”—Neil Shubin, skrywer van Jou innerlike vis: 'n Reis na die 3,5-miljard-jaar geskiedenis van die menslike liggaam

"Oorspronklik, uitdagend en pragtig vervaardig, Carroll se boek bied 'n kykie in die dieper wette van biologie wat die aarde beheer. Met sy onnavolgbare styl van storievertelling gekombineer met 'n diep kennis van die wetenskap, neem Carroll ons op 'n opwindende avontuur, wat ons daaraan herinner dat die reëls wat op ekosisteme van toepassing is, geld ook vir die menslike liggaam. Hierdie boek is 'n moet-lees vir almal wat omgee vir die toekoms van die planeet."—Siddhartha Mukherjee, skrywer van Die keiser van alle kwale: 'n biografie van kanker

“Hierdie is ’n ratelende goeie lees deur een van die voorste wetenskaplikes van ons tyd. Die Serengeti-reëls het my anders laat dink oor wat ons bioloë doen. Dit is 'n boek wat van die dakke af geskree moet word."—Andrew F. Read, Pennsylvania State University

“Meesterlik en oortuigend. Die Serengeti-reëls is 'n beduidende bydrae, een wat deur professionele bioloë en 'n wye verskeidenheid leke-lesers verwelkom sal word."—Harry W. Greene, skrywer van Spore en skaduwees: Veldbiologie as kuns


Wat die 'God van die gapings' ons oor wetenskap leer

Wetenskaplike Isaac Newton op 'n gravure uit die 1800's.

"God of the Gaps": When God is invoked to fill in the blanks in scientific knowledge. An old-fashioned and doomed theological approach, but one that is nevertheless very much alive in the minds of many.

In die General Scholium, a sort of epilogue to his monumental Mathematical Principles of Mathematical Philosophy (here is a translation of the 3rd edition by Ian Brice available on the Web there are others), Isaac Newton wrote (I use the I. Bernard Cohen and Anne Whitman translation):

"This most elegant system of the sun, planets, and comets could not have arisen without the design and dominion of an intelligent and powerful being.

And if the fixed stars are the centers of similar systems, they will all be constructed according to a similar design and subject to the dominion of the One . And so that the system of the fixed stars will not fall upon one another as a result of their gravity, he has placed them at immense distances from one another."

We can see that Newton made direct use of the God of the Gaps approach, whereupon God is invoked to explain something science can't. In Newton, things are more complex than just that, given that he saw the cosmos as an imprint and direct manifestation of God's mind and plan. Perhaps shockingly, to Newton — the architect of mechanics and the universal law of gravity, co-inventor of calculus and discoverer of some of the fundamental laws of optics, inspirer of the Enlightenment and quintessential model of rationality — God was an integral and essential part of the universe.

Of course, historical context is essential here. Newton's long life covered the second half of the 17th century and beginning of the 18th, when the schism between science and religion, and between science and philosophy, was not out in the open. Ironically, the schism came about mostly due to the success of Newton's remarkable science: If it was possible to compute with high precision the motions of celestial and terrestrial objects, reducing the cosmos to material particles acting under the influence of forces, might not everything be thus reduced, including the affairs of men?

Newton's God got squeezed into increasingly smaller gaps due to the advances of the science he had created. A famous example is the formation of the solar system, the sun, planets, comets and moons, which, as we see from the quote above, Newton attributed to divine intervention. The French physicist and mathematician Pierre-Simon Laplace — in the early 1800s — proposed a purely physical origin of the solar system based on the contraction of a huge spinning gas cloud due to gravity, an idea very close to what we consider today. The spinning ball would flatten at the poles and grow at the equator, even "breaking" into separate rings where the planets would form. (Planetary formation is somewhat more complicated than that.)

The interesting part of this story comes when Laplace gives Napoleon a copy of his Celestial Mechanics, describing in great detail the motions of the planets and comets in the solar system. Napoleon invites Laplace to his palace and, after congratulating the sage, expresses his astonishment at not seeing God mentioned in the manuscript. Laplace's famous answer tells it all: "Sir, I have no need for that hypothesis."

I tell this story because it so well illustrates how science moves. Of course, Laplace was being his arrogant self but he was also being dishonest. Not because he needed God to explain what he didn't know, but because there were many things he didn't know. For example, he didn't explain where the gas cloud came from. Did God put it there? Laplace would have none of that, but he also wouldn't have an answer.

It took a while for the modern theory of cosmology to propose a mechanism for the formation of stars and galaxies, as due to a combination of unlikely ingredients: normal matter (stuff we are made of, like electrons and protons), dark matter (stuff that is about six times more abundant than matter but we don't yet know its composition), dark energy (stuff we don't really understand but know it's there and in dominant quantities — about three times more than dark matter), and tiny fluctuations in the values of fields that we presume existed very early on in the history of the universe. Once we put all these ingredients together — and they are all well-justified from observations — even if the list appears quite bizarre, we can reproduce the universe pretty nearly as we see it with our tools.

The main difference between Newton, Laplace and modern cosmology is that we don't presume (or shouldn't) to know all there is to know about the universe. Even as we strive to know more about nature — and this is what science is supposed to do — we also realize (or should) the vastness of what we don't know. One thing should be clear to all who share a scientist's urge to learn about the world: To put God in our current knowledge gaps certainly would not further our understanding of the universe. For that we need science and its stubbornly secular modern approach.

Marcelo Gleiser is a theoretical physicist and cosmologist — and professor of natural philosophy, physics and astronomy at Dartmouth College. He is the co-founder of 13.7, a prolific author of papers and essays, and active promoter of science to the general public. His latest book is The Island of Knowledge: The Limits of Science and the Search for Meaning. You can keep up with Marcelo onFacebook and Twitter:@mgleiser.


How many people get long COVID and who is most at risk?

There is increasing clarity on the overall prevalence of long COVID, thanks to a series of surveys — but it is less certain who is most at risk, and why it affects only some.

Most of the early prevalence studies looked only at people who had been hospitalized with acute COVID-19. Ani Nalbandian, a cardiologist at Columbia University Irving Medical Center in New York, and her colleagues collated nine such studies for a review published on 22 March 3 . They found that between 32.6% and 87.4% of patients reported at least one symptom persisting after several months.

But most people with COVID-19 are never ill enough to be hospitalized. The best way to assess the prevalence of long COVID is to follow a representative group of people who have tested positive for the virus. The UK Office of National Statistics (ONS) has done just that, by following more than 20,000 people who have tested positive since April 2020 (see ‘Uncertain endpoint’). In its most recent analyses, published on 1 April, the ONS found that 13.7% still reported symptoms after at least 12 weeks (there is no widely agreed definition of long COVID, but the ONS considers it to be COVID-19 symptoms that last more than 4 weeks).

Source: UK Office for National Statistics

“I think that’s the best estimate so far,” says Akrami, who now splits her research time between her original focus, neuroscience, and work on long COVID.

In other words, more than one in 10 people who became infected with SARS-CoV-2 have gone on to get long COVID. If the UK prevalence is applicable elsewhere, that’s more than 16 million people worldwide.

The condition seems to be more common in women than in men. In another ONS analysis, 23% of women and 19% of men still had symptoms 5 weeks after infection. That is “striking”, says Rachael Evans, a clinician scientist at the University of Leicester, UK, and a member of the Post-Hospitalisation COVID-19 study (PHOSP-COVID). “If you’re male and get COVID, you’re more likely to go to hospital and you’re more likely to die. Yet if you survive, actually it’s females that are much more likely to get the ongoing symptoms.”

There is also a distinctive age distribution. According to the ONS, long COVID is most common in middle-aged people: the prevalence was 25.6% at 5 weeks for those between 35 and 49 years old. It is less common in younger people and older people — although Evans says the latter finding is probably due to ‘survivor bias’, because so many old people who have had COVID-19 have died.

Scientists set out to connect the dots on long COVID

And although long COVID is rarer in younger people, that does not mean it is absent. Even for children aged 2–11, the ONS estimates that 9.8% of those who test positive for the virus still have symptoms after at least 5 weeks, reinforcing the suggestion from other studies that children can get long COVID 4 . Yet some medical professionals play down the idea, says Sammie Mcfarland, who founded the UK-based support group Long Covid Kids. “Long COVID in children isn’t believed. The symptoms are minimized.”

Nevertheless, age and sex are surprisingly powerful for identifying people at risk. A paper published in March presented a model that successfully predicted whether a person would get long COVID using only their age, their sex and the number of symptoms reported in the first week 5 .

Still, many uncertainties remain. In particular, if about 10% of people infected with SARS-CoV-2 get long COVID — as the ONS data suggest — why those 10%?


Dikwels saam gekoop


Discussions

Our findings show that IIHEs are associated with intron movement within the genome and rapid intron turnover among different genomes in Z. tritici. It is noteworthy that the detected introns having IIHEs account for only a small fraction (∼0.5%) of the total number of verified introns. This is due to our stringent criteria used to define IIHEs, and also the fact that many introns are lost during the processes of rapid intron turnover and exchange. The detected introns having IIHEs may be viewed as the visible tip of the largely hidden iceberg of all (both extant and extinct) introns once having IIHEs. IIHE-mediated intron movement is perhaps a general phenomenon during intron evolution. In fact, intergenic intron homologs have also been observed in algae species Micromonas ( van Baren etal. 2016), which has undergone recent massive intron invasion ( Simmons etal. 2015).

It has been acknowledged that direct introduction of group II introns into nuclear-encoded protein genes is deleterious and unlikely to reach fixation ( Doolittle 2014 Qu etal. 2014). IIHEs can fill the gap between the proposed origin of likely deleterious group II intron and observed wide-distribution of modern spliceosomal introns. With intergenic homologs as intermediate stage, insertion of group II introns into intergenic regions in eukaryotes would be less deleterious, provide a buffered environment for subsequent mutations to accumulate, lead to minimal deleterious effects and ultimately facilitate intron proliferation. Unlike typical group II introns, which often encode reverse transcriptase genes, sequence analysis of IIHEs in this study revealed no transposase or reverse transcriptase homologs. The IIHEs are rather similar to the miniature group II introns or miniature transposons that do not encode genes for their transposition. Unfortunately, the genes responsive for the transposition of spliceosomal introns and related IIHEs are still unknown. Further studies are needed to determine the key genes and underlying molecular mechanisms.

We measured very fast rates of intron gain and loss at IPAP loci in Z. tritici, which have been suggested in Neurospora tetrasperma en Daphnia ( Li etal. 2014 Sun etal. 2015). Similar to the dynamic IPAP loci, the loci of fixed introns also show fast rates of intron exchange. Furthermore, a substantial amount of spliceosomal introns are involved in introgression between different species. It is important to note that these introgression cases of spliceosomal introns are fundamentally different from the published horizontal transfer cases of nuclear introns in fungi and algae ( Hibbett 1996 Nikoh and Fukatsu 2001 Coates etal. 2002 Simon etal. 2005), which are self-splicing group I introns. As spliceosomal introns are believed to originate from group II introns ( Rogers 1990 Lambowitz and Zimmerly 2004), similar features between sequences and structures have been well documented ( Zimmerly and Semper 2015). Here, we observed additional features shared between spliceosomal introns and self-splicing introns with respect to their mobility. 1) Both spliceosomal introns (e.g., in Z. tritici) and group I/II introns ( Dai and Zimmerly 2002 Wu etal. 2015) may have IPAP among conspecific strains and show high mobility. 2) Splicesomal introns and self-splicing introns could have co-conversion tracts flanking their insertion sites, which are strongly associated with intron invasion and recombination ( Lazowska etal. 1994 Moran etal. 1995 Sanchez-Puerta etal. 2008 Wu and Hao 2014). 3) Both spliceosomal introns and self-splicing introns could show invasive nonmendelian transmission with a significant bias towards intron gain in genetic crosses between intron-containing and intron-lacking strains. This has been seen in a spliceosomal intron (the ID39491i2 intron) in Z. tritici ( Torriani etal. 2011) and in group I/II introns in Saccharomyces cerevisiae ( Jacquier and Dujon 1985 Moran etal. 1995).


13.7: Why It Matters- Modern Biology - Biology

Alle artikels wat deur MDPI gepubliseer word, word onmiddellik wêreldwyd beskikbaar gestel onder 'n ooptoeganglisensie. Geen spesiale toestemming word vereis om die hele of 'n gedeelte van die artikel wat deur MDPI gepubliseer is, te hergebruik nie, insluitend syfers en tabelle. Vir artikels wat onder 'n ooptoegang Creative Common CC BY-lisensie gepubliseer is, mag enige deel van die artikel sonder toestemming hergebruik word, mits die oorspronklike artikel duidelik aangehaal word.

Feature Papers verteenwoordig die mees gevorderde navorsing met beduidende potensiaal vir 'n groot impak in die veld. Spesifieke referate word op individuele uitnodiging of aanbeveling deur die wetenskaplike redakteurs ingedien en ondergaan ewekniebeoordeling voor publikasie.

Die hoofartikel kan óf 'n oorspronklike navorsingsartikel wees, 'n aansienlike nuwe navorsingstudie wat dikwels verskeie tegnieke of benaderings behels, óf 'n omvattende oorsigartikel met bondige en presiese opdaterings oor die jongste vordering in die veld wat sistematies die mees opwindende vooruitgang in wetenskaplike letterkunde. Hierdie tipe vraestel bied 'n uitkyk op toekomstige navorsingsrigtings of moontlike toepassings.

Editor's Choice-artikels is gebaseer op aanbevelings deur die wetenskaplike redakteurs van MDPI-tydskrifte van regoor die wêreld. Redakteurs kies 'n klein aantal artikels wat onlangs in die joernaal gepubliseer is wat hulle glo veral interessant sal wees vir skrywers, of belangrik sal wees in hierdie veld. Die doel is om 'n momentopname te gee van sommige van die opwindendste werk wat in die verskillende navorsingsareas van die joernaal gepubliseer is.


Kyk die video: Build: Is it perfection? ALMOST.. (Oktober 2022).