Tranh luận về các dấu hiệu của cuộc sống sớm truyền cảm hứng cho các đội đấu tay đôi đến Greenland - cùng nhau

Sâu trong trung tâm của Greenland, trong một khu vực gần đây bị đóng băng bởi băng tan, là một cuộc tranh cãi: Một mỏm đá mà một số nhà khoa học cho biết có chứa các dấu hiệu sự sống lâu đời nhất trên Trái đất. Những người khác không đồng ý. Vì vậy, một số ít các nhà khoa học gần đây đã đến trang web để nghiên cứu nó cùng nhau.

Nó không dễ dàng để xác định dấu vết sinh học trong các tảng đá đã bị khuấy động và nhai bởi áp lực kiến ​​tạo và sức nóng trong hàng tỷ năm. Nhưng việc tìm ra cách tốt nhất để xác định những dấu vết như vậy trên Trái đất có thể giúp các nhà khoa học phát hiện ra những dấu hiệu đó trên các thế giới khác, chẳng hạn như Sao Hỏa.

Vùng đất Greenland, có niên đại từ 3,7 tỷ đến 3,8 tỷ năm trước, chứa những tiếng kêu lạ lùng chỉ cao vài cm. Một nhóm các nhà khoa học đã đề xuất mô hình lượn sóng được hình thành bởi các vi khuẩn sống trong các hồ cạn cổ đại (SN: 8/31/16). Các vi khuẩn đã chuyển dịch trầm tích cho đến khi chúng hình thành các cấu trúc phân lớp mỏng gọi là stromatolites, nhà địa chất học Allen Nutman thuộc Đại học Wollongong ở Úc và các đồng nghiệp đã báo cáo trong Tự nhiên vào năm 2016.

Các nhà khoa học khác đã bác bỏ ý tưởng đó, dựa trên bằng chứng địa chất và hóa học từ các mẫu của vùng đất Greenland (SN: 10/17/18). Nhà sinh vật học Abigail Allwood thuộc Phòng thí nghiệm Động cơ phản lực của NASA ở Pasadena, Calif., Người đã dẫn đầu một nghiên cứu khác được công bố trên tạp chí Tự nhiên vào năm 2018, nói rằng việc truy cập trang web vào năm 2016 và nhận được hình ảnh 3 chiều đầy đủ về toàn bộ khuôn mẫu là chìa khóa để kết luận của cô ấy.

A joint research trip to Greenland between dueling scientists was the brainchild of astrobiologist Abigail Allwood. Allwood, who contests the claim that the site contains signs of 3.8-million-year-old life, says that seeing the rocks in 3-D was key to her conclusion.MIKE TOILLION/NASA ASTROBIOLOGY

Với hai phe bế tắc, Allwood nói rằng cô có một ý tưởng: Điều gì sẽ xảy ra nếu một số ít các nhà khoa học, bao gồm cả các thành viên của cả hai đội, cùng nhau nghiên cứu về sự xuất chúng và so sánh các ghi chú? Vì vậy, vào tháng 8, Allwood, Nutman và khoảng 10 nhà địa chất, nhà sinh vật học và các chuyên gia khác đã trực thăng đến địa điểm xa xôi này.

Nutman đã giới thiệu nhóm với outcrop và đưa ra bằng chứng của mình, và các nhà nghiên cứu đã dành một ngày rưỡi để quan sát và tranh luận, Dawn Sumner, nhà địa chất học tại Đại học California, Davis nói.

Một số người trong chúng tôi đã đi vào với một tâm trí cởi mở, leo Sumner nói. Nhưng đến cuối chuyến đi, cô nói, hầu hết các thành viên đoàn thám hiểm đều kết luận rằng đỉnh núi mẫu có lẽ là hình người sói có hình dạng của vi khuẩn. Nhìn thấy các cấu trúc trong bối cảnh, thay vì trong các hình ảnh được công bố, là rất quan trọng đối với kết quả đó, Sumner nói. Một trong những điều chúng tôi nghĩ ra là khó hiểu như thế nào [về những gì hình thành nên mô hình] mà không thực sự ở đó.

These tiny peaklike patterns, just a few centimeters tall, may have been made in the rock by ancient microbes, some scientists say. But others contend the shapes were the product of tectonic forces.MIKE TOILLION/NASA ASTROBIOLOGY

Nutman và nhóm của ông vẫn cam kết giải thích về vi sinh vật. Nhưng tất cả các bên đều đồng ý về một điều: Xây dựng bức tranh ba chiều của một trang web có thể là chìa khóa để xác định chính xác các dấu hiệu của sự sống.

Bây giờ, các thành viên đoàn thám hiểm đang làm điều đó, bằng cách sử dụng các hình ảnh máy bay không người lái trên không, hình ảnh lập thể và quét được thực hiện bằng cách phát hiện ánh sáng và các thiết bị khác nhau, hoặc nắp, trong chuyến đi. Mục tiêu là để các nhà nghiên cứu khác có thể nghiên cứu địa điểm này từ xa, Sumner nói - rất có thể, có lẽ, các nhà khoa học có thể một ngày nào đó nheo mắt tại các cấu trúc bí ẩn trong đá sao Hỏa.

Một bản đồ mới cho thấy sóng vô tuyến từ hàng chục ngàn thiên hà

Các sóng vô tuyến chưa từng thấy từ hàng chục ngàn thiên hà có một bí mật cần chia sẻ: Chiều cao của sự hình thành sao trong vũ trụ có thể đã sinh sôi nảy nở hơn so với tưởng tượng trước đây.

Kính thiên văn vô tuyến là đầu dò tốt của sự hình thành sao. Nhưng cho đến nay, họ vẫn chưa đủ nhạy cảm để thấy sóng vô tuyến đến từ phần lớn các thiên hà tạo ra các ngôi sao trong thời kỳ cực đại của quá trình sản xuất sao, một kỷ nguyên cách đây khoảng 10 tỷ năm được gọi là buổi trưa vũ trụ (SN: 6/20 / 14).

Bây giờ, một hình ảnh mới từ đài thiên văn MeerKAT ở Nam Phi đã vén bức màn vô tuyến lên những thiên hà vô danh đó. Trong hình ảnh đó, hơn 17.000 điểm năng lượng vô tuyến - gần như mọi thiên hà hình thành sao - lấp đầy một mảng trời mà nhìn từ Trái đất, có thể bị bao phủ bởi khoảng năm mặt trăng đầy đủ.

Sử dụng khoảng 10.000 thiên hà được nghiên cứu kỹ lưỡng làm mẫu, James Condon và các đồng nghiệp đã tính toán độ sáng và khoảng cách tất cả các điểm sáng đó phải như thế nào. Để phù hợp với các quan sát, sóng vô tuyến phải đến từ các thiên hà hình thành sao vào buổi trưa vũ trụ tạo ra các ngôi sao với tốc độ gấp khoảng 10 lần các thiên hà hiện đại, Condon, nhà vật lý thiên văn tại Đài quan sát thiên văn vô tuyến quốc gia ở thành phố Charlottesville, Va nói.

Ông nói thêm về những gì nhiều hơn so với dự kiến, cho thấy sự hình thành sao cao hơn nhiều vào buổi trưa vũ trụ so với dự đoán dựa trên dữ liệu hồng ngoại, quang học và tử ngoại. Những kết quả sơ bộ này xuất hiện vào ngày 15 tháng 12 tại arXiv.org.

Sợi thay đổi màu sắc giúp tiết lộ bí ẩn về cách thức hoạt động của nút thắt

Quyết định xem một nút thắt có phù hợp để được buộc chỉ là khoa học hơn một chút.

Một số nút thắt mạnh hơn các nút khác, nhưng các nhà khoa học đã đấu tranh để giải thích tại sao. Giờ đây, với sự trợ giúp của các sợi thay đổi màu sắc, các nhà nghiên cứu đã phát triển các quy tắc toán học đơn giản có thể xác định cường độ tương đối của các nút khác nhau chỉ dựa trên cấu trúc liên kết nút thắt - hình học về cách thắt nút.

Mặc dù thực tế là [nút thắt] đã tồn tại hàng ngàn năm, nhưng không có nhiều thông tin về lý do tại sao họ làm việc theo cách họ làm, chuyên gia toán học ứng dụng Vishal Patil của MIT nói.

Để hiểu rõ hơn về các nút thắt đơn giản nhất, Patil và các đồng nghiệp đã nghiên cứu các sợi thay đổi màu sắc, với màu sắc cho thấy các khu vực có độ căng lớn hơn và ít hơn trong một sợi thắt nút. Chủng được thấy trong các nút thắt trong các sợi đó phù hợp với biến dạng được tính toán trong các mô phỏng máy tính của các nhà nghiên cứu - cũng ước tính sức mạnh tương đối của các nút khác nhau - báo cáo của các nhà nghiên cứu trong Khoa học ngày 3 tháng 1. Nhóm nghiên cứu đã sử dụng kỹ thuật mô phỏng đó để dự đoán sức mạnh tương đối của các nút thắt phức tạp hơn được gọi là uốn cong, kết nối hai đoạn dây riêng biệt.

Patil và các đồng nghiệp sau đó phát hiện ra rằng ba đặc điểm có thể giải thích cho một sức mạnh của nút thắt. Đầu tiên, càng nhiều lần các sợi chéo, nút thắt càng mạnh. Và sự xoắn của các sợi khi chúng giao nhau cũng đóng một vai trò: Nếu các sợi bị xoắn theo hai hướng ngược lại, vòng xoắn sẽ cân bằng, khóa nút vào vị trí. Cuối cùng, nếu các sợi liền kề trượt theo các hướng đối lập khi nút thắt được thắt chặt, điều đó cũng tăng cường nút thắt.

Các quy tắc chỉ dự đoán sức mạnh tương đối của mỗi nút, có nghĩa là liệu một nút có mạnh hơn nút khác không, không phải là sức mạnh tổng thể của nó. Do đó, các nhà nghiên cứu sẽ cần xem xét các chi tiết như đặc điểm của dây hoặc sợi được sử dụng để thắt nút.

Tuy nhiên, kết quả giải thích, ví dụ, tại sao một nút vuông mạnh hơn nút thắt tương tự khác gọi là nút granny, nổi tiếng là gây ra dây giày lỏng lẻo (SN: 4/11/17). Không giống như một nút vuông, nút granny có một vòng xoắn không cân bằng - và điều đó thực sự có thể làm bạn vấp ngã.

Những gì trước mắt cho khoa học vào năm 2020?

Với một năm mới đến khoa học mới. Ở đây, một cái nhìn về các sự kiện, dự án và phát hiện mà các phóng viên của chúng tôi đang theo dõi - hoặc mong muốn - cho năm 2020.

Cosmic clarity

Khi nhà văn thiên văn học Lisa Grossman và nhà văn vật lý Emily Conover dự đoán vào năm 2018 rằng Kính thiên văn Sự kiện Chân trời, hay EHT, sẽ sớm chụp được hình ảnh của Sagittarius A *, lỗ đen ở trung tâm Milky Way, họ đã đúng một nửa. Hình ảnh đầu tiên của EHT đã xuất hiện vào năm 2019, nhưng đó là lỗ đen ở trung tâm của thiên hà M87. Grossman và Conover có những ngón tay vượt qua để Sagittarius A * có được khoảnh khắc lớn vào năm 2020.

Một ẩn dật vũ trụ khác, vật chất tối, cũng có thể xuất hiện vào năm 2020. Thí nghiệm LUX-Zeplin, hay LZ, nằm trong một mỏ vàng trước đây ở Nam Dakota, sẽ bắt đầu tìm kiếm WIMP, các hạt lớn tương tác yếu. Những hạt vẫn còn trên lý thuyết này đã là ứng cử viên được ưa chuộng để giải thích về vật chất tối, theo ông Con Conover. Các tìm kiếm khác đã thất bại, nhưng LZ sẽ nhạy hơn 20 lần so với các tìm kiếm WIMP trước đó.

Nhà thám hiểm không gian
Grossman mong chờ sự ra mắt vào giữa năm của hai sứ mệnh sao Hỏa: NASA Mars Mars 2020 và ExoMars, một nhiệm vụ chung của Cơ quan Vũ trụ châu Âu và cơ quan vũ trụ Nga Roscosmos. Các nhiệm vụ của Rovers sẽ tìm kiếm các dấu hiệu của kiếp trước. Nhà thám hiểm robot NASA NASA cũng sẽ thu thập đá để thu thập bởi một nhiệm vụ tiềm năng trong tương lai sẽ mang các mảnh của Hành tinh Đỏ đến Trái đất.

Nhà văn khoa học vật lý Maria Temming đang chuẩn bị cho một vị khách ở xa hơn. Năm nay, các nhà thiên văn học đã xác định vật thể liên sao thứ hai được biết đến trong hệ mặt trời (SN: 11/9/19, trang 13), thứ dường như là sao chổi. (Khách truy cập đầu tiên, ‘Oumuamua, đã được phát hiện vào năm 2017.) Ước tính cho thấy những vị khách như vậy nên xuất hiện khoảng một lần mỗi năm, Temming nói.

Đồng hồ thuốc

Nhà văn y sinh Aimee Castyham mong đợi kết quả từ một thử nghiệm lâm sàng về thuốc tránh thai nam. Một thử nghiệm ban đầu cho thấy thuốc nội tiết tố là an toàn và ức chế nồng độ hormone cần thiết cho việc sản xuất tinh trùng (SN: 4/14/18, trang 10). Nghiên cứu mới sẽ đánh giá thuốc làm tốt như thế nào.

Một loại thuốc tiềm năng cho bệnh Alzheimer có tên là aducanumab có thể tiến gần hơn đến sự chấp thuận. Công ty dược phẩm Biogen dự kiến sẽ tìm kiếm sự chấp thuận của Cục quản lý dược phẩm và thực phẩm Hoa Kỳ đối với loại thuốc này - một động thái hứa hẹn sẽ gây tranh cãi, khi xem xét về loại thuốc đã được kiểm tra trước đây, chuyên gia khoa học thần kinh Laura Sanders nói. Aducanumab đã lọt vào danh sách Top 10 của chúng tôi vào năm 2016 sau khi các nghiên cứu ban đầu cho thấy loại thuốc này có thể loại bỏ các mảng amyloid-beta được thấy trong Alzheimer, (SN: 12/24/16 & 1/7/17, trang 27). Nhưng kết quả sau đó thật đáng thất vọng, cho đến khi các báo cáo gần đây cho thấy liều thuốc cao nhất dường như làm chậm sự suy giảm trí nhớ (SN Online: 12/5/19).

Cấp độ phân tử

Các công ty thử nghiệm di truyền trực tiếp đến người tiêu dùng có thể gây ra tranh cãi của riêng họ, dự đoán nhà văn sinh học phân tử Tina Hesman Saey. Nhiều người trong số các công ty này, chẳng hạn như An tổryDNA, đang mở rộng dịch vụ của họ để cung cấp thêm thông tin về sức khỏe và FDA có thể phá vỡ loại thông tin có thể được cung cấp, Saey nói.

Nhà văn khoa học hành vi Bruce Bower hy vọng sinh học phân tử sẽ đóng một vai trò lớn hơn trong các nghiên cứu tiến hóa của loài người. Ngày càng nhiều, các nhà nghiên cứu đang bổ sung các nghiên cứu về DNA cổ đại được chiết xuất từ hóa thạch vượn nhân với các phân tích protein chiết xuất, giúp bảo tồn tốt hơn trong xương và răng hóa thạch so với DNA, ông nói. Cũng như DNA, protein có thể giúp xác định các loài mới và gỡ rối các mối quan hệ tiến hóa.

Khoa học và chính trị

Năm 2020 sẽ là một năm lớn cho khoa học và chính sách. Điều tra dân số Hoa Kỳ lần đầu tiên được cung cấp trực tuyến và những người làm việc tại hiện trường đến thăm nhà của những người không phản hồi sẽ ghi lại câu trả lời của họ trên điện thoại thông minh. Nhà văn khoa học xã hội Sujata Gupta tự hỏi làm thế nào điều đó sẽ bật ra. Nhiều người vẫn thiếu quyền truy cập đáng tin cậy vào internet, vì vậy điều đó sẽ dẫn đến một sự thiếu hụt? Và trong số ai? Thế còn các cuộc tấn công mạng?

Tác động của chính trị đối với động vật hoang dã là trong suy nghĩ của các nhà văn khoa học đời sống Susan Milius và Jonathan Lambert. Khi thập kỷ Liên hiệp quốc về đa dạng sinh học của Liên Hợp Quốc kết thúc vào năm 2020, một báo cáo dự thảo nói rằng thế giới đã bỏ lỡ hầu hết các mục tiêu trong thập kỷ, Milius nói. Cô ấy xem để xem làm thế nào các chuyên gia tập hợp lại. Đối với Lambert, những thay đổi về cách áp dụng Đạo luật về các loài có nguy cơ tuyệt chủng của Hoa Kỳ, được chính quyền của Tổng thống Donald Trump, công bố vào tháng 8, đặt ra câu hỏi về tương lai của một số loài.

Grizzly bears have benefited from protection under the U.S. Endangered Species Act. Changes to how the law is applied may limit species’ protections.JILL RICHARDSON/ISTOCK/GETTY IMAGES PLUS

Vào cuối năm 2020, thế giới có thể có một cái nhìn thoáng qua về việc cam kết chống lại các quốc gia thay đổi khí hậu như thế nào, ông nói nhà văn trái đất và khí hậu Carolyn Gramling. Vào năm 2015, các bên ký kết hiệp ước khí hậu Paris đã đồng ý giữ ấm lên toàn cầu vào năm 2100 xuống dưới 2 độ C so với mức trước thời tiền sử. Nhưng những lời cam kết cắt giảm carbon hiện tại đã giành được chúng tôi ở đó. Vào tháng 12 năm 2020, các quốc gia được yêu cầu nộp các mục tiêu phát thải được cập nhật. Việc Hoa Kỳ thoát khỏi thỏa thuận sẽ được hoàn tất vào tháng 11 năm 2020, nhưng cuộc bầu cử tổng thống Hoa Kỳ vào tháng đó có thể xác định liệu nước này có tái gia nhập hiệp ước vào năm 2021 hay không.

Động lực học chất lỏng có thể giúp máy bay không người lái bắt được hơi thở cá heo trong không trung

Nếu bạn đã từng gặp khó khăn trong việc hít thở, hãy thử bắt một con cá heo.

Luồng được tạo ra khi cá heo bay lên có thể tiết lộ thông tin về sức khỏe của chúng. Nhưng việc thu thập các mẫu phun từ những con cá heo hoang dã, nhanh nhẹn là một thách thức. Để làm cho nhiệm vụ dễ dàng hơn, một nhóm các kỹ sư đã mô tả dòng chảy của một con cá heo Chu chuff, một hơi thở mạnh mẽ gửi nước, không khí và chất nhầy bay lên trời.

Kỹ sư Alvin Ngo thuộc Đại học bang Oklahoma ở Stillwater cho biết, video tốc độ cao về cá heo mũi chai Đại Tây Dương bị giam cầm cho thấy mỗi chuff kéo dài khoảng một phần tư giây, bắt đầu bằng một dòng nước ngắn văng ra khỏi đỉnh lỗ phun. Rồi đến một làn sóng thứ hai: sự thở ra. Dòng chảy mạnh mẽ đó tạo ra một máy bay phản lực hỗn loạn di chuyển với tốc độ tối đa gần 100 km mỗi giờ, Ngo và các đồng nghiệp đã báo cáo vào ngày 24 tháng 11 tại Seattle trong cuộc họp của Hiệp hội Vật lý Hoa Kỳ.

Chất nhầy bị trục xuất có chứa các chỉ số sức khỏe, đặc biệt là hormone căng thẳng cortisol. Vì vậy, việc hiểu những chuff này có thể giúp các nhà khoa học thiết kế máy bay không người lái có thể lao vào để bắt lấy bình xịt và tiết lộ, ví dụ, liệu một quả có bị căng thẳng do hoạt động của con người hay không. Các nhà nghiên cứu trước đây đã sử dụng máy bay không người lái để lấy mẫu vòi từ cá voi (SN: 10/20/15), nhưng cá heo sản xuất ít phun hơn, làm phức tạp các nỗ lực.

Cáo Nga được nhân giống để thuần phục có thể không phải là câu chuyện thuần hóa mà chúng tôi nghĩ

Trong 60 năm qua, các nhà khoa học ở Siberia đã nhân giống cáo bạc để ngày càng thuần hóa, với mục tiêu tiết lộ nền tảng tiến hóa và di truyền của thuần hóa. Nghiên cứu này cũng nổi tiếng cho thấy mối liên hệ giữa sự thuần phục và những thay đổi vật lý như đuôi cuộn tròn và áo khoác đốm, được gọi là hội chứng thuần hóa.

Nhưng câu chuyện đó là thiếu sót, một số nhà nghiên cứu hiện tuyên bố. Elinor Karlsson, một nhà sinh vật học tại Đại học Y Massachusetts ở Worcester, và những con cáo đã bắt đầu hoang dã, và một số đặc điểm được cho là thuần hóa đã tồn tại từ lâu trước khi thí nghiệm bắt đầu. Hơn nữa, các nhà nghiên cứu đặt ra nghi ngờ về việc liệu hội chứng thuần hóa có tồn tại hay không, trong một bài báo xuất bản trực tuyến ngày 3 tháng 12 về Xu hướng Sinh thái học và Tiến hóa.

Thí nghiệm cáo bạc dài ấn tượng, đang diễn ra tại Viện Khoa học và Di truyền học của Viện Khoa học Nga ở thành phố Novosibirsk từ năm 1960, đã không tìm cách lai tạo những con cáo trông rất khác so với các đối tác hoang dã của chúng. Nhưng một vài thế hệ sau khi nhà di truyền học Dmitry Belyaev lấy 130 con cáo bạc (Vulpes Vulpes) từ các trang trại lông của Liên Xô và bắt đầu lựa chọn sự thân thiện với con người, những thay đổi vật lý đã xuất hiện. Tai mềm, áo khoác lông và các đặc điểm khác đã được biết đến ở các động vật có vú khác, do đó, những thay đổi đã được coi là một hội chứng của các đặc điểm vốn có liên quan đến quá trình thuần hóa động vật hoang dã.

Nó không có gì bí mật rằng những con cáo người sói thật sự hoang dã, ông Karlsson nói. Những con cáo Liên Xô ban đầu đến từ các trang trại lông thú trên đảo Prince Edward ở Canada, với việc nhân giống chọn lọc có niên đại ít nhất là từ những năm 1880. Một trong những đồng nghiệp của Karlsson, khi đi nghỉ mát trên đảo, tình cờ thấy những bức ảnh trang trại lông thú từ những năm 1920 trong chuyến thăm một bảo tàng địa phương. Những con cáo đó đã xuất hiện thuần hóa với những chiếc áo khoác đốm - một trong những đặc điểm thuần hóa tương tự được tuyên bố là sản phẩm phụ của thí nghiệm Nga được cho là đã tạo ra nhiều thế hệ.

Những bức ảnh này có niên đại từ nhiều thập kỷ trước khi dự án bắt đầu, Hay Karlsson nói. Những hình ảnh mà dường như đặt ra rất nhiều câu hỏi về chính xác những gì đã xảy ra trong quá trình của dự án đó về sự thay đổi di truyền trong dân số đó.

In this image, fur farmer Leo Frank holds an apparently tame silver fox in his arms on Prince Edward Island in Canada in 1922.KEYSTONE-MAST COLLECTION/CALIFORNIA MUSEUM OF PHOTOGRAPHY/UNIVERSITY OF CALIFORNIA, RIVERSIDE

Dòng thời gian này làm suy yếu câu chuyện kể rằng hội chứng thuần hóa xuất hiện hoàn toàn ngoài sự lựa chọn của Belyaev con cho sự thuần phục, Karlsson và các đồng nghiệp của cô nói.

Tiết kiệm Nó thay đổi đồng hồ trên [những thay đổi], leo Karlsson nói. Những đặc điểm này đã được tạo ra trong vòng 10 thế hệ. Họ thực sự có từ trước trong dân chúng.

Lyudmila Trut, người đã tham gia vào thí nghiệm cáo bạc ngay từ đầu và bây giờ điều hành nó, tranh luận về lập luận của Karlsson. Trut thừa nhận rằng một tỷ lệ nhỏ những con cáo trong trang trại lông thú (dưới 10%) không đáng sợ hay hung dữ đối với con người. Nhưng chúng tôi liên tục đến thăm những trang trại lông thú lớn đó, và không có đặc điểm nào khác liên quan đến hội chứng thuần hóa có mặt, cô tuyên bố. Karlsson, cáo buộc rằng sự thuần phục và đốm trắng đã được nhập vào thí nghiệm cùng với những con cáo Canada là một cuộc tranh cãi sai lầm, để nói rằng ít nhất, Tr Trut nói. Đặc biệt, các điểm phát sinh chỉ được lựa chọn cho sự thuần hóa.

Karlsson nói rằng sự mặc khải về dòng thời gian được thúc đẩy bởi các bức ảnh không chỉ đặt ra câu hỏi về thí nghiệm mà còn khiến cô và các đồng nghiệp của mình xem xét lại một câu hỏi lớn hơn: Điều gì bằng chứng ủng hộ hội chứng thuần hóa? Họ sớm phát hiện ra rằng không chỉ hội chứng thuần hóa được xác định một cách lỏng lẻo, mà chính việc thuần hóa cũng vậy. Cô ấy nói rằng mọi người đều nghĩ ra một chòm sao khác nhau.

Vì vậy, nhóm nghiên cứu đã phát triển các tiêu chí riêng cho hội chứng này. Ví dụ, các đặc điểm sẽ xuất hiện ngay sau khi bắt đầu nhân giống để thuần hóa, và phát triển về tần suất và mức độ với sự thuần hóa ngày càng tăng. Sau đó, cô và nhóm của mình đã áp dụng các tiêu chí này vào hội chứng thuần hóa ở người Viking những đặc điểm được báo cáo ở loài cáo và các động vật được thuần hóa khác, bao gồm lợn, dê và chuột. Không có loài nào đáp ứng tất cả các tiêu chí, làm suy yếu tính hợp lệ của một hội chứng được chia sẻ giữa các động vật có vú được thuần hóa, nhóm nghiên cứu tuyên bố.

Christina Hansen Wheat, một nhà sinh thái học hành vi tại Đại học Stockholm, đồng ý rằng lý thuyết về hội chứng thuần hóa không được ủng hộ bởi bằng chứng. Tôi thấy có vấn đề khi chúng tôi tiếp tục tiến hành nghiên cứu về thuần hóa dựa trên các định nghĩa quá rộng và không rõ ràng và các giả thuyết chưa được kiểm chứng, cô nói. Chúng tôi cần đánh giá lại những kỳ vọng của mình về hậu quả của việc thuần hóa.

Nhưng các nhà nghiên cứu khác đang đặt ra những nghi ngờ của riêng họ về cuộc triệt phá của các nhà khoa học.

Adam Wilkins, một nhà sinh học tiến hóa tại Đại học Humboldt của Berlin, cho biết Karlsson đã nghiên cứu sai về hội chứng thuần hóa. Nó coi hội chứng là một tập hợp các đặc điểm cụ thể và liên tục trên các động vật có vú được thuần hóa. Nhưng hội chứng thuần hóa đã được hình dung là khác nhau giữa các loài, ông nói. Ví dụ, nó có thể dẫn đến tai mềm ở thỏ, lợn và cừu được thuần hóa, nhưng ở tai nhỏ hơn nhưng có hình dạng tương tự ở mèo, chồn và lạc đà.

Trong thí nghiệm ở Nga, các đặc điểm vật lý đã không phát triển cho đến sáu đến 10 thế hệ, Lee Alan Dugatkin, một nhà sinh thái học hành vi tại Đại học Louisville ở Kentucky, người đã viết một cuốn sách về loài cáo Nga với Trut (SN: 4 / 29/17). Anh ấy nói không phải là những thứ đó khi họ có những con cáo, anh ấy nói. Ngay lập tức không có khả năng biến đổi gen ẩn cho những đặc điểm này.

Những hình ảnh trang trại lông thú từ những năm 1920 có thể dễ dàng có những con vật đã được huấn luyện hoặc học cách thân thiện với người trong ảnh, Mitch Dugatkin nói. Càng điều đó rất khác so với việc cho rằng các loài động vật [trên đảo Hoàng tử Edward] vốn dĩ rất thân thiện.

cáo bạc ở Madison, Wisconsin

Một con cáo bạc từ một trang trại lông thú ở Madison, Wisc., Cho thấy những đốm trắng tương tự như những con cáo nổi lên giữa những con cáo được nhân giống để thuần hóa ở Siberia (ảnh chụp ca.1932).

L.J COLE VÀ R.M. SHACKELFORD / THIÊN NHIÊN MỸ 1943

Tranh chấp sang một bên, Karlsson nói rằng cô vẫn xem thí nghiệm cáo là vô cùng quan trọng. Belyaev và các đồng nghiệp của ông đã thành công đáng kể trong việc lựa chọn các đặc điểm hành vi và cho thấy rằng họ có thể tạo ra các quần thể có hành vi rất khác nhau, cô nói, lưu ý rằng điều này đã thúc đẩy nghiên cứu liên tục về các yếu tố di truyền và thần kinh đối với những thay đổi hành vi này (SN: 8/6/18). Nghiên cứu như vậy cũng có thể mở khóa những bí mật về con người, đặc biệt là liên quan đến các bệnh tâm thần, Karlsson nói.

Về phía trước, Karlsson nghĩ rằng nghiên cứu về thuần hóa sẽ được phục vụ tốt bằng cách tránh xa hội chứng thuần hóa và suy nghĩ nhiều hơn về cách những con vật này có thể tự thuần hóa, tự điều chỉnh bằng cách thích nghi với con người. Khi ảnh hưởng của con người tăng lên trong không gian hoang dã, nhiều loài có khả năng thay đổi để đáp ứng với chúng ta, cô nói.

Thay vì lo lắng về các giả định của chúng ta về việc thuần hóa là gì, hãy nhìn vào cách các loài thay đổi để thích nghi với sự hiện diện của chúng ta - theo một cách nào đó - một cách hấp dẫn hơn để suy nghĩ về vấn đề, theo Karlsson nói.

Tiêm vắc-xin lao vào máu, không phải da, làm tăng hiệu quả của nó

Một nghiên cứu mới cho thấy việc cung cấp một liều vắc-xin cao chống lại bệnh lao, thay vì dưới da, giúp cải thiện đáng kể khả năng của thuốc để bảo vệ chống lại căn bệnh chết người này.

Thay đổi liều lượng và phương pháp quản lý điển hình của bacille Calmette-Guérin, hoặc BCG, vắc-xin đã ngăn ngừa bệnh lao ở 90 phần trăm khỉ khỉ, các nhà nghiên cứu báo cáo trực tuyến vào ngày 1 tháng 1 trên tạp chí Nature.

Joel Ernst, một nhà miễn dịch học chuyên về bệnh lao tại Đại học California, San Francisco cho biết, hầu hết những người đáng kinh ngạc khác là sáu trong số 10 con khỉ được tiêm vắc-xin IV thậm chí không bao giờ bị nhiễm bệnh ban đầu. Ernst, người không tham gia vào nghiên cứu cho biết, ngăn ngừa nhiễm trùng, không chỉ là bệnh - được gọi là miễn dịch khử trùng - là cực kỳ hiếm với bất kỳ loại vắc-xin lao nào. Ngăn chặn sự lây nhiễm đó có nghĩa là không có vi khuẩn nào có thể kích hoạt lại để gây ra nhiễm trùng lao tiềm ẩn hoặc hoạt động.

Vắc-xin BCG đã tồn tại gần một thế kỷ và là vắc-xin lao duy nhất hiện được cấp phép. Hơn 150 quốc gia, nhưng không phải Hoa Kỳ, thường xuyên sử dụng BCG để bảo vệ trẻ sơ sinh chống lại một số dạng bệnh lao. Nhưng vắc-xin thường thất bại trong việc ngăn ngừa loại nhiễm trùng lao phổ biến nhất, ở phổi, ở thanh thiếu niên hoặc người trưởng thành.

Trên toàn cầu, bệnh lao đã lây nhiễm 10 triệu người vào năm 2018. Nó giết chết khoảng 1,5 triệu người mỗi năm, khiến nó trở thành căn bệnh truyền nhiễm nguy hiểm nhất. Có tới 13 triệu người ở Hoa Kỳ bị nhiễm lao tiềm ẩn, gây ra phản ứng miễn dịch nhưng đã tiến triển thành bệnh lao hoạt động. Một loại vắc-xin lao thử nghiệm có thể giúp bảo vệ những người bị nhiễm trùng tiềm ẩn khỏi bệnh lao đang phát triển đang hoạt động (SN: 25/9/18).

Nó rất khó để tạo ra một loại vắc-xin lao hiệu quả vì vi khuẩn gây bệnh, Mycobacterium tuberculosis, xâm nhập vào các tế bào, nơi chúng được bảo vệ nhiều hơn khỏi các kháng thể, chủ yếu tấn công các tế bào bên ngoài. Nhà khoa học miễn dịch Robert Seder thuộc Viện nghiên cứu vắc xin bệnh dị ứng và bệnh truyền nhiễm quốc gia tại Bethesda, Md cho biết, chiến đấu với hầu hết các bệnh nhiễm trùng nội bào đòi hỏi các tế bào miễn dịch gọi là tế bào T tấn công các tế bào bị nhiễm bệnh.

Cung cấp vắc-xin BCG ngay dưới da khiến cơ thể tạo ra một số tế bào T để chống lại bệnh lao. Nhưng không đủ các tế bào này được tạo ra và đến nơi cần đến và ở đó - ví dụ như phổi - hạn chế hiệu quả của vắc-xin, JoAnne Flynn, nhà vi trùng học và nhà miễn dịch học tại Trung tâm nghiên cứu vắc-xin của Đại học Pittsburgh nói.

Một bệnh nhiễm trùng sốt rét tương tự đòi hỏi các tế bào T phải chống lại ký sinh trùng sốt rét bên trong các tế bào, Seder nói. Sau khi thành công với vắc-xin sốt rét tiêm tĩnh mạch trong một thử nghiệm khác, các nhà nghiên cứu đã tự hỏi: Nếu họ tiêm vắc-xin BCG trực tiếp vào máu, nơi nó có thể đi khắp cơ thể, liệu nó có kích hoạt việc tạo ra đủ tế bào T trong các mô mà tế bào cần là?

Flynn, Seder và các đồng nghiệp của họ đã thử nghiệm năm công thức BCG trên khỉ: một loại thuốc dưới da tiêu chuẩn, hoặc trong da, liều dùng cho người; một liều cao được đưa ra dưới da (nồng độ cao hơn 100 lần so với liều của con người); một liều cao aerosol dùng với mặt nạ; một liều cao tiêm tĩnh mạch; và sự kết hợp giữa khí dung liều cao và liều nội tiêu chuẩn. Sáu tháng sau, nghiên cứu đã cho thấy năm nhóm khỉ đã được tiêm phòng khác nhau và nhóm kiểm soát thứ sáu chưa được tiêm phòng bệnh lao.

Tất cả các con khỉ đã được tiêm vắc-xin và tiêm aerosol liều tiêu chuẩn đã phát triển nhiễm trùng do vi khuẩn. Tám con khỉ nhận được liều cao trong da không có sự bảo vệ tốt hơn đáng kể so với những con có liều chuẩn, Flynn nói. Tất cả trừ một trong số tám người bị nhiễm trùng, mặc dù hai con khỉ đã xóa nó vài tuần sau đó. Ngược lại, sáu trong số 10 con khỉ được tiêm vắc-xin IV không bao giờ bị nhiễm lao và ba con có ít hơn 45 vi khuẩn lao riêng lẻ trong phổi, một lượng rất thấp và tiếp tục loại bỏ nhiễm trùng.

Một lý do có thể khiến vắc-xin hoạt động hiệu quả hơn khi được tiêm tĩnh mạch là số lượng tế bào T cao do vắc-xin IV gây ra - gấp 100 lần so với các con khỉ trong đường thở so với các nhóm trong da và khí dung. Có khả năng quan trọng hơn là phát hiện ra rằng vắc-xin gây ra việc sản xuất các tế bào T bộ nhớ cư trú mô, tế bào T được mồi trong mô chứ không chỉ là máu.

Punam Mangtani, một nhà dịch tễ học tại Trường Y học Nhiệt đới và Vệ sinh Luân Đôn, gọi nghiên cứu này là một nghiên cứu bằng chứng hiếm hoi và thú vị.

Ngăn ngừa bệnh lao ở thanh thiếu niên và người trưởng thành là rất quan trọng, Flynn nói, vì vậy câu hỏi chính là liệu phương pháp này có an toàn và hiệu quả trong dân số mục tiêu đó hay không. Các tác dụng phụ duy nhất nhìn thấy trong khỉ là sự gia tăng tạm thời, viêm nhẹ. Ernst nói rằng một mối quan tâm an toàn là liệu BCG tiêm tĩnh mạch có thể gây ra phản ứng viêm có hại ở những người bị nhiễm lao tiềm ẩn hay không - khoảng một phần tư dân số hành tinh. Nó không rõ liệu vắc-xin này có thể hỗ trợ