Новая модифицированная пшеница решит проблемы с продовольствием
Исследователи из Йоркского университета создали новый модифицированный сорт пшеницы, который увеличивает производство зерна до 12%.
В результате исследования были получены растения, которые давали зерно на 12% больше, чем у обычного сорта.
В ходе полевых экспериментов, проведенных их сотрудниками в Чили, было обнаружено, что не было уменьшения количества зерен, что привело к увеличению урожайности.Профессор Саймон МакКуин-Мейсон из Центра новых сельскохозяйственных культур Йоркского университета Продукты (CNAP) Департамента биологии заявил: «Эксперты прогнозируют, что нам необходимо увеличить мировое производство продуктов питания на 50% к 2030 году, чтобы удовлетворить спрос за счет роста населения. Негативное влияние изменения климата на урожайность делает это даже более сложной задачей, в то время, как исследователи упорно трудятся, чтобы решить эту проблему.
Партнеры по исследованиям из Южного университета Чили провели полевые эксперименты, которые продемонстрировали эффективность растений в сельскохозяйственных условиях .
В настоящее время команда ищет способы сделать это исследование доступным для фермеров и представителей отрасли в целом, чтобы они могли принимать обоснованные решения относительно растениеводства.
-
Как взаимосвязаны Северный и Южный полюса
За последние 40 000 лет ледяные щиты, расположенные на расстоянии тысяч километров друг от друга, оказали влияние друг на друга.
Согласно исследованию, опубликованному в журнале Nature. Новое моделирование изменений ледникового покрова во время последнего ледникового цикла командой под руководством МакГилла предлагает более четкое представление о механизмах, которые вызывают изменения, чем существовавшие ранее, и объясняет новые геологические данные. Исследование впервые демонстрирует, что в этот период изменения в антарктическом ледниковом покрове были вызваны таянием ледяных щитов в Северном полушарии.
По мере того, как климат охлаждался во время последнего ледникового периода, вода застряла во льду в Северном полушарии, что привело к падению уровня моря в Антарктиде и последующему росту ледникового покрова. С другой стороны, по мере потепления климата, как и в период дегляциации, отступающий лед в Северном полушарии привел к повышению уровня воды вокруг Антарктиды, что, в свою очередь, привело к отступлению антарктического ледяного покрова.
«Ледяные щиты могут влиять друг на друга на больших расстояниях из-за воды, которая течет между ними», — объясняет старший автор Наталья Гомес из Департамента наук о Земле и планетах Макгилла. «Это как если бы они разговаривали друг с другом при изменении уровня моря».
Поиск ответов в океанических отложениях и записях прошлых береговых линий
«Полярные ледяные щиты — это не просто большие статичные „холмы льда“. Они развиваются в различных временных масштабах и находятся в постоянном движении, при этом лед растет и отступает в зависимости от климата и уровня окружающей воды», — объясняет Гомес. «Они набирают лед, когда снег накапливается на них, затем под их собственным весом распространяется наружу и вытекает в окружающий океан, где их края обрываются на айсберги».
Чтобы исследовать механизмы в исследовании участвует численное моделирование и широкий спектр геологических данных, от отложений со дна океана около Антарктиды до данных о воздействии на сушу и прошлых береговых линиях.
Благодаря этой информации исследователи впервые смогли смоделировать одновременно изменения, как уровня моря, так и динамики льда в обоих полушариях за последние 40 000 лет. Эти временные рамки обеспечивают основу для широкого понимания того, как климатические факторы влияют на ледовые щиты, поскольку они охватывают период, предшествующий пику последнего ледникового периода, между 26 000−20 000 лет назад и по настоящее время.
-
Модели при которых потребители доверяют рекомендациям ИИ
Исследователи из Бостонского университета и Университета Вирджинии опубликовали новую статью в Маркетинговый журнал, в котором изучается, как потребители реагируют на рекомендации ИИ, когда они сосредоточены на функциональных и практических аспектах продукта (его утилитарной ценности) в сравнении с эмпирическими и сенсорными аспектами продукта (его гедонистической ценностью).
Исследование, которое готовится к публикации в Journal of Marketing, называется «Искусственный интеллект в утилитарном и гедоническом контекстах: эффект"машинного слова»". Авторы — Кьяра Лонгони и Лука Киан.
Подробнее и все больше компаний используют технологические достижения в области ИИ, машинного обучения и обработки естественного языка, чтобы давать рекомендации потребителям. Поскольку эти компании оценивают помощь на основе ИИ, необходимо задать один важный вопрос: когда потребители доверяют «машинному слову», а когда сопротивляются?
В новом исследовании Journal of Marketing исследуются причины, лежащие в основе предпочтение источника рекомендаций (ИИ против человека). Ключевым фактором при принятии решения о том, как использовать рекомендации по ИИ, является то, сосредоточены ли потребители на функциональных и практических аспектах продукта (его утилитарной ценности) или на эмпирических и сенсорных аспектах продукта (его гедонистической ценности).
Опираясь на данные более 3000 участников исследования, исследовательская группа предоставляет доказательства, подтверждающие эффект машинного слова, определяемый, как феномен, посредством которого компромиссы между утилитарными и гедонистическими аспектами продукта определяют предпочтение или сопротивление к рекомендации ИИ. Эффект слова машины проистекает из широко распространенного убеждения, что системы ИИ более компетентны, чем люди, в выдаче советов, когда желательны функциональные и практические качества (утилитарность), и менее компетентны, когда желаемые качества основаны на опыте и чувствах (гедонистические). Следовательно, важность или значимость утилитарных атрибутов определяет предпочтение тех, кто рекомендует ИИ по сравнению с человеком, в то время как важность или значимость гедонистических атрибутов определяет сопротивление рекомендациям ИИ по сравнению с человеческими.
Хотя существует четкая корреляция между утилитарными атрибутами и доверием потребителей к рекомендациям ИИ, компании, продающие продукты, обещающие более чувственный опыт (например, ароматы, еда, вино) могут по-прежнему использовать ИИ для привлечения клиентов. Фактически, люди принимают рекомендации ИИ, пока ИИ работает в сотрудничестве с людьми. Когда ИИ играет вспомогательную роль, «дополняя» человеческий интеллект, а не заменяя его, гибридный рекомендатель ИИ-человек работает так же хорошо, как и помощник только для человека.
В целом, эффект слова машины имеет важные последствия, поскольку разработка и внедрение ИИ, машинного обучения и обработки естественного языка ставят перед менеджерами и политиками задачу использовать эти преобразующие технологии. Как говорит Циан: «Цифровой рынок переполнен, а внимание потребителей невелико. Понимание условий, при которых потребители доверяют, а не доверяют, рекомендации по ИИ дадут компаниям конкурентное преимущество в этой сфере».
-
Очередная угроза для речных дельфинов, черепах и выдр
Отходы рыболовных снастей в реке Ганг представляют угрозу для диких животных, включая выдр, черепах и дельфинов.
Согласно новому исследованию, стало известно, что запутывание в рыболовных снастях разного рода животных, может нанести вред биологическим видам, включая находящуюся под угрозой исчезновения трехполосую черепаху и речного дельфина реки Ганг.
Изучение ситуации по всей длине реки, от устья в Бангладеш до Гималаев в Индии, показало. что уровень отходов рыболовных снастей самый высокий у моря.
Проблема еще состоит в том, что рыболовные сети — все из пластика.
Интервью с местными рыбаками выявили высокий уровень выбрасываемых в реку рыболовных снастей из-за короткого срока службы и отсутствия соответствующих систем утилизации.
Исследование, проведенное учеными из Университета Эксетера и международной командой, в которую входили исследователи из Индии и Бангладеш, проводилось как часть экспедиции Национального географического общества «Море к источнику: Ганг».
«Река Ганг поддерживает некоторые из крупнейших в мире рыболовных промыслов во внутренних водоемах, но ранее не было проведено никаких исследований для оценки загрязнения пластиком от этой отрасли «, — сказала доктор Сара Нелмс из Центра экологии и охраны окружающей среды в кампусе Пенрин в Корнуолле в Эксетере.
" Проглатывание пластика может нанести вред дикой природе, но наша оценка угроз сосредоточена на запутывании, которое, как известно, ранит и убивает широкий спектр морских видов «.
Ученые объединили существующую информацию о запутывании подобных видов во всем мире с новыми данными об уровне отходов рыболовных снастей в Ганге, чтобы оценить, какие виды подвергаются наибольшему риску.
Сотрудник National Geographic и научный соруководитель экспедиции профессор Хизер Колдевей из ZSL (Зоологическое общество Лондон) и Эксетерский университет, заявили, что результаты исследования дают надежду на решения, основанные на «экономике замкнутого цикла», где количество отходов резко сокращается за счет повторного использования материалов.
«Большая часть найденных нами рыболовных снастей были сделаны из нейлона 6, который является ценным и может использоваться для изготовления изделий, включая ковры и одежду «, — сказала она.
«Сбор и переработка нейлона 6 имеет большой потенциал в качестве решения».
«Мы продемонстрировали это с помощью проекта Net-Works на Филиппинах, который был так успешен. В результате она превратилась в отдельное социальное предприятие под названием COAST-4C «.
Профессор Колдевей добавил: «Это сложная проблема, требующая множества решений, каждое из которых должно работать как для местных сообществ, так и для дикой природы».
Работа доктора Нелмса частично финансировалась проектом ExeMPLaR и поддерживалась доступом к аналитическим средствам исследовательских лабораторий Гринпис.
-
Водород может стать топливом будущего
Водород потенциально является нейтральным топливом, создавая множество возможных вариантов применений в качестве источника энергии в будущем. Главный недостаток заключается в том, что для производства водорода требуется много энергии, поэтому постоянно идут поиски экологически чистых альтернатив.
Результаты международной исследовательской группы из Бристольского университета и Харбинского технологического института в Китае опубликовали данные по использованию водорода в будущем в Nature Communications.
Обычно клетки водорослей фиксируют углекислый газ и производят кислород путем фотосинтеза. В исследовании использовались капельки сахара, заполненные живыми клетками водорослей, для получения водорода, а не кислорода путем фотосинтеза.
Над исследованием работали профессор Стивен Манн и доктор Мей Ли из Бристоля, а также школа химии вместе с профессором Синь Хуаном и коллегами из Харбинского технологического института в Китае.
Ученые изучили около десяти тысяч водорослевых клеток в каждой капле. При специальном сжатии были задействованы специальные ферменты, называемые гидрогеназами, которые нарушили нормальный путь фотосинтеза для производства водорода. Таким образом, работали около четверти миллиона микробных фабрик.
Профессор Стивен Манн, содиректор Бристольского центра минимальной биологии Макса Планка в Бристоле, сказал: «Использование простых капель в качестве векторов для борьбы с водорослями организация клеток и фотосинтез в синтетических микропространствах предлагает потенциально экологически безвредный подход к производству водорода, который мы надеемся разработать в будущем «.
Профессор Синь Хуанг из Харбинского технологического института добавил:"Наша методология проста и мы должны иметь возможность увеличения масштаба без ухудшения жизнеспособности живых клеток. Например, недавно мы захватили большое количество дрожжевых клеток в каплях и использовали микробные реакторы для производства этанола".
-
Прикосновение матери генетически важно для ребенка
В Австралии исследователи обнаружили, что в этом процессе «импринтинга» участвует белок под названием SMCHD1.
Белок SMCHD1 отключает определенные гены, изменяя поведение клетки. Новое исследование показало, что когда яйцеклетка оплодотворяется спермой, SMCHD1 яйцеклетки задерживается в развивающемся эмбрионе, отключая по крайней мере 10 различных генов и влияя на развитие эмбриона, что потенциально может длиться всю жизнь, влияя на потомство.
Исследование было опубликовано в eLife командой WEHI во главе с Ироми Ванигасурия, доктором Квентином Гуилом и профессором Марни Блевитт в сотрудничестве с доктором Мэттью Ричи из WEHI и доктором Хизер Ли из университета из Ньюкасла и доцент Карла Хатт из Monash Biomedicine Discovery Institute.
Краткий обзор
- Некоторые гены имеют разную экспрессию в зависимости от того, унаследованы ли они от матери или от отца — феномен, называемый геномным импринтингом.
- Исследователи WEHI обнаружили, что белок SMCHD1 участвует в геномном импринтинге, при этом белок от матери остается в эмбрионе и отключает десять генов.
- Открытие проливает новый свет на то, как происходит геномный импринтинг, и может открыть новые ключи к разгадке того, как SMCHD1 способствует определенным нарушениям развития и дегенеративным нарушениям.
Исследовательская группа профессора Блевитта изучала белок SMCHD1, который использует эпигенетическую модификацию для «выключения» или заглушения определенных генов.
«Мы исследовали материнский белок SMCHD1, который может быть перенесен во вновь сформированный эмбрион и как это может повлиять на экспрессию импринтированных генов», — сказала г-жа Ванигасурия. «Используя передовую микроскопию для отслеживания флуоресцентно меченой версии SMCHD1, мы смогли увидеть, что материнский белок SMCHD1 сохранялся в эмбрионах в течение по крайней мере пяти клеточных делений. Материнский SMCHD1 изменил экспрессию импринтированного гена, потенциально оставив прочное наследие в потомстве».
«Используя новые мощные методы геномного анализа, мы смогли идентифицировать десять генов, которые были отключены материнским SMCHD1 в раннем эмбрионе. Это первый случай, когда SMCHD1 из яйца был идентифицирован как участвующий в импринтинге», — сказал Квентин Гуил
«Хотя обнаруженные нами эффекты были незначительными, мы знаем, что события, происходящие на раннем этапе эмбрионального развития, могут иметь долгосрочные последствия для здоровья. Помимо расширения нашего понимания геномного импринтинга, это исследование добавляет дополнительное измерение к тому множеству способов, которыми, как мы знаем, родители могут повлиять на здоровье своего потомства».
Профессор Блевитт сказал, что исследование также помогло объяснить недавно обнаруженную роль SMCHD1 в некоторых заболеваниях, включая нарушения развития, такие как синдром Прадера-Вилли (PWS) и синдром микрофтальмии Bosma arhinia (BAMS), а также фасциально-плечевую мышечную дистрофию (FSHD), форму мышечной дистрофии.
«Изучение SMCHD1 у ранних эмбрионов выявило новые генные мишени, которые этот белок заглушает. Это может объяснить, как изменения в активности SMCHD1 способствуют развитию заболеваний. В настоящее время мы возглавляем усилия по открытию патентованных лекарств в WEHI, чтобы использовать наши знания о SMCHD1 и разработать новые методы лечения нарушений развития и дегенеративных расстройств. Это исследование расширяет наше понимание того, как эти новые кандидаты в лекарства могут повлиять на экспрессию генов».
-
Разгадка взрыва звезды, произошедшего 350 лет назад
Международная группа астрономов, использующих инструмент GNIRS Gemini North, обнаружила, что CK Vulpeculae, впервые увиденная, как новая яркая звезда в 1670 году, находится примерно в пять раз дальше, чем считалось ранее.
350 лет назад французский монах Анхельм Войтуре увидел новую яркую вспышку звезды в созвездии Лисички. В течение следующих месяцев звезда стала почти такой же яркой, как Полярная звезда, и за ней наблюдали некоторые из ведущих астрономов того времени.
Новая звезда в конечном итоге получила название CK Vulpeculae и долгое время считалась первым задокументированным примером новой звезды — мимолетного астрономического события, возникшего в результате взрыва в тесной двойной звездной системе, одним из членов которой является белый карлик, остаток звезды, подобной Солнцу. Однако ряд недавних результатов поставил под сомнение давнюю классификацию CK Vulpeculae, как новой.
Это делает взрыв CK Vulpeculae в 1670 году намного более энергозатратным, чем предполагалось ранее, и помещает его в таинственный класс объектов, которые слишком яркие, чтобы быть членами хорошо изученного типа взрывов, известных, как новые, но слишком слабые, чтобы быть сверхновыми.
В 2015 году группа астрономов предположила, что появление CK Vulpeculae в 1670 году было результатом того, что две нормальные звезды претерпели катастрофическое столкновение. Чуть более трех лет спустя те же астрономы предположили, что одна из звезд на самом деле была раздутой звездой красного гиганта, после открытия ими радиоактивного изотопа алюминия в непосредственной близости от места взрыва 1670 года. Еще больше усложнив картину, отдельная группа астрономов предложила иную интерпретацию. В своей статье, также опубликованной в 2018 году, они предположили, что внезапное повышение яркости в 1670 году было результатом слияния коричневого карлика — несостоявшейся звезды, слишком маленькой, чтобы сиять посредством термоядерного синтеза, который питает Солнце, — и белого карлика.
Теперь, добавляя к продолжающейся тайне, окружающей CK Vulpeculae, новые наблюдения международной обсерватории Близнецов, программы NOIRLab NSF, показывают, что этот загадочный астрономический объект находится намного дальше и выбрасывает газ с гораздо большей скоростью чем сообщалось ранее.
Эта группа под руководством Дипанкара Банерджи из Лаборатории физических исследований Ахмедабада, Индия, Тома Гебалле из обсерватории Близнецов и Най Эванса из Университета Кил в Соединенном Королевстве, первоначально планировала использовать Gemini Near — Инфракрасный спектрограф (GNIRS) на Gemini North на Гавайских островах Маунакеа, чтобы подтвердить обнаружение в 2018 году радиоактивного алюминия в центре CK Vulpeculae. Поняв, что обнаружить это в инфракрасном диапазоне будет намного сложнее, чем они первоначально думали, астрономы импровизировали и получили инфракрасные наблюдения по всей протяженности CK Vulpeculae, включая два пучка туманности на его внешних краях.
Измеряя скорость расширения туманности и то, насколько дальние клочья перемещались за последние десять лет, и учитывая наклон туманности на ночном небе, который был оценен ранее другими исследователями, команда определила, что CK Vulpeculae находится примерно в 10 000 световых лет от Солнца — примерно в пять раз дальше, чем считалось ранее. Это означает, что взрыв 1670 года был намного ярче, высвободив примерно в 25 раз больше энергии, чем предполагалось ранее. Эта гораздо более крупная оценка количества выделенной энергии означает, что любое событие, вызвавшее внезапное появление CK Vulpeculae в 1670 году, было гораздо более сильным, чем простая новая звезда.
Визуальный вид туманности CK Vulpeculae и высокие скорости, наблюдаемые командой, могут помочь астрономам распознать реликты подобных событий — в нашем Млечном Пути или во внешних галактиках — которые происходили в прошлом.
-
Употребление какао улучшает познавательные способности
В журнале Scientific Reports исследователи сообщили, что улучшение при комплексных тестах было связано с тем, что участники заранее потребляли флаванолы какао. В исследовании 14 из 18 участников увидели эти улучшения после приема флаванолов.
Предыдущие исследования показали, что употребление продуктов, богатых флаванолами, может улучшить функцию сосудов, но это первое, что обнаружило положительное влияние на мозг сосудистая функция и когнитивные способности у молодых здоровых взрослых, — сказала Катарина Рендейро, исследователь и преподаватель наук о питании в Университете Бирмингема, которая руководила исследованием Университета Иллинойса в Урбане-Шампейн, профессора психологии Моника Фабиани и Габриэль Граттон.
«Флаванолы — это небольшие молекулы, которые содержатся во многих фруктах и овощах, а также в какао», — сказал Рендейро. «Они придают фруктам и овощам яркий цвет, и, как известно, они полезны для сосудистой системы. Мы хотели узнать, полезны ли флаванолы также для сосудистой сети мозга и может ли это оказать положительное влияние на когнитивные функции».
Команда набрала взрослых некурящих людей без известных заболеваний мозга, сердца, сосудов или дыхательных путей, мотивируя это тем, что любые эффекты, наблюдаемые в этой популяции, предоставят убедительные доказательства того, что диетические флаванолы могут улучшить функцию мозга у здоровых людей.
Команда протестировали 18 участников перед приемом флаванолов какао и в двух отдельных испытаниях, в одном из которых испытуемые получали богатое флаванолом какао, а в другом — обработанное какао с очень низким уровнем флаванолов. Ни участники, ни исследователи не знали, какой тип какао употребляли в каждом из испытаний. Такой план двойного слепого исследования не позволяет ожиданиям исследователей или участников повлиять на результаты.
Примерно через два часа после употребления какао участники вдохнули воздух с 5% углекислым газом — примерно в 100 раз больше нормальной концентрации в воздух. По словам Граттона, это стандартный метод исследования сосудистой сети мозга, чтобы определить, насколько хорошо она реагирует.
Обычно организм реагирует увеличением притока крови к мозгу, сказал он.
«Это «приносит больше кислорода, а также позволяет мозгу выводить больше углекислого газа», — сказал он.
С помощью функциональной спектроскопии в ближнем инфракрасном диапазоне — метода, который использует свет для фиксации изменений кровотока в мозге, — измерил оксигенацию во фронтальной коре, области мозга, которая играет ключевую роль в планировании, регулировании поведения и принятии решений.
«Это позволяет измерить, насколько хорошо мозг защищает себя от избытка углекислого газа, «- сказал Фабиани.
После приема флаванолов какао участники также лучше справились с самыми сложными когнитивными тестами, правильно решая задачи на 11% быстрее, чем они делали это на исходном уровне или когда они употребляли какао с пониженным содержанием флаванолов. Однако не было заметной разницы в производительности при выполнении более простых задач.
«Это говорит о том, что флаванолы могут быть полезны только при выполнении более сложных когнитивных задач», — сказал Рендейро.
-
Постепенно климат на земле становится более засушливым
Исследователи из Копенгагенского университета отслеживают тенденции развития растительности в самых засушливых районах планеты с использованием спутниковых снимков последних десятилетий. Они выявили тревожную тенденцию: в развивающихся странах из-за дождевой воды прорастает слишком мало растительности, тогда как в более богатых странах дела идут в противоположном направлении.
На сегодняшний день более 40 процентов экосистем планеты являются засушливыми. Согласно современной неутешительной тенденции в 21 веке их количество значительно увеличится.
Ученые сейчас используют обширные изображения со спутников, ежедневно наблюдающих за Землей. Департамента геонаук и управления природными ресурсами Копенгагена изучили эволюцию растительности в засушливых регионах. Их вывод однозначен:
«Мы наблюдаем четкую тенденцию развития засушливых территорий в отрицательном направлении в наиболее экономически сложных странах. Здесь очевидно, что рост растительности намного меньше по сравнению с количеством осадков», — объясняет профессор Расмус Фенсхольт из Департамента геонаук и управления природными ресурсами.
Неутешительная ситуация обстоит в Азии и Африке, лучше в Южной Америке и Австралии.
Исследователи проанализировали спутниковые снимки растительности и осадков за 15 лет — с 2000 по 2015 год. Чтобы сравнить эволюцию растительности в засушливых регионах мира, исследователи удалили из уравнения суммы осадков. Другими словами, они произвели расчет, который учитывает тот факт, что в одних регионах за последние десятилетия выпало больше дождей, а в других — меньше.
По мнению исследователей, может быть несколько объяснений того, почему изменение климата и повышение глобальной температуры влияют на растительность в засушливых регионах мира, где расположены беднейшие страны. Среди наиболее очевидных — быстрый рост населения, например, в Африке, где возрастает потребность в эксплуатации земель, которые в остальном плохо подходят для сельского хозяйства. Это снижает урожайность и заставляет все больше использовать скот, а это чревато уменьшением травы.
И наоборот, растительность в засушливых районах более богатых стран мира, похоже, лучше справляется с изменением климата. Вероятно, это связано с интенсификацией и расширением более крупных хозяйств, где больше экономических ресурсов позволяет, среди прочего, ирригацию и удобрения.
Свежие комментарии