Információ

Valaki „összetörte” egy szervezetet, majd visszaállította azt az életbe?


Valaki „összetörte” egy organizmust, ami miatt nem tud szaporodni, majd megjavította és megfigyelte, hogy visszatért a szaporodáshoz?

Ilyen például a sugárzás által élettelenné tett sejt reprodukciós képességének helyreállítása.

Hosszú évek során többször megpróbáltam bármilyen információt találni erről, és csak az abiogenezist és a Miller-Urey kísérletet találtam, ami nem a kérdés.

Ha van egy másik szakkifejezés, amely az élet javítására, a teremtésre vonatkozik, akkor nem vagyok tisztában vele.

FÜGGELÉK: Tisztázott kérdés… a reprodukcióra és az élő életre korlátozódik.


Az emberi kód teljesen feltört

Ötven évvel a DNS szerkezetének felfedezése után hat ország tudósai ma újabb mérföldkövet jelentenek be: 99,999%-os pontossággal szekvenálták az ember teljes genetikai kódját.

Majdnem három évvel ezelőtt egy jótékonysági szervezetek és kormányok által finanszírozott nemzetközi konzorcium és egy amerikai magánvállalkozás egyszerre jelentette be az emberi genom "első tervezetének" befejezését.

Abban az időben a Holdra szálláshoz, Shakespeare szonettjeihez és a kerék feltalálásához hasonlították, de akadt egy probléma: átfutottak az élet kódexének 3 milliárd kémiai betűjén, így a bitek hiányosak maradtak és a régiók szétszóródtak hibákkal.

A kihívás az volt, hogy április 25 -e előtt, a DNS kettős hélix szerkezetének közzétételének 50. évfordulója előtt elkészítsék egy reprezentatív ember teljes szövegét, 100 000 levélből kevesebb mint egy hibaaránnyal.

Francis Crick és James Watson, a Cambridge -i Egyetem munkatársai és Maurice Wilkins, a londoni King's College egyetemi tanára megosztották az 1962 -es orvosi Nobel -díjat e felfedezésért.

Mindhárman várhatóan még ebben a hónapban részt vesznek az ünnepségeken.

A projekt brit partnere, a Wellcome Trust orvosi jótékonysági szervezet, a Cambridge -i Sanger Institute tudósai a munka közel egyharmadát elvégezték, 150 millió fontba.

A többi érintett laboratórium az Egyesült Államokban, Franciaországban, Németországban, Kínában és Japánban található.

A ma elkészült "arany standard" emberi genom már új orvosi felismerésekhez vezetett. "A munka csak egy része - a 20. kromoszóma szekvenálása - már felgyorsította a cukorbetegségben, leukémiában és gyermekkori ekcémában szerepet játszó gének keresését" - mondta a Sanger Intézet igazgatója, Allan Bradley.

"Nem számíthatunk azonnali nagy áttörésekre, de kétségtelen, hogy belekezdtünk az élet könyvének egyik legizgalmasabb fejezetébe."

Az emberi genomért folyó versenyt a gének szabadalmaztatásával kapcsolatos érvek kavargatták. A nemzetközi konzorcium ragaszkodott ahhoz, hogy minden adatát közöljön, ahogy ez történt, mindenhol a kutatók érdekében.

A 3 milliárd betűből álló szöveget soha nem nyomtatják ki - normál gépírással 750 000 oldal A4 -es papírt töltene ki -, de az Ensembl nevű internetes eszköz hetente 600 000 látogatót vonz a tudósoktól 120 országban.

Mivel minden élet DNS -t használ, és ugyanazok vagy nagyon hasonló gének fordulnak elő állatokban, a kutatók felgyorsították az emberi gének keresését azáltal, hogy összehasonlították azokat a laboratóriumi fajok DNS -ét, mint az egér, a gyümölcslegy és a fonálférge.

Amikor a projekt több mint egy évtizeddel ezelőtt elkezdődött, évekig tartó munkára volt szükség egy gén azonosítása és lokalizálása érdekében. Most erőteljes számítógépekkel és robotszekvenátorokkal hetek alatt elvégezhető. De még erőteljes eszközökkel sem lehet megfejteni az emberi genom apró szakaszait.

Don Powell, a Sanger Intézet munkatársa ezt mondta: „Most az egész emberi biológia, az egész emberi egészség e síksága előtt állunk, és olyan jó térképet tartunk a kezünkben, amilyen lehet.

"Teljes katalógusunk van arról, hogy hol vannak a gének, de nem tudjuk pontosan, hogy milyen fehérjéket termelnek. Sokkal, sokkal izgalmasabb kaland áll előttünk."

Génvonal: A biológia térképe kibontakozik

1859 Charles Darwin az öröklött változások természetes kiválasztódásával vázolja fel az evolúciót

1865 Gregor Mendel borsónövényekkel kísérletezik, géneket talál, és kifejleszti az öröklődés elméleteit

1943 Erwin Schrödinger a gént javasolja információhordozónak

1944 Egy amerikai csapat úgy dönt, hogy a DNS -nek az öröklődés egységeként kell eljárnia

1953 Francis Crick és James Watson megfejti a DNS szerkezetét

1977 Fred Sanger Cambridge -ben kifejleszti a DNS szekvenálásának módját

1987 Az amerikai energiaügyi minisztérium javasolja az emberi genom projektet

1989 Cisztás fibrózis gén azonosítása

1995 A Haemophilus influenzae lesz az első szabadon élő organizmus, amelynek teljes genomját szekvenálják

1999 Cambridge -ben az egész emberi kromoszóma első térképe (22)

2000 Az emberi genom első tervezetét június 26 -án jelentették be


Karezza: A férfiak azt mondják, hogy a legjobb szex orgazmus nélkül jön

Az orgazmus lelkesedést okoz, majd a nászút másnaposságot az agyban.

2012. július 10. és#151 - Matt Cooknak hét hónapja nem volt orgazmusa, és reméli, hogy szándékosan soha többé nem lesz.

Az 51 éves virginiai kiadó nem cölibátus. Cook, aki 25 éve boldog házasságban él, azt mondta, szexuális élete minden eddiginél izgalmasabb, és a célorientált csúcspont feladása életének minden területét javította.

Cook, a felnőtt két fia apja, újonnan érkezett a karezzába, egyfajta kapcsolatba, amely hangsúlyozza a ragaszkodást, miközben távol marad az orgazmus szélétől. Nem a csúcspont a cél, és ideális esetben nem a szerelem közben következik be.

"Mély érzést kelt egy kapcsolatban, amelyet nagyon nehéz leírni - sokkal mélyebb, mint a hagyományos szex" - mondta.

Cook egyike azon növekvő számú férfiaknak, akik felkarolták a karezzát, és úgy találták, hogy ez segített meggyógyítani a házasságukat, több szikrát fecskendeztek szexuális életükbe, és még a pornófüggőséget is megszabadították.

Cook, gyógyuló pornófüggő, szenvedett a teljesítménybeli szorongástól a barátnőivel. A szex jobb lett a feleségével, de nem tudta mennyit, amíg felfedezte a karezzát.

Most szinte minden nap szexel.

- Ez valahogy soha nem ér véget - mondta Cook. -Miért akarom ezt feladni egy 15 másodperces orgazmusért?

Deb Feintech, tanácsadó, Portland, Maine, a karezza segítségével segíti a párokat a megromlott kapcsolatok helyreállításában.

"A leginkább érdeklődő emberek a férfiak" - mondta. "Ez nagyon radikális számukra, de azt tapasztalják, hogy az érzelmi intimitás messze felülmúlja az üldözés izgalmát és a párosodó elmét."

Feintech szerint ez a gyakorlat nem csak a hosszú házasság elzárkózásával küszködő középkorú párok számára hasznos, hanem az oltárhoz vezető fiatal párok számára is.

"Ezt felajánlom nekik, mint kipróbálásra egy hónapig" - mondta. "Minden reggel felébrednek, és nem is gondolnak a nemi szervek stimulálására. Szemkontaktussal és áramlással bújnak, tartanak és lélegeznek. Nagyon tudatos - a nemi szervektől a szívig."

A ragaszkodásra helyezi a hangsúlyt, nem a csúcspontra.

A karezza szót Dr. Alice Bunker Stockham, egy chicagói szülésznő és korai feminista alkotta meg, aki mindkét nem esetében támogatta a fogamzásgátlást, a fűző betiltását és a szexuális kiteljesedést. 1896 -ban könyvet írt ezen a néven - az olasz carezza szóból, ami simogatást jelent.

A házasságok megerősítésére ösztönözte az úgynevezett „férfi kontinenciát”, bár az egyenlőség érdekében azt kérte, hogy a nők tartózkodjanak az orgazmustól is.

Marnia L. Robinson hordozta a kortárs fáklyát 2009 -ben, "Ámor mérgezett nyila" című könyvében és a Reuniting: Healing With Sexual Relationships weboldalán.

"Még a legmagasabb libidóval rendelkezők számára is a teljesítmény őrléssé válhat, és újdonság utáni vágyat válthat ki" - mondta Robinson. "Az ilyen érzések, bár teljesen természetesek, vetítéseket és haragot kelthetnek, amelyek diszharmóniát okoznak, különösen az ideiglenes mézeshetek neurokémiájának elmúlása után."

A technika "gyakorlatilag lényegtelen" - mondja. "Gyakorlat, hogy nem teszed meg, a célvezérelt emlőspárzási rendszert félreteszed az útból elég hosszú ideig ahhoz, hogy nyugodt egyesülési állapotba kerülj."

A korábbi vállalati jogász, ma bhakta Robinson azzal érvel, hogy a karezza ereje az idegtudományban gyökerezik.

"Az orgazmus valóban nem a nemi szervünkben van, hanem valójában a fülünk között" - mondta.

Az "orgazmus szenvedélyciklusában" a dopamin hormon emelkedik a szexre várva, majd az orgazmus után összeomlik, és biokémiai "másnaposságot" hoz létre Robinson szerint.

Férfiaknál ez szinte azonnal megtörténik a magömlés után a nőknél, két hét is eltelhet, mielőtt az agy visszatér a homeosztázisba Robinson szerint.

"Karezza élvezetes módja annak, hogy lábujjhegyen körbejárja a biológia napirendjét" - mondta.

Az örömreceptorok túlzott stimulálása az agyat is érzéketlenné teheti az élvezetre, vagy vágyat teremthet a többire. Amikor a férfiak a pornográfia rabjai vagy gyakori orgazmusuk van, "semmilyen öröm nem tud kielégíteni" - mondta. - Mindig valami újdonságot keresünk.

De a karezzában a szerelmeskedés soha nem ér véget, így a szexuális energia továbbra is áramlik, és segít megelőzni az unalmat egy partnerrel - mondják a szószólók.

A Karezza a relaxációs reakciót is kiváltja, és arra ösztönzi az agyat, hogy engedje el a "szerelmi" hormont, az ocytocint, amely segíti a kötődési viselkedést.

Robinson, aki nem tudta fenntartani az intimitást, kétszer ment férjhez, mielőtt találkozott férjével, Gary Wilsonnal, aki volt természettudományi tanár, aki segített neki a kutatásban. Depressziót és alkoholfüggőséget tapasztalt, de miután a pár együtt felfedezte a karezzát, le tudott mondani a Prozacról és az ivásról.

Rájött, hogy képes tartós és harmonikus házasságot fenntartani.

"Szorosan, egymás mellett ülünk a nap 24 órájában, és soha nem vagyunk egymástól távol" - mondta Wilson. - Nem érzem szükségét, hogy legyen helyem, ami szokatlan.

Bár sok más férfi úgy néz Wilsonra, mint "őrült vagyok", azt mondta, hogy a karezza meglepően segíthet "újjáéleszteni a dolgokat" egy hosszú távú kapcsolatban.

Ilyen volt például Darryl Keil, a maine-i brunswick-i 56 éves bútorkészítő, aki 29 éve házas feleségével, Annabelle-lel. Vállalkozást vezetnek, és két fiút nevelnek otthon.

Körülbelül 14 évvel ezelőtt elolvasott egy könyvet a szexről és a taoizmusról, miután „kimerültnek” érezte magát, és keresett valamit a szexuális életük megfiatalítására. Végül ez vezetett a karezzához.

Az elmúlt nyolc évben egyiküknek sem volt szándékos orgazmusa. Az öreg nemet nevezi: "nyalás, szivattyúzás, spriccelés, horkolás", amit a férfi hajtott.

Most a felesége úgy érzi, hogy egyenrangú partner a hálószobában. Minden nap szexelnek - és ez nem unalmas - mondta Keil, aki könyvet ír és kis műhelyeket vezet.

"Valóban élő, nagyszerű szex nagyszerű érzéssel" - mondta Keil. "Az öröm más szintre lép. A testedben az érzést követed, nem a stimulációt."

A legtöbb férfi, aki még soha nem hallott a karezzáról, úgy tekint Keilre, mintha ő lenne a "természet furcsa".

„Nehéz rávenni a férfiakat arra, hogy kihagyják az orgazmust - mondta. - Egy srác azt mondta nekem: azt akarod, hogy másszam fel az Everestet, és ne a csúcsra?

Másokhoz hasonlóan a keiliek is "véletlenül" tapasztalnak alkalmi orgazmust, de Marnia Robinson, a karezza guru szerint ez nem sért semmilyen szabályt.

"Orgazmusom van, és ez nem nagy baj - a szelíd szeretkezés néha átcsúszik a széleken, és ez szép" - mondta.

Minden pár esetében más a tapasztalat.

"A természetes" karezzanautok "elkötelezett párok lennének, akik édesíteni szeretnék kapcsolataik harmóniáját" - mondta Robinson.

De a fiatalok is kipróbálhatják magukat a karezzában - mondta. A gyakorlat legalább a hatékony fogamzásgátló forma.

"Kétlem, hogy bármelyikünk elfelejtené, hogyan kell hagyományos szexet folytatni, ha terhességre van szükség" - mondta. - Kerékpározni még akkor is lehet, ha autót vezet.


A Bio-Hackerek új generációja rosszul viselkedik a DNS-sel

A Genspace egyik sarkában, a New York-i Brooklyn-i közösségi biológiai laborban egy farmer és pólós nő egy biolumineszcens medúza DNS-ét illeszti egy génbe E. coli baktérium, hogy ragyogó élő háttérképet készítsen. Útközben öt középiskolás csoportosul egy tábla körül, és felvázolja terveiket egy olyan szervezet felépítésére, amely arzént érzékel az ivóvízben. Ők csak néhányan az ország bio-hackerei, tanárai, könyvtárosai és művészei gazemberek. Az Egyesült Államokban néhány nyilvános laboratóriumban gyűlnek össze, hogy játsszanak az élőlények forráskódjaival, és rosszul viselkedjenek a DNS -sel.

A biológiai hackelés nagy utat járt be, mióta a 2000-es években egy maroknyi tudományos stréber játszani kezdett a bakteriális DNS-sel az alagsorukban. Ma a „csináld magad” biológia termékei a szekrény laboratóriumaiból kerülnek a kezekbe és a hátsó udvarokba és a fogyasztókhoz. Ez a tömeges forrásból származó tudomány korszaka, amelyben szinte bárki új lényt készíthet. Tavaly egy vállalkozói csapat létrehozta a sötétben világító növényt, amelyet biolumineszcens baktériumok génjeivel alakítottak ki, a brooklyni egyetemista pedig olyan növények létrehozásán dolgozik, amelyek túlélnék a hatalmas sugárzást és segítenének a nukleáris katasztrófák felszámolásában. vagy akár gyarmatosítani egy másik bolygót.

A Genspace üvegfalú laboratóriumán kívül egy közös asztalnál egy nő köszönti, Ellen Jorgensenként mutatkozik be, és vattapálcát nyújt felém. Azt mondja, hogy dörzsöljem meg az arcom belsejét a tamponnal. Jorgensen elmagyarázza néhány nap alatt, hogy kinyitom a sejtjeimet, és megtudom, milyen titkok rejlenek a génjeimben. Ezen sejtek mindegyike mindent tartalmaz az őseim vándorlási történetétől kezdve bizonyos betegségekre való fogékonyságomig.

Egy korábbi életében a molekuláris biológiából doktorált Jorgensen biotechnológiai kutatóként dolgozott egy cégnél, amely a dohányzással összefüggő tüdőbetegségek könnyebb kimutatásának módját kereste. Most egy bio-hacker: Megtanítja az embereket, hogyan kell biológiát csinálni egy hagyományos laboratórium keretein kívül. Jorgensen azt mondja, hogy a DNS -m megismerése lesz az első lépés a klubhoz való csatlakozásom felé. Ha sikerül elkülönítenem a génjeimet, ugyanazt a technikát használhatom más organizmusok, például baktériumok vagy növények génjeinek izolálására.

Miközben beszél, kíváncsi vagyok: segíthetek -e az első marsi növények létrehozásában?

Ahhoz, hogy hozzáférhessek a szájsejtjeimben lévő DNS -hez, fel kell forralnom őket, egy folyamat, amely feltöri a sejteket, és kiborítja azok tartalmát, mint egy felborult spagettitál. Miután átvittem a sejtjeimet egy kis műanyag fiolába, egy kád vízbe teszem és felforralom. Néhány perc múlva lekapcsolom a hőt, hagyom kihűlni és átviszem egy centrifugába, ahol hagyom, hogy forogjon. Amikor előveszem az injekciós üveget és a fényhez tartom, egy apró, fehér kavics tapad az aljára. - Ez a forráskódja - mondja Jorgensen. - Ez minden, ami téged tesz, téged.

Két évvel ezelőtt a brooklyni művész, Heather Dewey-Hagborg eljött a Genspace-be, hogy megnézze, mennyit tudhat meg egy idegenről csak egy apró DNS-minta segítségével. Így New York városának utcáin kóborolt, cigarettacsikkeket és eldobott gumikat gyűjtött, és a nyállal borított szennyeződéseket a Genspace-be hozta. Ugyanazzal a DNS-izolálási eljárással, amelyet Jorgensen vitt végig, Dewey-Hagborg levágta a mintáiból származó genetikai anyagot. Tudni akarta, hogy néznek ki ezek az idegenek, ezért a DNS azon részeire összpontosított, amelyek a fizikai tulajdonságokat kódolják. Mindent meg tudott fejteni valakinek a nemétől a haja és a szeme színe, a bőrszín, az orr szélessége és a szemek közötti távolság között. Aztán egy számítógépes program segítségével háromdimenziós modellt készített minden idegen arcáról, és kinyomtatott egy háromdimenziós nyomtatót. Bár az arcok nem voltak pontos másolatai, megosztották az úgynevezett "családi hasonlóságot". Amikor Dewey-Hagborg befejezte a projektet, azt mondja, meglepődött, és zavarta, hogy mennyire megtudhat egy olyan személyről, akivel soha nem találkozott.

"Azért mentem bele ebbe a kérdésbe, hogy nem tudtam, mennyit tudnék megtudni egy emberről hajszál vagy cigarettacsikkből, és igazán aggódva jöttem ki"-mondja Dewey-Hagborg. "Nagyon elbűvölt ez a genetikai adatvédelem ötlete."

Ez a varázslat táplálta legújabb projektjét, egy folyékony spray -t, amely kitörli valakinek a genetikai nyomait. A két permetet tartalmazó, júniusban kapható megoldás 99 dollárba kerül. Az első folyadék erős tisztítószer, amely elpusztítja a kidobott DNS nagy részét. A második az idegen gének keveréke, amelyet arra terveztek, hogy feltárják a fennmaradó genetikai nyomokat. Dewey-Hagborg úgy gondolja, hogy a genetikai betegségben szenvedők a spray-t a munkahelyeken vagy állásinterjúkon fogják használni a megkülönböztetés megelőzése érdekében. "Ha bárhol bárhol elvégezheti ezt a munkát, és megnézheti a DNS -ét, ez az élet szükséges részévé válik" - mondja.

Jorgensen végigvezetett azon a folyamaton, amely lehetővé tette számomra, hogy megvizsgáljam saját DNS -m, és megtudjam, van -e olyan speciális mutációm, amely ellenállóbbá tesz a HIV bizonyos formáival szemben. Egy irodai szürke berendezést használt, amely kicsit hasonlított a fénymásolóra. A gép hő és mdashand speciális enzimeket használt, amelyek elősegítik a DNS szálainak újbóli összerakódását, miután szétesnek, és mdashto lemásolja a génjeimet. Aztán fekete fényen néztem a genetikai anyag apró szálait. Egy hosszabb szál azt jelentené, hogy mutációmentes vagyok: Bárki, aki örökölte a mutációt, hiányzik egy darab genetikai anyag, és így rövidebb szálú a DNS-szegmens. Ha valaki mindkét szülőtől megkapja a mutációt, hiányzik belőle egy nagyobb darab, és így a mdashand kétszer ellenállóbb a HIV bizonyos típusaival szemben.

Jorgensennel megvizsgáltuk a DNS -t, hogy megtaláljuk -e azt a mutációt, amely miatt jobban ellenállok a HIV -nek. - Úgy tűnik, normális vagy - mondta.

Bio-Hack the World

Jorgensen egy kis táblán, azon az apró laboratóriumon kívül, ahol a genetikai tesztemet végeztem, vastag, színes jelzővel rajzol nagy kört. Elmagyarázza, hogy a baktériumok kerek DNS -molekulákat tartalmaznak, amelyeket plazmidoknak neveznek, és amelyek a sejtben találhatók, a szokásos genetikai anyagon kívül. A tudósok sokoldalúságukért díjazzák a kör alakú "genetikai munkalovakat": felhasználhatók gének átvitelére egyik organizmusról a másikra mikroszkopikus vágási és beillesztési munkával. "A lényeg az, hogy a rendszer mindegy" - mondja. - Ezért tehet egy medúza gént egy üvegbe E. coli és ragyogjon. "

A bio-hackerek több száz ilyen kombinációt találtak, amelyek túlélik a laboratóriumi teszteket. Ennek eredményeképpen a felügyeleti csoportokat aggasztja a biológiailag feltört szervezetek káros hatása. Még ha nem is szándékoznak bajt, a biohackerek most már képesek széles körben terjeszteni azokat a termékeket, amelyeket nem teszteltek negatív hatások miatt. Röviddel azután, hogy egy San Francisco-i vállalkozói csapat bejelentette, hogy 2013-ban piacra kívánja hozni az első, biológiailag feltört, sötétben világító üzemet, az ETC nevű technológiai felügyeleti csoport az Egyesült Államok Mezőgazdasági Minisztériumához kérte a projekt blokkolását. De a szövetségi szabályozó közölte az ETC -vel, hogy nincs felszerelve annak szabályozására.

Néhány hónap leforgása alatt az izzó üzem csapata közel 500 000 dollárt gyűjtött projektjéhez, az mdashfar pedig többet, mint 65 000 dollár. Ezen a nyáron a csapat 600 000 izzó magot küld el a projektet támogató embereknek.

Ezeknek a bio-feltört növényeknek a széles körű elterjedése előre nem látható következményekkel járhat. A bio-hackelés veszélyeiről szóló szakirodalmában az ETC kijelenti: "Megfelelő biztosítékok hiányában kockáztatjuk, hogy a szintetikus szervezeteket és termékeiket kiengedjük a laboratóriumból, ismeretlen potenciállal, hogy megzavarják az ökoszisztémákat, veszélyeztetik az emberi egészséget és aláássák a szociális, gazdasági és kulturális jogokat. "

A robbanóanyagokkal ellentétben a biológiai anyagokat kevés felügyelet alatt tartják, és a felügyelet foltos. Ennek ellenére ezeket a szereket nagy biztonságú laboratóriumokban tárolják, távol a garázsbiológusoktól. Még ha egy bio-hacker is hozzáférne ezekhez a laboratóriumok egyikéhez-mondja William Daddio, a Georgetown Egyetem szociológiaprofesszora, aki bioterrorizmus-tanfolyamokat tart-valószínűleg kárt okozna magának, mielőtt másoknak kárt okozna. Ellentétben a baktériumok kezelésével, amelyet a legtöbb bio-hacker néhány nap alatt megtanulhat, a vírusok termesztése és fenntartása-amihez túlélésre van szükség, és a gazdaszervezet sokkal nehezebb. "Ha aggódsz néhány srácért egy garázsban, akkor valójában nem ez a probléma" - mondja Daddio. -Egy magas szintű laborban dolgozó embereknek kellene lenniük.

Jurij Fazilov, a Genspace bio-hackerje géntechnológiai növényekkel kísérletezik, hogy túlélje a nagy sugárzásnak kitett területeken és a Földön vagy az űrben. Ez magában foglalja a gombában található sugárzás-ellenálló gén összeillesztését egy kis virágzó gyom DNS-ébe. Fazylov szerint a Földön a növények segíthetnek a nukleáris katasztrófák sugárzása által károsított nagy területek javításában. Ha például a japán Fukusimában telepítik, a növények radioaktív atomok felszívásával enyhítik a terület környezeti problémáit, és végül más életformákat, például baktériumokat vagy rovarokat is arra ösztönöznek, hogy visszatérjenek a területre. (Ezt a folyamatot "fitoremediációnak" nevezik, és növényeket használnak a környezet egyensúlyának helyreállításához.) Ugyanígy a növények végül is segíthetnek más bolygók megtelepedésében. Fazylov óriási lehetőségeket lát a projekt piacra dobására az elkövetkező években, és mivel a projekt jelenleg tudományos tevékenység, még nem aggódik a biztonság miatt.

"Megnéztem ennek kereskedelmi vonatkozásait" - mondja. - Az a tervem, hogy előbb sikerül, és később teszek fel kérdéseket.

Amikor eljött az ideje, hogy új lényt fűzzek össze, elhatároztam, hogy izzó baktériumokat gyártok. Összekeverés után oldatot E. coli A DNS, a víz és az enzimek, amelyek megmondják az új génjeimnek, hová menjenek, beraktam egy hűtött kalcium -klorid -oldatba, és feloldották a E. coli sejtfalak és mdashand hozzáadott gének a biolumineszcenciához egy tengeri baktériumból. Ezután az injekciós üveget forró vízbe mártottam, és a hőmérsékleti sokk ösztönözné a baktériumok csatlakozását, és egyetlen új szervezetet hozna létre.

Néhány nappal később kivettem az edényt az inkubátorból, ahol hagytam a baktériumokat, hogy szaporodjanak, és csúsztattam egy ultraibolya fényre a labor sarkában. Amikor megfordítottam a kapcsolót, megjelent egy kis lime zöld kozmikus pontocska. Gyönyörűek voltak, és műanyag edényük határainál ártalmatlannak tűntek.


Spontán helyreállítás

Charles Darwiné A fajok eredetéről három évvel azelőtt jelent meg, hogy Pasteur kísérlete hiteltelenné tette az abiogenezist. Darwin megkerülte az élet keletkezésének kérdését, és óvatosan lépkedett a spontán generáció kérdésében, csak egyszer azt sugallva (1871-es privát levelében), hogy az élet keletkezése a „meleg kis tó” kémiai fejlődési útját követhette. Agnoszticizmust vallott, és nem sokat mondott magáról az élet első okáról. Az 1860 -as kiadásban azonban kissé Isten felé fordult Eredet amikor arra a következtetésre jutott: „Nagyság van ebben az életszemléletben, annak többféle erejével, amelyet a Teremtő eredetileg néhány formába vagy egybe lehelt.”

Ennek ellenére a meleg-kis tó ötlet a kutatók számára jelzés volt. Az így ihletett Alexander Oparin orosz biokémikus és John Haldane brit tudós az 1920-as években azt állította, hogy a korai földi állapotok, hidrogénnel terhelt légkörben, előnyben részesítik a szerves molekulákat, amelyek végül támogatják az élet fejlődését, és ezzel ellentmondanak Pasteur kísérleti következtetéseinek és Remak. Ezért a spontán generáció feltámadt egy „őslevesből”.

Erwin Schrödinger fizikus 1944 -es könyve Mi az élet? támogatta Haldane hipotézisét, lényegében kémiai reakcióvá redukálva az élet meghatározhatatlan „csodáját”. Az élet csupán mozgásban lévő anyag volt. A kémiát és a fizikát integrálták a biológiába, felgyorsítva a molekuláris biológia megérkezését, és jelentős felfedezésekhez vezetve, beleértve a DNS szerkezetét. Schrödinger tehát mélyen befolyásolta az élet eredetének misztériumának minden későbbi kutatóját azzal, hogy arra bátorította őket, hogy vizsgálataikat a kémiai evolúció szempontjából tervezzék meg.

A legismertebb közreműködők az élet eredetének problémájában Stanley Miller és Harold Urey amerikai vegyészek voltak, akik akkor léptek be a történetbe, amikor a kémiai evolúció révén a spontán generációba vetett hit felemelkedett. Az 1953-as Miller-Urey kísérlet feltételezett prebiotikus állapotokat szimulált a Haldane-Oparin hipotézis alapján. Kísérletük sikeres volt: kimutatták, hogy az élet szempontjából fontos szerves vegyületek keletkezhettek a korai Földön. A kapott termékek között nagyon kevés, néhány aminosav található. Mivel az aminosavak a fehérjék építőkövei, a kísérletet kezdetben virtuális bizonyítékként értékelték, hogy a szerves vegyi anyagok és végső soron az élet véletlenszerű kémiai evolúció révén keletkezhetnek.

Ahogy Miller egy 1996 -os interjúban kijelentette, a kísérlet kulcsa az volt, hogy „bár vita folyik a primitív légkör összetételével kapcsolatban, megmutattuk, hogy vagy redukáló légkörben vagy, vagy nem az élethez szükséges vegyületek. ” De volt az ős atmoszféra hidrogénnel terhelt, oxigénmentes, és gazdag metánban és ammóniában, ahogy a Haldane-Oparin modell feltételezte, és Miller is hasonlóan feltételezte?

-Sajnos, a Miller-Urey kísérlet miatti eufória kissé korai volt, több okból is.

Paul Davies, Az ötödik csoda: Az élet eredetének és értelmének keresése

Paul Davies fizikus azzal érvelt, hogy „a geológusok már nem gondolják, hogy a korai légkör hasonlít a Miller -lombikban lévő gázkeverékre” (Az ötödik csoda, 1999). Továbbá azzal indokolta, hogy a hidrogén, a legkönnyebb elem, gyorsan elszabadult volna az űrbe, és hogy a metán és az ammónia bősége a Föld korai szakaszában „valószínűtlen”. A metán az elásott növényzetre gyakorolt ​​nyomás elhúzódó hatására keletkezik. De nem lett volna növényzet az élettelen Földön. Tehát talán más tényezők magyarázzák az ősmetánt? Vagy talán nem is volt ilyen. A későbbi tanulmányok arra a következtetésre jutottak, hogy a korai Föld légköre valójában metánszegény és oxigénvegyületben gazdag volt.

Ami Haldane prebiotikus levesét illeti, tegyük fel, hogy lehetséges volt aminosavak előállítása különféle vegyi anyagok, köztük metán segítségével. Mennyi ideig állnak rendelkezésre a fehérje előállításához? Mennyi a kémiai eltarthatóságuk ebben az illékony környezetben? Még a legjobb esetben is, ha aminosavak képződnének, a bal- és a jobbkezes változatok egyenlő arányban fordultak volna elő. Az élő rendszerekben lévő fehérjék ma csak balkezes formákat használnak. Az egyik iránti különleges affinitás a másikkal szemben az élet másik rejtélye.

Míg az elméletek és hipotézisek továbbra is bőségesek, az ellenérvek nem kevésbé bőségesek. Ma már érthető, hogy a Miller -kísérlet nem szimulálta a primitív légkört. De még ha így is lett volna, az előállított „összetevők” koncentrációja nem hasonlított volna azokhoz, amelyek ma életre keltik. És kisszámú aminosav előállítása nem bizonyíték arra, hogy a sejtek formájában megjelenő élet spontán generációval keletkezett a prebiotikus levesben.

Az RNS szál előadója


1. tevékenység: Tengeri migráció

A diákok videók és térképészeti eszköz segítségével azonosítják a tengeri élőlények fajait, populációit és közösségeit, és megfigyeléseket végeznek arról, hogyan befolyásolják őket az antropogén zavarok.

ÚTMUTATÓ

1. Kérje meg a tanulókat, hogy nézzék meg és vitassák meg a “ Census Ocean Observing. ” című videót

Mondja el a tanulóknak, hogy egy sor videót és online forrásokat fognak felhasználni az emberi tengeri fajokra gyakorolt ​​hatások feltárására. Ossza szét a tengeri vándorlásról szóló videofelvétel munkalapot, és a tanulók olvassák el az “ Census Ocean Observing. ” című videóhoz tartozó utasításokat és kérdéseket. Hagyjon időt a tanulóknak a feladatlapon feltett kérdések megválaszolására. Ezután ellenőrizze a diákok válaszát.

  • A videó szerint melyik három fenyegetés érinti az összes nemzetet?(túlhalászás, szennyezés és a part menti élőhelyek pusztítása)
  • Milyen hatással lehet a változó óceáni hőmérséklet a tengeri élőlényekre?(változások a fajok lakóhelyén és utazásában, az alapvető tápanyagok eloszlása, változások az élelmiszerhálózatokban)
  • Mi a tengeri élet összeírása? (10 éves, 80 nemzetből álló együttműködés tengeri tudósokkal, akik új technológiákon dolgoznak, amelyek figyelemmel kísérik és mérik az életet egy feltörekvő globális óceánmegfigyelő rendszerben.)
  • Milyen technológiákat fejlesztenek és alkalmaznak kutatásaik során a tudósok? (akusztikus érzékelés a tengeri állatok nagyméretű nyomon követésére, rövid DNS -szekvenciák katalógusa a gyors és pontos fajfelismerés és a biológiai sokféleség felmérése érdekében, műholdas címkéző eszközök, amelyek tanulmányozhatják az állatok élettörténetét, fizikai és kémiai adatokat gyűjthetnek az óceán korábban hozzáférhetetlen területein, és nyomon követhetik a migrációt utak az etetési és párzási gócok azonosítására)
  • Milyen eredményeket remélnek a tudósok ezzel a kutatással? (az éghajlatváltozásnak a tengeri élővilágra gyakorolt ​​hatásának mérésére a halászat, a part menti ökoszisztémák és a vízszennyezés kezelése érdekében, hogy kimutassák a káros baktériumokat a tengerekben, és új gyógyszereket találjanak az életmentés érdekében)

2. A diákok nézzék meg a Census of Marine Life videót és a#8220A TOPP -ról és a#8221 videót

Kérje meg a tanulókat, hogy olvassák el a “A TOPP -ról ” videókérdéseket, amelyek a Tengeri vándorlásról szóló videó jegyzetfüzet munkalapjában találhatók. Mondja meg a tanulóknak, hogy gondoljanak a TOPP tudósai által kutatásaik során használt ökológiai kérdésekre és technológiákra. Mutasd meg a diákoknak a videót (3 perc) a Census of Marine Life ’s Tagging of Pacific Predators (TOPP) kutatási programhoz, és beszéljétek meg a kérdéseket. Ellenőrizze a diákok válaszát a kérdésekre.

  • Milyen ökológiai kérdésekre keresnek választ a TOPP tudósai kutatásaik során? (Hogyan élnek a nyílt tengeri állatok? Hol táplálkoznak és szaporodnak? Hová mennek? Hol vannak azok a gócpontok és vándorfolyosók, ahol a fajok összegyűlnek táplálkozni és szaporodni?)
  • Milyen óceanográfiai technológiákat használnak a TOPP tudósai ezekre a kérdésekre? (mikroprocesszorok, műholdak, elektronikus címkék és nyomkövető eszközök, okeanográfiai adatbázisok és adatfeldolgozó szoftverek)
  • Hogyan lehetne felhasználni a TOPP projekt adatait a tengeri fajok védelmére az antropogén zavarok és fenyegetések ellen?(Az adatok segítenek azonosítani e fontos ragadozó fajok fontos migrációs folyosóit, táplálkozási/párzási/születési területeit és szezonális mozgását. A fajok biogeográfiájának jobb megértésével az óceáni erőforrás -kezelők és a törvényhozók jobban védhetik ezeket a fajokat védett tengeri területek létrehozásával, hajózási útvonalak megváltoztatása, valamint a halászat és a hangszennyezés forrásainak szabályozása.)

3. Aktiválja a diákok előzetes tudását a migrációról és a biogeográfiáról.

Osztályként a diákok agyonütnek a vándorló állatokon. Kérdez: Miért vándorolnak az állatok?Nyilvánvaló a diákoktól, hogy a különböző állatok különböző okokból vándorolnak, de többnyire a tenyésztésre, szülésre és etetésre alkalmas élőhelyeken és éghajlaton kell tartózkodniuk. Ezután kérje meg a tanulókat, hogy bontsák le a gyökérszavakat biogeográfia. Magyarázza el, hogy a biogeográfia a biológiai sokféleség térben és időben való megoszlásának tanulmányozása, és hogy az óceáni állatok biogeográfiája a tengerbiológia fontos része.

4. A tanulók rögzítsék és elemezzék a tengeri migrációra vonatkozó adatokat.

Osszuk a diákokat kis csoportokra, és adjunk minden diáknak egy példányt a tengeri migrációs kutatási munkalapról. Tell students that they will be using the TOPP oceanographic database and online resources to learn more about the biogeography and migratory habits of the seven Pacific Ocean predatory species listed on the worksheet. Assign each group one of the seven focus species. Review the directions with students and have them complete the worksheets. When students have completed their worksheets, have them go to the TOPP homepage, click on the Feature Story section of the page, and use the videos and slideshows provided to find out more about their species and its migratory habits.

5. Ask each group to present their findings.

Have each group present their findings to the class. As other groups listen, ask them to fill in the Marine Migration Chart worksheet with information about the other marine species presented by their classmates.

6. Have students map the data.

Using the Water Planet Mega Map or the World Physical Tabletop Maps, both included in the World Physical MapMaker Kit, have students draw the migration routes of the ocean predators they researched. Ask students to identify the ecosystems that their animal travels through. Compare the migration routes map to the National Geographic Global Shipping map. Ask: Which migratory animals will be impacted by shipping? Then compare the migration routes map to the MapMaker Interactive map with the population density layer turned on. Ask: Which migratory animals will be impacted by coastal development, runoff, and other anthropogenic threats on land?

7. Have students reflect on what they have learned.

Allow students time to discuss and record their answers to the following questions on their Marine Migration Chart worksheet. As a class, discuss their responses and emphasize main points by referring back to the videos and the ecological principles addressed. Ask:

  • Why do some marine animals migrate?(feeding, mating, birthing, nesting, changing ocean or climate conditions, anthropogenic threats)
  • How could research on the biogeography and migratory habits of marine species help protect them from anthropogenic threats? (information could improve management strategies and aid in the establishment of marine protected areas)
  • How do human activities both in and out of the ocean impact marine migrations?(ship and boat traffic, boat strikes, sound pollution, fishing, coastal run-off, degradation of water quality)
  • Which stakeholders are most likely to be concerned about this problem?(fishermen, commercial shipping companies, ecotourism ventures, coastal resorts)
  • What do you think their views would be? (Possible response: loss of income if they change fishing practices or shipping routes concern for migratory animals loss of income from tourism)

Informal Assessment

Assess students' completed worksheets and ocean predator presentations for accuracy and comprehension.

Extending the Learning

Have students research and map the migratory habits and biogeography of other marine animals. Then ask them to present information about case studies of regulations or marine protected areas that were established to protect the migratory routes of those animals.


Covalent Bonds

Another type of strong chemical bond between two or more atoms is a kovalens kötés. These bonds form when a pair of electrons is shared between two elements and are the strongest and most common form of chemical bond in living organisms. Covalent bonds form between the elements that make up the biological molecules in our cells. Unlike ionic bonds, covalent bonds do not dissociate in water.

The hydrogen and oxygen atoms that combine to form water molecules are bound together by covalent bonds. The electron from the hydrogen atom divides its time between the outer shell of the hydrogen atom and the incomplete outer shell of the oxygen atom. To completely fill the outer shell of an oxygen atom, two electrons from two hydrogen atoms are needed, hence the subscript “2” in H2O. The electrons are shared between the atoms, dividing their time between them to “fill” the outer shell of each. This sharing is a lower energy state for all of the atoms involved than if they existed without their outer shells filled.

There are two types of covalent bonds: polar and nonpolar. Nonpolar covalent bonds form between two atoms of the same element or between different elements that share the electrons equally. For example, an oxygen atom can bond with another oxygen atom to fill their outer shells. This association is nonpolar because the electrons will be equally distributed between each oxygen atom. Two covalent bonds form between the two oxygen atoms because oxygen requires two shared electrons to fill its outermost shell. Nitrogen atoms will form three covalent bonds (also called triple covalent) between two atoms of nitrogen because each nitrogen atom needs three electrons to fill its outermost shell. Another example of a nonpolar covalent bond is found in the methane (CH4) molecule. The carbon atom has four electrons in its outermost shell and needs four more to fill it. It gets these four from four hydrogen atoms, each atom providing one. These elements all share the electrons equally, creating four nonpolar covalent bonds.

Egy a polar covalent bond, the electrons shared by the atoms spend more time closer to one nucleus than to the other nucleus. Because of the unequal distribution of electrons between the different nuclei, a slightly positive (δ+) or slightly negative (δ–) charge develops. The covalent bonds between hydrogen and oxygen atoms in water are polar covalent bonds. The shared electrons spend more time near the oxygen nucleus, giving it a small negative charge, than they spend near the hydrogen nuclei, giving these molecules a small positive charge.


The Drake Equation Is Broken Here's How To Fix It

It's long been theorized that the first detection of extraterrestrial intelligence will come from . [+] radio waves. But it's possible that what's out there may go well beyond what anyone has dreamed to look for until now.

In 1961, scientist Frank Drake wrote down a simple-looking equation for estimating the number of active, technologically-advanced, communicating civilizations in the Milky Way. From first principles, there was no good way to simply estimate a number, but Drake had the brilliant idea of writing down a large number of parameters that could be estimated, which you would then multiply together. If your numbers were accurate, you'd arrive at an accurate figure for the number of technologically advanced civilizations that humanity could communicate with, within our own galaxy, at any given moment. It's a brilliant idea in concept, but one that's become less and less useful as we've learned more about our Universe. As it stands today, the Drake equation is broken, but we know enough about the Universe to construct an even better framework.

The possibilities of having another inhabited world in our Milky Way are incredible and tantalizing, . [+] but if we want to know whether it's real or not, we absolutely have to get the science right.

Wikimedia Commons user Lucianomendez

The Drake equation, to be specific, said that the number of civilizations (N) we have at any given time within our galaxy, is equal to the product of seven different unknown quantities from astronomy, geology, biology, and anthropology, each of which build off of the previous element. Ők:

  1. R , the average rate of star formation,
  2. fo , the fraction of stars with planets,
  3. ne the average number stars-with-planets that have one that could support life,
  4. fl , the fraction of those planets that developed life,
  5. fén , the fraction of life-bearing planets that developed intelligent life,

Multiply these numbers all together, in theory, and that will give you the number of technologically advanced, broadcasting civilizations we have in the Milky Way today.

An artist's rendition of a potentially habitable exoplanet orbiting a sun-like star. But we might . [+] not have to find another Earth-like world to find life our own solar system may have all the ingredients we need. We simply don't know how ubiquitous life is.

Only, there are huge problems with this setup. There are a number of unspoken assumptions that simply writing down the equation this way makes, that simply don't reflect reality. Problems for its modern-day usefulness include:

  • The fact that the equation was written before the Big Bang was validated and the Steady State model was disfavored.
  • The equation assumes that only one planet per star system could support life.
  • That intelligent, technologically advanced life will never spread to other worlds.
  • And that broadcasting-and-listening-for radio signals is the method by which an intelligent species would choose to communicate across interstellar space.

That last assumption, in particular, was the motivation for SETI — the search for extraterrestrial intelligence (with radio dishes) — which has, of course, come up empty.

The Atacama Large Millimeter submillimeter Array (ALMA) are some of the most powerful radio . [+] telescopes on Earth. They are only one small part of the array forming the Event Horizon Telescopen and can image the Magellanic Clouds (shown here) and all of the stars in the southern sky, unlike most northern hemisphere observers.

This doesn't mean, however, that there aren't other worlds out there with intelligent life on them! Despite our uncertainties about what's out there or whether/how they might attempt to search for or contact us, the possibility of intelligent, communicative, or spacefaring extraterrestrials is one of tremendous interest to not only scientists, but all of humanity. Many of the steps of the Drake equation may be problematic, and they contain the major issue that there are huge uncertainties associated with them: so large that they render any conclusion about N, the number of civilizations within our galaxy, meaningless. But it's 2018 now, and there are a huge number of things we know about our galaxy and our Universe that we didn't know in 1961. Here's a better approach.

A stellar nursery in the Large Magellanic Cloud, a satellite galaxy of the Milky Way. By surveying . [+] star clusters and field stars in and out of our galaxy, as well as measuring the extent of the Milky Way, we can simply determine the number and types of stars that exist.

NASA, ESA, and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA)-ESA/Hubble Collaboration

1.) Ns: the number of stars in our galaxy. Why estimate the rate of star formation when we can simply look at the number of stars we have today? We know how large our galaxy is, how thick it is, how large the central bulge is, and what their mass distribution is. Based on what we can observe with extremely powerful all-sky and pencil-beam (where you look at one narrow region very deeply) surveys, we can simply state that there are between 200 and 400 billion stars in our galaxy. An uncertainty that's only a factor of 2 is pretty good, and tells us that we have a very optimistic starting point: each star has a chance for success. Let's pick the larger number here.

Illustration of the planet-finding space telescope, Kepler, from NASA. Kepler has found thousands of . [+] planets around stars in the Milky Way, teaching us about the mass, radius, and distribution of worlds beyond our Solar System.

2.) fo: the fraction of stars with planets. This is one we can keep from the original Drake equation, but in the aftermath of Kepler, it isn't all that interesting. Miért? Because it's close to 100%! The fraction of stars with planets around them, based on the number of stars we've surveyed and what we've learned about them, is somewhere in the ballpark of at least 80%. To say "the fraction of stars with planets" is 1 is a nice, easy victory for the optimists out there.

Moon and clouds over the Pacific Ocean, as photographed by Frank Borman and James A. Lovell during . [+] the Gemini 7 mission. Earth, around our Sun, has the right conditions for life. But what about other stars?

3.) fH: the fraction of stars with the right conditions for habitability. This gets more interesting now! Of the major classes of stars, how many of them have worlds that could support life? A star like our Sun — with our Sun's mass, radius, and lifetime — could do it, as evidenced by our existence. But what about a more massive star? At some point, they'll be massive enough to burn through their fuel too quickly, and intelligent life could never arise.

On the other end, a low-mass star may be too unstable, flaring and blowing off a planet's atmosphere, or with little enough ultraviolet light that life cannot arise. We might worry about if there are enough heavy elements to support life on a world, or if a certain location in the galaxy renders the environment too chaotic for life. These may be unknowns, but we can probably safely say that at least a quarter, or 25%, of stars in our galaxy can have a potentially habitable planet.

Sugar molecules in the gas surrounding a young, Sun-like star. The raw ingredients for life may . [+] exist everywhere, but not every planet that contains them will develop life.

ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/L. Calçada (ESO) & NASA/JPL-Caltech/WISE Team

4.) no: the number of worlds around habitable stars with the right conditions for life. This is something we've learned a tremendous amount about from our exoplanet studies, but tremendous questions remain. What makes a world habitable? In the early solar system, Venus, Earth, and Mars all had similar conditions. In the outer Solar System, worlds like Enceladus and Europa, with sub-surface oceans, may have underwater life. In systems with gas giants at Earth-like locations, large moons could see life arise on them. Although the uncertainties are very large here, I think it's a fair estimate to say that of the stars which can have a potentially habitable world, on average there will be one world that clearly has the best chance for life. That's the world we're interested in, and so we'll say no = 1.

At this point, by the way, we can multiply those first four numbers together to get an estimate for the number of worlds with good chances at life within our galaxy: 100 billion. That's a promising start.

Structures on ALH84001 meteorite, which has a Martian origin. Some argue that the structures shown . [+] here may be ancient Martian life.

5.) fl: the fraction of these worlds where life arises. This is a great time to line up with Drake again, because this is one of the great unknown questions in the search for life beyond Earth. Of all the potentially habitable worlds, how many of them take that first incredible step, where life arises from non-life? Or, if primitive life originates in interstellar space, how many worlds see life take hold on the surface, in the oceans, or in the atmosphere? We don't even know the answer for our own Solar System, where it's arguable that we may have as many as 8 other worlds where life arose at some point. Life may be common optimistically, it may have a 10% chance of arising from non-life. Or, alternatively, it could be exceedingly rare: a one-in-a-million shot or worse.

Signatures of organic, life-giving molecules are found all over the cosmos, including in the . [+] largest, nearby star-forming region: the Orion Nebula. Someday soon, we may be able to look for biosignatures in the atmospheres of Earth-sized worlds around other stars.

ESA, HEXOS and the HIFI consortium E. Bergin

The uncertainties here are huge, and any number that you can pick is as ill-motivated as any other. Someday in the future, we'll have the capability of performing our first tests, however. When our telescope technology enables us to determine the atmospheric contents of worlds, we can look for the presence or absence of biosignatures like methane, molecular oxygen, and carbon dioxide. It will be indirect evidence, but it should be an incredible step towards inferring whether worlds have life on them or not. If we say there's a 1-in-10,000 chance that a potentially habitable world has life on it, as good a guess as any, that means there are 10 million worlds in the Milky Way where life exists.

Ligand-gated Q-cells are essential channels with multiple biological applications, and are . [+] particularly needed for the human body to function. Single celled organisms can reproduce very quickly, but in order to develop complex functions and structures, multicellular organisms are required.

6.) fx: the fraction of life-having worlds with complex, differentiated organisms. Defining life as "intelligent" or not is a hazy prospect at best, as even the top scientists still argue over the classification of dolphins, great apes, octopi, and many other organisms as intelligent or not. What no one will argue about, however, is whether an organism is complex and differentiated: with different body parts with different functions and structures, in a macroscopic, multicellular arrangement. It took billions of years of life thriving on Earth until we evolved the first multicellular organism, and then hundreds of millions of years more until we developed gender in reproduction without both, out-competing single-celled life would be impossible, as they'd out-evolve the larger forms of life.

A bonobo 'fishing' for termites is an example of a complex, differentiated organism that uses . [+] primitive tools. It may not count as a scientifically/technologically advanced species, but it certainly counts as multicellular, differentiated, and highly interesting from an astrobiological perspective.

Wikimedia Commons user Mike R

Again, Earth is our only laboratory for this, but let's be optimistic in the absence of evidence, and assume there's a 1-in-1,000 chance that a world that starts with a primitive, replicating, information-encoding strand of life can lead to something like the Cambrian explosion. That gives us 10,000 worlds in the Milky Way teeming with diverse, multicellular, highly differentiated forms of life. Given the distance between the stars, that means there's likely another planet where this has occurred just a few hundred light years away.

Alan Chinchar's 1991 rendition of the proposed Space Station Freedom in orbit. Any civilization that . [+] creates something like this would definitely count as scientifically/technologically advanced.

7.) ft: the fraction of those worlds which presently house a scientifically/technologically advanced civilization. This is a superior question to the ones asked by the Drake equation. Who cares if this is the first or the tenth time a technologically advanced civilization arose? Who cares if they're using radio waves? Who cares if they blow themselves up or self-extinct, or whether they have spacefaring ambitions or not? The big question is whether there are extraterrestrials who are intelligent the way we're intelligent, and that means scientifically and technologically advanced.

The 'holy cow' mosaic of the Mars Phoenix mission, with revealed water-ice clearly visible . [+] underneath the lander's legs. In order to learn the maximum amount possible about the presence or absence of life on a world, you absolutely must touch down and look, explicitly, for the surefire signatures.

NASA / JPL / University of Arizona / Max Planck Institute / Spaceflight / Marco Di Lorenzo, Kenneth Kremer / Phoenix Lander

There's no evidence for this anywhere other than Earth, of course, which means there's a huge range of possibilities. It could be easy, like 1% of them get there, or it could be a freak coincidence that humanity arose at all, and the odds could be more like one-in-a-billion. Here on Earth, it's been about 500,000,000 years since the Cambrian explosion, and we've only had a technologically advanced species on the planet for less than 1,000 years. Assuming humanity lasts for a few thousand more in this state, that means that Earth will have spent 1-in-100,000 of our time with complex, differentiated organisms in a technologically advanced state.

Even with 10,000 such worlds in the Milky Way, there's only approximately a 10% chance, under these estimates, that another scientifically/technologically advanced civilization exists at the same time as us.

Once intelligence, tool use and curiosity combine in a single species, perhaps interstellar . [+] ambitions become inevitable.

Dennis Davidson for http://www.nss.org/

But with all that said, it's those last three numbers — fl, fx, és ft — that have such large uncertainties that make accurate estimates an impossibility right now.

Knowing how many worlds there are out there in the Milky Way with life on them, and finding even one, would have tremendous implications for our existence, and for understanding our place in the Universe. Taking even the next step, and learning that there were complex, differentiated, large organisms on a world, like we have with the fungal, animal, and plant kingdoms on Earth, would revolutionize what's possible. And finally, the chance we'd have to have communication, visitation, and a knowledge exchange with a scientifically or technologically advanced alien species would forever alter the course of humanity. It's all possible, but there's so much more we need to know if we ever want to find out. We must take these steps the rewards are too great if there's even a chance of learning these answers.


Megarachne, the Giant Spider That Wasn’t

Megarachne, (changed to Mesothelae for broadcast) restored as an enormous spider in the series Before the Dinosaurs: Walking With Monsters.

Imagine that you are are standing in a massive junkyard with the remains of cars strewn all about you. A few are relatively complete, but most of the heap is made up of bits and pieces of models from the entire history of automotive innovation. If you were to reach down and pick up one of the scraps, would you be able to tell the make and model of the car it came from?

The challenges a paleontologist faces in reconstructing the life of the past are not much different. Complete, articulated remains of prehistoric organisms are rare. More often than not, paleontologists must turn their attention to scraps a piece of skull, a broken tooth, an isolated leaf, a shard of shell, and so on. It takes years to build up the mental catalog of characteristics necessary to properly identify these petrified bits and pieces, and even then paleontologists are sometimes shocked to learn that fossils thought to belong to one kind of creature actually belonged to another. Such was the case with Megarachne, the giant spider that wasn’t.

The original specimen of Megarachne. From Selden et al, 2005.

In 1980 paleontologist Mario Hunicken made a startling announcement he had found the remains of the largest spider to have ever lived. Discovered in the approximately 300 million year old rock of Argentina, this prehistoric arachnid appeared to have a body over a foot in length and a leg span of over 19 inches. It was given the name Megarachne servinei, and its status as the biggest (and hence scariest) spider of all time made museums eager to include reconstructions of it in their displays.

Yet something was not right about Megarachne. The partial remains that Hunicken had described seemed generally spider-like, yet the specimen lacked specific traits that a spider would have been expected to posses. Further study was needed to understand what Megarachne truly was, but the original specimen was sequestered in a bank vault, out of the reach of most paleontologists. It would not be until 2005 that these remains, as well as a new specimen of Megarachne, would come under the scrutiny of other paleontologists.

Megarachne, restored as a sea scorpion. From Selden et al, 2005.

The announcement was made by Paul Selden, Jose Corronca, and Hunicken in the pages of Biológia levelek. Megarachne did not belong among the spiders, but among a related group of extinct arthropods called eurypterids, more commonly known as the “sea scorpions”. The points (mucrones) and crescents (lunules) of its carapace, especially, identified it among the aquatic arthropods, though due to the standardized rules of taxonomy it had to retain the name Megarachnehad to retain the name Megarachne.

Despite this reanalysis, however, the public was introduced to the spider-version of Megarachne in the BBC documentary Before the Dinosaurs: Walking With Monsters. Any restoration of the world 300 million years ago would not have been complete without including the largest spider of all time, but at the 11th hour the true identity of the spider became known (though this was before the release of the Biológia levelek paper). It was too late to change the program, and so the show’s spider was cast as a species of Mesothelae, a true spider that was much smaller and looked quite different from the TV monster. Such are the perils of reconstructing ancient life. We lost a gigantic spider, but we gained a very strange eurypterid.

Selden, P., Corronca, J., & Hünicken, M. (2005). The true identity of the supposed giant fossil spider Megarachne Biology Letters, 1 (1), 44-48 DOI: 10.1098/rsbl.2004.0272


Van der Waals Interactions

Like hydrogen bonds, van der Waals interactions are weak attractions or interactions between molecules. They are also called inter-molecular forces. They occur between polar, covalently bound atoms in different molecules. Some of these weak attractions are caused by temporary partial charges formed when electrons move around a nucleus. These weak interactions between molecules are important in biological systems and occur based on physical proximity.

Radiology Technician

Figure 2. Spc. Arbor L. LaClave practices his spinal X-ray positions utilizing Spc. Justin J. Reichelt, a radiology technician, as his mock patient to practice his skills in the health clinic at Grafenwoehr Training Area.

Have you or anyone you know ever had a magnetic resonance imaging (MRI) scan, a mammogram, or an X-ray? These tests produce images of your soft tissues and organs (as with an MRI or mammogram) or your bones (as happens in an X-ray) by using either radiowaves or special isotopes (radiolabeled or fluorescently labeled) that are ingested or injected into the body. These tests provide data for disease diagnoses by creating images of your organs or skeletal system.

MRI imaging works by subjecting hydrogen nuclei, which are abundant in the water in soft tissues, to fluctuating magnetic fields, which cause them to emit their own magnetic field. This signal is then read by sensors in the machine and interpreted by a computer to form a detailed image.

Some radiography technologists and technicians specialize in computed tomography, MRI, and mammography. They produce films or images of the body that help medical professionals examine and diagnose. Radiologists work directly with patients, explaining machinery, preparing them for exams, and ensuring that their body or body parts are positioned correctly to produce the needed images. Physicians or radiologists then analyze the test results.

Radiography technicians can work in hospitals, doctors’ offices, or specialized imaging centers. Training to become a radiography technician happens at hospitals, colleges, and universities that offer certificates, associate’s degrees, or bachelor’s degrees in radiography.