Harta migraţiei speciei umane (homo sapiens)
Harta migraţiei homo sapiens
Omul modern, homo sapiens, a apărut în estul Africii acum aproximativ 200 de mii de ani.
Cum cresc plantele în condiţii de gravitaţie zero?
Atracţia gravitaţională este o constantă pentru toate organismele de pe Pământ. Aceasta acţionează asupra fiecărui aspect al fiziologiei, comportamentului şi dezvoltării; indiferent de ce eşti, ai evoluat într-un mediu în care gravitaţia ne ţine pe sol. Dar ce se întâmplă dacă eşti luat din mediul familiar şi plasat într-unul în afara experienţei tale evolutive?
De ce ajung să semene fizic membrii populaţiilor din aceeaşi regiune?
De regulă, de-a lungul istoriei, oamenii şi-au ales perechea din propria localitate ori din zone apropiate geografic. În acest fel, inevitabil s-a ajuns la împerecheri între rude, chiar dacă gradul de rudenie a fost îndepărtat (cine îşi ştie, de pildă, verii de gradul al treilea?).
O consecinţă a acestor obiceiuri de împerechere este că oamenii din aceeaşi localitate / regiune ajung să semene între ei, iar diferenţele dintre regiuni să crească.
La fel cum polimorfismele individuale definesc o persoană ca fiind copilul părinţilor săi, la fel şi oamenii din aceeaşi parte a lumii vor purta semnalul genetic al originii lor geografice.
Cum îşi păstrează echilibrul în mers o bicicletă (fără pasager)?
Aţi observat că o bicicletă împinsă îşi păstrează echilibrul o vreme şi se deplasează de una singură, fără a se prăbuşi. Dar cum este posibil acest lucru? Cum reuşeşte bicicleta să-şi păstreze echilibrul? Vă invităm să urmăriţi complicata fizică a deplasării unei biciclete (fără pasager) în videoclipul de mai jos.
Cât de eficientă este dieta săracă în carbohidraţi?
Suporterii dietei sărace în carbohidraţi sunt de opinie că este necesară limitarea ingerării de carbohidraţi pentru a "arde" grăsime. Argumentul este următorul: atunci când se reduc carbohidraţii, nivelul de insulină din organism scade, iar acest lucru este esenţial pentru arderea grăsimii.
De ce omul are culori diferite, dacă suntem aceeaşi specie? Harta culorii pielii
Priviţi la harta de mai sus. Se poate observa că, în fapt, culoarea pielii este în strânsă corelaţie cu distanţa faţă de ecuator.
Populaţiile care locuiesc de-a lungul liniei ecuatorului au pielea mai închisă, pentru că expunerea la razele ultraviolete ce ajung pe Pământ de la Soare necesită mai multă melanină pentru protejarea pielii.
Descoperirea omului de Neanderthal - prima recunoaştere ştiinţifică a evoluţiei omului
În 1856 s-a descoperit un craniu în valea Neander din vestul Germanei. Iniţial s-a crezut că e vorba despre rămăşiţele unui om modern cu malformaţii, însă ulterior s-a constatat că este vorba despre o specie distinctă şi larg răspândită, denumită omul de Neanderthal, după locul unde fusese găsit craniul.
Era prima recunoaştere ştiinţifică a unui strămoş al omului şi o dovadă concretă a evoluţiei.
Folosirea ADN-ului mitocondrial pentru stabilirea celui mai vechi grup de oameni (africanii). Eva mitocondrială
Studierea ADN-ului, din pricina recombinării genetice (formarea cromozomilor himerici, în urma ruperii unor cromozomi şi lipirea de parteneri, în momentul formării ovulului, respectiv al spermatozoidului), nu permite citirea istoriei scrise în genomul uman.
Mitocondria (organit celular cu rol în respiraţia celulară şi producerea energiei necesare celulei) dispune de propriul genom, fiind singura structură celulară cu genom, cu excepţia nucleului celulei. De ce? Pentru că mitocondria este ce a mai rămas dintr-o bacterie antică înghiţită de unul dintre strămoşii noştri unicelulari.
Genomul mitocondrial există în unic exemplar (nu în dublu exemplar, ca cel din nucleu), deci nu se poate recombina.
Primele dovezi ştiinţifice privind evoluţia animalelor
Emile Zuckerkandl (emigrant evreu de origine germană, care şi-a dedicat o bună parte din activitate studierii structurii proteinelor) a colaborat cu laureatul Premiului Nobel, Linus Pauling, în anii '50 şi '60 ai secolului trecut la studiul structurii de bază a moleculei de hemoglobină, purtătoarea de oxigen din sângele tuturor mamiferelor.
Proteinele sunt constituite dintr-o succesiune liniară de aminoacizi (mici unităţi moleculare). Zuckerkandl a observat o formă interesantă de organizare a acestor succesiuni de aminoacizi, pe măsură ce descifra hemoglobine provenite de la diverse animale: acestea erau similare în bună parte, apoi intervenea o diferenţă între ele.
Fascinant era că similitudinea hemoglobinei era direct proporţională cu gradul de înrudire dintre animale. Oamenii şi gorilele aveau practic secvenţe identice de hemoglobină, cu doar două diferenţe, pe când între oameni şi cai era o diferenţă de 15 aminoacizi.
Cum s-a stabilit că africanii reprezintă cea mai îndepărtată populaţie (din care au evoluat celelalte populaţii)?
Doi biologi, Luca Cavalli-Sforza şi Anthony Edwards, au realizat un studiu în 1964, bazându-se pe două ipoteze:
- polimorfismele genetice (caracteristicile variabile din cadrul unei specii) sunt toate neutre (se datorează derivei genetice);
- relaţia dintre populaţii trebuie să respecte legea lui Occam (reducând astfel la minimum schimbarea necesară pentru explicarea datelor).
Pe baza acestor două idei de bază, cei doi au dedus primul arbore genealogic al grupurilor umane. Legăturile dintre populaţii sunt de aşa natură încât populaţiile cu cele mai asemănătoare frecvenţe ale genelor sunt cele mai apropiate unele de altele.
Cum funcţionează celula? (2). Transcripţia (video)
Celula eucariotă. Organite celulare: (1) nucleol (2) nucleu (3) ribozomi (4) vezicule, (5) reticul endoplasmatic rugos, (6) aparatul Golgi, (7) citoschelet, (8) reticul endoplasmatic neted, (9) mitocondrie, (10) vacuole, (11) citoplasmă, (12) lizozom, (13) centriol.
Transcripţia este un proces vital care are loc la nivel celular. Prin intermediul său "instrucţiunile" de funcţionare ale organismelor vii codificate în cadrul ADN-ului sunt utilizate pentru a produce o copie complementară de ARN. În continuare, un articol pe această temă.
Cum funcţionează celula? (1) (video)
Părţile componente ale celulei
În acest articol vă propunem o scurtă prezentare video a principalelor părţi componente ale celulei şi rolului funcţional al acestora. Veţi afla despre sinteza proteinelor, transportul lor la nivel celular, dar şi cum se produce energie în interiorul mitocondriilor şi cloroplastelor.
Ce este „briciul lui Occam”?
William de Occam a fost un filozof medieval care a trăit în perioada 1285-1349. Acesta credea în teza lui Aristotel, conform căreia divinitatea şi natura nu lucrează în mod inutil, ci folosesc mereu un efort minim.
Briciul lui Occam este un principiu care în latină sună în felul următor: Pluralitas non est ponenda sine necessitate (pluralitatea nu trebuie asumată cu necesitate).
Această abordare reprezintă o viziune asupra universului, desemnată ulterior drept principiul parcimoniei.
O altă versiune de a înţelege briciul lui Occam este următoarea: explicaţia simplă ar trebui preferată unei explicaţii complexe a unui fenomen.
Fundamentele geneticii populaţiei
Explicaţia teoretică a comportamentului genetic al unei populaţii de-a lungul timpului este destul de complicată, însă se poate rezuma la câteva concepte esenţiale:
:: Mutaţia - adică schimbarea aleatoare a unui secvenţe de ADN. Mutaţiile au loc cu o frecvenţă de circa 30 per genom per generaţie (aşadar, orice persoană poartă 30 de mutaţii complet noi, care o diferenţiază de părinţi). Mutaţiile sunt complet aleatorii, ca urmare a unor erori de copiere în procesul de diviziune celulară.
:: Selecţia - adică favorizarea anumitor caracteristici în detrimentul altora. Purtătorii acestor caracteristici deţin avantajul reproductiv (de exemplu, în zonele reci ale globului animalele cu blană groasă sunt avantajate).
:: Deriva genetică - adică tendinţa eşantioanelor mici de a reflecta o imagine deformată a populaţiei din care au fost extrase (dimensiunea redusă a populaţiei poate să ducă la schimbări drastice ale frecvenţei genelor în numai câteva generaţii). Altfel spus, deriva genetică (ori fluctuaţia genetică) reprezintă modificarea întâmplătoare a frecvenței alelelor (una din multiplele forme pe care le poate avea o genă) unei gene într-o populație, de la o generație la alta.
Cum au fost descoperite grupele de sânge ale omului
În anul 1901 medicul austriac Karl Landsteiner a observat o reacţie interesantă pe când amesteca sânge provenind de la două persoane neînrudite: uneori sângele se coagula şi forma cheaguri mari. S-a demonstrat că coagularea este o caracteristică ce se moşteneşte, aceasta fiind prima demonstraţie a diversităţii biochimice a populației umane.
Această observaţie a dus la identificarea grupelor sangvine la om. Dacă aveţi grupa 0, A ori B, clasificarea vine de la Karl Landsteiner.
Cum ai vedea sistemul solar, dacă ai călători alături de un foton de la Soare până dincolo de planeta Jupiter
Raportat la vitezele lucrurilor cu care suntem obişnuiţi zi de zi, viteza luminii pare incredibil de rapidă. Dar la scara Universului, viteza luminii este mică. În animaţia de mai jos vă invităm la o călătorie prin sistemul nostru solar, alături de foton de lumină eliberat de Soare, până dincolo de planeta Jupiter. De se opreşte videoclipul după ce "trecem" de Jupiter? Pentru ca durata să fie mai scurtă de o oră... Dimensiunile sistemului nostru solar sunt uriaşe.
De ce ne este ruşine să fim dezbrăcaţi în public?
Animalele sunt dezbrăcate (exceptându-le pe cele pe care le "îmbrăcăm" noi, oamenii). Pentru zeci de mii de ani şi noi, oamenii, am fost dezbrăcaţi. Ce s-a întâmplat? De ce am simţit nevoia să punem ceva care să ne acopere trupurile? E un semn al evoluţiei speciei noastre? Care este sensul ruşinii pe care o resimţim atunci când suntem dezbrăcaţi în prezenţa altora?
Ce este în fapt focul? Cum "funcţionează" o flacără?
Ce face ca focul să ardă? Care este chimia unei flăcări? Care este semnificaţia diferitelor culori pe care le putem distinge într-o flacără? Ce este piroliza? Ce se întâmplă la nivelul atomilor substanţelor implicate în desfăşurarea arderii? Ce rezultă în urma arderii, pe lângă căldură? Cum funcţionează o flacără în condiţii de gravitaţie zero?
Plumbul - ca îndulcitor
Probabil că nimeni nu s-ar mai gândi astăzi să folosească plumbul la prepararea vreunui produs care ar urma să fie consumat. Dar istoria omului este plină de secvenţe care cu greu pot fi astăzi înţelese, în lumina a ceea ce ştim acum. Plumbul a fost utilizat, de exemplu, de vechii romani ca îndulcitor. Ce se întâmplă atunci când, într-o formă sau alta ingeraţi plumb?
Ce generează claustrofobia?
Un procent important (undeva în jur de 10%) din populaţie are un sentiment de disconfort în spaţii închise. O parte din această populaţie are chiar atacuri de panică. Dar ce generează senzaţia de claustrofobie? Să fie vorba despre urmările unei traume din copilărie? Să fie vorba despre ADN? Să fie alte cauze? Vă invităm să urmăriţi ce spune ştiinţa despre claustrofobie...
De ce gânditul ne oboseşte?
Suntem obişnuiţi cu faptul ca după ce depunem un efort mental intens să ne simţim obosiţi. Dar de ce? Ce provoacă senzaţia de oboseală, deşi nu depunem niciun efort fizic? Este creierul ca şi muşchii, în sensul că o suprasolicitare duce la oboseală? Dar este utilizarea creierului de aceeaşi natură ca cea a muşchilor? Cu certitudine că utilizarea muşchilor şi a creierului reprezintă lucruri complet diferite. Şi atunci?
