O varietate roșie de porumb, derivată din planta de porumb sălbatic teosinte cultivată pentru prima dată în America Centrală acum 7000 de ani

choice

FOTO: PHILIPPE PSAILA/SURSA ȘTIINȚEI

O varietate roșie de porumb, derivată din planta de porumb sălbatic teosinte cultivată pentru prima dată în America Centrală acum 7000 de ani

FOTO: PHILIPPE PSAILA/SURSA ȘTIINȚEI

Crescătorii de plante caută noi combinații de alele pentru a îmbunătăți performanța culturilor. În timp ce investiga efectele genelor teosinte într-un mediu predominant de porumb, Xue și colab. au obținut o descendență de plante care au apărut normale în prima generație hibridă, dar descendenții ulteriori încrucișați în porumb au prezentat efecte dăunătoare. Analiza genetică a indivizilor din această filiație a arătat că acest lucru a fost cauzat de propagarea mai multor regiuni de teosinte în fondul genetic al porumbului, pe care autorii l-au numit dezintegrare hibridă. Dezintegrarea hibridă pare să fie asociată cu regiuni genomice instabile și cu un număr crescut de copii ale elementelor transpozabile asemănătoare ADN-ului. Mai mult, diferențele de expresie în genele cunoscute, ARN-urile scurte și transcrierile noi, precum și diferențele în metilare, au fost toate observate la hibrizi. Rămâne de văzut cât de comună este degradarea hibridă între eucariote și dacă este doar rezultatul efectelor legate de tăcerea elementelor transpozabile din genom.

Genetica 213, 143 (2019).

Flori de tundră (avene de munte și veșcă), Insula Victoria, Nunavut, Canada

FOTO: TOATE FOTOLE DIN CANADA/FOTOGRAFIA ALAMY STOCK

Perturbarea directă a omului reprezintă o provocare pentru evaluarea exactă a efectelor schimbărilor climatice asupra speciilor. În regiunile mai reci și mai ales polare, se experimentează schimbări absolute mai mari în condiții. Deoarece plantele stau la baza rezistenței ecosistemului și a securității alimentare, Suggitt și colab. au ales să analizeze datele într-un cadru de modelare a schimbărilor locale ale diversității plantelor. Pentru latitudini mai reci, diversitatea alfa a plantelor a scăzut în regiunile mai uscate, dar a crescut cu până la 9% pe deceniu în zonele care au înregistrat mai multe precipitații - la fel, dar mai puțin sigur, pentru schimbările de temperatură. Cu toate acestea, modelul a arătat că în regiunile ecuatoriale și aride, condițiile mai umede și mai calde nu pot anula efectele negative ale perturbărilor non-climatice, inclusiv cele ale oamenilor. Este important să nu confundați efectele locale cu schimbările climatice sporind riscul de extincție globală pentru multe specii.

Curr. Biol. 29, 2905 (2019).

Roboti, rapizi și cu capacitatea de a parcurge distanțe mari, fotonii unici sunt purtători ideali de informații cuantice. Cu toate acestea, pentru aplicațiile on-chip, fotonii interacționează în mod inevitabil cu mediul înconjurător și pot fi pierduți, ceea ce este probabil și mai adevărat pentru fotonii încurcați delici în care corelațiile non-clasice dintre fotoni se pot estompa. Dezvoltările recente au arătat că topologia poate oferi protecție fotonilor și fotonilor încurcați împotriva disipării și tulburărilor. Wang și colab. demonstrează o abordare integrată a cipului fotonic în care corelațiile cuantice dintre stările cu doi fotoni beneficiază de protecție topologică. Un cristal fotonic special proiectat și fabricat asigură stări limită topologice în cadrul cărora sunt menținute corelațiile cuantice dintre fotonii încurcați.

Optică 6, 955 (2019).

Gazele atomice ultracold s-au dovedit a fi un instrument puternic pentru simularea cuantică a sistemelor cu mai multe corpuri. Cu toate acestea, crearea de analogi de câmpuri dinamice de măsurare - care se cuplează și contează comportamentul multor sisteme pe care gazele reci își propun să le simule - a fost o provocare. Görg și colab. construiți pe metodele utilizate pentru a proiecta câmpuri de ecartament static în rețelele optice prin „agitarea” rețelei la două frecvențe rezonante cu interacțiunile la fața locului. Matricea de tunelare rezultată este dependentă de densitate, creând o cuplare între gabaritul și câmpurile de materie din sistem. Cercetătorii anticipează că acest avans va permite explorarea fazelor exotice ale materiei.

Nat. Fizic. 10.1038/s41567-019-0615-4 (2019).

Înțelegerea echilibrului energetic al Pământului este fundamentală pentru înțelegerea climatului. Cantitatea de energie solară incidentă pe vârful atmosferei este bine cunoscută, dar fluxul radiativ de ieșire este mai incert, deoarece instrumentele tradiționale de la sol, aeronave și satelit văd doar o fracțiune din Pământ la un moment dat, iar datele lor trebuie să fie extrapolat, interpolat sau combinat pentru a crea o imagine a întregii planete. Carlson și colab. prezintă măsurătorile făcute de instrumentul NISTAR, care poate vedea întregul Pământ dintr-o dată, deoarece este situat în punctul L Lagrangian L-1 1,6 milioane de mile în direcția Soarelui. Acest lucru le permite să determine fluxul total de radiații de ieșire și spectrul acestuia la rezoluție subsezonală.

Geofizi. Rez. Lett. 10.1029/2019 GL083736 (2019).

Regiunea hipotalamică a creierului este asociată cu reglarea metabolismului și a hrănirii. La șoarecii hrăniți cu o dietă bogată în grăsimi, celulele imune înnăscute din creier numite microglie devin activate și inflamația hipotalamică apare înainte de apariția creșterii în greutate. Kim și colab. raportează că dietele bogate în grăsimi induc expresia genei proteinei de decuplare 2 (Ucp2), precum și modificări mitocondriale în microglia. Ablația genei Ucp2 în microglie a împiedicat aceste modificări și a protejat șoarecii de o dietă bogată în grăsimi - obezitate indusă.

Celulă. Metab. 10.1016/j.cmet.2019.08.010 (2019).

Activitatea fizică aduce beneficii pentru sănătate, deși evaluarea exactă a modului în care poate fi complicată prin auto-raportare nesigură de către subiecții studiați. Ekelund și colab. date combinate dintr-o serie de studii pe adulți de vârstă mijlocie sau mai în vârstă care au folosit măsurători accelerometre pentru a înregistra activitatea fizică pentru a evalua mai precis efectele doză-răspuns ale activității fizice asupra mortalității globale. Autorii concluzionează că „orice nivel de activitate fizică, indiferent de intensitate, a fost asociat cu un risc substanțial mai scăzut de mortalitate”. Mesajul lor de plată din cei peste 240.000 de ani de urmărire a participanților este simplu: stați mai puțin și mișcați-vă mai mult.

BMJ 366, l4570 (2019).