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Uma nova hipótese para cientistas do MIT sobre um dos maiores mistérios da ciência

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Uma nova hipótese para cientistas do MIT sobre um dos maiores mistérios da ciência

Cerca de 2,3 bilhões de anos atrás, o oxigênio começou a se acumular na atmosfera, eventualmente atingindo os níveis de sustentação da vida que respiramos hoje. Uma nova hipótese proposta por cientistas do MIT sugere um mecanismo de como isso pode acontecer. Na foto estão exemplos de organismos antigos. Crédito: MIT News

Micróbios e minerais podem ter liberado o oxigênio da Terra

Os cientistas propõem um novo mecanismo pelo qual o oxigênio pode se acumular primeiro na atmosfera.

Durante os primeiros 2 bilhões de anos da história da Terra, quase não havia oxigênio no ar. Enquanto alguns micróbios estavam fotossintetizando na parte posterior deste período, o oxigênio ainda não havia se acumulado em níveis que afetariam a biosfera global.

Mas há cerca de 2,3 bilhões de anos, esse equilíbrio estável de baixo oxigênio mudou e o oxigênio começou a se acumular na atmosfera, atingindo os níveis de sustentação da vida que respiramos hoje. Esse vazamento rápido é conhecido como o Grande Evento de Oxigenação, ou GOE. O que desencadeou esse evento e tirou o planeta do funk do baixo oxigênio é um dos grandes mistérios da ciência.

Uma nova hipótese, proposta por[{” attribute=””>MIT scientists, suggests that oxygen finally started accumulating in the atmosphere thanks to interactions between certain marine microbes and minerals in ocean sediments. These interactions helped prevent oxygen from being consumed, setting off a self-amplifying process where more and more oxygen was made available to accumulate in the atmosphere.

The scientists have laid out their hypothesis using mathematical and evolutionary analyses, showing that there were indeed microbes that existed before the GOE and evolved the ability to interact with sediment in the way that the researchers have proposed.

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Their study, appearing today in Nature Communications, is the first to connect the co-evolution of microbes and minerals to Earth’s oxygenation.

“Probably the most important biogeochemical change in the history of the planet was oxygenation of the atmosphere,” says study author Daniel Rothman, professor of geophysics in MIT’s Department of Earth, Atmospheric, and Planetary Sciences (EAPS). “We show how the interactions of microbes, minerals, and the geochemical environment acted in concert to increase oxygen in the atmosphere.”

The study’s co-authors include lead author Haitao Shang, a former MIT graduate student, and Gregory Fournier, associate professor of geobiology in EAPS.

A step up

Today’s oxygen levels in the atmosphere are a stable balance between processes that produce oxygen and those that consume it. Prior to the GOE, the atmosphere maintained a different kind of equilibrium, with producers and consumers of oxygen in balance, but in a way that didn’t leave much extra oxygen for the atmosphere.

What could have pushed the planet out of one stable, oxygen-deficient state to another stable, oxygen-rich state?

“If you look at Earth’s history, it appears there were two jumps, where you went from a steady state of low oxygen to a steady state of much higher oxygen, once in the Paleoproterozoic, once in the Neoproterozoic,” Fournier notes. “These jumps couldn’t have been because of a gradual increase in excess oxygen. There had to have been some feedback loop that caused this step-change in stability.”

He and his colleagues wondered whether such a positive feedback loop could have come from a process in the ocean that made some organic carbon unavailable to its consumers. Organic carbon is mainly consumed through oxidation, usually accompanied by the consumption of oxygen — a process by which microbes in the ocean use oxygen to break down organic matter, such as detritus that has settled in sediment. The team wondered: Could there have been some process by which the presence of oxygen stimulated its further accumulation?

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Shang and Rothman worked out a mathematical model that made the following prediction: If microbes possessed the ability to only partially oxidize organic matter, the partially-oxidized matter, or “POOM,” would effectively become “sticky,” and chemically bind to minerals in sediment in a way that would protect the material from further oxidation. The oxygen that would otherwise have been consumed to fully degrade the material would instead be free to build up in the atmosphere. This process, they found, could serve as a positive feedback, providing a natural pump to push the atmosphere into a new, high-oxygen equilibrium.

“That led us to ask, is there a microbial metabolism out there that produced POOM?” Fourier says.

In the genes

To answer this, the team searched through the scientific literature and identified a group of microbes that partially oxidizes organic matter in the deep ocean today. These microbes belong to the bacterial group SAR202, and their partial oxidation is carried out through an enzyme, Baeyer-Villiger monooxygenase, or BVMO.

The team carried out a phylogenetic analysis to see how far back the microbe, and the gene for the enzyme, could be traced. They found that the bacteria did indeed have ancestors dating back before the GOE, and that the gene for the enzyme could be traced across various microbial species, as far back as pre-GOE times.

What’s more, they found that the gene’s diversification, or the number of species that acquired the gene, increased significantly during times when the atmosphere experienced spikes in oxygenation, including once during the GOE’s Paleoproterozoic, and again in the Neoproterozoic.

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“We found some temporal correlations between diversification of POOM-producing genes, and the oxygen levels in the atmosphere,” Shang says. “That supports our overall theory.”

To confirm this hypothesis will require far more follow-up, from experiments in the lab to surveys in the field, and everything in between. With their new study, the team has introduced a new suspect in the age-old case of what oxygenated Earth’s atmosphere.

“Proposing a novel method, and showing evidence for its plausibility, is the first but important step,” Fournier says. “We’ve identified this as a theory worthy of study.”

Reference: “Oxidative metabolisms catalyzed Earth’s oxygenation” by Haitao Shang, Daniel H. Rothman and Gregory P. Fournier, 14 March 2022, Nature Communications.
DOI: 10.1038/s41467-022-28996-0

This work was supported in part by the mTerra Catalyst Fund and the National Science Foundation.

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O módulo solar em órbita captura a delicada coroa do Sol com detalhes impressionantes [Video]

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O módulo solar em órbita captura a delicada coroa do Sol com detalhes impressionantes [Video]

A missão da Solar Orbiter é estudar o Sol de perto e em altas latitudes, fornecer as primeiras imagens dos pólos solares e explorar a heliosfera. Fonte: ESA/ATG medialab

Impressionantes vistas de perto do Sol revelam a sua estrutura magnética dinâmica e temperaturas extremas, capturadas pelo Solar Orbiter da Agência Espacial Europeia em colaboração com… NASASonda Solar Parker.

Esta paisagem em constante mudança (veja o vídeo abaixo) é a aparência do sol de perto. o Agência Espacial Europeiade Órbita solar A transição da atmosfera inferior do Sol para a coroa externa mais quente é retratada. As estruturas semelhantes a cabelos são compostas de gás carregado (plasma), traçando as linhas do campo magnético que emergem do interior do sol.

As áreas mais brilhantes têm cerca de um milhão de graus CelsiusEnquanto a matéria fria parece escura porque absorve radiação.

Este vídeo foi gravado em 27 de setembro de 2023, pelo instrumento Extreme Ultraviolet Imager (EUI) no Solar Orbiter. Naquela época, a espaçonave estava a cerca de um terço da distância da Terra ao Sol, rumo à sua aproximação mais próxima de 27 milhões de milhas (43 milhões de km) em 7 de outubro de 2023.

No mesmo dia em que este vídeo foi gravado, a Parker Solar Probe da NASA estava apenas escaneando 4,51 milhões milhas (7,26 milhões de quilômetros) Da superfície do sol. Em vez de obter imagens diretas do Sol, Parker mediu partículas e campos magnéticos na coroa solar e no vento solar. Esta foi uma oportunidade ideal para as duas missões se unirem, uma vez que os instrumentos de detecção remota da Solar Orbiter liderada pela ESA monitorizaram a região de origem do vento solar que mais tarde fluiria através da Parker Solar Probe.

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Observe musgo, espículas, erupção e chuva

Canto inferior esquerdo: Uma característica interessante que pode ser vista ao longo deste filme é o gás brilhante formando delicados padrões semelhantes a rendas ao longo do sol. Isso é chamado de “musgo” coronal. Geralmente aparece ao redor da base de grandes loops coronais que são muito quentes ou muito fracos para serem vistos com as configurações escolhidas do instrumento.

No horizonte solar: Torres de gás, conhecidas como espículas, chegam bem acima da cromosfera do Sol. Pode atingir uma altitude de 10.000 km (6.200 milhas).

Centro por volta de 0:22: Uma pequena erupção no centro do campo de visão, com material frio subindo para o topo antes que a maior parte caia de volta para o fundo. Não se deixe enganar pelo uso da palavra “pequena” aqui: esta erupção é maior que a Terra!

À esquerda do centro, por volta das 0:30: A chuva coronal “fria” (provavelmente inferior a 10.000°C/18.000°F) parece escura contra o fundo brilhante de grandes anéis coronais (cerca de 1 milhão de graus Celsius). A chuva consiste em aglomerados de plasma de alta densidade que recuam em direção ao Sol sob a influência da gravidade.


Este é o mesmo vídeo acima, mas sem as legendas. Crédito da imagem: ESA/NASA/Solar Orbiter/EUI Team

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Cientistas do LANL descobriram mais evidências de ambientes anteriores semelhantes à Terra em Marte

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Cientistas do LANL descobriram mais evidências de ambientes anteriores semelhantes à Terra em Marte

Cientistas dos Laboratórios Nacionais de Los Alamos afirmam ter descoberto ambientes semelhantes aos da Terra em Marte.

LOS ALAMOS, Novo México – Cientistas dos Laboratórios Nacionais de Los Alamos afirmam ter descoberto ambientes semelhantes aos da Terra em Marte.

O Curiosity Rover explora a superfície de Marte desde 2015, quando pousou na cratera Gale, ao longo do equador do planeta.

O objetivo da missão é descobrir de que é feita a superfície do planeta e se ela poderia sustentar vida.

“Depois de pousarmos, encontramos muitas evidências de água corrente, como rios desaguando em lagos. Parece que a rocha do lago que representa o lago está lá há muito tempo na cratera Gale”, disse Patrick Gasda, cientista pesquisador da. LANL.

Imagens enviadas pelo Curiosity Rover mostram o grande campo de rochas de manganês.

Jasda disse: “Podemos ver que as rochas são camadas e são todas planas. Esta é uma característica das rochas formadas em lagos. Além disso, essas rochas são minerais argilosos ou rochas que só podem se formar na água.”

Embora a água já tenha desaparecido há muito tempo, isso não significa necessariamente que toda a vida também desapareceu.

“Todas as observações que temos até agora indicam que se existem micróbios em Marte como a Terra, então seria perfeitamente normal viver em Marte”, disse Gasda.

Gasda publicou suas descobertas no Journal of Geophysical Research, detalhando o que sua equipe observou enquanto trabalhava no rover Curiosity. Eles aprenderam muito com as fotos.

“Cada vez que olhamos para uma imagem de Marte, somos os primeiros a olhar para a imagem e podemos usar a nossa experiência científica para tentar compreender o que está a acontecer”, disse Gasda.

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Você pode dizer a diferença? A farmacêutica alerta para mais de oito sinais cutâneos, desde uma picada de mosca inofensiva até um ferimento grave de aranha.

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Você pode dizer a diferença?  A farmacêutica alerta para mais de oito sinais cutâneos, desde uma picada de mosca inofensiva até um ferimento grave de aranha.
  • O farmacêutico George Sandow alerta os britânicos sobre as consequências das picadas de insetos na pele
  • As reações às picadas podem incluir textura, manchas, erupção cutânea e descoloração

Um farmacêutico alertou os britânicos para não ignorarem as picadas de insetos à medida que o verão se aproxima, porque uma reação negativa pode ameaçar suas vidas.

Desde uma descoloração sutil até uma mudança na textura ou textura, a pele pode atuar como um mensageiro silencioso que detecta os primeiros sinais de um problema de saúde subjacente.

George Sandow, Superintendente Adjunto de Farmácia Ok farmácia Ele disse: “As picadas e picadas de insetos geralmente não são graves e geralmente melhoram em poucos dias.

“No entanto, mordidas e picadas às vezes podem causar infecções ou desencadear uma reação alérgica grave.

“Algumas picadas de insetos podem transmitir doenças como a doença de Lyme por carrapatos, sarna por ácaros e malária por mosquitos em certas partes do mundo.”

Segundo a farmacêutica, é importante ter cuidado com eventuais picadas ou caroços que o inseto possa causar. Aqui estão os oito mais comuns aos quais você deve prestar atenção.

Picadas de vespas e vespas

Um ferrão de vespa ou vespa pode ficar incrustado na pele após uma picada (foto)

Uma picada de vespa ou vespa geralmente deixa uma pequena marca no local onde o ferrão penetrou na pele.

Em alguns casos, um ferrão pode ficar preso na pele após encontrar uma vespa ou vespa.

No entanto, é importante ter cuidado após uma mordida deste tipo porque pode ser fatal, segundo o jornal britânico “Daily Mail”. Serviço Nacional de Saúde.

A picada pode causar dor, vermelhidão e inchaço por algumas horas. Algumas pessoas também podem apresentar uma reação alérgica leve que dura até uma semana.

Em casos extremos, a picada pode causar anafilaxia, causando dificuldades respiratórias, tonturas e inchaço da face ou boca.

Ligue imediatamente para o 999 para chamar uma ambulância se sentir estes sintomas.

Picada de abelha

Uma picada de abelha não é apenas dolorosa, mas também pode ser fatal se você tiver uma alergia grave ao inseto (foto)

Uma picada de abelha pode ser semelhante a uma picada de vespa, mas o mais importante é que o ferrão geralmente fica na ferida.

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A picada também pode causar dor, vermelhidão e inchaço por algumas horas.

Semelhante às picadas de vespa, algumas pessoas podem apresentar uma reação alérgica leve que dura até uma semana.

Assim como as vespas, as picadas de abelha também podem ser fatais e, em casos graves, podem causar dificuldades respiratórias, tonturas e inchaço da face ou da boca.

Se você tiver esses sintomas, ligue imediatamente para os serviços de emergência.

Quando o ferrão for removido, limpe ou raspe o ferrão lateralmente com a unha ou a borda de um cartão de banco.

Você não deve usar uma pinça para retirar a agulha, pois isso pode fazer com que mais veneno entre em seu corpo. Certifique-se de lavar a área com água e sabão.

Picadas de mosquito

Os mosquitos não representam uma grande ameaça no Reino Unido, mas em certas partes do mundo podem transmitir doenças mortais, como a malária (foto: picada de mosquito)

Uma picada de mosquito geralmente aparece como uma pequena marca elevada e que coça na pele.

Freqüentemente, aparecem como pequenos caroços vermelhos na pele e, em algumas pessoas, evoluem para bolhas cheias de líquido.

Embora os mosquitos não causem muitos danos no Reino Unido, podem ser mortais noutras partes do mundo, onde espalham doenças como a malária.

Se você tiver febre alta, calafrios, dor de cabeça ou sentir náuseas após uma picada de mosquito ao ar livre, procure ajuda médica imediatamente.

Picadas de carrapato

Os carrapatos são mais agressivos em seu estilo de mordida, pois se enterram de cabeça na pele (foto)

Em comparação, um carrapato enterrará a cabeça na sua pele.

As picadas de pequenas criaturas parecidas com aranhas muitas vezes não são imediatamente dolorosas, mas a pele pode coçar, formar bolhas, inchar e machucar com o tempo.

Alguns tipos de carrapatos podem potencialmente abrigar algumas infecções graves, como a doença de Lyme, portanto, devem ser removidos imediatamente assim que forem descobertos na pele.

O principal sinal da doença de Lyme causada por uma picada de carrapato é uma erupção cutânea que se parece com um alvo em um alvo de dardos.

Outro indicador da doença de Lyme devido a uma picada de carrapato é a febre.

Se desenvolver algum sintoma, você pode visitar o farmacêutico local da Pharmacy First em vez de esperar pelo seu médico de família.

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Picadas de mosca-cavalo

Picadas de mosca-dos-cavalos são muito dolorosas e podem sangrar e infeccionar (foto). Se você começar a sentir sintomas adicionais, você deve visitar seu médico de família

As picadas de mosca-dos-cavalos são muito dolorosas e às vezes podem sangrar e infeccionar.

No entanto, ao contrário de algumas das outras mordidas desta lista, elas não representam uma ameaça à vida.

A mordida vermelha e elevada às vezes pode se transformar em uma erupção cutânea maior (chamada urticária ou urticária).

Você pode sentir tonturas, fraqueza, respiração ofegante e parte do corpo fica inchada e inchada como resultado da picada.

É recomendável que você visite seu médico local se tiver sintomas de infecção, como pus ou aumento da dor, vermelhidão e inchaço.

Picadas de mosquito

Picadas de mosca aparecem na pele como pequenas manchas elevadas e às vezes podem evoluir para bolhas cheias de líquido (foto)

As picadas de pulgas são geralmente pequenas, agrupadas e aparecem como várias manchas na pele.

As picadas de mosquitos e mosquitos costumam ter aparência muito semelhante às picadas de mosquitos.

Semelhante às picadas de mosquito, os nódulos vermelhos geralmente pequenos podem ser dolorosos e extremamente coceira, e às vezes podem inchar até tamanhos alarmantes.

Embora alguns indivíduos possam desenvolver bolhas cheias de líquido como resultado de uma picada de mosca, elas não representam risco de vida.

Picadas de ácaros

As picadas de ácaros aparecem como caroços que coçam muito na pele e às vezes podem evoluir para bolhas – mas não representam risco de vida (foto)

Picadas de ácaros aparecem na superfície da pele como inchaços que coçam muito e podem evoluir para bolhas.

Os ácaros geralmente picam a pele exposta, mas podem picar a barriga e as coxas se o animal estiver infestado de ácaros e sentar em seu colo.

Em alguns casos, os ácaros rastejam sobre a pele, causando uma doença também conhecida como sarna.

Picadas de ácaros não são fatais.

Picadas de pulgas

Picadas de pulgas geralmente são encontradas em grupos abaixo dos joelhos e são muito desconfortáveis ​​e irritantes – mas não representam risco de vida (foto)

As picadas de pulgas aparecem como pontos vermelhos que coçam e geralmente são encontradas em grupos abaixo dos joelhos.

De acordo com o NHS, as pulgas geralmente vêm de cães e gatos que costumam morder abaixo do joelho e ao redor da região do tornozelo.

Da mesma forma, se você cuidar do seu animal de estimação e segurá-lo nos braços, as picadas de pulgas também podem se espalhar pelos antebraços.

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Embora as mordidas de fuga sejam desconfortáveis ​​e irritantes, elas não representam uma ameaça à vida.

picada de aranha

Picadas de aranha são incomuns, mas essas pequenas marcas de punção podem ser fatais se você tiver uma reação alérgica grave (foto: picada de aranha de piolhos)

Ser picado por uma aranha no Reino Unido não é totalmente incomum, mas alguns dos bichos rastejantes que vivem nas praias britânicas têm a capacidade de lhe dar uma mordida desagradável.

As picadas de aranha deixam pequenas marcas na pele, que podem ser dolorosas e causar vermelhidão e inchaço.

Uma picada de aranha deixará pequenas marcas de perfuração na pele, o que pode ser muito doloroso.

Essas marcas de mordida também podem causar vermelhidão e inchaço.

Algumas picadas de aranha podem ser fatais, e algumas ficam infectadas ou causam uma reação alérgica grave em casos raros.

Algumas picadas de aranha também podem causar doenças, suores e tonturas.

Obtenha ajuda médica imediatamente se tiver algum sintoma grave ou preocupante após uma picada de aranha.

George Sandhu, da Well Pharmacy, acrescentou: “Se você não tiver certeza se foi mordido ou picado por um inseto, é recomendável procurar orientação médica.

“A remoção imediata de quaisquer picadas, carrapatos ou outros corpos estranhos, juntamente com o manejo adequado dos sintomas, pode ajudar a aliviar o desconforto e reduzir o risco de complicações.

“Como parte do novo serviço Pharmacy First, os farmacêuticos podem aconselhar e recomendar tratamentos apropriados para picadas de insetos infectados, que podem incluir medicamentos prescritos.

“Eles também podem sugerir anti-histamínicos e analgésicos de venda livre para ajudar a aliviar os sintomas.

“No entanto, se os sintomas piorarem ou houver sinais de reação alérgica grave, como inchaço dos lábios ou garganta ou dificuldade para respirar, é fundamental procurar atendimento médico imediato.”

Como parte do programa Pharmacy First da Inglaterra, os pacientes podem procurar aconselhamento e tratamento para picadas de insetos na farmácia local, em vez de consultar o seu médico de família.

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