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Micróbios desconhecidos podem ser um sinal de alerta precoce de um ponto de inflexão climático

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Micróbios desconhecidos podem ser um sinal de alerta precoce de um ponto de inflexão climático

Encontrados em lagos e rios em todo o mundo, criaturas unicelulares como essas Paramecium bursaria Ele pode comer e fotossintetizar. Micróbios como esses desempenham um papel duplo na mudança climática, liberando ou absorvendo dióxido de carbono – o gás de efeito estufa que retém o calor e é o principal fator do aquecimento – dependendo se eles adotam um estilo de vida animal ou vegetal. Crédito: Daniel J. Wieczynski, Duke University

O aumento dos níveis de calor pode empurrar o plâncton oceânico e outros organismos unicelulares para o limiar de carbono, o que pode exacerbar o aquecimento global. No entanto, estudos recentes sugerem que pode ser possível identificar sinais de alerta antes que esses organismos atinjam esse ponto crítico.

Um grupo de cientistas que realiza pesquisas sobre uma classe de micróbios amplamente difundida, mas frequentemente negligenciada, descobriu um ciclo de feedback climático que pode aumentar o aquecimento global. No entanto, essa descoberta vem com uma vantagem: também pode ser um sinal de alerta precoce.

Usando simulações de computador, pesquisadores da Duke University e da University of California, Santa Barbara, mostraram que a grande maioria do plâncton oceânico global, junto com muitos organismos unicelulares que habitam lagos, turfeiras e outros ecossistemas, pode estar atingindo um limite. apontar. Aqui, em vez de absorver dióxido de carbono, eles começam a fazer o oposto. Essa mudança é resultado da maneira como seu metabolismo responde ao aquecimento.

Como o dióxido de carbono é um gás de efeito estufa, isso, por sua vez, pode aumentar as temperaturas – um ciclo de feedback positivo que pode levar a mudanças rápidas, nas quais pequenas quantidades de aquecimento têm um grande impacto.

Mas, monitorando cuidadosamente sua abundância, podemos antecipar o ponto de inflexão antes que ele chegue aqui, relatam os pesquisadores em um estudo publicado em 1º de junho na revista Nature. ecologia funcional.

No novo estudo, os pesquisadores se concentraram em um grupo de microorganismos chamados mixotróficos, assim chamados porque misturam dois modos de metabolismo: eles podem fotossintetizar como uma planta ou caçar como um animal, dependendo das condições.

“Eles são como[{” attribute=””>Venus fly traps of the microbial world,” said first author Daniel Wieczynski, a postdoctoral associate at Duke.

During photosynthesis, they soak up carbon dioxide, a heat-trapping greenhouse gas. And when they eat, they release carbon dioxide. These versatile organisms aren’t considered in most models of global warming, yet they play an important role in regulating climate, said senior author Jean P. Gibert of Duke.

Most of the plankton in the ocean — things like diatoms, dinoflagellates — are mixotrophs. They’re also common in lakes, peatlands, in damp soils, and beneath fallen leaves.

“If you were to go to the nearest pond or lake and scoop a cup of water and put it under a microscope, you’d likely find thousands or even millions of mixotrophic microbes swimming around,” Wieczynski said.

“Because mixotrophs can both capture and emit carbon dioxide, they’re like ‘switches’ that could either help reduce climate change or make it worse,” said co-author Holly Moeller, an assistant professor at the University of California, Santa Barbara.

To understand how these impacts might scale up, the researchers developed a mathematical model to predict how mixotrophs might shift between different modes of metabolism as the climate continues to warm.

The researchers ran their models using a 4-degree span of temperatures, from 19 to 23 degrees Celsius (66-73 degrees Fahrenheit). Global temperatures are likely to surge 1.5 degrees Celsius above pre-industrial levels within the next five years, and are on pace to breach 2 to 4 degrees before the end of this century.

The analysis showed that the warmer it gets, the more mixotrophs rely on eating food rather than making their own via photosynthesis. As they do, they shift the balance between carbon in and carbon out.

The models suggest that, eventually, we could see these microbes reach a tipping point — a threshold beyond which they suddenly flip from carbon sink to carbon source, having a net warming effect instead of a cooling one.

This tipping point is hard to undo. Once they cross that threshold, it would take significant cooling — more than one degree Celsius — to restore their cooling effects, the findings suggest.

But it’s not all bad news, the researchers said. Their results also suggest that it may be possible to spot these shifts in advance, if we watch out for changes in mixotroph abundance over time.

“Right before a tipping point, their abundances suddenly start to fluctuate wildly,” Wieczynski said. “If you went out in nature and you saw a sudden change from relatively steady abundances to rapid fluctuations, you would know it’s coming.”

Whether the early warning signal is detectable, however, may depend on another key factor revealed by the study: nutrient pollution.

Discharges from wastewater treatment facilities and runoff from farms and lawns laced with chemical fertilizers and animal waste can send nutrients like nitrate and phosphate into lakes and streams and coastal waters.

When Wieczynski and his colleagues included higher amounts of such nutrients in their models, they found that the range of temperatures over which the telltale fluctuations occur starts to shrink until eventually the signal disappears and the tipping point arrives with no apparent warning.

The predictions of the model still need to be verified with real-world observations, but they “highlight the value of investing in early detection,” Moeller said.

“Tipping points can be short-lived, and thus hard to catch,” Gibert said. “This paper provides us with a search image, something to look out for, and makes those tipping points — as fleeting as they may be — more likely to be found.”

Reference: “Mixotrophic microbes create carbon tipping points under warming” by Daniel J. Wieczynski, Holly V. Moeller and Jean P. Gibert, 31 May 2023, Functional Ecology.
DOI: 10.1111/1365-2435.14350

The study was funded by the Simons Foundation, the National Science Foundation, and the U.S. Department of Energy.

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Sem voz interna? Um novo estudo revela seu efeito na memória

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Sem voz interna?  Um novo estudo revela seu efeito na memória

resumo: Um novo estudo descobriu que algumas pessoas não possuem uma voz interior, chamada anendofasia, o que afeta a memória verbal e o reconhecimento de rimas. Os participantes sem voz interior tiveram mais dificuldade em realizar essas tarefas do que aqueles com voz interior.

O estudo destaca as estratégias cognitivas únicas usadas por indivíduos com anorexia. Pesquisas futuras explorarão como isso afeta outros processos e tratamentos cognitivos.

Principais fatos:

  1. Indovasia: Estado de falta de voz interior, que afeta a memória verbal e o reconhecimento de rimas.
  2. Resultados: Pessoas que não têm voz interior têm pior desempenho na lembrança de palavras e rimas.
  3. Estratégias cognitivas: Indivíduos com anorexia utilizam estratégias únicas para resolver problemas.

fonte: Universidade de Copenhague

Anteriormente, era comum presumir-se que ter uma voz interior deveria ser uma coisa humana universal. Mas nos últimos anos, os investigadores perceberam que nem todos partilham esta experiência.

De acordo com o pesquisador de pós-doutorado e linguista Johan Nedergaard, da Universidade de Copenhague, as pessoas descrevem o estado de vida sem uma voz interior como demorado e difícil porque precisam despender tempo e esforço para traduzir seus pensamentos em palavras:

“Alguns dizem que pensam em imagens e depois traduzem as imagens em palavras quando precisam dizer algo. Outros descrevem o seu cérebro como um computador que funciona bem e que não processa pensamentos verbalmente, e que comunicar com um altifalante e microfone é diferente de comunicar. com outros.

“E aqueles que dizem que há algo verbal acontecendo dentro de suas cabeças geralmente descrevem isso como palavras sem som.”

– Dificuldade em lembrar palavras e rimas

Johan Nedergaard e seu colega Gary Lupyan, da Universidade de Wisconsin-Madison, são os primeiros pesquisadores do mundo a investigar se a falta de uma voz interior, ou Andonovasia Tal como formularam este caso, este tem quaisquer consequências na forma como estas pessoas resolvem problemas, por exemplo, na forma como realizam tarefas de memória verbal.

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Pessoas que relataram ter experimentado um alto grau de voz interior ou muito pouca voz interior na vida cotidiana foram submetidas a um experimento com o objetivo de determinar se havia uma diferença em sua capacidade de lembrar a entrada da linguagem e outro sobre sua capacidade de encontrar palavras que rimam.

O primeiro experimento envolveu os participantes lembrando palavras em ordem – palavras que eram semelhantes, tanto fonética quanto ortograficamente, por exemplo, “comprou”, “pegou”, “parafusado” e “verruga”.

“É uma tarefa que seria difícil para todos, mas nossa hipótese era que poderia ser mais difícil se você não tivesse uma voz interior, porque você teria que repetir as palavras para si mesmo, dentro de sua cabeça, até se lembrar delas.” Johan Nedergaard explica e continua:

Esta hipótese revelou-se correta: os participantes que não tinham voz interior eram significativamente piores na memorização de palavras.

O mesmo aconteceu com a tarefa em que os participantes tinham que determinar se um par de imagens continha palavras que rimavam, por exemplo, imagens de uma meia e de um relógio.

Também é importante aqui poder repetir palavras para comparar seus sons e assim determinar se rimam ou não.

Em duas outras experiências, nas quais Johan Nedergaard e Gary Lupyan testaram o papel da voz interior na mudança rápida entre diferentes tarefas e na distinção entre formas muito semelhantes, não encontraram diferenças entre os dois grupos.

Embora estudos anteriores sugiram que a linguagem e a voz interior desempenham um papel neste tipo de experiência.

Pessoas que não têm voz interior podem ter aprendido a usar outras estratégias. Por exemplo, alguns disseram que batiam com o dedo indicador ao realizar um tipo de tarefa e com o dedo médio ao realizar outro tipo de tarefa”, diz Johan Nedergaard.

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Os resultados do estudo dos pesquisadores acabam de ser publicados em um artigo intitulado “Nem todo mundo tem uma voz interior: consequências comportamentais da perda de fase” na revista científica Ciências psicológicas.

Existe alguma diferença?

Segundo Johan Nedergaard, as diferenças na memória verbal que identificaram nas suas experiências não seriam observadas nas conversas normais do dia-a-dia. A questão é: Ter uma voz interior tem algum significado prático ou comportamental?

“A resposta curta é que não sabemos porque estamos apenas começando a estudá-la. Mas há uma área em que suspeitamos que ter uma voz interior desempenha um papel: a terapia na terapia cognitivo-comportamental amplamente utilizada; por exemplo, você precisa identificar padrões de pensamento negativos e alterá-los. Ter uma voz interior pode ser muito importante nesse processo.

“No entanto, ainda é incerto se as diferenças na experiência da voz interior estão relacionadas com a forma como as pessoas respondem a diferentes tipos de terapia”, diz Johan Nedergaard, que quer continuar a sua investigação para ver se outras áreas da linguagem são afetadas se o fizer. não ter uma voz interior.

“Os experimentos onde encontramos diferenças entre os grupos estavam relacionados ao som e à capacidade de ouvir as próprias palavras. Gostaria de estudar se isso ocorre porque eles não estão vivenciando o aspecto sonoro da linguagem ou se não estão pensando nada sobre isso. forma linguística como a maioria das outras pessoas.”

Sobre o estudo

O estudo de Johan Nedergaard e Gary Lupyan incluiu quase uma centena de participantes, metade dos quais tinha muito pouca voz interior e a outra metade tinha muita voz interior.

Os participantes foram expostos a quatro tentativas de, por exemplo, lembrar palavras em sequência e alternar entre diferentes tarefas.

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O estudo foi publicado na revista científica Ciências psicológicas.

Johan Nedergaard e Gary Lupyan chamaram a condição de não ter voz interior de anendofasia, o que significa não ter voz interior.

Sobre notícias de pesquisa sobre amnésia e memória

autor: Carsten Munk Hansen
fonte: Universidade de Copenhague
comunicação: Carsten Munk Hansen – Universidade de Copenhague
foto: Imagem creditada ao Neuroscience News

Pesquisa original: Acesso fechado.
Nem todo mundo tem uma voz interior: consequências comportamentais da endofobia“Por Johan Nedergaard et al. Ciências psicológicas


um resumo

Nem todo mundo tem uma voz interior: consequências comportamentais da endofobia

Geralmente, presume-se que a fala interior – a experiência do pensamento tal como ocorre na linguagem natural – é universalmente humana.

No entanto, evidências recentes sugerem que a experiência da fala interior em adultos varia de quase constante a inexistente.

Propomos um nome para a inexperiência do discurso interior – Andofasia – e relatamos quatro estudos que investigam algumas das suas consequências comportamentais.

Descobrimos que os adultos que relataram níveis mais baixos de fala interior (n = 46) tiveram pior desempenho em uma tarefa de memória operacional verbal e maior dificuldade em realizar julgamentos de rimas do que adultos que relataram altos níveis de fala interna (n = 47).

O desempenho na troca de tarefas, anteriormente ligado a dicas verbais internas, e efeitos categóricos nos julgamentos perceptivos, não foram relacionados a diferenças na fala interna.

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Você perdeu sua magia Aurora? As luzes do norte provavelmente serão visíveis novamente, e a NASA confirma uma nova tempestade solar esta semana

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Você perdeu sua magia Aurora?  As luzes do norte provavelmente serão visíveis novamente, e a NASA confirma uma nova tempestade solar esta semana

Dias depois de uma poderosa tempestade geomagnética atingir a Terra, os cientistas espaciais estão considerando a possibilidade de outra tempestade esta semana. De acordo com a Administração Nacional Oceânica e Atmosférica dos EUA (NOAA), há 60% de chance de que outra tempestade solar atinja a Terra na terça ou mesmo quarta-feira (menor chance). Novas previsões aumentaram a possibilidade de ver mais auroras boreais em diferentes partes do mundo.

A página de mídia social da NASA, que rastreia especificamente as atividades relacionadas ao Sol, confirmou uma erupção solar em 13 de maio, com possibilidade de atingir a Terra. Outra explosão solar M6.6 eclodiu na segunda-feira, 13 de maio. (Não tão forte quanto algumas das outras explosões que vimos na semana passada, mas com certeza é bonita!) Esta semana, respondemos a perguntas frequentes sobre tempestades solares e seu impacto na Terra Fique ligado!!”, disse a agência espacial norte-americana em postagem no site X.

A aurora boreal, ou “aurora boreal”, é uma luz natural mágica que ocorre principalmente nas regiões polares. Esses fenômenos surpreendentes ocorrem quando partículas carregadas emitidas pelo Sol, conhecidas como vento solar, interagem com o campo magnético e a atmosfera da Terra.

Tempestades solares e aurora boreal

Tempestades geomagnéticas ou solares ocorrem quando o Sol libera energia repentinamente, como uma ejeção de massa coronal (CME). Partículas carregadas do Sol atingem a Terra e interagem com o seu campo magnético, potencialmente perturbando as comunicações, a rede de energia elétrica, a navegação, as operações de rádio e satélite.

A intensidade das tempestades solares é medida na escala G, ou escala de tempestade geomagnética. Esta escala varia de G1 a G5, com cada nível representando diferentes níveis de atividade geomagnética. Por exemplo, uma tempestade G1 poderia causar pequenas flutuações nas redes eléctricas, enquanto uma tempestade G5 poderia levar a cortes generalizados de energia e de comunicações por satélite.

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Em 10 de maio, a Terra foi atingida por uma tempestade solar G5 depois de mais de duas décadas. Esta intensa atividade geomagnética foi seguida por observações da aurora boreal em diferentes partes do mundo. A conexão entre esses eventos é que as tempestades solares podem fazer com que o campo magnético da Terra se torne mais ativo, levando a um aumento na ocorrência de auroras boreais. Se mais tempestades solares atingirem a Terra, os entusiastas do espaço poderão vislumbrar essas incríveis exibições de luz natural.

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Cientistas propõem uma nova teoria da formação continental

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Cientistas propõem uma nova teoria da formação continental

Um novo estudo realizado por investigadores da Penn State sugere que os crátons, as estruturas antigas que estabilizam os continentes da Terra, se formaram há cerca de 3 mil milhões de anos através de processos iniciados pela meteorização atmosférica das rochas, e não apenas pelo surgimento de massas terrestres estáveis. Isto desafia as visões tradicionais e tem implicações para a compreensão da evolução planetária e das condições que conduzem à vida.

Vastas e antigas extensões de crosta continental conhecidas como crátons estabilizaram os continentes da Terra durante bilhões de anos por meio de mudanças nas massas de terra, construção de montanhas e desenvolvimento dos oceanos. Cientistas da Penn State propuseram um novo mecanismo que poderia explicar a formação de crátons há cerca de 3 mil milhões de anos, lançando luz sobre uma questão de longa data na história geológica da Terra.

Cientistas mencionados na revista natureza Os continentes podem não ter emergido dos oceanos da Terra como uma massa de terra estável, sendo a sua característica distintiva uma crosta superior rica em granito. Em vez disso, a exposição de rocha fresca ao vento e à chuva há cerca de 3 mil milhões de anos desencadeou uma série de processos geológicos que eventualmente estabilizaram a crosta – permitindo que a crosta sobrevivesse durante milhares de milhões de anos sem ser destruída ou reiniciada.

Os cientistas disseram que as descobertas podem representar uma nova compreensão de como evoluem planetas potencialmente habitáveis ​​semelhantes à Terra.

Implicações para a evolução planetária

“Para fazer um planeta como a Terra, é preciso criar uma crosta continental e estabilizá-la”, disse Jesse Remink, professor assistente de ciências da Terra na Penn State e autor do estudo. “Os cientistas pensam que são a mesma coisa – os continentes tornaram-se estáveis ​​e depois emergiram acima do nível do mar. Mas o que estamos a dizer é que esses processos são separados.

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Os cientistas disseram que os crátons se estendem por mais de 150 quilômetros, ou 93 milhas, da superfície da Terra até o manto superior, onde agem como a quilha de um barco, mantendo os continentes flutuando no nível do mar ou próximo a ele durante o tempo geológico.

O intemperismo pode eventualmente concentrar elementos produtores de calor, como urânio, tório e potássio na crosta rasa, permitindo que a crosta mais profunda esfrie e solidifique. Este mecanismo criou uma camada espessa e sólida de rocha que pode ter protegido o fundo dos continentes de deformações posteriores, uma característica distintiva dos crátons, disseram os cientistas.

Processos geológicos e produção de calor

“A receita para formar e estabilizar a crosta continental envolve a concentração desses elementos produtores de calor – que podem ser considerados mini-motores térmicos – perto da superfície”, disse Andrew Smee, professor assistente de geociências na Penn State e autor do estudar. Está bem. “Você tem que fazer isso sempre milho O urânio, o tório ou o potássio decaem, liberando calor que pode aumentar a temperatura da crosta terrestre. O folheado quente é instável, sujeito a deformações e não permanece no lugar.

Quando o vento, a chuva e as reações químicas quebraram as rochas nos primeiros continentes, os sedimentos e os minerais argilosos foram levados para os riachos e rios e levados para o mar, onde criaram depósitos sedimentares semelhantes a xisto que continham altas concentrações de urânio, tório e potássio. . Os cientistas disseram.

Rochas metamórficas antigas são chamadas de gnaisse

Estas antigas rochas metamórficas chamadas gnaisse, encontradas na costa do Ártico, representam as raízes dos continentes agora expostas na superfície. Os cientistas disseram que as rochas sedimentares intercaladas nestes tipos de rochas forneceriam um motor térmico para estabilizar os continentes. Crédito: Jesse Remink

Colisões entre placas tectônicas enterraram essas rochas sedimentares profundamente na crosta terrestre, onde o calor radiativo do xisto derreteu a crosta inferior. O material derretido flutuaria e subiria de volta à crosta superior, prendendo os elementos produtores de calor em rochas como o granito, e permitindo que a crosta inferior esfriasse e solidificasse.

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Pensa-se que os crátons se formaram entre 3 e 2,5 mil milhões de anos atrás, numa altura em que elementos radioactivos como o urânio se decompunham a uma velocidade cerca de duas vezes mais rápida, libertando duas vezes mais calor do que hoje.

Remink disse que o trabalho destaca que a época em que os crátons se formaram no início da Terra Média era especialmente adequada aos processos que podem ter levado à sua estabilidade.

“Podemos pensar nisso como uma questão de evolução planetária”, disse Remink. “O surgimento de continentes relativamente cedo em suas vidas pode ser um dos principais ingredientes necessários para criar um planeta como a Terra. Porque você estará criando depósitos radioativos muito quentes e produzindo uma região realmente estável da crosta continental que vive perto do nível do mar. , que é um ótimo ambiente para a vida se espalhar.”

Os pesquisadores analisaram as concentrações de urânio, tório e potássio de centenas de amostras de rochas da era arqueana, quando os crátons se formaram, para avaliar a produtividade do calor radiativo com base nas composições rochosas reais. Eles usaram esses valores para criar modelos térmicos de formação de crátons.

“Anteriormente, as pessoas observavam e observavam os efeitos da mudança na produção de calor radiante ao longo do tempo”, disse Smay. “Mas o nosso estudo liga a produção de calor baseada em rochas à emergência continental, à geração de sedimentos e à diferenciação da crosta continental.”

Os crátons, normalmente encontrados no interior dos continentes, contêm algumas das rochas mais antigas da Terra, mas continuam difíceis de estudar. Em áreas tectonicamente ativas, a formação de um cinturão de montanhas pode trazer à superfície rochas que estavam enterradas nas profundezas da Terra.

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Mas as origens dos crátons permanecem subterrâneas e inacessíveis. Os cientistas disseram que o trabalho futuro incluirá a amostragem do antigo interior dos crátons e talvez a perfuração de amostras para testar o seu modelo.

“Essas rochas sedimentares metamórficas que derreteram e produziram granito que concentrou urânio e tório são como caixas-pretas que registram pressão e temperatura”, disse Smay. “Se conseguirmos abrir este arquivo, poderemos testar as previsões do nosso modelo sobre a trajetória da crosta continental.”

Referência: “Continentes Estabilizados de Intemperismo Subaéreo” por Jesse R. Remink e Andrew J. Sami, 8 de maio de 2024, natureza.
doi: 10.1038/s41586-024-07307-1

A Penn State e a National Science Foundation dos EUA forneceram financiamento para este trabalho.

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