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Uma nova análise genômica revela quando os polinésios chegaram a que ilha

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Ampliação / A ilha de Rarotonga, que o novo estudo indica, foi colonizada por volta de 830 DC por pessoas vindas das regiões vizinhas de Samoa.

A disseminação da cultura polinésia pelo Pacífico foi a maior migração da história da humanidade. Todas as indicações são de que os polinésios começaram em Taiwan e alcançaram as Américas enquanto se estabeleceram em ilhas do Havaí à Nova Zelândia ao longo do caminho. Muitas dessas ilhas mantiveram rotas comerciais por séculos, mesmo que as próprias ilhas fossem pequenas e consistentemente difíceis de encontrar na vasta extensão do Oceano Pacífico.

Reconstruir o caminho percorrido pelos polinésios revelou-se desafiador. Muito pouco DNA antigo permanece nos ambientes quentes e geralmente úmidos dos trópicos. Os artefatos foram datados, mas não está claro o quão intimamente eles se relacionam com a chegada dos ilhéus e muitas vezes não indicam a origem desses habitantes. A viagem pós-colonial tem pistas genéticas e linguísticas complicadas que podem nos ajudar a resolver as coisas.

Agora, uma grande equipe internacional de pesquisadores descobriu uma maneira inteiramente nova de analisar os genomas dos polinésios modernos, com base no efeito de uma longa série de eventos de colonização no genoma. Os resultados fornecem um mapa detalhado das ilhas colonizadas em qualquer ordem e também fornecem uma estimativa das datas de chegada da Polinésia.

Quando a análise padrão não funciona

Se você comparar dois genomas quaisquer, é possível fazer uma estimativa de quão intimamente eles estão relacionados. Isso se baseia no número total de variações individuais que eles compartilham, bem como nas combinações de variantes que costumam ser herdadas juntas no mesmo cromossomo. Faça experiências com membros de duas populações e você pode fazer uma estimativa semelhante de quanto tempo eles ficaram separados, dando a cada vez a oportunidade de pegar novas variáveis. A mistura com outras populações pode complicar esta análise, mas é possível identificar e compensar isso.

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Com tantos genomas disponíveis agora, desenvolvemos um software muito complexo para realizar esse tipo de análise. Mas tudo funciona devido à maneira como as populações se comportam quando se movem dentro e entre os continentes.

Mas a expansão polinésia derruba muitas das suposições nas quais esse tipo de análise se baseia. Em vez de ter milhares de anos para que uma população adquira novas mutações que os diferenciam, os polinésios costumam estabelecer vários novos grupos de ilhas em um século. A maioria das variações genéticas ocorre por meio de efeitos fundadores causados ​​por populações relativamente pequenas que formaram novos assentamentos. As rotas comerciais frequentemente mantinham as populações em contato depois que as novas ilhas foram colonizadas, e a era colonial garantiu que a maioria da população atual agora tivesse pouco DNA de fora da Polinésia.

Tudo isso é suficiente para garantir que os métodos projetados para o resto da humanidade não funcionem realmente para entender a expansão polinésia. Portanto, a equipe de pesquisa por trás do novo trabalho desenvolveu novos métodos projetados especificamente para analisar o genoma da Polinésia.

Fazendo os estilos corresponderem à realidade

Algumas das novas abordagens são bastante simples. Neste ponto, temos genomas suficientes de outras partes do mundo para que trechos de DNA não polinésio possam ser facilmente identificados e excluídos da análise.

O resto da abordagem envolve pensar sobre o que acontecerá cada vez que novas ilhas forem colonizadas. Os assentamentos geralmente têm um pequeno grupo – geralmente algumas dezenas de pessoas – ramificando-se de uma população maior na ilha original. Por acaso, algumas variantes genéticas raras em uma grande população seriam comuns em colonos. Enquanto isso, os colonos podem não carregar algumas variantes que são comuns entre uma grande população.

Existem duas chaves para usar este método para distinguir o processo de liquidação do Pacífico. A primeira é que se os habitantes de uma ilha enviarem colonos para dois destinos diferentes, as variáveis ​​afetadas por esses processos serão diferentes em cada destino. Portanto, enquanto um assentamento pode perder as variantes A, B e C, o outro perderá X, Y e Z, com apenas raros casos de sobreposição.

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A segunda chave é que esses tipos de eventos acontecerão em uma cadeia. Muitas ilhas estáveis ​​apoiarão aglomerações grandes o suficiente para enviar novos colonos. E quando isso acontecer, a população recém-formada herdará todas as mudanças nas variantes que seus ancestrais escolheram quando eram colonos, bem como seu próprio novo conjunto de mudanças. Para voltar ao nosso pressuposto, digamos que a ilha colonizada pelas pessoas que perderam A, B e C envie seus próprios colonos. Os novos assentados também carecem de A, B e C, mas agora acabarão perdendo um novo grupo por acidente – digamos H, I e J.

Juntos, isso permitiu aos pesquisadores ver quais ilhéus produziram os assentamentos.

O mapa de dispersão da Polinésia proposto nesta pesquisa.
Ampliação / O mapa de dispersão da Polinésia proposto nesta pesquisa.

Ioannidis e Al.

Na maior parte, isso produziu os tipos de padrões que você poderia esperar. Cadeias de ilhas individuais estão sempre agrupadas e têm origens que podem ser rastreadas até uma única ilha de origem. Os padrões também indicam que alguns grupos de ilhas atuaram como centros de expansão. Rarotonga e Balisir, por exemplo, parecem ser a fonte (diretamente ou através das ilhas intermediárias) para as populações em todo o leste da Polinésia.

Uma grande exceção a isso também pode ser útil. Todas as ilhas Austral no sul da Polinésia Francesa foram colonizadas por uma única fonte – com exceção da ilha de Raivavae. Seus habitantes parecem ter chegado de Tuamotus e Mangareva, ilhas localizadas muito mais a leste na Polinésia Francesa. Mas esta é também a população que colonizou todas as ilhas Nós descobrimos o DNA dos nativos americanos. Tudo isso indica que esse grupo provavelmente participou de algumas das viagens mais longas dos polinésios.

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Quem conseguiu onde e quando?

Os pesquisadores também usaram seus dados para fornecer estimativas de quando os polinésios chegaram a diferentes ilhas, mas envolveu um método totalmente diferente. Esse método se baseava no fato de que os cromossomos que recebíamos de nossas mães e pais trocavam a cada geração em um processo chamado de recombinação. Isso desemaranhará extensões de variantes herdadas de populações ancestrais, com segmentos ancestrais reduzindo gradualmente (em média) ao longo do tempo.

Portanto, ao comparar o comprimento médio dos segmentos ancestrais, você pode obter uma estimativa ao dividir diferentes populações. Combine o tempo com a árvore gerada pela outra análise e você terá basicamente um mapa completo da hora em que cada ilha enviou colonos para cada destino.

Isso não é preciso, pois o contato subsequente por meio do comércio pode alterar um pouco o histórico aparente do rompimento. Mas a cronologia que ele produz se alinha bem com aquela estabelecida pela datação de achados arqueológicos. E em culturas que traçaram os ancestrais de famílias individuais desde que se estabeleceram em sua ilha, isso corresponde ao tempo usual entre as gerações humanas.

O fato de o resultado deste método estar amplamente de acordo com a cronologia desenvolvida por outros métodos, sem dúvida, ajudará em sua aceitação – embora aqueles que preferem uma cronologia alternativa, sem dúvida, se interessem em abrir brechas nela. No entanto, por apresentar um quadro tão abrangente como este, o estudo é valioso simplesmente para dar às pessoas muitas oportunidades de testá-lo. Além disso, o trabalho é valioso para destacar a falta de um algoritmo único para a compreensão da origem humana e pode encorajar as pessoas a pensar sobre outros casos em que certas circunstâncias requerem abordagens mais especializadas.

Nature, 2021. DOI: 10.1038 / s41586-021-03902-8 (Sobre DOIs)

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O lançamento da sonda lunar chinesa Chang'e-6 à medida que a corrida espacial com os Estados Unidos se intensifica

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O lançamento da sonda lunar chinesa Chang'e-6 à medida que a corrida espacial com os Estados Unidos se intensifica

Nota do editor: Inscrever-se para Boletim informativo Enquanto isso na China da CNN Que explora o que você precisa saber sobre a ascensão do país e como isso está afetando o mundo.


Wenchang/Hong Kong
CNN

A China lançou uma missão lunar não tripulada na sexta-feira, com o objetivo de trazer pela primeira vez amostras do outro lado da Lua, num avanço potencialmente importante para o ambicioso programa espacial da China.

Sonda Chang'e-6 China A missão lunar robótica mais complexa até à data – decolou num foguetão Longa Marcha-5 do Centro de Lançamento Espacial de Wenchang, na ilha de Hainan, no sul da China, onde os entusiastas do espaço se reuniram para testemunhar este momento histórico. A Administração Espacial Nacional do país disse que o lançamento foi bem-sucedido.

O lançamento marca o início de um marco importante que pretende ser um marco importante na busca da China para se tornar uma nação líder O poder espacial dominante Com planos de enviar astronautas à Lua até 2030 e construir uma base de pesquisa no seu pólo sul.

Isto vem com um número crescente de países, Incluindo os Estados Unidosolham para os benefícios estratégicos e científicos da expansão da exploração lunar num campo cada vez mais competitivo.

A missão planejada de 53 dias da China verá o módulo de pouso Chang'e-6 pousar em uma ampla cratera no outro lado da Lua, que nunca fica em frente da Terra. A China se tornou o primeiro e único país a pousar no outro lado da Lua durante sua missão Chang'e-4 de 2019.

Quaisquer amostras do outro lado recuperadas pela sonda Chang'e-6 poderão ajudar os cientistas a analisar a evolução da Lua e do próprio sistema solar – e fornecer dados importantes para promover as ambições lunares da China.

“O Chang'e-6 visa alcançar avanços na tecnologia de design e controle da retro-órbita lunar, amostragem inteligente, tecnologias de decolagem e subida e retorno automático de amostras no outro lado da Lua”, disse Ge Ping. Disse o vice-diretor do Centro de Exploração Lunar e Engenharia Espacial da Administração Espacial Nacional da China na semana passada no local de lançamento.

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A sonda Chang'e-6 será um grande teste às capacidades espaciais da China como parte dos seus esforços para realizar o “sonho eterno” do líder Xi Jinping de transformar o país numa potência espacial.

A China fez rápidos progressos no espaço nos últimos anos, num campo tradicionalmente liderado pelos Estados Unidos e pela Rússia.

Com o programa Chang'e, lançado em 2007 e batizado em homenagem à deusa da lua na mitologia chinesa, a China tornou-se em 2013 o primeiro país a conseguir uma aterrissagem robótica na Lua em quase quatro décadas. Em 2022, a China concluiu seu próprio projeto Estação espacial orbital Tiangong.

Héctor Retamal/AFP/Getty Images

A missão visa coletar amostras do outro lado da Lua, como parte de um ambicioso programa que inclui planos para uma missão lunar tripulada até 2030.

A missão Chang'e-6 tecnicamente complexa baseia-se no recorde de pouso da Chang'e-4 em 2019 no lado oculto da Lua e no sucesso da Chang'e-5 em 2020 em retornar à Terra com amostras da Lua próxima.

Desta vez, para se comunicar com a Terra do outro lado da Lua, o Chang'e-6 deve contar com o satélite Queqiao-2, que foi lançado em órbita lunar em março.

A sonda em si consiste em quatro partes: um orbitador, um veículo de descida, um veículo de subida e um módulo de reentrada.

O plano da missão é que o módulo de pouso Chang'e-6 colete poeira lunar e rochas após pousar na extensa Bacia Antártica, com cerca de 2.500 quilômetros de diâmetro, uma cratera formada há cerca de 4 bilhões de anos.

Uma espaçonave ascendente irá então transferir as amostras para o Lunar Orbiter para transferência para o módulo de reentrada e o retorno da missão à Terra.

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A complexa missão “passa praticamente por todas as etapas” que seriam necessárias para que os astronautas chineses pousassem na Lua nos próximos anos, segundo James Head, professor emérito da Universidade Brown que cooperou com Cientistas chineses estão liderando a missão.

Além de devolver amostras que poderiam produzir “novos insights fundamentais sobre a origem e a história inicial da Lua e do Sistema Solar”, a missão também serve como “ensaio automático para essas etapas” para levar os astronautas à Lua e de volta, disse ele. .

Héctor Retamal/AFP/Getty Images

Entusiastas do espaço se reuniram para assistir ao lançamento na Ilha de Hainan, no sul da China

China planeja lançar Mais duas tarefas Na série Chang-e, à medida que se aproxima do seu objetivo para 2030 de enviar astronautas à Lua antes de construir uma estação de investigação na próxima década no pólo sul da Lua – uma área que se acredita conter gelo de água.

A Chang'e-7, com lançamento previsto para 2026, visa procurar recursos no pólo sul da Lua, enquanto a Chang'e-8, a cerca de dois anos de distância, poderia analisar como os materiais lunares poderiam ser usados ​​para preparar a construção da base de pesquisa. disseram as autoridades chinesas. Ele disse.

O lançamento de sexta-feira ocorre no momento em que vários países intensificam seus programas lunares em meio a um foco crescente no acesso aos recursos e maior acesso à exploração do espaço profundo que missões lunares bem-sucedidas podem trazer.

ano passado, Índia desembarcou A primeira espaçonave russa na Lua, enquanto a primeira missão russa à Lua em décadas terminou em fracasso Queda da sonda Luna 25 Para a superfície da lua.

Em Janeiro, o Japão tornou-se o quinto país a pousar uma nave espacial na Lua, embora Atirador de pouso na Lua Tive problemas de energia devido ao ângulo de pouso incorreto. No mês seguinte, IM-1, A Uma missão financiada pela NASA A sonda, projetada por uma empresa privada com sede no Texas, pousou perto do Pólo Sul.

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O pouso – o primeiro de uma espaçonave de fabricação americana em mais de cinco décadas – está entre as várias missões comerciais planejadas destinadas a explorar a superfície lunar antes que a NASA tente devolver os astronautas americanos para lá. Assim que 2026 E construir seu acampamento base científico.

O administrador da NASA, Bill Nelson, no mês passado pareceu reconhecer que o ritmo da China – e as preocupações sobre as suas intenções – estavam a impulsionar a urgência americana de regressar à Lua, décadas depois das missões tripuladas Apollo.

“Acreditamos que grande parte do chamado programa espacial civil é um programa militar. Na verdade, acho que estamos numa corrida.” Nelson Dizer Os legisladores expressaram no mês passado a preocupação de que a China pudesse tentar impedir que os Estados Unidos ou outros países acessassem certas áreas da Lua se chegasse lá primeiro.

A China há muito que afirma que apoia a utilização pacífica do espaço e, tal como os Estados Unidos, espera utilizar a sua capacidade espacial para promover a boa vontade a nível internacional.

Desta vez, a China disse que a missão Chang'e-6 transporta instrumentos científicos ou cargas úteis da França, Itália, Paquistão e da Agência Espacial Europeia.

“A China espera fortalecer a cooperação com os seus homólogos internacionais e aprofundar a cooperação internacional no domínio do espaço”, disse Ge, da Administração Aeroespacial da China, aos jornalistas um dia antes do lançamento.

Saun Deng da CNN contribuiu com reportagens.

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Astrônomos resolvem o mistério da dramática explosão de FU Orionis em 1936

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Astrônomos resolvem o mistério da dramática explosão de FU Orionis em 1936

Impressão artística da vista em grande escala de FU~Ori. A imagem mostra fluxos resultantes da interação entre o poderoso vento estelar alimentado pela explosão e a atmosfera remanescente a partir da qual a estrela se formou. Os ventos estelares criam um choque poderoso no interior da atmosfera, e o gás dióxido de carbono arrastado pelo choque é o que o novo ALMA revelou. Crédito: NSF/NRAO/S. Danilo

Alma As observações da FU Orionis revelam como a acreção gravitacional de uma corrente de gás passada causa brilhos repentinos em estrelas jovens, lançando luz sobre os processos de formação de estrelas e planetas.

Um grupo incomum de estrelas na constelação de Órion revelou seus segredos. FU Orionis, um sistema estelar duplo, chamou a atenção dos astrónomos pela primeira vez em 1936, quando a estrela central subitamente se tornou 1.000 vezes mais brilhante que o normal. Este comportamento, esperado em estrelas moribundas, nunca foi visto antes numa estrela jovem como Vo Orionis.

Este estranho fenómeno inspirou uma nova classificação de estrelas com o mesmo nome (FUou Estrelas). As estrelas brilham repentinamente, explodindo em brilho, antes de escurecer novamente depois de muitos anos.

Entende-se agora que este brilho se deve ao facto de as estrelas obterem energia dos seus arredores através da acreção gravitacional, a principal força que forma estrelas e planetas. No entanto, como e porquê isto aconteceu permaneceu um mistério – até agora, graças aos astrónomos que utilizaram o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA).

Notas inovadoras com o ALMA

FU Ori tem devorado material há quase 100 anos para manter a sua erupção. “Finalmente encontramos a resposta para a forma como estas jovens estrelas reabastecem a sua massa”, explica Antonio Hales, vice-diretor do Centro Regional da América do Norte do ALMA e cientista. no Observatório Astronômico Nacional Al-Radawi, autor principal desta pesquisa, publicada em 29 de abril no. Jornal Astrofísico. “Pela primeira vez, temos evidências observacionais diretas dos materiais que alimentam as explosões”.

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Amplie o sistema binário FU Ori e seu acumulador recém-descoberto. Esta impressão artística mostra o streamer recém-descoberto alimentando continuamente massa da casca para o sistema binário. Crédito: NSF/NRAO/S. Danilo

As observações do ALMA revelaram um longo e fino fluxo de monóxido de carbono caindo sobre FU Orionis. Parece que este gás não contém combustível suficiente para resistir à atual explosão. Em vez disso, pensa-se que este fluxo de acreção seja um remanescente de uma estrutura anterior muito maior que caiu neste jovem sistema estelar.

“É possível que a interação com um fluxo maior de gás no passado tenha desestabilizado o sistema e causado o aumento do brilho”, explica Hales.

Avanços na compreensão da formação estelar

Os astrónomos usaram diversas configurações de antenas ALMA para capturar diferentes tipos de emissões provenientes da FU Orionis e detectar o fluxo de massa para o sistema estelar. Eles também incorporaram novos métodos numéricos para modelar o fluxo de massa como um fluxo cumulativo e estimar suas propriedades.

“Comparamos a forma e a velocidade da estrutura observada com as esperadas de uma cascata de gases em queda, e os números fizeram sentido”, diz Ashish Gupta, Ph.D. candidato no Observatório Europeu do Sul (Isso) e coautor deste trabalho, que desenvolveu os métodos utilizados para modelar o dispositivo de emissão cumulativa.

Sistema de acumulação de streamer duplo Fu Ori

Amplie o sistema binário FU Ori e seu acumulador recém-descoberto. Esta impressão artística mostra o streamer recém-descoberto alimentando continuamente massa da casca para o sistema binário. Crédito: NSF/NRAO/S. Danilo

“A gama de escalas angulares que podemos explorar com um único instrumento é verdadeiramente notável,” acrescenta Sebastian Pérez da Universidade de Santiago do Chile (USACH). “O ALMA dá-nos uma visão abrangente da dinâmica da formação de estrelas e planetas, a partir da observação. grandes nuvens moleculares nas quais nascem centenas de estrelas, até as métricas mais comuns para sistemas solares.”, diretor do Núcleo Milênio de Exoplanetas Jovens e Suas Luas (YEMS) no Chile, e coautor desta pesquisa.

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Estas observações também revelaram um fluxo lento de monóxido de carbono da FU Orionis. Este gás não está relacionado com a recente explosão. Em vez disso, assemelha-se a fluxos observados em torno de outros protocorpos estelares.

“Ao compreender como estas estrelas estranhas são feitas, confirmamos o que sabemos sobre como as diferentes estrelas e planetas se formam”, acrescenta Hales. “Acreditamos que todas as estrelas sofrem eventos explosivos. discos em torno das estrelas emergentes e dos planetas em que elas se formam.”

“Temos estudado FU Orionis desde as primeiras observações do ALMA em 2012”, acrescenta Hales. É ótimo que finalmente estejamos obtendo respostas.

Referência: “Detecção de uma acreção lenta de grande angular e dispositivo de jato em torno de FU Orionis” por A. S. Hales, A. Gupta, D. Ruíz-Rodríguez, J. P. Williams, S. Pérez, L. Cieza, C. González-Ruilova, J. E. Pineda, A. Santamaria-Miranda, J. Tobin, B. Weber, Z. Zhou, e A. Zorlu, 29 de abril de 2024, Jornal Astrofísico.
doi: 10.3847/1538-4357/ad31a1

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Comparação da tripulação comercial da NASA Boeing Starliner e SpaceX Dragon

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