Imagens detalhadas de fósseis de um afloramento Ordoviciano na Ilha Anticosti, Quebec, Canadá. Crédito: André Desrochers, Universidade de Ottawa
Uma equipe de pesquisadores publicou um novo estudo que explora a causa da extinção em massa do Ordoviciano.
Todos nós sabemos que os dinossauros morreram em uma extinção em massa. Mas você sabia que existem outras extinções em massa? Existem cinco extinções em massa criticamente importantes, conhecidas como as “Cinco Grandes”, nas quais pelo menos três quartos de todas as espécies ao redor da Terra enfrentaram a extinção dentro de um determinado período geológico. Com as tendências atuais de aquecimento global e mudança climática, muitos pesquisadores agora acreditam que podemos ser classificados em sexto.
Descobrir a causa raiz da extinção em massa da Terra tem sido um tema quente para os cientistas, porque compreender as condições ambientais que exterminaram a maioria das espécies no passado pode ajudar a evitar que um evento semelhante aconteça no futuro.
Uma equipe de cientistas do Departamento de Ciências da Terra e Ambientais da Syracuse University Universidade da California, Berkeley E a Universidade da Califórnia, Riverside, a Universidade de Bourgogne-Franch Comte, a Universidade do Novo México, a Universidade de Ottawa, a Universidade de Ciência e Tecnologia da China e a Universidade de Stanford foram recentemente coautoras de pesquisas explorando a Extinção em Massa Ordoviciana Tardia (LOME), a primeira ou o mais antigo dos “Big Five (445 milhões de anos atrás). Aproximadamente)”. Cerca de 85% das espécies marinhas, a maioria das quais vivia em oceanos rasos perto de continentes, desapareceram durante esse tempo.
Imagens detalhadas de fósseis de um afloramento Ordoviciano na Ilha Anticosti, Quebec, Canadá. Crédito: André Desrochers, Universidade de Ottawa
O autor principal Alexandre Paul, da University of California Riverside (agora um Postdoctoral Research Fellow na University of Bourgogne-Franche-Comté em Dijon, França) e seus co-autores investigaram o ambiente oceânico antes, durante e após a extinção, a fim de determinar como foi o evento. Preparado e ligado. Os resultados de seu estudo foram publicados na revista ciências naturais da terra Hoje (1 de novembro de 2021).
Para pintar um quadro do ecossistema oceânico durante o período Ordoviciano, o especialista em extinção em massa Seth Finnigan, professor associado da UC Berkeley, diz que os mares estavam cheios de biodiversidade. Os oceanos continham alguns dos primeiros recifes feitos por animais, mas careciam de vertebrados em abundância.
“Se você tivesse mergulhado no Mar Ordoviciano, teria visto alguns grupos familiares como ostras, caracóis e esponjas, mas também muitos outros grupos que agora são menos diversos ou completamente extintos, como trilobitas, terópodes e carnoides”, Finnegan. diz.
Ao contrário das extinções em massa rápidas, como farináceoA terceira extinção ocorreu onde os dinossauros e outras espécies morreram repentinamente há cerca de 65,5 milhões de anos, diz Finnegan. Lomi ocorreu durante um período significativo de tempo, com estimativas variando de menos de meio milhão a quase dois milhões de anos atrás.
Imagens detalhadas de fósseis de um afloramento Ordoviciano na Ilha Anticosti, Quebec, Canadá. Crédito: André Desrochers, Universidade de Ottawa
Um dos principais debates sobre o LOME é se a falta de oxigênio na água do mar causou a extinção em massa daquele período. Para investigar esta questão, a equipe combinou testes geoquímicos com simulações numéricas e modelagem de computador.
Zunli Lu, professor de Ciências da Terra e Ambientais na Syracuse University, e seus alunos fizeram medições da concentração de iodo em rochas carbonáticas daquele período e contribuíram com descobertas importantes sobre os níveis de oxigênio em várias profundezas do oceano. A concentração de iodo nas rochas carbonáticas serve como um indicador das mudanças no nível de oxigênio oceânico na história da Terra.
Seus dados, juntamente com simulações de modelos de computador, indicaram que não havia evidência de hipóxia – ou hipóxia – durante o evento de extinção no habitat animal do oceano raso onde vivia a maioria dos organismos, sugerindo que o resfriamento do clima ocorreu durante o final do período Ordoviciano junto com Combinado com fatores adicionais provavelmente responsáveis por LOME.
Por outro lado, há evidências de que a hipóxia no fundo do oceano se expandiu durante o mesmo tempo, um mistério que não pode ser explicado pelo modelo clássico de oxigênio oceânico, diz o especialista em modelagem climática Alexander Paul.
“A oxigenação da parte superior do oceano era esperada em resposta ao resfriamento, porque o oxigênio atmosférico se dissolve preferencialmente em águas frias”, disse Ball. “No entanto, ficamos surpresos ao ver a prevalência da hipóxia no oceano inferior, uma vez que a hipóxia na história da Terra foi geralmente associada ao aquecimento global causado por vulcões.”
Eles atribuem a falta de oxigênio no mar profundo à circulação da água do mar pelos oceanos globais. Um ponto importante a se ter em mente, diz Buhl, é que a circulação oceânica é um componente muito importante do sistema climático.
Ele fazia parte de uma equipe liderada pelo designer sênior Andy Ridgewell, professor da University of California Riverside, cujos resultados de modelagem por computador mostraram que o resfriamento do clima provavelmente mudou o padrão de circulação do oceano, interrompendo o fluxo de água rica em oxigênio em mares rasos para o profundezas do oceano.
De acordo com Lu, reconhecer que o resfriamento do clima também pode levar a níveis mais baixos de oxigênio em algumas partes do oceano é uma conclusão importante do estudo.
“Durante décadas, a escola de pensamento dominante em nosso campo foi que o aquecimento global está fazendo com que os oceanos percam oxigênio e, assim, afetando a viabilidade da vida marinha, potencialmente desestabilizando todo o ecossistema”, diz Lu. “Nos últimos anos, evidências crescentes apontam para vários episódios na história da Terra, quando os níveis de oxigênio também diminuíram em climas mais frios.”
Embora as causas da extinção Ordoviciana tardia não sejam totalmente acordadas, e não serão acordadas por algum tempo, o estudo da equipe exclui mudanças na oxigenação como uma explicação para esta extinção e adiciona novos dados que favorecem a mudança de temperatura como o mecanismo de morte para LOME.
Buhl espera que, com melhores dados climáticos e modelos numéricos mais complexos, eles sejam capazes de fornecer uma representação mais robusta dos fatores que podem ter levado à extinção em massa do Ordoviciano tardio.
Referência: “Separação vertical em hipóxia no ordoviciano tardio devido à reorganização da circulação oceânica” por Alexander Ball, Zunli Lu, Wani Lu, Richard J. Ridgewell, 1 de novembro de 2021, disponível aqui. ciências naturais da terra. DOI: 10.1038 / s41561-021-00843-9
resumo: Os pesquisadores descobriram se os robôs modernos podem superar os organismos biológicos em velocidade e agilidade. O estudo concluiu que, apesar dos avanços na engenharia, os animais ainda superam os robôs em eficiência locomotiva em ambientes naturais.
Os pesquisadores descobriram que a integração de componentes robóticos fica aquém do processo coerente em nível de sistema observado em animais. Esta visão está a impulsionar o desenvolvimento de sistemas robóticos mais integrados e adaptáveis, inspirados no design da natureza.
Principais fatos:
Eficiência robótica versus biológica: O estudo confirma que os subsistemas robóticos individuais, como potência e atuação, podem igualar ou exceder os seus homólogos biológicos, mas os robôs não têm um desempenho tão bom como os animais quando estes sistemas são combinados.
Modelos biológicos inspiradores: A pesquisa destaca como os animais, como as aranhas-lobo e as baratas, se destacam em terrenos e tarefas complexas devido aos seus sistemas biológicos integrados e versáteis.
Tendências futuras da engenharia: As descobertas incentivam os engenheiros a repensar o design dos robôs e exigem uma abordagem mais integrada, semelhante aos sistemas biológicos, onde diferentes funções são combinadas em componentes únicos.
fonte: Universidade do Colorado
Talvez a questão seja uma versão do século XXI da história da tartaruga e da lebre: quem venceria uma corrida entre um robô e um animal?
Num artigo de nova perspectiva, uma equipa de engenheiros dos Estados Unidos e do Canadá, incluindo o roboticista Kaushik Jayaram, da Universidade do Colorado em Boulder, decidiu responder a este mistério.
Então, como podem os engenheiros construir robôs que, tal como os animais, sejam mais do que apenas a soma das suas partes? Crédito: Notícias de Neurociências
O grupo analisou dados de dezenas de estudos e chegou a um sonoro “não”. Em quase todos os casos, criaturas biológicas, como chitas, baratas e até humanos, parecem ser capazes de superar os seus homólogos robóticos.
Os pesquisadores, liderados por Samuel Borden, da Universidade de Washington, e Maxwell Donnellan, da Universidade Simon Fraser, publicaram suas descobertas na semana passada na revista. Robótica científica.
“Como engenheiro, é meio chato”, disse Jayaram, professor assistente do Departamento de Engenharia Mecânica Paul M. Rady da Universidade do Colorado em Boulder. “Ao longo de 200 anos de extensa engenharia, conseguimos enviar naves espaciais para a Lua, Marte e muito mais. Mas é intrigante que ainda não tenhamos robôs que sejam muito melhores a mover-se em ambientes naturais do que os sistemas biológicos.”
Ele espera que este estudo inspire os engenheiros a aprender como construir robôs mais inteligentes e adaptáveis. Os investigadores concluíram que o fracasso dos robôs em superar os animais não se deve a uma deficiência em qualquer peça de maquinaria, como baterias ou motores. Em vez disso, os engenheiros podem ter dificuldades para fazer com que essas peças funcionem juntas de forma eficiente.
Essa busca é uma das principais paixões de Jayaram. Seu laboratório no campus da CU Boulder é o lar de muitos rastejadores assustadores, incluindo várias aranhas-lobo peludas do tamanho de meio dólar.
“As aranhas-lobo são caçadoras naturais”, disse Jayaram. “Eles vivem sob as rochas e podem correr em terrenos complexos a uma velocidade incrível para capturar presas.”
Ele imagina um mundo em que os engenheiros constroem robôs que agem mais como essas aranhas incomuns.
“Os animais são, até certo ponto, a personificação deste princípio de design definitivo, um sistema que funciona bem em conjunto”, disse ele.
Energia da barata
Pergunta “Quem corre melhor, animais ou robôs?” É complicado porque a operação em si é complicada.
Em pesquisas anteriores, Jayaram e seus colegas da Universidade de Harvard projetaram um grupo de robôs que buscam imitar o comportamento aversivo das baratas. O modelo HAMR-Jr da equipe cabe em uma moeda e corre a velocidades equivalentes à de uma chita. Mas, observou Jayaram, embora o HAMR-Jr possa se mover para frente e para trás, ele não se move bem de um lado para o outro ou em terrenos acidentados.
Em contraste, a humilde barata não tem problemas em atravessar superfícies que vão desde porcelana até terra e cascalho. Eles também podem quebrar paredes e passar por pequenas rachaduras.
Para entender por que esta diversidade é um desafio para a robótica, os autores do novo estudo dividiram estas máquinas em cinco subsistemas, incluindo potência, estrutura, atuação, detecção e controle. Para surpresa do grupo, alguns destes subsistemas pareciam estar aquém dos seus homólogos animais.
Por exemplo, baterias de íons de lítio de alta qualidade podem fornecer até 10 quilowatts de energia para cada quilograma (2,2 libras) que pesam. Por outro lado, o tecido animal produz cerca de um décimo disso. Enquanto isso, os músculos não chegam nem perto de igualar o torque absoluto de muitos motores.
“Mas no nível do sistema, os robôs não são bons”, disse Jayaram. “Enfrentamos compromissos inerentes ao design. Se tentarmos melhorar uma coisa, como a velocidade de avanço, podemos perder outra coisa, como a capacidade de virar.
Sentidos de aranha
Então, como podem os engenheiros construir robôs que, tal como os animais, sejam mais do que apenas a soma das suas partes?
Jayaram observou que os animais não são divididos em subsistemas separados da mesma forma que os robôs. Por exemplo, seus quadríceps impulsionam suas pernas como os motores HAMR-Jr impulsionam seus membros. Mas os quadríceps também produzem sua própria força, quebrando gorduras e açúcares e integrando células nervosas que podem sentir dor e pressão.
Jayaram acredita que o futuro da robótica pode estar limitado a “subunidades funcionais” que fazem a mesma coisa: em vez de manter as fontes de alimentação separadas dos motores e das placas de circuito, por que não integrá-las todas numa única peça?
Num artigo de 2015, o cientista da computação Nicholas Curiel, que não esteve envolvido no estudo atual, propôs tais “materiais robóticos” teóricos que agiriam mais como quads.
Os engenheiros ainda estão longe de atingir esse objetivo. Alguns, como Jayaram, estão tomando medidas nessa direção, como acontece com o Robô Artrópode Inseto Articulado (CLARI) de seu laboratório, um robô com várias pernas que se move um pouco como uma aranha.
Jayaram explicou que o CLARI é baseado em um design modular, com cada uma de suas pernas atuando como um robô autônomo com motor, sensores e circuitos de controle próprios. A nova e melhorada versão da equipe, chamada mCLARI, pode se mover em todas as direções em espaços apertados, uma novidade para robôs de quatro patas.
É outra coisa que engenheiros como Jayaram podem aprender com esses caçadores por excelência, as aranhas-lobo.
“A natureza é uma professora realmente útil.”
Sobre notícias de pesquisa em robótica e neurotecnologia
autor: Daniel Tensão fonte: Universidade do Colorado comunicação: Daniel Strain – Universidade do Colorado foto: Imagem creditada ao Neuroscience News
Os animais correm muito melhor do que os robôs. A diferença no desempenho surge nas importantes dimensões de agilidade, alcance e durabilidade.
Para compreender as razões por trás desta lacuna de desempenho, comparamos tecnologias naturais e artificiais em cinco subsistemas operacionais críticos: potência, estrutura, atuação, detecção e controle.
Com poucas exceções, as tecnologias projetadas atendem ou excedem o desempenho de suas contrapartes biológicas.
Concluímos que a vantagem da biologia sobre a engenharia surge de uma melhor integração dos subsistemas e identificamos quatro obstáculos principais que os roboticistas devem superar.
Para atingir esse objetivo, destacamos direções de pesquisa promissoras que têm um enorme potencial para ajudar futuros robôs a alcançarem desempenho de nível animal.
WASHINGTON – A NASA está buscando a opinião do público sobre como priorizar quase 200 tópicos em tecnologia espacial para melhorar a forma como investe financiamento limitado neles.
A agência emitiu Lista de 187 “deficiências tecnológicas” Ou tópicos onde a tecnologia atual requer desenvolvimento adicional para atender às necessidades futuras da NASA. A escassez existe em 20 áreas, desde transporte espacial e suporte de vida até gestão de energia e calor.
Através de um local na rede InternetA agência convida as pessoas a revisarem as tecnologias listadas e avaliarem sua importância até o dia 13 de maio. A NASA usará essas informações para ajudar a priorizar essas tecnologias para investimentos futuros para preencher a lacuna.
Isto faz parte de um esforço da Direcção de Missões de Tecnologia Espacial (STMD) da agência para fornecer uma abordagem mais rigorosa à forma como o desenvolvimento tecnológico é apoiado. “A NASA entrou num ritmo de batalha com as nossas partes interessadas, onde priorizamos mais a área de atividades em que estamos engajados, em vez de inicialmente em torno do espaço do problema: os problemas que estamos trabalhando para resolver”, disse Curt. “Spuds” Vogel, administrador associado de tecnologia espacial da NASA, na reunião de 23 de abril do Consórcio de Inovação da Superfície Lunar.
Ele disse que a abordagem antiga corre o risco de transformar o programa de tecnologia espacial da NASA numa “loja de passatempos” sujeita aos caprichos dos decisores políticos. “Este é o foco errado.”
Ao priorizar as deficiências tecnológicas, ele disse que a NASA terá mais condições de investir seu financiamento nas mais importantes. “Estamos sobrecarregados. Isso significa que não temos orçamento para resolver todos esses problemas de uma vez, então temos que priorizar os dólares limitados com os quais somos abençoados para atacar os problemas que mais importam para nossas partes interessadas.”
Através deste processo, as pessoas poderão avaliar a importância de algumas ou de todas as deficiências tecnológicas identificadas pela NASA. Podem também listar tecnologias que considerem que deveriam ser incluídas ou identificar deficiências que considerem já terem sido resolvidas.
A NASA usará as informações deste processo, bem como um esforço interno separado da agência, para desenvolver uma lista classificada de tecnologias. “Isso deverá estar pronto neste verão”, disse Alisyn Lowry, diretora de planejamento estratégico e integração da STMD, numa apresentação separada na reunião de 24 de abril.
Embora a NASA não publique contribuições individuais, ela planeja revelar como diferentes grupos de partes interessadas na indústria e na academia classificaram as tecnologias. Mas Vogel enfatizou que a contribuição pública será apenas um factor na definição de prioridades globais.
“É uma ferramenta, não uma ferramenta”, disse ele, descrevendo as informações como parte de uma “trilha de auditoria” usada para vincular tecnologias a problemas. “Isso terá impacto no que fazemos, mas tomaremos as decisões finais.”
Ele disse que o número do défice pode mudar nos próximos anos com base nos dados desta análise do défice, para cima ou para baixo. Vogel disse que espera que a NASA atualize as prioridades anualmente. “Nos primeiros dois anos será onde a maioria das mudanças acontecerá. Depois disso, tudo se tornará contínuo e você verá isso como uma ferramenta que poderá usar de maneira semelhante à que usaremos também.”
Esta descoberta chamou a atenção de uma equipe internacional de cientistas
Ao visitar a recém-renovada casa europeia dos seus pais, o dentista descobre algo perturbador. Embutido nos ladrilhos de calcário ao longo do corredor que levava à varanda estava o que parecia ser uma mandíbula humana. O ladrilho foi cortado diagonalmente, revelando um corte transversal de vários dentes. Inseguro quanto ao curso de ação correto, o dentista recorreu ao Reddit, onde a descoberta despertou uma onda de interesse online, que vai da curiosidade entusiástica ao total desgosto.
A descoberta chamou a atenção de uma equipe internacional de cientistas que estão ansiosos para examinar o fóssil. Eles acreditam que poderia pertencer a um ancestral humano extinto.
“Se for um fóssil de hominídeo, o que acredito que seja, deveria ser estudado e colocado num museu”, diz John Kappelman, professor de antropologia da Universidade do Texas em Austin, especializado nas origens e evolução. de hominídeos e hominídeos. , ele disse por e-mail.
O travertino, um tipo de calcário comumente utilizado na construção devido ao seu apelo estético e longevidade, muitas vezes se forma perto de fontes minerais e pode conter restos fossilizados de vidas passadas. Embora fósseis de plantas, algas e até animais como os de rinocerontes e girafas sejam por vezes encontrados em calcário, restos humanos são excepcionalmente raros, observa John Hawkes, paleontólogo humano da Universidade de Wisconsin. Forbes mencionado.
Em uma postagem intitulada “Quantos banheiros neandertais existem em um tribunal?” Dr. Hawkes destaca a natureza incomum desta descoberta em particular.
“Espero que haja muitas reviravoltas na história desta mandíbula”, escreveu Hawks. “Com alguns dentes preservados e a abundância de rochas circundantes, espero que os especialistas possam aprender muito sobre a vida deste indivíduo e quando ele viveu.”
O dentista europeu, especializado em implantes dentários, disse à Forbes que soube imediatamente que não estava apenas observando variações naturais nos padrões de pedra dos ladrilhos de pedra quando viu vários dentes olhando para ele.
“Do ponto de vista do meu dentista, não tive dúvidas de que ele era algum tipo de humano”, disse ele à Forbes. “A distribuição dos dentes e o tamanho da mandíbula são distintos. A largura do córtex também é específica dos humanos antigos.”
“Não acho que seja Jimmy Hoffa”, brincou o dentista na sequência de sua postagem original no Reddit. Ele disse que preferia não revelar seu nome ou o paradeiro de seus pais para proteger a privacidade da família.
Quando um dentista descobriu um maxilar como parte de uma reforma na casa de seus pais, ele ficou surpreso por um motivo diferente.
“É muito incomum encontrar fósseis de vertebrados em ladrilhos de calcário tratado, e os fósseis de hominídeos são 100 vezes mais raros”, disse Kappelman. “Só temos um punhado.”
Kappelman fez parte de uma equipa que observou a primeira evidência de tuberculose gravada em restos de esqueletos humanos com 500 mil anos de idade, descobertos por operários de uma fábrica na Turquia que cortavam ladrilhos de calcário para uso comercial. Os cientistas publicaram os resultados de suas pesquisas em 2007 no American Journal of Physical Anthropology.
