Hur forntida européers arvsanlag förändrades till sina miljöer under 7 000.

 

Bild https://cns.utexas.edu/

"Genom att studera forntida DNA kan vi nå tillbaka i tiden och spåra evolutionära förändringar direkt i historiska populationer", beskriver forskaren Vagheesh Narasimhan, biträdande professor i integrativ biologi och statistik och datavetenskap vid UT Austin. "Vi avslöjar genetiska signaturer som till stor del har försvunnit eller maskerats i dagens arvsmassa."

Forskarna studerade mer än 700 prover från arkeologiska platser i Europa och delar av det som idag är Ryssland. Proverna sträcker sig från den neolitiska perioden (cirka 8 500 år sedan) till den sena romerska perioden (cirka 1 300 år sedan). Forskare kunde avslöja spår av naturligt urval – tecken på genetisk anpassning till miljöpåfrestningar  som inte går att upptäcka i moderna européers DNA. Dessa fynd ger inte bara en inblick in i ett avlägset förflutet utan illustrerar även hur genetiska egenskaper som är gynnsamma för överlevnad och välbefinnande kan försvinna över tid.

Studier av moderna genetiska prover står inför utmaningar när det gäller att upptäcka forntida naturliga selektionshändelser. Det naturliga urvalet lämnar subtila signaturer i vår arvsmassa signaturer spm kan erodera över generationer på grund av rekombination där DNA-segment blandas och späds ut. Dessutom kan uråldriga anpassningssignaler maskeras av genetisk drift – slumpmässiga fluktuationer i frekvensen som att gener dyker upp – och populationsblandning sker vilket gör att vissa adaptiva egenskaper försvinner från genpoolen. Forntida DNA ger en direkt inblick i genomet hos individer som levde närmare i tiden till dessa händelser, vilket gör det möjligt för forskare att observera evolutionära förändringar innan de gick förlorade. På så sätt hjälper forntida DNA forskarna att rekonstruera den historiska dynamiken i mänsklig anpassning.

Forskargruppen använde ett nytt statistiskt tillvägagångssätt som är unikt lämpat för att undersöka forntida DNA-data. Denna nya teknik gjorde det möjligt för teamet att upptäcka tecken på naturligt urval mer effektivt än traditionella metoder. Teamet grupperade proverna i fyra tidsperioder: yngre stenåldern, bronsåldern, järnåldern och historisk tid. Detta tillvägagångssätt gjorde det möjligt för dem att spåra genetiska förändringar som svar på förändringar i livsstil, till exempel övergången från jakt, fiske och samlande till jordbruk.

– Vår metod ger en tydligare bild av hur och när vissa egenskaper valdes ut, särskilt när dessa signaler har gått förlorade i moderna genom, säger Devansh Pandey, doktorand i cell- och molekylärbiologi och medförfattare till artikeln.

Genom att studera människans anpassning under övergången från jakt och samlande till jordbruk samt utvecklingen av samhällen på statlig nivå kunde forskarna observera hur gener förändrades när människor levde närmare varandra och domesticerade djur.

Totalt identifierade studien 14 regioner i genomet (arvsmassan) som verkar ha genomgått ett betydande naturligt urval under dessa tidsperioder. Till exempel visade gener som är associerade med egenskaper som att det blev möjligt för tidiga européer att producera D-vitamin och smälta mjölk i vuxen ålder starka tecken på selektion,  egenskaper som  uppstod under de senaste tidsperioderna. Medan ljus hudpigmentering sannolikt hjälpte tidiga jordbrukare att producera D-vitamin i mindre soliga klimat, gjorde förmågan att smälta animalisk mjölk det möjligt för människor att använda mjölk som näringskälla efter att kor och mjölkproduktion blev vanlig i Europa.

"Det är möjligt att denna förmåga att smälta mejeriprodukter var viktig för att överleva under perioder av missväxt, matbrist och sjukdomar", beskriver Narasimhan.

Forskarna fann också att immunrelaterade gener utsattes för selektivt tryck under flera tidsperioder, sannolikt när forntida befolkningar anpassade sig till nya sjukdomar som introducerades av jordbrukets spridning och efterföljande migrationer. Intressant nog kunde ungefär hälften av dessa adaptiva signaler bara upptäckas under de äldsta tidsperioderna, vilket innebär att de senare försvann på grund av genetisk drift eller maskerades av omfattande populationsblandning.

Forskningen ger en oöverträffad bild av hur europeiska befolkningar har anpassat sig till miljöutmaningar under årtusenden vilket hjälper oss att förstå hur vissa egenskaper har bestått och andra försvunnit eller förändrats över tid. Fynden visar vikten av forntida DNA för att rekonstruera mänsklig historia och visar hur egenskaper som en gång gav en överlevnadsfördel hos tidiga européer försvunnnit i dagens genetiska landskap.

Mariana Harris och Nandita Garud från UCLA som var medförfattare till artikeln som publicerats  i tidskriften Natur Kommunikatio. Forskningen finansierades av Paul G. Allen Family Foundation, Good Systems Fellowship for Ethical AI vid UT Austin, Paul G. Allen Foundation, Research Corporation for Science Advancement, University of California Hellman Fellowship, National Science Foundation och National Institutes of Health.

En gång fanns det andra spiralarmar i vintergatan

 

Ett internationellt team av astronomer under ledning av Chervin Laporte forskare vid Institute of Cosmos Sciences vid Universitetet i Barcelona (ICCUB-IEEC) har använt data från rymdteleskopet Gaia. för att skapa en ny karta över Vintergatans yttre skiva. Här fann man strukturer som antas vara fossila (tidigare)  spiralarmar. Teamet publicerade sitt arbetsresultat som en artikel i Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters.

Teamet hade då analyserat Gaia-rörelsedata från december 2020  med syftet att identifiera sammanhängande strukturer. Deras karta avslöjade förekomsten av många tidigare okända snurrande strukturer vid kanten av vintergatans skiva (området från vilket spiralarmarna tänjs ut). Resultatet gav en skarpare helhetsbild av tidigare kända strukturer. Numeriska simuleringar förutsäger att sådana strukturer bildas i den yttre skivan från tidigare satellitinteraktioner (närkontakter med dvärggalaxer) men den stora mängden understruktur som sågs i denna karta förväntades inte och förblir ett mysterium. Frågan man ställde var vad dessa strukturer kan ha för bakgrund? En möjlighet är att de är rester av tidvattenarmar från Vintergatans skiva som vid olika tidpunkter störts av närkontakt med mindre galaxer. Galaxen är i dag omgiven av ca 50 dvärggalaxer och har slukat  många andra galaxer i sitt förflutna. För närvarande tros Vintergatan störas mest av dvärggalaxen Sagittarius Dwarf Spheroidal Galaxy. men i sitt mer avlägsna förflutna interagerade den med bland annat galaxen Gaia Sausage som resulterade i att denna spred sina stjärnor i utkanten av vår galax.

En annan möjlighet är att inte alla dessa strukturer är äkta fossila spiralarmar utan istället bildar stjärnkaoset storskaliga vertikala förvrängningar i Vintergatans skiva.

För att försöka skilja mellan de två förklaringarna har teamet nu säkrat möjligheten av ett uppföljningsprogram med hjälp av William Herschel Telescope på Kanarieöarna med syftet att studera egenskaperna hos stjärnpopulationerna i varje understruktur. Framtida undersökningar kommer att bidra till att belysa naturen och ursprunget till dessa strukturer och förhoppningsvis ge ny kunskap.

Kanske svaret på frågan om dessa oregelbundna stjärnsamlingar är tidigare spiralarmar till Vintergatan eller inte.

Bild från pxhere.com

Forntida sjöar hittade på MARS

Genom att studera de kemiska elementen på Mars  där kol och syre ingår har forskare arbetat bakåt i tiden för att pussla ihop historien om en planet som en gång hade de förutsättningar som krävs för att stödja liv.

Det är bekräftat att Mars en gång hade flytande vatten, tack vare ledtrådar som inkluderar torra flodbäddar, gamla strandlinjer och saltavlagringar på planetens yta.

Med hjälp av NASA: s rymdbil curiosity  har forskare hittat bevis för att sjöar funnits under långa tidsepoker. Rovern har även grävt upp organiska föreningar vilket är livets kemiska byggstenar (obs detta är inte bevis på liv). Kombinationen av flytande vatten och organiska föreningar får forskare att fortsätta söka på Mars efter tecken på tidigare - eller nuvarande - liv. Trots de kittlande bevis som hittats hittills är forskarnas förståelse av Mars historia fortfarande inte stor, många frågor är obesvarade. En fråga som är obesvarad är om Mars haft en atmosfär tät nog för att hålla planeten varm och därmed våt för den tid som krävs för att livet ska utvecklas i någon form (men har vatten flutit bör temperaturen varit över 0C)

En annan fråga är om de organiska föreningarna är tecken på forna eller nuvarande liv eller är kemiska reaktioner som händer när Mars stenar interagerar med vatten och solljus. Ingen kan svara på detta i dag.

I en nyligen undersökning har ett team av forskare  funnet att vissa mineraler i stenar vid Gale Crater kan ha bildats i en istäckt sjö. Dessa mineraler kan ha bildats under en kall period inklämd mellan varmare perioder, eller efter att Mars förlorat det mesta av sin atmosfär och började bli permanent kall (som i nutid).

Gale Crater är en krater med en storlek av 154 km i diameter. Den valdes som Curiositys landningsplats 2012 eftersom det här visades tecken på att här funnits vatten inklusive lermineraler, markbeskaffenheter som kan fånga och bevara gamla organiska molekyler. 

Faktum är att medan basen av ett berg utforskades i mitten av kratern, kallat Mount Sharp, fann Curiosity ett lerlager av sediment 304 meter tjockt som troligast samlats på en sjöbotten. För att bilda så mycket sediment behövs en otrolig mängd vatten som strömmat ner i dessa sjöar under miljoner till tiotals miljoner varma och fuktiga år påstår vissa forskare. Men vissa geologiska egenskaper i kratern antyder också ett förflutet som inkluderade kalla, isiga förhållanden.

"Vid något tillfälle måste Mars yta ha upplevt en övergång från att vara varm och fuktig till att vara kall och torr som den är nu. Men exakt när och hur det inträffade är fortfarande ett mysterium," säger Heather Franz, en NASA geokemist baserad på NASA: s Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland.

För ytterligare fakta i detta spännande ämne se följande länk från NASA. 

Bild från visande rester av ett hav på Mars.

Långt under oss finns sedan länge begravda kontinenter

Sedan jordens begynnelses dagar ligger kontinenter långt därnere under oss, glömda och dolda. Detta kan ge tankar till Jules Vernes bok Till jordens medelpunkt.


Men så fantastisk som i denna bok är inte verkligheten. Men likväl är det fascinerande att det finns spår av kontinenter från miljarder år tillbaks därunder oss.


Forskare har känt till dessa begravda platser av varm, komprimerad sten långt där under oss sedan 1970-talet. De förstod dess existens utifrån jordbävningar vilka ökade i hastighetsstötar när de for igenom dessa stenformationer där nere. Dessa märkliga mönster av seismisk aktivitet hjälpte forskarna att upptäcka kontinenterna vilka finns på gränsen till jordens mantel och den smälta yttre kärnan. Mysteriet om hur de uppstod är dock ännu inte löst.


Men teorin säger att dessa mystiska massor av berg djupt där nere är underjordiska kontinenter bildade när en forntida ocean av Magma över hela jorden  började stelna på ytan för 4,5 miljarder år sedan vilket är i jordens tillblivelsetid.
  

Geolog Williams och hans forskarkollegor vid University of California vilka ligger bakom den studie detta inlägg handlar om har sammanställt nya och befintliga data från geologiska prover från Hawaii, Island och Ballenyöarna i Antarktis och andra regioner där heta stenbubblor kommer upp från planetens kärna hela vägen upp till ytan.


Jag (min anm) ser inget mystiskt i dessa existens. Det är helt enkelt stelnad magma i jordens första tid. Hade inte oroligheterna i jordens inre fortsatt då utan lugnat ner sig likt i dag skulle dessa första stelnade stenformationer blivit fasta kontinenter. Nu blev inte dessa första försök detta utan de begravdes i magman igen under jordens första oroliga tid.


Bilden 

är en på Animation av den stora kontinenten Pangaeas uppsplittring till de kontinenter vi känner till idag. Enligt vikipedia bildades Pangaea för omkring 300 miljoner år sedan, genom att de tidigare superkontinenterna Gondwana (omfattande nuvarande Sydamerika, Afrika, Antarktis, Australien, Madagaskar, Arabiska halvön och Indien) och Laurasien (omfattande Nordamerika, Europa och Sibirien) drev ihop.

Kanske den missade länken på hur liv uppstår ha hittats. Ett forntida RNA.

Det finns platser i universum där liv borde finnas då ingressen för det finns där men likväl inget liv hittats. Vi har ett antal månar i vårt eget solsystem. Vi har Mars där vatten finns men likväl inga tecken på liv. På Jorden finns liv på alla möjliga och omöjliga platser.


Men nu har kanske detta mysterium lösts genom ett fynd på en länk av ett forntida RNA som en gång fanns vilket möjliggjorde att livet uppstod på Jorden.


För miljarder år sedan blandades molekyler på ett livlöst och tumultartat på Jorden vilket bildade de första livsformerna genom detta RNA.



Medan vissa säger att livet uppstod av enkla kedjor av molekyler säger andra att tidiga kemiska reaktioner bildade självreplikerande RNA. Ribonukleinsyra  förkortas RNA en makromolekyl som finns i alla levande organismer.


Hos levande celler finns det genetiska materialet i form av den mer stabila molekylen DNA. Deoxiribonukleinsyra (DNA) är det kemiska ämne som bär den genetiska informationen, arvsmassan i samtliga av världens kända organismer (med undantag av RNA-virus). DNA-molekylen finns i identiska kopior i varje cell i en organism. Dess huvudsakliga funktion är att långtidsförvara information som påverkar organismernas utveckling och funktion. DNA liknas ibland vid programkod.



RNA återfinns däremot i mer kortlivade molekyler.

RNA fungerar som en dekoder eller messenger av genetisk information. Det finns nu en teori om att RNA var något annorlunda i tidernas begynnelse.


Minst en beståndsdel i det tidiga RNA kan ha  skiljt sig från vad som finns i den moderna formen har en grupp forskare rapporterat den 3 dec i tidskriften Proceedings of National Academy of Sciences.


Det moderna RNA, tillsammans med dess socker och fosfatryggrad består av fyra huvuddelar Adenin (A), Cytosin (C), Guanin (G) och uracil (U).


Men det visar sig att det tidiga RNA kan ha haft en kvävebas som inte ingår i den moderna formen. Inosin tros ha funnits i mixen av det tidiga RNA  istället för guanin.


Forskarna är förvånade över att RNA kan bilda och replikera något, mer exakt, än den gör i en blandning med guanin om denna byts ut mot inosin. Något som kan ha varit fallet i det första RNA.


Kanske det var tvunget för att liv skulle uppstått och det är något som fattas på platser i universum där byggstenar för liv finns men inget liv likväl uppstått. Det första RNA.


Kanske det även är viktigt för fortbildning och bestående liv att detta inosin sedan försvinner och ersätts av guanin för livets fortsättning, evolution och överlevnad.

Ingen vet men tanken är svindlande. Det kan även betyda att detta första RNA är en mutation vilket skett enbart på Jorden och innebär att det finns både RNA av det slag vi har på Jorden i dag och även DNA på många planeter men den tändande gnistan till liv saknas. Det första RNA.


Bilden ska vara en illustration vilken visar skillnaden mellan DNA och RNA.

Sökandet efter forntida civilisationer i solsystemet fortsätter.

Samtidigt som sökandet efter liv i solsystemet fortsätter på Mars, Jorden eller ex under månars isbelagda yta som på Enceladus eller Europa fortsätter sökandet efter tecken på utdött liv. Utdöda civilisationer i solsystemet eller utanför detta.

Tecken vilka ännu inte hittats och kanske inte finns att hitta.

Vi ska komma ihåg att det tar ljusår kanske tusentals för ljuset att nå oss från vissa stjärnor och mer. Det är därför vi aldrig kan ta för givet att en eventuellt upptäckt civilisation därute fortfarande existerar.

Fantasin har gett vissa klippor på ex Mars att ge fanatiker en tro på att de visar pyramider etc på Mars. Vem minns inte uppmärksamheten klippan fick vilken på avstånd ser ut som ett mänskligt ansikte utifrån skuggor och formationer.

Följ länken här och njut av fantasins tankevärld för var det skulle kunna ha funnits liv en gång för länge sedan om något hade varit som det kan fantiseras om.

En spännande möjlighet att finna sedan länge försvunna brända texter från Hercunaliums bibliotek och lära mer om forntiden från

Citat: 1800 oläsbara pergament som legat begravda under aska efter vulkanen Vesuvius utbrott 79 e.Kr har länge gäckat forskarna. Nu kan den antika litteratursamlingen äntligen komma att bli läsbar tack vare ny röntgenteknik. Slut citat

I denna samling finns säkert texter och historier som tidigare varit okända. Troligen kan man lära mer av dessa. Lägga pussel om vårt förflutna.

Teknik finns nu för att kunna tolka dessa pergament sedan länge brunna.

Vi får vänta och se vad som kan finnas i texterna det tar säkert många år innan vi vet.