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Respondió una pregunta de larga data: cómo la extinción masiva allanó el camino para las ostras y las almejas

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Respondió una pregunta de larga data: cómo la extinción masiva allanó el camino para las ostras y las almejas

Los investigadores utilizaron el análisis bayesiano para estudiar la disminución de los braquiópodos y el aumento de los bivalvos después de la extinción del final del Pérmico, y encontraron que los bivalvos se adaptaban mejor a las condiciones cambiantes. Izquierda, fósiles de braquiópodos del Devónico de Ohio, EE. UU. Derecha, conchas de bivalvos recientes de Shell Beach, Australia Occidental. Crédito: (Wikimedia Commons; Creative Commons CC0 1.0 Dedicación de dominio público universal) para la imagen de la izquierda. Imagen derecha de Zhong-Qiang Chen.

Una de las mayores crisis en la historia de la Tierra, marcada por un cambio significativo en la producción de conchas, vio el reemplazo generalizado de braquiópodos, a menudo llamados «conchas de lámpara», por bivalvos. especies como ostras y almejas. Esto ocurrió tras la devastadora extinción masiva al final del Pérmico, que efectivamente restableció la evolución de la vida hace unos 250 millones de años.

La investigación realizada por paleontólogos con sede en Bristol, Reino Unido, y Wuhan, China, ha arrojado nueva luz sobre este cambio crucial cuando los ecosistemas oceánicos pasaron de estilos antiguos a modernos.

La vida en la tierra y en el mar es rica y forma ecosistemas particulares. En los océanos modernos, el fondo marino está dominado por animales como bivalvos, gasterópodos, corales, crustáceos y peces. Pero todos estos ecosistemas se remontan a trias cuando la vida volvió del abismo. Durante esta crisis, sólo una de cada veinte especies sobrevivió y se produjeron largos debates sobre cómo se construyeron nuevos ecosistemas y por qué algunos grupos sobrevivieron y otros no.

Los braquiópodos dominaban a los animales con caparazón antes de la extinción, pero los bivalvos prosperaron después y se adaptaron mejor a sus nuevas condiciones.

«Un caso clásico fue la sustitución de braquiópodos por bivalvos», explicó Zhen Guo de Wuhan y Bristol, quien dirigió el proyecto. “Los paleontólogos decían que los bivalvos eran mejores competidores y por eso estaban derrotando a los braquiópodos de una forma u otra durante este período de crisis. No hay duda de que los braquiópodos eran el principal grupo de animales con caparazón antes de la extinción, y que los bivalvos tomaron el relevo después. »

Diversidad de braquiópodos y bivalvos en los últimos 500 años

Diversidad de braquiópodos y bivalvos durante los últimos 500 millones de años, que muestra el cambio entre braquiópodos y bivalvos cerca del límite Pérmico-Triásico. Crédito: Zhen Guo et al.

«Queríamos explorar las interacciones entre braquiópodos y bivalvos a lo largo de su larga historia y particularmente en torno al período de transferencia del Pérmico al Triásico», dijo el colaborador Joe Flannery-Sutherland. “Así que decidimos utilizar un método computacional llamado análisis bayesiano para calcular las tasas de origen, extinción y preservación de los fósiles, así como para probar si los braquiópodos y los bivalvos interactuaban entre sí. Por ejemplo, ¿el auge de los bivalvos provocó la disminución de los braquiópodos?

«Descubrimos que, de hecho, los dos grupos compartían tendencias similares en la dinámica de diversificación durante la crisis», dijo el profesor Michael Benton de la Facultad de Ciencias de la Tierra de Bristol. «Esto significa que en realidad no estaban compitiendo ni atacándose entre sí, sino que lo más probable es que ambos estuvieran reaccionando a factores externos similares, como la temperatura del mar y las convulsiones de corta duración. Pero los bivalvos finalmente tomaron el control y los braquiópodos se retiraron a aguas más profundas, donde todavía están presentes, pero en cantidades reducidas. »

El profesor Zhong-Qiang Chen de Wuhan comentó: “Fue fantástico ver cómo los métodos computacionales modernos pueden resolver una cuestión tan antigua.

“Siempre pensamos que la extinción masiva del final del Pérmico marcó el fin de los braquiópodos y eso fue todo. Pero parece que los braquiópodos y los bivalvos se vieron muy afectados por la crisis y ambos se recuperaron en el Triásico, aunque es posible que los bivalvos se hayan adaptado mejor a las altas temperaturas del océano. Entonces eso les dio la ventaja, y después del jurásicosu número simplemente se disparó y los braquiópodos no hicieron mucho.

Zhen Guo dijo: “Tuve que verificar y compilar registros de más de 330.000 fósiles de braquiópodos y bivalvos durante el intervalo de estudio, y luego ejecutar el análisis bayesiano que llevó semanas y semanas en la supercomputadora de Bristol. Me gusta este método porque repite todo millones de veces para tener en cuenta todo tipo de incertidumbres en los datos y brinda mucha información valiosa sobre lo que está sucediendo.

«La extinción masiva del final del Pérmico fue la mayor jamás vivida y reinició significativamente la evolución», concluyó el profesor Benton. «De hecho, los 50 millones de años que siguieron a la crisis, el Triásico, marcaron una revolución en la vida en la tierra y en el mar. Comprender cómo la vida podría regresar de una casi aniquilación y sentar las bases de los ecosistemas modernos es una de las grandes cuestiones de la macroevolución. . ¡Pero estoy seguro de que aquí no hemos dicho la última palabra!

Referencia: “Los análisis bayesianos indican que los bivalvos no impulsaron la caída de los braquiópodos después de la extinción masiva del Pérmico-Triásico” por Zhen Guo, Joseph T. Flannery-Sutherland, Michael J. Benton y Zhong-Qiang Chen, 9 de septiembre de 2023, Comunicaciones naturales.
DOI: 10.1038/s41467-023-41358-8

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La misteriosa luna de Júpiter, Amaltea, ha sido vista pasando por la Gran Mancha Roja (foto)

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La misteriosa luna de Júpiter, Amaltea, ha sido vista pasando por la Gran Mancha Roja (foto)

La nave espacial Juno de la NASA ha detectado la elusiva quinta luna de Júpiter transitando por la Gran Mancha Roja del planeta gigante, brindando a los astrónomos una vista poco común de este pequeño pero intrigante satélite natural.

JúpiterLas lunas más famosas de la astronáutica son sus cuatro satélites galileanos: yo, Europa, Ganímedes Y Calisto, cada uno de los cuales tiene varios miles de kilómetros de ancho. La quinta luna de Júpiter descubierta, y la quinta más grande de las 95 lunas conocidas del planeta, es Amaltea. Fue descubierto en 1892 por Edward Emerson Barnard, un astrónomo estadounidense que fue un destacado observador visual. También descubrió la estrella de Barnard, así como una gran cantidad de objetos oscuros. nebulosas.

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Mapa cerebral en 3D de 1.400 terabytes de gran detalle

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Mapa cerebral en 3D de 1.400 terabytes de gran detalle

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Seis capas de neuronas excitadoras codificadas por colores según su profundidad. Crédito: Google Research y Lichtman Lab

Un esfuerzo de colaboración entre Harvard y Google ha dado lugar a un gran avance en la ciencia del cerebro, al producir un mapa 3D completo de un pequeño segmento del cerebro humano, revelando interacciones neuronales complejas y sentando las bases para mapear un cerebro de ratón completo.

Un milímetro cúbico de tejido cerebral puede no parecer mucho. Pero considerando que este pequeño cuadrado contiene 57.000 células, 230 milímetros de vasos sanguíneos y 150 millones de sinapsis, lo que representa 1.400 terabytes de datos, los investigadores de Harvard y Google acaban de lograr algo enorme.

Un equipo de Harvard dirigido por Jeff Lichtman, profesor Jeremy R. Knowles de biología molecular y celular y recién nombrado decano de ciencia, co-creó con investigadores de Google la reconstrucción 3D con resolución sináptica más grande de un fragmento de cerebro humano hasta el día de hoy. mostrando con gran detalle cada célula y su red de conexiones neuronales en una porción de la corteza temporal humana de aproximadamente la mitad del tamaño de un grano de arroz.

Avances tecnológicos en neurociencia

La impresionante hazaña, publicada en la revista Ciencia, es el último de una colaboración de casi 10 años con científicos de Google Research, que combinan imágenes de microscopía electrónica de Lichtman con algoritmos de inteligencia artificial para codificar por colores y reconstruir el cableado extremadamente complejo del cerebro de los mamíferos. Los tres primeros coautores del artículo son Alexander Shapson-Coe, ex investigador postdoctoral en Harvard; Michał Januszewski de Google Research y Daniel Berger, investigador postdoctoral en Harvard.

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El objetivo final de la colaboración, apoyada por la Iniciativa BRAIN de los Institutos Nacionales de SaludImplica crear un mapa de alta resolución del cableado neuronal completo del cerebro de un ratón, lo que implicaría aproximadamente 1.000 veces la cantidad de datos que acaban de producir a partir del fragmento de 1 milímetro cúbico de la corteza humana.

Información del último mapa cerebral

«La palabra 'fragmento' es irónica», dijo Lichtman. “Un terabyte es, para la mayoría de la gente, gigantesco, pero un trozo de cerebro humano –sólo un pequeño trozo de cerebro humano– sigue siendo miles de terabytes”.

El último mapa publicado en Science contiene detalles nunca antes vistos sobre la estructura del cerebro, incluido un raro pero poderoso conjunto de axones conectados por hasta 50 sinapsis. El equipo también notó rarezas en el tejido, como una pequeña cantidad de axones que forman grandes verticilos. Dado que su muestra fue tomada de un paciente epiléptico, no saben si estas formaciones inusuales son patológicas o simplemente raras.

El campo de la conectividad

El campo de Lichtman es la «conectómica», que, de forma análoga a la genómica, busca crear catálogos completos de la estructura del cerebro, hasta las células individuales y el cableado. Estos mapas completos abrirían el camino a nuevos conocimientos sobre las funciones y enfermedades del cerebro, sobre las que los científicos todavía saben muy poco.

Los algoritmos de inteligencia artificial de última generación de Google permiten la reconstrucción y el mapeo del tejido cerebral en tres dimensiones. El equipo también desarrolló un conjunto de herramientas disponibles públicamente que los investigadores pueden utilizar para examinar y anotar el conectoma.

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Direcciones futuras

«Dada la enorme inversión que se hizo en este proyecto, era importante presentar los resultados de una manera que ahora todos puedan beneficiarse de ellos», dijo Viren Jain, colaborador de Google Research.

Luego, el equipo abordará la formación del hipocampo del ratón, importante para la neurociencia debido a su papel en la memoria y las enfermedades neurológicas.

Referencia: “Un fragmento de petavoxel de la corteza cerebral humana reconstruido en la nanoescala resolución » por Alexander Shapson-Coe, Michał Januszewski, Daniel R. Berger, Art Pope, Yuelong Wu, Tim Blakely, Richard L. Schalek, Peter H. Li, Shuohong Wang, Jeremy Maitin-Shepard, Neha Karlupia, Sven Dorkenwald, Evelina Sjostedt, Laramie Leavitt, Dongil Lee, Jakob Troidl, Forrest Collman, Luke Bailey, Angerica Fitzmaurice, Rohin Kar, Benjamin Field, Hank Wu, Julian Wagner-Carena, David Aley, Joanna Lau, Zudi Lin, Donglai Wei, Hanspeter Pfister, Adi Peleg, Viren Jain y Jeff W. Lichtman, 10 de mayo de 2024, Ciencia.
DOI: 10.1126/ciencia.adk4858

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El próximo lanzamiento de la nave espacial SpaceX 'probablemente en 3 a 5 semanas', dice Elon Musk

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El próximo lanzamiento de la nave espacial SpaceX 'probablemente en 3 a 5 semanas', dice Elon Musk

Probablemente todavía estemos a un mes del próximo lanzamiento del megacohete Starship de SpaceX.

Esta fue la línea de tiempo propuesta por Elon Musk en un publicar en este fin de semana, diciendo que el próximo vuelo de prueba de Starship está «probablemente dentro de 3 a 5 semanas». “El objetivo es que el barco supere el nivel máximo de calefacción, o al menos más que la última vez”, añadió el empresario multimillonario.

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