Early Dinosaur Breathed Like a Bird

Early Dinosaur Breathed Like a Bird – Pelecanimimus polyodon dari Kapur Bawah (125 Ma) adalah dinosaurus predator pertama yang ditemukan di Spanyol.

Sebuah tim ahli paleontologi internasional kini telah menemukan fitur pada fosil yang merupakan ciri khas burung dan dinosaurus yang berkerabat dekat dengan burung.

Para peneliti telah mempublikasikan temuan mereka di Zoological Journal of the Linnean Society .

Pelecanimimus polyodon termasuk dalam kelompok dinosaurus bipedal yang disebut Ornithomimosauria (“kadal peniru burung”).

Struktur tubuhnya menyerupai burung unta modern. Pelecanimimus adalah perwakilan paling awal dari kelompok yang ditemukan di Eropa.

Analisis baru dari fosil Pelecanimimus menunjukkan ciri-ciri khas burung dan dinosaurus yang berkerabat dekat dengan mereka.

Pelecanimimus adalah satu-satunya ornithomimosaurus yang mempertahankan tulang dada yang mengeras.

Morfologinya mirip dengan tulang dada dinosaurus lain yang berkerabat dekat dengan burung, seperti velociraptor atau oviraptor, dan burung primitif.

Selain itu, Pelecanimimus adalah satu-satunya perwakilan yang diketahui dari kelompok ini dengan apa yang disebut proses uncinate.

Tulang kecil berbentuk kait ini terkait dengan tulang rusuk dan juga ada pada burung yang masih ada dan sudah punah.

Peneliti berasumsi bahwa prosesus uncinatus berhubungan dengan alat bantu pernapasan karena merupakan daerah insersi otot interkostalis yang berfungsi menggerakkan tulang rusuk dan tulang dada.

“Fakta bahwa Pelecanimimus mempertahankan proses ini menunjukkan bahwa ia juga memiliki mekanisme pernapasan seperti burung,” kata Elena Cuesta, penulis utama studi tersebut.

“Tampaknya, asal usul fitur mirip burung tersebut lebih tua dan lebih tersebar luas daripada yang diperkirakan.

Namun, sejarah evolusi dari tulang dada yang mengeras dan proses uncinate masih belum jelas.

Namun demikian, deteksi mereka di Pelecanimimus menegaskan bahwa unsur-unsur ini ada di Ornithomimosauria juga pada dinosaurus lainnya .”

Tim ahli paleontologi Spanyol-Jepang, termasuk Elena Cuesta, peneliti postdoctoral di SNSB-Bayerische Staatssammlung für Paläontologie und Geologie (SNSB-BSPG), juga menemukan ciri khas pada tangan fosil.

Pelecanimimus memiliki metakarpal dan falang yang memanjang secara mencolok, suatu ciri yang juga ditemukan pada beberapa spesies ornithomimosaur belakangan.

Oleh karena itu, penulis penelitian mengidentifikasi dan menamai kelompok baru dalam ornithomimosaurus: Macrocheiriformes, yang berarti “bentuk dengan tangan besar.”

Dinosaurus Pelecanimimus polyodon berasal dari Kapur Bawah (125 Ma) dan ditemukan kembali pada tahun 1993 di situs fosil Las Hoyas di Spanyol.

Diawetkan adalah bagian anterior kerangka artikulasi dengan tengkorak lengkap serta jaringan lunak.

Analisis baru fosil sekarang memberi para peneliti wawasan baru tentang evolusi awal kelompok Ornithomimosauria.

Mereka membandingkan data Pelecanimimus polyodon dengan temuan fosil lain yang termasuk dalam kelompok dinosaurus ini selama tiga dekade terakhir.…

Scientists Use Stem Cells to Create Models of Pre Embryos

Scientists Use Stem Cells to Create Models of Pre Embryos – Para ilmuwan menggunakan sel induk manusia untuk membuat struktur yang meniru pra-embrio dan dapat berfungsi sebagai alternatif penelitian untuk yang asli.

Mereka mengatakan “blastoid” ini memberikan cara yang efisien dan etis untuk mempelajari perkembangan manusia dan mengejar penemuan biomedis dalam kesuburan dan kontrasepsi.

Upaya terbaru itu dirinci Kamis di jurnal Nature .

Strukturnya bukanlah embrio, tetapi para ilmuwan tetap tidak membiarkan mereka tumbuh melewati dua minggu untuk menghormati pedoman etika yang sudah lama ada.

Blastoid adalah model untuk blastokista, bola sel yang terbentuk dalam waktu seminggu setelah pembuahan dan kira-kira selebar rambut.

Nicolas Rivron, seorang peneliti di Akademi Ilmu Pengetahuan Austria dan salah satu penulis makalah Nature, mengatakan model tersebut adalah “alternatif yang fantastis” untuk embrio manusia untuk penelitian, sebagian karena embrio yang disumbangkan sulit diperoleh dan dimanipulasi di laboratorium.

“Sangat sulit menggunakan embrio manusia seperti itu untuk menemukan molekul, gen, prinsip apa pun yang memungkinkan kita untuk lebih memahami perkembangan dan juga membuat penemuan biomedis,” kata Rivron.

Tetapi stand-in yang dibuat di laboratorium dapat dibuat, diubah, dan dipelajari dalam jumlah besar, dan akan melengkapi penelitian embrionik, katanya.

“Ini melepaskan potensi penemuan ilmiah dan biomedis,” katanya.

Misalnya, apa yang dipelajari peneliti mempelajari blastoid dapat digunakan untuk mengembangkan alat kontrasepsi yang tidak mengandung hormon.

Ini bukan pertama kalinya para ilmuwan menciptakan blastoid manusia, kata Magdalena Zernicka-Goetz, seorang ahli biologi sel induk di Universitas Cambridge yang tidak terlibat dalam studi terbaru.

Tapi “setiap langkah penting,” meningkatkan efisiensi saat para peneliti mencoba menguasai model, katanya.

Untuk membuat blastoid, Rivron dan rekan-rekannya menggunakan dua jenis sel punca yang berbeda: sel punca embrionik dari garis sel yang sudah ada sebelumnya atau sel punca yang diprogram ulang dari sel dewasa, seperti sel kulit.

Tidak ada garis sel embrio baru yang dibuat untuk penelitian ini.

Di masa depan, sel-sel induk yang diprogram ulang dari sel-sel dewasa kemungkinan akan menjadi standar baru dalam penelitian, katanya, tetapi garis-garis sel embrionik yang mapan diperlukan sekarang karena mereka “masih menjadi referensi utama.”

Dia mengatakan blastokista dikultur secara terpisah untuk membandingkannya berdampingan dengan struktur yang dibuat di laboratorium.

Studi ini menunjukkan bahwa blastoids secara andal mereplikasi fase-fase kunci dari perkembangan embrio awal.

Ketika mereka ditempatkan dalam kontak dengan sel-sel dari lapisan rahim yang telah dirangsang dengan hormon, sekitar setengahnya menempel dan mulai tumbuh dengan cara yang sama seperti blastokista.

Rivron mengatakan para peneliti menghentikan pertumbuhan mereka setelah 13 hari dan menganalisis sel-selnya.

Pada saat itu, katanya, kumpulan sel tidak mencerminkan embrio berumur 13 hari; mereka tidak tumbuh cukup atau mengorganisir juga.

Dia mengatakan masalah etika juga ikut berperan: Selama beberapa dekade, “aturan 14 hari” tentang pertumbuhan embrio di laboratorium telah memandu para peneliti.

Awal tahun ini, International Society for Stem Cell Research merekomendasikan untuk melonggarkan aturan dalam keadaan terbatas.

Rivron, bagian dari kelompok kerja yang memperbarui pedoman masyarakat, mengatakan blastoid tidak tunduk pada aturan yang sama, tetapi dia menunjukkan pedoman tersebut mengatakan bahwa mereka tidak boleh ditransfer ke hewan atau manusia.

“Sangat jelas bahwa blastoid bukanlah embrio … dan jika bukan, mengapa kita menerapkan aturan 14 hari pada struktur ini?” dia berkata.

Namun demikian, mereka memutuskan untuk berhenti “demi transparansi dan untuk memastikan hal-hal dipahami dengan baik oleh publik.”

Dr. Barbara Golder, pemimpin redaksi The Linacre Quarterly, jurnal Catholic Medical Association, mengatakan perkembangan blastoid menunjukkan “bagaimana sains maju.”

Tapi, katanya, itu bermasalah bahwa garis sel embrio tetap menjadi standar dalam sains.

“Masalah etika akan ada selama ada koneksi ke sel punca yang berasal dari janin yang diaborsi dan selama kita harus menghubungkan satu set garis sel punca dengan yang berasal dari sel punca embrionik,” katanya.…

Most Dog Breeds Highly Inbred

Most Dog Breeds Highly Inbred – Trah anjing sering dikenali karena ciri khasnya—kaki pendek dachshund, wajah pesek berkerut, bulu Dalmatian berbintik-bintik.

Sayangnya, genetika yang memberikan atribut khusus pada berbagai breed seringkali merupakan hasil dari perkawinan sedarah.

Dalam penelitian terbaru yang diterbitkan dalam Canine Medicine and Genetics , tim peneliti internasional yang dipimpin oleh University of California, Davis, ahli genetika veteriner Danika Bannasch menunjukkan bahwa sebagian besar ras anjing sangat inbrida, berkontribusi pada peningkatan biaya penyakit dan perawatan kesehatan di seluruh dunia. umur mereka.

“Sungguh menakjubkan bagaimana perkawinan sedarah tampaknya penting bagi kesehatan,” kata Bannasch. “Sementara penelitian sebelumnya telah menunjukkan bahwa anjing kecil hidup lebih lama dari anjing besar , tidak ada yang sebelumnya melaporkan morbiditas, atau adanya penyakit. Studi ini mengungkapkan bahwa jika anjing berukuran lebih kecil dan tidak kawin, mereka jauh lebih sehat daripada anjing yang lebih besar. dengan perkawinan sedarah yang tinggi.”

Perkawinan sedarah mempengaruhi kesehatan

Perkawinan sedarah rata-rata berdasarkan analisis genetik di 227 breed mendekati 25%, atau setara dengan berbagi materi genetik yang sama dengan saudara kandung.

Ini adalah tingkat yang dianggap jauh di atas apa yang akan aman bagi manusia atau populasi hewan liar.

Pada manusia, tingkat perkawinan sedarah yang tinggi (3-6%) telah dikaitkan dengan peningkatan prevalensi penyakit kompleks serta kondisi lainnya.

“Data dari spesies lain, dikombinasikan dengan kecenderungan berkembang biak yang kuat untuk penyakit kompleks seperti kanker dan penyakit autoimun, menyoroti relevansi perkawinan sedarah yang tinggi pada anjing dengan kesehatan mereka,” kata Bannasch, yang juga menjabat sebagai Ketua Maxine Adler Endowed dalam Genetika di UC Sekolah Kedokteran Hewan Davis.

Para peneliti bermitra dengan Wisdom Health Genetics, pemimpin dunia dalam genetika hewan peliharaan, untuk mendapatkan ukuran sampel terbesar yang mungkin untuk dianalisis.

Basis data Wisdom Health adalah basis data DNA anjing terbesar di dunia, membantu peneliti mengumpulkan data dari 49.378 anjing dari 227 ras—terutama dari sumber-sumber Eropa.

Beberapa breed lebih inbrida

Jadi, apa yang membuat anjing berkembang biak lebih banyak daripada yang lain?

Bannasch menjelaskan bahwa ini sering merupakan kombinasi dari populasi pendiri yang kecil diikuti oleh seleksi yang kuat untuk sifat-sifat tertentu dalam suatu breed — sering kali berdasarkan penampilan daripada tujuan.

Meskipun dia selalu tertarik pada struktur populasi dari beberapa breed ini, dia menjadi sangat tertarik pada farmdog Denmark-Swedia beberapa tahun yang lalu.

Dia jatuh cinta dengan ukuran, watak, dan kecerdasan mereka yang ringkas, dan akhirnya mengimpor satu dari Swedia.

Bannasch menemukan bahwa anjing tani Denmark-Swedia memiliki tingkat perkawinan sedarah yang rendah berdasarkan sejarah mereka dari populasi pendiri yang relatif besar yaitu 200, dan dibiakkan untuk fungsi, daripada seleksi buatan yang kuat untuk penampilan.

Dan menurut data asuransi kesehatan tentang breed yang dikumpulkan dari Agria Insurance Swedia dan diselenggarakan secara online oleh International Partnership for Dogs, farmdog adalah salah satu breed paling sehat.

Studi ini juga mengungkapkan perbedaan yang signifikan dalam morbiditas antara brachycephalic (tengkorak pendek dan moncong) dan breed non-brachycephalic.

Sementara temuan itu tidak terduga, para peneliti menghapus breed brachycephalic dari analisis akhir tentang efek perkawinan sedarah pada kesehatan.

Melestarikan keragaman genetik

Pada akhirnya, Bannasch mengatakan dia tidak yakin ada jalan keluar dari breed inbrida.

Orang-orang telah menyadari bahwa membuat kecocokan hanya berdasarkan silsilah adalah menyesatkan.

Kalkulator perkawinan sedarah tidak cukup jauh ke belakang dalam garis genetik anjing, dan metode itu tidak meningkatkan keseluruhan tingkat perkawinan sedarah populasi yang tinggi.

Ada langkah-langkah lain yang dapat diambil untuk melestarikan keragaman genetik dan kesehatan breed, katanya.

Mereka mencakup pengelolaan populasi pemuliaan yang hati-hati untuk menghindari kehilangan tambahan keragaman genetik yang ada, melalui pendidikan pemulia dan pemantauan tingkat perkawinan sedarah yang dimungkinkan oleh teknologi genotipe langsung.

Persilangan sedang diusulkan atau telah dilakukan untuk beberapa breed dan kondisi sebagai ukuran untuk meningkatkan keragaman genetik, tetapi perhatian harus diberikan untuk mempertimbangkan apakah ini akan secara efektif meningkatkan keragaman breed secara keseluruhan dan oleh karena itu mengurangi inbreeding, kata Bannasch.

Secara khusus, pada beberapa breed dengan tingkat inbreeding yang rendah, setiap upaya harus dilakukan untuk mempertahankan keragaman genetik yang ada.

Penulis UC Davis lainnya termasuk Thomas Famula, Kevin Batcher, Noa Safra, Sara Thomasy dan Robert Rebhun.

Kontributor dari Genetika Kesehatan Kebijaksanaan termasuk Jonas Donner, Heidi Anderson dan Leena Honkanen.…

Killer Whales Lingering in Newly Melted Arctic Ocean

Killer Whales Lingering in Newly Melted Arctic Ocean – Paus pembunuh adalah predator yang cerdas dan adaptif, sering bekerja sama untuk menjatuhkan mangsa yang lebih besar.

Pengurangan es laut yang terus-menerus di Samudra Arktik membuka area untuk peningkatan tempat tinggal dan pemangsaan paus pembunuh, yang berpotensi menciptakan ketidakseimbangan ekologis.

Selama Pertemuan ke-181 Masyarakat Akustik Amerika, yang akan diadakan 29 November-Desember. 3, Brynn Kimber, dari Universitas Washington, akan membahas bagaimana paus pembunuh menghabiskan lebih banyak waktu daripada yang tercatat sebelumnya di Kutub Utara, menyusul penurunan es laut.

Pembicaraan, “Melacak pergerakan paus pembunuh di Artik Alaska relatif terhadap hilangnya es laut,” akan berlangsung Kamis, 2 Desember, pukul 17:35 AS Timur di Hyatt Regency Seattle.

Paus pembunuh akan sering melakukan perjalanan ke daerah yang berbeda untuk menargetkan jenis mangsa.

Dalam sebuah penelitian yang mencakup delapan tahun data akustik pasif, Kimber dan tim mereka memantau pergerakan paus pembunuh menggunakan alat akustik, menemukan paus pembunuh menghabiskan lebih banyak waktu daripada yang tercatat sebelumnya di Samudra Arktik, meskipun ada risiko jebakan es di sana.

Pembacaan mereka menunjukkan perubahan ini secara langsung mengikuti penurunan es laut di daerah tersebut.

“Belum tentu paus pembunuh belum pernah dilaporkan di daerah ini sebelumnya, tetapi mereka tampaknya tinggal di daerah itu untuk jangka waktu yang lebih lama,” kata Kimber.

“Ini kemungkinan sebagai respons terhadap musim perairan terbuka yang lebih lama.”

Pengurangan es laut mungkin telah membuka peluang berburu baru bagi paus pembunuh jika spesies mangsa tertentu tidak dapat menggunakan es untuk menghindari pemangsa yang sangat adaptif.

Misalnya, paus kepala busur yang terancam punah rentan terhadap pemangsaan oleh paus pembunuh, kemungkinan akan meningkat karena musim perairan terbuka yang lebih lama.

“Meskipun ada variabilitas spasial dan antartahunan yang tinggi, es laut Arktik September menurun rata-rata 13% per dekade, jika dibandingkan dengan nilai dari 1981 hingga 2010,” kata Kimber. ”

Paus pembunuh sedang diamati di Laut Chukchi (di Samudra Arktik) dalam beberapa bulan yang secara historis tertutup es dan lebih konsisten sepanjang musim panas.”…

Growing Carbon Footprint for Plastics

Growing Carbon Footprint for Plastics – Plastik berguna, murah dan sangat populer.

Permintaan global telah meningkat empat kali lipat dalam empat puluh tahun terakhir dan diperkirakan akan terus meningkat, dengan konsekuensi negatif bagi lingkungan dan kesehatan manusia.

Masyarakat umumnya sadar akan kerusakan lingkungan yang disebabkan oleh plastik pada akhir siklus hidupnya khususnya, seperti ketika mereka melepaskan gas rumah kaca dan polutan udara saat dibakar, atau mencemari air dan tanah dalam bentuk mikroplastik.

Penelitian tentang dampak lingkungan global dari plastik juga difokuskan terutama pada fase pembuangan.

Ada beberapa penelitian tentang produksi plastik, yang juga mempengaruhi iklim dan kualitas udara.

Analisis mendalam, bagaimanapun, membutuhkan informasi rinci tentang rantai pasokan dan proses untuk melacak aliran material dan energi yang relevan.

Menilai jejak global plastik

“Sejauh ini, asumsi sederhana bahwa produksi plastik membutuhkan jumlah bahan bakar fosil yang kira-kira sama seperti yang terkandung dalam bahan baku plastik—di atas semua minyak bumi,” kata Livia Cabernard, mahasiswa doktoral di Institute of Science, Teknologi dan Kebijakan (ISTP) di ETH Zurich.

Masalahnya di sini, bagaimanapun, adalah bahwa signifikansi relatif dari produksi versus pembuangan telah diremehkan secara signifikan.

Cabernard adalah bagian dari tim peneliti yang dipimpin oleh Stephan Pfister, Ilmuwan Senior di ISTP, dan Stefanie Hellweg, Profesor Desain Sistem Ekologi ETH di Institut Teknik Lingkungan.

Melalui kerja detektif yang melelahkan, tim menganalisis dampak iklim dan kesehatan dari rantai pasokan plastik global selama periode 20 tahun.

Dalam sebuah penelitian baru-baru ini diterbitkan dalam Nature Keberlanjutan , para peneliti menunjukkan bahwa jejak karbon global dari plastik telah dua kali lipat sejak tahun 1995, mencapai 2 miliar ton CO 2 yang setara (CO 2 e) pada tahun 2015.

Ini merupakan 4,5 persen dari emisi gas rumah kaca global , dan lebih dari yang diperkirakan sebelumnya.

Selama periode yang sama, jejak kesehatan global plastik dari polusi udara partikulat halus telah meningkat sebesar 70 persen, menyebabkan sekitar 2,2 juta tahun hidup yang disesuaikan dengan kecacatan (disability-adjusted life years – DALYs) pada tahun 2015.

Batubara untuk proses panas, listrik dan sebagai bahan baku

Untuk studi mereka, tim menentukan emisi gas rumah kaca yang dihasilkan di seluruh siklus hidup plastik—dari ekstraksi sumber daya fosil, hingga pemrosesan ke dalam kelas dan penggunaan produk, hingga akhir masa pakai, termasuk daur ulang, insinerasi, dan penimbunan.

Para peneliti mengidentifikasi booming produksi plastik di negara-negara industri baru berbasis batu bara seperti Cina, India, Indonesia dan Afrika Selatan sebagai penyebab utama meningkatnya jejak gas rumah kaca dari plastik.

Energi dan panas proses untuk produksi plastik di negara-negara ini terutama berasal dari pembakaran batu bara.

Sejumlah kecil batu bara juga digunakan sebagai bahan baku plastik.

“Jejak karbon terkait plastik di sektor transportasi China, industri elektronik Indonesia, dan industri konstruksi India telah meningkat lebih dari 50 kali lipat sejak 1995,” jelas Cabernard.

Secara global, emisi berbasis karbon dalam produksi plastik telah meningkat empat kali lipat sejak 1995 dan sekarang menyumbang hampir setengah dari jejak karbon global plastik.

Ketika batu bara dibakar, ia menghasilkan partikel yang sangat halus yang menumpuk di udara.

Partikulat tersebut sangat berbahaya bagi kesehatan dan dapat menyebabkan asma, bronkitis, dan penyakit kardiovaskular.

Dengan semakin banyaknya batubara yang digunakan untuk proses panas, listrik dan sebagai bahan baku dalam produksi plastik, maka dampak negatifnya bagi kesehatan juga semakin meningkat.

Produksi plastik yang diremehkan

Berbeda dengan perkiraan sebelumnya, yang mengasumsikan jumlah bahan bakar dan bahan baku yang sama untuk produksi plastik, para peneliti ETH kini telah membuktikan bahwa dua kali lebih banyak energi fosil yang dibakar untuk produksi plastik daripada yang terkandung sebagai bahan baku dalam plastik.

Hal ini mempengaruhi penilaian konsekuensi lingkungan.

“Bahkan dalam skenario terburuk di mana semua plastik dibakar, produksi mereka menyumbang bagian terbesar dari total emisi gas rumah kaca dan partikel,” kata Cabernard.

Keseluruhan fase produksi plastik bertanggung jawab atas sebagian besar (96 persen) jejak karbon plastik.

Wawasan berkat metodologi baru

Sebelumnya hanya ada satu publikasi yang meneliti jejak karbon global produksi plastik.

“Namun, ini meremehkan emisi gas rumah kaca , karena tidak memperhitungkan meningkatnya ketergantungan pada batu bara karena outsourcing proses produksi ke negara-negara berbasis batu bara,” jelas Cabernard.

Para peneliti menggunakan metode baru untuk studi mereka yang sebelumnya dikembangkan Cabernard dalam tesis doktoralnya di bawah pengawasan Pfister dan Hellweg.

Pendekatan ini melibatkan analisis input-output multi-regional yang dapat secara akurat memetakan rantai pasokan global dari produksi hingga konsumsi di seluruh industri, negara, dan wilayah.…

Reshaping the Plastic Lifecycle Into a Circle

Reshaping the Plastic Lifecycle Into a Circle – Pada tahun 1950, 2 juta metrik ton plastik baru diproduksi secara global. Pada tahun 2018, dunia memproduksi 360 juta metrik ton plastik.

Karena biayanya yang rendah, daya tahan, dan keserbagunaannya, plastik ada di mana-mana—termasuk di lingkungan—dan hanya 9 persen plastik yang pernah dihasilkan yang telah didaur ulang.

Sebagian besar berakhir di tempat pembuangan sampah, di mana degradasinya yang lambat memungkinkannya menumpuk, sementara mikroplastik yang menyebar telah ditemukan di mana-mana, dari dalam tubuh makhluk hidup hingga dasar laut.

“Pada tingkat produksi sampah plastik kita saat ini , peningkatan kapasitas pengelolaan sampah tidak akan cukup untuk mencapai tujuan pencemaran plastik saja,” kata Vikas Khanna, profesor teknik sipil dan lingkungan di Fakultas Teknik Universitas Pittsburgh Swanson.

“Ada kebutuhan mendesak untuk mengambil tindakan seperti membatasi produksi plastik perawan global dari bahan bakar fosil dan merancang produk dan kemasan untuk dapat didaur ulang.”

Penelitian baru yang dipimpin oleh Khanna memberikan pandangan luas tentang skala pembuatan plastik secara global, menelusuri di mana ia diproduksi, di mana ia berakhir, dan dampak lingkungannya.

Para peneliti menemukan emisi gas rumah kaca yang berhubungan dengan produksi plastik pada 2018 mengejutkan: 170 juta metrik ton plastik primer yang diperdagangkan secara global pada tahun 2018, dengan emisi gas rumah kaca terkait akuntansi untuk 350 juta metrik ton CO 2 ekivalen-sekitar jumlah yang sama diproduksi oleh negara-negara seperti Italia dan Prancis dalam setahun.

“Dan jika ada, perkiraan kami berada di ujung bawah. Mengubah resin plastik primer menjadi produk penggunaan akhir akan menghasilkan tambahan gas rumah kaca dan emisi lainnya,” Khanna memperingatkan.

Karya tersebut baru-baru ini diterbitkan dalam jurnal ACS Sustainable Chemistry & Engineering .

“Kami tahu plastik adalah masalah, dan kami tahu menjaga bahan dalam ekonomi sirkular alih-alih model ambil-jadi-limbah yang biasa kami lakukan adalah solusi yang bagus,” kata Khanna.

“Tetapi jika kita tidak memiliki pemahaman tentang keadaan sistem saat ini, maka sulit untuk menentukan angka dan memahami skalanya. Kami ingin memahami bagaimana plastik dimobilisasi melintasi batas-batas geografis.”

Karena perdagangan internasional memainkan peran penting dalam menyediakan barang-barang material , termasuk plastik, para peneliti menerapkan teori jaringan pada data dari Database Comtrade PBB untuk memahami peran masing-masing negara, hubungan perdagangan antar negara, dan karakteristik struktural yang mengatur interaksi ini.

Jaringan perdagangan plastik primer global (GPPTN) yang mereka buat menetapkan masing-masing negara sebagai “simpul” dalam jaringan dan hubungan perdagangan antara dua negara sebagai “ujung”, memungkinkan mereka untuk menentukan aktor kritis (negara) dan siapa yang membuat dampak terbesar.

Para peneliti memeriksa 11 resin termoplastik utama yang membentuk sebagian besar produk plastik.

Mereka menemukan bahwa mayoritas node paling berpengaruh dalam model tersebut mengekspor lebih banyak plastik daripada yang mereka impor: Arab Saudi adalah pengekspor utama, diikuti oleh AS, Korea Selatan, Jerman, dan Belgia. Lima pengimpor utama resin plastik utama adalah Cina , Jerman, AS, Italia, dan India.

Selain emisi gas rumah kaca , energi yang dikeluarkan dalam GPPTN diperkirakan setara dengan 1,5 triliun barel minyak mentah, 230 miliar meter kubik gas alam, atau 407 metrik ton batu bara.

Karbon yang tertanam dalam model diperkirakan setara dengan karbon 118 juta metrik ton gas alam atau 109 juta metrik ton minyak bumi.

“Hasilnya sangat penting dan tepat waktu, terutama mengingat diskusi baru-baru ini selama Konferensi Para Pihak (COP26) di Glasgow dan pentingnya memahami dari mana emisi berasal dari sektor-sektor utama,” kata rekan penulis Melissa Bilec, Co- direktur Pusat Inovasi Berkelanjutan Mascaro dan Profesor Teknik Sipil dan Lingkungan William Kepler Whiteford.

“Kolaborasi dengan Dr. Khanna dan labnya memungkinkan kami mempelajari teknik pemodelan tingkat sistem baru saat kami bertemu untuk memahami solusi untuk tantangan kompleks kami.”

Menggunakan lebih banyak plastik daur ulang daripada membuat resin baru yang akhirnya sampai ke tempat pembuangan sampah akan jauh lebih baik bagi lingkungan; namun, hambatan keuangan dan perilaku keduanya perlu diatasi sebelum ekonomi sirkular yang sebenarnya untuk plastik dapat menjadi kenyataan.

“Meskipun teknik daur ulang bahan kimia yang muncul menjanjikan untuk memulihkan lebih banyak bahan dengan cara yang ekonomis dan ramah lingkungan, kita perlu membuatnya sehingga menggunakan bahan daur ulang sama hematnya dengan menggunakan resin plastik murni,” kata Khanna.

“Langkah kami selanjutnya adalah memahami interaksi antara GPPTN dan jaringan perdagangan sampah plastik untuk mengidentifikasi peluang di mana investasi dapat mendorong ekonomi plastik sirkular.”…

Building a Human Body Through Gastrulation

Building a Human Body Through Gastrulation – Kolaborasi peneliti dari Jepang, Spanyol dan AS menawarkan gambaran filogenetik dan ontogenetik dari garis primitif dan perannya dalam memediasi gastrulasi amniote (hewan vertebrata yang berkembang di darat), dan mendiskusikan implikasi dari model berbasis sel induk embrionik awal embriogenesis mamalia pada fungsi struktur ini.

Dalam publikasi mereka di Science , Profesor Guojun Sheng (Universitas Kumamoto, Jepang), Profesor Alfonso Martinez Arias (Universidad Pompeu Fabra, Spanyol) dan Profesor Ann Sutherland (University of Virginia Health System, AS) menawarkan gambaran filogenetik dan ontogenetik dari garis primitif dan perannya dalam mediasi amniote ( hewan vertebrata yang berkembang di darat) gastrulasi , dan mendiskusikan implikasi dari model berbasis sel induk embrio awal embriogenesis mamalia pada fungsi struktur ini.

Kebanyakan hewan simetris bilateral dan diatur menggunakan dua sistem koordinat dasar.

Yang pertama memberi selidentitas spasial di sepanjang sumbu anteroposterior (kepala-ke-ekor) dan dorsoventral (belakang-ke-depan).

Yang kedua mengatur sel ke dalam kelompok (yaitu, lapisan kuman).

Pada sebagian besar hewan, termasuk manusia, ada tiga lapisan benih: ektoderm (sumber kulit, sistem saraf, mata, dll.), Mesoderm (sumber otot, tulang, pembuluh darah, dll.) dan endoderm (sumber usus, paru-paru, hati, pankreas, dll).

Salah satu periode perkembangan yang paling kritis terjadi ketika sejumlah kecil sel pluripoten dan membelah memulai proses diferensiasi dalam dua sistem koordinat ini.

Dalam perkembangan manusia, ini terjadi kira-kira dua minggu setelah pembuahan melalui proses yang disebut gastrulasi dan dikaitkan dengan struktur embrionik yang disebut garis primitif—struktur dalam perkembangan awal yang memulai simetri bilateral dan pembentukan lapisan germinal.

Seperti air yang mengalir di sisi gunung, sebuah sel yang sedang mengalami gastrulasi memulai jurnal yang tidak bisa kembali, yang berpuncak pada diferensiasi terminalnya menjadi salah satu dari beberapa ratus garis keturunan sel yang membentukjaringan dan organ manusia .

Dengan terobosan teknis dalam meremajakan sel yang terdiferensiasi kembali ke keadaan naif yang dipelopori oleh para ilmuwan seperti John Gurdon dan Shinya Yamanaka (pemenang Hadiah Nobel 2012), para peneliti di seluruh dunia kini dapat menumbuhkan sel pra-gastrulasi manusia (dan mamalia lainnya) berpotensi majemuk di laboratorium , dan melalui penambahan isyarat biokimiawi secara bertahap, pandu sel-sel ini untuk berdiferensiasi menjadi salah satu dari ratusan garis keturunan sel.

Namun, mengolah sel-sel ini menjadi jaringan atau organ yang berfungsi jarang berhasil.

Salah satu alasan kegagalan ini adalah bahwa organogenesis (proses pembentukan organ) in vivo dimulai segera setelah gastrulasi ketika sel-sel dari lapisan germinal yang berbeda dan identitas koordinat spasial bekerja sama dalam membuat organ yang belum sempurna.

Melalui interaksi timbal balik berikutnya, sel-sel ini mengalami proliferasi spesifik organ dan spesies, organisasi tiga dimensi, dan diferensiasi terminal sebelum mencapai kematangan fungsional.

Oleh karena itu, mereproduksi (merekapitulasi) organ-organ tersebut secara in vitro telah menjadi cawan suci dalam biologi sel punca dan penelitian kedokteran regeneratif.

Mencapai ini akan membutuhkan rekapitulasi gastrulasi dan coretan primitif yang terkait.

Namun, baik gastrulasi maupun garis primitif tidak dianalisis secara ketat dalam perkembangan manusia, dan pandangan komparatif gastrulasi hewan dan coretan primitif dalam literatur sering salah digambarkan.

Sekarang, meskipun tinjauan sistematis dari penelitian sebelumnya, Prof. Sheng dan rekan memberikan bukti bahwa garis primitif bukanlah fitur yang dilestarikan dalam perkembangan amniote, dan bahwa garis-garis primitif mamalia dan burung berevolusi secara independen, memanfaatkan mekanisme supra-seluler berbeda yang mengarah pada mereka. kemunculan morfologis.

Para peneliti menekankan bahwa, selain memediasi munculnya lapisan germinal dari epiblas (sel pluripoten), peran utama gastrulasi adalah memberi sel yang baru terbentuk di setiap lapisan germinal sistem koordinat untuk mengatur nasib sel primer dan primordia organ. dan jaringan yang relatif satu sama lain secara spasial.

Analisis mereka terhadap parameter biomekanik yang berbeda antara berbagai model in vivo dan in vitro memprediksi bahwa rencana tubuh mamalia yang belum sempurna dapat terbentuk tanpa adanya garis primitif.

Mereka juga menyarankan bahwa “aturan 14 hari” (di mana embrio manusia tidak dapat dibiakkan 14 hari setelah pembuahan atau setelah munculnya garis primitif), yang saat ini digunakan di banyak negara sebagai pengawasan etis utama dalam penelitian embriologi manusia, harus dinilai ulang dan tengara alternatif dipilih melalui diskusi konsensual antara pemangku kepentingan yang berbeda untuk memastikan ketelitian ilmiah dan etika.…

Tempera Painting Probed on the Molecular Scale

Tempera Painting Probed on the Molecular Scale – Berbeda dengan teknik lukisan cat minyak yang menggantikannya pada akhir abad ke-15, lukisan tempera yang dipraktikkan pada panel kayu, dinding atau kanvas kurang mendapat perhatian dalam skala fisiko-kimiawi.

Teknik melukis ini, yang telah dipraktikkan sejak Zaman Kuno, dicirikan oleh pigmen yang diaplikasikan dalam media pengikat berbasis air, seringkali kuning telur.

Untuk memahami sifat dan daya tarik campuran ini pada skala molekuler, tim CNRS, dari Sorbonne Université dan ESPCl, mereproduksi resep abad ke-15 yang telah dibuat oleh pelukis Tuscan Cennino Cennini ke kertas, menggunakan kuning telur dan bahan berbasis tanah liat. pigmen, tanah hijau (terra verde).

Kombinasi ini digunakan dalam skala besar dalam karya-karya yang berasal dari Abad Pertengahan, sebagai lapisan dasar untuk penyepuhan dan pembuatan daging.

Dengan mengukur sifat alirannya dan mengkarakterisasi organisasi molekulernya, tim telah menunjukkan pembentukan jaringan antara protein kuning telur, molekul air dan partikel tanah liat dari pigmen yang membuat campuran lebih viskoelastik.

Berkat sinergi antara kuning telur dan pigmen , sifat menyebar dan menutupi cat ditingkatkan karena kohesi internal pigmen yang lebih baik dengan adanya pengikat.

Kajian di perbatasan ilmu material dan sejarah seni, yang diterbitkan pada 24 November 2021 di jurnal Angewandte Chemie , berkontribusi pada pemahaman yang lebih baik tentang bahan yang dipilih oleh pelukis, dengan prospek meningkatkan konservasi dan restorasi karya yang dilakukan dengan teknik ini.…

Researchers Develop Ice Cube That Doesn’t Melt or Grow Mold

Researchers Develop Ice Cube That Doesn’t Melt or Grow Mold – Para peneliti di University of California, Davis, telah mengembangkan jenis kubus pendingin baru yang dapat merevolusi cara makanan tetap dingin dan dikirim segar tanpa bergantung pada es atau paket pendingin tradisional.

“es batu jeli” bebas plastik ini tidak meleleh, dapat dibuat kompos dan anti-mikroba, serta mencegah kontaminasi silang.

“Ketika es mencair, itu tidak dapat digunakan kembali,” kata Gang Sun, seorang profesor di Departemen Teknik Biologi dan Pertanian. “Kami pikir kami bisa membuat es padat yang berfungsi sebagai media pendingin dan dapat digunakan kembali.”

Kubus pendingin mengandung lebih dari 90 persen air dan komponen lain untuk mempertahankan dan menstabilkan struktur. Mereka lembut saat disentuh seperti makanan penutup agar-agar dan berubah warna tergantung pada suhu.

Dapat digunakan kembali dan fleksibel

Kubus yang dapat digunakan kembali ini dapat dirancang atau dipotong sesuai bentuk dan ukuran apa pun yang dibutuhkan, kata Jiahan Zou, Ph.D. mahasiswa pascasarjana yang telah mengerjakan proyek selama dua tahun terakhir.

“Anda dapat menggunakannya selama 13 jam untuk pendinginan, kumpulkan, bilas dengan air dan masukkan ke dalam freezer untuk dibekukan lagi untuk penggunaan berikutnya,” tambah Sun.

Sebuah paten untuk desain dan konsep diajukan pada bulan Juli.

Para peneliti berharap pada akhirnya dapat menggunakan limbah pertanian daur ulang atau produk sampingan sebagai bahan pendingin.

“Kami ingin memastikan ini berkelanjutan,” kata Luxin Wang, seorang profesor di Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan.

Air limbah pasar ikan, balok es berjamur memicu ide

Para peneliti mulai mengerjakan kubus pendingin setelah Wang melihat jumlah es yang digunakan di pabrik pengolahan ikan dan kontaminasi silang yang dapat disebarkan oleh air lelehan di antara produk atau ke saluran pembuangan.

“Jumlah es yang digunakan oleh lokasi pemrosesan ikan ini sangat besar,” kata Wang. “Kita perlu mengendalikan patogen.”

Sun juga menyesalkan jamur yang ditemukan di bungkus es plastik yang digunakan dengan makan siang sekolah untuk anak-anak dan sering ditemukan dalam paket pengiriman.

Tes awal telah menunjukkan kubus dapat menahan hingga 22 pon tanpa kehilangan bentuk. Mereka dapat digunakan kembali belasan kali — cukup cuci cepat dengan air atau pemutih yang diencerkan — dan kemudian dibuang di tempat sampah atau dengan sampah halaman.

Alternatif untuk es

Es batu jelly menawarkan alternatif es tradisional dan berpotensi mengurangi konsumsi air dan dampak lingkungan. Mereka juga menawarkan suhu yang stabil untuk mengurangi pembusukan makanan dan bisa ideal untuk perusahaan persiapan makanan, bisnis pengiriman dan produsen makanan yang perlu menjaga barang tetap dingin.

Aplikasi tersebut berpotensi mengurangi konsumsi air dalam rantai pasokan makanan dan limbah makanan dengan mengendalikan kontaminasi mikroba. Penelitian ini dipublikasikan dalam jurnal American Chemical Society, Sustainable Chemistry & Engineering.…

Why Cannabis Smells Skunky

Why Cannabis Smells Skunky – Karena ganja dilegalkan di lebih banyak wilayah, ganja menjadi semakin populer sebagai obat dan rekreasional.

Tanaman ini menghasilkan bau menyengat seperti sigung yang menyenangkan bagi sebagian orang tetapi menjijikkan bagi sebagian lainnya.

Sekarang, para peneliti yang melaporkan di ACS Omega telah menemukan keluarga baru senyawa sulfur volatil terprenilasi (VSC) yang memberikan aroma khas pada ganja.

Temuan membuka peluang untuk menyelidiki molekul untuk manfaat obat, kata para peneliti.

Cannabis sativa L. menghasilkan lebih dari 200 senyawa aroma yang dikenal .

Penelitian sebelumnya berfokus terutama pada terpenoid—molekul yang memiliki bau berkisar dari seperti bahan bakar hingga kayu, jeruk, atau bunga.

Kultivar ganja yang berbeda memiliki campuran beragam senyawa ini yang berkontribusi pada aroma uniknya.

Namun, meskipun terpenoid adalah senyawa aroma yang paling melimpah di ganja, ada sedikit bukti bahwa mereka memberikan bau seperti sigung yang mendasari banyak kultivar.

Sigung menggunakan beberapa VSC dalam semprotan pertahanan bau mereka, jadi Iain Oswald dan rekannya menduga bahwa mungkin ada molekul serupa dalam ganja.

Tim memutuskan untuk menggunakan teknik analisis sensitif untuk mencari tahu.

Para peneliti menganalisis bunga dari 13 kultivar ganja menggunakan sistem kromatografi gas 2D yang dibuat khusus dengan tiga jenis detektor yang berbeda.

Kemudian, panel empat orang memberi peringkat kepedasan kultivar pada skala dari 0 hingga 10.

Yang paling pedas, disebut Bacio Gelato, memiliki konsentrasi VSC tertinggi.

Tim mengidentifikasi tujuh VSC dalam kultivar ini , beberapa di antaranya juga ada di kultivar lain.

Lima dari VSC mengandung gugus fungsi prenil dan memiliki aroma seperti sigung atau sulfur.

Satu senyawa khususnya, 3-metil-2-butena-1-tiol, disebut sebagai VSC3, adalah VSC paling melimpah dalam kultivar yang menurut panel paling tajam.

Senyawa ini sebelumnya telah terlibat dalam rasa dan aroma “bir sigung”—bir yang menjadi buruk setelah terkena sinar UV.

Untuk memastikan bahwa VSC3 adalah sumber utama aroma mirip sigung, tim menambahkannya ke dalam campuran 10 senyawa aroma utama lainnya dari ganja, menghasilkan bau gabungan yang sangat mirip dengan aroma khas ganja.

Mereka juga mendeteksi VSC3 dalam konsentrat ganja, seperti yang digunakan untuk vaping.

Akhirnya, dalam percobaan rumah kaca, para peneliti menentukan bahwa VSC terprenilasi meningkat secara signifikan menjelang akhir tahap pembungaan pertumbuhan ganja, mencapai maksimum selama pengawetan dan kemudian turun secara substansial setelah 10 hari penyimpanan.

Karena struktur molekul VSC menyerupai senyawa dari bawang putih yang memiliki efek antikanker dan kardioprotektif, keluarga baru molekul bau terprenilasi harus diselidiki untuk khasiat obatnya, kata para peneliti.

Para penulis tidak mengakui sumber pendanaan eksternal untuk penelitian ini. Tiga dari penulis telah mengajukan paten terkait dengan temuan tersebut.…