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Les coquilles d’œufs – pas les os – révèlent des oiseaux éteints jusque-là inconnus

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Les coquilles d’œufs – pas les os – révèlent des oiseaux éteints jusque-là inconnus

Une espèce d’oiseau éléphant jusque-là inconnue a été récemment découverte dans le nord-est de Madagascar et identifiée uniquement à partir d’anciennes coquilles d’œufs.

© Droit d’auteur savant | sponsorisé Forbes

Il y a plus de 1 200 ans, l’île de Madagascar abritait une incroyable variété d’oiseaux incapables de voler, tels que des autruches qui atteignent plus de trois mètres (9 à 10 pieds) de haut, pèsent environ 2 200 livres et pondent des œufs plus gros qu’un ballon de football. Ces magnifiques géants étaient connus sous le nom d’oiseaux éléphants. Aujourd’hui, il ne reste de ces oiseaux que quelques os et fragments de coquilles d’œufs éparpillés, et de nombreuses questions sans réponse. Des questions comme : combien y a-t-il d’espèces ? Que mangeaient ces oiseaux géants ? Ont-ils des parents vivants ?

Une équipe internationale de chercheurs a publié une nouvelle étude (Réf) récemment, annonçant la découverte d’une autre sous-espèce distincte d’oiseau éléphant. Mais étonnamment, cette découverte remarquable n’était pas le résultat de la découverte d’un squelette, ni même de quelques ossements : elle était basée sur tout seul sur l’ADN extrait de certains fragments de coquilles d’œufs dispersés que les scientifiques ont passé des années à collecter dans la partie nord-est de l’île.

« C’est la première fois qu’une identification taxonomique est dérivée de coquilles d’œufs d’éléphants et ouvre un champ auquel personne n’avait pensé auparavant », a déclaré le co-auteur de l’étude, le géologue Gifford Miller, professeur émérite de géosciences et membre du corps professoral. dans le Institut de recherche arctique et alpin dans le Université du Colorado à Boulder. L’un des nombreux domaines d’expertise du professeur Miller est l’étude des anciennes coquilles d’œufs en Australie et dans le monde.

« Cela pourrait être une autre façon de regarder le passé et de se demander: » Y a-t-il jamais eu plus de diversité chez les oiseaux que nous ne le pensons? «  » Le professeur Miller réfléchit.

Cette découverte révolutionnaire est importante car les os des oiseaux sont délicats et ne durent généralement pas longtemps. L’identification d’une nouvelle espèce d’oiseau à partir d’anciens fragments de coquille d’œuf pourrait permettre aux scientifiques d’en savoir plus sur la diversité des oiseaux qui parcouraient autrefois la planète.

Les oiseaux éléphants sont le produit de l’environnement unique et de l’histoire géologique de l’île. Madagascar est une grande île qui s’est séparée du sous-continent indien il y a environ 90 millions d’années et de l’Afrique il y a au moins 60 millions d’années. Depuis ces événements, Madagascar est restée séparée de toutes les masses continentales par les eaux océaniques profondes. Cet isolement prolongé a permis aux plantes et aux animaux de suivre leurs propres voies d’évolution, de sorte que la quasi-totalité de la biodiversité de l’île est unique et ne se trouve nulle part ailleurs sur la planète.

Puis les gens sont arrivés. Madagascar a été initialement colonisée par les peuples austronésiens, qui ont probablement erré depuis l’Indonésie il y a environ 2 000 ans, suivis plus tard par les Bantous d’Afrique de l’Est et d’autres. Lorsque ces personnes sont arrivées, elles étaient probablement terrifiées par le plus grand animal sauvage de Madagascar : Aepyornis, ou Forumpatra Dans la langue malgache, un oiseau imposant qui pèse comme un rhinocéros et est équipé d’un bec pointu et de griffes mortelles et insensées. Semblables à l’autruche africaine, au seigle sud-américain, à l’émeu et au casoar australiens, au moa et au kiwi néo-zélandais, les oiseaux éléphants de Madagascar étaient incapables de voler. Cependant, les oiseaux éléphants étaient si impressionnants qu’ils ont peut-être inspiré les légendes du rukh, ou rukh, un oiseau volant géant célèbre pour transporter des éléphants et d’autres grands animaux à manger.

L’auteur principal de l’étude récente, Alicia Greeley, est basé maintenant CSIROElle a mené cette recherche dans le cadre de sa thèse de doctorat Université Curtin. Pour mener cette recherche, elle et ses collègues ont collecté plus de 960 fragments de coquilles d’œufs sur 291 sites dans le sud et le centre de Madagascar, et pour la première fois dans le nord de Madagascar (Fig. 1a). Les dates au radiocarbone indiquent que les coquilles d’œufs collectées avaient entre 1290 et 6190 ans, contemporaines de la plupart des échantillons d’os précédemment datés au radiocarbone de ces zones.

Les mesures d’épaisseur des fragments de coquille d’œuf ont révélé trois morphologies différentes : dans la partie sud sèche de l’île, deux épaisseurs de coquille d’œuf distinctes ont été mesurées (Fig. 1b). Les coquilles d’œufs collectées dans les marécages et les parties forestières du nord de Madagascar avaient une épaisseur intermédiaire entre les deux types de coquilles d’œufs du sud.

En extrapolant à partir des épaisseurs de coquille d’œuf mesurées et des masses correspondantes aux espèces d’oiseaux qui les ont produites, l’équipe a estimé que la masse des oiseaux éléphants produisant les coquilles d’œufs les plus minces aurait été celle d’oiseaux de la taille d’un émeu d’une masse d’environ 41 kg (90 lb), tandis que les oiseaux pesant environ 1 000 auraient été kg (2205 lb) est la peau la plus épaisse. Sur la base de ces mêmes méthodes, des coquilles d’œufs d’épaisseur moyenne peuvent avoir été pondues par des oiseaux de taille moyenne qui, selon l’équipe, pesaient environ 230 kg (507 lb).

Le Dr Greeley a ensuite extrait l’ancien ADN (ADNa) et les molécules de protéines des coquilles d’œufs de chaque morphotype et a récupéré trois génomes mitochondriaux d’oiseaux éléphants. La Dre Greeley a découvert que l’ancien ADN mitochondrial était si bien fixé dans la coquille d’œuf qu’elle a estimé qu’il resterait probablement relativement intact pendant 10 000 ans.

Après avoir analysé les séquences d’ADN et de protéines d’anciennes coquilles d’œufs, le Dr Greeley et ses collaborateurs ont conclu que l’arbre généalogique des oiseaux éléphants, que l’on pensait à l’origine composé de 16 espèces, ne comprenait en fait que trois espèces de type dimorphe, les femelles étant deux fois plus nombreuses. grand que les femelles sa taille. mâles. Ils ont également confirmé une découverte antérieure selon laquelle les oiseaux éléphants sont étroitement liés au kiwi de la taille d’un poulet incapable de voler – une découverte qui a changé notre vision de l’évolution des oiseaux.

Les efforts du Dr Greeley et de ses collaborateurs ont créé une nouvelle population de coquilles d’œufs de volaille d’éléphant trouvées dans l’extrême nord de Madagascar, qui, selon eux, étaient génétiquement distinctes des autres coquilles d’œufs de volaille d’éléphant. Ainsi, ils ont conclu que cette coquille d’œuf nordique représente une nouvelle espèce de Aepyornis L’oiseau éléphant, dont les fossiles squelettiques attendent toujours d’être découverts, attend des recherches coordonnées.

« Les molécules conservées dans certaines de ces coquilles d’œufs nous ont aidés à découvrir de nouvelles espèces possibles vivant dans la partie supérieure du pays », a déclaré le Dr Greeley.

Les chercheurs ont conclu que les oiseaux éléphants, malgré leurs tailles terrifiantes, sont végétariens.

« Nous avons également pu déterminer que différentes espèces mangent un mélange d’herbe, d’arbustes et de plantes succulentes », a expliqué le Dr Greeley.

Enfin, le Dr Greeley et son équipe ont découvert que le gigantisme extrême était un développement évolutif relativement récent chez les oiseaux éléphants, peut-être en raison du changement climatique entraînant l’expansion des prairies pendant la période glaciaire.

Une autre découverte surprenante est que la taille des plus grands oiseaux éléphants (Aepyornis maximus) peuvent avoir surgi au cours des 1,4 million d’années passées, parallèlement à l’évolution de l’environnement et de l’écosystème de Madagascar « , a souligné le Dr Greeley. « Ces espèces ont presque doublé de taille au cours d’une période récente et très rapide. »

Le Dr Greeley a commenté : « C’est incroyable de penser que des fragments d’œufs vieux de mille ans peuvent nous donner un aperçu de l’endroit où vivaient les oiseaux éléphants, de ce qu’ils mangeaient, à quoi ressemblaient leurs ancêtres et comment ils ont évolué au fil des ans.

« Les découvertes contribuent à notre compréhension de la façon dont les oiseaux éléphants vivaient et fonctionnaient dans les écosystèmes uniques de Madagascar, et elles renforcent également la façon dont l’ADN ancien des coquilles d’œufs est une voie prometteuse pour étudier l’évolution et l’extinction des animaux géants », a expliqué le Dr Greeley.

« C’est surprenant que nous trouvions autant de coquilles d’œufs. »

source:

Alicia Greeley, Gifford H. Miller, Matthew J. Phillips, Simon J. Clarke, Marilyn Vogel, Diana Batalwala, Paul Rigby, Alicia Hubbard, Beatrice Demarchi, Matthew Collins, Megan Mackie, Euron Sakaloskite, Josephine Stiller, Julia A. Lucas J Legendre, Christina Douglas, James Hansford, James Haley et Michael Pons (2023). L’exploration moléculaire des coquilles d’œufs fossiles révèle une lignée cachée d’un oiseau géant éteintEt Communication Nature 14: 914 | est ce que je:10.1038 / s41467-023-36405-3


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Des chercheurs de l’Université de Californie du Sud ont prouvé que le noyau terrestre perdait de la vitesse.

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Des chercheurs de l’Université de Californie du Sud ont prouvé que le noyau terrestre perdait de la vitesse.

Le noyau interne a commencé à ralentir vers 2010, se déplaçant plus lentement que la surface de la Terre. Crédit : Université de Californie du Sud

Une nouvelle étude fournit des preuves claires que le noyau interne de la Terre a commencé à ralentir vers 2010.

Université de Californie du Sud Les scientifiques ont découvert que le noyau interne de la Terre ralentit par rapport à la surface de la planète, un phénomène qui a commencé vers 2010 après des décennies de tendance inverse. Ce changement majeur a été révélé par l’analyse de données sismiques détaillées provenant de tremblements de terre et d’essais nucléaires. La décélération est affectée par la dynamique du noyau externe liquide environnant et par l’attraction gravitationnelle du manteau terrestre, ce qui peut légèrement affecter la rotation de la Terre.

Dynamique du noyau interne

Des scientifiques de l’Université de Californie du Sud ont prouvé que le noyau interne de la Terre reculait – ralentissait – par rapport à la surface de la planète, comme le montre une nouvelle étude publiée le 12 juin dans la revue nature.

La communauté scientifique débat depuis longtemps du mouvement du noyau interne, certaines études suggérant qu’il tourne plus vite que la surface de la Terre. Cependant, des recherches récentes de l’Université de Californie du Sud montrent de manière concluante qu’à partir de 2010 environ, le noyau interne a ralenti et se déplace désormais à un rythme plus lent que la surface de la planète.

« Quand j’ai vu pour la première fois les sismogrammes qui faisaient allusion à ce changement, j’ai été mystifié », a déclaré John Vidal, professeur de géosciences au doyen de l’USC Dornsife College of Letters, Arts and Sciences. « Mais lorsque nous avons trouvé vingt autres observations pointant vers le même schéma, la conclusion était inévitable. Le noyau interne avait ralenti pour la première fois depuis plusieurs décennies. D’autres scientifiques ont récemment plaidé en faveur de modèles similaires et différents, mais notre dernière étude fournit la solution la plus convaincante. »

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Déclin et ralentissement relatifs

Le noyau interne est dans un état d’inversion et de rétraction par rapport à la surface de la planète car il se déplace légèrement plus lentement au lieu de plus vite que le manteau terrestre pour la première fois depuis environ 40 ans. Par rapport à sa vitesse des décennies précédentes, le noyau interne ralentit.

Le noyau interne est une boule solide de fer et de nickel entourée d’un noyau externe de fer et de nickel liquides. D’environ la taille de la Lune, le noyau interne se trouve à plus de 3 000 milles sous nos pieds et présente un défi pour les chercheurs : il ne peut être ni visité ni vu. Les scientifiques doivent utiliser les ondes sismiques des tremblements de terre pour créer des visualisations du mouvement du noyau interne.

Une nouvelle approche de l’approche itérative

Vidal et Wei Wang, de l’Académie chinoise des sciences, ont utilisé des formes d’onde et des tremblements de terre répétés, contrairement à d’autres recherches. Les tremblements de terre répétés sont des événements sismiques qui se produisent au même endroit pour produire des sismogrammes identiques.

Dans cette étude, les chercheurs ont compilé et analysé les données sismiques enregistrées autour des îles Sandwich du Sud à partir de 121 tremblements de terre répétés survenus entre 1991 et 2023. Ils ont également utilisé les données de deux essais nucléaires soviétiques entre 1971 et 1974, ainsi que des essais répétés français et américains. Expériences nucléaires issues d’autres études du noyau interne.

Vidal a déclaré que le ralentissement de la vitesse du noyau interne était causé par le balancement du noyau externe de fer liquide qui l’entoure, qui génère le champ magnétique terrestre, en plus des forces gravitationnelles des zones denses du manteau rocheux sus-jacent.

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Impact sur la surface de la Terre

Les effets de ce changement dans le mouvement du noyau interne de la surface terrestre ne peuvent que faire l’objet de spéculations. Vidal a déclaré que le retrait du noyau interne pourrait modifier la durée d’une journée de quelques fractions de seconde : « Il est très difficile de remarquer que, de l’ordre d’un millième de seconde, il se perd presque dans le bruit des océans. et l’ambiance. »

Les futures recherches menées par les scientifiques de l’USC espèrent tracer plus en détail le chemin du noyau interne afin de révéler exactement pourquoi il change.

« La danse intérieure du cœur est peut-être plus vibrante que ce que nous connaissons jusqu’à présent », a déclaré Vidal.

Référence : « Inner Core Retraction by Seismic Waveform Reflections » par Wei Wang, Jun E. Fidel, Guanying Pang, Keith D. Cooper et Ruyan Wang, 12 juin 2024, nature.
est ce que je: 10.1038/s41586-024-07536-4

Outre Vidal, les autres auteurs de l’étude comprennent Ruian Wang de l’Université de Californie du Sud Dornsife, Wei Wang de l’Académie chinoise des sciences, Guanying Pang de l’Université Cornell et Keith Cooper de l’Université de l’Utah.

Cette recherche a été soutenue par la National Science Foundation (EAR-2041892) et l’Institut de géologie et de géophysique de l’Académie chinoise des sciences (IGGCAS-201904 et IGGCAS-202204).

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Obtenez jusqu’à 90 % de précision dans le bruit

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Obtenez jusqu’à 90 % de précision dans le bruit

Une téléportation quantique de haute précision a été réalisée par une équipe de recherche utilisant une nouvelle technologie d’intrication hybride qui résiste au bruit ambiant, avec un taux de réussite proche de 90 %. Crédit : SciTechDaily.com

Les scientifiques ont fait progresser la téléportation quantique en atténuant les interférences sonores grâce à une nouvelle méthode impliquant l’intrication hybride, atteignant une précision de près de 90 % dans la téléportation des états quantiques, ce qui pourrait considérablement améliorer la communication quantique sécurisée.

Une équipe de recherche dirigée par l’académicien Guangkan Guo de l’Université des sciences et technologies de Chine (USTC) relevant de l’Académie chinoise des sciences (CAS), en collaboration avec l’équipe de recherche de l’Université de Turku, en Finlande, a réussi à surmonter le bruit ambiant pour atteindre ce. Téléportation quantique de haute précision utilisant l’intrication hybride en plusieurs parties. Leurs découvertes ont été récemment publiées dans la revue Avancement de la science.

Surmonter les défis de la téléportation quantique

La téléportation quantique est un protocole crucial dans les communications quantiques, permettant la téléportation d’états quantiques inconnus grâce à l’utilisation de l’intrication quantique. Cependant, en raison de la nature fragile de l’intrication quantique, la téléportation quantique est très sensible au bruit. Réaliser une téléportation quantique de haute précision dans des environnements bruyants constitue un défi urgent.

Étapes de la téléportation quantique bruyante

Étapes de téléportation quantique bruyante. Crédit : Chow-de Liu et al.

Avancées dans la gestion du bruit quantique

Auparavant, pour résoudre le problème de la décohérence des systèmes quantiques ouverts dans un environnement bruyant, l’équipe de recherche a mis au point une méthode complète de régularisation. Photon Polarisation et fréquence, tirant parti de la conception avancée du chemin optique et des dispositifs de modulation spatiale de la lumière programmables. Cette approche leur a permis de créer un simulateur quantique de décohérence de phase entièrement contrôlable et de réaliser une téléportation quantique au-delà du bruit, en utilisant des effets de mémoire non locaux.

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Nouvelles technologies en téléportation quantique

Cependant, les effets de mémoire non locale nécessitent des ressources quantiques strictes telles que l’intrication environnementale, ce qui ne peut être réalisé en général. Sur la base de ces résultats, le présent travail présente une technique de transmission quantique plus polyvalente qui atténue efficacement le bruit ambiant.

En utilisant un simulateur quantique de décohérence de phase entièrement contrôlable, les chercheurs ont introduit des modifications de phase spécifiques dans l’environnement pour établir un état initial intriqué de photons à double polarisation et fréquence. Ces photons ont ensuite été distribués à deux stations utilisateur distinctes, chacune subissant une évolution de décohérence.

Conclusion et implications

En fin de compte, grâce à la communication classique, les chercheurs ont effectué des opérations unitaires appropriées sur les qubits récupérés pour récupérer l’état quantique transmis, atteignant une précision calculée de près de 90 %. Les états de polarisation ne violent jamais l’inégalité de Bell, ce qui suggère une téléportation quantique basée sur une non-localité quantique cachée.

Cette méthode offre une nouvelle façon de surmonter le bruit ambiant, différente des techniques traditionnelles telles que la séparation dynamique et les sous-espaces sans cohérence, et fait progresser la compréhension de la non-localité quantique.

Référence : « Surmonter le bruit dans la téléportation quantique à l’aide de l’enchevêtrement hybride multipart » par Zhao De Liu, Olli Siltanen, Tom Kossila, Rui Heng Miao, Chen Shi Ning, Chuanfeng Li, Guang Kan Ju et Jyrki Bello, 1er mai 2024, Avancement de la science.
est ce que je: 10.1126/sciadv.adj3435

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Une nouvelle étude au sol suggère que la gravité peut exister sans masse : ScienceAlert

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Une nouvelle étude au sol suggère que la gravité peut exister sans masse : ScienceAlert

Qu’est-ce que la gravité sans la masse ? les deux Newton révolutionnaire Les lois décrivant son effet global et la proposition d’Einstein d’espace-temps alvéolé, nous pensions que la gravité se situe exclusivement dans le domaine de la matière.

Aujourd’hui, une nouvelle étude folle suggère que la gravité peut exister sans masse, éliminant ainsi le besoin de l’une des substances les plus insaisissables de notre univers : la matière noire.

La matière noire est une masse hypothétique et invisible qui représenterait 85 % de la masse totale de l’univers. Créé à l’origine pour Calculer les galaxies Bien qu’ils restent ensemble sous une rotation à grande vitesse, ils n’ont pas encore été observés directement, ce qui a conduit les physiciens à suggérer toutes sortes de phénomènes. Des idées là-bas Pour éviter de qualifier ce matériau insaisissable de moyen de combler les lacunes des théories existantes.

La dernière démonstration dans ce contexte vient de l’astrophysicien Richard Liu de l’Université d’Alabama à Huntsville, qui a proposé qu’au lieu que la matière noire maintienne les galaxies et autres objets ensemble, l’univers… Peut contenir de fines couches de « défauts topologiques » ressemblant à une croûte Ce qui conduit à la gravité sans aucune masse fondamentale.

Leo a commencé à essayer de trouver une autre solution au problème Les équations du champ d’EinsteinCe qui relie la courbure de l’espace-temps à la présence de matière en son sein.

Comme Einstein l’a décrit dans sa théorie en 1915 Relativité généraleL’espace-temps entoure des faisceaux de matière et des flux de rayonnement dans l’univers, en fonction de leur énergie et de leur élan. Cette énergie est bien entendu liée à la masse dans la célèbre équation d’Einstein : E=mc2.

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Ainsi, la masse d’un objet est liée à son énergie, ce qui conduit à la courbure de l’espace-temps – et cette courbure de l’espace-temps est Ce qu’Einstein a décrit comme la gravitéC’est un degré plus complexe que l’approximation de la gravité de Newton au XVIIe siècle. Force entre deux objets de masse. En d’autres termes, la gravité semble être étroitement liée à la masse.

Ce n’est pas le cas, dit Liu.

Dans son travail, Liu a entrepris de résoudre une version simplifiée des équations de champ d’Einstein qui permettent une force gravitationnelle finie en l’absence de toute masse détectable. il Il dit Ses efforts étaient « motivés par ma frustration face au statu quo, c’est-à-dire l’idée que la matière noire existe malgré l’absence de toute preuve directe depuis un siècle entier ».

La solution de Liu consiste en des défauts topologiques en forme de coquille qui peuvent se produire dans des régions très comprimées de l’espace avec une très haute densité de matière.

Ces groupes de coquilles concentriques contiennent une fine couche de masse positive nichée à l’intérieur d’une couche externe de masse négative. Les deux masses s’annulent, la masse totale des deux couches est donc exactement nulle. Mais lorsqu’une étoile tombe sur cette croûte, elle est exposée à une grande force gravitationnelle qui la tire vers le centre de la croûte.

« Ce que mon article prétend, c’est que les obus qu’il suppose sont au moins sans masse », a déclaré Liu. Il dit. Si ces suggestions controversées ont un quelconque poids, « alors il n’est pas nécessaire de perpétuer cette recherche apparemment sans fin de la matière noire ». Ajouter.

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La question suivante est alors de savoir comment confirmer ou infirmer les coquilles proposées par Liu à travers des observations.

« La fréquence croissante des observations d’anneaux et de formations semblables à des galaxies dans l’univers fournit une preuve du type de source proposé ici. » Il écrit dans son journal. Bien qu’il admette que la solution qu’il propose est « très suggestive » et ne peut à elle seule réfuter l’hypothèse de la matière noire.

« Cela peut être au mieux un exercice intéressant », Leo Il finit. « Mais c’est le premier [mathematical] Preuve que la gravité peut exister sans masse.

L’étude a été publiée dans Avis mensuels de la Royal Astronomical Society.

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