Connect with us

science

Quand et pourquoi le cerveau humain a-t-il diminué il y a 3 000 ans ? Les fourmis peuvent détenir des indices

Published

on

Crédit : Pixabay/CC0 domaine public

Le cerveau est l’organe le plus complexe du corps humain. Aujourd’hui, une nouvelle étude nous rapproche de la compréhension d’une partie de son évolution. Il semble que la taille du cerveau humain ait diminué il y a près de 3 000 ans. En étudiant les fourmis comme modèles pour expliquer pourquoi la taille du cerveau augmente ou diminue, les chercheurs émettent l’hypothèse que le rétrécissement du cerveau est parallèle à l’expansion de l’intelligence collective dans les sociétés humaines.


Étudier et comprendre les causes et les conséquences du cerveau a évolué Il nous aide à comprendre la nature de l’humanité. c’est bien documenté esprits humains Il a augmenté en taille au cours de notre histoire évolutive. Moins apprécié est le fait que le volume du cerveau humain a diminué depuis l’ère glaciaire. On ne sait pas exactement quand ces changements se sont produits ou pourquoi.

Le co-auteur, le Dr Jeremy DeSilva, du Dartmouth College, a expliqué.

Pour résoudre ce casse-tête, une équipe de chercheurs de divers domaines universitaires a entrepris d’étudier les modèles historiques du développement du cerveau humain et de comparer leurs résultats avec ce qui est connu dans les sociétés de fourmis pour fournir des informations générales.

« L’anthropologue biologique, l’écologiste comportemental et le neuroscientifique évolutionniste ont commencé à partager leurs idées sur l’évolution du cerveau et ont découvert que la recherche de ponts chez les humains et les fourmis peut aider à définir ce qui est possible dans la nature », a déclaré le co-auteur, le Dr James Traniello, de l’Université de Boston.

Leur article a été publié en Frontières en écologie et évolution, Il jette un nouvel éclairage sur l’évolution de nos esprits.

Volume récemment réduit

Les chercheurs ont appliqué l’analyse des points de changement à un ensemble de données de 985 fossiles et crânes humains modernes. Ils ont découvert que la taille du cerveau humain avait augmenté il y a 2,1 millions d’années et il y a 1,5 million d’années, pendant la période glaciaire, mais avait diminué il y a environ 3 000 ans (Holocène), ce qui est plus récent que les estimations précédentes.

« La plupart des gens sont conscients que les cerveaux humains sont extraordinairement gros – beaucoup plus gros que ce à quoi on aurait pu s’attendre que la taille de notre corps », a déclaré Traniello. « Dans notre histoire évolutive profonde, la taille du cerveau humain a augmenté de façon exponentielle. » « Le déclin de la taille du cerveau humain il y a 3 000 ans était inattendu. »

Le moment de l’augmentation d’échelle coïncide avec ce que l’on savait auparavant sur le développement précoce d’Homo et les développements techniques qui y ont conduit; Par exemple, une meilleure alimentation et une meilleure nutrition et des groupes sociaux plus larges.

Pour le volume cérébral réduit, l’équipe multidisciplinaire de chercheurs a proposé une nouvelle hypothèse, trouvant des indices au sein des communautés de fourmis.

Que peuvent nous apprendre les fourmis sur l’évolution du cerveau humain ?

« Nous suggérons que les fourmis peuvent fournir divers modèles pour comprendre pourquoi les cerveaux augmentent ou diminuent en raison de la vie sociale », a expliqué Traniello. « Il est difficile d’étudier pourquoi les cerveaux augmentent ou diminuent en utilisant uniquement des fossiles. »

L’étude des modèles informatiques et des schémas de la taille, de la structure et de la consommation d’énergie du cerveau des fourmis ouvrières chez certaines fourmis, telles que la fourmi tisserande Oecophylla, la fourmi coupeuse de feuilles Atta ou la fourmi de jardin commune Formica, a montré que la cognition et la division au niveau du groupe du travail sélectionner pour la variation adaptative de la taille du cerveau. Cela signifie qu’au sein d’un groupe social où les connaissances sont partagées ou où les individus sont spécialisés dans certaines tâches, les cerveaux peuvent s’adapter pour devenir plus efficaces, par exemple en diminuant de taille.

« Les sociétés des fourmis et des humains sont très différentes et ont emprunté des chemins différents dans l’évolution sociale », a déclaré Traniello. « Cependant, fourmis Il partage également avec les humains des aspects importants de la vie sociale tels que la prise de décision collective et la division du travail, ainsi que la production de leur propre nourriture (agriculture). Ces similitudes pourraient globalement nous dire quels facteurs pourraient influencer les changements dans le volume du cerveau humain. »

Les cerveaux consomment beaucoup d’énergie et les cerveaux plus petits en consomment moins. Graduation des connaissances en sociétés humaines?? cerveau Taille.

« Nous suggérons que cette diminution était due à une dépendance accrue à l’intelligence collective, qui est l’idée qu’un groupe de personnes est plus intelligent que la personne la plus intelligente du groupe, souvent appelée la » sagesse des masses «  », a ajouté Traniello.

« Nous sommes impatients de tester notre hypothèse à mesure que des données supplémentaires seront disponibles », a conclu DeSilva.


Le climat a changé la taille de notre corps et, dans une certaine mesure, de notre cerveau


Plus d’information:
Jeremy DeSilva et al., Quand et pourquoi la taille du cerveau humain a-t-elle diminué ? Nouvelle analyse du point de changement et informations sur l’évolution du cerveau chez les fourmis, Frontières en écologie et évolution (2021). DOI : 10.3389 / fevo.2021.742639

la citationQuand et pourquoi le cerveau humain a-t-il décliné il y a 3 000 ans ? Les fourmis peuvent détenir des indices (2021, 22 octobre) Récupéré le 22 octobre 2021 de https://phys.org/news/2021-10-human-brains-decrease-size-years.html

Ce document est soumis au droit d’auteur. Nonobstant toute utilisation équitable à des fins d’étude ou de recherche privée, aucune partie ne peut être reproduite sans autorisation écrite. Le contenu est fourni à titre informatif seulement.

READ  Les anneaux brillants de Saturne pourraient être très petits
Continue Reading
Click to comment

Leave a Reply

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *

science

Ingénieur – Des « mégaclusters » de satellites pourraient mettre en péril la reconstitution du trou d’ozone

Published

on

Ingénieur – Des « mégaclusters » de satellites pourraient mettre en péril la reconstitution du trou d’ozone

Le Protocole de Montréal de 1987 a réglementé avec succès les CFC nocifs pour la couche d’ozone afin de protéger la couche d’ozone, réduisant ainsi le trou d’ozone au-dessus de l’Antarctique, et une reprise est attendue dans les 50 prochaines années.

Cependant, de nouvelles recherches de Université de Californie du Sud Ecole d’Ingénieurs de Viterbi Il a montré que ces oxydes ont été multipliés par huit entre 2016 et 2022 et continueront de s’accumuler à mesure que le nombre de satellites en orbite terrestre basse (LEO) augmentera, mettant ainsi la couche d’ozone en danger dans les décennies à venir.

Les chercheurs ont expliqué que sur 8 100 objets en orbite terrestre basse, 6 000 sont des satellites Starlink lancés au cours des dernières années et que la demande d’une couverture Internet mondiale entraîne une augmentation rapide du lancement d’essaims de petits satellites de communication.

SpaceX est le leader de ce projet, avec l’autorisation de lancer 12 000 satellites Starlink supplémentaires et jusqu’à 42 000 satellites prévus. Amazon et d’autres sociétés dans le monde envisagent également de créer des constellations allant de 3 000 à 13 000 satellites, ajoutent les auteurs de l’étude.

Les satellites Internet ont une durée de vie d’environ cinq ans seulement, les entreprises doivent donc lancer des satellites de remplacement pour maintenir le service Internet, ce qui poursuit un cycle d’obsolescence programmée et de contamination imprévue, ont indiqué les chercheurs.

Les oxydes d’aluminium déclenchent des réactions chimiques qui détruisent l’ozone stratosphérique, qui protège la Terre des rayons ultraviolets. Les oxydes ne réagissent pas chimiquement avec les molécules d’ozone, mais conduisent plutôt à des réactions destructrices entre l’ozone et le chlore, conduisant à l’appauvrissement de la couche d’ozone.

READ  La préservation tridimensionnelle des tissus mous des trilobites met en lumière l’évolution convergente de l’enregistrement défensif

Étant donné que les oxydes d’aluminium ne sont pas consommés dans ces réactions chimiques, ils peuvent continuer à détruire molécule après molécule d’ozone pendant des décennies à mesure qu’ils dérivent dans la stratosphère, ont indiqué les chercheurs.

« Ce n’est que ces dernières années que les gens ont commencé à penser que cela pourrait devenir un problème », a déclaré Joseph Wang, chercheur en astronautique à l’Université de Californie du Sud et auteur correspondant de l’étude, dans un communiqué. « Nous avons été l’une des premières équipes à considérer les implications de ces faits. »

Puisqu’il est impossible de collecter des données sur des engins spatiaux en feu, des études antérieures ont utilisé des analyses de micrométéorites pour estimer la contamination potentielle. Cependant, les chercheurs ont indiqué que les micrométéorites contiennent très peu d’aluminium, un métal qui représente 15 à 40 % de la masse de la plupart des satellites. Ces estimations ne s’appliquent donc pas bien aux nouveaux satellites.

Au lieu de cela, les chercheurs ont modélisé la composition chimique et les liaisons au sein des matériaux satellites lors de leurs interactions aux niveaux moléculaire et atomique. Les résultats ont permis aux chercheurs de comprendre comment la matière change avec différents apports d’énergie.

L’étude a été financée par NASAIl a été constaté qu’en 2022, la rentrée des satellites a augmenté la quantité d’aluminium dans l’atmosphère de 29,5 % au-dessus des niveaux normaux.

La modélisation a montré qu’un satellite typique de 250 kg avec 30 pour cent de sa masse d’aluminium générerait environ 30 kg de nanoparticules d’oxyde d’aluminium (taille de 1 à 100 nanomètres) lors de la rentrée. La plupart de ces particules sont générées dans la mésosphère, entre 50 et 85 kilomètres (30 à 50 miles) au-dessus de la surface de la Terre.

READ  Les astronomes de la LNR suivent un nouveau phénomène stellaire

L’équipe a ensuite calculé que, en fonction de la taille des particules, il faudrait jusqu’à 30 ans pour que les oxydes d’aluminium dérivent jusqu’aux hauteurs stratosphériques, où se trouvent 90 % de l’ozone troposphérique.

Les chercheurs estiment qu’au moment où les constellations de satellites actuellement prévues seront achevées, 912 tonnes d’aluminium tomberont sur Terre chaque année. Cela libérerait environ 360 tonnes d’oxydes d’aluminium par an dans l’atmosphère, soit une augmentation de 646 % par rapport aux niveaux naturels.

L’étude a été publiée dans la revue en libre accès AGU Lettres de recherche géophysiqueentièrement lisible ici.

Continue Reading

science

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

Published

on

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. »

READ  Dans un développement fou, les physiciens ont relancé une théorie alternative de la gravité

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.

READ  Les chercheurs pensent que des empreintes de dinosaures datant de 200 millions d'années ont été découvertes sur la côte du Pays de Galles

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).

Continue Reading

science

Obtenez jusqu’à 90 % de précision dans le bruit

Published

on

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.

READ  Les stratégies de chasse des Néandertaliens à Combe-Grenall n'ont pas été affectées par le changement climatique

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

Continue Reading

Trending

Copyright © 2023