Informație

Organism cu cea mai mare cantitate de aur ca procent din masa corporală


Am citit că corpul uman conține urme de aur:

http://www.tellmehowmuch.net/how-much-gold-is-found-in-the-human-body.html http://web2.airmail.net/uthman/elements_of_body.html

Există alte specii despre care se știe că au un raport semnificativ mai mare între aur și masa corporală?

Și, deși pare să nu existe un răspuns definitiv cu privire la beneficiile aurului în corpul uman, există vreo specie pentru care aurul să aibă utilizări sau beneficii corporale demonstrative?


Acidothiobacillus ferrooxidans poate câștiga energie metabolică prin utilizarea complexelor de tiosulfat de aur (Reith și colab., 2007); Micrococcus luteus poate oxida metanul la metanol folosind enzima care conține aur (Levchenko și colab., 2002).

Cu toate acestea, pentru majoritatea organismelor, aurul este toxic (Wietkiewicz & Shaw, 1981); unele bacterii detoxifică în mod activ aurul: Cupriavidus (Ralstonia, Wautersia) metalidurani, Desulfotomaculum sp., Desulfovibrio sp., Hyphomonas adhaerens, Plectonema boryanum, Pseudomonas aeruginosa Salmonella enterica, Algele Shewanella, Spirulina platensis (Reith și colab., 2007).


Reith F, Lengke MF, Falconer D, Craw D, Southam G (2007) Geomicrobiologia aurului. ISME J. 1: 567-584.

Levchenko LA, Sadkov AP, Lariontseva NV, Koldasheva EM, Shilova AK, Shilov AE. (2002) Aurul ajută bacteriile să oxideze metanul. J Inorg Biochem 88: 251-253.

Witkiewicz PL & Shaw CF III (1981) Scindarea oxidativă a legăturilor disulfurice peptidice și proteice de aur (III): un mecanism de toxicitate a aurului. J Chem Soc Chem Commun 21: 1111-1114.


Cantitatea de energie necesară pentru a menține corpul funcționând într-o stare de odihnă, treaz și de post într-un mediu confortabil cald se numește rata metabolică de odihnă (RMR).

RMR variază de la o persoană la alta datorită următoarelor influențe:

  • Sex - masculii eliberează energie din hrana lor cu 5-7% mai repede decât femelele.
  • Mărime - cu cât o persoană are mai multă suprafață, cu atât este mai mare RMR.
  • Compoziția corpului - cu cât este mai mare raportul dintre țesutul slab și țesutul adipos, cu atât este mai mare RMR.
  • Hormonul tiroidian - acest hormon stimulează metabolismul în repaus. Prea puțin și RMR scade.
  • Vârstă - cu cât individul este mai tânăr, cu atât este mai mare RMR pentru o anumită dimensiune și sex.
  • Alți factori - febră, anumite medicamente precum cofeina, sarcina, alăptarea și emoțiile cresc toate RMR.

Un băiat sănătos din grupa de vârstă 12-14 ani, de înălțime și greutate medie, are un RMR de aproximativ 6.500 kilojoule pe zi. Pentru o fată de vârstă similară, cifra ar fi de aproximativ 5.500 kilojoule pe zi.

Rata metabolică totală este cantitatea de energie utilizată de organism în desfășurarea tuturor activităților sale. Este adesea exprimată în kilojoule pe zi.

Factorii care determină rata metabolică totală sunt:

  • rata metabolică de repaus
  • energia necesară pentru a face tot felul de muncă musculară, de la șezut în pat până la muncă fizică sau exerciții fizice foarte extenuante
  • efectul termic al alimentelor.

Este nevoie de energie pentru a metaboliza alimentele. De exemplu, carbohidrații și grăsimile au un efect termic de aproximativ 5%, în timp ce proteinele sunt de aproximativ 30%. Aceasta înseamnă că, pentru a metaboliza 100 kilojuli de carbohidrați, este nevoie de 5 kilojuli, lăsând corpului cu 95 kilojuli de energie utilă. În comparație, pentru a metaboliza 100 de kilojuli de proteine, este nevoie de 30 de kilojuli, lăsând corpul cu 70 de kilojuli.

În medie, pentru o persoană ușor activă, aproximativ 60% din cheltuielile energetice zilnice totale ale corpului se datorează metabolismului în repaus, aproximativ 32% din cheltuielile energetice ale corpului provin din activitatea fizică și alte 8% provin din efectul termic.

Folosind cifrele RMR date mai sus, aceasta înseamnă că rata metabolică totală a băiatului este de aproximativ 11.000 kilojoule pe zi, iar cea a fetei este de 9.200 kilojoule pe zi.


2.1.2 Compartimente

Apa din corp este conținută în numeroasele organe și țesuturi ale corpului. Aceste nenumărate fluide pot fi adunate în colecții mai mari, care pot fi discutate într-un mod semnificativ fiziologic. Aceste colecții sunt denumite „compartimente”. Diviziunea majoră este în fluidul intracelular (ICF: aproximativ 23 de litri) și fluidul extracelular (ECF: aproximativ 19 litri) pe baza cărei părți a membranei celulare se află fluidul. Valori tipice pentru dimensiunea compartimentelor pentru lichide sunt listate în tabel.


Textul principal

Metode

Calculele lungimii și greutății genomului uman

Lungimile în centimetri (cm) și greutatea în picograme (pg) a tuturor celor 24 de secvențe de cromozom uman și ADNmt au fost calculate conform detaliilor din fișierul suplimentar 1: Metode suplimentare.

Analiza conținutului GC

Conținutul GC genomic a fost calculat printre anumite baze pentru cei 24 de cromozomi și pentru ADNmt, așa cum este detaliat în fișierul suplimentar 1: Metode suplimentare.

Software-ul „Analiza transcriptomică a GC” (TGCA) a fost dezvoltat aici pentru a studia variația posibilă a conținutului GC în expresia transcriptomilor întregi.

Hărțile transcriptomului cantitativ uman au fost obținute anterior din seturi de date microarray disponibile public analizate prin intermediul software-ului TRAM (Transcriptome Mapper) [30] așa cum este descris [31,32,33]. Deoarece valorile cantitative ale expresiei genelor pot anticipa efecte mutaționale care cel mai probabil vor afecta un anumit țesut uman [34], am comparat un tip de celulă patologică cu omologul său normal și un organ întreg cu una dintre subregiunile sale (Fișier suplimentar 1: Metode suplimentare). Pentru fiecare analiză, au fost utilizate numai genele pentru care este disponibilă o valoare de expresie în ambele condiții biologice. Pentru fiecare genă, cea mai lungă secvență de ARNm uman a fost obținută din cea mai recentă versiune a software-ului uman 5'_ORF_Extender [35] (Fișier suplimentar 1: Metode suplimentare).

Deoarece TRAM și 5′_ORF_Extender au fost implementate pentru alte organisme [36, 37], software-ul TGCA în sine a fost implementat cu scopul de a fi ușor de utilizat cu orice secvență și set de date de expresie ale oricărui organism. Astfel, am efectuat calcule GC pe alte genome reprezentative ale speciilor: Danio rerio, Caenorhabditis elegans, Saccharomyces cerevisiae și Escherichia coli (Fișier suplimentar 1: Metode suplimentare).

Rezultate

Lungimea și greutatea genomului nuclear uman

Lungimile individuale ale cromozomilor în bp și cm sunt date în tabelul 2. Anumite numere de baze și estimări incerte ale compoziției bazelor date în fișierul suplimentar 2: Tabelul S1 au fost utilizate pentru a calcula fiecare greutate a cromozomului, obținând rezultatele prezentate în tabelul 2. Lungimea și greutatea sumelor din cei 24 de cromozomi (22 de autozomi și cromozomi X și Y) au fost folosiți pentru a estima proporțional lungimea și greutatea bazelor neplasate, îmbunătățind acuratețea calculului întregului genom (Tabelul 2). Datele pentru ansamblul anterior (GRCh37.p13) sunt, de asemenea, date în fișierul suplimentar 3: tabelul S2 și fișierul suplimentar 4: tabelul S3. Cromozomii care variază într-o măsură mai mare între cele două versiuni de asamblare sunt cromozomii 9 și Y (GRCh38 are 2,8 Mb și respectiv 2,1 Mb mai puțin decât GRCh37, respectiv) și cromozomii 17 și 18 (GRCh38 are 2,1 Mb și 2,3 Mb mai mult decât GRCh37, respectiv) .

Având în vedere o lungime medie într-o celulă diploidă de 206,62 cm și cea mai recentă estimare a unei medii de 3 × 10 12 celule nucleate pentru o ființă umană de referință [38, 39], extensia totală în lungime a tuturor moleculelor de ADN nuclear prezente într-o singură individul uman este de aproximativ 6,20 miliarde km (6,20 × 10 12 m) și este suficient pentru a acoperi distanța Pământ-Soare (https://cneos.jpl.nasa.gov/glossary/au.html) de peste 41 de ori. Având în vedere o greutate medie într-o celulă diploidă de 6,46 pg, greutatea genomului însumată pe celulele umane nucleate ar fi de aproximativ 19,39 g, aproape greutatea a 100 de carate (https://sizes.com/units/carat.htm).

Genomul mitocondrial

Aplicând toate calculele efectuate anterior pentru genomul nuclear, s-au estimat lungimea, greutatea și conținutul de GC mtDNA uman (Tabelul 2).

În medie, o celulă umană ar putea conține de la un minim de 2.845.394 ± 204.296 bp, 0,09 ± 0,0067 cm și 0,0029 ± 0,00021 pg la un maxim de 110,742,060 ± 4,568,736,06 bp, 3,62 ± 0,15 cm și 0,11 ± 0,0047 pg de ADN mt în total, în funcție de privind incertitudinea numărului de molecule de ADN pe celulă [40] (Fișa suplimentară 1: Metode suplimentare). Prin urmare, ADNmt, în ciuda dimensiunii sale reduse considerabil în comparație cu cele ale ADN-ului nuclear (1 / 195.663 în comparație cu genomul nuclear haploid), constituie o pondere semnificativă din ADN-ul total al unei celule umane: aproximativ 0,90-1,21% (celulă diploidă) , putând reprezenta cel puțin 52,03% din ADN în cazul unui ovocit matur.

Analiza conținutului GC

Conținutul GC uman calculat între anumite baze (A, T, W, G, C și S) numărate în cele 24 de cromozomi umani, cu excepția bazelor incerte 150.630.700, sunt prezentate în Tabelul 2 (Fișier suplimentar 4: Tabel S3 pentru GRCh37.p13 ). Dintre celelalte specii investigate, numerele de cromozomi calculate, lungimile totale ale genomului bp și conținutul GC genomic (Tabelul 3) sunt în conformitate cu rapoartele anterioare (Fișa suplimentară 5: Tabelul S4).

Sindromul Down uman (DS) blastele de leucemie megacarioblastică acută (AMKL) și hărțile transcriptomului megakarioblastelor euploid (MK) au o valoare de expresie în ambele condiții împreună cu secvențe de ARNm disponibile pentru 16.547 de gene. Această valoare pentru hipocampul uman întreg și hărțile transcriptomului cerebral întreg este de 17.579 de gene. Dintre celelalte specii investigate, această valoare este de 6642 de gene pentru D. rerio creier, 19.281 pt C. elegans, 4673 pt S. cerevisiae și 2426 pentru E coli. Conținutul mRNA GC calculat în aceste subseturi utilizând software-ul TGCA este dat în tabelul 3. Pentru fiecare condiție biologică, fiecare număr absolut al mRNA GC a fost apoi înmulțit cu valoarea expresiei corespunzătoare. Suma acestor valori aferente fiecărei hărți a transcriptomului dă conținutul GC transcriptomic (Tabelul 3). Conținutul de ARNm și transcriptomic GC pentru fiecare cromozom în condițiile DS-AMKL și MK sunt date în fișierul suplimentar 6: Tabelul S5. Starea DS-AMKL are 7 cromozomi (9, 11, 20, 17, 16, 22, 19) cu un conținut transcriptomic de GC mai mare de 48,80, care este totalul mRNA GC% (maximul este 56,26% din chr19), în timp ce starea MK are 9 cromozomi (7, 15, 9, 11, 20, 17, 22, 16, 19) cu un conținut transcriptomic de GC mai mare decât acea valoare (maximul este de 59,02% din chr19, care este o valoare foarte mare).

Discuţie

În această lucrare am determinat, din câte știm, parametrii de bază care descriu genomul uman de referință normal: lungimea, exprimată atât în ​​termeni de bp, cât și de unitate de lungime (cm, m), greutate (în unitate de masă, pg ) și conținutul relativ de GC exprimat în procente, pentru întregul genom nuclear uman, pentru fiecare cromozom și pentru ADNmt.

Ne-am bazat calculele pe ansamblul GRCh38, care este mai lung și mai contigu decât versiunile anterioare de asamblare de referință și oferă o reprezentare bazată pe secvențe pentru caracteristici genomice, cum ar fi centromeri și telomeri, pentru prima dată [5], care, deși variabilă între celule tipuri și vârste, ar afecta într-o mică măsură estimările noastre. Cu toate acestea, diversitatea genetică umană variază de la variația unui singur nucleotid la evenimente cromozomiale mari [41, 42]. În urma secvențierii a 1000 de genomi umani [43], o analiză recentă a estimat

20 de milioane de baze de variație a secvenței într-un genom tipic diploid [43]. Aplicând acest ordin de mărime al variației la estimările noastre, se poate presupune o variabilitate proporțională între indivizii de ± 0,65 cm și 0,02 pg pentru lungimea și greutatea unui genom mediu diploid uman.

Rezultatele noastre nu sunt departe de estimările aproximative anterioare (Tabelul 1), cu toate acestea determinarea mai exactă a lungimii și greutății genomului uman ar putea oferi posibilități interesante. O analiză recentă a 70 de genomi de la procariote la primate a arătat că s-au putut găsi cinci legi informaționale despre complexitatea structurii genomului [44], sugerate de indicii bazați pe valoarea k = lg2(n), unde k este lungimea unui șir care apare în genom și n este lungimea genomului [44]. Aplicarea analizei noastre la alte genomi ar fi utilă pentru actualizarea acestor indici. O altă posibilitate interesantă oferită de cunoașterea lungimii genomului nuclear uman este derivarea volumului total de ADN uman, pentru a estima eficiența ADN-ului în stocarea datelor, rezultând a fi în ordinea de 10 ori mai mare în comparație cu cea mai mare hard disk-uri avansate în prezent (fișier suplimentar 7: discuție). Greutatea genomului este un parametru util pentru corelarea cu randamentele extracției ADN prin diferite metode [45].

În ceea ce privește analiza conținutului GC la nivel genomic, rezultatele noastre sunt în acord cu un studiu recent [6]. Prin implementarea software-ului TGCA, am determinat, de asemenea, conținutul de GC la nivel de ARNm și transcriptomic pentru prima dată, un concept nou pe care îl propunem aici, care este procentul de GC calculat în cantitatea de ARNm exprimată efectiv într-un țesut. Conținutul GC genomic uman rezultă a fi mult mai mic decât conținutul GC mRNA. Conținutul GC mRNA este la rândul său similar cu conținutul GC transcriptomic. Acest lucru a fost confirmat și în D. rerio și C. elegans și într - o măsură mai mică în S. cerevisiae si in E coli. În ansamblu, se pare că compoziția GC a genelor exprimate puternic și slab în țesuturi specifice afectează într-o mică măsură conținutul de GC mRNA și poate exista o compensare globală între ele.

Comparând diferite condiții biologice, cea mai mare abatere de la conținutul de mRNA GC s-a găsit într-o stare de aneuploidie și leucemie (DS-AMKL). Interesant este că conținutul GC transcriptomic DS-AMKL înclină într-o măsură mai mare din conținutul transcriptomic GC al omologului euploid sănătos al celulelor MK. Lucrările recente efectuate pe subiecți DS au arătat modificări tipice ale metabolomului și ale transcriptomului întreg [46, 47]. Conținutul de GC al cromozomului 21 este unul dintre cele mai apropiate de conținutul mediu de GC genomic, astfel prezența unui al treilea exemplar al cromozomului 21 nu ar provoca o schimbare mare în compoziția GC la nivel genomic. Deoarece duplicarea a cel puțin o regiune restrânsă a cromozomului 21 uman este asociată cu DS [48], sunt necesare studii suplimentare pentru a determina dacă duplicarea acestei regiuni a cromozomului 21 și / sau starea leucemiei este responsabilă pentru acest model de deviere. De exemplu, o lucrare recentă a arătat o expresie ridicată a ARNm cu conținut ridicat de GC în transcriptomul leziunii psoriazisului, în timp ce rezolvarea leziunilor a avut o expresie scăzută a acestor ARNm [49]. Va fi necesară o analiză mai aprofundată pentru a valida utilizarea acestor indici ca indicatori în comparația bolilor cu condițiile normale.

Determinarea conținutului GC genomic, ARNm și transcriptomic poate fi utilă în analize de secvențare a ADN și ARN în care a fost documentată tendința conținutului GC pentru tehnologia de secvențiere Illumina ca fiind introdusă probabil la etapa de pregătire a bibliotecii, rezultând în confundarea studiilor numărului de copii ADN și a modificării expresiei estimări [50].

În concluzie, oferim o actualizare a parametrilor fundamentali ai genomului uman și o primă caracterizare a conținutului de ARNm și transcriptom GC. Rezultatele noastre pot reprezenta o bază solidă pentru investigații ulterioare asupra genomicii structurale și funcționale umane [29, 51], oferind în același timp un cadru pentru analiza comparativă a altor genomi.


Corpul uman

Corpul uman își îndeplinește funcțiile principale consumând alimente și transformându-le în energie utilizabilă. Energia imediată este furnizată organismului sub formă de adenozin trifosfat (ATP). Întrucât ATP este sursa primară de energie pentru fiecare funcție a corpului, se utilizează altă energie stocată pentru a alimenta ATP. Există doar cantități mici de ATP în organism, deci este necesar să aveți suficiente stocuri de energie pentru a face backup. [1] Cantitatea de energie zilnică necesară fiecărui corp depinde de consumul zilnic de energie al fiecărui individ și de necesarul de energie metabolică care poate fi estimat în funcție de greutatea corporală și nivelul de activitate.

Consumul de energie de bază al corpului uman este de 4 kJ / kilogram de greutate corporală și oră zilnică, astfel încât să se calculeze consumul de energie de bază al indivizilor:

Consum total de energie = Greutate corporală (Kg) și ori 4 KJ și ori 24 ore / zi / 4,18 kJ (1)

Valoarea consumului total de energie este împărțită la 4,18 kJ pentru a converti valoarea în kilocalorii (1 kcal = 4,18 kJ). Acest calcul reprezintă consumul zilnic de energie. Consumul excesiv de alimente care nu este utilizat ca energie poate fi stocat în organism ca grăsime. Depozitarea excesivă a grăsimilor poate duce la un indice de masă corporală ridicat. Indicele de masă corporală (IMC) indică grăsimea corporală a unei persoane și este determinat de înălțimea și greutatea indivizilor. [2] IMC normal sugerat la adulți variază între 19 și 24. Un IMC ridicat poate duce la boli sau complicații de sănătate. [3] Pentru a avea un IMC ideal, aportul de energie al indivizilor nu trebuie să depășească energia arsă în mod regulat. Cantitatea de energie exercitată depinde de nivelul de activitate.

IMC = Greutate corporală (kg) / Înălțime (m) și ori Înălțime (m) (2)


Hadean Eon

Eonul Hadean a avut loc în urmă cu 4,6 miliarde până la 4 miliarde de ani. Este numit pentru Hadesul mitologic, o aluzie la condițiile probabile din acest timp. În timpul Hadeanului, sistemul solar se forma într-un nor de praf și gaze cunoscut sub numele de nebuloasă solară, care în cele din urmă a generat asteroizi, comete, luni și planete.

Astrogeofizicienii teoretizează că în urmă cu aproximativ 4,52 miliarde de ani proto-Pământul s-a ciocnit cu un planetoid de dimensiunea lui Marte numit Theia. Coliziunea a adăugat aproximativ 10% la masa Pământului. Dărâmăturile acestei coliziuni s-au unit pentru a forma luna Pământului. Se presupune că miezul de fier al lui Theia s-a scufundat în centrul Pământului încă topit, oferind miezul acestei planete suficientă densitate pentru a începe să se răcească. Elementele mai ușoare & ldquofloating & rdquo de la suprafață au început să formeze o spumă de materiale crustale. Această crustă timpurie a fost frecvent întorsă și subsumată de interiorul topit. Există puține roci terestre din timpul Hadeanului, doar câteva fragmente minerale găsite în substraturile de gresie din Australia. Cu toate acestea, studiul formațiunilor lunare arată că sistemul Pământ / lună a continuat să fie bombardat de coliziuni frecvente de asteroizi în tot Hadeanul.


Chimia vieții: corpul uman

Nota editorului: Această serie ocazională de articole analizează lucrurile vitale din viața noastră și chimia din care sunt compuse. Esti ceea ce mananci. Îți amintești însă să mânci niște molibden sau să gusti seleniu? Aproximativ 60 de elemente chimice se găsesc în corp, dar ceea ce fac toate acestea acolo este încă necunoscut. Aproximativ 96 la sută din masa corpului uman este alcătuită din doar patru elemente: oxigen, carbon, hidrogen și azot, cu multe din acestea sub formă de apă. Restul de 4 procente este o eșantionare rară a tabelului periodic al elementelor.

Unii dintre cei mai proeminenți reprezentanți sunt numiți nutrienți macro, în timp ce cei care apar doar la nivelul părților per milion sau mai puțin sunt denumiți micronutrienți. Acești nutrienți îndeplinesc diverse funcții, inclusiv construirea oaselor și a structurilor celulare, reglarea pH-ului corpului, încărcarea și conducerea reacțiilor chimice. FDA a stabilit un aport zilnic de referință pentru 12 minerale (calciu, fier, fosfor, iod, magneziu, zinc, seleniu, cupru, mangan, crom, molibden și clorură). Sodiul și potasiul au, de asemenea, niveluri recomandate, dar sunt tratate separat. Cu toate acestea, acest lucru nu epuizează lista elementelor de care aveți nevoie. Sulful nu este menționat, de obicei, ca supliment alimentar, deoarece corpul îl conține din proteine. Și există mai multe alte elemente, cum ar fi siliciu, bor, nichel, vanadiu și plumb, care pot juca un rol biologic, dar nu sunt clasificate ca fiind esențiale. „Acest lucru se poate datora faptului că o funcție biochimică nu a fost definită de dovezi experimentale”, a spus Victoria Drake de la Institutul Linus Pauling de la Universitatea de Stat din Oregon. Uneori, tot ce se știe este că animalele de laborator au avut rezultate slabe atunci când dietele lor nu aveau un anumit element neesențial. Cu toate acestea, identificarea beneficiilor exacte pe care le conferă un element poate fi dificilă deoarece intră rar în corp într-o formă pură. „Nu le privim ca elemente unice, ci ca elemente înfășurate într-un compus”, a declarat Christine Gerbstadt, purtător de cuvânt național al Asociației Dietetice Americane. O dietă normală constă în mii de compuși (unii conținând oligoelemente) ale căror efecte sunt studiul cercetărilor în curs. Deocamdată, putem spune cu certitudine ce fac aproximativ 20 de elemente. Iată un rezumat rapid, cu procentul de greutate corporală între paranteze. Oxigen (65%) și hidrogenul (10%) se găsesc predominant în apă, care reprezintă aproximativ 60% din greutate. Este practic imposibil să ne imaginăm viața fără apă. Carbon (18%) este sinonim cu viața. Rolul său central se datorează faptului că are patru situri de legătură care permit construirea unor lanțuri lungi și complexe de molecule. Mai mult, legăturile de carbon se pot forma și rupe cu o cantitate modestă de energie, permițând chimia organică dinamică care se desfășoară în celulele noastre. Azot (3%) se găsește în multe molecule organice, inclusiv în aminoacizii care alcătuiesc proteinele și în acizii nucleici care alcătuiesc ADN-ul. Calciu (1,5%) este cel mai frecvent mineral din corpul uman și aproape tot ce se găsește în oase și dinți. În mod ironic, cel mai important rol al calciului îl reprezintă funcțiile corporale, cum ar fi contracția musculară și reglarea proteinelor. De fapt, corpul va trage de fapt calciu din oase (provocând probleme precum osteoporoza) dacă nu există suficient element din dieta unei persoane. Fosfor (1%) se găsește predominant în os, dar și în molecula ATP, care furnizează energie în celule pentru conducerea reacțiilor chimice. Potasiu (0,25%) este un electrolit important (adică poartă o sarcină în soluție). Ajută la reglarea bătăilor inimii și este vital pentru semnalizarea electrică a nervilor. Sulf (0,25%) se găsește în doi aminoacizi care sunt importanți pentru a da forma proteinelor. Sodiu (0,15%) este un alt electrolit vital pentru semnalizarea electrică a nervilor. De asemenea, reglează cantitatea de apă din corp. Clor (0,15%) se găsește de obicei în organism ca un ion negativ, numit clorură. Acest electrolit este important pentru menținerea unui echilibru normal al fluidelor. Magneziu (0,05%) joacă un rol important în structura scheletului și a mușchilor. De asemenea, este necesar în peste 300 de reacții metabolice esențiale. Fier (0,006%) este un element cheie în metabolismul aproape tuturor organismelor vii. Se găsește și în hemoglobină, care este purtătorul de oxigen din celulele roșii din sânge. Jumătate dintre femei nu primesc suficient fier în dieta lor. Fluor (0,0037%) se găsește în dinți și oase. În afara prevenirii cariilor dentare, nu pare să aibă nicio importanță pentru sănătatea corporală. Zinc (0,0032%) este un oligoelement esențial pentru toate formele de viață. Mai multe proteine ​​conțin structuri numite „degete de zinc” ajută la reglarea genelor. S-a știut că deficitul de zinc duce la nanism în țările în curs de dezvoltare. Cupru (0,0001%) este important ca donator de electroni în diferite reacții biologice. Fără suficient cupru, fierul nu va funcționa corect în corp. Iod (0,000016%) este necesar pentru producerea hormonilor tiroidieni, care reglează rata metabolică și alte funcții celulare. Deficitul de iod, care poate duce la gușă și leziuni cerebrale, este o problemă importantă de sănătate în toată lumea. Seleniu (0,000019%) este esențial pentru anumite enzime, inclusiv pentru mai mulți antioxidanți. Spre deosebire de animale, plantele nu par să necesite seleniu pentru supraviețuire, dar îl absorb, deci există mai multe cazuri de otrăvire cu seleniu din consumul de plante cultivate în soluri bogate în seleniu. Crom (0,0000024%) ajută la reglarea nivelului de zahăr prin interacțiunea cu insulina, dar mecanismul exact nu este încă înțeles complet. Mangan (0,000017%) este esențial pentru anumite enzime, în special pentru cele care protejează mitocondriile și locul în care energia utilizabilă este generată în interiorul celulelor și substanțele oxidante periculoase. Molibden (0,000013%) este esențial pentru practic toate formele de viață. La om, este important pentru transformarea sulfului într-o formă utilizabilă. La bacteriile care fixează azotul, este important pentru transformarea azotului într-o formă utilizabilă. Cobalt (0,0000021%) este conținut de vitamina B12, care este importantă în formarea proteinelor și reglarea ADN-ului.


Studiul metagenomiei

Dacă speciile sunt definite printr-un fond de gene partajat, copacii filogenetici (cum ar fi genul folosit pentru a descrie modul în care cintezii Darwin și # 039 au strămoși comuni) nu modelează în mod satisfăcător relațiile dintre bacterii - nu atunci când un organism ar putea fi membru al doi sau mai mulți altfel „specii” destul de distincte simultan. 60) Un comentator sugerează că relația dintre bacterii seamănă mai mult cu cea a unei rețele. 61)

Introduceți metagenomica - un câmp care transcende căutarea genomurilor individuale. Literal „dincolo de genomică” 62), metagenomica este o abordare care analizează modul în care se dezvoltă și interacționează comunități întregi de bacterii, inclusiv bacterii biofilm, bacterii intracelulare și bacterii în formă de L. Metagenomica oferă o modalitate de a înțelege misterioasa majoritate a microbilor, care din punct de vedere istoric au fost dificil de cultivat și clasificat. Este o abordare, care implică prelevarea unui eșantion din mediu, punerea în comun a ADN-ului de la toate speciile diferite prezente, fracturarea acestuia într-un amestec de fragmente relativ scurte și apoi secvențierea lotului.

Metagenomica a început să ofere informații valoroase despre care comunitățile de microbi cauzează boli. Având în vedere că fiecare genă codifică o proteină și că o serie de proteine ​​au efecte dăunătoare, prezența unei anumite gene poate și a semnalat prezența unei forme patogene de bacterii.


Pangolinii sunt traficați până la dispariție pe piața neagră

Medicina tradițională chineză și cultura vietnameză conduc pangolinul la dispariție.

  • Pangolinii sunt una dintre cele mai interesante și atrăgătoare specii, dar sunt vânate și traficate până aproape de dispariție.
  • The Farmacopeea chineză este o carte imensă de medicină chineză autorizată și servește drept carte de rețete pentru „Medicina tradițională chineză”.
  • Pangolinele, leoparzii și urșii apar în carte. Ideea falsă că aceste animale au valoare medicinală conduce la o piață neagră de mai multe miliarde de dolari.

În 2020, pangolinii au făcut știrea pentru că au fost acuzați că sunt unul dintre posibilii candidați pentru acordarea COVID lumii. Ulterior au fost exonerați, dar daunele au fost încă făcute. Există opt specii de pangolin, în multe țări și continente, variind de la vulnerabile la amenințări critice, dar toate au fost pătate pe nedrept ca urmare a declanșării unei pandemii globale.

Pangolinele sunt populare în întreaga lume pentru cât de fermecătoare sunt. Băgăluiesc neclintit, nu spre deosebire de un copil mic, care se amestecă din sărbătoare în sărbătoare. S-a subliniat că apar ca într-o stare constantă de anticipare nervoasă. Poate că nu este fără motiv. Pangolinul este cel mai traficat animal din lume, iar piața pangolinului valorează miliarde de dolari pentru marketeri negri. Se estimează că reprezintă 20% din totalul comerțului ilegal cu animale.


Viteza devine mai lentă

Nu există o singură strategie universală pentru a reduce creșterea stresului legată de mărime. Diferite grupuri de animale par să folosească strategii biomecanice diferite pentru a reduce stresul care acționează asupra sistemului lor musculo-scheletic. Chiar și în cadrul grupurilor strâns legate, capacitatea acestor tehnici de a reduce stresul pe o gamă largă de dimensiuni poate fi limitată. Odată atinsă această limită, singura modalitate de a reduce efectiv stresul este de a reduce viteza locomotorie. Prin încetinire, animalele pot distribui forța pe un timp mai lung de contact cu solul și pot reduce efectiv stresul maxim [45]. Atunci când observăm relația dintre viteză și dimensiune, vedem o creștere inițială a vitezei cu masa corporală, datorită creșterii lungimii pasului de care sunt capabile animalele mai mari. Dar la dimensiuni din ce în ce mai mari, stresul se acumulează probabil până la un punct în care strategiile de reducere a stresului nu mai sunt eficiente. Deasupra acestei mase corporale, ne-am aștepta ca viteza să scadă pentru a atenua stresul și acesta este într-adevăr cazul (Fig 4). Dar masa la care viteza începe să scadă se poate baza pe care sunt exploatate strategiile de reducere a stresului - acest lucru poate fi relevant pentru estimarea vitezei giganților noștri dispăruți

(A) Viteza maximă de funcționare este atinsă la diferite dimensiuni ale corpului la mamiferele (nonfelid) (n = 142), felide (n = 8) și varanide (n = 19). Relația curbiliniară între masa corporală (kg) și viteza de rulare (km h -1) pentru mamifere (galben), felide (portocaliu) și varanide (albastru). Masa corporală optimă pentru viteză este notată de vârful fiecărei relații curvilinee. Date originale raportate în [40,46-51]. (B) Distribuția frecvenței pentru masele corpului mamiferelor curente existente [52] (n = 2.919 bare galbene) și specii de dinozauri dispărute [1] (n = 406 bare roșii) prezentate cu relația masei optime pentru viteză la mamiferele nefelide.

Figura 4 prezintă relația dintre masa corporală și viteza de rulare pentru trei grupuri de animale în care avem seturi de date complete care examinează diferite strategii care pot fi utilizate pentru a reduce stresul musculo-scheletic. Dintre varanide, observăm modificări ale oaselor [28] și ale mușchilor [12], dar, datorită posturii lor întinse, sunt probabil incapabili să devină în poziție verticală și, astfel, masa la care viteza începe să scadă apare la o dimensiune corporală mică [49] ]. Mamiferele par să utilizeze cel mai mare număr de strategii pentru a atenua creșterea estimată de dimensiune a stresului, unele (adică ungulate) prezintă modificări ale osului [21,22], mușchilor [42,43] și posturii [31,32], devenind în poziție verticală pe măsură ce dimensiunea corpului crește. Efectul combinat al acestor factori duce probabil la capacitatea mamiferelor de a atinge mase corporale mari înainte ca creșterea stresului legată de mărime să-i oblige să se deplaseze la viteze mai mici. Felidele par a fi un intermediar între aceste două grupuri: oasele lor par să se schimbe [10,11], dar mușchii lor nu [36,44] sunt parasagittali (dar ghemuiți), iar postura lor nu se schimbă odată cu masa corporală [35]. Felidele conțin unele dintre animalele care rulează cel mai rapid, care pot fi selectate pentru manevrabilitate, dar mecanismele de reducere a stresului nu sunt la fel de proeminente ca la alte mamifere, ceea ce duce probabil la masa inferioară la care încetinesc.

Masa corporală este cea mai evidentă și probabil cea mai fundamentală caracteristică a unui organism, având impact asupra multor atribute importante ale istoriei sale de viață, ecologiei și evoluției. O observație consecventă și interesantă este că vedem atât de puține specii deasupra masei corporale optime pentru viteză (Fig. 4A). Mai exact, printre mamiferele nonfelid, masa corporală optimă în ceea ce privește viteza a fost de 121 kg și doar 18% dintre mamiferele nonfelid au fost peste această masă (Fig. 4B). În plus, acest număr poate fi exagerat de proporția mai mare de mamifere cu corp mare pentru care sunt raportate viteze de rulare în literatură. De fapt, atunci când observăm distribuția masei corporale pentru un set de date mai cuprinzător al mamiferelor care aleargă (n = 2.919 [52]), masele corpului sunt puternic inclinate spre o dimensiune mică a corpului (Fig. 4B). Utilizarea aceluiași optim sugerează că un procent foarte mic de specii de mamifere existente (3,8%) sunt peste masa optimă pentru viteză, cu doar puțin mai mult (8%) dacă includem estimări ale dimensiunii corpului de la mamifere dispărute [52]. In varanids there is a similar pattern—only 21% of species are above the optimum, yet when we include additional body masses from varanids (n = 45 [53]) and other lizard species (n = 185 [54,55]), there remain even fewer species above the optimum mass for speed: 5.4% (all lizards). This may suggest that large slow species do not currently succeed in nature. So if in fact dinosaurs were using the same stress reduction strategies as mammals, we may expect a similar fraction of species above the optimum mass for speed. But the patterns we see amongst these extinct giants are different (Fig 4B). Using dinosaur body mass estimates [1], we observe that a much greater fraction of dinosaurs fall above this optimum—81% show body sizes larger than the optimum mass for speed predicted for mammals. Even when accounting for the reduced preservation for many small-bodied dinosaur species, the number of dinosaurs above the optimum is still higher than we might predict from patterns among extant lineages.