As supernovas inspiraram nossos ancestrais hominídeos a andar eretos?

As supernovas inspiraram nossos ancestrais hominídeos a andar eretos?

As supernovas antigas induziram os proto-humanos a andar sobre duas pernas, resultando eventualmente em Homo sapiens com as mãos livres para construir catedrais, projetar foguetes e tirar selfies do iPhone?

Um artigo publicado esta semana no Journal of Geology faz o caso: as supernovas bombardearam a Terra com energia cósmica começando até 8 milhões de anos atrás, com um pico há cerca de 2,6 milhões de anos, iniciando uma avalanche de elétrons na baixa atmosfera e desencadeando uma cadeia de eventos que possivelmente terminou com hominídeos bípedes tal como Homo habilis , apelidado de "homem prático".

Reconstrução do Homo habilis no Museo de la Evolución Humana, Burgos, escultura de Elisabeth Daynes (2010) baseada no crânio KNM-ER 1813 (Koobi Fora, Quênia, datado de 1,9 Ma). (CC BY SA 4.0)

Fora das florestas incendiadas e para a savana

Os autores acreditam que a ionização atmosférica provavelmente desencadeou um aumento enorme de relâmpagos nuvem-solo que provocaram incêndios florestais em todo o mundo. Esses infernos podem ser um dos motivos pelos quais os ancestrais de Homo sapiens desenvolveu o bipedismo - para se adaptar às savanas que substituíram as florestas incendiadas no nordeste da África.

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"Pensa-se que já havia alguma tendência para os hominídeos andarem sobre duas pernas, mesmo antes deste evento", disse o autor principal Adrian Melott, professor emérito de física e astronomia da Universidade de Kansas.

"Mas eles foram adaptados principalmente para escalar em árvores. Após essa conversão para savana, eles teriam que andar com muito mais frequência de uma árvore para outra através da pastagem e, assim, tornaram-se melhores em andar eretos. Eles podiam ver por cima dos topos de grama e cuidado com os predadores. Acredita-se que essa conversão para a savana contribuiu para o bipedalismo, à medida que se tornou cada vez mais dominante nos ancestrais humanos. "

Savana (e animais) perto de Kuruman, na África do Sul. ( Domínio público )

Com base em uma camada "reveladora" de depósitos de ferro-60 que revestem os leitos marinhos do mundo, os astrônomos acreditam que supernovas explodiram na vizinhança cósmica imediata da Terra - entre 100 e apenas 50 parsecs (163 anos-luz) de distância - durante a transição do Época do Plioceno para a Idade do Gelo.

Raios Cósmicos e Bipedalismo Hominínico

"Calculamos a ionização da atmosfera a partir dos raios cósmicos que viriam de uma supernova tão distante quanto os depósitos de ferro 60 indicam", disse Melott.

"Parece que este foi o mais próximo em uma série muito mais longa. Afirmamos que aumentaria a ionização da baixa atmosfera em 50 vezes. Normalmente, você não obtém ionização da baixa atmosfera porque os raios cósmicos não penetram longe, mas os mais energéticos das supernovas vêm direto para a superfície - então muitos elétrons seriam eliminados da atmosfera. "

Uma supernova. (NASA)

De acordo com Melott e o co-autor Brian Thomas, da Washburn University, a ionização na baixa atmosfera significava que uma abundância de elétrons formaria mais caminhos para quedas de raios.

"A última milha ou mais da atmosfera é afetada de uma forma que normalmente nunca acontece", disse Melott.

"Quando os raios cósmicos de alta energia atingem átomos e moléculas na atmosfera, eles expulsam os elétrons deles - então esses elétrons ficam soltos em vez de ligados aos átomos. Normalmente, no processo de relâmpago, há um aumento de voltagem entre as nuvens ou as nuvens e o solo - mas a corrente não pode fluir porque não há elétrons suficientes para carregá-la. Portanto, ela precisa aumentar a tensão antes que os elétrons comecem a se mover. Uma vez que se movem, os elétrons tiram mais elétrons do mais átomos, e ele se transforma em um relâmpago. Mas com essa ionização, esse processo pode começar muito mais facilmente, então haveria muito mais relâmpagos. "

O pesquisador KU disse que a probabilidade de que este pico de relâmpago desencadeou um aumento mundial de incêndios florestais é apoiada pela descoberta de depósitos de carbono encontrados em solos que correspondem ao momento do bombardeio de raios cósmicos.

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A ionização na baixa atmosfera significava que uma abundância de elétrons formaria mais caminhos para quedas de raios. (CC0)

"A observação é que há muito mais carvão e fuligem no mundo a partir de alguns milhões de anos atrás", disse Melott.

"Está em todo o lugar e ninguém tem nenhuma explicação de por que teria acontecido em todo o mundo em diferentes zonas climáticas. Isso poderia ser uma explicação. Acredita-se que esse aumento de incêndios tenha estimulado a transição da floresta para a savana em um muitos lugares - onde você tinha florestas, agora você tinha pastagens abertas com arbustos aqui e ali. Acredita-se que isso esteja relacionado à evolução humana no nordeste da África. Especificamente, no Grande Vale do Rift, onde você encontra todos esses fósseis de hominídeos. "

Fósseis de hominídeos na África do Sul. (CC BY SA 3.0)

Não se preocupe com as supernovas, as explosões solares são nossa preocupação

Melott disse que não é provável que tal evento ocorra novamente em breve. A estrela mais próxima capaz de explodir em uma supernova nos próximos milhões de anos é Betelgeuse, a cerca de 200 parsecs (652 anos-luz) da Terra.

"Betelgeuse está muito longe para ter efeitos em qualquer lugar perto deste forte", disse Melott. "Então, não se preocupe com isso. Preocupe-se com os eventos de prótons solares. Esse é o perigo para nós com nossa tecnologia - uma explosão solar que interrompe a energia elétrica. Imagine meses sem eletricidade."


Novo antepassado humano caminhou como nós, escalou como um macaco

Mãos fortes e pulsos resistentes a choques deram ao antigo Homo naledi humano uma vantagem sobre seus primos macacos.

O misterioso ancestral humano chamado Homo naledi estava preparado para o sucesso em um triatlo pré-histórico, mostra uma nova pesquisa - se os desafios fossem andar ereto, subir em árvores e manusear ferramentas com destreza.

Com base em fósseis recuperados da caverna Rising Star da África do Sul, duas equipes reconstruíram os hábitos locomotores de Homo naledi, relatado terça-feira em Nature Communications. Com financiamento da National Geographic, um examinou de perto 107 ossos do pé, o outro, 26 ossos de uma mão direita quase completa.

Em muitos aspectos, o H. naledi pé se parece surpreendentemente com o de um ser humano moderno. A articulação do tornozelo, o dedão do pé paralelo e o osso do calcanhar largo pertencem a um bípede, uma criatura totalmente adaptada para andar ereto com eficiência sobre duas pernas. Mas o arco inferior e os ossos curvos dos dedos dos pés são mais parecidos com os de um macaco.

A mão, com seus dedos curvos, indica que H. naledi eram escaladores fortes - e ainda assim o polegar longo e forte e o pulso absorvente de choque também poderiam ser capazes de manipular ferramentas (embora nenhuma ferramenta tenha sido encontrada ainda).

É uma mistura de características que os cientistas ainda não tinham visto claramente no gênero Homo, ao qual os humanos modernos pertencem, especialmente quando se trata de H. nalediPronunciadas inclinações arbóreas.

H. naledi tinha uma forma única de locomoção para um membro do gênero Homo, ”Diz o autor do estudo William Harcourt-Smith do Lehman College da CUNY.


Os experimentos usaram diferentes fontes de luz, desde um laser a luz branca simulando o espectro solar.

Pesquisadores da Universidade de Houston descobriram um catalisador que pode gerar hidrogênio rapidamente a partir da água usando a luz solar, criando potencialmente uma fonte de energia limpa e renovável.

A pesquisa deles, publicada online no domingo em Nature Nanotechnology, envolveu o uso de nanopartículas de óxido de cobalto para dividir a água em hidrogênio e oxigênio.

Jiming Bao, principal autor do artigo e professor assistente do Departamento de Elétrica e
A Engenharia da Computação do UH disse que a pesquisa descobriu um novo fotocatalisador e demonstrou o potencial da nanotecnologia na engenharia da propriedade de um material, embora ainda haja mais trabalho a ser feito.

Bao disse que experimentos fotocatalíticos de divisão de água têm sido tentados desde os anos 1970, mas este foi o primeiro a usar óxido de cobalto e o primeiro a usar água neutra sob luz visível com alta eficiência de conversão de energia sem cocatalisadores ou substâncias químicas sacrificiais. O projeto envolveu pesquisadores da UH, juntamente com os da Sam Houston State University, da Academia Chinesa de Ciências, da Texas State University, da Carl Zeiss Microscopy LLC e da Sichuan University.

Os pesquisadores prepararam as nanopartículas de duas maneiras, usando ablação a laser de femtosegundo e por moagem mecânica de bolas. Apesar de algumas diferenças, Bao disse que ambos funcionaram igualmente bem.

Diferentes fontes de luz foram usadas, variando de um laser a luz branca simulando o espectro solar. Ele disse que espera que a reação funcione igualmente bem usando a luz solar natural.

Uma vez que as nanopartículas são adicionadas e a luz aplicada, a água se separa em hidrogênio e oxigênio quase imediatamente, produzindo duas vezes mais hidrogênio do que oxigênio, como esperado da razão 2: 1 de hidrogênio para oxigênio nas moléculas de água H2O, disse Bao.

O experimento tem potencial como fonte de combustível renovável, mas com uma taxa de eficiência solar em hidrogênio de cerca de 5%, a taxa de conversão ainda é muito baixa para ser comercialmente viável. Bao sugeriu que uma taxa de eficiência mais viável seria de cerca de 10%, o que significa que 10% da energia solar incidente será convertida em energia química de hidrogênio pelo processo.

Outras questões ainda precisam ser resolvidas, incluindo a redução de custos e a extensão da vida útil das nanopartículas de óxido de cobalto, que os pesquisadores descobriram que ficaram desativadas após cerca de uma hora de reação.

"Ele se degrada muito rapidamente", disse Bao, que também tem cargos em engenharia de materiais e no Departamento de Química.

O trabalho, apoiado pela Fundação Welch, levará a pesquisas futuras, disse ele, incluindo a questão de por que as nanopartículas de óxido de cobalto têm uma vida útil tão curta e questões envolvendo propriedades químicas e eletrônicas do material.

Macaco antigo extinto não andava como um humano, mostra o estudo


De acordo com um novo estudo, conduzido pelas antropólogas Gabrielle A. Russo e Liza Shapiro, da Universidade do Texas em Austin, o macaco italiano de 9 a 7 milhões de anos, de fato, não andava habitualmente sobre duas pernas.

Os resultados refutam um longo corpo de evidências, sugerindo que Oreopithecus tinha capacidade para andar bípede (mover-se sobre duas pernas).

O estudo, publicado em uma próxima edição da Journal of Human Evolution, confirma que as características anatômicas relacionadas ao andar ereto habitual com as duas pernas permanecem exclusivamente associadas aos humanos e seus ancestrais fósseis.

"Nossas descobertas oferecem uma nova visão sobre o Oreopithecus debate locomotor ", diz Russo, que atualmente é pesquisador de pós-doutorado na Northeast Ohio Medical University." Embora seja certamente possível que Oreopithecus caminhou sobre duas pernas até certo ponto, já que os macacos são conhecidos por empregar curtos períodos dessa atividade, uma quantidade crescente de evidências anatômicas demonstra claramente que isso não acontecia habitualmente. "

Como parte do estudo, os pesquisadores analisaram o macaco fóssil para ver se ele possuía uma anatomia da coluna inferior consistente com o andar bípede. Eles compararam as medidas de suas vértebras lombares (parte inferior das costas) e sacro (um osso triangular na base da coluna) com as dos humanos modernos, hominíneos fósseis (ancestrais humanos bípedes extintos) e uma amostra de mamíferos que normalmente se movem nas árvores , incluindo macacos, preguiças e um lêmure extinto.

A parte inferior da coluna serve como uma boa base para testar a hipótese da locomoção bípede habitual porque as vértebras lombares e sacras humanas apresentam características distintas que facilitam a transmissão do peso corporal para o bipedalismo habitual, diz Russo.

De acordo com as descobertas, a anatomia de Oreopithecus as vértebras lombares e o sacro são diferentes dos humanos e mais semelhantes aos dos macacos, indicando que são incompatíveis com as demandas funcionais de andar ereto como os humanos.

"A parte inferior da coluna dos humanos é altamente especializada para o bipedalismo habitual e, portanto, é uma região chave para avaliar se esta forma de locomoção exclusivamente humana estava presente em Oreopithecus", diz Shapiro, professor de antropologia." Debate anterior sobre o comportamento locomotor de Oreopithecus havia se concentrado na anatomia dos membros e da pelve, mas ninguém reavaliara a polêmica afirmação de que a parte inferior das costas era semelhante à humana. "

O crânio de 'Ardi' revela ligações com a linhagem humana - nossos ancestrais pré-chimpanzés andavam eretos?

Prolongar

Uma nova pesquisa liderada pelo paleoantropólogo da ASU William Kimbel confirma a estreita relação evolutiva de Ardi com os humanos. Kimbel e seus colaboradores examinaram a parte inferior (ou base) de um crânio parcial de Ardi lindamente preservado. O estudo revelou um padrão de semelhança que liga Ardi a Australopithecus e humanos modernos, mas não para macacos.

A pesquisa aparece na edição online de 6 de janeiro de 2014 de Proceedings of the National Academy of Science. Kimbel é diretor do Instituto ASU de Origens Humanas, um centro de pesquisa da Faculdade de Artes e Ciências Liberais da Escola de Evolução Humana e Mudança Social. Juntando-se a Kimbel da ASU como co-autores estão Gen Suwa (Museu da Universidade de Tóquio), Berhane Asfaw (Serviço de Pesquisa do Vale do Rift, Addis Ababa), Yoel Rak (Universidade de Tel Aviv) e Tim White (Universidade da Califórnia em Berkeley).

A equipe de pesquisa de campo de White tem recuperado restos fósseis de Ardipithecus ramidus na área de Middle Awash Research, Etiópia, desde os anos 1990. O estudo mais recente do crânio de Ardi, liderado por Suwa, foi publicado na Science em 2009, cujo trabalho (com a equipe do Middle Awash) revelou pela primeira vez aspectos humanos de sua base. Kimbel co-lidera a equipe que recuperou o mais antigo conhecido Australopithecus crânios do sítio Hadar, lar do esqueleto "Lucy", na Etiópia.
"Dado o tamanho minúsculo do crânio de Ardi, a semelhança de sua base craniana com a de um humano é surpreendente", disse Kimbel.

A base do crânio é um recurso valioso para estudar relações filogenéticas ou evolutivas naturais, porque sua complexidade anatômica e associação com o cérebro, postura e sistema de mastigação forneceram inúmeras oportunidades para a evolução adaptativa ao longo do tempo. A base do crânio humano, portanto, difere profundamente daquela dos macacos e de outros primatas.

Em humanos, as estruturas que marcam a articulação da coluna com o crânio estão mais à frente do que nos macacos, a base é mais curta da frente para trás e as aberturas de cada lado para a passagem de vasos sanguíneos e nervos são mais amplamente separadas.

Essas diferenças de formato afetam a maneira como os ossos estão dispostos na base do crânio, de modo que é bastante fácil distinguir até mesmo fragmentos isolados de macacos e de basicrania humana.
A base do crânio de Ardi mostra as características distintivas que separam os humanos e Australopithecus dos macacos. A pesquisa anterior de Kimbel (com o colaborador Rak) mostrou que essas peculiaridades humanas estavam presentes nas primeiras Australopithecus crânios de 3,4 milhões de anos atrás.
O novo trabalho expande o catálogo de semelhanças anatômicas que ligam os humanos, Australopithecus, e Ardipithecus na árvore da vida e mostra que o padrão da base do crânio humano é pelo menos um milhão de anos mais velho do que a espécie de Lucy, A. afarensis.

Os paleoantropólogos geralmente se enquadram em um dos dois campos na causa das mudanças evolutivas na base do crânio humano. Foi a adoção da postura ereta e bipedal causando uma mudança no equilíbrio da cabeça na coluna vertebral? Nesse caso, a base craniana semelhante à humana de Ar. ramidus confirma evidência pós-craniana para bipedalidade parcial nesta espécie? Ou as mudanças nos falam sobre a forma do cérebro (e da base sobre a qual ele se assenta), talvez um sinal precoce de reorganização do cérebro na linhagem humana? Ambas as alternativas precisarão ser reavaliadas à luz da descoberta de que Ardi realmente parece estar mais intimamente relacionado aos humanos do que aos chimpanzés.

"A base do crânio Ardi preenche algumas lacunas importantes em nossa compreensão da evolução humana acima do pescoço", acrescenta Kimbel. "Mas isso abre uma série de novas questões & # 8230 exatamente como deveria!"


Fé ou Ciência e-ou AMBOS

Fé ou Ciência e-ou AMBOS

Como o monólito no filme de 1968 "2001 Uma Odisséia no Espaço", muitas pessoas hoje consideram a ciência como uma espiral brilhante e monolítica da verdade erguendo-se acima da paisagem da ignorância e superstição humana. Por causa disso, frequentemente converso com pessoas que aplicam totalmente todas as suas habilidades de pensamento crítico e todas as suas habilidades de busca na Internet, para ver se conseguem descobrir um elo fraco na evidência da verdade das crenças cristãs. No entanto, eles têm uma fé completa e inquestionável na ciência. Isso é um dos maiores mistérios científicos de todos os tempos. Além disso, eles chegam a essa "fé" lendo e repetindo o que o sistema diz que eles deveriam acreditar e isso é feito tipicamente por meio da publicação de uma série de artigos técnicos estritamente focados com base em suas próprias pesquisas experimentais que geralmente pouco contribuem para o avanço do assunto. E o que é pior, eles não estão explicando as evidências preexistentes de uma forma nova ou mais coerente.

Como um desenvolvedor de software que passou os últimos 20 anos de minha carreira trabalhando nas indústrias médica, fisioterapia, seguros e petróleo e gás, eu me considero um conhecedor de vários aspectos da ciência e do método científico dedutivo. Tenho ficado cada vez mais chocado e até mesmo chocado com o que é considerado ciência em uma ampla variedade de disciplinas. Tornou-se uma mistura de boa ciência, má ciência, narrativa criativa, ficção científica (o multiverso), cientificismo (ateísmo disfarçado de ciência), preconceito de citação, enormes anúncios na mídia seguidos de retrações silenciosas, massageando os dados, exagero para fins de financiamento e fraude total, tudo junto. Em algumas disciplinas, o problema se tornou tão excessivo que a parte & # 8220boa ciência & # 8221 está se afogando em uma confusão de todo o resto. Abordarei cada um dos problemas acima em outro artigo.

É preciso primeiro entender o que constitui uma boa ciência, se quisermos criticá-la. A boa ciência requer muito pouca fé e deve ser confiável, tanto quanto podemos confiar em qualquer coisa que os seres humanos tentam fazer bem.

O cerne da boa ciência é o método científico. Eu tenho criticado Wikipedia em meus blogs muitas vezes (é muito liberal e de esquerda). Sobre este assunto, embora tenha uma boa descrição do método científico. Primeiro, com base em uma pergunta, observação ou leis conhecidas da física, esboce uma possível resposta, explicação ou & # 8220 hipótese. & # 8221 A seguir, avance uma previsão falsificável com base na hipótese. Em seguida, teste experimentalmente a previsão. Se a previsão for falsificada, modifique ou abandone a hipótese. Se for verificada, a hipótese se fortalece e vive para ver outro dia.

Modificar ou abandonar a hipótese parece ser um grande problema na academia hoje. É parte do "politicamente correto" que corre solta hoje na sociedade e no "ensino superior". Ninguém está mais errado, e certamente não gostaria de admitir que estava errado, ou teve uma ideia errada, ou gastou tempo pesquisando algo que não era produtivo e bondade graciosa desperdiçou dinheiro de uma doação governamental.

Evite um padrão duplo em como você aplica suas habilidades de pensamento crítico. As afirmações científicas não estão acima de qualquer dúvida. Quando você vir uma afirmação científica, veja se há realmente uma verificação experimental de uma previsão falsificável. Você pode se surpreender com a frequência com que uma previsão falsificável não é testada ou mesmo mencionada. Procure o uso de histórias criativas ou palavras como & # 8220sugestões & # 8221 ou & # 8220pode ter & # 8221 para compensar a falta de substância. Investigue se a evidência que não suporta a hipótese ou previsão está sendo ignorada.

Acima de tudo, tenha uma compreensão clara do método científico e considere o quão bem cada afirmação aderiu a esse método. A seguir, examinarei os tipos específicos de problemas listados no segundo parágrafo, com exemplos, de corrupção na ciência do século 21 que estão em contraste com a boa ciência e o método científico.

Por que estou fazendo isto? Estarei mostrando, eventualmente, que podemos chegar a conclusões sobre nosso passado e nosso futuro usando uma variedade de métodos científicos usando tanto indutivo quanto abdutivo (uma forma de inferência lógica que vai de uma observação a uma teoria que explica a observação, idealmente procurando encontrar a explicação mais simples e mais provável) raciocínio.


Assista o vídeo: Como os Hominídeos se Tornaram Bípedes?