Геном древнего жителя Аляски проливает свет на происхождение коренных американцев

Анализ генома новорожденной девочки из позднепалеолитического погребения на Аляске дал новые сведения о происхождении коренных американцев. Девочка, как выяснилось, принадлежала к популяции, близкой к общим предкам всех современных индейцев (но не эскимосов). Исследование подтвердило, что северо- и южноамериканские индейцы произошли от одной предковой популяции, которая была изолирована от остального человечества во время последнего ледникового максимума (начиная с 24 000 лет назад). Скорее всего, эта популяция жила в Восточной Берингии. Около 15 000 лет назад начали открываться проходы в североамериканском ледниковом щите, и тогда древние берингийцы быстро заселили обе Америки. Впоследствии группы североамериканских индейцев мигрировали обратно на север, вытеснив или ассимилировав остававшихся там берингийцев — родичей исследованной девочки.

В последние годы генетики и археологи совместными усилиями довольно детально реконструировали историю заселения Америки предками современных индейцев.

Сначала люди обосновались в Берингии. Во время последнего ледникового максимума 22–18 тысяч лет назад Берингия не покрывалась ледником, и там предки индейцев могли на какое-то время оказаться в изоляции от других человеческих групп. Затем в ледниковом щите, покрывавшем современную Канаду, стали открываться проходы. Берингийцы воспользовались ими примерно 15 тысяч лет назад, быстро расселившись вдоль тихоокеанского побережья обеих Америк, что сопровождалось бурным ростом популяции. «Элементы» не раз рассказывали об исследованиях, позволивших реконструировать эти события (см. ссылки в конце новости).

Хотя в общих чертах картина, можно сказать, уже понятна, многие детали остаются спорными. Например, точно не известно, действительно ли предки индейцев, жившие в Берингии, были изолированы от азиатских популяций и как долго это продолжалось. Неясно, сложилась ли эта предковая группа в результате одной или нескольких волн миграции из Азии (палеоэскимосы и современные инуиты не в счет — они представляют собой отдельные, гораздо более поздние миграционные волны).

Кроме того, нуждается в уточнении датировка разделения северной и южной ветвей американских индейцев. Есть и другие спорные вопросы, например, о причинах обнаруженного недавно генетического сходства некоторых групп коренных южноамериканцев с населением Австралазии (P. Skoglund et al., 2015. Genetic evidence for two founding populations of the Americas).

Важным ключом к выяснению этих любопытных подробностей могут стать палеогенетические данные по предполагаемым предкам индейцев — населению плейстоценовой Берингии.

В статье, опубликованной 3 января на сайте журнала Nature, большой международный коллектив генетиков сообщил об успешном прочтении ядерного генома новорожденного ребенка с позднепалеолитической стоянки Upward Sun River (USR) в центральной Аляске (рис. 1). Этот ребенок был похоронен в одной яме с поздним эмбрионом. Непосредственно над двойной могилой были найдены обгорелые кости третьего ребенка, трехлетнего, которого сородичи кремировали, тем самым оставив палеогенетиков не у дел.

Возраст детского кладбища — 11,5 тысяч лет, то есть оно всего на 3–4 тысячелетия моложе эпохи великого расселения берингийцев по Северной и Южной Америке (B. A. Potter et al., 2014. New insights into Eastern Beringian mortuary behavior: A terminal Pleistocene double infant burial at Upward Sun River). Главное, что это самые древние человеческие останки, обнаруженные на Аляске.

Ранее уже были опубликованы митохондриальные геномы двух несожженных детей, USR1 и USR2, относящиеся, как выяснилось, к гаплогруппам C1b и B2 (J. C. Tackney et al., 2015. Two contemporaneous mitogenomes from terminal Pleistocene burials in eastern Beringia). Как морфология, так и генетика свидетельствуют о том, что оба ребенка были женского пола.

Авторам удалось весьма качественно (со средним покрытием 17) отсеквенировать ядерный геном девочки USR1. В костях эмбриона USR2 сохранность ДНК оказалась намного хуже. Впрочем, и этих крох хватило, чтобы определить, что дети были родственниками — возможно, кузенами или даже единоутробными сестрами.

Сравнение генома USR1 с геномами современных людей из американских и евразийских популяций показало, что древняя берингийская девочка генетически ближе всего к современным северо- и южноамериканским индейцам. Степень ее родства с населением северо-восточной Азии, алеутами и инуитами намного меньше (рис. 2). При этом среди индейцев не удается выделить какую-то конкретную группу, к которой геном USR1 был бы ближе всего. Он примерно в одинаковой степени схож с разными популяциями коренных американцев, как северных, так и южных. Это идеально согласуется с предположением о том, что популяция древних берингийцев, к которой принадлежала девочка USR1, была близка к общим предкам современных индейцев.

Авторы применили к геному USR1 и к имеющимся геномным данным по современным и древним популяциям внушительный арсенал изощренных статистических тестов, которыми располагает сравнительная геномика. Результаты подтвердили, что древние берингийцы (в лице девочки USR1) являются самой базальной ветвью коренных американцев. Иными словами, как современные индейцы, так и группа, к которой принадлежал ребенок USR1, произошли от одной и той же предковой популяции. Эта популяция отделилась от азиатов задолго до разделения предков USR1 и современных индейцев (рис. 3).

Вся совокупность имеющихся генетических и археологических данных, по мнению авторов, лучше всего согласуется со следующим сценарием.

Предковая популяция коренных американцев (то есть северных и южных индейцев и берингийцев в лице USR1) начала обосабливаться от предков современных азиатов около 36 000 лет назад. Происходило это, скорее всего, еще не в Берингии, а где-то в северо-восточной Азии. В этот период еще нет археологических указаний на присутствие людей на северо-западе Америки или крайнем северо-востоке Азии.

Высокий уровень генетического обмена между предками азиатов и американцев сохранялся долго — вплоть до 25 000 лет назад. Но затем, начиная с 24 000 лет назад, предки американцев (вероятно, уже заселившие Берингию) оказались в изоляции. В это же время, судя по археологическим данным, сокращается население Сибири. Оба факта, скорее всего, объясняются похолоданием. Надвигался ледниковый максимум, климат в Берингии и ее окрестностях стал более суровым, выживать и мигрировать в тех краях людям стало труднее.

Возможно, большая часть населения северо-восточной Азии тогда откочевала на юг, а предки американцев оказались отрезанными от остального человечества в Берингии. Там они застряли на несколько тысячелетий. Около 21 000 лет назад началось постепенное обособление предков USR1 от предков современных индейцев. Генетический обмен между ними прервался не сразу. Разделение ветвей северных и южных индейцев началось 15 000 лет назад, что примерно совпадает с археологическими датировками великой миграции на юг и быстрого заселения Северной и Южной Америки. Затем (после 11 500 лет назад) северные индейцы вернулись с юга на Аляску, где они то ли вытеснили, то ли ассимилировали остававшихся там берингийцев — сородичей USR1.

Кроме того, была еще поздняя миграция в Северную Америку жителей северо-восточной Азии, близких к современным корякам (но не кетам, на чье возможное родство с северными индейцами вроде бы указывает лингвистика, см.

: Дене-енисейские языки). Еще две поздние миграции последовательно дали начало палеоэскимосам и инуитам (см.: Первопоселенцы Гренландии не были предками современных эскимосов, «Элементы», 05.06.2008). Упомянутый выше небольшой приток австралазийских генов (с заметной денисовской примесью) в генофонд южных индейских народностей, видимо, тоже связан с какими-то поздними миграциями. В геноме USR1 этой примеси не обнаружено. У берингийской девочки есть немного денисовской ДНК, но не больше, чем у остальных коренных американцев.

Авторы подробно обсуждают вопрос о том, где именно могли произойти два ключевых события: во-первых, отделение предков USR1 от предков индейцев 20 000 лет назад, во-вторых, разделение предков северных и южных индейцев 15 000 лет назад. Они рассматривают пять возможных сценариев (рис. 4) и приходят к выводу, что генетические данные лучше всего согласуются со сценарием №2. Согласно этому сценарию, предки USR1 отделились от индейцев в Восточной Берингии, а северные индейцы отделились от южных в Северной Америке к югу от ледникового щита.

Правда, бесспорных археологических доказательств присутствия людей в Восточной Берингии ранее 14–15 тысяч лет назад пока не найдено. Поэтому археологические данные лучше согласуются со сценарием №1, согласно которому первое из двух событий произошло еще в Старом Свете. Зато сценарии 3–5 можно уверенно отбросить, потому что ни генетика, не археология не дают им весомой поддержки.

Таким образом, исследование подтвердило, что современные северные и южные индейцы в основном (то есть за вычетом небольших позднейших примесей) произошли от единой предковой популяции, которая во время ледникового максимума была изолирована от остального человечества. Скорее всего, эта популяция ютилась где-то в Восточной Берингии (или пришла туда ближе к концу ледникового максимума) и прорвалась на юг, как только в североамериканском ледниковом щите начали открываться проходы. Девочка USR1 была потомком тех нерасторопных берингийцев, которые на юг не пошли и остались на Аляске.

Источник: J.  Víctor Moreno-Mayar, Ben A. Potter, Lasse Vinner, Matthias Steinrücken, Simon Rasmussen, Jonathan Terhorst, John A. Kamm, Anders Albrechtsen, Anna-Sapfo Malaspinas, Martin Sikora, Joshua D. Reuther, Joel D. Irish, Ripan S. Malhi, Ludovic Orlando, Yun S. Song, Rasmus Nielsen, David J. Meltzer & Eske Willerslev. Terminal Pleistocene Alaskan genome reveals first founding population of Native Americans // Nature. 2018. DOI: 10.1038/nature25173.

См. также:
1) Полинезийцы привезли в доколумбовскую Америку домашних кур, «Элементы», 13.06.2007.

2) Новые данные генетики и археологии проливают свет на историю заселения Америки, «Элементы», 18.03.2008.
3) Первопоселенцы Гренландии не были предками современных эскимосов, «Элементы», 05.06.2008.
4) Древнейшие палеоиндейцы были прибрежными жителями, «Элементы», 09.03.2011.
5) Геном доисторического мальчика показал, что современные индейцы — прямые потомки кловисских охотников на мамонтов, «Элементы», 22.02. 2014.
6) Расшифровка древней ДНК рассказала о происхождении южноамериканских индейцев, «Элементы», 20.04.2016.
7) Люди жили в Америке уже 130 000 лет назад?, «Элементы», 28.04.2017.

Александр Марков

Таинственное происхождение самых экстремальных вспышек света во Вселенной

Credit: Carl Knox, OzGrav-Swinburne University

Наша Вселенная сияет ярким светом в электромагнитном спектре. Хотя большинство этого света поступает от звезд, таких как наше Солнце, однако в таких галактиках, как наша, мы часто наблюдаем короткие и яркие вспышки, затмевающие целые галактики.

Об этом рассказали в Центре передового опыта по выявлению гравитационных волн Австралийской исследовательского совета (OzGrav).

Считается, что некоторые из этих ярких вспышек возникают во время катастрофических событий, таких как смерть массивных звезд или столкновение двух звездных трупов, известных как нейтронные звезды. Исследователи долгое время изучали эти яркие вспышки или «транзиенты», чтобы получить представление о смерти и послежизни звезд, а также эволюции нашей Вселенной.

Иногда астрономы встречают транзиенты, бросающих вызов ожиданиям и озадачивающих теоретиков, которые давно предсказывали, как должны выглядеть различные транзиенты. В октябре 2014 года программа долгосрочного мониторинга южного неба с помощью телескопа Чандра – флагманского рентгеновского телескопа НАСА – обнаружила один такой загадочный транзиент под названием CDF-S XT1: яркий транзиент продолжительностью несколько тысячных секунд. Количество энергии, высвобождаемой CDF-S XT1 в рентгене, была сравнима с количеством энергии, которую Солнце излучает за миллиард лет. С момента первого открытия астрофизики выдвинули много гипотез для объяснения этого транзиента; однако ни одна из них не была окончательной.

В недавнем исследовании группа астрофизиков во главе с постдокторантом в OzGrav доктором Нихилом Сариным (Университет Монаша) обнаружила, что наблюдение за CDF-S XT1 соответствуют прогнозам излучения, ожидаемого от высокоскоростной струи, движущейся со скоростью, близкой к скорости света. Такие «оттоки» могут быть вызваны только в экстремальных астрофизических условиях, таких как разрушение звезды во время ее разрыва массивной черной дырой, коллапс массивной звезды или столкновение двух нейтронных звезд.

Исследование Сарина и других выявило, что отток от CDF-S XT1, вероятно, был вызван двумя нейтронными звездами, слившихся вместе. Это открытие делает CDF-S XT1 похожим на знаменательное открытие 2017 под названием GW170817 – первое наблюдение гравитационных волн, космической ряби в ткани пространства и времени, хотя CDF-S XT1 находится в 450 раз дальше от Земли. Такое огромное расстояние означает, что это слияние произошло очень рано в истории Вселенной; оно также может быть одним из самых дальних из когда-либо наблюдаемых слияний нейтронных звезд.

Столкновение нейтронных звезд — это основные места во Вселенной, где создаются тяжелые элементы, такие как золото, серебро и плутоний. Поскольку CDF-S XT1 произошел в начале истории Вселенной, это открытие улучшает наше понимание химического состояния и элементов Земли.

Последние наблюдения за другим транзиентом AT2020blt в январе 2020 года – в основном с помощью Утановки транзиентов Цвики – озадачили астрономов. Свет этого транзиента похож на излучение от высокоскоростных оттоков, возникающих при коллапсе массивной звезды. Такие оттоки обычно производят гамма-лучи с большей энергией; однако они отсутствуют в данных – они не наблюдались. Эти гамма-лучи могут отсутствовать только с одной из трех причин: 1) гамма-лучи не производились, 2) гамма-лучи были направлены в сторону от Земли, 3) гамма-лучи были слишком слабыми, чтобы их можно было увидеть.

В отдельном исследовании, снова проведенном исследователем OzGrav, д-ром Сарином, астрофизики Университета Монаш объединились с исследователями в Алабаме, Луизиане, Портсмуте и Лестере, чтобы показать, что AT2020blt вероятно производил гамма-излучение, направленное к Земле, просто оно было очень слабое и пропущено нашими современными инструментами.

Доктор Сарин говорит: «Вместе с другими подобными наблюдениями транзиентов, эта интерпретация означает, что мы сейчас начинаем понимать загадочную проблему того, как гамма-излучение производится при катаклизмических взрывах повсюду во Вселенной».

Класс ярких транзиентов, известных под общим названием как гамма-всплески, включая CDF-S XT1, AT2020blt и AT2021any, производит достаточно энергии, чтобы затмить целые галактики всего за одну секунду.

«Несмотря на это, точный механизм, производящий высокоэнергетическое излучение, которое мы обнаруживаем с другой стороны Вселенной, неизвестен», — объясняет доктор Сарин. «Эти два исследования изучали некоторые из самых экстремальных взрывов гамма-излучения, которые когда-либо были обнаружены. С дальнейшими исследованиями мы наконец-то сможем ответить на вопрос, над которым мы размышляли десятилетиями: Как работают гамма-всплески?»

! Читайте еще интересные новости о космосе на сайте или следите за ними на Facebook.

Студия Lightorigin

Ваш браузер не поддерживает видео тег.

Визуальная коммуникация с продуктом | 3D-рендеринг | Анимация | визуальный эффект

Кто мы

Мы команда очень опытных CGI-художников, которые понимают современный бизнес и его потребности. Наши навыки охватывают несколько областей создания визуального контента, что позволяет нам создавать полные и чрезвычайно привлекательные маркетинговые решения, которые мы предлагаем нашим клиентам.

О

Мы являемся лучшим производственным домом CGI, где ваши проекты начнут жить. Light Origin обладает собственным ноу-хау и полным набором навыков, чтобы предоставлять нашим клиентам наилучшее и постоянное качество в различных визуальных областях.

Качество нашей работы для нас нечто особенное. Мы считаем, что в долгосрочной перспективе это наиболее важно для коммерческого успеха. Мы всегда выбираем качество, а не количество, и стремимся к лучшей производительности, но никогда не идем на компромисс в отношении внешнего вида.

Члены основной команды являются экспертами во многих полезных областях. Мы нанимаем архитекторов, дизайнеров интерьеров, визуальных дизайнеров, аниматоров, аниматоров, моделистов, дизайнеров 3D-графики и программистов, чтобы предоставить вам наилучшее сочетание качества и производительности и помочь нашим сотрудникам постоянно развивать свои навыки.

Что у нас есть, а у других нет, так это огромная вычислительная мощность благодаря нашей внутренней рендер-ферме. Другие компании по всему миру используют наши аппаратные ресурсы для рендеринга сложных проектов. Вот почему мы такие быстрые.

Чем мы занимаемся

Мы производим CGI-изображения мирового класса, чтобы помочь представить продукты,
новых технологий, проектов, идей и отраслевых решений на рынке.
Одна картинка стоит больше, чем тысяча слов. Теперь это как никогда верно…

МАРКЕТИНГ ПРОДУКЦИИ CGI

Полный спектр CGI-изображений вашей продукции. Образы жизни, вырезанные изображения, качественная анимация и все виды изображений, которые вам понадобятся для запуска вашего продукта.

АВТОМОБИЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

ПРЕЗЕНТАЦИИ

Инновации в автомобильной промышленности могут быть очень эффективно представлены с помощью нашей высококачественной анимации и изображений. Мы визуализируем производственные инновации и сложные, многофункциональные системы простым и понятным способом.

ТЯЖЕЛАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ CGI МАРКЕТИНГ

Мировые лидеры отрасли извлекают выгоду из наших анимаций с практическими рекомендациями и установками, а также вдохновляющих анимаций с полной компьютерной графикой, которые помогают представить инновационные идеи и технологии деловым партнерам.

ВНЕДРЕНИЕ НОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Лучший путь к сердцу и разуму человека лежит через изображение. Наши изображения помогают множеству стартапов, а также глобальным технологическим игрокам представить миру свои новые идеи. Чтобы убедиться, что люди будут любить и хотеть их.

VFX & CINEMATICS

Используя полные кадры компьютерной графики, а также комбинированные эпизоды из нескольких источников, мы можем производить и постпроизводить быстрые кадры действия для фильмов, телевидения, кинематографических игр. От отслеживания камеры в реальном времени, сложных анимаций и физических симуляций до обширной постобработки и наложения эффектов.

АРХИТЕКТУРА

ВИЗУАЛИЗАЦИЯ И АНИМАЦИЯ

Визуализация архитектуры с человеческим прикосновением, а также рассказывание историй Анимация CGI, дизайн виртуальных выставочных залов, VR — интерактивный опыт и опыт в реальном времени, разрезы, планы этажей и многое, многое другое. Все в доме.

Какие бренды

В нашей работе нет границ, мы работаем прямо или косвенно с лидерами местного и мирового рынка, а также с недавно созданными стартапами. Наши клиенты настолько разные, как и их потребности, но мы уверены, что у каждого из них останется положительный опыт работы с нами.

клиентов

Портфолио

Вот лишь некоторые из наших работ. Пожалуйста, свяжитесь с нами напрямую, если вы хотите увидеть больше.

Портфолио

Полная компьютерная визуализация дивана для рекламы

Полная CGI-визуализация проекта дома квестов

Дизайн и визуализация шоурума-интерьера для риелторской компании.

Дизайн кухни CGI-визуализация для компании по недвижимости из Норвегии

Полный CGI-рендеринг душевого набора для рекламы

Полное компьютерное изображение сантехники для унитаза для рекламы

Компьютерная визуализация диванной мебели для рекламы

Полная компьютерная визуализация дивана для рекламы

Полный компьютерный рендеринг умывальника для рекламы

Оформление новой квартиры, компьютерная графика для агентства недвижимости

Полная CGI-рендеринг тумбочки для печатной папки

Полная компьютерная визуализация садовых принадлежностей

Полная CGI-иллюстрация системы полива

Полная компьютерная визуализация кухни для рекламы

Полное компьютерное изображение садовой мебели для рекламы

Загрузить еще

Карьера

Присоединяйтесь к нам!

Контакт

Просто посмотрите, что мы можем сделать для вас.

Телефон: +48 616 700 300

Эл.Познань

Происхождение Света | Как работает

Современные ученые признают существование фотонов и их странное поведение волновых частиц. То, что они до сих пор обсуждают, — это более экзистенциальная сторона вещей, например, откуда в первую очередь взялся свет. Чтобы ответить на этот вопрос, физики обращают внимание на Большой взрыв и несколько последовавших за ним моментов.

Возможно, вы помните, что Большой взрыв — это событие рождения, давшее начало Вселенной. Вы можете прочитать больше в книге «Как работает теория большого взрыва», но здесь будет полезно напомнить вам об основах. Около 15 миллиардов лет назад вся материя и энергия были сосредоточены в небольшом регионе, известном как сингулярность . В одно мгновение эта единственная точка сверхплотного материала начала невероятно быстро расширяться. По мере того, как новорожденная Вселенная расширялась, она начала остывать и становиться менее плотной. Это позволило сформироваться более стабильным частицам и фотонам.

Реклама

Вот что могло произойти:

1. Сразу после Большого взрыва электромагнетизм не существовал как независимая сила. Вместо этого к нему присоединились слабые ядерные силы.
2. В то время также существовали частицы, известные как бозоны B и W.
3. Когда Вселенной было всего 0,00000000001 секунды, она достаточно остыла, чтобы электромагнетизм отделился от слабого ядерного взаимодействия и чтобы B- и W-бозоны объединились в фотоны. Фотоны свободно смешивались с кварками, мельчайшими строительными блоками материи.
4. Когда Вселенной было 0,00001 секунды, кварки объединились, чтобы сформировать протоны и нейтроны.
5. Когда Вселенной было 0,01 секунды, протоны и нейтроны начали объединяться в атомы.
6. Наконец, когда Вселенной было 380 000 лет, фотоны вырвались на свободу, и свет струился через темные бездны пространства.

Этот свет в конце концов потускнел и покраснел, пока, наконец, ядерные печи в звездах не заработали и не начали генерировать новый свет. Наше Солнце вспыхнуло около 4,6 миллиарда лет назад, осыпав Солнечную систему фотонами. С тех пор эти фотоны устремляются на нашу скромную голубую планету. Некоторые из них попались на глаза великим мыслителям — Ньютону, Гюйгенсу, Эйнштейну — и заставили их остановиться, подумать и вообразить.

Продолжайте читать, чтобы найти больше ссылок, чтобы удовлетворить ваш любопытный ум.

Статьи по теме

• Как работает фотопленка
• Как работают камеры
• Как работает дальтонизм
• Как работают солнечные батареи
• Как работают солнечные фонари
• Что такое световой год?
• В чем разница между флуоресцентными и неоновыми лампами?
• Как работают светящиеся в темноте вещи?
• Как глубоко ультрафиолет проникает в организм?
• Как работает черный свет?
• Сколько солнечных батарей мне понадобится, чтобы обеспечить все необходимое электричество для моего дома?

Другие полезные ссылки

• Спросите ученого: что такое свет?
• The Photonics Dictionary
• Light and Optics online meteorology guide
• Photos of Luminous Organisms
• All About Light
• American Museum of Natural History: Light

Sources

• Cromie, William J.