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Können Sie die Färbung von Sinosauropteryx mit bloßem Auge erkennen?

Können Sie die Färbung von Sinosauropteryx mit bloßem Auge erkennen?



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Im Jahr 2010 wurde dieses schöne Fossil von Sinosauropteryx einer mikroskopischen Untersuchung unterzogen, um die Farben der erhaltenen Melanosomen zu bestimmen. Es wurde festgestellt, dass die Federn rötlichbraun waren mit weißen Streifen am Schwanz und einem weißen Unterbauch.

Ist es nur ein Zufall, dass ich genau das vermutet hätte, wenn ich mir die Farbe der Federn im Fossil ansehe? Falle ich einer Voreingenommenheit im Nachhinein zum Opfer? Oder sind die Federn so gut erhalten, dass ihre Farbe mit bloßem Auge sichtbar ist?

Von Sam / Olai Ose / Skjaervoy aus Zhangjiagang, China - Dinosaurier!, CC BY-SA 2.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=4209411


Ist es nur Zufall, dass ich genau das vermutet hätte, wenn ich mir die Farbe der Federn im Fossil ansehe? Falle ich einer Voreingenommenheit im Nachhinein zum Opfer?

Hmm… TBH, ich glaube, das kann dir keiner sagen! Nach einem Blick darauf habe ich jedoch möglicherweise rötliche Federn entlang des Halses und des Rückens vorgeschlagen, mit einer Art rot-violetter Färbung, die den Schwanz hinuntergeht (obwohl ich auf diesem Gebiet keine nennenswerten Kenntnisse habe).


Oder sind die Federn so gut erhalten, dass ihre Farbe mit bloßem Auge sichtbar ist?

Melanosomen sind eigentlich ziemlich groß; ca. 500 nm (Quelle). Relativ gesehen liegt dies irgendwo zwischen der Größe des Grippevirus und der von Mitochondrien; siehe hier für Maßstab. Laut diesem vom Schweizerischen Institut für Bioinformatik verfassten Buch heißt es:

… abgesehen davon, dass [Zebrafisch] Wirbeltiere wie wir sind – ihre Epidermis und ihre Eier sind durchsichtig, und die Embryonalentwicklung kann in jedem Stadium überstrapaziert und manipuliert werden. Ebenso sind sogar Melanozyten und ihre Melanosomen mit bloßem Auge sichtbar.

Es scheint also möglich zu sein, Melanosomen mit bloßem Auge zu beobachten, wenn eine ausreichend hohe (Melanosomen-)Konzentration gegeben ist. Es sollte jedoch auch beachtet werden, dass, obwohl das Fossil Tat Bewahren Sie die Melanosomen (hier) auf, ich bin mir nicht unbedingt sicher, ob dies bedeutet, dass die im Fossil beobachtete Farbe dieselbe Farbe ist, die auch im lebenden Organismus beobachtet worden wäre. Wenn jemand dazu kommentieren / ergänzen kann, wäre das sehr willkommen.


Hier ist ein Bild, das suggeriert, wie dieser Dinosaurier aussehen würde, angesichts der Entdeckung und Analyse der Melanosomen des Sinosauroterpyx, die aus dem Fossil stammen, von dem Sie ein Bild zur Verfügung gestellt haben.


Können wir unsere Vision hacken, um Infrarot mit bloßem Auge zu sehen?

Ein Team von Biohackern versucht, das sensorische Spektrum des Menschen zu verändern.

“Können Sie sich eine Farbe vorstellen, die Sie noch nie gesehen haben?” Jeffrey Tibbetts blickt direkt in die Skype-Kamera. Wir möchten natürlich glauben, dass unsere Vorstellungskraft grenzenlos ist. Aber die Antwort, egal wie sehr wir es umgehen, ist eigentlich “nein.” Tibbetts besteht jedoch darauf, dass er selbst kann eine andere Farbe sehen. Zusammen mit mehreren Freunden ist er Teil eines selbstgebauten Experiments, bei dem er versucht hat, seine Sehkraft zu ändern, um im Infraroten zu sehen, das Menschen normalerweise nicht sehen können. Die drei Experimentatoren haben gerade ein 25-tägiges Ernährungsprogramm abgeschlossen und werden, während sich ihr Körper wieder normalisiert, ihre Vision für die nächsten zwei Wochen weiter dokumentieren. Sehr frühe Ergebnisse erscheinen vielversprechend, wenn auch unvollständig. Doch einige Experten der Augenheilkunde haben Zweifel am Zweck und der Sicherheit des Projekts, ganz zu schweigen von der Aussagekraft der Ergebnisse selbst.

Menschen, die die menschliche Funktionsweise verbessern wollen, umfassen die gesamte Bandbreite der Invasivität, von Fitnessratten, die Proteinshakes schlucken, bis hin zu Biohobbyisten, die ihr Fleisch in Kellern aufschneiden. Tibbetts und sein Co-Experimentator Gabriel Licina liegen fest dazwischen. Das Team verbrachte sechs Monate damit, frühere Studien zu überprüfen, um ein Ernährungsprotokoll zu erstellen, das ihre Sehkraft verändern sollte und die Spuren ihres Hintergrunds in der menschlichen Anatomie und Molekularbiologie trug. Aber ihre Akzeptanz der Risiken spiegelt ihre abtrünnige Wissenschaftlereinstellung wider. Testpersonen, die das Protokoll nicht befolgen, entweder durch falsche Vitamindosierung oder falsche Ernährung, könnten erblinden.

„Ich war schon immer daran interessiert, wie wir den Menschen verbessern können, und das meiste verfügbare ist so ziemlich unser sensorisches System“, sagte Licina. Also begannen die beiden, die Literatur über das Sehen im Infraroten zu studieren. Bevor Infrarotbrillen allgegenwärtig waren, testeten militärische Forschungsprojekte aus den 1930er Jahren das Infrarotsehen bei Ratten. Nach sechsmonatiger Recherche entschieden sich Tibbetts und Licina für eine Taktik: regelmäßige Gaben eines Vitamins über mehrere Monate mit dem Ziel, ihren Augen Licht mit längeren Wellenlängen zu vermitteln.

Die Stäbchen und Zapfen in unseren Augen ermöglichen es uns, die Farbpalette zu sehen, die wir tun. Stäbchen helfen Ihnen zu sehen, wenn nicht viel Licht (und nicht so gute Farbe) vorhanden ist, und die drei verschiedenen Arten von Zapfen reagieren empfindlich auf überlappende, aber sehr unterschiedliche Wellenlängen, sodass wir in der gesamten Farbpalette sehen können. Eine Nahrungsverbindung namens Retinal, eine Form von Vitamin A, bindet im Auge an riesige Proteine, die Opsine genannt werden, die Licht in ein chemisches Signal umwandeln, das Ihr Gehirn interpretieren kann. Trifft ein Photon auf die Netzhaut, findet am Ende des entsprechenden Zapfens in Ihrem Auge eine chemische Reaktion statt. Und in wenigen Millisekunden sehen Sie in Farbe.

Licina und Tibbetts planten, diese Funktion außer Kraft zu setzen, indem sie ihren regelmäßigen Verzehr von Vitamin A (in Milchprodukten und einigen Gemüsesorten enthalten) durch Vitamin A2 ersetzten, eine Version von Vitamin A, die der Mensch normalerweise nicht zu sich nimmt. Die Experimentatoren hielten 25 Tage lang eine strenge Diät ein, mischten eine Dosis A2 zu einem Nahrungsergänzungsmittel in Pulverform und tranken es im Laufe des Tages, um sicherzustellen, dass sie kein Vitamin A zu sich nahmen (sie durften auch einige Lebensmittel ohne Vitamin A, wie Erdnüsse und weiße Zwiebeln). Die Experimentatoren stellten die Hypothese auf, dass ein erhöhtes A2 den Wellenlängenbereich verringern könnte, den diese Zapfen absorbieren können, und zwar vom sichtbaren Licht bis in das Infrarotspektrum. Aber das Protokoll hatte auch einige unerwartete Nebenwirkungen, wie verminderten Appetit und emotionale Instabilität, sagte Licina.

Die Experten, mit denen ich gesprochen habe, sind skeptisch, ob dieses Protokoll die beabsichtigte Wirkung auf das Sehvermögen haben könnte. Jim Ver Hoeve, ein leitender Wissenschaftler in der Abteilung für Augenheilkunde der University of Wisconsin in Madison, glaubt nicht, dass es überhaupt funktionieren könnte: “[Tibbetts und Licina] sagen, wenn sie eine andere Form von Vitamin A bekommen dass es die Eigenschaften der Photorezeptoren verändern kann – was sie nicht ändern werden. ” Der A2, sagte er, hätte keinen Einfluss auf die Wellenlängen, die die Photorezeptoren absorbieren können. “Ihr Experiment verwischt den Wahnsinn.”

Eine Person geht auch andere Risiken ein, wenn sie Vitamin A in der Nahrung eliminiert oder verändert. "Wir sehen ständig Menschen mit Vitamin-A-Mangel und sie sind stark sehbehindert", sagte Ver Hoeve. “Sie können im Dunkeln nicht sehen, je länger [der Mangel] andauert, können sie im Licht nicht sehen.” Und die Auswirkungen können manchmal irreversibel sein, von einem geschwächten Immunsystem bis hin zum Tod. Aber Tibbetts und Licina sehen darin kein Problem, zumindest für die 25 Tage ihres Experiments. “Wir sprechen über einen Mangel von mehr als einem Jahr,” Tibbetts. “Solange Sie auf diesem Weg nicht wirklich weit gekommen sind, würde Ihre Sehkraft innerhalb von Tagen zurückkehren [wenn Sie wieder Vitamin A konsumieren].”

Aber nicht alle Experten sind so kritisch. “Es scheint durchaus denkbar,”, sagte Benjamin Backus, Associate Professor am Graduate Center for Vision Science am SUNY College of Optometry in New York City. „Wenn Sie Vitamin A herausnehmen und durch A2 ersetzen, könnten Sie die Fähigkeit verlieren, Blau [das kurze Wellenlängen hat] zu sehen. Oder Sie haben eine Übergangszeit, in der Sie auf eine größere Reichweite reagieren würden, aber die Kosten wären ein gewisser Empfindlichkeitsverlust innerhalb der alten Reichweite.“

Nachdem sie sechs Monate lang die Literatur studiert hatten, um ein Ernährungssystem zu entwickeln, stellten Tibbetts und Licina (zusammen mit 5 anderen Experimentatoren) ihr Protokoll auf die Probe – an sich selbst. Sie organisierten auch eine erfolgreiche Crowdfunding-Kampagne, die notwendig war, um das Vitamin A2 zu kaufen, das für einen fingernagelgroßen Tropfen Öl etwa 1.000 US-Dollar kostet. Die Experimentatoren nahmen jeden Tag 1,6 Milligramm Öl, etwa 25 Dollar. "Uns wurde klar, dass unser Taschengeld und unser Taschengeld nicht ausreichen, um es zu schneiden", sagte Licina.

Um zu testen, ob ihre Augen wirklich Infrarotlicht absorbieren, entwickelten die Experimentatoren einen Elektroretinographen (ERG), eine kleine Schachtel, die eine Person über ihre Augen hält und die LEDs mit verschiedenen Wellenlängen aufblitzen lässt. Die Experimentatoren modifizierten das ERG, das im Internet quelloffen ist, so, dass nur Blitzlicht in infraroten Wellenlängen länger als 730 Nanometer (sichtbares Licht reicht von 400 bis 730) hat. Das System war nicht perfekt – ”es blutet” zwischen den verschiedenen Wellenlängen, räumte Tibbetts ein –, aber die Diagramme, die das Team online veröffentlichte, zeigten, dass ihre Augen auf Licht im infraroten Wellenlängenbereich direkt unterhalb des sichtbaren Spektrums reagierten, etwa 950 Nanometer:

Diese Diagramme der ERG-Reaktion, die von den Experimentatoren auf ihrer Projektwebsite veröffentlicht wurden, zeigen, dass das Auge auf Licht mit 850 und 950 Nanometern reagiert, Wellenlängen, die normale Augen vermutlich nicht sehen könnten. Wissenschaft für die Massen über experiment.com

Licina und Tibbetts hoffen, dass ihre Studie in einer angesehenen Zeitschrift veröffentlicht wird, aber Ver Hoeve von der University of Wisconsin hatte einige Bedenken hinsichtlich ihrer Methodik. „Diese ERG-Messungen würden niemals in einer Zeitschrift veröffentlicht“, sagte er, vor allem, weil ihnen Informationen fehlen, um sie wiederholbar zu machen, etwa wie oft die Messungen durchgeführt wurden. Ver Hoeve ist auch besorgt, dass das Experiment keine Kontrolle hatte, ein ERG von jemandem, der das Vitamin A2 nicht einnahm. Aber Licina selbst, die das Vitamin A2 nicht einnahm, gab die Basiswerte zum Vergleich an. “Wir haben auch Vor-Vitamin-Lesungen und nehmen jetzt einige nach der Supplementation ein,”, sagte er.

Für Backus von SUNY, der optimistischer ist, dass das Experiment erfolgreich sein wird, ist die anhaltende Frage der Grund für all dies. Er selbst hat tagelang in völliger Dunkelheit verbracht, um eine Behandlung für Amblyopie zu testen, eine Kinderkrankheit, die zur Erblindung von Erwachsenen führen kann. „Ich bin also nicht abgeneigt, verrückte Dinge mit hohem Risiko und hoher Belohnung auszuprobieren, aber ich weiß nicht, was die Belohnung hier wäre“, sagte er. „Einen coolen visuellen Effekt zu erzielen ist kein ausreichender Vorteil, um die Kosten aufzuwiegen.“

Aber für Tibbetts und Licina sieht ihr Projekt anders aus. Sie wollten, wie viele vor ihnen, die Grenzen der menschlichen Fähigkeiten verschieben, aber auch den wissenschaftlichen Prozess dahinter entmystifizieren. „Wir wollten in der Lage sein, Wissenschaft ohne die Einschränkungen zu betreiben, die man in einem akademischen Umfeld bekommt“, sagte Licina. „Wenn wir es nicht veröffentlichen, werden wir es als Open-Source-Lizenz im Internet lizenzieren“, sagte Licina. „Das ist wirklich coole Forschung, die für jeden zugänglich sein sollte.“ Sie arbeiteten daran, ihr Ernährungsprotokoll verständlich zu machen, obwohl nicht alle Testpersonen von den sechs Experimentatoren, die das Protokoll begannen, folgen konnten, nur drei dauerten länger als zwei Wochen und brachen ab, weil ihnen andere Dinge wichtiger waren, wie Geselligkeit über Mahlzeiten. „Solange du die Regeln befolgst, kann es jeder tun“, sagte Licina. Obwohl Backus sagte, er würde das Experiment nicht selbst durchführen und ernsthafte ethische Bedenken haben, es vor ein College-Review-Board zu bringen, „kann ich nicht in gutem Glauben jemandem, der dies tun möchte, sagen, dass er es nicht tun soll“, sagte er: solange die Probanden ihre Gesundheit richtig überwachen und nach Anzeichen eines Vitamin-A-Mangels Ausschau halten.

Für diejenigen, die nicht bereit sind, das Protokoll selbst auszuprobieren, müssen die Beschreibungen der Biohacker zum Infrarotsehen ausreichen: „Anekdotisch sehen die Probanden seltsame rötliche Farben, verlieren die Blau/Grün-Definition und weisen andere auf Dinge im Dunkeln hin wer sie überhaupt nicht sehen kann“, sagte Licina.

Um die endgültigen Ergebnisse des Experiments von Tibbetts und Licina zu sehen, besuchen Sie deren Experimentseite.


Aurora Photos: Realität vs. Erwartung

Wir hatten gerade eine wunderschöne Aurora Australis in Neuseeland. Ich hatte das Glück, ein ruhiges Plätzchen für mich zu ergattern, wo ich die Atmosphäre aufsaugen und ein paar Bilder schießen konnte.

Mein Favorit aus der Nacht war eine Panoramaaufnahme der Aurora im Süden und des galaktischen Kerns, der sich im Südosten erhebt – es war die Aufnahme, die ich geplant hatte und die schien gut zu funktionieren. So schön, es wurde im . veröffentlicht National Zeitung und hat mir auf meinen verschiedenen Social-Media-Sites einiges an Aufmerksamkeit verschafft.

Die Aufregung, die mit ein paar begeisterten Astronomen und Astrofotografen begann, führte dazu, dass in der Nacht darauf viele Leute zu ähnlichen Orten eilten, um zu sehen, ob sie die Aurora beobachten können. Leider gab es ein paar enttäuschte Leute, die nicht nur keine klare Sicht fanden, sondern auch nicht merkten Was Sie auf Fotos sehen, ist nicht das, was Sie mit bloßem Auge sehen.

Ich möchte diese Gelegenheit nutzen, um zu versuchen, den Unterschied zwischen dem, was Sie mit bloßem Auge sehen, und dem, was die Kamera aufnimmt, und dem, was anschließend in den sozialen Medien geteilt wird, zu erklären. Um ein vollständiges Verständnis zu erhalten, beginnen wir mit etwas grundlegender Biologie.

Das menschliche Auge

Unsere Augen bestehen aus zwei Haupt-Photorezeptorzellen – das sind die Zellen, die dafür verantwortlich sind, Licht aufzunehmen und uns beim Sehen zu helfen. Zapfen sind fantastisch darin, Details und Farben aufzunehmen, aber sie sind in dunklen Situationen ziemlich nutzlos. Stäbe hingegen können viel mehr Licht verarbeiten, ABER Farben und Details nicht so gut verarbeiten.

Das Ergebnis ist, dass wir im Dunkeln dazu neigen, Dinge in Monochrom/Schwarz & Weiß zu sehen.

Es dauert auch einige Zeit, bis die Stäbe aktiviert sind. Das heißt, wenn Sie von einem hellen Raum in einen dunklen Raum gehen, dauert es eine Weile, bis sich Ihre Augen an die dunkle Szene gewöhnen. Anfangs sehen Sie vielleicht nichts, aber nach 10 oder 15 Minuten ist es in einer dunkleren Umgebung viel einfacher zu sehen. Sobald jedoch etwas Helles in Ihre Augen scheint (wie eine Taschenlampe oder sogar ein Handy-Bildschirm), werden die Stäbe abgeschaltet und die Zapfen übernehmen. Wenn Sie in einen dunklen Raum zurückblicken, haben Sie die Stäbe erneut aktiviert, was bedeutet, dass Sie weitere 10-15 Minuten oder so warten müssen.

Was bedeutet das für die Polarlichtbeobachtung?

Warum ist das wichtig? Nun, für den Anfang, es sei denn, Sie befinden sich in einem wirklich hellen Raum, wie innerhalb der Polarkreise, ist die Wahrscheinlichkeit, dass Sie von einer Aurora genug Helligkeit sehen, um Farben zu sehen, ziemlich gering. Sie können einige schwache Schimmer sehen, aber nicht die lebendigen, hellen Farben, wie ich sie auf meinem Foto oben habe.

Zweitens ist es sehr unwahrscheinlich, dass sich Ihre Augen an die Dunkelheit gewöhnen, wenn Sie Ihre Taschenlampe herumblitzen oder ständig auf Ihr Telefon schauen. Insbesondere Astronomie und Polarlichtbeobachtung erfordern Geduld, etwas, in dem ich weiß, dass ich nicht sehr gut bin, aber es erfordert Disziplin. Wenn Sie Licht brauchen, denken Sie darüber nach, eine rote Taschenlampe zu kaufen – dies beeinflusst Ihre Augen weit weniger als helles weißes Licht.

Wie sieht es mit bloßem Auge aus?

Hier ist das Beste, was ich tun konnte, um zu versuchen, den Unterschied zwischen dem zu simulieren, was Sie sehen, sobald sich Ihre Augen angepasst haben:

Was dein Auge sieht So kann Ihr Foto nach der Bearbeitung aussehen.

Wenn Sie einfach aufdrehen und den Kopf aus der Tür des Autos strecken, werden Sie wahrscheinlich nicht viel sehen, aber nach einer Weile in der Dunkelheit können Sie die Struktur, das Licht und die Bewegung sehen, aber sehr wenig Farbe. In der Nacht, in der ich unterwegs war, konnte ich ein schwaches grünes Leuchten sehen und das war es auch schon. Wenn Sie eine DSLR und ein Stativ besitzen, erhalten Sie deutlich mehr Lichtinformationen. Was ich normalerweise mache, wenn ich an einem schönen Ort ankomme, ist, meine Kamera aufzustellen, eine schnelle Testaufnahme zu machen und damit zu messen, ob etwas passiert.

Das Aufregendste an der Aurora ist, dass sie sich am Himmel bewegt. Sie können also Bewegungen sehen, auch wenn Sie keine Farbe sehen. Hier ein Zeitraffer von gestern Abend für Interessierte:

Fazit und Etikette

Grundsätzlich, wenn das Sehen der Aurora auf Ihrer Bucket List steht, dann gehen Sie es unbedingt, aber stellen Sie sicher, dass Ihre Erwartungen gemildert sind. Wenn Sie sich in der Nähe der Pole befinden, erhalten Sie viel, viel mehr Licht, Farbe und Bewegung. Aber wenn du weiter von den Polen entfernt bist, dann ist das Beste, was du wahrscheinlich bekommst, ein paar tolle Lichtsäulen, die hin und her tanzen, aber nichts, wie du es auf den Fotos siehst.

Über den Autor: Ekant Veer ist ein Fotograf aus Neuseeland. Weitere Arbeiten von ihm finden Sie auf seiner Website und auf Facebook. Dieser Artikel wurde auch hier veröffentlicht.


Photonen: Die Teilchen, die Licht &lsquo tragen’

Wir sehen etwas, wenn Licht darauf fällt, von seiner Oberfläche abprallt und dann unsere Augen erreicht. Wenn wir jedoch sagen, dass Licht &lsquounsere Augen erreicht&rsquo, was passiert dann wirklich?

In einem Wort: Photonen.

Ein Photon ist das fundamentale Teilchen des sichtbaren Lichts oder jeglicher elektromagnetischer Strahlung. Es hat keine Ruhemasse und bewegt sich im Vakuum mit Lichtgeschwindigkeit. In einfachen Worten, es ist das Teilchen, das Licht &lsquoträgt.

Eine künstlerische Darstellung von Photonen und winzigen Energiepaketen, die Licht transportieren. (Bildnachweis: ProMotion / Shutterstock)

Diese Photonen fallen auf unsere Augen und ermöglichen es uns, Dinge zu sehen.


Teil 5: Farbige Fäden

Materialien

Verfahren

  1. Besorgen Sie sich ein Dia mit farbigen Fäden und betrachten Sie sie unter der Scanleistung.
    1. Welcher Thread steht oben? Welche ist unten?
    1. Sind alle Threads gleichzeitig im Fokus?
    2. Wie ist die Reihenfolge (von oben nach unten)?
    1. Was passiert mit der Schärfentiefe, wenn Sie auf eine höhere Vergrößerung erhöhen (erhöhen, verringern oder gleich bleiben)?
    2. Erklären Sie, wie die Folie mit Fäden verwendet werden könnte, um die obige Frage zu beantworten.

    Warum Playboys Covermodel außergewöhnliche Augen hat

    Im Playboy gibt es keine nackten Models mehr. Das Magazin möchte ein modernes Publikum ansprechen, wie das Cover im Snapchat-Stil der März-Ausgabe 2016 zeigt.

    Während Playboy-Modelle aus wissenschaftlicher Sicht normalerweise nicht interessant wären, gibt es ist etwas Faszinierendes an dem Titelmädchen des Magazins: Sie hat verschiedenfarbige Augen.

    Vollständige Heterochromia Iridum tritt auf, wenn jedes Auge eine andere Farbe hat. Bei Sarah McDaniel ist ihre linke Iris blau und die rechte haselnussbraun.

    "Es hat mir viel Aufmerksamkeit verschafft", sagt McDaniel, der über 335.000 Follower auf Instagram hat. "Ich denke, das herauskommende Cover hat definitiv ein größeres Publikum angezogen."

    Gene für Farbe

    Heterochromie weist darauf hin, dass die Augenfarbe nicht durch einfache Genetik bestimmt wird.

    Wir alle tragen einen Satz von etwa 20.000 Genen und erben oft zwei Kopien jedes Gens von jedem Elternteil – eine von Mama, eine von Papa. Gene können als leicht unterschiedliche Varianten existieren, und manchmal wird behauptet, dass die Augenfarbe eine „dominante“ braune Kopie beinhaltet, die eine „rezessive“ blaue Version überschreibt.

    Diese Dominanzbeziehung hat den anhaltenden Mythos inspiriert (der immer noch in Schulen gelehrt wird), dass "Braun gegenüber Blau dominant ist".

    "Es ist eine Vereinfachung", sagt Professor Rick Sturm, Humangenetiker an der University of Queensland in Australien. "Als erstes muss man erkennen, dass es ein Spektrum an Augenfarben gibt – wir nennen sie allgemein Blau, Braun und Grün-Hasel in der Mitte."

    Sturm betont, dass helläugige Eltern kann ein dunkeläugiges Kind haben – das deutet nicht unbedingt auf Untreue hin. "Ich bekomme ständig Anrufe, die sagen: 'Ich vermute, dass meine Abstammung nicht korrekt ist'."

    Die genetische Vererbung wird oft zu stark vereinfacht. Tatsächlich werden nur sehr wenige Merkmale von einem einzelnen Gen gesteuert, was Biologen als "monogenes" Merkmal bezeichnen (ein Beispiel hierfür ist Ohrenschmalz). Fast jedes unserer Merkmale wird von mehreren Genen beeinflusst.

    „Augenfarbe ist ein polygenes Merkmal“, sagt Sturm, dessen Forschung sich vor allem auf Pigmente als Risikofaktor für Hautkrebs konzentriert.

    Blau bis Braun

    Etwa ein halbes Dutzend Gene beeinflussen die Augenfarbe, von denen viele die Pigmentierung im Gewebe des Körpers steuern.

    „Die Gene, die Augenfarbe, Haarfarbe und Hautfarbe regulieren, hängen alle miteinander zusammen“, erklärt Sturm. Aus diesem Grund sehen Sie Menschen mit blonden Haaren und blauen Augen. (Einige Gene wirken sich auf bestimmte Gewebe aus, wie zum Beispiel das mit rotem Haar verbundene – was Zeitungen „das Ingwer-Gen“ nennen.)

    Aber während die Augenfarbe nicht durch eine einfache Dominanzbeziehung bestimmt wird, gibt es ein Hauptgen: OCA2. Dies steht für „okularkutaner Albinismus Typ 2“, denn wenn das Gen nicht richtig funktioniert, kann eine Person keine Pigmente für irgendein Gewebe produzieren – sie sind Albino.

    Verschiedene Versionen des OCA2-Gens produzieren genau das gleiche Protein, jedoch in unterschiedlichen Mengen.

    Dies wird durch Ein-Buchstaben-Varianten in der DNA-Sequenz in der Nähe von OCA2 verursacht, die die Proteinproduktionsaktivität des Gens steuert – es dreht es wie einen Dimmer nach oben oder unten. Sturm und Kollegen identifizierten die DNA-Varianten in einer im Jahr 2007 veröffentlichten Studie Amerikanisches Journal für Humangenetik.

    "Es gibt Formen des OCA2-Gens, die sehr stark sind und eine braune Augenfarbe verursachen, und dann gibt es Formen dieses Gens in unserer Bevölkerung, die etwas schwächer sind und eine hellere Augenfarbe verursachen", sagt Sturm. "Etwa 75% der Augenfarbe kann durch Variation des OCA2-Gens erklärt werden."

    Pigment in Zellen

    Während das Gen ein Protein kodiert, das die Pigmentierung ermöglicht, sind sich die Wissenschaftler nicht sicher, was dieses OCA2-Protein genau macht. Eine Hypothese ist, dass das Protein beim Transport von Melanin oder seinen Bausteinen innerhalb der Zellen hilft.

    Menschen und andere Säugetiere produzieren nur ein Pigment: Melanin. Melaninproduzierende Zellen – Melanozyten – sind für die Farbe in allen Geweben verantwortlich. Haut und Haare bilden verschiedene Formen von Melanin, deren Farben von gelb bis schwarz reichen, aber Augenzellen produzieren nur ein bräunliches Pigment.

    Katze mit Heterochromia Iridum (Bild CC BY-NC-ND 2.0: awee_19 / flic.kr/p/mzt3LH)

    Aber wenn die Iris nur braunes Melanin produziert, wie können wir dann blaue Augen bekommen? Denn nicht nur Pigmente beeinflussen die Farbe, sondern auch die Struktur. Strukturelle Färbung resultiert aus mikroskopischen oder nanoskopischen Formen, die Lichtstreuung verursachen – ähnlich wie atmosphärische Partikel erklären, warum der Himmel blau ist.

    Wenn Iriszellen kein Melanin enthalten, wird das meiste Licht reflektiert und die Augen sehen blau aus. Grüne oder haselnussbraune Iris resultieren aus mehr Pigment- oder mehr Melanozytenzellen. Wenn also viel Pigment vorhanden ist, sind die Augen braun. Und wenn eine Iris viel Melanin enthält, während die andere wenig enthält, bekommt man verschiedenfarbige Augen.

    Ungewöhnlich gefärbte Augen sind nur ein Beispiel dafür, was passiert, wenn die Pigmentierung nicht gleichmäßig über den Körper verteilt ist. Dies wird letztendlich durch Unterschiede in der genetischen Aktivität zwischen verschiedenen Bereichen verursacht.

    Die Symmetrie kann gebrochen werden, wenn farbbestimmende Gene auf einer Seite weniger aktiv sind, wodurch beispielsweise Melanozytenzellen weniger Pigment produzieren oder weniger Zellen während der Entwicklung in die Iris wandern.

    Ursachen von Heterochromie

    Heterochromie tritt häufig bei domestizierten Tieren auf, die oft ungleichmäßige Farbmuster aufweisen.

    Dalmatiner mit Heterochromie (Bild: gbyat / pixabay.com/photo-50712)

    Bei Hunden mit geflecktem Fell, wie Dalmatiner, werden braune Augen typischerweise in der Nähe größerer dunkler Flecken gefunden, da die Pigmentierung durch die gleichen zugrunde liegenden Gene bestimmt wird. Solche Muster treten bei Haustieren auf, weil die Aufrechterhaltung verschiedener Rassen die Verwendung relativ kleiner Populationen erfordert. Inzucht entlarvt rezessive genetische Varianten.

    Farbmuster sind beim Menschen viel seltener, wo eine ungleichmäßige Pigmentierung oft mit vererbten Erkrankungen verbunden ist. Menschen mit dunkler Haut und „Piebaldismus“ können helle Flecken am Bauch oder an der Stirnlocke ihres Kopfes haben, was genetisch mit „Kätzchen mit Fäustlingen“ bei Katzen identisch ist.

    Wenn Heterochromie allein durch Genetik verursacht wird – wie bei Dominanz durch eine genetische Variante – wird sie oft mit Störungen in Verbindung gebracht, die die Bildung des Nervensystems beeinflussen, wie Morbus Horner und Waardenburg-Syndrom.

    Heterochromie kann auch durch die Umwelt ausgelöst werden. Die Exposition gegenüber Chemikalien auf einer Seite, z. B. wenn ein Medikament zur Behandlung des Glaukoms verabreicht wird, kann die Iris verändern.

    David Bowie hatte keine Heterochromie, sondern Anisokorie (Bild CC BY-SA 2.0: Max Braun / . [+] https://flic.kr/p/e7BB4b)

    Augenverletzungen durch einen Kinderunfall können auch zu einer erworbenen Heterochromie führen. Manchmal wird behauptet, dass David Bowie Heterochromie hatte, aber tatsächlich hatte er eine „Anisokorie“ – eine Pupille war dauerhaft erweitert – was eine optische Täuschung von verschiedenfarbigen Augen erzeugte.

    Wie die meisten biologischen Merkmale wird die Augenfarbe sowohl von den Genen als auch von der Umwelt beeinflusst – es ist die Natur durch Erziehung.

    Ungleichmäßige Färbung – einschließlich Heterochromie – wird normalerweise während der frühen Entwicklung kontrolliert. Während dies hauptsächlich im Embryo bestimmt wird, wird das Merkmal möglicherweise nicht sofort sichtbar.

    „Die Augenfarbe ist bei der Geburt nicht vollständig fixiert – eigentlich ist sie erst im Alter von 3 bis 6 Jahren richtig etabliert“, sagt Rick Sturm. "Also werden wir oft mit helleren Augen geboren und sie werden dunkler, wenn wir älter werden." Deshalb haben (zunächst) viele Babys blaue Augen.

    Sarah McDaniel hat Heterochromia Iridum (Bild: krotchy / Instagram)

    Wie kam es also zu den verschiedenen Farben des Playboy-Cover-Modells? Sarah McDaniel sagt, dass ihre Heterochromie einige Wochen nach ihrer Geburt aufgetreten ist. Die Augen ihrer Mutter haben verschiedene Grüntöne, eine Iris ist leicht gefleckt, aber es gibt keine Familiengeschichte des Merkmals, was darauf hindeutet, dass es nicht allein durch die Genetik verursacht wird. Sturm hält McDaniels Augen wahrscheinlich für "nur natürliche Variationen".

    Natürliche Variation ist auf zufällige, unvorhersehbare Veränderungen der Genaktivität zurückzuführen. Dies sind keine seltenen Ereignisse: Nach Sturms Erfahrung betrifft Heterochromie wahrscheinlich etwa 1 von 1000 Personen (obwohl die Prävalenz zwischen Bevölkerungsgruppen variiert).

    Viele Prominente haben unterschiedliche Farben innerhalb eines einzigen Auges (Heterochromia iridis), wie die Schauspieler Kate Bosworth und Superman Henry Cavill. "Das sieht man bei unseren Filmstars und unseren Sportstars oft genug", sagt Sturm, der als Beispiel den australischen Cricket-Spieler Shane Warne anführt. "Wenn Sie die Straße entlang gehen, sollten Sie sich nicht wundern, wenn Sie jemanden mit etwas andersfarbigen Augen sehen."

    Heterochromie ist nicht außergewöhnlich, sondern „außergewöhnlich“ – auch wenn sie unerwünschte Aufmerksamkeit auf sich ziehen kann.

    Wie viele von uns fühlte sich McDaniel bis in ihre späten Teenagerjahre mit keinem Aspekt ihrer selbst wohl. Und obwohl sie immer noch nicht gerne über Heterochromie spricht, hat die Unterstützung von Fotografen und Social-Media-Fans dazu beigetragen, das Vertrauen in ihr auffälligstes Feature zu stärken.


    Planeten

    Abgesehen von Sternschnuppen (die eigentlich ein atmosphärisches Phänomen sind, obwohl sie aus dem Weltraum stammen) sind Planeten und Monde die einzigen Objekte in unserem eigenen Sonnensystem, die am Nachthimmel leicht und vorhersehbar sichtbar sind. Was ist ein Planet? Nun, ein Planet ist ein astronomischer Körper, der einen Stern wie die Sonne umkreist. Um ein Planet zu sein, muss ein Körper groß genug sein, damit seine eigene masseninduzierte Schwerkraft ihn in eine ungefähr kugelförmige Kugelform zieht, aber nichtsdestotrotz sind alle Planeten viel viel kleiner als die Sonne oder jeder Stern, den Sie in der Welt sehen können Nachthimmel. Einige sind felsig und einige sind gasförmig. Die Erde ist natürlich ein Planet, und fünf der anderen Planeten (Merkur, Venus, Mars, Jupiter und Saturn) sind am Nachthimmel recht gut sichtbar (ein sechster - Uranus - kann mit einem Fernglas gesehen werden, aber nur, wenn Sie es wissen genau wo Sie suchen müssen. Sie haben gewonnen und sehen Neptun).

    Wie unterscheidet man einen Planeten, der durch das reflektierte Licht der Sonne leuchtet, von den viel weiter entfernten Sternen, die durch ihr eigenes Licht leuchten? Es können verschiedene Methoden angewendet werden, die auf Seite 1 skizziert sind, aber die beste Methode ist zweifellos das Kennenlernen der Sternkonstellationen. Anders als die Sterne, die in den Mustern der Konstellationen fixiert bleiben, wandern Planeten von einer Konstellation zur nächsten (nicht schnell, sondern über einen Zeitraum von Monaten). Die Griechen erkannten dies, und ohne genau zu wissen, was sie waren, tauften sie diese seltsamen Lichtpunkte &aposPlaneten&apos, was &aposwanderer&apos bedeutet.

    Obwohl sich die Planeten relativ zu den Sternen bewegen, werden sie jedoch immer nur in bestimmten Konstellationen gefunden. Dies liegt daran, dass die anderen Planeten die Sonne in ungefähr derselben Ebene wie unsere Erde umkreisen und sie daher nur vor dem Hintergrund jener Sternbilder zu sehen sind, die zufällig in derselben Äquatorebene liegen - dies sind die bekannten Sternbilder des Tierkreises .

    Daher erscheinen die Planeten auf der Nordhalbkugel NIEMALS im Himmelsteil über dem Nordpol (dh: in der Nähe des Polarsterns), und ebenso auf der Südhalbkugel werden die Planeten NIEMALS sehr weit südlich erscheinen. Sie werden sich immer in der Himmelsregion befinden, die zum Äquator hin liegt.


    VR-Kollaboration

    Smith and Voxon Cofounder und COO Will Tamblyn begannen vor fast einem Jahrzehnt mit der Arbeit an diesem Projekt in ihrer Garage, als sie ein anderes Team in den USA entdeckten, das versuchte, etwas Ähnliches zu bauen. Sie haben sich zusammengetan und entwickeln Voxiebox seit drei Jahren. Die einzigartige Grafik-Engine, die Dithering verwendet, um eine 1-Bit-Farbpalette in eine breite Palette von Farben zu dehnen, wurde vom legendären Spieleentwickler Ken Silverman (er hat mitentwickelt) Duke Nukem). Heute ist er deren Chief Technical Officer. Als Smith den neuesten Prototyp demonstrierte, sagte er mir, dass das langfristige Ziel darin besteht, das Produkt als Spielekonsole zu verwenden. Er sieht aber auch Möglichkeiten in der Bildung und zeigte, wie das System mathematische Gleichungen in Echtzeit visualisieren könnte. Smith demonstrierte auch, wie mit Voxiebox ein 3D-Auto, ein menschliches Skelett, eine verspielte Katze und das Dejarik-Brettspiel von . gerendert werden können Krieg der Sterne. In der Demo, die ich gesehen habe, bewegte sich keines der Spielsteine. Trotzdem war es das, was ich im wirklichen Leben dem Filmspiel am nächsten hatte, dass wir immer den Wookie gewinnen ließen.


    Schau das Video: Sinosauropteryx (September 2022).