Mjölksyra – vän eller fiende?

Mjölksyra utmålas ofta som atletens värsta fiende – en avfallsprodukt som byggs upp i musklerna och leder till smärta och sämre resultat. Men i själva verket kan mjölksyran vara atletens vän, enligt ny forskning.

Mjölksyrans negativa egenskaper är en så etablerad sanning att den sällan ifrågasätts. Experiment på döda grodor under 1920-talet tycktes visa att mjölksyreuppbyggnad fick musklerna att sluta fungera – och där lades grunden till mjölksyrans dåliga rykte.

Kroppens muskler får sin energi genom att bränna ATP. Under intensiv träning är tillförseln av ATP alldeles för långsam för att täcka energibehovet, och kroppen får istället ta till glykogen som ligger lagrat i musklerna. I båda fallen genereras mjölksyra, som ofta ses som en ren restprodukt som gör musklerna trötta. Träningsfysiologen George Brooks, som ligger bakom den nya studien (som publiceras i American Journal of Physiology i juni) har dock länge haft hypotesen att kroppen kan använda mjölksyra som bränsle. På 80- och 90-talet visade han att mjölksyra transporterades ut från muskelcellerna till olika organ runt om i kroppen, och att den tillsammans med syre kan användas för att tillverka ATP. Han misstänkte dock att muskelcellerna faktiskt själva kunde använda mjölksyra som bränsle, och verkar nu ha visat att det stämmer. Mitokondrierna (kroppens “kraftverk”) kan använda mjölksyra som bränsle, och uthållighetsträning “lär” kroppen att använda mjölksyra på ett sätt som gör det till ett bränsle i princip lika effektivt som blodsocker och glykogen. Intervallträning , som genererar stora mängder mjölksyra, får kroppen att anpassa sig genom att öka mängden mitokondrier. Fler mitokondrier innebär att mjölksyran förbränns snabbare, och försvinner innan det kan byggas upp stora mängder av den.

Höga nivåer av mjölksyra indikerar således inte syrebrist, säger Brooks (till Science Now), utan problem i mitokondrierna som förbränner mjölksyran. Att bara addera syre skulle då inte hjälpa särskilt mycket. Han hoppas att forskningen kommer kunna ge praktiska resultat i form av bättre träningsscheman.

Enligt en annan träningsforskare, Len Kravitz, fungerar mjölksyran som ett skydd mot acidos (sur omgivning runt muskelcellerna, det som mjölksyran beskyllts för att orskaka). Att mjölksyrehalten stiger vid ansträngning beror på att mjölksyra produceras av samma reaktion som gör muskelcellernas omgivning sur.

Länkar
nyhetsrelease (Eurekalert)
Science Now
Mer om mjöksyrans funktion (Len Kravitz, träningsforskare (engelska))

Hyenor "ärver" dominans från mamma

En hyenaflock styrs av ett fåtal dominanta honor. Ny forskning visar att alfahonornas ungar utsätts för högre halter av vissa hormoner, bland annat androgen, och blir därmed mer aggressiva och och sexuellt vidlyftiga – precis vad som behövs för att de själva ska lyckas nå en dominant position som vuxna.

Hyenor har det intressanta särdraget att honor och hanar ser väldigt lika ut – så lika att antikens folk trodde att alla hyenor var hermafroditer (däremot tenderar honorna att vara större än hanarna, och mer aggressiva). Honan har en förlängd klitoris som är väldigt lik hanens penis i längd och storlek. Det är, föga förvånansvärt, rätt krångligt för hyenor att para sig. Ny forskning, publicerad i senaste Nature, visar nu att dominanta hyenahonor får en mycket högre nivå av det “maskuliniserande” hormonet androgen under de sista veckorna av sin dräktighet. Underordnade honor får knappt någon skillnad alls i hormonnivå. Hormonerna överförs till ungarna, och hyenaungar som får en högre dos hormoner blir mer aggressiva och visar oftare upp parningsbeteenden – både hanar och honor. Både aggressivitet och tidig övning i att para sig är till stor fördel: övningen eftersom parningen är komplicerad, och aggressiviteten eftersom mattillgången är knapp (dessutom är det de aggressiva hyenahonorna som är mest dominanta).

Länkar

nyhetsrelease (Michigan State University)
New Scientist
DN (kort notis)
Mer om hyenor (Forskaren Kay Holekamps webbsida)

Jästa bönor är bättre

Bönor är nyttigt, men kanske inte alltid så kul att äta – man blir ofta ganska uppblåst och orolig i magen av dem. Men om man jäser bönorna innan minskar deras gasbildande förmåga drastiskt – och de blir både nyttigare och mer lättsmälta. Det visar venezuelansk forskning.

Bönor är en viktig näringskälla för många, speciellt i utvecklingsländer. Trots detta, säger forskarna bakom studien, undviker folk ofta att äta dem för att de inte vill få gaser i magen. Mjölksyrejäsning (fermentering) kan minska mängden gasbildande ämnen i bönorna, och samtidigt göra dem mer lättsmälta. Mängden koliforma bakterier på bönorna minskar också drastiskt (men det är för mig oklart om det spelar någon roll, med tanke på att bönorna tillagas med hjälp av kokning efter fermenteringen). Vid försök på svarta bönor kom man fram till att jäsningen sker naturligt (med hjälp av bakterierna Lactobacillus casei och Lactobacillus plantarum), men att den blir mycket mer effektiv om man “hjälper den på traven” med en skvätt vätska från den förra omgången jästa bönor. På så sätt får man nämligen, över tiden, fram en jäskultur som är väl anpassad till de förhållanden som gäller.

(Det här låter väldigt likt surdegsbakande… där har man också en kultur som man sparar bitar av och använder om och om igen – och det är Lactobacillus plantarum som används även där, åtminstone i Mejeribolagets färdiga surdegskultur)

Genom att mata möss med kokta jästa eller ojästa bönor och sedan analysera det de bajsade ut kom man dessutom fram till att de jästa bönorna var mer lättsmälta (4.7% mer lättsmälta, för att vara exakt), i betydelsen att en större andel av näringsämnena i bönorna kunde tas upp.

Länkar
Science Daily
artikeln (Journal of the Science of Food and Agriculture, pren. krävs)
Matälskaren om surdegsbak

Två är bara sällskap, tre är lagom – om problemlösning i grupp

Komplexa problem löses bäst i grupper om tre, fyra eller fem personer – en sådan grupp ger bättre resultat än de bästa av ett motsvarande antal individer, enligt en psykologisk studie.

Deltagarna i studien, 760 studenter från University of Illinois, fick lösa “kodproblem” där siffror motsvarade bokstäver. Problemlösningen utfördes individuellt eller i grupper om två, tre, fyra eller fem personer. Grupper om två personer klarade sig inte bättre än det sammalagda resultatet från två separata individer, men minst en person till gjorde gruppen till något mer än summan av sina delar: då blev gruppen mer produktiv än vad tre enskilda personer var sammanlagt. Ytterligare en eller två personer gjorde dock ingen större skillnad: dessa grupper fick samma resultat som tre-personersgrupperna.

Vill man vara maximalt personaleffektiv, ska man således organisera sina problemlösare i grupper om tre. Frågan är om det resultatet ändras med folks ålder – eller med spridning i ålder/erfarenheter? Universitetsstudenter är en rätt homogen grupp med förhållandevis låg medelålder. Det är inte självklart att en grupp bestående av, säg, medelålders experter inom tre helt olika områden, skulle prestera bättre än en grupp om två personer + en ensam person. I vissa fall kan nog den samlade massan kommunikationsbarriärer göra att alla grupper större än två (eller en) blir mer ineffektiva än sina delar. Eller så kan personer med ett helt yrkesliv bakom sig (med samarbeten med många olika typer av personer) kanske göra att en större grupp blir ännu bättre än en trepersonersgrupp?

Det är sorgligt att så många psykologiförsök verkar utföras uteslutande med studenter som försöksobjekt. Mänskligheten är nog ofta mer komplex än den bild som blir resultatet av den forskningen.

Länk
nyhetsrelease (Science Daily)

Alkohol under graviditeten ger barnet problem med dygnsrytmen

Om en gravid kvinna dricker alkohol under den senare delen av graviditeten kan barnet få problem med dygnsrytmen – även långt senare. Det visar en amerikansk studie.

Studien utfördes på råttor, som antingen fick en (relativt stor) dos alkohol per dag – eller ingen alkohol alls – under dag 4-9 efter födseln (en period som motsvarar en mänsklig graviditets sista tremånadersperiod). Knappt tre månader senare undersöktes deras beteende under 8 artificiella dygn (12 timmar ljus, 12 timmar mörker per dygn). Den nionde dagen försenades cykeln med 6 timmar, och man mätte hur snabbt råttorna anpassade sig till det nya dygnet. De råttor som fått sotra alkoholdoser i tidig ålder anpassade sig sämre till den nya dygnsrytmen – de fick så att säga mer problem med jet-lag.

Samlingsnamnet för alkoholrelaterade fosterskador är FAS, fetalt alkoholsyndrom. De första vetenskapliga studierna om alkoholens inverkan på fostret kom under 1960-talet, men det dröjde till 1973 innan det blev allmänt accepterat att alkhol kunde ha negativa inverkningar – speciellt sådana som inte syntes. Det finns både synliga och osynliga tecken på FAS, och några av de senare är just relaterade till sömn och dygnsrytm, till exempel att man får för lite sömn eller att sömnens faser blir störda och fragmenterade. Sömnproblemen kan också ge andra, sekundära problem.

Länkar
nyhetsrelease (Science Daily)
FAS-föreningen – informationsmaterial mm
Länkarnas sida om FAS

Skicka något på en rymdresa för bara $99

Ett kaliforniskt företag erbjuder möjligheten att skicka ett valfritt objekt upp i rymden och tillbaka till ett billigt pris – givet att det inte är större eller tyngre än en läskburk.

Företaget heter Masten Space Systems, och behållaren ifråga kallas för CanSat. Enstaka CanSats har redan åkt upp i rymden (skolprojekt och liknande), men det här projektet blir något storskaligare: totalt uppgår lasten till ca 100 kg. Redan 2008 kan man få möjligheten att göra en valfri pryl historisk, till det förhållandevis låga introduktionspriset $99. (Det finns även möjlighet att skicka större laster – 1,2 eller 5 kg – á $250 per kilo.)

Lasterna kommer skickas upp minst 100 kilometer och uppleva flera minuters mikrogravitation. De kan också exponeras för rymdens vakuum (i praktiken för riktigt lågt tryck, antar jag. Även om “burkarna” är tåliga lär de inte klara vad som helst…). Typiska laster, enligt företaget, är amatörteleskop, studier av celldelning i mikrogravitation och multi-spektrum-avbildningsutrustning. Ström och datakommunikation finns inbyggt i CanSat:en. Efter landning skickas “burkarna” tillbaka till ägaren. Och blir det av nån anledning ingen flygresa så får man pengarna tillbaka.

Idén tilltalar mig, på nåt sätt (även om jag skulle kunna använda 99 dollar på rätt många andra vis). Men… vad sjutton skulle man skicka för något? Mätutrustning, om man håller på med den sortens vetenskap… men det gör inte jag. En vanlig kamera lär inte fånga så mycket intressant. Och visst kan man skicka upp en marshmallow för att låta rymdens vakuum blåsa upp den, men det känns lite poänglöst.

Antagligen är det främst skolelever som kommer få glädje av detta. De är förhoppningsvis påhittiga nog att hitta på nåt kul, dessutom… 🙂

Länkar
New Scientist Space
nyhetsrelease (Masten Space Systems Blog)

Hur bläckfisken formar en armbåge

Att ha nästan oändligt flexibla armar kan vara både bra och dåligt – det finns mycket man kan göra med dem, men att styra dem i precisa rörelser blir väldigt komplicerat. Men problemet är lösbart: man kan till exempel göra som bläckfisken och forma “leder” som gör rörelsen lättare att styra.

Bläckfisken kan göra många saker som dess mer “stelbenta” kusiner ryggradsdjuren inte klarar av. Trots det kan man se den använda sina armar på ett sätt som är väldigt likt rörelsemönstret för en vanlig, treledad arm när den utför precisa rörelser – till exempel när den för mat till munnen. Nyligen utförd forskning (studien publiceras i Current Biology idag) visar nu i mer detalj hur bläckfisken lyckas med detta:

För att forma en ledad arm startas två “vågor” av muskelkontraktioner (ihopdragningar) som rör sig mot varandra i bläckfiskarmen. Där dessa vågor möts formas den andra “leden”, motsvarande en armbåge. Vågorna generear också en “led” nära kroppen (motsvarande en axelled) och en annan “led” långt ut på armen (motsvarande en handled). “Armbågen” är generellt den del som rör sig mest under en typisk rörelse. Detta begränsar antalet möjliga rörelser som armen kan utföra, och förenklar styrningen så att precisa rörelser blir mycket lättare. Forskarna lyckades också visa att bläckfiskens hjärna verkar representera den nyligen formade armens rörelser på samma sätt som vissa av människoarmens rörelser representeras i människohjärnan: som ett antal ledvinklar (alternativet hade varit ett koordinatbaserat system som förlitade sig på en “karta” över den yttre omgivningen).

Forskarna tror att närvaron av liknande strategier hos både ryggradsdjur och bläckfiskar beror på konvergent evolution, och att detta tyder på att en “arm” med kontrollerade leder är en optimal strategi för att kunna utföra precisa rörelser.

Länk
nyhetsrelease (via Eurekalert)

Kallt klimat ger lejonhanen större man

En studie på zoo-lejon från hela USA visar på en länk mellan klimat och längden på en lejonhanes man. Upp till hälften av manens längd och tjocklek beror på temperaturen, snarare än på diet, sociala faktorer, individens historia eller gener.

En tjock man är ett säkert statustecken, som ger fler lejonhonor och kan användas för att avskräcka konkurrenter. Men det kostar att ligga på topp: en tjock och lång man gör det svårare att göra sig av med värme, och den behöver mer underhåll. Den syns bättre när man smyger på bytesdjur, och är ett populärt tilhåll för parasiter. I varma klimat är nog den minskade värmeförlusten det största problemet – där anpassar sig lejonhanarna med en kortare och glesare man. På riktigt varma ställen kan det faktiskt hända att de inte har någon man alls. Naturligt urval, skulle man kunna tro, men riktigt så enkelt är det inte enligt den nya studien.

Studien undersökte manens längd och tjocklek på 19 lejon från 17 zoon över en stor del av den nordamerikanska kontinenten. Den största skillnaden i nord-sydlig riktning är cirka 3220 kilometer, eller ungefär dubbla Sveriges längd från sydspets till nordspets. Medeltemperaturen på de undersökta platserna varierar mellan -7 till +12 grader i januari och +18 och +31 grader i juli. Kalla vintertemperaturer verkade vara mer avgörande för manens längd än vad varma sommartemperaturer var.

Varför detta väsen om lejonhanens man? Jo, längden på manen har nämligen använts som bas för hur man delar in lejonen i arter och underarter. Att manens längd till så stor del beror på klimatet kan således tvinga fram en del ommöblering i lejonens familjeträd. Till exempel har hela 23 olika namn föreslagits för det afrikanska lejonet Panthera leo, men genetisk analys har visat att variationen inte alls är så stor – precis som den nya studien nu föreslår.

Ett annat lejon som kan komma att klassificeras om är det förhistoriska grottlejonet, som av allt att döma inte hade någon man alls – trots att det levde i ett kallt klimat. De har hittills ansetts vara en underart till Panthera leo (P. leo spelaea eller P. leo atrox). Att de saknade man, trots att kallt klimat ökar manens längd och täthet hos vanliga Panthera leo, gör att man kanske nu får ge dem ett eget artnamn.

Länk
Science Daily

Yuri’s Night 2006 – 45-årsjubileum för människan i rymden

Den 12:e april varje år sedan år 2001 firas “Yuri’s Night” – årsjubileum av såväl första människan i rymden (Yuri Gagarin, 1961) som den första rymdfärjeresan (amerikanska Columbia, 1981). Fester ordnas på samtliga av världens sju kontinenter.

Den första festen, eller kanske snarare de första festerna, för det var ett världsomspännande event redan då – hölls år 2001, och i Stockholm har Yuri’s Night firats ända sedan 2002. I år äger Stockholms Yuri’s Night-fest rum på Marie Laveau (den har till och med en egen, väldigt stilig, hemsida). Enligt den officiella hemsidan finns det totalt 86 fester i 32 länder på 7 kontinenter att välja emellan (lista).

Ryske Yuri Gagarin, som blev den första människan i rymden, flög ett varv runt jorden den 12:e april. Hela resan tog 108 minuter, varefter han landade lyckligt och väl på den ryska slätten. Han var då bara 27 år gammal.

Den första rymdfärjeresan ägde rum på pricken 20 år senare, 12:e april 1981 (resan lär ursprungligen ha varit planerad till 10:e april, men senarelagts på grund av datorproblem). Rymdfärjan, Columbia, var amerikansk.

Länkar
Short Sharp Science
Yuri’s Night (officiell internationell hemsida)

Nytt "optiskt SETI" ska leta efter utomjordiska lasersignaler

Kanske är det inte radiosignaler som eventuella utomjordingar därute använder för sina kontaktförsök, utan lasersinaler? Ett nytt teleskop ska leta efter laserblixtar från rymden.

Idag, 11 april, invigs ett stort teleskop som ska leta efter lasersignaler från rymden – som SETI-projektet fast utfört på optiska signaler istället för radio. Teorin är att även om lasersignaler når betydligt kortare än radiosignaler, så kan en högfrekvent lasersignal innehålla betydligt mer information, vilket skulle kunna tänkas tilltala en intelligent civilisation. Lasersignaler har dessutom en bestämd riktning (istället för att, som radiosignaler, gå åt alla håll), så om man hittar någon signal bör det vara lättare att hitta dess källa. Återstår alltså att hoppas att någon utomjordisk civilisation riktar en laserstråle åt vårt håll.

Teleskopet kommer stå i Oak Ridge Observatory i Harvard, Massachusetts och uppges ha kapacitet att processa 3.5 terabit data per sekund (jämförbart med att skanna alla sidor av alla böcker som nu är i tryck, varje sekund). Det har också en sfärisk spegel med en diameter på 1.8 meter. Det privata sällskapet Planetary Society i Pasadena, Californien har betalat de 350000 dollar som teleskopet kostar, vilket gör det hela till ett av sällskapets största projekt någonsin. Man hoppas på att få ihop finansiering för ett “systerteleskop” som även det ska leta efter lasersignaler och dessutom kunna användas för att verifiera eventuella signaler som man hittar med det första teleskopet.

För att kunna hantera data från (den specialbyggda) kameran som tillhör teleskopet fick doktoranden Andrew Howard tillverka ett nytt elektroniskt chip – från grunden, utan tidigare erfarenhet av chipdesign. Resultatet blev chipet “PulseNet”, som innehåller en kvarts miljon transistorer. Trettiotvå sådana chip ingår i kameran som dessutom har 16 PMTs (pixelated photomultiplier tubes), 12 microcontrollers, 1 moderkort och 8 “dotterkort” (daughterboards, vilket är en term jag inte tidigare hört…). Hela paketet väger ungefär 90 kilo. Varje PMT har 64 pixlar och fungerar som en oberoende fotodetektor. Tekniken i en PMT är betydligt snabbare än den i en vanlig CCD-kamera (vanlig digitalkamera), vilket behövs för de snabba signaler man tänker sig att man letar efter.

Bild från Planetary Society:s hemsida, tagen av Paul Horowitz år 2002.

Länkar
ScienceNow
nyhetsrelease från Planetary Society
Faktasida om teleskopet (Planetary Society)