CP v2

Tag: PNAS

  • Mokslininkai metė iššūkį Darvinui: evoliucija gali būti kryptingesnė, nei manėme

    Mokslininkai metė iššūkį Darvinui: evoliucija gali būti kryptingesnė, nei manėme

    Evoliucija dažnai aiškinama kaip procesas, kuriame organizmai, geriau prisitaikę išgyventi ir daugintis, palaipsniui išstumia kitus. Tačiau naujas tyrimas rodo, kad net ir tada, kai keli evoliuciniai keliai suteikia tą patį prisitaikymo lygį, pokyčiai gali vykti ne atsitiktinai.

    Tyrimas, publikuotas Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), nagrinėja vadinamąjį prisitaikymo kraštovaizdį, kai populiacijos „kopia“ į prisitaikymo viršūnes. Iki šiol daug kur buvo laikomasi prielaidos, kad pasiekus vienodą naudą suteikiančią „plokštumą“, tolesni pokyčiai daugiausia būna neutralūs.

    Evoliucija ant „plokštumos“

    Biologijoje dažna situacija, kai skirtingi požymių deriniai suteikia panašų išgyvenimo ir dauginimosi potencialą, vadinama degeneracija. Tai reiškia, kad kelios skirtingos formos ar strategijos gali būti vienodai sėkmingos, nors į tą patį rezultatą ateina skirtingais keliais.

    Izraelio Techniono instituto mokslininkai sukūrė supaprastintą matematinį modelį ir atliko simuliacijas, įtraukdami natūralios atrankos ir mutacijų poveikį. Jų rezultatai parodė, kad net ir vienodo prisitaikymo „plokštumoje“ populiacijos gali judėti kryptingai.

    Kryptingas dreifas ir atsparumas

    Autoriai šį reiškinį apibūdina kaip kryptingą dreifą: populiacijos juda link „plokštesnių“ kraštovaizdžio sričių, kuriose požymiai yra atsparesni mutacijoms ir atsitiktiniams sutrikimams. Kitaip tariant, net jei tiesioginio prisitaikymo pranašumo nėra, ilgainiui gali būti „pasirenkami“ stabilesni sprendiniai.

    „Kai skirtingi keliai suteikia vienodą prisitaikymą, pasirinkimas tarp jų nėra atsitiktinis“, – sakė biologė Naama Brenner, pristatydama tyrimo idėją.

    Mokslininkų teigimu, toks mechanizmas gali padėti paaiškinti, kaip evoliucijoje atsiranda atsparumas ir stabilumas net be aiškios kryptingos atrankos konkrečiam požymiui. Tai ypač aktualu kalbant apie sudėtingas sistemas, kur daug požymių tarpusavyje sąveikauja, o vien „naudingumo“ kriterijus ne visada leidžia numatyti, kas įsitvirtins ilguoju laikotarpiu.

    Ką tai keičia evoliucijos aiškinime

    Tyrimas siūlo atsargiau vertinti situacijas, kurios anksčiau būdavo laikomos neutralios evoliucijos pavyzdžiais. Jei kryptis atsiranda dėl kraštovaizdžio geometrijos ir populiacijos kintamumo sąveikos, tuomet net „neutralūs“ pokyčiai gali turėti paslėptą tendenciją vesti link didesnio atsparumo.

    Autoriai taip pat pabrėžia, kad nedideli fenotipiniai skirtumai gali būti informatyvesni, nei manyta, nes gali atskleisti, kokiu keliu populiacija judėjo evoliucinėje istorijoje. Kitas žingsnis, kaip nurodoma, yra panašius modelius sieti su sudėtingesniais organizmais ir realių ekosistemų duomenimis, kur kintamumas ir aplinkos poveikis yra dar įvairesni.

    Tyrimo išvados taip pat įdomios platesniame kontekste, nes panašus „polinkis“ į stabilesnius sprendinius aptariamas ir skaičiavimo moksluose, įskaitant kai kurių DI sistemų mokymo dinamiką. Vis dėlto patys autoriai pabrėžia, kad dabar svarbiausia yra patikrinti, kiek šis efektas pasireiškia natūraliose populiacijose už modelių ribų.

    Tyrimas publikuotas Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

  • Mokslininkai atskleidė nematomą šiltų debesų paslaptį: štai kur iš tikrųjų gimsta lietus

    Mokslininkai atskleidė nematomą šiltų debesų paslaptį: štai kur iš tikrųjų gimsta lietus

    Ilgą laiką atmosferos moksluose vyravo paprasta taisyklė: kad iš debesų iškristų lietus, dažnai prireikia ledo kristalų, padedančių lašams „užaugti“ iki pakankamo dydžio. Tačiau didelė dalis kritulių, ypač tropikuose, susidaro vadinamuosiuose šiltuose debesyse, kuriuose temperatūra išlieka virš nulio.

    Būtent šių debesų viduje lietaus pradžia dešimtmečius buvo laikoma viena didžiausių mįslių. Neapibrėžtumas tiesiogiai veikia ir orų prognozių tikslumą, ir klimato modelius, nes debesys lemia, kaip Žemė atspindi, sugeria ir išspinduliuoja energiją.

    Naujas „mikroskopas“ debesyse

    Maxo Plancko Dinamikos ir saviorganizacijos instituto komanda šiai problemai spręsti pasitelkė „CloudKite“ – helio pripildytą baliono ir aitvaro hibridą, skirtą tyrinėti žemai skriejančius kamuolinius debesis. Skirtingai nei lėktuvai ar dronai, ši sistema leidžia ilgiau ir stabiliau rinkti itin tankius matavimus toje pačioje debesies zonoje.

    Prietaisas turi specialiai pritaikytas optines sistemas, kurios fiksuoja lašelių dydžius ir jų pasiskirstymą erdvėje dideliu dažniu. Taip mokslininkai gali kurti trimačius vaizdus ir matyti procesus nuo mikrometrų iki kilometrų mastelio.

    Kur prasideda lietus šiltuose debesyse?

    Tyrėjai nustatė, kad lašelių „susibūrimas“ šiltuose debesyse nevyksta tolygiai visame debesyje. Vietoje to formuojasi labai lokaliniai, trumpalaikiai „karštieji taškai“, kuriuose lašeliai išsidėsto neįprastai tankiai.

    Šie ploteliai gali būti mažesni nei vieno metro mastelio, o atstumai tarp lašelių juose siekia maždaug milimetrą. Tokiose sąlygose susidūrimų ir susiliejimo tikimybė smarkiai išauga, todėl būtent čia lašeliai greičiausiai peržengia kritinę ribą ir pradeda virsti lietaus lašais.

    „Kadangi lašeliai ten susitelkia, jų susidūrimai tampa gerokai labiau tikėtini“, – sakė tyrimo autorė Birte Thiede.

    Šis rezultatas taip pat padeda paaiškinti, kodėl ankstesni stebėjimai kartais rodė silpnesnį ar „išplautą“ susitelkimo signalą. Jei matavimai apibendrinami dideliame plote, smulkūs židiniai tiesiog pasimeta bendrame vidurkyje.

    Kodėl tai svarbu prognozėms?

    Mokslininkai pabrėžia, kad „karštieji taškai“ nebūtinai tiesiogiai sutampa su didžiausia lašelių koncentracija ar vidutiniu jų dydžiu. Tai leidžia įtarti, kad esminį vaidmenį gali atlikti debesų turbulencija ir kiti dinaminiai procesai, kuriuos komanda toliau analizuoja.

    Tikslesnis supratimas, kaip šiltuose debesyse užsiveda susidūrimų grandinė ir kaip greitai auga lašai, gali pagerinti kritulių parametrizaciją skaitmeniniuose modeliuose. Praktinis rezultatas būtų patikimesnės trumpojo laikotarpio orų prognozės ir tvirtesnės prielaidos vertinant klimato kaitos scenarijus, ypač regionuose, kur šilti debesys generuoja didelę dalį kritulių.

    Tyrimo autoriai planuoja naujas „CloudKite“ ekspedicijas ir kituose regionuose, įskaitant Amazonę, Baltijos jūros apylinkes ir Suomiją. Tikslas – patikrinti, kaip skirtingomis sąlygomis formuojasi minėti židiniai ir kiek jie keičia lietaus atsiradimo greitį.

    Tyrimas publikuotas mokslo žurnale PNAS.

  • Antarktidos ledas tirpsta, o į vandenyną plūsta gyvsidabris: mokslininkai įspėja dėl rizikų

    Antarktidos ledas tirpsta, o į vandenyną plūsta gyvsidabris: mokslininkai įspėja dėl rizikų

    Antarktidos ledo tirpsmas gali turėti netikėtą pasekmę: į Pietų vandenyną vis aktyviau patenka gyvsidabris, dešimtmečius ir net šimtmečius kauptas lede. Naujas tyrimas rodo, kad klimato šiltėjimas paverčia Antarktidą antriniu taršos šaltiniu, o poveikis gali išplisti už poliarinio regiono ribų.

    Gyvsidabris į aplinką patenka natūraliai, pavyzdžiui, per vulkaninę veiklą ar uolienų irimą, tačiau pramonės laikotarpiu jo kiekiai smarkiai išaugo. Didžiausią indėlį sieja iškastinio kuro deginimas ir kai kurios kasybos veiklos, dėl kurių gyvsidabrio junginiai atmosferoje gali keliauti didelius atstumus.

    Ilgą laiką Antarktidos ledas veikė kaip savotiška saugykla: ore nusėdęs gyvsidabris buvo įšaldomas ir užkonservuojamas sniego bei ledo sluoksniuose. Tačiau spartėjant tirpsmui, šis istorinis teršalų rezervas vėl įtraukiamas į apytaką ir per tirpsmo vandenis bei eroziją patenka į pakrančių ekosistemas.

    Ką parodė nuosėdų tyrimai

    Tyrėjų grupė, vadovaujama Pekino universiteto mokslininko Chengzhen Zhou, analizavo nuosėdų gręžinius Antarktidos pusiasalio regione. Tai viena sparčiausiai šylančių ir greičiausiai besikeičiančių Antarktidos vietų, todėl ji laikoma ankstyvu indikatoriumi, kas gali vykti ir kitur.

    Duomenys rodo, kad Antarktidos pusiasalio šelfe gyvsidabris kaupiasi maždaug dukart greičiau nei pasaulinis šelfų vidurkis. Be to, nuo pramonės revoliucijos pradžios, maždaug nuo XIX amžiaus vidurio, kaupimosi tempas išaugo apie 160 proc.

    Vienas pagrindinių kelių, kaip gyvsidabris pasiekia Antarktidą, yra atmosfera: nusėdęs jis gali būti įtraukiamas į jūros vandenį ir vėl grįžti į orą. Mokslininkai šį procesą apibūdina kaip atmosferos ir vandenyno apytakos ciklą, kuris leidžia teršalams cirkuliuoti net atokiuose regionuose.

    Du ciklai, kurie stiprina taršą

    Tyrime pabrėžiama, kad dabar veikia ne tik atmosferos ir vandenyno apytaka, bet ir papildomas mechanizmas, susijęs su ledynų tirpsmu. Kai ledas tirpsta, o pakrantėse intensyvėja erozija, gyvsidabris iš ledo ir sausumos nuosėdų lengviau mobilizuojamas ir patenka į jūrą.

    „Šių dviejų ciklų sąveika padidino tirpsmo skatinamą gyvsidabrio išsiskyrimą iš sausumos apie 550 proc., o oro ir jūros mainus apie 350 proc.“, – teigiama tyrėjų išvadose.

    Tyrėjų vertinimu, tai reiškia, kad klimato šiltėjimas Antarktidoje ne tik keičia ledynų būklę, bet ir sustiprina cheminių teršalų judėjimą. Kitaip tariant, istorinė tarša, kuri buvo laikoma tarsi užrakinta, tampa aktyvia ir gali didinti poveikį ekosistemoms.

    Kodėl tai svarbu žmonėms

    Pasaulio sveikatos organizacija gyvsidabrį įvardija tarp 10 didžiausią susirūpinimą keliančių cheminių medžiagų visuomenės sveikatai. Net mažos koncentracijos gali būti toksiškos, o didžiausia rizika siejama su metilgyvsidabriu, kuris kaupiasi gyvūnų audiniuose ir stiprėja kylant mitybos grandine.

    Ankstesni tyrimai Antarktidoje yra fiksavę, kad jūros lede gyvenančios bakterijos gali paversti gyvsidabrį metilgyvsidabriu. Būtent ši forma laikoma ypač pavojinga, nes ji linkusi bioakumuliuotis planktono, krilio, žuvų ir galiausiai aukštesnių plėšrūnų organizmuose.

    Naujausi duomenys taip pat kelia nerimą dėl taršos plitimo: gyvsidabrio pernaša iš Antarktidos pusiasalio į atvirą vandenyną srovėmis, tyrimo vertinimu, išaugo apie 400 proc. Tai reiškia, kad poveikis teoriškai gali persiduoti platesnėms Pietų vandenyno teritorijoms ir potencialiai paliesti žvejybos bei ekosistemų stabilumą.

    Mokslininkai pabrėžia, kad problema yra susijusi su žmogaus veikla, todėl sprendimai taip pat priklauso nuo pasirinkimų: mažesni iškastinio kuro deginimo mastai ir taršos kontrolė lemia ne tik šiltnamio efektą sukeliančių dujų, bet ir gyvsidabrio emisijų mažėjimą. Tyrimas publikuotas Proceedings of the National Academy of Sciences.

  • Turkijos urve – sensacija: neandertaliečiai ir Homo sapiens galėjo dalintis tuo pačiu prieglobsčiu

    Turkijos urve – sensacija: neandertaliečiai ir Homo sapiens galėjo dalintis tuo pačiu prieglobsčiu

    Pietų Turkijos pakrantėje esantis Üçağızlı II urvas pateikė naujų įrodymų, kurie verčia peržiūrėti nusistovėjusį pasakojimą apie neandertaliečių ir Homo sapiens santykius. Ilgą laiką dominavo nuostata, kad šios grupės vystėsi atskirai, o mūsų rūšies plitimas reiškė staigų neandertaliečių kultūros išstūmimą. Naujas tyrimas rodo gerokai sudėtingesnį vaizdą.

    Archeologų teigimu, urvas buvo naudojamas maždaug prieš 77 000–42 000 metų. Tai ypač svarbus laikotarpis Artimuosiuose Rytuose ir pietvakarių Azijoje, kai, kaip manoma, vyko kontaktai tarp neandertaliečių ir mūsų rūšies atstovų. Skirtingi nuosėdų sluoksniai leido atsekti, kaip keitėsi urvo lankytojai ir jų veiklos pėdsakai per tūkstančius metų.

    Didžiausia staigmena – nepaisant to, kuri žmonių grupė tuo metu naudojosi urvu, kasdienybės pėdsakai buvo stulbinamai panašūs. Abiejų grupių akmens įrankiai gaminti artimais metodais, naudotos tos pačios vietinės žaliavos, o medžioklės taikiniai sutapo. Tarp kaulų liekanų vyrauja elnių, laukinių ožkų ir kitų apylinkėse gyvenusių gyvūnų kaulai.

    Tyrėjai taip pat aptiko dekoratyvių kriauklių iš Viduržemio jūros pakrantės. Tokie radiniai dažnai siejami su simboliniu elgesiu ir galėjo būti naudojami kaip kūno puošmenos ar aprangos detalės. Ypač reikšminga, kad panašios kriauklės pasitaikė ir sluoksniuose, siejamuose su Homo sapiens, ir tuose, kurie priskiriami neandertaliečiams.

    Autorių vertinimu, vien tik prisitaikymas prie tos pačios aplinkos nepaaiškina visų sutapimų. Tyrime keliama prielaida apie kultūrinį tęstinumą, kuris galėjo formuotis per reguliarius kontaktus: stebint vieniems kitus, perimant praktikas ar net dalijantis žiniomis. Tai reikštų, kad žmonių istorija šiame regione galėjo būti ne staigaus pakeitimo, o palaipsnio persidengimo ir sąveikos istorija.

    Šios išvados svarbios ir platesniame kontekste, nes vis daugiau tyrimų pastaraisiais metais pabrėžia, kad skirtingos žmonių grupės Eurazijoje ne tik konkuravo, bet ir kontaktavo. Üçağızlı II urvo seka išsiskiria tuo, kad leidžia nuosekliai palyginti elgesio pėdsakus per ilgą laiką, todėl tampa reikšmingu argumentu diskusijoje, kaip realiai vyko perėjimai tarp skirtingų populiacijų ir jų tradicijų.

    Tyrimo rezultatai paskelbti žurnale Proceedings of the National Academy of Sciences. Mokslininkai pabrėžia, kad panašių vietų galėjo būti daugiau, tačiau ne visur išliko tokia aiški, vientisa nuosėdų seka. Dėl to kiekvienas naujas, gerai dokumentuotas radinys gali pastebimai pakeisti tai, ką laikome žinoma apie ankstyvųjų žmonių gyvenimą ir tarpusavio ryšius.

  • Mokslininkai atskleidė, kodėl mamos gali lemti ilgaamžiškumą: raktas slypi vaiko priežiūroje

    Mokslininkai atskleidė, kodėl mamos gali lemti ilgaamžiškumą: raktas slypi vaiko priežiūroje

    Kas sieja ilgaamžes rūšis?

    Žmonės gyvena neįprastai ilgai, lyginant su daugeliu panašaus kūno dydžio žinduolių, o mokslininkai vis dar aiškinasi, kodėl taip nutiko. Naujesni modeliavimu paremti tyrimai rodo, kad vienas svarbiausių veiksnių gali būti ilgas laikotarpis, kai jaunikliai priklauso nuo motinos priežiūros.

    Analizuodami lėtai bręstančias ir ilgai gyvenančias rūšis, tokias kaip kai kurie primatai, banginiai, hienos ar drambliai, tyrėjai ieškojo bendro bruožo. Paaiškėjo, kad šių rūšių jaunikliai dažnai ilgai išlieka priklausomi nuo motinos, o tai keičia visos populiacijos evoliucijos kryptį.

    Kodėl motinos išgyvenimas toks svarbus?

    Tyrėjų komanda, vadovaujama Kornelio universiteto neurobiologo Matthew Zipple, modeliavo, kaip motinos išlikimas susijęs su palikuonių šansais išgyventi ir vėliau patiems susilaukti jauniklių. Išvada paprasta: kai jaunikliai ilgai remiasi motinos pagalba, ilgiau gyvenančios motinos suteikia tiesioginį pranašumą savo palikuonims.

    Tokiose populiacijose natūrali atranka ilgainiui gali palankiau vertinti ilgaamžiškumą, nes motinos buvimas didina palikuonių sėkmę. Kartu dažnai atsiranda ir kitas dėsningumas: tokios rūšys paprastai susilaukia mažiau jauniklių, bet kiekvienam jų skiria daugiau resursų.

    „Viena paslaptingiausių žmogaus savybių yra tai, kad gyvename itin ilgai, palyginti su daugybe kitų žinduolių“, – sakė Matthew Zipple.

    „Siūlome, kad dalis paaiškinimo slypi kitame esminiame mūsų gyvenimo aspekte – motinos ir vaiko ryšyje“, – sakė Matthew Zipple.

    Kaip tai siejasi su kitomis teorijomis?

    Ilgaamžiškumo aiškinimuose dažnai minima vadinamoji močiutės hipotezė, teigianti, kad vyresnės patelės po reprodukcinio laikotarpio gali didinti palikuonių išgyvenimą, padėdamos auginti anūkus. Vis dėlto ši idėja tinka ne visoms rūšims, nes aiškus pomenopauzinis etapas būdingas tik daliai gyvūnų, pavyzdžiui, žmonėms ir kai kuriems banginiams.

    Naujesnis požiūris siūlo platesnį paaiškinimą: net ir ten, kur nėra aiškaus močiutės vaidmens, vien motinos išlikimas ir ilgalaikė priežiūra gali stipriai pakreipti evoliuciją ilgesnės gyvenimo trukmės link. Modeliai rodo, kad kuo labiau jauniklių sėkmė priklauso nuo motinos, tuo labiau populiacijoje įsitvirtina ilgaamžiškumas ir lėtesnis dauginimasis.

    Ar tėvų vaidmuo taip pat svarbus?

    Tyrime daugiausia dėmesio skirta motinoms, nes daugumoje analizuotų rūšių būtent jos atlieka didžiąją priežiūros dalį, o patikimų duomenų apie tėvų įtaką dažnai trūksta. Ten, kur tokie ryšiai tirti, pavyzdžiui, žmonių ir kai kurių primatų populiacijose, motinos įtaka paprastai būna ilgesnė ir stipresnė nei tėvo.

    Mokslininkai pabrėžia, kad tai nėra paprastas receptas ilgaamžiškumui, o evoliucinis mechanizmas, veikiantis per kartas. Vis dėlto tokie darbai padeda geriau suprasti, kodėl žmonėms būdingas ilgas gyvenimas, lėtesnis brendimas ir ilga vaikystė, o kartu atveria kelią tikslesnėms hipotezėms apie sveiko senėjimo biologiją.

    Tyrimo rezultatai publikuoti žurnale Proceedings of the National Academy of Sciences.

  • Brain generosity study points to the basolateral amygdala as a key social-distance switch

    Neuroscientists investigating why people are generous to some but not others have identified a brain region that appears to fine-tune giving based on emotional closeness. The work, published in Proceedings of the National Academy of Sciences, focuses on the basolateral amygdala, part of the limbic system linked to emotion and social learning.

    The international team studied people with Urbach-Wiethe disease, an extremely rare condition that can cause selective damage to the basolateral amygdala while leaving much of the brain intact. Fewer than 150 cases have been documented worldwide, with one of the larger patient groups living in Namaqualand in northern South Africa.

    A natural experiment in social decisions

    Because the disease affects a specific region, researchers describe it as a quasi-natural experiment for probing prosocial behaviour. Previous research has connected the amygdala to processing emotional cues such as facial expressions, but its role in generosity has been harder to pin down.

    To test generosity in a controlled way, participants took part in dictator games, a standard tool in behavioural economics. They were asked to divide money between themselves and another person, with the recipient varying from close friends to acquaintances, neighbours, or strangers.

    Generous to friends, not strangers

    People with basolateral amygdala damage were as generous as healthy comparison participants when deciding about close friends. However, when the recipient was socially more distant, they tended to keep more money for themselves than the control group.

    The researchers conclude that the basolateral amygdala is not required for altruism in general, but helps calibrate how generous someone is depending on social distance. When that calibration is impaired, self-interest appears to dominate unless a strong emotional bond is present.

    Why the findings may matter

    By linking social-distance sensitivity to a specific brain circuit, the study adds context to how biology and lived experience jointly shape social behaviour. The authors say the results could also inform research into conditions where social decision-making differs from typical patterns, including autism spectrum disorder and psychopathy.

    They caution that the findings come from a rare patient group and do not imply that one brain area single-handedly determines moral choices. Still, the work suggests that therapies aimed at improving social functioning may benefit from targeting how people evaluate emotional closeness and context during decisions.

  • Long-term gorilla study finds friendship can boost survival yet raise health risks

    Friendship among mountain gorillas can pay off in some ways while creating new risks in others, according to a new long-running field study tracking health and reproduction. Researchers say the mixed outcomes may help explain why some individuals are more sociable than others.

    The analysis drew on more than 20 years of observations of 164 wild mountain gorillas in Volcanoes National Park, Rwanda. Scientists compared patterns of close social bonds with measures including illness, injuries from conflict and reproductive success.

    Benefits shift with group size

    The study found that the advantages of social ties depended heavily on a gorilla’s group environment, including group size and stability. What looked beneficial in one setting could become costly in another as competition and exposure to disease changed.

    For females, strong and stable relationships were generally linked to less illness, but the pattern was not uniform across groups. In smaller groups, more socially connected females tended to fall ill less often but also had fewer offspring.

    In larger groups, the relationship appeared to flip in important ways, with friendly females showing higher birth rates while also experiencing illness more frequently. Researchers suggested that crowded social settings may increase exposure to pathogens even as they improve access to support and mating opportunities.

    Male bonds trade illness for safety

    For males, tight social bonds were associated with getting ill more often, but those connections also came with a protective effect. Well-bonded males were less likely to be injured in fights, a major threat in a species where conflict can be severe.

    Lead author Robin Morrison of the University of Zurich said the findings suggest it is not simply a case of more social contact causing more disease. One possibility raised by the team is that maintaining close ties may carry energetic and stress-related costs for males, potentially affecting immune function.

    The work, conducted with the Dian Fossey Gorilla Fund and researchers at the Universities of Exeter and Zurich, underscores how social behaviour can be shaped by competing pressures. The authors argue that there may be no single best social strategy, because the optimal level of sociability shifts with sex, group context and life stage.

    The paper was published in the Proceedings of the National Academy of Sciences and adds to broader evidence that social environments can strongly influence health and lifespan across social mammals, including humans. At the same time, it cautions against assuming that more friends is always better, even in highly social species.

  • Study of 1 300 golden retrievers finds shared genes tied to canine behavior and human anxiety risk

    Study of 1 300 golden retrievers finds shared genes tied to canine behavior and human anxiety risk

    Researchers analyzing the DNA of 1 300 golden retrievers have identified genetic regions linked to temperament traits such as trainability, activity level, fearfulness and dog-directed aggression. The work suggests some of the same genes associated with behavior in dogs are also implicated in human mental and cognitive traits.

    The study, published in Proceedings of the National Academy of Sciences, combined genome-wide data with detailed owner-reported behavioral profiles. Scientists say the results add evidence that dogs and humans can share biological pathways influencing emotional responses.

    How behavior was matched to DNA

    The team drew on the Golden Retriever Lifetime Study, a long-running project that follows dogs over time using health records and repeated questionnaires. Owners reported dozens of behaviors, which were grouped into categories to create measurable traits for genetic analysis.

    Researchers then scanned each dog’s genome and looked for genetic markers that were more common in animals showing specific behavioral patterns. This approach does not pinpoint a single cause of a behavior, but highlights biological systems that may shape stress sensitivity and learning.

    Overlap with human trait studies

    When the researchers compared their canine results with large human genetic datasets, they found 12 genes linked to golden retriever behavior that also appear in studies of human traits. Those traits include anxiety and depression risk as well as measures related to cognition and educational outcomes.

    One gene highlighted in the analysis, PTPN1, was associated with dog-directed aggression in golden retrievers and has also been reported in human research connected to intelligence and depression. The team also reported a variant tied to fear of other dogs that aligns with human findings on rumination and education-related measures.

    What this could mean for owners

    Scientists caution that genes do not predetermine a dog’s personality, and environment and training remain crucial. Still, they argue that recognizing inherited differences in stress reactivity may help explain why some dogs find everyday situations more challenging.

    The findings could also inform veterinary care, including how clinicians and owners interpret fear-based behaviors and when stress-reducing interventions may be appropriate. Researchers say dogs may serve as useful models for understanding the biology of emotional disturbance because they share human environments and show comparable behavioral variation.

  • Researchers map a brain pathway that may signal fullness: Astrocytes emerge as a new appetite control target

    Researchers map a brain pathway that may signal fullness: Astrocytes emerge as a new appetite control target

    Scientists have identified a previously underappreciated brain signaling pathway that helps the body recognize when it is time to stop eating, shifting attention from neurons alone to a broader cellular network. The work, published April 6, 2026 in Proceedings of the National Academy of Sciences, focuses on how the hypothalamus processes post-meal fuel signals.

    The study centers on astrocytes, abundant brain cells long viewed mainly as support for neurons, and suggests they can actively shape appetite control. Researchers say this mechanism could eventually inform new strategies for obesity and eating-disorder treatments, though the findings are based on animal experiments.

    How glucose signals reach the brain

    After a meal, glucose levels rise and are sensed in part by tanycytes, specialized cells that line fluid-filled spaces in the brain. In the experiments, tanycytes responded to glucose by producing lactate, a metabolic byproduct that can function as a signaling molecule in the surrounding tissue.

    For years, lactate was often discussed as a signal that could act directly on appetite-regulating neurons. This research argues the message commonly takes an additional step, with astrocytes serving as a crucial intermediary before neurons that promote satiety are engaged.

    Astrocytes as appetite messengers

    The team found that astrocytes detect lactate via a receptor known as HCAR1 and, once activated, can release glutamate to influence nearby neurons. In this model, that astrocyte-to-neuron signal increases the excitability of POMC neurons, a population associated with suppressing appetite.

    In closely observed lab tests, stimulating glucose handling in a single tanycyte led to broader astrocyte activity nearby, suggesting the signal can spread through a local network. The researchers also described evidence consistent with a dual effect in the hypothalamus, potentially supporting satiety pathways while dampening hunger-promoting activity through separate routes.

    What this means for obesity research

    Because tanycytes and astrocytes exist across mammals, the authors argue the same kind of circuitry could plausibly operate in humans, but that remains to be confirmed. The next step, they say, is testing whether changing HCAR1 activity in astrocytes can reliably alter eating behavior.

    No approved drugs currently target this exact astrocyte pathway, and translating such findings into therapies typically requires years of follow-up work. Still, the researchers suggest that aiming at astrocyte signaling could one day complement existing anti-obesity approaches rather than replace them.

    The project reflects a long-running collaboration between the University of Concepción in Chile and the University of Maryland. The authors report the work was supported by Chilean research funding programs and the U.S. National Institutes of Health.