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Estudio: las bacterias del lago Mendota están atrapadas en un bucle evolutivo

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cambios estacionales en lago La ciudad de Mendota, en Wisconsin, EE.UU., parece estar provocando rápidos cambios evolutivos en las especies bacterianas, como revela un estudio genético de larga duración. Las bacterias del lago se adaptan a las condiciones ambientales cambiantes y las especies experimentan importantes cambios genéticos con el tiempo. A pesar de estos cambios, muchas bacterias vuelven a estados genéticos casi idénticos cada año, creando un patrón cíclico de evolución. Los resultados arrojan luz sobre cómo responde la vida microbiana al estrés estacional y proporcionan información sobre procesos ecológicos y evolutivos más amplios.

Evolución bacteriana observada durante décadas

Según A. el estudia Publicado en la revista Nature Microbiology, las poblaciones bacterianas del lago Mendota se adaptan a los cambios ambientales causados ​​por los cambios estacionales en el lago. Los investigadores examinaron material genético de un archivo único de 471 muestras de agua recolectadas durante un período de 20 años.

Cada año, las bacterias responden a diferentes condiciones, como la proliferación de algas en verano y la capa de hielo en invierno. Las razas compiten dentro de las especies en función de su capacidad para adaptarse a condiciones particulares, lo que lleva a un ciclo recurrente de cambio genético.

Impacto de los fenómenos meteorológicos extremos

El clima inusual de 2012 proporcionó información adicional sobre la evolución bacteriana. Durante ese año, el deshielo temprano, las altas temperaturas y los bajos niveles de algas provocaron importantes cambios genéticos en las comunidades bacterianas. La investigación ha revelado un marcado cambio en los genes asociados con el metabolismo del nitrógeno entre muchas especies, lo que sugiere adaptaciones genéticas a largo plazo a estas condiciones atípicas.

Implicaciones del cambio climático

Robin Rohwer, investigador de la Universidad de Texas en Austin, el dijo Phys.org es Cambio climático Esto puede intensificar estas respuestas evolutivas, a medida que los fenómenos meteorológicos extremos se vuelven más frecuentes. Estos resultados resaltan la capacidad de los ecosistemas microbianos para adaptarse a cambios ambientales graduales y abruptos.

Las tecnologías avanzadas abren nuevos descubrimientos

El estudio, dirigido por Rohwer y respaldado por recursos computacionales del Centro de Computación Avanzada de Texas, reconstruyó genomas bacterianos a partir de fragmentos fragmentados. ADN Muestras. Con más de 30.000 genomas analizados, esta investigación representa una de las investigaciones más completas sobre la evolución microbiana en el entorno natural y proporciona datos valiosos para futuros estudios.

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La segunda supercomputadora más rápida del mundo simula el modelo evolutivo más grande del universo

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Es el segundo jugador más rápido del mundo. SupercomputadoraSegún los informes, Frontier ha realizado la simulación del universo más grande jamás realizada. El proyecto, dirigido por Salman Habib, director de la División de Ciencias Computacionales del Laboratorio Nacional Argonne, se llevó a cabo para probar modelos hidrodinámicos cosmológicos. La simulación se desarrolló utilizando el Código de Cosmología Acelerada Híbrida/Hardware (HACC), que ha sido adaptado para su uso en algunas de las supercomputadoras más avanzadas disponibles.

De acuerdo a Información Como compartió AMD en un comunicado de prensa, Frontier es capaz de procesar hasta 1,1 exaFLOPS, lo que equivale a 1,1 quintillones de operaciones por segundo. El sistema integra 9.472 CPU AMD y 37.888 GPU AMD, lo que lo convierte en uno de los dispositivos más avanzados del mundo. Los informes indican que esta capacidad fue superada recientemente por otra supercomputadora, El Capitán, que alcanzó una velocidad de procesamiento de 1.742 exaFLOPS en el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore.

Desarrollo de simulaciones cósmicas.

El código HACC, desarrollado originalmente hace más de una década, simula la evolución del universo. Anteriormente se había implementado en sistemas menos potentes como Titan y Summit, donde las simulaciones se centraban principalmente en las fuerzas gravitacionales. Sin embargo, Frontier ha permitido la inclusión de factores adicionales como gas caliente, formación de estrellas y actividad de agujeros negros. Bronson Messer, director científico de Oak Ridge Leadership Computing Facility, señaló en un comunicado que la inclusión de bariones y física dinámica representa un avance importante en el realismo de estas simulaciones.

Aplicaciones científicas e implicaciones.

Según los informes, las simulaciones se proporcionarán a la comunidad científica para probar y mejorar los modelos cosmológicos. Estas incluyen preguntas sobre la materia oscura, la energía oscura y teorías alternativas de la gravedad. La investigación está alineada con el Proyecto ExaSky del Departamento de Energía, una iniciativa de 1.800 millones de dólares para apoyar la computación a exaescala para la investigación astrofísica.

Se espera que los resultados del estudio se comparen con datos de estudios astronómicos a gran escala, como los realizados por el Observatorio Vera C. Rubin, para determinar qué modelos coinciden mejor con los fenómenos observables.

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