Pilihan Makanan Anda Mempengaruhi Iklim Bumi

Setiap tindakan memiliki biaya. Itu sama berlaku untuk mengendarai mobil seperti halnya untuk menanam makanan dan mengirimkannya ke piring makan Anda. Sebuah tim peneliti baru saja menghitung biaya produksi daging dibandingkan jenis makanan lain untuk pengunjung manusia. Mereka menemukan bahwa produksi daging – dari pertanian hingga garpu – melepaskan lebih banyak polusi pemanasan iklim yang menghasilkan buah, sayuran, kacang-kacangan dan biji-bijian. Lebih banyak lagi.

Perhitungan mereka menunjukkan bahwa orang dapat melakukan banyak hal untuk memperlambat pemanasan global jika mereka membatasi berapa banyak daging yang mereka makan.

Ada banyak “biaya” untuk memproduksi barang apa pun, termasuk makanan. Tentu, orang membayar uang untuk makanan serta bahan bakar yang dibutuhkan untuk mendapatkan bahan makanan ke toko atau restoran. Tapi itu hanya biaya yang paling terlihat. Memproduksi barang juga membutuhkan sumber daya. Untuk makanan, ini termasuk air yang digunakan untuk mengairi ladang tanaman. Ini juga termasuk pupuk dan bahan kimia yang meningkatkan pertumbuhan tanaman dan melawan hama. Dan jangan lupa bensin dan diesel yang menjadi bahan bakar bajak dan juga truk yang membawa hasil panen ke pasar.

Bersama dengan sumber daya tersebut adalah limbah: polusi. Kotoran sapi adalah salah satu polutan yang jelas terkait dengan produksi daging. Tetapi ada yang lain, termasuk polutan udara yang dimuntahkan oleh traktor yang membajak ladang dan truk yang memindahkan makanan ke hewan dan hewan ke rumah jagal. Peter Scarborough di Universitas Oxford di Inggris, dan rekan-rekannya memutuskan untuk menghitung beberapa polusi yang kurang terlihat yang diciptakan oleh produksi makanan.

Mereka fokus pada gas rumah kaca. Di atmosfer, gas-gas ini memerangkap panas dari sinar matahari. Akhir-akhir ini mereka terlalu banyak terperangkap, menyebabkan semacam demam global ringan. Secara keseluruhan, produksi makanan menyumbang seperlima dari jenis polusi ini.

Satu gas rumah kaca yang dipancarkan melalui produksi makanan kita adalah karbon dioksida, atau CO2. Ini dilepaskan oleh pembakaran bahan bakar fosil, seperti bensin dan gas alam. Mereka digunakan untuk menyalakan mesin pertanian, untuk membawa makanan ke pasar (dan rumah), untuk menyimpan makanan yang menunggu pemrosesan dan untuk memasak makanan. Para peneliti juga menghitung metana. Fermentasi dalam nyali ternak ruminansia – kebanyakan sapi – melepaskan gas ini. Dan para ilmuwan menghitung nitro oksida yang dilepaskan selama pembajakan dan pemupukan ladang tanaman.

Ketiga gas itu penting. CO2 adalah gas rumah kaca yang dilepaskan dalam volume tertinggi. Tetapi metana dan dinitrogen oksida tinggal di atmosfer jauh lebih lama daripada CO2. Dengan demikian, mereka lebih kuat, molekul untuk molekul, dalam menghangatkan atmosfer Bumi.

Laser Membuat Tikus Berhalusinasi

Mengarahkan sinar laser ke otak tikus dapat membuat mereka “melihat” garis-garis yang tidak ada di sana. Ini adalah pertama kalinya para ilmuwan menciptakan persepsi visual spesifik dengan tipu daya lab.

Percobaan menggunakan optogenetika. Teknik ini menggunakan sinar laser untuk mengaktifkan sel-sel saraf di otak yang disebut neuron. Para ilmuwan men-tweak neuron untuk memiliki protein peka cahaya. Protein ini meminta sel untuk mengirim sinyal sebagai respons terhadap cahaya.

Optogenetika memulai debutnya sekitar 15 tahun yang lalu. Semua orang berharap itu akan memberi para ilmuwan kontrol yang tepat atas persepsi dan perilaku yang mengikuti, kata ilmuwan saraf Karl Deisseroth. Ia membantu merintis teknik itu. Kemampuan itu dapat membantu mengungkap pertanyaan besar, seperti bagaimana kelompok sel otak tertentu menciptakan pengalaman.

“Sangat menyenangkan untuk sampai ke titik ini,” kata Deisseroth, seorang penyelidik Howard Hughes Medical Institute di Stanford University di California.

Tim Deisseroth mengidentifikasi sekelompok sekitar 20 neuron yang aktif ketika tikus melihat garis horizontal atau vertikal pada layar. Setiap tikus telah dilatih untuk menjilat air dari semburan ketika melihat garis-garis tempat ia dilatih.

Para peneliti kemudian berangkat untuk membuat tikus berhalusinasi garis menggunakan sinar laser. Ketika otak berhalusinasi, ia melihat sesuatu yang tidak benar-benar ada.

Tikus pertama kali ditampilkan garis nyata yang sangat samar. Lama-kelamaan, garis-garis itu menjadi sangat samar sehingga tikus tidak bisa melihatnya. Mereka gagal menjilat semburan air. Memukul kelompok neuron dengan sinar laser, bagaimanapun, meningkatkan kinerja tikus. Mereka lebih sering menjilat semburan air.

Kemudian para peneliti menguji tikus dalam kegelapan total. Hewan pengerat itu tidak bisa melihat garis apa pun. Cahaya laser yang bersinar pada kelompok yang sama dari 20 atau lebih neuron menyebabkan tikus untuk “melihat” garis dan menjilat spouts mereka.

Neuron yang terstimulasi cahaya juga mendorong neuron lain untuk melepaskan sinyal. Ini menunjukkan bahwa sel-sel penglihatan lain bertindak seolah-olah tikus telah melihat pemandangan nyata. Tim melaporkan temuan online pada 18 Juli di Science.

Neuroscientist Conor Liston menyebut pekerjaan itu secara teknis luar biasa. “Saya pikir setiap ilmuwan saraf di bidang ini akan melihat ini dengan penuh minat,” kata Liston, yang bekerja di Weill Cornell Medicine di New York City.

Beberapa kemajuan kunci mengarah pada keberhasilan percobaan, kata Deisseroth. Diantaranya: Laser yang dikendalikan oleh kristal cair, dan ditemukannya protein yang disebut ChRmine. Protein ini merespons cahaya – bahkan cahaya redup. Itu sifat yang membantu karena terlalu banyak cahaya dapat merusak otak.

Pendekatan serupa dapat membuat para ilmuwan menciptakan rasa, sentuhan, dan aroma, kata Deisseroth. Dan metode baru ini memungkinkan peneliti mengontrol kelompok neuron yang terlibat dalam tugas otak yang lebih kompleks. “Anda dapat dengan mudah membayangkan menggunakan alat serupa untuk mempelajari memori,” kata Liston.

Cahaya Baru Pada Ilmu Otak

Balikkan sakelar dan Anda dapat menghidupkan atau mematikan lampu, kipas, dan segala hal lainnya. Sel-sel saraf individu di otak sekarang adalah tambahan terbaru untuk daftar ini. Selama dekade terakhir, para ilmuwan telah menemukan cara untuk menggunakan cahaya untuk mengendalikan sel-sel saraf otak, atau neuron.

Bidang baru ini disebut optogenetika (OP-toh-jeh-NEH-tix). Opto- adalah awalan yang mengacu pada cahaya. Genetika berkaitan dengan instruksi biologis yang dikodekan dalam gen kita. Seperti namanya, teknologi baru ini menggunakan cahaya untuk menghidupkan atau mematikan aksi yang diprogram secara genetis dalam sel-sel otak.

Keith Bonin menyebut teknologi ini “revolusioner.” Dia mengatakan itu “akan memungkinkan kita untuk lebih memahami bagaimana otak bekerja.” Seorang fisikawan, Bonin bekerja di Wake Forest University di Winston-Salem, N.C.

Otak bertindak sebagai pusat perintah untuk semua yang kita lakukan. Ini adalah sarang neuron – diperkirakan 86 miliar di antaranya. Otak juga mengandung berbagai jenis neuron. Sebanyak 100.000 dari yang paling kecil akan muat di kepala pin.

Untuk memahami bagaimana hewan bergerak, belajar atau berperilaku, para ilmuwan biasanya harus menunggu dan menonton, berharap mereka akan ada di sana ketika peristiwa atau perilaku yang diantisipasi mungkin terjadi. Tidak lagi. Dengan optogenetika, para ilmuwan sekarang dapat menghidupkan tugas atau perilaku ini dengan membalik saklar. Sakelar lampu.

Teknologi baru ini membuka jalur baru untuk penelitian. Sebagai contoh, para ilmuwan belajar lebih banyak tentang apa yang benar dalam otak yang sehat – dan salah ketika otak dipengaruhi oleh berbagai gangguan.

Dalam banyak hal, otak adalah komputer yang hidup. Ini menerima data, mengolahnya menjadi informasi dan kemudian menghasilkan respons. Dan otak melakukan hal-hal ini dengan listrik, seperti halnya komputer.

Namun, dengan komputer, Anda dapat dengan mudah memasukkan data dan kemudian menjalankan program untuk melihat apa yang terjadi. Para peneliti telah lama ingin melakukan itu dengan otak. Tapi itu tidak mudah.

“Tidak ada keyboard untuk otak,” kata Ed Boyden. Dia adalah seorang ahli saraf di Massachusetts Institute of Technology (MIT) di Cambridge. Dia berada di tim peneliti pada tahun 2004 yang pertama kali menggunakan optogenetika untuk bekerja.

Protein adalah molekul yang membentuk dasar sel hidup dan jaringan lain. Banyak juga berfungsi sebagai molekul yang melakukan aksi di dalam dan di sekitar sel. Kelompok Boyden mengidentifikasi protein yang sensitif terhadap cahaya. Mereka menjadi kunci untuk optogenetika.

Mata Anda mengandung opsin (OP-sin), salah satu protein ini. Ketika cahaya mencapai sel-sel retina di bagian belakang mata, opsin memicu sinyal listrik. Segera, sinyal-sinyal itu menembak ke otak. Otak kemudian menerjemahkan sinyal-sinyal itu menjadi penglihatan.

Banyak bakteri, jamur, alga, dan tanaman juga mengandung opsins. Banyak opsins bekerja seperti penjaga gerbang. Pikirkan gerbang sebagai pintu putar satu arah, kata Bonin. Ketika cahaya mengenai pintu putar, opsin memungkinkan ion (atom atau molekul dengan muatan listrik) melewatinya. Bergantung pada gerbang, opsin dapat mengaktifkan atau menonaktifkan aksi neuron.

Mengapa Binatang Sering ‘Berdiri’ Untuk Orang

Anda mungkin tidak berpikir bahwa kita memiliki banyak kesamaan dengan tikus yang melarikan diri atau ikan melayang. Namun, di balik bulu atau sisiknya, makhluk-makhluk ini memiliki kemiripan yang mencolok dengan manusia. Di bawah mikroskop, sel-sel dan molekul mereka sangat mirip dengan kita sehingga banyak peneliti menggunakan ini dan hewan lain untuk memahami bagaimana tubuh manusia bekerja – dan untuk memprediksi kemungkinan tanggapan kita terhadap kemungkinan obat atau racun.

Ketika tikus, ikan, dan hewan lain digunakan dalam penelitian medis, mereka disebut model. Sama seperti mobil model yang menyerupai mobil sungguhan, model hewan cukup seperti orang yang dapat digunakan para peneliti dalam eksperimen. Karena berbagai alasan, peneliti sering tidak dapat melakukan tes seperti itu pada orang.

Model-model hewan dapat membantu para peneliti menjawab berbagai pertanyaan. Apakah obat kanker ini aman untuk Nenek? Adakah yang bisa mencegah gagal jantung misterius yang menyebabkan kematian mendadak pada ribuan atlet muda setiap tahun? Mungkinkah bahan sabun itu membahayakan kita – atau ikan dan serangga – setelah dicuci? Akankah semprotan kutu itu menyakiti Fido – atau bayi yang merangkak di atas karpet yang dirawat?

“Ketika mencoba menangani masalah kesehatan potensial bahan kimia, penting untuk memahami cara kerjanya,” kata Isaac Pessah. Dia ahli toksikologi di University of California, Davis. Beberapa tahun yang lalu, labnya melaporkan bahwa agen pembunuh kuman yang umum mengganggu pergerakan kalsium dalam sel otot. Pessah dan rekan-rekannya tidak mempelajari ini dengan melakukan percobaan pada orang-orang. Sebaliknya, para ahli menggunakan model hewan untuk menunjukkan bagaimana bahan kimia – yang disebut triclosan – berbahaya. Pada tikus, itu melemahkan otot kaki dan jantung, memperlambat sirkulasi darah. Pada ikan, itu memperlambat kecepatan berenang.

Triclosan ditemukan di banyak produk rumah tangga. Produk-produk ini berkisar dari pasta gigi, sampo dan mencuci tangan hingga kain, spons dapur, dan mainan.

Sebelum penelitian oleh tim Pessah, penelitian lain telah mengajukan pertanyaan tentang apakah bahan kimia yang banyak digunakan ini dapat membahayakan orang. Namun, para peneliti tidak dapat mengukur bahaya bahan kimia dengan memaparkan sukarelawan sehat pada berbagai dosis dan kemudian menghitung berapa banyak yang sakit atau mati. Itu tidak etis, aman atau bahkan legal. Itulah alasan utama para ilmuwan beralih ke model hewan.

Tetapi ada alasan lain juga. Dengan mengubah DNA hewan atau menggunakan cara lain untuk menimbulkan perubahan pada sel dan jaringannya, beberapa organisme dapat memodelkan penyakit manusia secara dekat. Dengan cara ini, para peneliti dapat memeriksa seberapa baik terapi potensial bekerja – atau bagaimana hal itu terbukti berbahaya – sebelum melanjutkan untuk mengujinya pada orang. Hewan juga dapat membantu para ilmuwan menyaring sejumlah besar bahan kimia dengan cepat untuk mengidentifikasi beberapa bahan yang mungkin bermanfaat. Banyak obat yang Anda temukan di rak apotek pertama kali diuji pada hewan.

Pembantu Kecil Kelaparan

Setelah makan besar, sel-sel lemak mengirim sinyal “berhenti makan” ke otak. Bahan kimia yang disebut leptin – salah satu hormon tubuh – menyampaikan sinyal itu ke sel-sel otak penting yang disebut neuron. Tetapi sebuah studi baru pada tikus menunjukkan bahwa neuron bukan satu-satunya sel yang mendapatkan pesan “Aku penuh”. Leptin juga menggairahkan sel-sel otak yang disebut astrosit. Dan mereka juga dapat berperan dalam mematikan rasa lapar, sebuah studi baru menemukan.

Astrosit telah lama memainkan biola kedua untuk neuron – juga dikenal sebagai sel saraf – dalam studi penelitian. Para ilmuwan percaya bahwa pekerjaan utama astrosit adalah untuk mendukung neuron. Studi baru menunjukkan astrosit melakukan lebih dari itu.

“Gagasan historis bahwa [astrosit] adalah bantal agar neuron merasa nyaman atau terlindungi bukan itu masalahnya,” kata Tamas Horvath kepada Science News. Ahli saraf ini bekerja di Yale School of Medicine di New Haven, Conn.

Salah satu bagian otak yang terlibat dalam memilih kapan dan berapa banyak makan adalah hipotalamus. Penelitian sebelumnya menunjukkan neuron mendeteksi leptin. Mereka juga merespons hormon ini. Misalnya, jika hipotalamus tikus tidak mengenali leptin, hewan akan makan berlebihan, menjadi gemuk.

Studi lain telah menemukan bahwa astrosit juga dapat mendeteksi leptin. Horvath dan rekan-rekannya ingin tahu apakah sel-sel ini – seperti neuron – memengaruhi nafsu makan. Untuk mengetahuinya, mereka membesarkan tikus dengan astrosit yang tidak dapat mendeteksi leptin.

Dalam kondisi normal, tikus-tikus ini makan dalam jumlah normal. Mereka tidak menjadi gemuk. Namun, begitu para ilmuwan merampas makanan hewan, itu berubah. Sekarang sangat lapar, tikus-tikus ini makan lebih banyak makanan daripada tikus yang masih bisa mendeteksi leptin. Ini menunjukkan bahwa astrosit memang berperan dalam kelaparan.

Dengan kata lain, Horvath mencatat, pengaruh astrosit hanya muncul di hadapan rasa lapar yang ekstrem. Dia menduga suatu hari mungkin untuk mengobati obesitas dengan menargetkan astrosit, mungkin dengan memberikan lebih banyak leptin kepada mereka.

Jenni Harvey tidak yakin. Dia adalah seorang ahli saraf di University of Dundee di Skotlandia. Sel-sel lemak membuat leptin, catatnya, sehingga orang gemuk sudah menghasilkan lebih dari cukup. Bahkan, katanya, kelebihan pasokan pada akhirnya dapat menyebabkan otak berhenti merespons leptin. Akibatnya, katanya kepada Science News, perawatan yang didasarkan pada peningkatan kadar leptin di otak “tidak mungkin menghasilkan obat untuk obesitas.”

Harvey mengakui bahwa karya baru itu hanya “menggaruk permukaan” penelitian astrosit. “Ada banyak pertanyaan yang perlu dijawab.”

Warna Lemak Tubuh Mungkin Memengaruhi Bagaimana Langsingnya Orang

Lemak terkadang mendapat rap yang buruk. Ini sering dikaitkan dengan kelebihan berat badan dan kesehatan yang buruk. Tetapi lemak adalah bagian penting dari semua makhluk hidup. Dalam tubuh kita sendiri, lemak terletak di bawah kulit dan memeluk organ-organ kita. Tugasnya adalah menyimpan kalori ekstra hingga dibutuhkan. Sepertinya peran langsung. Atau itu?

Padahal, lemak tubuh itu kompleks. Sampai saat ini, para ilmuwan berpikir orang hanya memiliki satu jenis. Disebut lemak putih, lemak ini menyimpan kalori berlebih dalam molekul yang disebut lipid. Lipid dapat dipecah untuk energi ketika makanan sulit ditemukan. Lemak putih adalah apa yang orang pikirkan ketika mereka memikirkan lemak tubuh.

Tetapi sekitar 50 tahun yang lalu, para peneliti menemukan bahwa orang juga memiliki lemak coklat. Ini sebenarnya membakar kalori.

Para ilmuwan pertama kali menemukan lemak coklat sekitar 500 tahun yang lalu. Mereka menemukannya di marmut hibernasi (juga dikenal sebagai groundhogs atau woodchucks). Hanya sedikit lemak tubuh yang berwarna coklat. Jadi untuk waktu yang lama, para ilmuwan mengira lemak coklat adalah kelenjar yang hanya ada pada hewan yang berhibernasi. Hanya dalam 100 tahun terakhir mereka menyadari “kelenjar” ini sebenarnya adalah jenis lemak khusus.

Para ilmuwan masih belajar tentang lemak coklat. Penelitian telah menemukan pentingnya hewan hibernasi. Penelitian itu membantu menunjukkan bahwa lemak cokelat memainkan peran penting dalam cara tubuh menggunakan energi. Dan hubungan itu menunjukkan bahwa meningkatkan lemak coklat pada orang mungkin membantu mereka menurunkan berat badan dan mungkin mengobati penyakit kronis tertentu, seperti diabetes.

Sebagian besar lemak tubuh pada hewan, termasuk manusia, berwarna putih. Dan itu adalah jaringan yang menyelamatkan jiwa. Sebagian besar hewan tidak memiliki persediaan makanan konstan. Sampai cukup baru-baru ini, kebanyakan orang juga tidak. Lemak putih memungkinkan individu untuk makan lebih dari yang mereka butuhkan ketika makanan mudah ditemukan. Ini menyimpan kalori ekstra itu sampai makanan menjadi langka. Kemudian tubuh membakarnya untuk energi agar tetap hidup sampai lebih banyak makanan muncul.

Hewan yang berhibernasi mengambil ini secara ekstrim, jelas Mallory Ballinger. Dia adalah ahli biologi evolusi di University of California, Berkeley. Hibernasi memungkinkan banyak hewan untuk melewati kondisi musim dingin yang keras. Kelelawar, tupai, dan beruang, misalnya, semua makan di musim gugur. Mamalia ini mengemas pon – hingga setengah dari berat badan mereka – dalam persiapan untuk musim dingin yang panjang dan dingin.

Hewan tidak makan ketika mereka berhibernasi. Sebaliknya, mereka membakar lemak putih mereka untuk menjaga tubuh mereka tetap berjalan. Tetapi mereka hanya memiliki begitu banyak lemak untuk dibakar. Untuk membuatnya bertahan sepanjang musim dingin, makhluk ini harus menggunakannya perlahan. Jauh lebih lambat dari biasanya. Untuk melakukan ini, mereka memasuki keadaan yang disebut mati suri.

 

Mengapa Tidur Di Akhir Pekan Tidak Akan Berhasil

Apakah anda menggunakan akhir pekan untuk tidur? Jika demikian, Anda mungkin ingin memikirkan kembali itu. Pada orang dewasa muda, menggunakan akhir pekan untuk mengejar ketinggalan tidur di hari kerja dapat menimbulkan risiko kesehatan. Ini termasuk kudapan larut malam, penambahan berat badan dan sensitivitas yang lebih rendah terhadap insulin (hormon yang mengontrol gula darah).

“Pesan yang dibawa pulang pada dasarnya adalah bahwa Anda tidak bisa menebus [kurang tidur] dengan tidur beberapa jam lagi di akhir pekan,” kata Paul Shaw, yang tidak terlibat dalam penelitian ini. Dia adalah seorang ahli saraf di Universitas Washington di St. Louis, Mo. “Tidak sesederhana mengatakan, ‘Oh, jika saya tidur di akhir pekan, saya akan lebih baik,'” katanya.

Sejak 1990-an, para ilmuwan telah memahami bahwa kurang tidur dapat membahayakan kesehatan seseorang. Perubahan yang disebabkannya dapat menyebabkan obesitas dan diabetes tipe 2. Namun pada tahun 2014, sedikit lebih dari satu dari setiap tiga orang dewasa A.S. melaporkan tidur kurang dari yang disarankan tujuh jam semalam. Itu menurut Pusat Pengendalian dan Pencegahan Penyakit A.S.

Akhir pekan mungkin tampak seperti waktu yang tepat untuk tidur. Namun, para ilmuwan tidak yakin itu akan berhasil. Jadi Christopher Depner dan rekan-rekannya memutuskan untuk mengujinya. Depner adalah ahli fisiologi tidur. Dia bekerja di University of Colorado, Boulder.

Tim melihat tiga kelompok orang di usia 20-an. Selama kurang lebih dua minggu, masing-masing kelompok mengikuti jadwal tidur yang ditetapkan. Satu kelompok tidur sekitar delapan jam setiap malam. Kelompok lain hanya mendapat sekitar lima jam shuteye per malam. Kelompok ketiga tertidur sekitar lima jam setiap minggu, tetapi bisa tidur kapan saja dan berapa pun yang mereka inginkan selama akhir pekan.

Kelompok terakhir itu bertahan hingga tengah malam atau 1 pagi pada hari Jumat dan Sabtu malam. Pagi-pagi berikut, mereka tidur sampai sekitar pukul 11 ??siang dan siang. Tetapi mereka juga begadang pada hari Minggu. Yang tersisa hanya sekitar enam jam waktu tunda sebelum minggu kerja berikutnya dimulai. Sepanjang akhir pekan, orang-orang ini hanya tidur sekitar 1,1 jam lebih banyak daripada yang dibutuhkan tubuh mereka, para peneliti menemukan.

“Jadi mereka memang mendapatkan tidur tambahan,” catatan Depner. Tapi itu tidak cukup untuk menebus tidur mereka yang hilang selama seminggu. Itulah yang dia dan timnya laporkan 28 Februari di Current Biology.

Sumbat Kuman Untuk Produk Darah

Perawatan baru dapat menonaktifkan kuman di beberapa produk darah yang disumbangkan untuk digunakan dalam transfusi. Administrasi Makanan dan Obat-obatan A.S. menyetujui penggunaan perawatan baru ini Desember lalu. Bank darah di Puerto Rico mulai menggunakannya segera. (Wabah penyakit serius telah mengguncang pulau. Dan virus yang bertanggung jawab tidak muncul selama skrining darah.) Bulan ini, bank darah di daratan AS akan mulai mulai menggunakan pengobatan baru juga.

Anda mungkin menganggap sistem baru sebagai bug zapper. Ini mencegah virus, bakteri dan parasit protozoa berkembang biak dalam dua komponen darah – plasma dan trombosit. Bank darah biasanya memasok kedua produk untuk ditransfusikan ke orang yang sangat sakit atau terluka parah.

Ada beberapa komponen dalam darah: Sel darah merah, yang paling terkenal, mengangkut oksigen ke seluruh tubuh. Plasma adalah bagian cairan. Ini mengandung protein yang membantu melawan penyakit. Trombosit akan membantu pembekuan darah untuk mencegah pendarahan.

Perawatan baru ini dikenal sebagai Pencegatan karena mencegat infeksi sebelum mencapai pasien transfusi. Mencegat hanya bekerja untuk trombosit dan plasma. Itu karena bagian-bagian darah ini transparan, dan sistemnya menggunakan cahaya. Hemoglobin berpigmen gelap dalam sel darah merah menghalangi cahaya, sehingga pengobatan tidak akan bekerja pada bagian darah ini.

Produk yang disediakan oleh bank darah AS sudah sangat aman. Seseorang harus cukup sehat agar bank darah dapat menerimanya sebagai donor. Namun, bank darah menyaring darah yang disumbangkan untuk penyakit tertentu. Masalahnya: penyakit baru dapat muncul sebelum tes untuk mereka ada.

Itulah yang terjadi ketika Virus West Nile muncul, catat Harvey Klein. Dia kepala obat transfusi darah untuk National Institutes of Health Clinical Center di Bethesda, Md. “Orang-orang terinfeksi sebelum tes dapat dilisensikan dan darah dapat diperiksa,” katanya.

Pada tahun 2002, tiga tahun setelah kasus West Nile pertama kali muncul di Amerika Serikat, para ilmuwan mendokumentasikan 23 kasus orang yang terinfeksi virus melalui transfusi komponen darah. Sebelum itu, para ilmuwan belum menyadari bahwa virus dapat menginfeksi orang melalui transfusi.

Lebih banyak kemungkinan menerima infeksi daripada yang dilaporkan, kata Klein. Bank tidak mulai menyaring darah untuk Virus West Nile hingga Juli 2003. Jika ada cara untuk menonaktifkan virus pada saat itu, “West Nile tidak akan pernah ditularkan melalui transfusi darah,” kata Klein.

Saat ini, dua penyakit yang ditularkan oleh nyamuk mulai muncul di Amerika Serikat. Chikungunya (CHIHK-uhn-GUN-yuh) menyebabkan gejala mirip flu yang dapat berlangsung sekitar seminggu. Kemudian, nyeri sendi yang menyiksa dapat terjadi dan berlangsung berminggu-minggu hingga bertahun-tahun. Tanpa obat, penyakit ini harus berjalan dengan sendirinya. Dalam dekade terakhir, lebih dari 3 juta orang di seluruh dunia telah belajar secara langsung kesengsaraan yang ditimbulkannya.

Tanam ‘Vampir’ Menunggu Sebentar

Sebagian besar tanaman membuat makanan mereka sendiri. Namun, beberapa yang dikenal sebagai parasit, hidup dengan meremukkan yang lain. Penelitian baru menawarkan wawasan mengejutkan tentang bagaimana freeloaders ini menemukan host mereka. Dan mencari tahu cara menggagalkan taktik mereka mungkin membantu menyelamatkan makan siang kita. Data baru, misalnya, dapat menunjukkan kepada petani bagaimana mereka dapat melindungi tanaman seperti beras dan kacang-kacangan, yang dapat menjadi mangsa para pekerja lepas yang merampok energi seperti itu.

Gulma adalah pengganggu botani. Mereka mengancam untuk keluar dan kadang-kadang menghancurkan tanaman bernilai tinggi atau tanaman lanskap. Bagaimana mungkin benih gulma parasit menemukan inang baru tiket makanannya? Tumbuhan tidak memiliki mata atau telinga. Tetapi mereka dapat “mencium” dengan merasakan sinyal kimia di lingkungan sekitar mereka. Tetap saja, mereka harus bersabar. Benih yang berkecambah tanpa makanan di dekatnya berisiko kelaparan. Jadi biji dari spesies ini kadang-kadang akan mengintai di tanah selama lebih dari satu dekade, menunggu sinyal bahwa sudah waktunya untuk tumbuh. Panggilan bangun dapat berasal dari bahan kimia yang dikenal sebagai hormon. Akar tanaman melepaskan senyawa pensinyalan kuat ini.

Ini sudah banyak diketahui: Saat tanaman tumbuh, akarnya melepaskan strigolakton (Stry-go-LAK-toans)  hormon-hormon itu ke dalam tanah. Ketika benih tanaman parasit terdekat mendeteksi hormon, ia menyadari makanan sudah dekat. Jadi, parasit mulai menumbuhkan tonjolan mirip akar. Ini terus tumbuh sampai mereka mencapai tuan rumah. Setelah mereka menempel pada inang itu, mereka mulai mengisap nutrisi dari jaringannya.

Gulma parasit “seperti vampir kecil,” jelas David Nelson. Seorang ahli genetika di Universitas Georgia di Athena, ia memimpin penelitian baru.

Tetapi bagaimana hormon-hormon tanaman memberi sinyal tanaman parasit untuk tumbuh telah membingungkan para ilmuwan sejak lama. Faktanya, itu adalah pertanyaan kunci yang mendorong studi baru timnya, yang muncul di Science 31 Juli.

Nelson mempelajari bagaimana tanaman menafsirkan sinyal di lingkungan mereka. Untuk penelitian baru, ia memeriksa vampir botani dalam keluarga Orobanchaceae (Or-oh-ban-KASE-ee-ay). Keluarga ini mencakup lebih dari 2.000 spesies. Hampir semua adalah parasit, dan banyak yang diketahui merusak tanaman. Nelson melihat bagaimana parasit berevolusi – berangsur-angsur berubah dari generasi ke generasi – untuk merasakan strigolakton sebagai isyarat pertumbuhan.

Para ilmuwan telah mengetahui bahwa kebakaran hutan memicu sejumlah benih untuk bertunas. Pada tahun 2004, penelitian menunjukkan bahwa senyawa dalam asap yang disebut karrikin adalah isyarat tumbuh. “Itu keren,” kata Nelson tentang sinyal asap. “Tapi tidak ada yang tahu bagaimana mereka bekerja.”

Untuk mengetahuinya, Nelson memutuskan untuk menyaring tanaman hutan untuk gen yang akan memicu kecambah sebagai respons terhadap asap. Ini seperti menentukan bagian radio mana yang diperlukan untuk fungsi tertentu – misalnya, kontrol volume.

Jika dia adalah seorang ahli genetika radio, Nelson mengatakan dia akan “memesan 10.000 radio, membukanya dan secara acak memecahkan sesuatu di setiap perangkat.” Selanjutnya, dia akan mencari radio yang rusak yang kehilangan kontrol volume – misalnya, yang tetap keras secara permanen , atau yang tidak pernah dinyalakan.

Terakhir, dia mengumpulkan semua radio dengan masalah kontrol volume dan membukanya untuk mencari tahu bagian mana yang rusak.

 

Memata-matai Otak Dalam Aksi

Anda biasanya tidak diam. Begitu pula kebanyakan hewan. Sekarang tiga alat baru memungkinkan para ilmuwan melihat apa yang terjadi di dalam otak dan sistem saraf – bahkan ketika seekor binatang bergerak.

Ini mungkin terdengar seperti bukan masalah besar. Kecuali itu makhluk hidup cenderung bergerak. Mendapatkan gambar beresolusi tinggi dari sesuatu yang kecil (misalnya sel) cenderung mengharuskan mereka tidak bergerak. Sehingga bisa menghadirkan masalah besar bagi peneliti. Dan masalah itulah yang coba ditaklukkan oleh teknik baru.

Setiap inovasi dibangun di atas yang lain. Salah satunya adalah mikroskop baru yang dapat memfilmkan sel-sel otak, atau neuron, pada hewan kecil saat mereka bergerak atau melakukan hal-hal lain. Alat lain menggunakan medan magnet atau gelombang radio untuk menghidupkan atau mematikan neuron pada hewan hidup. Teknologi ketiga menawarkan alat portabel untuk melihat apa yang terjadi di otak manusia.

Alat-alat baru ini dapat membantu para ilmuwan mempelajari lebih banyak tentang otak yang hidup. Dan itu selalu menjadi tantangan. Sebagai permulaan, tengkorak menutupi otak pada banyak hewan. Tulang itu, seperti jaringan otak, adalah buram. Jadi Anda tidak bisa melihat melalui mereka. Dan melihat potongan-potongan itu – dikeluarkan dari tubuh dan di bawah mikroskop normal – tidak menunjukkan apa yang terjadi di otak hidup. Namun aktivitas otak itulah yang sangat diinginkan oleh banyak ilmuwan untuk dipahami dengan lebih baik.

Untungnya, itulah yang dapat ditampilkan oleh alat-alat baru ini.

Otak Anda adalah pusat komando tubuh. Ia mengirim dan menerima sinyal dari seluruh penjuru. Sinyal-sinyal itu mengendalikan apa yang tubuh kita lakukan dan bagaimana kita bertindak. Mempelajari pesan-pesan ini dapat menjelaskan bagaimana otak biasanya berinteraksi dengan bagian tubuh lainnya. Dan itu dapat lebih membantu para ilmuwan menemukan – dan mengobati – apa yang salah dalam penyakit yang mempengaruhi otak.

Elizabeth Hillman adalah seorang insinyur biomedis di Universitas Columbia di New York City. Mikroskop baru timnya dapat membuat film tentang apa yang terjadi di otak hewan – bahkan yang bergerak.

Hewan seperti lalat buah, cacing gelang dan ikan zebra sering berfungsi sebagai organisme model. Mereka “mendukung” orang dalam eksperimen tertentu. Ya, otak mereka cenderung sangat kecil. Mereka mungkin memiliki kurang dari setengah juta neuron, dibandingkan dengan hampir 100 miliar di otak manusia. Namun pusat saraf pada hewan-hewan ini melakukan banyak hal yang sama seperti otak manusia. Dan mereka sering melakukannya menggunakan jenis sel, organ, atau molekul pemberi sinyal yang sama.