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Der schnellste Pfad der Evolution

https://www.mpg.de/307416/forschungsSchwerpunkt2

Bei der Evolution einer Population sammeln sich nach und nach vorteilhafte Mutationen an. Dabei erhöht sich die Fitness der Population, bis sich alle vorteilhaften Mutationen durchgesetzt haben. Unter welchen Umständen läuft dieser Prozess am schnellsten ab? Mathematisch lässt sich zeigen, dass es für geringe Mutationsraten optimal ist, wenn die Fitness exponentiell ansteigt. Wenn die Mutationsraten sehr hoch sind, dann ist der Prozess schneller, wenn die Fitness nur im letzten Schritt stark ansteigt.
Eine Grundfrage in diesem Forschungsgebiet ist, auf welche Weise sich vorteilhafte

Optogenetik – Kombischalter schaltet Nervenzellen an und aus

https://www.mpg.de/4737081/Optogenetik_Kombischalter?filter_order=L

Seit Erfindung der Optogenetik können Wissenschaftler Nervenzellen per Lichtblitz ein- und ausschalten. Ein Forscherteam des Max-Planck-Instituts für Biophysik in Frankfurt am Main hat nun einen molekularen Kombi-Lichtschalter entwickelt der es ermöglicht, Zellen noch präziser zu steuern als bisher. Der Schalter besteht aus zwei unterschiedlichen, lichtempfindlichen Membranproteinen, die als Ein- und Ausschalter dienen. Die Methode, mit der die Wissenschaftler die beiden Komponenten verknüpfen, eignet sich für unterschiedliche Proteinvarianten und ist deshalb vielseitig einsetzbar.
nachdem, welche Proteine die Wissenschaftler verwenden, können sie Zellen auf diese Weise

Von chemischen Reaktionsnetzwerken zu Hypergraphen

https://www.mpg.de/21402026/mis_jb_2023?force_lang=de

Die mathematische Theorie der Hypergraphen hat vielfältige Anwendungen, von chemischen Reaktionsnetzwerke bis zu Koautorenschaften und Zitationen von Wissenschaftlern, und eröffnet neue Möglichkeiten der Musterbildung in gekoppelten Systemen. The mathematical theory of hypergraphs offers a wide range of application, from chemical reaction networks to collaborations of scientists and citations of their papers, and lets us detect new types of collective pattern formation.
zugrundeliegenden Hypergraphen in einer kompakten und relativ leicht berechenbaren Weise

Jupiters riesige Polarlichter beeinflussen Stratosphärenchemie

https://www.mpg.de/20596521/jupiters-riesige-polarlichter-beeinflussen-stratosphaerenchemie

Über den Polen des Gasriesen Jupiters leuchten fortwährend Polarlichter von riesigem Ausmaß. Das malerische Phänomen prägt die Vorgänge in der Atmosphäre des Gasriesen stärker als bisher gedacht, wie eine Gruppe von Forschenden, zu denen auch Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung (MPS) in Göttingen zählen, heute in der Fachzeitschrift Nature Astronomy berichtet. Mit Hilfe von Messdaten des Atacama Large Millimeter/Submillimeter Arrays (ALMA) in Chile und des International Gemini Observatory auf Hawaii beschreibt das Forscherteam die Verteilung von Kohlenmonoxid und Blausäure in der Jupiteratmosphäre in bisher unerreichter Genauigkeit und räumlicher Auflösung. Dabei stechen die Regionen unterhalb der Polarlichter besonders heraus. Möglich wurden die neuen Erkenntnisse durch einen kosmischen Zusammenstoß, der sich vor fast 30 Jahren ereignete.
Das Forschungsteam hat auf diese Weise den gesamten Planeten kartiert und dabei auch