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Welche Faktoren setzen philippinische Vögel vom Aussterben bedroht?

Credit: Ça?an ?ekercio?lu Die üppigen Wälder und mehr als 7.000 Inseln der Philippinen beherbergen eine reiche Vielfalt an Leben,…

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Die üppigen Wälder und mehr als 7.000 Inseln der Philippinen beherbergen eine reiche Vielfalt an Leben mit 258 Vogelarten, die nirgendwo anders als auf dem philippinischen Archipel leben. Eine neue Studie von Forschern der University of Utah legt nahe, dass aufgrund von Abholzung und Lebensraumzerstörung mehr Vogelarten gefährdet sein könnten als bisher angenommen – einschließlich Arten, die möglicherweise noch nicht entdeckt wurden. Die Studie ist in Frontiers in Ecology and Evolution veröffentlicht.

„Unsere Studie liefert nicht nur einen Fahrplan dafür, welche Arten eine erhöhte Aufmerksamkeit für den Naturschutz verdienen könnten“, sagt Kyle Kittelberger, ein Doktorand an der University of Utah School of Biological Sciences, „sondern auch welche Merkmale eine Art haben kann, die bei der Aufklärung helfen kann, wenn sie es kann? wahrscheinlich eher vom Aussterben bedroht."

Vögel der Philippinen

Die Philippinen liegen in Südostasien und gelten als globaler Biodiversitäts-Hotspot und eines der artenreichsten Länder der Welt mit fast 600 Vogelarten. Ein hoher Anteil der Tierwelt ist im Land endemisch, was bedeutet, dass sie nirgendwo anders zu finden ist. Die Philippinen beherbergen auch einige der artenreichsten Arten, die kürzlich im Unterschied zu anderen eng verwandten Arten identifiziert wurden, was zeigt, dass Wissenschaftler noch viel über die philippinischen Ökosysteme lernen müssen.

Innerhalb des letzten Jahrzehnts ist die Zahl der endemischen Arten von 172 auf 258 gestiegen. Dieser Anstieg von 86 endemischen Arten ist mehr als alle endemischen Vogelarten in China (67) oder Indien (75) und mehr als in jedem Land in Südamerika oder Afrika .

Çağan Şekercioğlu, außerordentlicher Professor an der School of Biological Sciences, der ornithologische Feldforschung in über 90 Ländern auf allen Kontinenten durchgeführt hat, kann seinen ersten Besuch auf den Inseln nicht vergessen.

„Als ich 2008 zum ersten Mal die Philippinen besuchte, war ich überwältigt von der Vielfalt und insbesondere dem Endemismus ihrer Avifauna, aber auch sehr deprimiert vom schnellen Verlust an Lebensraum“, sagt er. Die Exkursionen in das Feld dauerten aufgrund der umfangreichen Abholzung Stunden. „Bei der Suche nach seltenen Waldvögeln im Tiefland von Mindanao haben wir buchstäblich versucht, den Holzfällern einen Schritt voraus zu sein, die jahrhundertealte Regenwaldbäume im Umkreis von ein paar hundert Metern um uns fällen“, fügt er hinzu. Trotzdem hat er in 13 Tagen 161 Vogelarten gesehen, die er noch nie zuvor gesehen hatte – und hat noch 163 Vogelarten vor sich.

Abholzung, Lebensraumzerstörung und Ausbeutung von Wildtieren bedrohen jedoch diese Artenvielfalt. Südostasien, so schreiben die Autoren, wird im nächsten Jahrhundert voraussichtlich über ein Drittel seiner Biodiversität verlieren. Insbesondere die Philippinen rangieren weltweit auf Platz 8 bei der Anzahl der weltweit bedrohten Vogelarten.

„Es besteht ein dringender Bedarf zu bewerten, welche Merkmale einige Arten stärker vom Aussterben bedroht machen als andere“, sagt Kittelberger, und dieses Verständnis zu nutzen, um die Erhaltungsbemühungen zu unterstützen.“

Merkmale bedrohter Vögel

Um den Status der philippinischen Vögel zu verstehen, bestimmten die Forscher zunächst die Vogelmerkmale, die das Aussterberisiko am ehesten vorhersagen, indem sie die ökologischen und lebensgeschichtlichen Merkmale der Vogelarten korrelierten, einschließlich Körpermasse, Ernährung, Höhenbereich und Gelegegröße (die Anzahl der Eier, die in eine Brutzeit) mit ihrem Erhaltungszustand. Eine auf den Philippinen endemische Art war deutlich häufiger vom Aussterben bedroht, fanden sie heraus. Enge Höhenlagen, Abhängigkeit von Wäldern und hohe Körpermasse gefährden auch Vögel vom Aussterben.

Dann drehten sich die Forscher um und bewerteten den erwarteten Erhaltungszustand der philippinischen Vögel anhand dieser Merkmale, indem sie den vorhergesagten Erhaltungszustand mit den Schutzbezeichnungen der Roten Liste der IUCN verglichen. Sie fanden heraus, dass 84 Arten in einem schlechteren Zustand als auf der Roten Liste angegeben sind, wobei 14 Arten als global bedroht (d.

„Wir haben vorhergesagt, dass der philippinische Schlangenadler und der Writhed Hornbill, zwei Arten, die derzeit nicht als weltweit bedroht gelten, jeweils gefährdet bzw. vom Aussterben bedroht sind“, sagt Kittelberger. „Wir sagten auch voraus, dass der Palawan-Pfauenfasan, die Calayan Rail und der Philippine Uhu, drei derzeit international als gefährdet anerkannte Arten, wahrscheinlich gefährdete Arten sind. All diese Vögel verdienen daher erhöhte Aufmerksamkeit für den Schutz, da sie möglicherweise stärker bedroht sind, als derzeit angenommen wird.“

Verloren bevor sie gefunden werden

Von den 84 als stärker bedrohten Arten wurden kürzlich 12 als eigenständige Arten anerkannt, und drei von ihnen wurden als „anfällig“ prognostiziert.

„Die Philippinen haben ein sehr hohes Maß an Endemismus und es wird derzeit geschätzt, dass es auf den Philippinen doppelt so viele Vogelarten gibt, die noch nicht gespalten und offiziell anerkannt wurden, sodass die Gefahr besteht, dass Arten verloren gehen, bevor sie beschrieben werden. “, sagt Kittelberger.

Kittelberger sagt, dass ihre Forschung breit angewendet werden kann, um den Erhaltungszustand von Vögeln in der gesamten Region zu bewerten.

„Das Wichtigste, was die Philippinen zum Schutz der Vögel tun können“, sagt Kittelberger, „ist die Bekämpfung des hohen Ausmaßes an Entwaldung, Lebensraumzerstörung und Ausbeutung von Wildtieren, den Landschutz für Wildtiere zu erhöhen und die Mittel für Naturschutzbemühungen aufzustocken.“

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Die vollständige Studie finden Sie hier.

Zu den Co-Autoren gehören auch Montague H. C. Neate-Clegg, J. David Blount und Çağan Şekercioğlu von der U’s School of Biological Sciences, Mary Rose C. Posa vom California Botanic Garden und John McLaughlin von der University of California, Santa Barbara. Die Studie wurde vom Christensen-Fonds unterstützt.

Innerhalb des letzten Jahrzehnts ist die Zahl der endemischen Arten von 172 auf 258 gestiegen. Dieser Anstieg von 86 endemischen Arten ist mehr als alle endemischen Vogelarten in China (67) oder Indien (75) und mehr als in jedem Land in Südamerika oder Afrika .

Source: https://bioengineer.org/what-factors-put-philippine-birds-at-risk-of-extinction/

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Ein wegweisender chemischer Ansatz könnte zu einer robusteren Soft-Elektronik führen

Quelle: Udit Chakraborty, Cornell University RESEARCH TRIANGLE PARK, N.C. — Ein neuer Ansatz zur Untersuchung konjugierter Polymere machte es möglich…

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RESEARCH TRIANGLE PARK, N.C. — Ein neuer Ansatz zur Untersuchung konjugierter Polymere ermöglichte es einem von der Armee finanzierten Forschungsteam zum ersten Mal, die mechanischen und kinetischen Eigenschaften der einzelnen Moleküle während der Polymerisationsreaktion zu messen. Die gewonnenen Erkenntnisse könnten zu flexibleren und robusteren weichen elektronischen Materialien wie Gesundheitsmonitoren und Soft-Robotik führen.

Konjugierte Polymere sind im Wesentlichen Cluster von Molekülen, die entlang eines Rückgrats aufgereiht sind, die Elektronen leiten und Licht absorbieren können. Dies macht sie perfekt für die Entwicklung weicher Optoelektronik, wie tragbare elektronische Geräte; jedoch sind diese Polymere, so flexibel sie auch sind, in der Masse schwer zu untersuchen, da sie aggregieren und aus der Lösung herausfallen.

„Konjugierte Polymere sind aufgrund ihrer inhärenten optischen und elektronischen Eigenschaften, die durch ihre Polymerstruktur bestimmt werden, eine faszinierende Klasse von Materialien“, sagte Dr. Dawanne Poree, Programmmanagerin des US Army Combat Capabilities Development Command, bekannt als DEVCOM, Army Research Laboratory. „Diese Materialien sind für eine Reihe von Anwendungen von großem Interesse für Armee und Verteidigungsministerium, darunter tragbare Elektronik, tragbare Geräte, Sensoren und optische Kommunikationssysteme. Bisher war es leider schwierig, konjugierte Polymere für gezielte Anwendungen zu entwickeln, da es an brauchbaren Werkzeugen zur Untersuchung und Korrelation ihrer Struktur-Eigenschafts-Beziehungen fehlt.“

Mit Unterstützung der Armee haben Forscher der Cornell University einen Ansatz verfolgt, den sie bei anderen synthetischen Polymeren entwickelt haben, sogenannte magnetische Pinzetten, die es ihnen ermöglichten, einzelne Moleküle des konjugierten Polymers Polyacetylen zu dehnen und zu verdrehen. Die Forschung wurde in der Zeitschrift Chem.

„Durch den Einsatz neuartiger Einzelmolekül-Manipulations- und Bildgebungsansätze lieferte diese Arbeit die ersten Beobachtungen des Einzelkettenverhaltens in konjugierten Polymeren, was die Grundlage für das rationale Design und die Verarbeitung dieser Materialien bildet, um eine breite Anwendung zu ermöglichen“, sagte Poree.

Frühere Versuche, die Löslichkeit konjugierter Polymere zu untersuchen, beruhten oft auf der chemischen Derivatisierung, bei der die Strukturen mit funktionellen Atomgruppen modifiziert wurden. Dieser Ansatz kann jedoch die angeborenen Eigenschaften des Polymers beeinträchtigen.

„Das konjugierte Polymer ist wirklich ein Prototyp“, sagte Dr. Peng Chen, der Peter J.W. Debye Professor für Chemie und chemische Biologie an der Cornell Universität. „Man ändert es immer, um es auf die Anwendung zuzuschneiden. Wir hoffen, dass alles, was wir gemessen haben – die grundlegenden Eigenschaften der Synthesekinetik, die mechanischen Eigenschaften – zu Benchmarks für Menschen werden, die über andere Polymere derselben Kategorie nachdenken.“

Im Jahr 2017 war Chens Gruppe die erste, die das Messverfahren der magnetischen Pinzette einsetzte, um die lebende Polymerisation zu untersuchen und sie auf Einzelmolekülebene zu visualisieren. Die Technik wurde bereits in der Biophysik zur Untersuchung von DNA und Proteinen eingesetzt, aber niemand hatte sie erfolgreich auf den Bereich der synthetischen Polymere ausgeweitet.

Das Verfahren funktioniert, indem ein Ende eines Polymerstrangs an einem Deckglas und das andere Ende an einem winzigen magnetischen Partikel befestigt wird. Die Forscher verwenden dann ein Magnetfeld, um das konjugierte Polymer zu manipulieren, es zu dehnen oder zu verdrehen und die Reaktion einer einzelnen wachsenden Polymerkette zu messen.

Die Mengen sind so gering, dass sie in Lösung löslich bleiben, wie es bei großen Mengen normalerweise nicht der Fall wäre.

Das Team hat in Echtzeit gemessen, wie lange Ketten konjugierter Polymere, die aus Hunderttausenden von Monomereinheiten bestehen, wachsen. Sie entdeckten, dass diese Polymere pro Sekunde ein neues Monomer hinzufügen, ein viel schnelleres Wachstum als ihre nicht konjugierten Analoga.

„Wir haben festgestellt, dass dieses Polymer beim Wachstum in Echtzeit Konformationsverschränkungen bildet“, sagte Chen. „Alle Polymere, die wir untersucht haben, bilden Konformationsverschränkungen, aber bei diesem konjugierten Polymer ist diese Konformationsverschränkung lockerer, wodurch es schneller wächst.“

Durch Ziehen und Dehnen einzelner konjugierter Polymere, sogenannte Kraftdehnungsmessungen, konnten die Forscher deren Steifigkeit beurteilen und besser verstehen, wie sie sich in verschiedene Richtungen biegen können, während sie konjugiert bleiben und die Elektronenleitfähigkeit erhalten.

Sie entdeckten auch, dass die Polymere von einer einzelnen Kette bis zur nächsten unterschiedliche mechanische Verhaltensweisen zeigten, die von der Theorie vorhergesagt, aber nie experimentell beobachtet wurden.

Die Ergebnisse unterstreichen sowohl die Einzigartigkeit konjugierter Polymere für eine Reihe von Anwendungen als auch die Stärke der Verwendung einer Einzelmolekül-Manipulations- und Bildgebungstechnik auf synthetischen Materialien.

„Jetzt haben wir einen neuen Weg, um zu untersuchen, wie diese konjugierten Polymere chemisch hergestellt werden und was die grundlegenden mechanischen Eigenschaften dieser Art von Material sind“, sagte Chen. „Wir können untersuchen, wie sich diese grundlegenden Eigenschaften verändern, wenn man sie für Anwendungszwecke zuschneidet. Vielleicht können Sie es mechanisch flexibler machen und das Polymer länger machen oder die Synthesebedingungen anpassen, um das Polymer entweder schneller oder langsamer zu synthetisieren.“

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Besuchen Sie das Medienzentrum des Labors, um mehr über Wissenschaft und Technologie der Armee zu erfahren

Als nationales Forschungslabor der Armee operationalisiert ARL die Wissenschaft, um eine transformative Überschneidung zu erzielen. Durch die Zusammenarbeit über die technischen Kernkompetenzen des Kommandos hinweg sind wir führend in der Entdeckung, Entwicklung und Bereitstellung der technologiebasierten Fähigkeiten, die erforderlich sind, um Soldaten erfolgreicher zu machen, die Kriege des Landes zu gewinnen und sicher nach Hause zu kommen. Das DEVCOM Army Research Laboratory ist ein Element des US Army Combat Capabilities Development Command. DEVCOM ist ein wichtiges untergeordnetes Kommando des Army Futures Command.

Source: https://bioengineer.org/pioneering-chemistry-approach-could-lead-to-more-robust-soft-electronics/

ein-wegweisender-chemischer-ansatz-könnte-zu-einer-robusteren-soft-elektronik-führen

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Zuschuss in Höhe von 1 Million US-Dollar für Kühllagerlogistik bei der Impfstofflieferung

Kredit: Penn State College of Engineering COVID-19-Impfstoffe wurden getestet, validiert und an Millionen von Menschen auf der ganzen Welt verabreicht…

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COVID-19-Impfstoffe wurden getestet, validiert und Millionen von Menschen auf der ganzen Welt verabreicht. Aber in einigen Ländern müssen die Impfstoffe noch in ausreichender Zahl eintreffen.

Eine wesentliche Hürde besteht darin, dass die Impfstoffe nach Angaben der Centers for Disease Control zwischen 36 und 46 Grad Fahrenheit gelagert werden müssen, um ihre volle Wirksamkeit zu behalten. Um die richtige Temperatur zu gewährleisten, benötigen die Impfstoffe eine gekühlte Lieferkette, auch Kühlkette genannt, da sie weltweit vertrieben werden.

„Bei warmen Temperaturen sind COVID-Impfstoffe und andere Medikamente anfällig für Abbau, was bedeutet, dass sie an Wirksamkeit verlieren“, sagte Medina, die das Labor für Präzisionstherapeutika und bioresponsive Materialien der Medina-Gruppe in Penn State leitet. „Und die Aufrechterhaltung der Kühllager-Lieferkette ist teuer, da mehrere Transportschritte vom Hersteller über den Verteiler bis zum Anbieter erforderlich sind.“

Um dieser Herausforderung zu begegnen, planen Medina und sein Team die Entwicklung fluorchemischer Dispergiermittel, bekannt als „FTags“, die die Proteine ​​in den Impfstoffflüssigkeiten beschichten, um sie thermisch zu stabilisieren.

„Die FTags lösen die Proteine ​​in einer auf Fluor basierenden Flüssigkeit auf, wodurch Proteine ​​erhalten werden, von denen wir glauben, dass sie bei erhöhten Temperaturen stabil sind, ohne ihre Struktur oder Funktion zu beeinträchtigen“, sagte Medina. „Wenn die Proteine ​​in der fluorbasierten Flüssigkeit gelöst sind, sind sie zudem immun gegen eine Kontamination durch Mikroorganismen und Enzyme.“

Fluorchemikalien werden in einer Reihe von Anwendungen eingesetzt, beispielsweise um Oberflächen kratzfest und chemisch abbaubar zu machen, wie im Fall von antihaftbeschichtetem Kochgeschirr.

Schließlich plant Medina, die Verwendung von fluorchemischen Beschichtungen in anderen biologischen Produkten zu untersuchen, mit dem Ziel, die Notwendigkeit des Transports von Arzneimitteln über eine Kühlkette zu eliminieren.

"Dies wird den Zugang zu Medikamenten an Orten ermöglichen, an denen es derzeit keine gibt", sagte Medina. „Zum Beispiel könnte ein Soldat im Krieg einem schädlichen chemischen Stoff ausgesetzt sein. Ein mit Fluorchemikalien beschichtetes Protein, das ohne Kühlung transportiert werden kann, könnte dieses Mittel sofort neutralisieren. Dies ist Teil des Interesses von DARPA, diesen Zuschuss bereitzustellen.“

Das Stipendium ist Teil des Young Faculty Award-Programms der DARPA, das Dozenten zu Beginn ihrer Karriere, die ihre Forschung auf die Interessen des Verteidigungsministeriums und der nationalen Sicherheit konzentrieren möchten, Finanzierung, Mentoring und Networking-Möglichkeiten bietet.

Im Jahr 2020 veröffentlichte Medina in ACS Nano eine Studie über die direkte Verabreichung von therapeutischen Medikamenten durch einen akustisch empfindlichen Träger, der von Ultraschall geleitet wird, an einen bestimmten Bereich des Körpers. Die vorgeschlagene DARPA-finanzierte Studie ist ein Spin-off der Ergebnisse dieser Studie.

„Janna Sloand, meine ehemalige Doktorandin, die kürzlich ihre Doktorarbeit verteidigt hat, hat die Beschichtungstechnologie in unserer letzten Studie entwickelt“, sagte Medina. „Es passt gut zu unserer neuen Studie, die dieselben Beschichtungen verwenden wird, um die Einschränkungen der Kühlkette zu überwinden.“

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Source: https://bioengineer.org/1-million-grant-to-address-cold-storage-logistics-in-vaccine-delivery/

zuschuss-in-höhe-von-1-million-us-dollar-für-kühllagerlogistik-bei-der-impfstofflieferung

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Reduzierte mikrobielle Stabilität in Verbindung mit dem Kohlenstoffverlust des Bodens in der aktiven Schicht unter alpinem Permafrostabbau

Quelle: Chinesische NIEER-Forscher haben kürzlich Zusammenhänge zwischen der Verringerung der mikrobiellen Stabilität und dem Kohlenstoffverlust des Bodens im Wirkstoff entdeckt…

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Chinesische Forscher haben kürzlich Zusammenhänge zwischen der Verringerung der mikrobiellen Stabilität und dem Kohlenstoffverlust im Boden in der aktiven Schicht des degradierten alpinen Permafrostbodens auf dem Qinghai-Tibet-Plateau (QTP) entdeckt.

Die Forscher um Prof. CHEN Shengyun vom Northwest Institute of Eco-Environment and Resources (NIEER) der Chinese Academy of Sciences (CAS) und XUE Kai von der University of Chinese Academy of Sciences führten eine gemeinsame tiefgreifende Analyse durch von mikrobiellen Bodengemeinschaften und ihren Netzwerken des gemeinsamen Auftretens in der aktiven Permafrostschicht entlang eines ausgedehnten Gradienten der Permafrostdegradation.

Das QTP umfasst die weltweit größte Ausdehnung von Hochgebirgspermafrost. Dieser Permafrost unterscheidet sich vom Permafrost hoher Breiten und speichert massiven Bodenkohlenstoff. Ein oft ignoriertes Merkmal von Permafrost ist, dass der Kohlenstoffspeicher in der aktiven Schicht des Bodens im Vergleich zu tieferen Schichten aktiver und direkter vom Klimawandel betroffen ist.

Ausgelöst durch die Klimaerwärmung kann die Degradation des Permafrostbodens die Kohlenstoffstabilität des Bodens verringern und einen massiven Kohlenstoffverlust verursachen, was zu einer positiven Kohlenstoff-Klima-Rückkopplung führt. Die mikrobiell vermittelten Mechanismen für den Kohlenstoffverlust aus der aktiven Bodenschicht in degradiertem Permafrost sind jedoch noch unklar.

In dieser Studie fanden die Forscher heraus, dass der Abbau des alpinen Permafrosts die Stabilität der mikrobiellen Gemeinschaften der aktiven Schicht verringert, was durch eine erhöhte Empfindlichkeit der mikrobiellen Zusammensetzung gegenüber Umweltveränderungen, destabilisierende Netzwerkeigenschaften und eine verringerte Widerstandsfähigkeit gegen Knoten- oder Kantenangriffe des mikrobiellen Netzwerks belegt wird.

Sie entdeckten, dass der Verlust von organischem Kohlenstoff im Boden in stark degradiertem Permafrost mit einer erhöhten mikrobiellen Unähnlichkeit verbunden ist, was möglicherweise zu einer positiven Kohlenstoffrückkopplung im alpinen Permafrost auf dem QTP beiträgt.

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Die Ergebnisse wurden in PNAS in einem Artikel mit dem Titel „Reduzierte mikrobielle Stabilität in der aktiven Schicht ist verbunden mit Kohlenstoffverlust unter alpinem Permafrostabbau“ veröffentlicht.

Diese Forschung wurde von der National Natural Science Foundation of China, dem Strategic Priority Research Program (A) von CAS und dem Second Tibetan Plateau Scientific Expedition and Research Program finanziell unterstützt.

Ausgelöst durch die Klimaerwärmung kann die Degradation des Permafrostbodens die Kohlenstoffstabilität des Bodens verringern und einen massiven Kohlenstoffverlust verursachen, was zu einer positiven Kohlenstoff-Klima-Rückkopplung führt. Die mikrobiell vermittelten Mechanismen für den Kohlenstoffverlust aus der aktiven Bodenschicht in degradiertem Permafrost sind jedoch noch unklar.

Source: https://bioengineer.org/reduced-microbial-stability-linked-to-soil-carbon-loss-in-active-layer-under-alpine-permafrost-degra/

reduzierte-mikrobielle-stabilität-in-verbindung-mit-dem-kohlenstoffverlust-des-bodens-in-der-aktiven-schicht-unter-alpinem-permafrostabbau

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