Jesteśmy o krok od odwrócenia procesu starzenia? Pierwszy pacjent otrzymał eksperymentalny lek ER-100
Po raz pierwszy podano człowiekowi eksperymentalny lek ER-100. Terapia ma cofać biologiczny zegar komórek i pomóc naprawiać uszkodzony nerw wzrokowy, ale naukowcy liczą, że to dopiero początek. Jeśli metoda okaże się bezpieczna i skuteczna, może otworzyć drogę do odwracania także innych zmian związanych ze starzeniem.
Spis treści: Eksperymentalna terapia ER-100 ER-100 ma cofać biologiczny zegar komórek Miliardy dolarów w wyścigu o długowieczność Od Gilgamesza do eksperymentów z odmładzaniem Pierwsze badania nad starzeniem Czynniki Yamanaki otworzyły drogę do cofania wieku komórek Altos Labs bada sposoby na odmładzanie Czynniki Yamanaki a odwracanie starzenia Czy można odmłodzić starą skórę? Dlaczego starzenie nie jest jednym procesem Czy przyszłym lekiem na starzenie będzie tabletka? Dryf mezenchymalny Naukowcy wprost o odwracaniu starzenia Bezpieczne odmładzanie komórek Od ER-100 do SL-100. Kolejnym krokiem ma być tabletka Czy jedna terapia może odmłodzić mózg, nerki i mięśnie? Biologiczna „kopia zapasowa” młodości Kto będzie mógł sobie pozwolić na nieśmiertelność? W kwietniu tego roku w niepozornym gabinecie lekarskim w Glendale doszło do przełomowego zabiegu. Biolog molekularny prof. David Sinclair obserwował, jak okulista podaje do lewego oka mężczyzny z zaawansowaną jaskrą niewielką ilość ER-100 – substancji, nad którą profesor pracował od lat. Zabieg odbywał się w ramach badań klinicznych zatwierdzonych przez FDA. Lekarz wcześniej zdezynfekował oko pacjenta jodyną i znieczulił je lidokainą. Jaskra to choroba, która uszkadza nerwy wzrokowe. Dotyka głównie osoby starsze i może prowadzić do ślepoty funkcjonalnej. Pacjent – mężczyzna po siedemdziesiątce – zmagał się z tą chorobą od dekad i przeszedł wiele operacji, które miały spowolnić jej rozwój. Obecnie zachował jednak tylko około 50 procent widzenia. Eksperymentalna terapia ER-100 Nowa terapia była czymś bezprecedensowym: wykorzystywała substancję, której nigdy wcześniej nie wstrzyknięto człowiekowi, a która mogła odwrócić skutki jaskry. Miała zasadniczo skłonić jego geny do cofnięcia biologicznego zegara w uszkodzonej wiązce włókien nerwu wzrokowego o całe dziesięciolecia – do czasu, gdy była ona zdrowa. David Sinclair długo czekał na tę chwilę. Jako profesor genetyki w Harvard Medical School, wraz ze swoim byłym doktorantem Yuanchengiem Ryanem Lu, przez ponad dekadę pracował nad formułą ER-100. Proces ten wymagał nie tylko modyfikacji białek, lecz także dołączenia do nich fragmentu materiału wirusowego, który miał kierować cząsteczki bezpośrednio do właściwych komórek. Prof. David Sinclair przyznał, że choć złagodzenie objawów jaskry u pacjentów przyniosłoby mu ogromną satysfakcję, nie to było jego głównym zamysłem. Jaskra okazała się po prostu dogodnym obiektem badań: uszkadza oko, które charakteryzuje się swoistym mechanizmem immunologicznym ograniczającym typową reakcję zapalną organizmu. Jeśli zastrzyk przyniesie oczekiwane rezultaty, ER-100 stanie się jednym z pierwszych leków zdolnych odwrócić uszkodzenia nerwów u ludzi. Już to byłoby przełomowym osiągnięciem. Prof. David Sinclair tworzył jednak tę substancję z jeszcze większą nadzieją – że wykona pierwszy krok w stronę całkowitego odwrócenia procesu starzenia. ER-100 ma cofać biologiczny zegar komórek ER-100 to cząsteczka zawierająca instrukcje potrzebne do wytwarzania czynników transkrypcyjnych – białek, które włączają i wyłączają geny. Trzy czynniki transkrypcyjne obecne w ER-100 w normalnych warunkach aktywują geny, z których ludzki zarodek korzysta, aby zapobiegać różnicowaniu komórek macierzystych w komórki nerwowe, skóry, serca i innych narządów. ER-100 zaprojektowano jednak tak, by w praktyce cofał komórki do wcześniejszego stanu. Można powiedzieć, że nakazuje im usunąć znaczną część zapisanych instrukcji prowadzących do przekształcania się w określone typy komórek, a także ślady nagromadzone przez lata na ich DNA wskutek działania takich czynników jak promieniowanie, obecne w powietrzu substancje chemiczne, palenie tytoniu czy stres. ER-100 ma przywracać komórkom bardziej młodzieńczy stan. Prof. David Sinclair porównuje ten proces do usuwania rys z powierzchni płyty CD. Laboratorium prof. Davida Sinclaira informowało już o sukcesach tej terapii u myszy i naczelnych, ale badanie prowadzone w Glendale jest pierwszym przypadkiem zastosowania ER-100 u człowieka. Procedura zatwierdzania leków przez FDA jest podzielona na kilka etapów. Zadaniem pierwszej fazy – która ostatecznie obejmie jednorazowe podanie zastrzyku 12 pacjentom z jaskrą i potrwa nawet pięć lat – jest wykazanie, że ER-100 nie powoduje szkód. Prof. David Sinclair oraz Life Biosciences, firma, która uzyskała licencję na terapię i prowadzi badanie, liczą jednak na znacznie więcej. Substancja zdolna cofnąć uszkodzenia nerwu wzrokowego poprzez odwrócenie zmian, które zaszły w nim z czasem, mogłaby być w stanie cofać uszkodzenia również w innych komórkach, przywracając je do wcześniejszego stanu. A gdyby udało się zapobiec starzeniu komórek, ludzie mogliby – przynajmniej teoretycznie – żyć wiecznie. Kiedy ktoś stawia sobie cel tak ogromny jak nieśmiertelność, zwykle nie jest jedynym, który do niego dąży. Zastrzyk podany w Glendale był w istocie najnowszym posunięciem w szybko nabierającym tempa i hojnie finansowanym wyścigu w dziedzinie biotechnologii przeciwstarzeniowej. Skala tych wysiłków zaczyna przypominać rozwój sztucznej inteligencji, tyle że ich celem jest odmładzanie ludzkiego ciała, a nie zastępowanie ludzkiego umysłu. Miliardy dolarów w wyścigu o długowieczność W 2013 roku współzałożyciel Google’a Larry Page rozpoczął poszukiwania nowego źródła młodości, finansując jednostkę o nazwie Calico Labs. Nazwa Calico jest skrótem od California Life Company. Wkrótce dziedzinę tę ogarnął ogromny entuzjazm. „Czy Google może pokonać śmierć?” – pytał na okładce magazyn „Time”. Gerontolog biomedyczny dr Aubrey de Grey zaczął głosić, że „pierwsza osoba, która dożyje tysiąca lat, prawdopodobnie już dziś żyje”. W ślad za tym pojawiła się fala nowych start-upów zajmujących się przeciwdziałaniem starzeniu, z których wiele dysponowało kapitałem pochodzącym od najbogatszych ludzi świata. Brian Armstrong, szef firmy kryptowalutowej Coinbase, w 2022 roku pomógł założyć spółkę NewLimit. „Najpierw choroby, potem długowieczność” – głosi jej strona internetowa. W tym samym roku Sam Altman, dyrektor generalny OpenAI, zainwestował w firmę Retro Biosciences, która ma podobny cel związany z przeciwdziałaniem starzeniu. Również w 2022 roku powstał gigant tej branży – Altos Labs z siedzibą w rejonie Zatoki San Francisco. Firma rozpoczęła działalność z kapitałem inwestycyjnym w wysokości trzech miliardów dolarów, z czego część – według doniesień – pochodziła od Jeffa Bezosa. Altos jest prawdopodobnie największym start-upem biotechnologicznym w historii. Ten wyścig przypomniał mi o ironii, na którą ponad sto lat temu zwrócił uwagę immunolog Élie Metchnikoff: „Choć długość życia człowieka należy do największych wśród ssaków, ludzie i tak uważają ją za zbyt krótką”. Wielu z nas pamięta moment z dzieciństwa, gdy po raz pierwszy dotarła do nas porażająca prawda: pewnego dnia umrzemy. Memento mori. Co gorsza, zanim to nastąpi, większość z nas doświadczy wielu lat stopniowej utraty sprawności. Osłabienie fizyczne, demencja, pogarszający się wzrok i słuch, nietrzymanie moczu, zaburzenia funkcji seksualnych – lista jest długa. Do 2050 roku na świecie będzie trzy razy więcej 80-latków niż dziś – blisko pół miliarda – a dla wielu z nas końcowy etap życia nie będzie przyjemny. Ale czy ten ostatni akt naprawdę musi tak wyglądać? A jeśli starzenie się nie jest nieuniknione? A jeśli nawet śmierć nie jest? Od Gilgamesza do eksperymentów z odmładzaniem Odkąd istnieje śmiertelność, ludzie próbują ją przechytrzyć. Epos o Gilgameszu, pochodzący z około 2000 roku p.n.e., opisuje roślinę nazywaną „starzec stanie się młody” – zanim jednak bohater zdąży ją wypróbować, kradnie ją wąż. Z kolei Herodot, grecki historyk żyjący około 500 roku p.n.e., pisał o legendarnym źródle spowalniającym starzenie. Ta wizja przyczyniła się później do tego, że Hiszpanie bezskutecznie poszukiwali fontanny młodości w Nowym Świecie. W czasach nowożytnych badacze zaczęli zadawać mniej fantastyczne, a bardziej precyzyjne pytania o starzenie. Czy proces ten zachodzi wyłącznie na poziomie całego organizmu? Tkanek? Komórek? Czy jego istoty należy szukać w nerwach? We krwi? W mózgu? A może w gruczołach? Na przestrzeni lat naukowcy sprawdzali różne teorie. Jeden ze współczesnych Metchnikoffowi badaczy, dr Serge Voronoff, uważał, że źródło młodości tkwi w narządach rozrodczych. W końcu co może bardziej kojarzyć się z młodością niż zdolność do dawania życia? Dr Serge Voronoff przeszczepiał cienkie fragmenty tkanki z jąder straconych przestępców na jądra zamożnych mężczyzn. Zabieg szybko stał się tak popularny, że musiał zacząć pozyskiwać tkankę od małp. Twierdził, że u jego pacjentów nastąpiła ogólna poprawa – mieli więcej energii, większą wytrzymałość, sprawniejszy umysł i lepszy wzrok. Współcześni historycy medycyny doszli jednak do wniosku, że wszelkie odczuwane korzyści były efektem placebo – pacjenci po prostu czuli się młodsi. Ale właściwie czym różni się poczucie, że jest się młodszym, od bycia młodszym? Pierwsze badania nad starzeniem Ważną wskazówkę w poszukiwaniu istoty starzenia przyniosła seria eksperymentów rozpoczętych w połowie XIX wieku. Badacze chirurgicznie łączyli ze sobą dwa szczury – jednego młodego i jednego starego – tak aby miały wspólny układ krążenia. Z czasem starszy szczur, korzystający z krwi młodszego, zaczynał zachowywać się jak młodszy osobnik. Poruszał się szybciej, a jego zmysły stawały się bardziej wyostrzone. Krew młodego szczura odmładzała starszego. Młodszy z kolei zaczynał chorować, ale wkrótce wracał do zdrowia. Przekonanie, że starzenie jest związane z czymś konkretnym, obecnym w samym organizmie, umocniło się w latach 60. XX wieku wraz z odkryciem, że również komórki są śmiertelne. Wcześniej naukowcy zakładali, że choć organizm jako całość może przestać funkcjonować, pojedyncza komórka mogłaby żyć wiecznie. Odkrycie, że prawidłowe komórki mogą podzielić się tylko około 50 razy, zanim wejdą w fazę senescencji, sugerowało, że także one mają ograniczoną długość życia. Dopiero w ciągu ostatnich 30 lat – już w epoce intensywnego rozwoju genetyki – zaczęto uzyskiwać poważne dowody na to, że ograniczenie to nie musi być bezwzględne. Jeden z pierwszych istotnych eksperymentów pokazujących, że proces starzenia można spowolnić, przeprowadzono w 1993 roku na Uniwersytecie Kalifornijskim w San Francisco. Biolożka molekularna Cynthia Kenyon wykazała, że zmiana zaledwie jednego genu u nicienia Caenorhabditis elegans może wydłużyć jego życie o połowę. Robak, który wcześniej żył tylko dwa tygodnie, mógł teraz przeżyć trzy. Ponieważ geny C. elegans często mają swoje odpowiedniki u człowieka, trudno było zignorować znaczenie tego odkrycia dla badań nad starzeniem się ludzi. Czynniki Yamanaki otworzyły drogę do cofania wieku komórek Mimo wszystko nicienie to jedno, a ssaki – drugie. Na pierwsze kluczowe odkrycie dotyczące starzenia się człowieka trzeba było czekać jeszcze ponad dekadę. W 2005 roku prof. Shinya Yamanaka, wówczas naukowiec pracujący na Uniwersytecie w Kioto, próbował rozwiązać problem z dostępnością materiału badawczego. Naukowcy potrzebowali niedojrzałych komórek macierzystych – komórek obecnych w organizmie człowieka, zanim zaczną różnicować się w komórki narządów, nerwów i krwi – do wielu prowadzonych przez siebie badań. Naturalne źródło takich komórek, czyli niewykorzystane zarodki powstałe w wyniku procedur wspomaganego rozrodu, było jednak trudno dostępne. Na przykład rząd Stanów Zjednoczonych od 2001 roku niemal całkowicie zakazywał ich wykorzystywania. Prof. Shinya Yamanaka odkrył, że dojrzałą komórkę można niemal cofnąć do stanu sprzed zróżnicowania. W tym celu wykorzystał czynniki transkrypcyjne wytwarzane przez cztery geny, które pomagają utrzymywać komórki macierzyste w niedojrzałym stanie. Czynniki transkrypcyjne nakazywały komórce odwrócić część zmian, które jej geny wprowadzały przez lata. Białka te nie zmieniały samego materiału genetycznego komórki. Usuwały natomiast cząsteczki znajdujące się wokół genów i tworzące tak zwany epigenom. Należą do nich między innymi niewielkie cząsteczki wiążące się z DNA, zwane grupami metylowymi, które pomagają określać, kiedy inne geny mają się włączać lub wyłączać. To właśnie grupy metylowe pomagają kierować rozwojem zapłodnionej komórki jajowej w trakcie rozwoju człowieka. Te cztery białka wkrótce zaczęto nazywać, na cześć naukowca, czynnikami Yamanaki. W 2012 roku prof. Shinya Yamanaka otrzymał Nagrodę Nobla. Do tego czasu rodzące się środowisko badaczy zajmujących się długowiecznością zaczęło już podejrzewać, że jego odkrycie może również wskazywać drogę do odwracania procesów starzenia na poziomie komórkowym. Altos Labs bada sposoby na odmładzanie Prof. Juan Carlos Izpisua Belmonte zajmuje czołowe miejsce wśród badaczy zajmujących się przeciwdziałaniem starzeniu. Badania nad odmładzaniem są finansowane w dużej mierze przez prywatne przedsięwzięcia, dlatego uczestniczący w nich naukowcy nie mają większego obowiązku ujawniać innym badaczom – ani prasie – nad czym pracują. Mimo to w maju prof. Belmonte zaprosił mnie do swojego laboratorium w San Diego. Jadąc do ośrodka, położonego w powstającym właśnie centrum biotechnologicznym miasta, minąłem słynny Salk Institute, w którym prof. Belmonte pracował przez około 30 lat, zanim Altos skłoniło go do przejścia do swojej firmy. W laboratorium zobaczyłem rzędy lśniących, nieskazitelnie czystych półek, jaskrawoczerwone pojemniki na odpady biologicznie niebezpieczne i badaczy w nienagannie białych fartuchach. Wyglądało to tak, jakby ktoś potraktował zwyczajne laboratorium uniwersyteckie czynnikami prof. Shinyi Yamanaki i przywrócił mu świeżość pierwszego dnia użytkowania. Prof. Belmonte, wysportowany 66-latek z ogoloną głową, odpowiada za eksperyment, który zapoczątkował prawdziwą gorączkę złota wokół reprogramowania komórkowego. Przeprowadził go 10 lat temu, gdy był profesorem w Salk Institute. Minęło wówczas już kilka lat od chwili, gdy prof. Shinya Yamanaka za pomocą odkrytych przez siebie czynników transkrypcyjnych zdołał cofnąć dojrzałe komórki do stanu komórek macierzystych. Z czasem okazało się jednak, że cztery czynniki Yamanaki przypominają nie tyle łagodny środek czyszczący, ile wybielacz. Nikt nie potrafił kontrolować tego procesu, więc ich zastosowanie prowadziło do śmierci komórek albo do niekontrolowanego wzrostu komórek i rozwoju nowotworów. Czynniki Yamanaki a odwracanie starzenia Innowacja prof. Juana Belmontego polegała na takim dobraniu dawki i częstotliwości działania czynników Yamanaki, aby cofnąć komórki do stanu już po ich zróżnicowaniu, lecz nie aż tak daleko, by organizm utracił swoją strukturę i przestał prawidłowo funkcjonować. Aby kontrolować cały proces, zastosował również doksycyklinę, powszechnie używany antybiotyk, który w odpowiednio zmodyfikowanym genetycznie układzie może działać jak przełącznik włączający i wyłączający aktywność genów. Kluczowy eksperyment prof. Juana Belmontego przeprowadzono na myszach cierpiących na rzadką chorobę zwaną progerią – zespołem przedwczesnego starzenia, który występuje również u ludzi. Po zastosowaniu zmodyfikowanej przez niego terapii czynnikami Yamanaki myszy żyły średnio o 30 procent dłużej niż zwierzęta, które nie otrzymały leczenia. Następnie badacz przetestował swoją metodę na myszach z urazami, poza tym zdrowych. Wykazał, że dzięki czynnikom Yamanaki ich organizmy szybciej naprawiały uszkodzenia – a szybka regeneracja jest jedną z cech młodych komórek. Eksperyment przyciągnął uwagę na całym świecie. W przeciwieństwie do niektórych badaczy ze swojej dziedziny prof. Juan Belmonte nie ma skłonności do przesadnych deklaracji. Jak mówił wówczas, jego badanie wykazało, że „przy odpowiednio precyzyjnej regulacji starzenie można być może odwrócić”. Zastrzegał przy tym, że do pierwszych badań z udziałem ludzi potrzeba jeszcze 10 lat. W kolejnych latach wiele czasu poświęcił na rozważania nad naturą starzenia. Choć zależy mu na rozpoczęciu badań klinicznych, zdaje sobie sprawę, że jest to przedsięwzięcie długoterminowe. – Naszym celem jest stworzenie podstaw pod medycynę przyszłości, a nie rozwiązanie jednego konkretnego problemu – powiedział mi w laboratorium. Czy można odmłodzić starą skórę? Poprowadził mnie korytarzem obok stanowiska, na którym stał mikroskop i znajdowało się kilka próbek skóry w przezroczystych, szczelnie zamkniętych pojemnikach. Pod mikroskopem próbka pobrana od 21-letniej kobiety przypominała rzędy lekko zakrzywionych ziaren ryżu, starannie ułożonych przez niezwykle pedantycznego kucharza. Dla porównania w próbce skóry 75-letniej kobiety włókna wyglądały na chaotycznie splątane. Następnie profesor pokazał mi trzecią próbkę – także pobraną od 75-latki, lecz poddaną terapii z wykorzystaniem czynników Yamanaki. Nie była wprawdzie tak uporządkowana jak tkanka 21-latki, ale wyglądała przynajmniej tak, jakby ktoś starannie rozczesał jej włosy. Dalej, w innym miejscu laboratorium, specjalista od metod obliczeniowych i mikroskopista badali komórki skóry poddane działaniu czynników stresowych, porównując, które interwencje najskuteczniej odwracają powstałe uszkodzenia. Mikroskopista nie zaglądał jednak do stojącego obok mikroskopu. Nie musiał. Jego współpracownik zaprogramował system sztucznej inteligencji tak, aby oceniał tkanki i wybierał te, które najlepiej reagowały na leczenie. Naukowcy byli tam przede wszystkim po to, by go szkolić i obserwować jego pracę. Dlaczego starzenie nie jest jednym procesem Kiedy wróciliśmy do schludnego gabinetu profesora, podkreślił, że starzenie nie jest skutkiem jednego procesu. Pokazał mi grafikę przedstawiającą charakterystyczne cechy starzenia – diagram w formie koła, na którym zaznaczono różne czynniki prowadzące do senescencji. Należą do nich między innymi przewlekły stan zapalny oraz tak zwane skracanie telomerów, czyli proces, w którym ochronne zakończenia znajdujące się na końcach naszych chromosomów z czasem ulegają skróceniu. W rezultacie DNA może być kopiowane nieprawidłowo albo całkowicie przestać się replikować. Prof. Belmonte wyjaśnił, że te cechy starzenia pokazują, dlaczego badania nad odmładzaniem są tak trudne: w rzeczywistości nie jest to jedna dziedzina, lecz wiele różnych dziedzin naraz. Czynniki Yamanaki są bez wątpienia niezwykłe, ale niemal 20 lat po ich odkryciu wciąż niewiele wiadomo, w jaki sposób potrafią cofać oznaki starzenia w tak różnych typach komórek. Ludzkie ciało zawiera ponad 27 bilionów komórek, należących do około 200 różnych typów. Czynniki Yamanaki wydają się działać dobrze niemal wszędzie – ale dlaczego? Brzmi to niemal zbyt dobrze, by mogło być prawdziwe. Niektórzy sceptycznie nastawieni naukowcy ostrzegają, że być może rzeczywiście tak jest. Zwracają między innymi uwagę, że w części eksperymentów komórki mogą reagować na inne zmiany zachodzące w ich otoczeniu, a nie bezpośrednio na działanie czynników Yamanaki. Czy przyszłym lekiem na starzenie będzie tabletka? To, że w centrum badań nad przeciwdziałaniem starzeniu stoi tak ogromne pytanie, sprawiło, że laboratoria konkurujące o rozwiązanie problemu obrały bardzo różne strategie – od genetycznej modyfikacji czynników Yamanaki po poszukiwanie związków chemicznych, które potrafiłyby naśladować ich działanie. Jak dotąd nikomu nie udało się bezpiecznie zastosować u człowieka terapii genowej w formie doustnej, dlatego prof. David Sinclair uważa, że naprawdę uniwersalnym rozwiązaniem byłaby zapewne tabletka zawierająca koktajl substancji chemicznych, wykonujących te same zadania co czynniki Yamanaki. Całe przedsięwzięcie związane z badaniami nad odmładzaniem przypomina wyścig, w którym podstawową wiedzę zdobywa się równocześnie z opracowywaniem pierwszych terapii. NewLimit, start-up wspierany przez Briana Armstronga z Coinbase, planuje w przyszłym roku rozpocząć badania z udziałem ludzi nad własnym lekiem, który ma przywracać młodzieńcze funkcjonowanie komórek wątroby. Możliwe, że te pierwsze próby nie przyniosą żadnych rezultatów – przynajmniej nie w obecnej formie albo nie przez długi czas. Wystarczy przypomnieć sobie, ile razy badacze ogłaszali, że są o krok od wyleczenia raka. Przy tak wysokiej stawce trudno jednak oczekiwać, by w najbliższym czasie emocje wokół tej dziedziny opadły. Nawet prof. Shinya Yamanaka, który jeszcze do niedawna pełnił funkcję starszego doradcy naukowego zarządu Altos, jest zaskoczony możliwościami dziedziny, której narodziny sam zapoczątkował. Wcześniej napisałem do niego z pytaniem, jak wyobraża sobie jej przyszłość. W odpowiedzi mailowej zaznaczył, że nie uważa stosowania nazwanych jego nazwiskiem czynników za „jedyną możliwą metodę przeciwdziałania starzeniu”. Dryf mezenchymalny Na Uniwersytecie w Kioto prof. Shinya Yamanaka badał gen NAT1, który wpływa na rozwój zarodkowy. Okazało się, że jego usunięcie również powoduje cofnięcie komórek do mniej dojrzałego stanu. Prof. Belmonte powiedział mi, że pracuje nad sposobem uporządkowania całej tej dziedziny w ramach jednej koncepcji. Uważa, że znalazł nadrzędny mechanizm stojący za starzeniem. Nazywa go dryfem mezenchymalnym. Dryf mezenchymalny to naturalny proces komórkowy, w którym aktywność genów sprawia, że wyspecjalizowane komórki przekształcają się w fibroblasty – komórki uczestniczące w gojeniu ran, ale jednocześnie obniżające sprawność tkanek i przyczyniające się do rozwoju wielu chorób. Prof. Belmonte ponownie pokazał mi diagram przedstawiający cechy charakterystyczne starzenia i wyjaśnił, w jaki sposób każdą z nich można powiązać z dryfem mezenchymalnym. – Do tej pory przeanalizowaliśmy ponad 40 chorób u ludzi – podkreślił. – Nie mówimy już o myszach. Mówimy o ludziach. Jednym ze sposobów leczenia tego nadrzędnego problemu mogłoby być zastosowanie podstawowego zestawu czynników Yamanaki, ale z wprowadzonymi modyfikacjami genetycznymi. Prof. Belmonte ma nadzieję, że dzięki temu byłyby skuteczniejsze niż ER-100 prof. Davida Sinclaira. Sztuczna inteligencja przyspiesza te prace. Mimo to, gdy zapytałem go, czy jego zdaniem za jego życia uda się odwrócić którąkolwiek z oznak starzenia, pozostawał sceptyczny. Przypuszczał, że może nastąpić to za około 30 lat, dodając, że nie spodziewa się tego doczekać. Naukowcy wprost o odwracaniu starzenia Jeśli prof. Juan Carlos Izpisua Belmonte jest ostrożnym superego reprogramowania komórkowego, prof. David Sinclair jest jego impulsywnym id. W całej branży zauważyłem, że czasy ogromnych start-upów roztaczających wizje wielkich przełomów ustąpiły bardziej powściągliwemu językowi. Firmy coraz częściej podkreślają przede wszystkim praktyczne korzyści, których można spodziewać się w niedalekiej przyszłości. Dyrektor generalny Altos Labs Hal Barron powiedział mi, że Altos chce, aby medycyna przeszła „od modelu leczenia chorób do prawdziwego modelu dbania o zdrowie”. Z kolei Jerry McLaughlin, dyrektor generalny Life Biosciences – firmy, która uzyskała licencję na terapię ER-100 Sinclaira – podkreślał, że ich praca skupia się „tak naprawdę na jakości życia”, a nie na jego długości. Prof. David Sinclair nadal jednak nie obawiał się mówić wprost o tym, co inni ujmowali bardziej oględnie. Prof. Belmonte mówił ogólnie o odwracaniu chorób związanych ze starzeniem, takich jak zwłóknienie serca. Prof. David Sinclair miał bardziej konkretny plan. Po jaskrze chciałby zająć się utratą słuchu, a następnie chorobami wątroby. Historia śmiałych deklaracji prof. Davida Sinclaira przyniosła mu sporo krytycznych publikacji. Na początku tego roku nawet jego własny dyrektor operacyjny określił go na łamach „New York Timesa” jako osobę „zarówno sławną, jak i niesławną”. Potem miałoby przyjść najważniejsze trofeum – samo starzenie. Nie tylko choroby, które mu towarzyszą, lecz także leżący u ich podstaw mechanizm komórkowy. Sinclair powiedział, że ma nadzieję, iż w ciągu 20 lat powszechnie dostępne będą leki zdolne odwracać „niektóre aspekty starzenia”, a jeśli będziemy mieli szczęście, być może zobaczymy nawet coś, co odmładza cały organizm. Frustrowało go to, jak ostrożnie inni naukowcy wypowiadają się o konsekwencjach badań, które prowadzą zarówno oni, jak i on. – To tylko eufemizm – powiedział. – Przecież oczywiste jest, że jeśli nie chorujesz, to nie umierasz. Prof. David Sinclair, który ma 57 lat, spotkał się ze mną w swoim gabinecie w laboratorium Harvard Medical School. Przy wejściu wisiały oprawione w ramy kopie jego artykułów z czasopism „Cell” i „Nature”. Byłem jedynym dziennikarzem, któremu pozwolono odwiedzić jego laboratorium od czasu ogłoszenia badania dotyczącego jaskry. Wyjaśnił, że jego zainteresowanie starzeniem sięga dzieciństwa. Był bardzo związany ze swoją babcią, która na Węgrzech uciekała zarówno przed nazistami, jak i komunistami. Kiedy prof. David Sinclair miał cztery lata, zapytał ją, czy zawsze będzie przy nim. Powiedziała: „Nie, nie będę. Każdy umiera. Mnie kiedyś zabraknie. Potem zabraknie twoich rodziców. A pierwszy odejdzie twój kot”. Sinclair upadł na ziemię i rozpłakał się. Powiedział mi, że do dziś nie chce, by jego babcia miała rację. Między innymi dlatego przyjmuje kilka dostępnych bez recepty suplementów – w tym NAD+, koenzym komórkowy, któremu przypisuje się potencjalne właściwości przeciwstarzeniowe. Dodał, że zupa, którą właśnie zjadł, była jego pierwszym posiłkiem od sześciu dni. Miało to związek z jego badaniami nad korzyściami zdrowotnymi wynikającymi z ograniczenia kalorii. – Podjadam orzechy – doprecyzował. – Kiedy ostatnio byłem u lekarza, recepcjonistka poprosiła mnie o dowód tożsamości, bo nie uwierzyła, ile mam lat. Bezpieczne odmładzanie komórek Po zwiedzeniu laboratorium uczestniczyłem w spotkaniu około dwóch tuzinów jego badaczy – doktorantów i osób odbywających staże podoktorskie. Prezentację prowadziła kobieta po dwudziestce, która badała, czy czynniki Yamanaki mogą spowalniać rozwój nowotworów. Obecny sposób wykorzystywania tych czynników do odwracania procesów starzenia określiła mianem „częściowego reprogramowania”. Chodzi o to, że działanie czynników Yamanaki zostaje przerwane, zanim zdążą cofnąć komórkę aż do etapu sprzed jej zróżnicowania. Prof. David Sinclair, siedzący u szczytu stołu, natychmiast się wtrącił. – Chcę zakazać używania tych słów w laboratorium – powiedział. – Nie zamierzam przez resztę życia być nazywany „częściowym”. Zaproponował, by zespół zamiast tego posługiwał się określeniami „reprogramowanie in vivo” albo „odmładzanie”. Ostatecznie opowiedział się za terminem „programowanie iPSC”, odnoszącym się do indukowanych pluripotencjalnych komórek macierzystych. Kluczową innowacją prof. Davida Sinclaira w pracy z czynnikami Yamanaki było znalezienie sposobu na zwiększenie bezpieczeństwa tej metody. Jego zespół wykazał, że spośród czterech czynników transkrypcyjnych jeden odpowiada przede wszystkim za wzrost komórek – i to właśnie on wiązał się z ryzykiem rozwoju nowotworów podczas terapii. Zespół zaczął więc stosować pozostałe trzy czynniki bez niego i odkrył, że są znacznie mniej szkodliwe. Od ER-100 do SL-100. Kolejnym krokiem ma być tabletka Naukowcy najpierw przetestowali nową kombinację w organoidach – miniaturowych strukturach przypominających narządy, hodowanych w laboratorium. Następnie zastosowali ją w oczach żywych myszy, a później u naczelnych. W 2020 roku opublikowali w „Cell” artykuł zatytułowany „Turning Back Time”, w którym wykazali, że udało im się przywrócić wzrok leczonym myszom. Prof. David Sinclair powiedział mi, że choć danych jeszcze nie opublikowali, podobnie dobre wyniki uzyskali również u naczelnych. Prof. David Sinclair twierdził, że rozwiązanie skuteczne w oczach myszy powinno działać także w innych częściach organizmu. Dodał jednak, że technologia zastosowana w ER-100 zdążyła już zostać prześcignięta. Opracował nową terapię o nazwie SL-100 – od Sinclair Lab. Nie była to terapia genowa, lecz koktajl związków chemicznych, który można byłoby przyjmować w postaci tabletki. Co więcej, nie miał działać wyłącznie na poszczególne narządy. – To jest odmładzanie całego organizmu – powiedział. – I robimy to już od jakiegoś czasu. To szaleństwo. Pracujemy nad tym od ponad roku. Czekał na wyniki badań histopatologicznych myszy, które miały pokazać, czy można przejść do badań klinicznych z udziałem ludzi. Gdyby tabletka okazała się skuteczna w badaniach, leki przeciwstarzeniowe mogłyby stać się czymś, co lekarz wypisuje na receptę, a pacjent kupuje w zwykłej aptece. Czy jedna terapia może odmłodzić mózg, nerki i mięśnie? Prof. David Sinclair założył biały fartuch laboratoryjny i ruszyliśmy przez laboratorium. W porównaniu z laboratorium prof. Juana Carlosa Izpisuy Belmontego było ono niewielkie. Prof. David Sinclair twierdzi, że jego utrzymanie kosztuje zaledwie pięć milionów dolarów rocznie. Life Biosciences zebrało tylko ułamek kapitału, którym dysponuje Altos. Nie sprawiło to jednak, że cele prof. Davida Sinclaira stały się mniej ambitne. Najpierw minęliśmy badacza na stażu podoktorskim pracującego nad chorobami układu nerwowego, a następnie kolejnego, który zajmował się regeneracją komórek wątroby. Obaj wykorzystywali SL-100. – Mamy już mózg, nerki, mięśnie, neurony ruchowe – powiedział. – Odmłodziliśmy tkankę mózgową. Większość badaczy wątpi, by jedna terapia mogła mieć aż tak szerokie zastosowanie. Jak powiedział na początku tego roku czasopismu „Nature” Johnny Kim, badacz regeneracji w niemieckim instytucie biofarmaceutycznym TRON, próba przeprogramowania dużego narządu, takiego jak serce, mogłaby łatwo wpłynąć na sąsiednie komórki i doprowadzić do ich śmierci. – To wystarczyłoby, by przekształcić je w komórki nowotworowe – skomentował. Dotarliśmy do stanowiska, przy którym doktorant pracował nad jedną z największych zagadek badań nad starzeniem: w jaki sposób komórka pamięta swój wcześniejszy stan? Odwołując się do teorii informacji, prof. David Sinclair zakłada istnienie czegoś, co nazywa „obserwatorem” – cząsteczki w komórce, która zachowuje wszystkie dane o jej historii. Dzięki temu, gdy czynniki Yamanaki cofają komórkę do wcześniejszego etapu, ma ona pamięć tego, jak ten stan wcześniej wyglądał. Jeśli wyobrazimy sobie komórkę jako smartfon, prof. David Sinclair próbuje odnaleźć odpowiednik miejsca, do którego można sięgnąć po wyczyszczeniu wszystkich danych z telefonu, aby ponownie je odtworzyć. Badacz zauważył, że podobny mechanizm występuje już w naturze. Niedługo po zapłodnieniu komórki jajowej procesy zachodzące w zarodku usuwają informacje epigenetyczne odziedziczone wraz z DNA rodziców. <img src="https://images.immediate.co.uk/production/volatile/sites/63/2026/08/komorki-f0ba19b.jpeg" width="3072" height="2977" alt="Reprogramowanie komórkowe może sprawić, że wyspecjalizowane komórki dorosłego organizmu odzyskają zdolność przekształcania się w różne typy komórek. Takie indukowane pluripotencjalne komórki macierzyste udało się między innymi przekształcić w komórki serca." title="komórki" /> Biologiczna „kopia zapasowa” młodości – Istnieje przełącznik, który mówi: teraz to wszystko wymazujemy i wracamy do młodego stanu – wyjaśnił. – Gdyby tak nie było, wszystkie dzieci rodziłyby się stare, pomarszczone i chore. Uważa również, że gdzieś w zarodku musi być przechowywana informacja o tym, jak taki młody stan powinien wyglądać. Badacz sprawdzał właściwości różnych kwasów nukleinowych, próbując ustalić, czy któryś z nich może pełnić rolę cząsteczki „obserwatora”. – Szukamy po prostu instrukcji – powiedział prof. David Sinclair. – W jaki sposób komórka zapisuje informację o młodości? Czy robi to białko? DNA? A może coś zupełnie innego? Powiedział mi, że zanim doszli do tego etapu, jego zespół wykorzystał sztuczną inteligencję do przeanalizowania około ośmiu miliardów związków. Nie chciał zdradzić, na którym kwasie nukleinowym obecnie się koncentruje – była to informacja zastrzeżona. Ktokolwiek zdołałby przejąć kontrolę nad takim biologicznym „systemem kopii zapasowej”, w praktyce kontrolowałby reprogramowanie komórek. A jak zauważał prof. David Sinclair, prawdopodobnie zdobyłby też Nagrodę Nobla. Badania przeciwstarzeniowe są nauką epoki przedsiębiorczości i ogromnych nierówności majątkowych. Prowadzą je prywatne firmy, które pilnie strzegą swoich odkryć, zamiast poddawać je – wraz z ewentualnymi wątpliwościami – szerszej debacie akademickiej. Dzięki temu prace postępują szybko, ale jednocześnie pozostawiają po sobie ogromne pytania etyczne, których publicznego rozważania nikt zdaje się nie uważać za swój obowiązek. Kto będzie mógł sobie pozwolić na nieśmiertelność? Co by się stało, gdyby na nieśmiertelność mogli pozwolić sobie tylko niektórzy? Co czekałoby nowe pokolenia, gdyby starzy ludzie nie umierali? Prof. Shinya Yamanaka zwrócił uwagę, że tej dziedzinie brakuje zasad etycznych. Zasugerowałem, że sytuację można porównać z obecną debatą na temat sztucznej inteligencji. – Samo znaczące wydłużanie życia może wiązać się z pytaniami jeszcze głębiej dotyczącymi ludzkiego istnienia i wartości niż sztuczna inteligencja. Tego rodzaju badania bezpośrednio dotykają bowiem fundamentalnych kwestii dotyczących ludzkości, w tym równowagi społecznej, życia i śmierci – odpowiedział. Zaapelował o „szeroką debatę społeczną”, zanim badania posuną się znacznie dalej. W laboratorium prof. David Sinclair obserwował, jak badacz umieszcza kroplę przezroczystej, lepkiej substancji zawierającej kwas nukleinowy w nanoporze – niewielkim sekwenatorze pozwalającym szybko określić naturę danej cząsteczki. – Nanopor już działa? – zapytał. – Jest przygotowany i gotowy. – Kiedyś coś takiego kosztowałoby miliard dolarów i zajmowało cały budynek – zachwycał się profesor. – Jeśli mam rację, to pierwszy raz, kiedy ktokolwiek przeprowadza taki eksperyment. W medycynie czasem przechodzi się do historii, a czasem nie. Tyle że nie da się tego wiedzieć – przynajmniej nie od razu. Badacz stał przy urządzeniu, gdy nanopor sekwencjonował kwas nukleinowy, i czekał na odpowiedź. Źródło: National Geographic
Masz wrażenie, że komary lubią cię bardziej niż innych? Nowe badania dowodzą, że to prawda
Chyba każdy z nas zna kogoś kto twierdzi, że zawsze jest bardziej pogryziony przez komary, niż reszta towarzystwa. A może sami należymy do tej „uprzywilejowanej” grupy. Najnowsze badania pokazują, że takie przeczucia mogą być słuszne – komary faktycznie mają ulubieńców wśród ludzi. Kluczem do wyjaśnienia tego fenomenu okazały się mikroorganizmy, które zamieszkują naszą skórę.
Badanie na ponad setce osób przeprowadzone przez naukowców z Florydy, pokazało, że komary wyraźnie preferują zapach niektórych osób. Preferencje jednak były różne wśród róznych gatunkow komarów – a przebadano ich trzy. Wyniki badania sa wazne nie tylko dla naszej wygody – komary są wciąż jednymi z najgroźniejszych zwierząt świata, ze względu na zdolność do przenoszenia śmiertelnych chorób, takich jak malaria czy denga. Zrozumienie, w jaki sposób owady te wybierają sobie ofiary, może potencjalnie uratować wiele ludzkich istnień. To nie pierwsze badania szczególnego upodobania komarów do niektórych osób. Wcześniej powiązano je m.in. z piciem piwa oraz sygnałami wizualnymi powiązanymi z dwutlenkiem węgla. Jednak żadne z nich nie rozwiązało tej zagadki do końca, wskazano jedynie dość ogólne korelacje. Najnowsze badanie jest przełomowe, bo wychodzi poza stwierdzenie korelacji. Złożona chemia ludzkiego zapachu W badaniu, przeprowadzonym przez zespół naukowców z Florida International University (FIU), wzięło udział 119 ochotników. Eksperyment miał na celu sprawdzenie, w jaki sposób trzy różne gatunki komarów (Aedes aegypti, Aedes albopictus oraz Culex quinquefasciatus) reagują na naturalny zapach ciała poszczególnych osób. Wyniki wyraźnie wykazały, że atrakcyjność zapachowa ludzi jest kwestią niezwykle indywidualną. Co ciekawe, osoba, która przyciągała jeden gatunek komarów, niekoniecznie była równie atrakcyjna dla pozostałych. W przypadku Aedes aegypti odnotowano niewielką preferencję mężczyzn nad kobietami. Różnice te wynikają ze skomplikowanego składu chemicznego emitowanych przez ludzi zapachów. Związki uwalniane przez skórę wchodzą w reakcje z bakteriami i tworzą lotne związki organiczne. Szacuje się, że ludzka skóra może wydzielać ponad 1000 różnych lotnych związków, co czyni analizę preferencji owadów wyjątkowo trudnym zadaniem. Ponadto każdy z ponad 3600 znanych gatunków komarów wykształcił w toku ewolucji nieco inne preferencje węchowe. Kto może zostać komarowym „wybrańcem”? Eksperymenty wykazały, że komary nie tylko szukają zapachów, które uznają za atrakcyjne, niektórych też celowo unikają. Gatunki Aedes aegypti oraz Culex quinquefasciatus znacznie chętniej wybierały osoby emitujące stosunkowo mało lotnych związków, co może świadczyć, że komary unikały pewnych substancji i w końcu wybierały cele „mało atrakcyjne”. Oznacza to, że jakieś związki wydzielane przez ludzki organizm działają jak naturalny odstraszacz. Z kolei gatunek Aedes albopictus kierował się zawsze prosto w stronę substancji, które uważał za atrakcyjne i nigdzie indziej. Wskazuje to na różne strategie poszukiwania żywiciela u poszczególnych gatunków. Zamiast jednego uniwersalnego zapachu „atrakcyjnego człowieka”, komary reagują na wiele sygnałów chemicznych. Ich rozszyfrowanie nie będzie łatwe. Kluczowa rola mikrobiomu skóry Najbardziej zaskakujących wniosków dostarczyła jednak analiza mikrobiomu skóry badanych osób. Spośród 246 identyfikowalnych taksonów bakteryjnych wykrytych u uczestników, naukowcy zauważyli istotną zależność. Osoby, które były najbardziej atrakcyjne dla wszystkich trzech badanych gatunków komarów, posiadały na skórze trzy wspólne gatunki bakterii: Corynebacterium kefirresidentii, Cutibacterium granulosum oraz Staphylococcus epidermidis. Bakterie te nie występowały razem u osób nieatrakcyjnych dla owadów. Najwyraźniej więc to cały zestaw bakterii wysyła komarom sygnał o atrakcyjności żywiciela. Badanie otwiera zupełnie nowy rozdział naszego współistnienia z komarami. Być może kiedyś naukowcy będą mogli tworzyć indywidualne repelenty, a nawet modyfikować mikrobiom naszej skóry tak, abyśmy stali się dla komarów całkiem niesmaczni. Źródło: iScience Nasza autorka Magdalena Rudzka Redaktorka i wydawczyni National-Geographic.pl. Wcześniej związana m.in. z National Geographic Traveler i magazynem pokładowym PLL LOT Kaleidoscope. Z wykształcenia humanistka (MISH i SNS PAN), ale to przyroda stanowi jej największą pasję. Szczególnie bliskie są jej ekosystemy słodkowodne, a prawdziwym „konikiem” są ryby. W National-Geographic.pl pisze o swoich przyrodniczych pasjach, nauce i medycynie. Prywatnie ceni sobie podróże po nieoczywistych kierunkach, ze szczególnym sentymentem do Europy Środkowej i Wschodniej.
To nie jest scenariusz filmu science-fiction. Sztuczna inteligencja właśnie stworzyła wirusy niespotykane w naturze
Po raz pierwszy w historii naukowcy użyli modeli sztucznej inteligencji do stworzenia zupełnie nowych wirusów. Odkrycie to daje nadzieję na przełom w medycynie, ale i budzi niepokój, że technologia ta może zostać wykorzystana do stworzenia broni biologicznej.
Tworzenie wirusów od zera wcale nie jest nowością. Sztucznie wytworzonych genomów używa się m.in. do testowania leków antywirusowych i szczepionek. Jednak nowe badanie, opublikowane 6 sierpnia 2026 w „Science”, idzie znacznie dalej niż tylko powielanie wirusów. Naukowcy ze Stanford University oraz Arc Institute (organizacji badawczej z Palo Alto w Kalifornii) nauczyli sztuczną inteligencję rozpoznawać wzorce w DNA i wykorzystali je do napisania „receptur” na całkowicie nowe wirusy. Wirusy nieznane naturze i obawy o broń biologiczną Zgodne z recepturami cząsteczki DNA wprowadzono następnie do bakterii. Zmodyfikowane bakterie z kolei wyprodukowały wirusy, jakich nigdy wcześniej nie widziano w przyrodzie. Były one w stanie infekować inne bakterie, co dowodzi, że były funkcjonalne. Wirusy „wymyślone” przez sztuczną inteligencję nie stanowią żadnego zagrożenia dla ludzi – wszystkie są podobne do naturalnie występującego wirusa Phi X-174, który infekuje wyłącznie bakterie. Jednak badanie potęguje obawy, że sztuczna inteligencja może kiedyś umożliwić stworzenie nowej generacji broni biologicznej. Dr Moritz Hanke z Johns Hopkins Center for Health Security, który nie brał udziału w badaniu, zauważa w rozmowie z The New York Times, że rządowe i naukowe organizacje zbyt wolno opracowują procedury ochronne, a nauka pędzi naprzód. DNA jest jak książka Autorzy badania skorzystali z modelu AI o nazwie Evo, który pod niektórymi względami przypomina duże modele językowe, tzw. LLM-y. Odpowiadają one na pytania łącząc ze sobą słowa, które z największym prawdopodobieństwem powinny po sobie nastąpić. To możliwe dzięki intensywnemu treningowi na ogromnych zbiorach tekstów. A DNA przypomina książkę: jest ciągiem molekularnych klocków (nukleotydów), ułożonych jak litery w tekście. Geny składają się z setek nukleotydów, kodując w ten sposób instrukcje budowy białek i innych cząsteczek. DNA ma też własne reguły „gramatyczne”: jeśli sekwencja je narusza, rezultatem jest biologiczny bełkot. Biolodzy odkryli niektóre, ale wiele z nich wciąż pozostaje tajemnicą. EVO uczy się reguł natury Badacze sprawdzili, czy model Evo potrafi opanować te zasady. Zamiast trenować go na tekście, wytrenowali go na sekwencjach genetycznych pochodzących od milionów zwierząt, roślin, mikroorganizmów i wirusów. W sumie Evo przeanalizował około dziewięciu trylionów nukleotydów. Evo rozpoznał wzorce wspólne dla całego drzewa życia i wykorzystał je do wygenerowania projektów nowych genów, kodujących białka zdolne do wykonywania określonych zadań. Wyniki te skłoniły zespół do pójścia o krok dalej i sprawdzenia, czy Evo poradzi sobie nie tylko z pojedynczymi genami, ale z całym genomem. Ludzki genom zawiera ponad trzy miliardy nukleotydów, ale wiele wirusów ma ich zaledwie kilka tysięcy. Naukowcy obrali więc za cel właśnie wirusy i przeprowadzili kolejną rundę szkolenia Evo, tym razem na 11 genach wirusa Phi X-174 oraz około 15 000 jego najbliższych krewnych. Phi X-174 jest znany i badany od niemal stu lat, a przy tym całkowicie bezpieczny. To bakteriofag infekujący bakterie Eschericha coli. EVO tworzy nowe wirusy Evo wygenerował 700 000 potencjalnych nowych genomów. Naukowcy zajęli się tylko tymi, które dawały największe szanse na sukces. Ostatecznie stworzyli cząsteczki DNA na podstawie 285 sekwencji zaproponowanych przez Evo. Potem wprowadzili je do bakterii, które następnie rosły na szalkach Petriego. Na jednej z nich zauważyli przezroczyste punkty na mętnej kolonii bakterii. To nowe wirusy rozerwały komórki swoich gospodarzy, pozostawiając martwe powłoki. W sumie naukowcy odkryli, że 16 genomów stworzonych przez Evo wyprodukowało żywotne, nowe wirusy. Niektóre z nich namnażały się nawet szybciej niż Phi X-174. Oliver Crook z Oksfordu, który nie brał udziału w badaniu, zauważa, że póki co stworzone przez AI wirusy są wciąż bardzo podobne do występujących w naturze. Produkcja zupełnie nowatorskich jest jeszcze przed nami. Jaka przyszłość czeka nową technologię? Dr Crook spodziewa się, że AI będzie w stanie stworzyć wirusy, które staną się pożytecznymi narzędziami w medycynie i biotechnologii. Jednak sukces Evo wzbudził też obawy – wszak można byłoby zlecić mu zadanie stworzenia bardziej zakaźnego wirusa np. grypy. Naukowcy byli tego świadomi. Nie dostarczyli Evo danych o wirusach infekujących ludzi, zwierzęta, rośliny oraz grzyby. – Chcieliśmy po prostu zachować szczególną ostrożność – powiedział Brian Hie, współautor badania. Problem w tym, że nie ma gwarancji, że wszyscy naukowcy będą równie ostrożni. Niedawno Narodowy Instytut Zdrowia (NIH) w USA wprowadził nową politykę, mającą na celu wstrzymanie badań biologicznych o wysokim ryzyku. Nowe zasady zakazują prowadzenia eksperymentów prowadzących do wzrostu szkodliwości mikroorganizmów i innych czynników biologicznych. Nie dotyczą jednak badań prowadzonych na komputerach, a więc także tych z użyciem AI. Aby uchronić ludzkość przed nieznanymi patogenami wygenerowanymi przez AI konieczne będzie szybkie stworzenie skutecznych regulacji, i to na całym świecie. Źródło: Science Nasza autorka Magdalena Rudzka Redaktorka i wydawczyni National-Geographic.pl. Wcześniej związana m.in. z National Geographic Traveler i magazynem pokładowym PLL LOT Kaleidoscope. Z wykształcenia humanistka (MISH i SNS PAN), ale to przyroda stanowi jej największą pasję. Szczególnie bliskie są jej ekosystemy słodkowodne, a prawdziwym „konikiem” są ryby. W National-Geographic.pl pisze o swoich przyrodniczych pasjach, nauce i medycynie. Prywatnie ceni sobie podróże po nieoczywistych kierunkach, ze szczególnym sentymentem do Europy Środkowej i Wschodniej.
Europa przekroczyła granicę 2,4°C. Nasz kontynent ociepla się najszybciej na świecie
Najnowsze dane klimatyczne wskazują jednoznacznie: Europa jest najszybciej ogrzewającym się kontynentem na Ziemi. Podczas gdy średnia temperatura globu wzrosła o około 1,3–1,4°C w porównaniu z erą przedprzemysłową, w Europie wzrost ten przekroczył już 2,4°C. Ten dramatyczny proces nie jest jednak dziełem przypadku, lecz wynikiem splotu czynników geograficznych, atmosferycznych i środowiskowych.
Choć wydaje się to sprzeczne ze zdrowym rozsądkiem, Europa nagrzewa się dużo szybciej niż wskazywałaby światowa średnia zmian klimatycznych. Jednak wytłumaczenie tego faktu, choć skomplikowane, to czysta fizyka, wynikająca z interakcji między lądem, atmosferą a sąsiadującą z Europą Arktyką. Badania wskazują na cztery kluczowe mechanizmy odpowiedzialne za ten stan rzeczy. Europa a reszta świata: liczby, które mówią wszystko W ciągu ostatnich 30 lat (okres 1996–2025) średnia temperatura w Europie rosła o około 0,56°C na dekadę, podczas gdy średnia globalna wynosiła w tym samym czasie ok. 0,27°C. Obecnie temperatury na kontynencie są o około 2,4°C do 2,5°C wyższe od poziomów sprzed uprzemysłowienia (1850–1900), podczas gdy globalne ocieplenie szacuje się na ok. 1,4°C. Rok 2025 zapisał się jako najcieplejszy w historii pomiarów dla Europy, a niemal cały kontynent (95%) doświadczył temperatur powyżej średniej. Dominacja lądu i specyfika geograficzna Europy Pierwszy powód gwałtownego ocieplania się Europy to fizyczna różnica w pojemności cieplnej między lądem a wodą. Woda posiada znacznie wyższe ciepło właściwe, co sprawia, że pochłania ogromne ilości energii słonecznej, ogrzewając się przy tym powoli i długo oddając ciepło. Ląd i powietrze nad nim ogrzewają się szybko. Europa jest częścią dużej masy lądowej Eurazji, co sprawia, że temperatura powietrza przy powierzchni rośnie gwałtowniej. Poza tym gęsta sieć miast, rozbudowana infrastruktura oraz przekształcenie naturalnych krajobrazów dodatkowo wzmacniają ten proces, poprzez efekt „wyspy ciepła”. Arktyczne wzmocnienie Europa nie istnieje w izolacji klimatycznej – jej północ graniczy z obszarem arktycznym, który ociepla się już nawet nie dwu- ale ponad trzykrotnie szybciej niż reszta świata (wzrost o ok. 0,75°C na dekadę). Głównym mechanizmem napędzającym to zjawisko jest tzw. arktyczne wzmocnienie, związane z zanikaniem pokrywy śnieżnej i lodowej. Świeży śnieg oraz lód morski działają jak gigantyczne zwierciadło, odbijając nawet 80–90% promieniowania słonecznego. Wraz z rosnącymi temperaturami śnieg i lód topnieją coraz wcześniej i szybciej. Odsłaniane w ten sposób ciemniejsze podłoże – ląd, skały oraz woda – charakteryzuje się znacznie niższym albedo. Zamiast odbijać światło, ciemna powierzchnia pochłania promieniowanie i zamienia je w ciepło. To z kolei powoduje dalszy wzrost temperatury otoczenia i przyspiesza dalsze topnienie. Tworzy się błędne koło, które coraz trudniej zatrzymać. Zmiany cyrkulacji i kopuły ciepła Kolejnym kluczowym czynnikiem są zmiany w dynamice atmosfery, szczególnie zachowanie prądu strumieniowego (ang. jet stream). Prąd strumieniowy to strumień ogromnych mas powietrza, płynący na dużej wysokości z zachodu na wschód, napędzany różnicą temperatur między mroźnym biegunem północnym a gorącym równikiem. Gwałtowne ocieplanie się Arktyki zmniejsza ten gradient temperatur, co prowadzi do jego osłabienia. Prąd strumieniowy zaczyna meandrować i tworzyć głębokie, powoli przemieszczające się fale, które potrafią na wiele dni lub tygodni "zablokować" układ pogodowy nad Europą. Obserwuje się coraz częstsze okresy blokad antycyklonalnych (wyżowych) latem, które działają jak więzienie dla gorącego powietrza. Zjawisko to sprzyja powstawaniu stacjonarnych fal upałów i kopuł ciepła, które zasysają ekstremalnie gorące masy powietrza z Afryki Północnej. Paradoks czystego nieba Ostatnim, z pozoru paradoksalnym elementem tej układanki jest znaczna poprawa jakości powietrza. W XX wieku europejski przemysł, energetyka oparta na węglu oraz transport emitowały gigantyczne ilości dwutlenku siarki i pyłów. Zanieczyszczenia te tworzyły w atmosferze zawiesinę drobin (aerozoli), które odbijały część promieniowania słonecznego. Zjawisko to, określane jako „globalne zaciemnienie” (ang. global dimming) maskowało część ocieplenia wywołanego przez gazy cieplarniane. Wprowadzenie rygorystycznych norm jakości powietrza w Unii Europejskiej doprowadziło do drastycznego spadku emisji siarki i pyłów. Przyniosło to nieocenione korzyści dla zdrowia ludzi i środowiska naturalnego, ale odsłoniło pełną moc nagromadzonych w atmosferze gazów cieplarnianych. Do powierzchni Europy dociera dziś znacznie więcej promieniowania słonecznego niż kilkadziesiąt lat temu. Źródła: Copernicus.eu, European State of the CLimate Report 2025 , World Meteorological Organization Nasza autorka Magdalena Rudzka Redaktorka i wydawczyni National-Geographic.pl. Wcześniej związana m.in. z National Geographic Traveler i magazynem pokładowym PLL LOT Kaleidoscope. Z wykształcenia humanistka (MISH i SNS PAN), ale to przyroda stanowi jej największą pasję. Szczególnie bliskie są jej ekosystemy słodkowodne, a prawdziwym „konikiem” są ryby. W National-Geographic.pl pisze o swoich przyrodniczych pasjach, nauce i medycynie. Prywatnie ceni sobie podróże po nieoczywistych kierunkach, ze szczególnym sentymentem do Europy Środkowej i Wschodniej.
Koniec z wychowaniem w przesadnej czystości? Naukowcy potwierdzają „efekt zagrody”
Naukowcy od dawna podejrzewali, że wyjątkowo czyste środowisko dezorientuje układ odpornościowy, a dzieci wychowujące się na wsi rzadziej cierpią na alergie. Dziś w końcu mamy na to twarde dowody. Zespół niemieckich badaczy po raz pierwszy zidentyfikował konkretne gatunki bakterii, które odpowiadają za tzw. efekt zagrody.
Rosnąca fala alergii, astmy oraz atopowego zapalenia skóry u dzieci to jeden z największych problemów w krajach uprzemysłowionych. Zakładno, że układ odpornościowy pozbawiony kontaktu z drobnoustrojami w dzieciństwie, zaczyna traktować niegroźne pyłki czy sierść zwierząt jako zagrożenie. Zauważono, że dzieci mające codzienny kontakt ze zwierzętami hodowlanymi, chorują znacznie rzadziej, co określano jako tzw. efekt zagrody. Brakowało jednak dowodu, który jednoznacznie wskazałby przyczynę. Zespół naukowców z Uniwersytetu Ludwika Maksymiliana oraz Instytutu Zapobiegania Astmie i Alergii Helmholtz w Monachium, postanowił rozwikłać tę zagadkę. Udało się. Sprzymierzeńcy z obory Kluczem do sukcesu okazała się wnikliwa analiza mikrobiomu z próbek pobranych ze środowisk, w których na co dzień przebywały badane dzieci. Naukowcy przeanalizowali kurz z materacy ponad tysiąca uczniów z wiejskich terenów południowej Japonii i Niemiec oraz próbki powietrza z kilkudziesięciu obór. Wyniki, opublikowane właśnie na łamach czasopisma „NEJM Evidence”, okazały się zaskakująco jednoznaczne. Zidentyfikowano dziewięć gatunków bakterii gram-dodatnich (w tym m.in. Romboutsia timonensis oraz Glutamicibacter arilaitensis), które odgrywają decydującą rolę w stymulacji dziecięcego układu immunologicznego. Mikrobiologiczny ślad prowadzi do… obory. Pożyteczne bakterie żyją w układzie pokarmowym krów, skąd wraz z obornikiem trafiają do powietrza w oborach. Dzieci przebywające w pobliżu wdychają je, a także przenoszą na ubraniach do domów. W próbkach powietrza z obór te dziewięć gatunków stanowiło aż 25 procent wszystkich mikroorganizmów, podczas gdy w kurzu z dziecięcych materacy ich udział wynosił około 6 procent. Ta stała, umiarkowana ekspozycja okazuje się optymalnym treningiem dla układu odpornościowego. „Efekt zagrody” został tym samym naukowo potwierdzony. Mikrobiom wycisza stany zapalne Odkrycie konkretnych gatunków to tylko połowa sukcesu. Sama korelacja nie dowodzi jeszcze przyczynowości. Niemieckim badaczom jako pierwszym udało się jednak odtworzyć pełny łańcuch przyczynowo-skutkowy: od zwierząt, przez powietrze, po reakcję w ludzkim organizmie. Odpowiedź na pytanie, jak te konkretne bakterie chronią nas przed chorobą, leży w biochemii. Metabolity mikroorganizmów, po znalezieniu się w drogach oddechowych dzieci, łączą się z ludzkim receptorem AhR (Aryl hydrocarbon Receptor, receptor węglowodorów arylowych). Działa on jak komórkowy włącznik. Gdy dostanie sygnał w postaci umiarkowanej dawki bakteryjnych metabolitów, uruchamia w organizmie silną kaskadę sygnałów przeciwzapalnych. To właśnie ta reakcja zapobiega nadmiernej odpowiedzi immunologicznej, jaką jest atak astmy czy wysypka alergiczna. Naukowcy podkreślają, że kluczowe jest tu słowo „umiarkowanej”. Zbyt silna aktywacja receptora AhR mogłaby być szkodliwa, jednak naturalna inhalacja mikroskopijnych ilości bakteryjnych cząsteczek w wiejskim środowisku, wywołuje dokładnie taki efekt, jakiego potrzebuje rozwijający się organizm dziecka. Czy będziemy przyjmować „szczepionkę z obory”? Naukowcy oszacowali, że odkryte gatunki bakterii odpowiadają aż za dwie trzecie efektu ochronnego przed astmą oraz połowę ochrony przed alergią na pyłki i atopowym zapaleniem skóry. To liczby, obok których świat medycyny nie może przejść obojętnie. Udowodnienie tego mechanizmu daje nadzieję na stworzenie zupełnie nowych form terapii, które potencjalnie mogą uratować zdrowie tym, którzy nie mieli szans na dzieciństwo na wsi. Oczywiście naukowcy nie zachęcają przesiadywania w oborach, ani do rezygnacji z zasad higieny. Wyniki badań stanowią jednak fundament dla nowych strategii profilaktyki. W przyszłości mogą to być np. specjalne preparaty wzbogacające mikrobiom domowy lub bezpieczne inhalatory na bazie bakteryjnych metabolitów. Ale zanim to nastąpi, naukowców czeka seria doświadczeń mająca na celu szczegółowe poznanie każdego etapu tej niezwykłej interakcji. Jedno jest pewne: po raz kolejny przekonujemy się, że rozwiązanie problemów nowoczesności leży w kontakcie z naturą. Źródło: NEJM Evidence Nasza autorka Magdalena Rudzka Redaktorka i wydawczyni National-Geographic.pl. Wcześniej związana m.in. z National Geographic Traveler i magazynem pokładowym PLL LOT Kaleidoscope. Z wykształcenia humanistka (MISH i SNS PAN), ale to przyroda stanowi jej największą pasję. Szczególnie bliskie są jej ekosystemy słodkowodne, a prawdziwym „konikiem” są ryby. W National-Geographic.pl pisze o swoich przyrodniczych pasjach, nauce i medycynie. Prywatnie ceni sobie podróże po nieoczywistych kierunkach, ze szczególnym sentymentem do Europy Środkowej i Wschodniej.
Czy utracony słuch da się odzyskać? Naukowcy są coraz bliżej odpowiedzi
Po dziesięcioleciach badań zakończonych niepowodzeniami naukowcy odkryli kombinację genów, która umożliwia odtworzenie komórek ucha wewnętrznego odpowiedzialnych za odbieranie dźwięków. Czy to oznacza, że odzyskanie słuchu będzie możliwe?
Od dziesięcioleci badacze słuchu próbują rozwikłać pewną osobliwą biologiczną sprzeczność. Gdy obumrze wystarczająco dużo komórek rzęsatych ucha wewnętrznego, odpowiedzialnych za odbieranie bodźców dźwiękowych – czy to wskutek starzenia się, czy urazu – ich utrata jest zazwyczaj nieodwracalna. Aparaty słuchowe mogą wzmacniać dźwięki, a implanty ślimakowe omijać uszkodzone struktury, jednak żadna z tych metod nie przywraca samych komórek. Tymczasem u innych zwierząt takie ograniczenie nie występuje. Ptaki potrafią regenerować komórki czuciowe umożliwiające im słyszenie. Ryby również mają taką zdolność. Gdy komórki te zostaną uszkodzone, na ich miejsce powstają nowe. Ludzie tego nie potrafią. A przynajmniej tak się wydawało. W ciągu ostatniej dekady seria eksperymentów na myszach zaczęła zmieniać ten stan wiedzy, dowodząc, że przez krótki czas po narodzinach ucho wewnętrzne ssaków zachowuje ograniczoną zdolność do regeneracji. Początkowo naukowcy mieli nadzieję na znalezienie jednego głównego „włącznika”, który potrafiłby na nowo obudzić tę zdolność. Okazuje się jednak, że odpowiedź przypomina raczej molekularny przepis – taki, który wykorzystuje nieoczekiwane źródło komórek zastępczych: własne komórki podporowe ślimaka. Pod wpływem odpowiedniej kombinacji sygnałów rozwojowych komórki te mogą zacząć przekształcać się w rzęsate komórki czuciowe. Obecnym wyzwaniem jest sprawienie, by doprowadziły tę transformację do końca. Dlaczego ucho wewnętrzne nie potrafi się samo naprawiać? Każdy dźwięk zaczyna się od zjawiska mechanicznego. W ślimaku – spiralnie skręconym narządzie ukrytym głęboko w czaszce – znajduje się około 15 tysięcy czuciowych komórek rzęsatych, które przekształcają drgania w impulsy elektryczne. Na szczycie każdej z nich znajduje się pęczek mikroskopijnych wypustek przypominających włoski, zwanych stereociliami. Gdy fale dźwiękowe docierają do ucha, stereocilia uginają się. Ten ruch otwiera w komórkach maleńkie kanały jonowe, wywołując impulsy elektryczne przekazywane do nerwu słuchowego. Mózg interpretuje je jako dźwięk. Choć cały proces trwa ułamek sekundy, jest zaskakująco podatny na uszkodzenia. Komórki rzęsate mogą zostać zniszczone przez wieloletnią ekspozycję na hałas. Uszkadzają je również niektóre leki stosowane w chemioterapii oraz wybrane antybiotyki. Z wiekiem ich liczba stopniowo maleje, a mutacje genetyczne mogą sprawić, że od urodzenia nie funkcjonują prawidłowo. W przeciwieństwie do skóry, krwi czy wątroby, ślimak ssaków praktycznie nie ma zdolności do zastępowania uszkodzonych komórek. Gdy komórki rzęsate obumierają, otaczające je komórki podporowe nie wytwarzają w naturalny sposób nowych. Przez lata naukowcy uznawali to za jedną z podstawowych biologicznych cech ssaków. Myszy odzyskują słuch Sytuacja zmieniła się, gdy badacze odkryli, że nowo narodzone myszy zachowują przez krótki czas zdolność do regeneracji utraconych komórek rzęsatych. Ta niezwykła właściwość zanika jednak już po kilku dniach od narodzin. – Wcześniej obowiązywał pogląd, że regeneracja komórek rzęsatych zachodzi wyłącznie u organizmów nienależących do ssaków – mówi dr Brandon Cox, biolog rozwoju z Southern Illinois University School of Medicine. Odkrycie to całkowicie odmieniło kierunek badań. Zasugerowało bowiem, że ssaki – przynajmniej myszy – nie utraciły całkowicie zdolności do regeneracji. Wygląda raczej na to, że z wiekiem tracą możliwość korzystania z tego mechanizmu. Część odpowiedzi może kryć się w epigenetyce, czyli mechanizmach kontrolujących, z których fragmentów DNA komórka może korzystać. – Gdy komórki są młode, DNA pozostaje otwarte i łatwo dostępne – wyjaśnia dr Brandon Cox. – W miarę dojrzewania chromatyna stopniowo się zamyka. W praktyce oznacza to, że geny potrzebne do wytworzenia komórki rzęsatej nadal znajdują się w tkankach dorosłego organizmu, lecz komórki mają do nich znacznie trudniejszy dostęp. Instrukcja wciąż istnieje, ale została ukryta za kolejnymi warstwami mechanizmów regulacyjnych. Naukowcy zaczęli się zastanawiać, czy da się ponownie uruchomić programy rozwojowe aktywne we wczesnym etapie życia i sprawić, by dojrzałe komórki znów zaczęły zachowywać się jak młode. Poszukiwania doprowadziły badaczy do trzech kluczowych białek. Przełom trzech czynników Białka te noszą nazwy Atoh1, Gfi1 i Pou4f3. Wszystkie trzy należą do grupy tzw. czynników transkrypcyjnych – cząsteczek, które aktywują całe sieci genów i podczas rozwoju organizmu kierują niedojrzałe komórki na drogę prowadzącą do przekształcenia ich w komórki rzęsate. Choć niemal wszystkie komórki organizmu zawierają ten sam materiał genetyczny, różnią się tym, które geny są aktywne, a które pozostają wyciszone. Przez wiele lat naukowcy skupiali się przede wszystkim na białku Atoh1. Strategia wydawała się logiczna. Atoh1 jest jednym z najwcześniejszych sygnałów uruchamiających powstawanie komórek rzęsatych. Badacze przypuszczali, że jeśli uda się ponownie aktywować ten czynnik w uszkodzonym uchu, pojawią się nowe komórki odpowiedzialne za odbieranie dźwięków. Eksperymenty rzeczywiście przyniosły obiecujące rezultaty. Część odtworzonych komórek zaczęła wykazywać aktywność genów charakterystycznych dla komórek rzęsatych. Wiele z nich pozostawało jednak niedojrzałych. Nie wykształcały w pełni pęczków stereociliów, brakowało im cech typowych dla wyspecjalizowanych wewnętrznych i zewnętrznych komórek rzęsatych oraz połączeń nerwowych niezbędnych do prawidłowego słyszenia. Mimo to badania wyznaczyły nowy, niezwykle obiecujący kierunek. – Otworzyło to drogę do rozwoju terapii genowych – mówi Alan Cheng, chirurg i profesor otorynolaryngologii na Uniwersytecie Stanforda. Badania przyniosły również ważną lekcję. Powstawanie komórek rzęsatych nie jest kontrolowane przez jeden pojedynczy sygnał rozwojowy. Naukowcy zaczęli więc dodawać kolejne czynniki. Jak przeprogramować komórkę? Badanie opublikowane w 2020 roku wykazało, że kilka czynników transkrypcyjnych może przeprogramować komórki i nadać im cechy podobne do komórek rzęsatych. Wyniki te pomogły skierować uwagę badaczy na powszechnie dziś analizowane połączenie trzech białek: Atoh1, Gfi1 i Pou4f3. Razem czynniki te pozwalały uzyskać znacznie więcej komórek przypominających komórki rzęsate niż samo Atoh1 i zwiększały skuteczność przeprogramowania komórkowego. Nowsze badania wykazały również, że dodanie kolejnych regulatorów rozwoju może skierować część odtworzonych komórek w stronę bardziej dojrzałych form wewnętrznych lub zewnętrznych komórek rzęsatych. – Czynniki transkrypcyjne często działają zespołowo, podobnie jak drużyna koszykarska – mówi prof. Alan Cheng. – Są znacznie skuteczniejsze, gdy współpracują. Trzy czynniki zdają się aktywować nakładające się na siebie programy genetyczne związane z rozwojem komórek rzęsatych. Nie działają niezależnie, lecz wzajemnie wzmacniają swoje działanie, uruchamiając całe kaskady genów, które pomagają skierować komórki ku nowej tożsamości. Jeszcze dziesięć lat temu naukowcy mieli trudności z uzyskaniem znaczącej liczby zastępczych komórek rzęsatych wewnątrz ślimaka. O ile we wczesnych eksperymentach powstawały jedynie pojedyncze rozproszone komórki, o tyle w nowszych badaniach udało się odtworzyć w ślimaku myszy niemal 2 tysiące komórek przypominających komórki rzęsate. To wynik zbliżony do około 3 tysięcy komórek rzęsatych naturalnie występujących w tym narządzie. – Gdybym miał podsumować największy postęp ostatnich pięciu lat, powiedziałbym, że potrafimy obecnie znacznie skuteczniej regenerować komórki rzęsate – nie tylko pojedyncze, lecz w liczbie odpowiadającej potrzebom naturalnego narządu – mówi prof. Alan Cheng. Duża część tych badań opiera się na wykorzystaniu komórek podporowych, które otaczają komórki rzęsate w ślimaku i pomagają utrzymać środowisko niezbędne do ich przeżycia. Ponieważ znajdują się już we właściwym miejscu, naukowcy coraz częściej traktują je jako materiał wyjściowy do regeneracji. Pod wpływem odpowiedniej kombinacji czynników transkrypcyjnych część z nich może zmienić swoją tożsamość i przekształcić się w komórki przypominające komórki rzęsate. Proces ten nazywa się przeprogramowaniem komórkowym. Komórki podporowe pełnią jednak w ślimaku również kluczowe funkcje strukturalne i fizjologiczne. Przekształcenie zbyt dużej ich liczby mogłoby pozbawić tkankę komórek, których nadal potrzebuje do prawidłowego działania. Dlatego badacze chcą nie tylko przeprogramowywać komórki podporowe, lecz także skłonić je wcześniej do podziału. Pozwoliłoby to zachować ich odpowiednią liczbę, a jednocześnie wytworzyć nowe komórki zastępcze. Naukowcy nie pytają już, czy można stworzyć zastępcze komórki rzęsate. Teraz próbują ustalić, czy takie komórki rzeczywiście mogą przywrócić słuch. Dlaczego stworzenie komórki rzęsatej nie oznacza jeszcze przywrócenia słuchu? Pod mikroskopem wiele odtworzonych komórek wygląda coraz bardziej przekonująco. Nie oznacza to jednak, że rzeczywiście działają. – Największym wyzwaniem pozostaje przywrócenie pełnej funkcji słuchu – mówi dr Brandon Cox. Najnowsze badania zespołów z Baylor College of Medicine i St. Jude Children's Research Hospital sugerują, że dodanie szerszego zestawu sygnałów rozwojowych pozwala przesunąć odtworzone komórki na kolejny etap dojrzewania. Dzięki temu zaczynają one coraz bardziej przypominać dwa wyspecjalizowane typy komórek rzęsatych – wewnętrzne i zewnętrzne komórki rzęsate – które wspólnie odpowiadają za prawidłowe słyszenie. Mimo to naukowcy podkreślają, że laboratoryjnie wyhodowane komórki wciąż nie są w pełni dojrzałe. Choć pod względem molekularnym coraz bardziej przypominają swoje naturalne odpowiedniki, nadal nie osiągnęły złożonej budowy i funkcjonalności komórek czuciowych występujących w zdrowym uchu wewnętrznym. Ślimak zawiera dwa główne rodzaje komórek rzęsatych. Wewnętrzne komórki rzęsate przekazują informacje dźwiękowe do mózgu. Zewnętrzne komórki rzęsate działają natomiast jak biologiczne wzmacniacze – mechanicznie zwiększają siłę słabych dźwięków, zanim zostaną one wykryte przez układ słuchowy. Badacze coraz skuteczniej potrafią kierować rozwój odtworzonych komórek w stronę jednego lub drugiego typu. Jednak stworzenie komórki, która wygląda jak dojrzała komórka rzęsata, to nie to samo, co stworzenie komórki działającej jak jej naturalny odpowiednik. Jej mikroskopijne wypustki muszą uformować charakterystyczny, precyzyjnie uporządkowany pęczek stereociliów przypominający schodki oraz zostać właściwie zorientowane w obrębie ślimaka. Komórka musi również połączyć się z odpowiednimi neuronami słuchowymi – dokładnie we właściwym miejscu. Jak wyjaśnia dr Brandon Cox, ślimak działa jak mapa częstotliwości. Poszczególne jego obszary odpowiadają za odbiór różnych wysokości dźwięku, dlatego znaczenie ma nie tylko sam sygnał, lecz także miejsce, z którego pochodzi. – Jeśli nowa komórka rzęsata powstanie w obszarze odpowiedzialnym za niskie częstotliwości, ale połączy się z neuronem odbierającym wysokie częstotliwości, cały układ po prostu nie będzie działał – tłumaczy dr Brandon Cox. Naukowcy coraz lepiej radzą sobie z wytwarzaniem komórek zastępczych. Nadal jednak brakuje jednoznacznych dowodów, że potrafią one w sposób powtarzalny przywracać użyteczny słuch u ssaków. Stworzenie nowych komórek i odbudowanie sprawnie działającego narządu zmysłu to dwa zupełnie różne wyzwania. Droga do naprawy słuchu Regeneracja komórek rzęsatych przyciąga najwięcej uwagi, ale jest tylko jedną z wielu strategii badanych przez naukowców. Jak wyjaśnia prof. Gabriel Corfas, dyrektor Kresge Hearing Research Institute na Uniwersytecie Michigan, równie ważnym celem są połączenia między komórkami rzęsatymi a neuronami słuchowymi. Coraz więcej badań na zwierzętach wskazuje, że jedne z pierwszych uszkodzeń prowadzących do związanej z wiekiem utraty słuchu nie dotyczą samych komórek rzęsatych, lecz maleńkich połączeń, za pomocą których przekazują one informacje do neuronów słuchowych. Naukowcy wciąż próbują ustalić, jaka część pogorszenia słuchu wynika z uszkodzenia tych połączeń, a jaka z utraty komórek rzęsatych lub zmian zachodzących w innych elementach układu słuchowego. – Istnieją mocne dowody na to, że wraz z wiekiem jako pierwsze tracimy synapsy, a nie komórki rzęsate czy neurony – mówi prof. Gabriel Corfas. Synapsy są miejscami komunikacji między komórkami nerwowymi. Gdy zaczynają zanikać, słuch może się pogarszać, nawet jeśli same komórki rzęsate pozostają nienaruszone. W badaniu opublikowanym w 2024 roku prof. Gabriel Corfas i jego współpracownicy wykazali, że zmiana liczby synaps bezpośrednio wpływa na zdolność zwierząt do przetwarzania dźwięków, nawet wtedy, gdy standardowe testy słuchu nie wykazują żadnych nieprawidłowości. Badacze pokazali również, że odbudowanie tych połączeń poprawia sprawność słuchu u myszy cierpiących na utratę słuchu związaną z wiekiem oraz długotrwałą ekspozycją na hałas. Prof. Gabriel Corfas określa regenerację synaps mianem „owocu wiszącego na średniej wysokości”, sugerując, że naprawa istniejących połączeń nerwowych może okazać się łatwiejsza niż odtworzenie od podstaw całych komórek czuciowych. Takie podejście dobrze odzwierciedla zmianę, jaka zachodzi we współczesnych badaniach nad słuchem. Zamiast poszukiwać jednego uniwersalnego lekarstwa, naukowcy coraz częściej postrzegają utratę słuchu jako zespół różnych problemów biologicznych, wymagających odmiennych metod leczenia. Źródło: National Geographic
Upał postarza organizm jak palenie papierosów. Naukowcy ostrzegają
Nie tylko odwodnienie i udar cieplny. Najnowsze badania pokazują, że długotrwała ekspozycja na wysokie temperatury może przyspieszać biologiczne starzenie organizmu. Zmiany zachodzą nawet na poziomie DNA, a ich skala może przypominać skutki palenia papierosów lub nadmiernego picia alkoholu.
Spis treści: Jak bardzo upał skraca życie? Tak gorąco działa na ciało Ciepło przedwcześnie starzeje geny Czy wszyscy starzejemy się od gorąca? Nie tylko gorące tropiki – średnie temperatury wielu miast w Polsce rosną z roku na rok. Wiedzą o tym np. mieszkańcy Wrocławia, w którym średnia roczna temperatura w 2023 roku znacząco różniła się od średniej z lat 1991–2020. Powodem są nie tylko łagodniejsze zimy, ale także nachodzące Polskę fale upałów. To nie koniec złych wieści: według najnowszych badań długotrwała ekspozycja na podwyższoną temperaturę może mieć katastrofalne skutki dla organizmu. Jak bardzo upał skraca życie? Coraz więcej badań udowadnia, że długotrwałe przebywanie w gorącym klimacie niesie za sobą nie tylko oczywiste zagrożenia, takie jak utrata wody czy powodowane przez słońce choroby skóry, ale także… wpływa na ogólne starzenie się organizmu na poziomie komórkowym. – Nasze badanie wykazało, że wiek biologiczny osób mieszkających na obszarach o ekstremalnie wysokich temperaturach jest nawet o 14 miesięcy starszy niż tych, którzy żyją w znacznie chłodniejszych rejonach – mówi Eun Young Choi, gerontolożka z USC Leonard Davis School of Gerontology i współautorka najnowszych badań. Naukowców zaskoczyło to, że efekt utrzymywał się po uwzględnieniu dochodów, stylu życia i stanu zdrowia badanych. Tak gorąco działa na ciało Według Amita Shaha, geriatry z Mayo Clinic, długotrwałe narażenie na gorąco wywiera wpływ na wiele układów narządów. Wszystko przez to, że nasz organizm walczy o utrzymanie niskiej temperatury. Serce pracuje intensywniej, jak najszybciej kierując krew do skóry. Układ nerwowy jest nadmiernie pobudzany, przez co doświadczamy zawrotów głowy, dezorientacji czy zaników pamięci. Nerki pracują na zwiększonych obrotach, by oszczędzać wodę. Nawet układ odpornościowy może wywoływać stany zapalne, próbując poradzić sobie z ciężkimi warunkami. Ciepło przedwcześnie starzeje geny Najnowsze badania udowadniają jednak, że to nie wszystko. Wysokie temperatury mogą zmieniać funkcjonowanie naszych genów, działając jako czynnik stresogenny, zaburzając równowagę hormonalną i wywołując uszkodzenia oksydacyjne. To tzw. „starzenie epigenetyczne” – forma starzenia wewnętrznego, które może wyprzedzić wiek chronologiczny. – Odkryliśmy rozległe i długotrwałe zmiany w metylacji DNA, szczególnie w genach związanych ze stanem zapalnym, metabolizmem, funkcjami odpornościowymi i naprawą komórek – mówi Choi – Z czasem może to zaburzyć sposób, w jaki organizm reaguje na przyszłe wyzwania, takie jak infekcje, obciążenia układu sercowo-naczyniowego czy normalne procesy starzenia. Czy wszyscy starzejemy się od gorąca? Okazuje się, że… nie! Ludzie, którzy od pokoleń mieszkają w gorących i suchych regionach, zdają się mieć wykształconą adaptację, np. wydajniejsze pocenie się czy lepszą regulację przepływu krwi. Wszystko ma jednak swoje granice – nawet w tych dobrze przystosowanych społecznościach wskaźniki demencji i zgonów z przyczyn sercowo-naczyniowych gwałtownie rosną podczas fal upałów. Warto więc uważać i upewniać się, że wiemy jak radzić sobie z gorącem. Szczególnie, gdy jesteśmy przyjezdni. Źródło: National Geographic Nasz autor Jonasz Przybył Redaktor i dziennikarz związany wcześniej m.in. z przyrodniczą gałęzią Wydawnictwa Naukowego PWN, autor wielu tekstów publicystycznych i specjalistycznych. W National Geographic skupia się głównie na tematach dotyczących środowiska naturalnego, historycznych i kulturowych. Prywatnie muzyk: gra na perkusji i na handpanie. Interesuje go historia średniowiecza oraz socjologia, szczególnie zagadnienia dotyczące funkcjonowania społeczeństw i wyzwań, jakie stawia przed nimi XXI wiek.
Zwykła sól, kosmiczny kształt. Na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej wyrósł niezwykły kryształ
Na pokładzie Międzynarodowej Stacji Kosmicznej doszło do niezwykłej transformacji chlorku potasu. W warunkach mikrograwitacji kryształy tej soli przybrały formy przypominające misterne rzeźby. Takie kształty nie byłyby możliwe do uzyskania w ziemskich laboratoriach.
Niezwykłe zdjęcia i nagrania wideo przedstawiające wzrost kryształów chlorku potasu udostępnił astronauta NASA, Don Pettit. Zamiast formować typowe sześciany, w kosmosie chlorek potasu wykrystalizował w dziwne, puste w środku piramidy o schodkowych kształtach. Dlaczego kryształy w kosmosie przybierają dziwne kształty? Na Ziemi hodowla kryształów jest ograniczona przez masę samej substancji – gdy stają się one zbyt ciężkie, mają tendencję do osiadania na dnie naczynia, uginania się lub pękania pod własnym ciężarem. Na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej, gdzie grawitacja jest około milion razy słabsza niż na powierzchni naszej planety, te ograniczenia znikają, pozwalając kryształom na swobodny wzrost we wszystkich kierunkach. Chlorek potasu (jedna z naturalnie występujących na Ziemi soli) dąży do formy sześcianu. Jednak w mikrograwitacji proces ten ulega fascynującemu zaburzeniu: kryształ narasta głównie na krawędziach i w narożnikach. Efektem jest powstawanie pustych przestrzeni wewnątrz struktury i tworzenie się charakterystycznych, schodkowych warstw, układających się w misterne formacje. Ponieważ każdy nowy narożnik staje się potencjalnym punktem zmiany kierunku wzrostu, kryształ zaczyna się zwijać, tworząc widoczne na zdjęciu eleganckie „ozdobniki”. Siły molekularne przejmują kontrolę Kluczem do zrozumienia tego kosmicznego fenomenu jest zmiana hierarchii sił fizycznych oddziałujących na cząsteczki. Jak wyjaśnia prof. Anne Wilson z Butler University, w mikrograwitacji siły przyciągania cząsteczkowego oraz polarność cząsteczek stają się znacznie bardziej zauważalne. To właśnie te subtelne oddziaływania dyktują, w jaki sposób ciecze i kryształy formują swoje struktury. Brak zniekształceń wywołanych ciężarem sprawia, że kryształy rosną w sposób niemal idealnie uporządkowany, co nadaje im wygląd tak regularny, że aż nierzeczywisty. Dla badaczy to rzadka okazja, by zobaczyć, jak wygląda „idealna” struktura krystaliczna, pozbawiona defektów, które na Ziemi są nieuniknione przez wpływ grawitacji. Za tym pięknym obrazem kryje się ogromna wartość badawcza. Zrozumienie mechanizmów tworzenia się struktur z minimalną liczbą defektów może zrewolucjonizować procesy produkcyjne na Ziemi, szczególnie w branży półprzewodników i nowoczesnych materiałów elektronicznych. Źródło: Live Science Nasza autorka Magdalena Rudzka Redaktorka i wydawczyni National-Geographic.pl. Wcześniej związana m.in. z National Geographic Traveler i magazynem pokładowym PLL LOT Kaleidoscope. Z wykształcenia humanistka (MISH i SNS PAN), ale to przyroda stanowi jej największą pasję. Szczególnie bliskie są jej ekosystemy słodkowodne, a prawdziwym „konikiem” są ryby. W National-Geographic.pl pisze o swoich przyrodniczych pasjach, nauce i medycynie. Prywatnie ceni sobie podróże po nieoczywistych kierunkach, ze szczególnym sentymentem do Europy Środkowej i Wschodniej.
Orki taranują rybę, rozbijając ją w pył. Niezwykłe nagranie naukowców podbija sieć
Naukowcy z USA zaobserwowali i nagrali nieznaną dotąd taktykę orek. Morskie drapieżniki współpracują ze sobą, by z ogromną siłą taranować i rozbijać gigantyczne ryby na drobne kawałki. Autorka nagrania, biolożka Kathryn Ayres, nie mogła powstrzymać krzyku.
W Zatoce Kalifornijskiej naukowcy zaobserwowali niezwykłe zachowanie orek, które współpracują, aby rozbijać na kawałki upolowane samogłowy – jedne z największych ryb świata. Eksperci przypuszczają, że ta brutalna technika ma ułatwić żerowanie młodszym, mniejszym osobnikom. Choć taranowanie ofiar jest znaną już metodą orek, to tak precyzyjnej koordynacji jeszcze nie widziano. Orki znów zaskoczyły zachowaniem Orki są uznawane za jedne z najbardziej inteligentnych i pomysłowych morskich drapieżników. Ich ciekawe zachowania nie zawsze mają praktyczny charakter – obserwowano już jak taranują łodzie, przynoszą prezenty ludziom, „noszą” na głowach martwe łososie czy wyjadają rekinom wątroby. Ich techniki polowania mogą się różnić między populacjami, stanowiąc coś w rodzaju lokalnej, „ludowej mądrości” A jednak orkom po raz kolejny udało się zaskoczyć naukowców. W Zatoce Kalifornijskiej badacze zaobserwowali nowe zachowanie: celowe rozbijanie martwych ryb na mniejsze kawałki. Technika ta, nazwana przez naukowców „ram-to-fragment” (taranowanie w celu fragmentacji), może służyć rozdrobnieniu zdobyczy. Niezwykła siła „taranu” orek Proces ten, choć brutalny, jest niezwykle precyzyjny i wymaga ścisłej współpracy. Podczas obserwacji odnotowano, że jedna orka trzymała martwego samogłowa (Masturus lanceolatus, rybę mogąca ważyć nawet 2 tony), przygotowując pole do uderzenia. W tym samym czasie druga orka rozpędziła się w stronę ofiary. Tuż przed staranowaniem osobnik trzymający rybę puścił ją, pozwalając towarzyszowi na potężne uderzenie. Jego siła była tak duża, że ogromny samogłów dosłownie eksplodował, tworząc chmurę fragmentów rozproszonych w wodzie. Kathryn Ayres, naukowczyni z organizacji Beneath the Waves, która nagrała i opisała to zachowanie w czasopiśmie „Frontiers in Ethology”, opowiedziała, że towarzyszył temu głośny huk. Widok rozpadającej się ryby był tak szokujący, że nie mogła powstrzymać krzyku – co dokładnie słychać na nagraniu: View oEmbed on the source website Taranowanie obserwowano dwa razy W sumie naukowcy udokumentowali dwa takie zachowania. W lipcu 2024 r., u wybrzeży Baja California Sur dorosła samica przytrzymała samogłowa, a dorosły samiec uderzył w niego, płynąc brzuchem do góry. Chwilę potem młoda orka wpłynęła w „chmurę” rybiego mięsa, zjadając małe kawałki. Drugi przypadek, z września 2025, sfilmowany przez nurka Héctora Franza, przebiegł bardzo podobnie: stabilizacja ofiary, uderzenie i późniejsze żerowanie młodej orki. Zabawa czy praktyka? Zagadka taranowania ofiar Naukowcy skłaniają się ku teorii, że jest to praktyczna metoda dzielenia się jedzeniem. Samogłowy to ogromne ryby o bardzo zwartej budowie i dziwnym, niemal okrągłym kształcie. Choć są łakomym kąskiem dla orek, to młode mogłyby mieć problem z ich ugryzieniem. Rozbicie na mniejsze fragmenty znacznie to ułatwia. Choć orki są znane z inteligentnych „zabaw” upolowanymi ofiarami, w tym przypadku brakowało typowej dla zabawy spontaniczności – akcje były krótkie, celowe i kończyły się szybko. Warto dodać, że technika taranowania u orek nie nowością – wcześniej obserwowano, jak używają jej przeciwko rekinom wielorybim, aby je ogłuszyć lub odwrócić. Jednak współpraca dwóch osobników – jednego trzymającego i puszczającego w odpowiednim momencie, a drugiego taranującego – to nowość. To kolejna obserwacja potwierdzająca niezwykłą pomysłowość orek i współpracę między nimi. Czy zaskoczą nas jeszcze jakimiś pomysłami? To raczej pewne. Źródło: Live Science Nasza autorka Magdalena Rudzka Redaktorka i wydawczyni National-Geographic.pl. Wcześniej związana m.in. z National Geographic Traveler i magazynem pokładowym PLL LOT Kaleidoscope. Z wykształcenia humanistka (MISH i SNS PAN), ale to przyroda stanowi jej największą pasję. Szczególnie bliskie są jej ekosystemy słodkowodne, a prawdziwym „konikiem” są ryby. W National-Geographic.pl pisze o swoich przyrodniczych pasjach, nauce i medycynie. Prywatnie ceni sobie podróże po nieoczywistych kierunkach, ze szczególnym sentymentem do Europy Środkowej i Wschodniej.
Pospolity gatunek mchu zachowuje się jak sieć neuronowa. Czy komputery przyszłości będą zielone?
Wygląda zwyczajnie, ale tętni w nim…prąd. Najnowsze badania pokazują, że mech generuje fale elektryczne o różnej prędkości, które przypominają proste formy przesyłania informacji.
Naukowcy od dawna wiedzieli, że rośliny potrafią generować impulsy elektryczne pod wpływem bodźców zewnętrznych, takich jak światło, zmiana temperatury czy substancje chemiczne. Dotychczasowe obserwacje były jednak małymi wycinkami z życia tych organizmów. Najnowszy eksperyment na mchu ujawnił, że procesy te mają charakter ciągły, zorganizowany i bez porównania bardziej złożony, niż dotychczas przypuszczano. Siedem dni nasłuchu mchu Za przełomowymi obserwacjami stoi prof. Andy Adamatzky, informatyk specjalizujący się w niekonwencjonalnych systemach obliczeniowych. Badacz zebrał poduszeczki krótkosza pospolitego (Brachythecium rutabulum) – gatunku mchu występującego powszechnie, również w Polsce. W laboratorium umieścił je na wilgotnym podłożu w przezroczystym, zamkniętym pojemniku o wysokiej wilgotności, zapewniając stałe oświetlenie. W poduszki mchu wbił miniaturowe elektrody. Przez 178 godzin, czyli w sumie ponad 7 dni, rejestrował aktywność elektryczną mchu. Uzyskane dane zostały następnie wprowadzone do zaawansowanych modeli komputerowych w celu dokładnej analizy wzorców. Głównym celem naukowca było ustalenie, czy rejestrowane sygnały układały się w uporządkowane struktury, które mogłyby świadczyć o zdolności do prostej obróbki informacji. Wyniki eksperymentu przeszły najśmielsze oczekiwania – okazało się, że mech generuje niezwykle bogaty repertuar impulsów elektrycznych. Czy mech jest siecią neuronową? Prof. Adamatzky zidentyfikował kilka rodzajów impulsów. Były to: szybkie skoki napięcia, które rozprzestrzeniały się z prędkością około 0,2 milimetra na sekundę, bardziej stabilne, rytmiczne oscylacje rozchodzące się w tempie około 0,02 milimetra na sekundę, oraz niezwykle wolne zmiany potencjału elektrycznego, przemieszczające się o 0,005 milimetra na sekundę. Co istotne, zjawiska te nie zachodziły w całej poduszce jednocześnie. Impuls zarejestrowany przez jedną elektrodę pojawiał się z wyraźnym opóźnieniem na kolejnej, co jednoznacznie potwierdza, że fala elektryczna wędruje z komórki do komórki. Od razu pojawia się skojarzenie z impulsami nerwowymi w neuronach u zwierząt. Choć interpretacja tych wzorców jako skoordynowanej komunikacji pozostaje hipotezą, ich struktura budzi ogromne zainteresowanie świata nauki. Czy zbudujemy biokomputery z mchu? Jeśli to prawda, że w mchu krążą informacje zakodowane w elektryczności, otworzą się fascynujące perspektywy w inżynierii i biotechnologii. Mchy mogą stać się fundamentem do stworzenia tzw. żywych komputerów lub czujników opartych na żywych tkankach. Sensory z mchu mogłyby na przykład wchodzić w skład materiałów budowlanych. Elewacje czy dachy budynków pokryte taką tkanką byłyby w stanie samodzielnie monitorować zmiany w otoczeniu – wykrywać zanieczyszczenia powietrza, wahania wilgotności czy obecność toksycznych substancji – i natychmiast przekazywać sygnały alarmowe. Badań nad organicznym przetwarzaniem danych nie należy więc traktować jako naukowej osobliwości. Mogą okazać się ważnym krokiem w stronę technologii jutra. Źródło: The Royal Society Open Science Nasza autorka Magdalena Rudzka Redaktorka i wydawczyni National-Geographic.pl. Wcześniej związana m.in. z National Geographic Traveler i magazynem pokładowym PLL LOT Kaleidoscope. Z wykształcenia humanistka (MISH i SNS PAN), ale to przyroda stanowi jej największą pasję. Szczególnie bliskie są jej ekosystemy słodkowodne, a prawdziwym „konikiem” są ryby. W National-Geographic.pl pisze o swoich przyrodniczych pasjach, nauce i medycynie. Prywatnie ceni sobie podróże po nieoczywistych kierunkach, ze szczególnym sentymentem do Europy Środkowej i Wschodniej.
Naukowcy zaobserwowali ewolucję „na żywo”. To może być klucz do przetrwania zmian klimatycznych
Zmiany klimatyczne stawiają pod znakiem zapytania przyszłość światowej bioróżnorodności. Nie wiadomo, czy powolne mechanizmy ewolucji są w stanie przyspieszyć na tyle, aby uratować gatunki przed wyginięciem. Próby odpowiedzi na to pytanie podjął się międzynarodowy zespół badawczy z udziałem dr. hab. Macieja Wódkiewicza z Wydziału Biologii Uniwersytetu Warszawskiego. Bohaterką eksperymentu była niepozorna roślina.
Trwający 5 lat eksperyment pozwolił zaobserwować procesy ewolucyjne „na żywo” w warunkach naturalnych. Wykazał, że rośliny posiadają nadzwyczajne zdolności adaptacyjne i mogą się przystosować do zmian w błyskawicznym tempie. Skala i organizacja „supereksperymentu” Prowadzenie badań nad ewolucją zwykle polega na obserwacji organizmów w warunkach laboratoryjnych. Nie oddaje to jednak złożoności środowiska naturalnego. Projekt GrENE-net, zapoczątkowany w 2015 roku, przeniósł takie badania w teren. Na niespotykaną dotąd skalę. Aby poznać zdolności ewolucyjne roślin naukowcy założyli 43 ogrody badawcze na trzech kontynentach. Poletka doświadczalne powstały w skrajnie różnych strefach klimatycznych – od alpejskiej po pustynną, m.in. w Niemczech, Francji, Hiszpanii, Holandii, Norwegii, Grecji, Estonii, USA, na pustyni Negew w Izraelu oraz na Kampusie Ochota Uniwersytetu Warszawskiego. W ramach badania pobrano ponad 74 tysiące próbek genetycznych. Dlaczego wybrano rzodkiewnik? Gatunkiem modelowym eksperymentu został rzodkiewnik pospolity. W każdym ogrodzie utworzono 12 oddzielnych rabat, na których wysiano mieszankę 231 dzikich linii rzodkiewnika (Arabidopsis thaliana) pochodzących z banku nasion ABRC. Dlaczego wybrano właśnie rzodkiewnika, niepozorną roślinę jednoroczną z rodziny kapustowatych? Był to pierwszy gatunek rośliny, u którego w pełni zsekwencjonowano genom. Naukowcy dokładnie wiedzieli zatem, za co odpowiadają poszczególne geny. Krótki cykl życiowy rośliny umożliwił szybkie śledzenie zmian zachodzących z pokolenia na pokolenie. Rodkiewnik pospolity jest spokrewniony z rzeżuchą, kalafiorem, kapustą, brokułami, brukselką, rzepakiem i gorczycą. Jak geny odpowiadają na pogodę? Kluczowym elementem eksperymentu było ciągłe monitorowanie warunków atmosferycznych i zestawianie ich z danymi genetycznymi. Zamiast sekwencjonować DNA pojedynczych roślin, zbierano je z całej rabaty. – Do sekwencjonowania została użyta metoda PoolSeq, w której nie są sekwencjonowane pojedyncze osobniki, ale DNA wszystkich osobników – wyjaśnia dr hab. Maciej Wódkiewicz. Pozwoliło to określić dokładną częstotliwość występowania konkretnych alleli (wariantów genów) w całej populacji. Uzyskane wyniki porównywano z wyjściową częstością alleli, z początkowej mieszanki 231 linii rzodkiewnika. Ewolucja „goni” klimat Analiza wyników, opublikowana na łamach „Science” przyniosła przełomowe wnioski dotyczące tempa i natury ewolucji. Eksperyment wykazał, powtarzalne zmiany w podobnych klimatach, ale rozbieżne w warunkach kontrastujących. Zmiany zachodziły m.in. w genach sterujących czasem wiosennego kwitnienia oraz mechanizmami reakcji na stres termiczny. Istotnym czynnikiem okazała się średnia roczna temperatura. Rośliny ze środowisk cieplejszych sprawniej przystosowywały się do nowego otoczenia, jeśli przesadzono je w miejsca o temperaturze niższej o około 1,5°C. Okazało się też, że szybka adaptacja nie zawsze wystarcza do uniknięcia wymarcia. W najcieplejszych środowiskach zmiany ewolucyjne rozdzielały populacje: jedne przetrwały, inne ginęły. To sugeruje, że istnieją punkty krytyczne, w których skrajna selekcja wygrywa z potencjałem do adaptacji. W niewielkiej części eksperymentalnych ogrodów trendy ewolucyjne były jednak nieprzewidywalne. Co to wszystko znaczy? Wyniki projektu pokazują, że rośliny dysponują ogromnym potencjałem do szybkiej ewolucji. Zrozumienie, gdzie leżą granice adaptacji gatunków jest kluczowe dla przewidywania przyszłości biosfery. – Nauka ma coraz więcej narzędzi i wiedzy, by móc badać oraz kontrolować ewolucję. Jak daleko ludzkość powinna ingerować w jej procesy, pozostaje kwestią otwartą – podsumowuje naukowiec. Źródło: Serwis Naukowy Uniwersytetu Warszawskiego Nasza autorka Magdalena Rudzka Redaktorka i wydawczyni National-Geographic.pl. Wcześniej związana m.in. z National Geographic Traveler i magazynem pokładowym PLL LOT Kaleidoscope. Z wykształcenia humanistka (MISH i SNS PAN), ale to przyroda stanowi jej największą pasję. Szczególnie bliskie są jej ekosystemy słodkowodne, a prawdziwym „konikiem” są ryby. W National-Geographic.pl pisze o swoich przyrodniczych pasjach, nauce i medycynie. Prywatnie ceni sobie podróże po nieoczywistych kierunkach, ze szczególnym sentymentem do Europy Środkowej i Wschodniej.
Kosmiczny lód VII – naukowcy z Uniwersytetu Warszawskiego podważają klasyczny model struktury
Czy w ziemskich laboratoriach można badać kosmiczny lód, który tworzy się głęboko we wnętrzach niektórych ciał niebieskich? Badacze z Wydziału Chemii Uniwersytetu Warszawskiego udowodnili, że tak. Odnaleźli też lokalny chaos tam, gdzie miała być mocno uporządkowana struktura.
Jeszcze w okresie programu księżycowego Apollo panowało przekonanie, że Księżyc jest zupełnie suchy, a płynna woda występuje niemal wyłącznie na Ziemi. Już wtedy pojawiały się jednak pierwsze sygnały temu przeczące – w tym samym roku, w którym wylądowano na Srebrnym Globie, astronomowie wykryli pierwsze ślady wody w przestrzeni międzygwiazdowej. Dzięki wieloletnim badaniom wiemy, że woda jest jednym z najpowszechniejszych związków w kosmosie. Najczęściej – w ponad 99,99% przypadków – występuje jednak jako lód. Obecnie znamy ponad 20 odmian krystalicznych wody. Naukowcy z Uniwersytetu Warszawskiego przyjrzeli się jednej z nich, zwanej lodem VII – wyjątkowej formie, która przy odpowiednim ciśnieniu może pozostawać w stałym stanie skupienia niezależnie od panującej temperatury. Ciśnienie 900 tysięcy razy większe niż na powierzchni Ziemi Badany przez ekspertów z UW lód prawdopodobnie tworzy się głęboko we wnętrzach niektórych ciał niebieskich w naszym Układzie Słonecznym. Odmiana ta powstaje wyłącznie pod bardzo silnym ciśnieniem – od 2 do 90 gigapaskali. To wartość od 20 tysięcy do nawet 900 tysięcy razy większa niż na powierzchni Ziemi. Dlatego badanie jego struktury jest kluczowe dla zrozumienia budowy wnętrz planet i księżyców lodowych, choć nie ma bezpośredniego przełożenia na codzienne życie na naszej planecie. Warto dodać, że kolejne odmiany lodu określa się cyframi rzymskimi, zgodnie z kolejnością ich odkrycia. To właśnie ciśnienie oraz temperatura decydują o tym, jak cząsteczki wody układają się w ciele stałym. W warunkach ziemskich powstaje znany nam lód, ale pod ogromnym ciśnieniem ta sama woda tworzy zupełnie inny wzór krystaliczny. Zwykły lód, taki jak z domowych zamrażarek, topi się w kontakcie z ciepłą dłonią, natomiast lód VII, pod odpowiednim ciśnieniem, pozostaje stały nawet w temperaturach rzędu kilkuset stopni Celsjusza. Badanie tej formy, mimo że nie występuje ona naturalnie na Ziemi, pozwala nam zrozumieć, jak zachowuje się woda w warunkach skrajnie odmiennych od standardowych. Lokalny nieład Tematowi przyjrzał się zespół naukowców z Wydziału Chemii Uniwersytetu Warszawskiego pod kierownictwem prof. dr. hab. Krzysztofa Woźniaka oraz dr. hab. Wojciecha Sławińskiego. W badaniach brali również udział specjaliści z USA i Wielkiej Brytanii. Wspólnie odkryli oni w strukturze lodu VII lokalny nieład, który podważył teorie zakładające prostą i idealnie symetryczną budowę wody w stanie stałym. Prof. Woźniak wyjaśnia, że wiązania wodorowe w lodzie VII nie są idealnie uporządkowane. – Każda cząsteczka wody oddziałuje z sąsiadkami nieco inaczej, więc otoczenie atomów nie jest identyczne w całej strukturze – tłumaczy badacz. Dlaczego to tak istotne? Przede wszystkim dlatego, że dotąd sądzono, iż cząsteczki wody układają się w lodzie VII według powtarzalnego wzoru, tworząc bardzo regularną strukturę. Nowe badania pokazują jednak, że ten porządek jest tylko pozorny – z bliska widać drobne przesunięcia i lokalny nieład, którego klasyczne modele nie potrafiły uchwycić. Zastąpić wodór deuterem Do zbadania tego zjawiska posłużyła tzw. dyfrakcja neutronowa. Strumień neutronów przepuszczony przez próbkę jest rozpraszany przez atomy, a detektory rejestrują uzyskany obraz, co pozwala odtworzyć wnętrze kryształu. Klasyczna analiza ujawnia głównie uśredniony, powtarzalny porządek: średnie położenia atomów i rozmiar podstawowego fragmentu struktury. Polscy naukowcy poszli jednak o krok dalej – przeanalizowali również słabsze sygnały ukryte między głównymi pikami pomiaru, co pozwoliło im dostrzec lokalne odchylenia od idealnego wzorca. W badaniach użyto tzw. ciężkiej wody (D₂O), w której wodór zastąpiono deuterem. Jest on niemal identyczny chemicznie, ale daje znacznie czystszy sygnał neutronowy niż zwykła woda. Jak tłumaczą naukowcy, D₂O ma niższe rozpraszanie niekoherentne, co pozwala 30–40 razy dokładniej mierzyć strukturę, a cięższy deuter porusza się wolniej termicznie, co ułatwia ustalenie jego pozycji w sieci krystalicznej. Próbkę umieszczono w prasie o nacisku do 40 ton i naświetlono strumieniem neutronów, rejestrując obraz dyfrakcji, z którego (po obróbce danych) odtworzono położenie atomów. Pomiary wykonano na dyfraktometrze PEARL (z prasą wysokociśnieniową Paris-Edinburgh) w Rutherford Appleton Laboratory niedaleko Oksfordu. Czy wnioski z tych badań pomogą teraz w analizie lodowych olbrzymów naszego układu planetarnego i lodowych księżyców Jowisza? Źródło: UW Nasza autorka Ewelina Zambrzycka-Kościelnicka Dziennikarka i pisarka zajmującą się tematyką popularnonaukową, głównie kosmosem. Absolwentka Uniwersytetu Warszawskiego, przygodę z mediami rozpoczęła ponad 20 lat temu w redakcji „Życia Warszawy”. Poza pisaniem o polskiej i światowej nauce na łamach „National Geographic” współpracuje m.in. z „Wysokimi Obcasami” i kilkoma magazynami premium. Współautorka trzech bestsellerowych książek: „Człowiek – istota kosmiczna”, „Kosmiczne wyzwania” i „Odważ się robić wielkie rzeczy”. Ambasadorka Śląskiego Festiwalu Nauki. Pracuje w Centrum Badań Kosmicznych PAN i współpracuje z polskim Obserwatorium Cerro Murphy w Chile (OCM), którym zarządza CAMK PAN.
Ozzy Osbourne pozwolił naukowcom odczytać cały swój genom. Wyniki badań wiele wyjaśniły
Ozzy Osbourne w 2010 roku pozwolił amerykańskiej firmie odczytać cały swój genom. Wyniki badań DNA ujawniły unikalne warianty genów, które wyjaśniają, jak legenda rocka przetrwała dekady szalonego trybu życia.
Spis treści Ozzy Osbourne jako pionier genetyki Co odkryto w genach Ozzy’ego? „Zawsze mówiłam, że po końcu świata zostaną tylko karaluchy, Ozzy i Keith Richards” – stwierdziła Sharon Osbourne, widząc wyniki badań genetycznych swojego męża. Przedstawiciele firmy genetycznej Knome skontaktowali się z wokalistą Black Sabbath w 2007 roku, pytając, czy zgodziłby się na odczytanie całego swojego genomu. Po trzech latach odsłonięto tajemnice genów Ozzy’ego Osbourne’a. Wyniki okazały się zbieżne z oczekiwaniami – organizm legendarnego muzyka ma genetyczne predyspozycje do radzenia sobie z używkami. Ozzy Osbourne jako pionier genetyki „Biorąc pod uwagę ilość alkoholu, którą wypiłem przez te lata – nie wspominając już o kokainie, tabletkach nasennych, syropie na kaszel… wymieniaj dowolnie – naprawdę nie ma żadnego logicznego medycznego powodu, dla którego wciąż żyję. Może moje DNA odpowie, dlaczego.” – mówił Ozzy Osbourne po tym, jak udzielił zgody firmie Knome na odczytanie swoich genów. W 2010 roku, po trzech latach namawiania przez naukowców, muzyk oddał próbkę krwi, a genetycy zabrali się do pracy. Odczytanie całego genomu człowieka to pracochłonne zadanie. Przed Ozzym tej procedurze poddano zaledwie kilka osób, w tym m.in. profesora z Uniwersytetu Harvarda Henry’ego Louisa Gatesa oraz współodkrywcę DNA, Jamesa Watsona. Co odkryto w genach Ozzy’ego? Wyniki okazały się niezwykłe. „Ozzy posiada kilkaset tysięcy wariantów genów, których naukowcy nigdy wcześniej nie widzieli” – powiedział Nathaniel Pearson, dyrektor ds. badań w Knome, w rozmowie ze Scientific American, po badaniu. View oEmbed on the source website Nie wszystko jednak było zagadką. Wiele z tych wariantów dotyczyło sposobu, w jaki mózg przetwarza dopaminę. Ozzy Osbourne ma 2,6 razy większe prawdopodobieństwo doświadczania halucynacji po marihuanie, większe ryzyko uzależnienia od kokainy i „około sześciokrotnie wyższe predyspozycje do uzależnienia od alkoholu” – powiedział Pearson. Geny Osbourne’a sugerują również, że wolno metabolizuje kofeinę. Znaleziono także dziwny fragment genu kdującego dehydrogenazę alkoholową – enzym kluczowy w metabolizmie alkoholu. Może to tłumaczyć wyjątkową „zdolność” organizmu Ozzy’ego Osbourne’a do przyjmowania dużych ilości alkoholu. Z kolei zmiany w funkcjonowaniu genu TTN, który reguluje wiele procesów w układzie nerwowym, naukowcy powiązali ze słuchem muzyka i drżeniem jego rąk. „To facet, który grał heavy metal przez dekady i nadal słyszy” – powiedział Jorge Conde, dyrektor generalny Knome. Drżenie, jak okazało się po kilku latach, było zapowiedzią choroby Parkinsona. Kolejną informacją wydartą genomowi Ozzye’go były sekwencje DNA pochodzące od Neandertalczyków, powszechne wśród współczesnych ludzi, ale nie rozłożone równo. Np. Azjaci mają ich więcej niż ludzie z Europy. Zsekwencjonowanie genów Ozzy’ego Osbourne’a zbiegło się z początkiem błyskawicznego rozwoju genetyki człowieka. Obecnie odczytywanie całego genomu jest praktyką powszechną, znacznie szybszą i dostępną dla każdego. Wyspecjalizowane firmy sprzedają taką usługę za cenę około 600 dolarów. Źródło: The Guardian, Popular Mechanics Nasza autorka Magdalena Rudzka Dziennikarka „National Geographic Traveler" i „Kaleidoscope". Przez wiele lat również fotoedytorka w agencjach fotograficznych i magazynach. W National-Geographic.pl pisze przede wszystkim o przyrodzie. Lubi podróże po nieoczywistych miejscach, mięso i wino.
Drugie życie jajników po menopauzie. Odkryto ich nowe, nieznane dotąd funkcje
Badania naukowców z Northwestern University w USA sugerują, że jajniki po menopauzie pełnią nieznane dotąd funkcje immunologiczne. Analizy przeprowadzone na myszach i ludziach wykazały, że wraz z wiekiem w ich tkankach gromadzą się komórki odpornościowe oraz wzrasta aktywność genów odpowiedzialnych za stany zapalne.
Przez dziesięciolecia w biologii reprodukcyjnej dominowało przekonanie, że po zakończeniu okresu płodności jajniki stają się narządem zbędnym, porównywalnym pod względem użyteczności do wyrostka robaczkowego. Jednak najnowsze badania przeprowadzone przez zespół dr Franceski Duncan z Northwestern University Feinberg School of Medicine, rzucają zupełnie nowe światło na ich funkcję po menopauzie. Wyniki sugerują, że jajniki zaczynają wtedy pełnić funkcje odpornościowe, co ma istotne konsekwencje dla zdrowia starszych kobiet. Przypadkowe odkrycie w usuniętych jajnikach Wszystko zaczęło się od udziału dr Duncan w inicjatywie National Institutes of Health (NIH), której celem było mapowanie komórek senescentnych (takich, które przestały się dzielić, ale pozostają aktywne metabolicznie). Komórki te gromadzą się w różnych tkankach wraz z wiekiem i są podejrzewane o wywoływanie objawów starzenia. Duncan poddała analizie jajniki usunięte z przyczyn medycznych kobietom w wieku 50-75 lat. Ku zaskoczeniu badaczy, analiza molekularna wykazała, że komórki w jajnikach kobiet po menopauzie ewoluują i produkują różne zestawy białek w zależności od wieku pacjentki. Odkrycie to podważyło dotychczasowy paradygmat biologii i stało się impulsem do pogłębienia badań. Rozpoczęto badania na myszach, których jajniki również przestają funkcjonować reprodukcyjnie pod koniec ich dwuletniego zwykle życia. Koniec hormonów, początek nowej ery W toku badań na myszach naukowcy porównali jajniki osobników młodych, będących u schyłku okresu rozrodczego oraz tych w fazie poreprodukcyjnej. Wykorzystano sekwencjonowanie RNA w celu pomiaru ekspresji genów oraz analizę mikroskopową tkanek pod kątem zwłóknienia. Wyniki potwierdziły, że po zaniku produkcji komórek jajowych i hormonów, w jajnikach pojawiły się nowe formy aktywności. Analiza wykazała, że jajniki myszy po menopauzie są nawiedzane przez różnorodne komórki układu odpornościowego – znacznie częściej niż u młodych osobników. Co więcej, w starszych jajnikach odnotowano zwiększoną aktywność genów odpowiedzialnych za kodowanie związków prozapalnych. Co to może oznaczać? Badacze stawiają hipotezę, że te cząsteczki sygnałowe mogą być uwalniane do krwiobiegu, wpływając na cały organizm. Bérénice Benayoun, gerontolog z University of Southern California, zauważa w rozmowie z „Science”, że jajnik może stać się miejscem modyfikacji komórek odpornościowych. Jajniki kluczem do zagadki zdrowia kobiet? To odkrycie może pomóc w wyjaśnieniu tzw. paradoksu zdrowia kobiet: choć statystycznie żyją one dłużej niż mężczyźni, w starszym wieku częściej borykają się z problemami zdrowotnymi i chorobami przewlekłymi. Francesca Duncan spekuluje, że to właśnie „drugie życie” jajników i wydzielane przez nie cząsteczki mogą predysponować kobiety do przewlekłych stanów zapalnych w okresie pomenopauzalnym. Zrozumienie tego mechanizmu jest kluczowe – mimo ogromnego postępu nauki i medycyny, w biologii reprodukcyjnej kobiet wciąż są ogromne luki. Choć wciąż nie jest jasne, czy jajniki celowo pełnią funkcje sygnałowe, czy stają się nieplanowanym rezerwuarem komórek odpornościowych, otwiera to nowy rozdział w badaniach nad zdrowiem kobiet. Źródło: Science Nasza autorka Magdalena Rudzka Redaktorka i wydawczyni National-Geographic.pl. Wcześniej związana m.in. z National Geographic Traveler i magazynem pokładowym PLL LOT Kaleidoscope. Z wykształcenia humanistka (MISH i SNS PAN), ale to przyroda stanowi jej największą pasję. Szczególnie bliskie są jej ekosystemy słodkowodne, a prawdziwym „konikiem” są ryby. W National-Geographic.pl pisze o swoich przyrodniczych pasjach, nauce i medycynie. Prywatnie ceni sobie podróże po nieoczywistych kierunkach, ze szczególnym sentymentem do Europy Środkowej i Wschodniej.
Czy ptaki naprawdę lubią latać? Naukowcy zbadali ich emocje i mają zaskakującą odpowiedź
Naukowcy z Uniwersytetu w Utrechcie starali się odpowiedzieć na nieoczywiste pytanie dotyczące funcjonowania zwierząt. Za pomocą szeregu pomiarów chciano się dowiedzieć, czy ptaki czerpią przyjemność z latania. Prozaiczna ciekawość doprowadziła badaczy do bardzo interesujących wniosków.
Nauka nie musi odpowiadać jedynie na przełomowe pytania, takie, które od lat spędzają naukowcom sen z powiek. Poprzez badania poszukujemy również odpowiedzi na najzwyklejsze wątpliwości, które dręczą ludzką ciekawość. Na pierwszy rzut oka takie zagwozdki mogą wydawać się dziecinne, jednak gdy zmierzymy się z nimi w badawczym laboratorium, dojdziemy do wniosku, że w pozornie błahym problemie tkwi sedno naukowej ciekawości. Do takiej sytuacji doszło w holenderskim Utrechcie, gdzie biolog behawioralny Jorg Massen przez całe życie zadawał sobie jedno pytania, spoglądając w niebo. Jak badać ptasie szczęście? Badania, których wyniki miały ukazać ptasie emocje chwilę po lataniu, wzorowane były na podobnym zabiegu stosowanym wśród ludzi. Massen wraz z zespołem już wcześniej starali się wejść w głąb ludzkich emocji, nie używając bezpośrednich pytań. Ta bezpytaniowa forma badania położyła grunt pod strategię, którą później udało się przeprowadzić na ptakach. Obiektami badania zostało 17 kakadu różowych, zamieszkujących ogród zoologiczny Avifauna niedaleko Amsterdamu. Naukowcy pozwalali uczestnikom badania na swobodne loty, po których każdy z okazów był dokładnie obserwowany. Na ptakach przeprowadzany był tzw. test optymizmu, składający się m.in. z analizy ptasich odchodów pod kątem występowania w nich produktu rozpadu kortykosteronu – ptasiego odpowiednika hormonu stresu (kortyzolu). Szczęśliwe latanie Szereg obserwacji pozwala sądzić, że ptaki rzeczywiście czerpią szczęście z latania. Naukowcy zaobserwowali choćby, że kakadu, które nie były głodne w trakcie lotu, po wylądowaniu od razu zaczynały szukać pokarmu. Jorg Massen twierdzi, że takie zachowanie jest typowe dla zwierząt, które odczuwają wysoki komfort i bezpieczeństwo – czynniki nierozerwalnie połączone ze szczęściem. Na samopoczucie latających zwierząt wpływała również regularność wzbijania się w powietrze. Badacze zaobserwowali, że okazy, które regularnie podejmowały loty, stawały się bardziej optymistyczne niż te, które przez kilka dni nie mogły znaleźć się w przestworzach. Najmniej jednoznaczne okazały się wyniki badań, którym poddawane były ptasie odchody. Badawcza teza zakładająca, że latanie zmniejszy stres u zwierząt, a w konsekwencji obniży poziom rozpadu kortykosteronu w odchodach, okazała się jedynie po części prawdą. – Wysiłek fizyczny, jakim jest lot, również podnosi poziom tej substancji. Z perspektywy czasu widać, że mogła to nie być idealna metoda poiaru – mówi autor badania. Możliwe, że dokładniejsze i bardziej precyzyjne wyniki udałoby się otrzymać przy analizie krwi, jednak naukowcom zależało na tym, by przeprowadzone przez nich dochodzenie jak najmniej ingerowało w funkcjonowanie ptaków. Ptasie emocje Po złączeniu wszystkich zebranych danych badacze doszli do wniosku, że latanie rzeczywiście przynosi ptakom szczęście. Należy jednak zaznaczyć, że fakt, iż samo wzbicie się w powietrze wywołuje u zwierząt pozytywne emocje, nie oznacza celowości tych działań. Pytanie o to, czy ptaki intencjonalnie latają, by poprawić swoje samopoczucie, wydaje się zdecydowanie trudniejsze. Jorg Massen zapowiada, że to nie koniec badań nad emocjami ptaków. Aby lepiej zrozumieć zachowania zwierząt, należy w podobny sposób przebadać okazy z innych części świata oraz innych nisz ekologicznych. Wyjątkowo interesujące mogłyby okazać się wyniki podobnego dochodzenia wykonanego na ptakach drapieżnych, u których lot wiąże się bezpośrednio ze sposobem zdobywania pożywienia. Źródła: Phys.org, BRILL Nasz autor Olaf Kardaszewski Absolwent Instytutu Stosowanych Nauk Społecznych na Uniwersytecie Warszawskim. Obecnie student magisterskiego kierunku Studiów Miejskich na tej samej uczelni. Interesuje się społecznymi i kulturowymi aspektami zmieniającego się świata, o czym chętnie pisze w swoich pracach. Współprowadzący projekt „Podziemna Warszawa” w National Geographic Polska. Uwielbia podróże, w trakcie których zawsze stara się obejrzeć mecz lokalnej drużyny piłkarskiej.
Zwykłe badanie krwi przewidzi chorobę Alzheimera nawet 10 lat wcześniej. Naukowcy wyjaśniają, jak to działa
Czy podczas najzwyklejszego pobrania krwi możesz dowiedzieć się, co stanie się z twoim mózgiem za dekadę? Chociaż brzmi to jak scenariusz z „Cyberpunka”, to właśnie postawiliśmy ogromny krok w tym kierunku. Międzynarodowy zespół naukowców udowodnił, że analiza krwi pozwala z zaskakującą precyzją oszacować ryzyko wystąpienia zaburzeń u osób, które dziś czują się całkowicie zdrowe.
Opublikowane w prestiżowym czasopiśmie „JAMA” badania to efekt wieloletniej pracy ekspertów pod przewodnictwem naukowców z Mass General Brigham Neuroscience Institute. Badacze połączyli siły i przeanalizowali dane medyczne ponad 2600 zdrowych seniorów z Ameryki Północnej, Japonii i Australii. Najstarsze próbki, stanowiące punkt odniesienia, pobrano jeszcze w 2004 roku, co pozwoliło na bardzo rzetelne, wieloletnie obserwacje. Jedno białko, które zdradza przyszłość mózgu Kluczem do tego „przewidywania przyszłości” pacjentów okazało się białko o nazwie p-tau217 (ufosforylowane białko tau). Zaledwie rok temu testy wykrywające je otrzymały pierwsze zatwierdzenia, jednak naukowcy długo zastanawiali się, jak skutecznie potrafią one przepowiedzieć spadek funkcji poznawczych w długim czasie. Okazało się jednak, że u osób, które nie miały żadnych objawów, ale badanie krwi wykazało u nich bardzo wysoki poziom tego biomarkera, ryzyko rozwoju demencji w ciągu najbliższych 5 lat wynosiło 38%. Co więcej, w perspektywie dekady ryzyko to wzrastało aż do 78%. Jak podkreśla dr Rachel F. Buckley, główna autorka badań, siłą projektu jest możliwość niezwykle precyzyjnego oszacowania zagrożenia dla pojedynczego pacjenta. Co równie ważne, badanie krwi okazało się skuteczne całkowicie niezależnie od innych znanych czynników ryzyka – takich jak blaszki amyloidowe widoczne na drogich skanach PET czy niebezpieczne mutacje genetyczne (np. gen APOE4). Dlaczego nie zrobisz tego testu w przychodni? Mając tak potężne narzędzie w ręku, naturalnie pojawia się pytanie – dlaczego nie wykonujemy tego testu profilaktycznie przy każdym pobraniu krwi? Na drodze staje brutalna rzeczywistość medyczna. – Obecnie nie dysponujemy lekami modyfikującymi przebieg choroby Alzheimera dla osób bez objawów – tłumaczy dr Reisa Sperling. Z tego powodu lekarze nie rekomendują obecnie wykonywania tego badania u osób zdrowych. Gdybyśmy dziś poznali wyrok dla naszego mózgu, współczesna medycyna mogłaby zalecić nam jedynie zdrową dietę, regularny sen i aktywność fizyczną, co doradza się pacjentom niezależnie od wyników testu. To przykre, chociaż lekarze z całych sił próbują znaleźć rozwiązanie. Naukowcy patrzą jednak w przyszłość. Wierzą, że w niedalekiej przyszłości badanie poziomu p-tau217 stanie się równie powszechne, co badanie poziomu cholesterolu w profilaktyce zawałów serca. Obecnie testy te doskonale sprawdzą się do wyłaniania pacjentów najwyższego ryzyka, którzy wezmą udział w badaniach klinicznych nad nowymi lekami. Jeśli te prewencyjne terapie okażą się skuteczne, to profilaktyka bardzo się zmieni. A krew stanie się naszym najlepszym sprzymierzeńcem w walce o pamięć. Źródło: JAMA Nasz autor Jonasz Przybył Redaktor i dziennikarz związany wcześniej m.in. z przyrodniczą gałęzią Wydawnictwa Naukowego PWN, autor wielu tekstów publicystycznych i specjalistycznych. W National Geographic skupia się głównie na tematach dotyczących środowiska naturalnego, historycznych i kulturowych. Prywatnie muzyk: gra na perkusji i na handpanie. Interesuje go historia średniowiecza oraz socjologia, szczególnie zagadnienia dotyczące funkcjonowania społeczeństw i wyzwań, jakie stawia przed nimi XXI wiek.
Zdumiewające odkrycie w skażonej kopalni. Te bakterie dosłownie jedzą radioaktywny uran
W dawnej niemieckiej kopalni naukowcy odkryli niezwykłe, „uranożerne” bakterie. Karmiąc się glicerolem, potrafią w 130 dni usunąć z wody aż 95% promieniotwórczego uranu, wiążąc go w bezpiecznej formie. To może być nowa nadzieja dla wielu zanieczyszczonych miejsc na całym świecie.
Wismut GmbH Schlema-Alberoda niegdyś była jedną z największych kopalni uranu. Po upadku komunizmu i zjednoczeniu Niemiec została zamknięta w 1990 roku, pozostawiając po sobie skażone środowisko. Korytarze zalała woda, która z czasem stała się niebezpiecznie zanieczyszczona uranem, przez co kopalnia wymagała stałego nadzoru i wysiłków, by opanować skażenie. Nowe badania dowodzą jednak, że w tej trującej wodzie żyją bakterie, którym radioaktywny uran nie tylko nie przeszkadza, ale wręcz jest dla nich pożywką. Pożyteczne mikroby niemal całkowicie oczyściły skażoną wodę. To historia trochę podobna do odkrycia żywiących się promieniowaniem grzybów z Czarnobyla. Uranożerna kompania z niemieckiej kopalni Mikrobiolodzy i ekolodzy z laboratorium badawczego Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf oraz Uniwersytetu w Granadzie opisali metabolizm uranożernych bakterii w artykule naukowym opublikowanym w „Nature Communications”. – Nasze badania potwierdzają, że bakterie mają zdolność do metabolizowania uranu, jeśli tylko mają dostęp do glicerolu jako źródła węgla – tłumaczy Evelyn Krawczyk-Bärsch z HZDR, jedna z autorek pracy. Nie był to jeden gatunek bakterii, ale cały podziemny ekosystem. W przekształcaniu uranu brały udział m.in. bakterie redukujące siarczany, głównie rodzaje Desulfobulbus (14% społeczności) oraz Desulfovibrio (1,05%). Z kolei bakterie fermentacyjne odgrywały kluczową rolę w przetwarzaniu glicerolu na octany i mleczany, które służyły jako pożywienie dla bakterii wiążących uran. Jak badano zdolności niezwykłych mikroorganizmów? Krawczyk-Bärsch z zespołem eksperymentowali na próbkach wody pobranych z kopalni, zawierających naturalnie występujące tam bakterie. Są one zdolne do przetrwania na głębokości około 2000 metrów przy minimalnym dostępie do tlenu. Kiedy do wody dodali glicerolu, bakterie przekształciły obecny w niej toksyczny uran do stabilnej formy pięciowartościowej, o wysokim stopniu utlenienia. Taka zmiana wpływa na sposób wiązania się uranu z innymi pierwiastkami, co ułatwia jego „uwięzienie”. W obecności bakterii pięciowartościowy uran połączył się z żelazem i tlenem, tworząc związek FeU(V)O4​, o którego istnieniu naukowcy wiedzieli już wcześniej, lecz nie spodziewali się, że może on powstawać w naturze, za sprawą mikroorganizmów. Po 130 dniach eksperymentu, w próbkach wody pozostało jedynie około pięciu procent początkowej ilości rozpuszczonego uranu. Czy uranożerne bakterie posprzątają świat? Skażenie radioaktywnym uranem to globalny problem, występujący m.in. w USA, Indiach, Kanadzie czy Australii, gdzie wody powierzchniowe i gruntowe często przekraczają normy bezpieczeństwa wynoszące 0,03 miligrama na litr. Jak przyznają autorzy artykułu, metody biologiczne w walce z zanieczyszczeniem uranem są badane już od 30 lat. Jednak zaobserwowany przez nich scenariusz, choć nie będzie możliwy do zastosowania wszędzie, jest wyjątkowo efektywny. Mimo obiecujących wyników podkreślają, że konieczne są dalsze badania, aby ustalić czy będzie można zaprząc uranożerne bakterie do pracy na skalę przemysłową. Źródła: Nature Communications, HZDR Nasza autorka Magdalena Rudzka Redaktorka i wydawczyni National-Geographic.pl. Wcześniej związana m.in. z National Geographic Traveler i magazynem pokładowym PLL LOT Kaleidoscope. Z wykształcenia humanistka (MISH i SNS PAN), ale to przyroda stanowi jej największą pasję. Szczególnie bliskie są jej ekosystemy słodkowodne, a prawdziwym „konikiem” są ryby. W National-Geographic.pl pisze o swoich przyrodniczych pasjach, nauce i medycynie. Prywatnie ceni sobie podróże po nieoczywistych kierunkach, ze szczególnym sentymentem do Europy Środkowej i Wschodniej.
Dlaczego radykalny cyfrowy detoks nie działa? Ekspertka tłumaczy, jak mądrze odstawić telefon
Przeciętny Polak spędzi w sieci około 26 lat życia. W świecie zdominowanym przez algorytmy smartfon przestał być zwykłym narzędziem – jego nadużywanie stało się jednym z najczęstszych uzależnień. Coraz więcej osób decyduje się na radykalny detoks lub inne formy higieny cyfrowej. Prof. Małgorzata Dobrowolska z Politechniki Śląskiej tłumaczy, jak skutecznie ograniczać korzystanie z internetu i czego unikać.
15 lipca to Światowy Dzień bez Telefonu Komórkowego. To dobra okazja, by przyjrzeć się zarówno mechanizmom uzależnienia od internetowych mediów, jak i modzie na cyfrowy detoks. Z neurobiologicznego punktu widzenia dwie skrajne strategie – zabieranie smartfona nawet na plażę i praca na urlopie oraz rzucenie telefonu w kąt – są dla naszego mózgu równie destrukcyjne. A zatem – jak mądrze kontrolować użytkowanie ze smartfona? Wojna z dopaminą. Kiedy nie możemy jej wygrać? Próba radykalnego odłączenia się od sieci to wojna z własną ewolucją. Według prof. Małgorzaty Dobrowolskiej zamiast relaksu generuje potężny stres, gwałtowny wyrzut kortyzolu oraz tzw. FOMO (Fear of Missing Out, silny lęk że coś ważnego nas omija). To nie tylko obawa przed przegapieniem postu znajomych, ale strach przed utratą kontroli nad otoczeniem. Kiedy scrollowanie staje się ucieczką od codziennych napięć, mózg nagradza nas dopaminą. Nagłe usunięcie tego bodźca wywołuje klasyczny zespół odstawienny: drażliwość, lęk i spadek nastroju. Radykalny cyfrowy detoks, zwłaszcza czasowy, nie jest dobrym rozwiązaniem. Mózg na cyfrowym haju. Nowe, dziwne zagrożenia Zanurzenie w cyfrowym świecie wyhodowało nowe, niepokojące zjawiska psychologiczne. Nie chodzi już tylko o stratę czasu, czy niemożność skupienia się na dłużej. Uzależnienie od telefonu i social mediów ma wiele twarzy i objawów. Są to między innymi: „Popcorn brain”: stan skrajnego przebodźcowania. Układ nerwowy, przyzwyczajony do błyskawicznych bodźców, sprawia że myśli skaczą chaotycznie niczym ziarna kukurydzy w mikrofalówce. Tracimy zdolność do głębokiej refleksji i dłuższego skupienia. Świat offline, np. czytanie książki – staje się dla mózgu zbyt nudny. Doomscrolling: kompulsywne pochłanianie wiadomości. Nasz mózg jest zaprogramowany do skanowania otoczenia w poszukiwaniu zagrożeń. Algorytmy mediów społecznościowych bezlitośnie to wykorzystują, serwując nam niekończącą się pętlę interesujących nas informacji. Szczególnie groźne jest wpadnięcie w wir informacji negatywnych, np. związanych z teoriami spiskowymi. Bezdech ekranowy: nieświadome wstrzymywanie lub spłycenie oddechu podczas sprawdzania powiadomień, czy czytania maili. Utrzymuje ono organizm w trybie ciągłej gotowości. Phubbing i nomofobia: ignorowanie kontaktów z ludźmi na rzecz ekranu oraz lęk przed utratą zasięgu lub dostępu do telefonu. Cyfrowa higiena zamiast prohibicji Skoro radykalny detoks wywołuje lęk, kluczem staje się mądre zarządzanie własną uwagą. Oto różne sposoby na odzyskanie kontroli. Możemy je wprowadzać stopniowo, jeden po drugim. Pamiętajmy, że wypracowanie nowych nawyków trwa kilka tygodni. Nie można liczyć na natychmiastowy efekt i warto nie być dla siebie zbyt surowym, jeśli nie wszystko się od razu udaje. Skala szarości: zmień ustawienia ekranu na czarno-białe. Bez barw przewijanie treści staje się po prostu bardziej nudne. Fizyczne bariery: usuń najbardziej wciągające aplikacje z telefonu i przenieś je na komputer. Konieczność włączenia komputera przerywa automatyczne sięganie po telefon. Analogowe zamienniki: podświetlanie ekranu by sprawdzić godzinę, to najczęstsza pułapka wiodąca do konsumowania treści. Wróć do tradycyjnego zegarka. Audyt powiadomień: wyłącz wszystkie zbędne komunikaty. Telefon powinien sygnalizować tylko połączenia i SMS-y od najważniejszych dla ciebie osób. Praca na urlopie: zamiast odpisywać na maile z leżaka, wyznacz jedno okno czasowe (np. 2 godz.) na pracę i wyłącz komputer na resztę dnia. Złota godzina: nie sięgaj po telefon przez pierwszą godzinę po przebudzeniu. Daj układowi nerwowemu czas na spokojne wejście w dzień. Strefy wolne od ekranów: sypialnia, basen czy stolik w restauracji wyznacz sobie jako strefy wolne od telefonu. Światowy Dzień bez Telefonu Komórkowego warto potraktować nie jako jednorazowy zryw, ale jako pretekst do trwałego wdrożenia cyfrowej higieny. Mądre korzystanie ze smartfona to dziś najlepsza, długoterminowa inwestycja w odporność psychiczną. Źródło: Materiały prasowe, raport NordVPN Nasza autorka Magdalena Rudzka Redaktorka i wydawczyni National-Geographic.pl. Wcześniej związana m.in. z National Geographic Traveler i magazynem pokładowym PLL LOT Kaleidoscope. Z wykształcenia humanistka (MISH i SNS PAN), ale to przyroda stanowi jej największą pasję. Szczególnie bliskie są jej ekosystemy słodkowodne, a prawdziwym „konikiem” są ryby. W National-Geographic.pl pisze o swoich przyrodniczych pasjach, nauce i medycynie. Prywatnie ceni sobie podróże po nieoczywistych kierunkach, ze szczególnym sentymentem do Europy Środkowej i Wschodniej.
Sonda NASA New Horizons wybudziła się z hibernacji. Jest gotowa do dalszych badań na obrzeżach Układu Słonecznego
Wystrzelona 20 lat temu sonda badawcza New Horizons, której głównym celem było zbadanie Plutona, podróżuje dalej ku obrzeżom Układu Słonecznego. Obecnie znajduje się około 9,5 miliarda kilometrów od Ziemi i prowadzi badania w odległych rejonach Pasa Kuipera. Po trwającej 321 dni hibernacji sonda autonomicznie wybudziła się zgodnie z zaprogramowaną wcześniej sekwencją poleceń.
Sonda New Horizons jest sprawna i gotowa do kontynuowania misji naukowej – poinformowała NASA. Zespół kontrolerów lotu pracujący w Johns Hopkins Applied Physics Laboratory w Laurel potwierdził, że 23 czerwca sonda pomyślnie zakończyła 321-dniowy okres hibernacji, który rozpoczął się 7 sierpnia 2025 roku. W chwili wybudzenia znajdowała się około 9,5 miliarda kilometrów od Ziemi. Oznacza to, że wysłany przez nią sygnał radiowy potrzebował 8 godzin i 52 minut, aby dotrzeć do Centrum Operacyjnego Misji APL. Odebrała go jedna ze stacji sieci Deep Space Network NASA – potężna antena znajdująca się w pobliżu Madrytu w Hiszpanii. Kosmiczna pobudka Pierwszym etapem po odzyskaniu łączności jest pobranie danych dotyczących stanu technicznego i bezpieczeństwa sondy. Następnie zespół rozpocznie pobieranie danych naukowych gromadzonych podczas hibernacji przez trzy instrumenty pokładowe New Horizons. Około trzy tygodnie później do pracy zostanie włączony spektrograf ultrafioletowy Alice, który rozpocznie obserwacje rozmieszczenia wodoru w zewnętrznej heliosferze. W tym samym czasie instrumenty SWAP, PEPSSI oraz licznik pyłu kosmicznego Venetia Burney Student Dust Counter będą kontynuowały swoje pomiary, a zespół naziemny przeprowadzi serię testów sondy i jej aparatury. Fakt, że po dwóch dekadach lotu New Horizons pozostaje w pełni sprawna i utrzymuje stabilną łączność z Ziemią, ma kluczowe znaczenie dla powodzenia dalszej części misji. Aby utrzymać odpowiedni poziom łączności, operatorzy misji modernizują również oprogramowanie naziemnego systemu zarządzania misją. Testy nowych rozwiązań potrwają do końca roku. Sama sonda pracuje z wykorzystaniem zaktualizowanej logiki autonomii, opracowanej z myślą o coraz większej odległości od Słońca. Uwzględnia ona zarówno stopniowy spadek dostępnej mocy, jak i stale wydłużający się czas propagacji sygnału radiowego. Autonomia odległych misji Rozwiązania autonomiczne stają się standardem w odległych misjach kosmicznych. Gdy komunikacja między Ziemią a statkiem kosmicznym trwa wiele godzin, nie można reagować na bieżąco na każde zdarzenie. Dlatego przygotowywana do startu misja Dragonfly, która będzie badała Tytana, od początku projektowana jest jako wysoce autonomiczny statek badawczy. Łaziki marsjańskie wciąż wykonują polecenia przesyłane z Ziemi, jednak wielowirnikowy dron Dragonfly będzie musiał samodzielnie podejmować wiele decyzji podczas lotów między kolejnymi miejscami badań. W przypadku Tytana sygnał radiowy potrzebuje około 80 minut, aby dotrzeć na Ziemię. Dla New Horizons, znajdującej się obecnie około 64 jednostek astronomicznych od Słońca, czas ten wynosi już niemal dziewięć godzin. Międzyplanetarne sny Sama hibernacja sondy również zasługuje na uwagę. Dla New Horizons był to już 23. „kosmiczny sen”. W pierwszych latach misji sonda była regularnie wprowadzana w stan hibernacji, jednak okres uśpienia trwał zwykle zaledwie kilka tygodni. Po raz pierwszy dłuższą hibernację zastosowano po zakończeniu podstawowej misji przy Plutonie. W latach 2022–2023 sonda pozostawała uśpiona przez 273 dni. Zakończony właśnie okres hibernacji był najdłuższy w historii misji. <img src="https://images.immediate.co.uk/production/volatile/sites/63/2024/08/sonda-new-horizons-podaza-sladem-voyagerow-za-pol-roku-przeleci-obok-rekordowo-odleglego-obiektu-fot-johns-hopkins-university-applied-physics-laboratory-southwest-research-institute-a551446.jpg" width="1041" height="833" alt="Sonda New Horizons podąża śladem Voyagerów. Za pół roku przeleci obok rekordowo odległego obiektu (fot. Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute)" title="Sonda New Horizons podąża śladem Voyagerów. Za pół roku przeleci obok rekordowo odległego obiektu (fot. Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute)" /> Chociaż 321 dni robi wrażenie, to wciąż niewiele w porównaniu z trwającą 31 miesięcy (ponad dwa i pół roku) hibernacją przełomowej sondy ESA Rosetta. Podobny okres uśpienia przeszła także misja WISE/NEOWISE. Wprowadzanie statków kosmicznych w stan hibernacji pozwala ograniczyć zużycie energii, wydłużyć żywotność elektroniki oraz zmniejszyć koszty prowadzenia wieloletnich misji międzyplanetarnych. Rozwiązanie to wiąże się jednak z ryzykiem. Jeśli podczas hibernacji dojdzie do awarii, utraty orientacji przestrzennej lub błędu komputera pokładowego, zespół naziemny może dowiedzieć się o problemie dopiero przy kolejnym zaplanowanym kontakcie. Samo wybudzenie odbywa się całkowicie autonomicznie, bez możliwości bieżącej interwencji z Ziemi, a przygotowane z dużym wyprzedzeniem sekwencje poleceń muszą uwzględniać wszystkie przewidywane scenariusze pracy sondy. Ku granicom heliosfery Mimo tych wyzwań korzyści naukowe są ogromne. New Horizons pozostaje jedyną aktywną sondą prowadzącą pomiary in situ w tak odległych rejonach Układu Słonecznego. Dostarcza nam danych, których nie da się pozyskać z obserwacji prowadzonych z Ziemi. Przypomnijmy, że New Horizons wystartowała w styczniu 2006 roku. W lutym 2007 roku sonda minęła Jowisza, przesyłając efektowne zdjęcia planety i jej księżyców. W lipcu 2015 roku jako pierwszy statek kosmiczny w historii zbadała z bliska system Plutona, a w styczniu 2019 roku – również jako pierwsza – przeprowadziła bliskie badania obiektu Pasa Kuipera o nazwie Arrokoth. Od tamtej pory prowadzi unikatowe obserwacje zewnętrznej heliosfery oraz kolejnych obiektów znajdujących się na obrzeżach Układu Słonecznego. New Horizons zmierza ku krańcom naszego układu planetarnego. Według wyliczeń za około 20 lat minie tzw. heliopauzę – miejsce w przestrzeni kosmicznej, w którym ciśnienie wiatru słonecznego zrównuje się z ciśnieniem ośrodka międzygwiazdowego, wyznaczając umowny koniec Układu Słonecznego i początek przestrzeni międzygwiazdowej. Tym samym podąży śladem sond Voyager 1 i 2. Źródło: NASA Nasza autorka Ewelina Zambrzycka-Kościelnicka Dziennikarka i pisarka zajmującą się tematyką popularnonaukową, głównie kosmosem. Absolwentka Uniwersytetu Warszawskiego, przygodę z mediami rozpoczęła ponad 20 lat temu w redakcji „Życia Warszawy”. Poza pisaniem o polskiej i światowej nauce na łamach „National Geographic” współpracuje m.in. z „Wysokimi Obcasami” i kilkoma magazynami premium. Współautorka trzech bestsellerowych książek: „Człowiek – istota kosmiczna”, „Kosmiczne wyzwania” i „Odważ się robić wielkie rzeczy”. Ambasadorka Śląskiego Festiwalu Nauki. Pracuje w Centrum Badań Kosmicznych PAN i współpracuje z polskim Obserwatorium Cerro Murphy w Chile (OCM), którym zarządza CAMK PAN.
Nieskończona armia komórek do walki z rakiem. Przełomowe odkrycie naukowców z USA
W świecie onkologii doszło do odkrycia, które może zmienić terapię najtrudniejszych postaci raka. Naukowcy z University of Southern California (USC), we współpracy ze specjalistami ze Stanford University, znaleźli sposób na stworzenie niemal nieskończonej ilości komórek odpornościowych, zdolnych do infiltrowania i niszczenia złośliwych guzów.
Kluczem do tego przełomu są makrofagi – wyspecjalizowane białe krwinki, które są jedną z pierwszych linii obrony naszego organizmu. Nazwa „makrofag” pochodzi z języka greckiego i oznacza „wielkiego zjadacza”, co idealnie oddaje naturę tych komórek, posiadających nienasycony apetyt na patogeny – w tym także komórki rakowe. Jak zmusić makrofagi do pracy? Makrofagi pełnią w organizmie funkcję nie tylko pożeraczy patogenów, ale i strategicznych koordynatorów. Potrafią wedrzeć się do środka guza i stamtąd wysyłać sygnały alarmowe. Informacja chemiczna oznaczająca „zjedz mnie” mobilizuje do działania inne kluczowe elementy układu immunologicznego, takie jak limfocyty T. Przez lata naukowcy próbowali wykorzystać ten potencjał w terapiach nowej generacji, jednak makrofagi okazały się niezwykle oporne na manipulacje laboratoryjne. W przeciwieństwie do innych komórek, bardzo trudno zmusić je do namnażania się poza ludzkim ciałem w stopniu wystarczającym do przeprowadzenia skutecznej terapii. To, że w końcu udało się to osiągnąć, jest potencjalnie jednym z największych przełomów w onkologii. Ograniczenia terapii CAR-T i nowa nadzieja w CAR-M Standardem w zaawansowanej immunoterapii jest obecnie CAR-T, czyli metoda polegająca na genetycznym modyfikowaniu limfocytów T pacjenta, by lepiej rozpoznawały nowotwór. Chociaż terapia ta uratowała życie wielu osobom z nowotworami krwi, znacznie gorzej radzi sobie z guzami litymi, takimi jak rak płuc czy piersi. To właśnie tu makrofagi mają przewagę – naturalnie gromadzą się w masie guza, będąc często najliczniejszymi komórkami odpornościowymi w jego obrębie. Nowa koncepcja, zwana terapią CAR-M (oparta na makrofagach zamiast limfocytów T), mogłaby wypełnić lukę, którą pozostawia CAR-T. Odkrycie supermocy komórek progenitorowych Zespół naukowców, pod kierownictwem biologa prof Qi-Long Yinga odkrył, że kluczem do sukcesu nie są dojrzałe makrofagi, lecz ich prekursory, czyli tzw. komórki progenitorowe. Do tej pory nauka stała na stanowisku, że zdolność do długotrwałego samoodnawiania – czyli nieskończonego kopiowania się, przy zachowaniu swojej pierwotnej tożsamości – jest zarezerwowana dla komórek macierzystych. Badacze z USC właśnie obalili to przekonanie, udowadniając, że w odpowiednio dobranych warunkach komórki progenitorowe granulocytów i monocytów (z których powstają makrofagi) również posiadają tę „supermoc”. Dzięki opracowaniu precyzyjnego protokołu karmienia tych komórek złożoną mieszanką substancji chemicznych na ściśle określonych etapach rozwoju, naukowcy byli w stanie uzyskać stabilną i skalowalną hodowlę. – Odkryliśmy, że komórki progenitorowe mogą intensywnie się dzielić, zachowując zdolność do wytwarzania w pełni funkcjonalnych komórek odpornościowych – wyjaśnia Ying. To odkrycie daje medycynie punkt wyjścia do projektowania terapii komórkowych. I to nie tylko na raka – również choroby zakaźne. Zdumiewające wyniki testów na zwierzętach Efektywność nowej metody została potwierdzona w eksperymentach na myszach cierpiących zarówno na nowotwory krwi, jak i guzy lite. Zmodyfikowane laboratoryjnie komórki progenitorowe zostały wstrzyknięte gryzoniom. Wyniki były bezprecedensowe. W przeciwieństwie do wstrzykniętych dojrzałych makrofagów, które nie namnażały się w organizmie, komórki progenitorowe rozprzestrzeniły się po całym ciele myszy. Generowały stały dopływ makrofagów dokładnie tam, gdzie były one potrzebne, co skutecznie zahamowało postęp choroby zarówno we krwi, jak i w guzach litych. Nowa nadzieja medycyny Praca na temat makrofagów, opublikowana w prestiżowym czasopiśmie „Cell”, może doprowadzić do fundamentalnej zmiany myślenia o immunoterapii. Zamiast skupiać się na projektowaniu coraz lepszych receptorów do wykrywania raka, nauka powinna zwrócić większą uwagę na dobór odpowiedniego etapu rozwojowego komórki, która stanie się bazą dla leku. Jak zauważa współautor badań, Ravi Majeti z Uniwersytetu Stanforda, metoda ta otwiera drzwi do niezliczonych zastosowań. To milowy krok w kierunku stworzenia powszechnie dostępnej terapii przeciwko najbardziej agresywnym postaciom nowotworów. Źródło: Cell Nasza autorka Magdalena Rudzka Redaktorka i wydawczyni National-Geographic.pl. Wcześniej związana m.in. z National Geographic Traveler i magazynem pokładowym PLL LOT Kaleidoscope. Z wykształcenia humanistka (MISH i SNS PAN), ale to przyroda stanowi jej największą pasję. Szczególnie bliskie są jej ekosystemy słodkowodne, a prawdziwym „konikiem” są ryby. W National-Geographic.pl pisze o swoich przyrodniczych pasjach, nauce i medycynie. Prywatnie ceni sobie podróże po nieoczywistych kierunkach, ze szczególnym sentymentem do Europy Środkowej i Wschodniej.
Model matematyczny wyjaśnia, dlaczego porzuciliśmy kanibalizm. To nie moralność nas ocaliła
Kanibalizm to najsilniejsze kulturowe tabu. Jednak znaleziska archeologiczne, dane etnograficzne i historyczne wskazują, że wielokrotnie pojawiał się w różnych kulturach i zakątkach świata, także w kontekście rytualnym. Dlaczego więc ta makabryczna praktyka w końcu zanikła? Naukowcy z Polski i Czech tłumaczą to w nowym badaniu.
Autorzy badania, opublikowanego na łamach „Proceedings of the National Academy of Sciences” (PNAS) sugerują, że kanibalizm nie opłaca się biologicznie. Dr Michał Misiak z Uniwersytetu Wrocławskiego i dr Petr Tureček z Uniwersytetu Karola w Pradze opracowali model matematyczny, który udowadnia, że długotrwałe praktykowanie kanibalizmu prowadzi do upadku populacji. Ich model bada zarówno kanibalizm jako sposób na głód jak i rytuał, pokazując, że w obu przypadkach konsekwencje dla populacji są niszczycielskie. Biologiczne ryzyko kanibalizmu Pod względem wartości odżywczych ludzkie ciało jest przeciętnym źródłem pożywienia. Badacze zwracają uwagę, że bilans energetyczny staje się jeszcze mniej korzystny, gdy uwzględni się trudność i ryzyko związane z jego pozyskaniem. Jednak prawdziwy koszt kanibalizmu, który decyduje o jego ewolucyjnej porażce, ukryty jest w fizjologii. Największym zagrożeniem jest ryzyko infekcji. Ponieważ ofiara i konsument należą do tego samego gatunku, wirusy, bakterie i pasożyty mają ułatwione zadanie. Nawet zaawansowana obróbka termiczna mięsa, która jest w stanie wyeliminować większość drobnoustrojów, nie stanowi ochrony przed prionami. Te odporne na wysoką temperaturę białka wywołują śmiertelne choroby neurologiczne, takie jak kuru, które w przeszłości doprowadzały do gwałtownego wyginięcia całych populacji. Najbardziej spektakularnym, współczesnym dowodem kanibalizmu jest właśnie epidemia kuru wśród ludu Fore w Papui-Nowej Gwinei. Choroba przenosiła się poprzez rytualny endokanibalizm – jedzenie mózgów zmarłych krewnych. Gdy w latach 50. i 60. XX wieku pod naciskiem administracji zakazano tej praktyki, epidemia kuru całkowicie wygasła. Badanie sugeruje, że kanibalizm mógłby być teoretycznie korzystny tylko w bardzo specyficznych, krótkotrwałych okolicznościach: przy ekstremalnym deficycie żywności. Jednak w momencie, gdy jego częstotliwość się zwiększa, koszty epidemiologiczne błyskawicznie przewyższają wszelkie korzyści. Czy to biologia była źródłem tabu? – Tabu działa jak ewolucyjny bezpiecznik. Nasze wyniki sugerują, że to biologicznie uzasadniona odpowiedź na rosnące ryzyko epidemii. Społeczności, które nie ograniczały kanibalizmu, po prostu nie przetrwały – mówi dr Misiak. Etnolodzy zapewne nie do końca zgodziliby się z taką interpretacją, wskazując na różnorodność praktyk antropofagii, a także na fakt, że mocnych dowodów na jej istnienie (jako elementu kultury) tak naprawdę jest niewiele. Antropolog William Arens, w swojej książce „Mit ludożercy. Antropologia i antropofagia” dowodzi, że opowieści o kanibalizmie to w większości kolonialny mit. Sporo dowodów na kanibalizm pojawia się jednak w wykopaliskach (np. w jaskinii Gran Dolina, na stanowisku archeologicznym Atapuerca w północnej Hiszpanii), dowodząc że tego typu praktyki zdarzały się w czasach prehistorycznych, a także u przodków człowieka. Źródło: PNAS Nasza autorka Magdalena Rudzka Redaktorka i wydawczyni National-Geographic.pl. Wcześniej związana m.in. z National Geographic Traveler i magazynem pokładowym PLL LOT Kaleidoscope. Z wykształcenia humanistka (MISH i SNS PAN), ale to przyroda stanowi jej największą pasję. Szczególnie bliskie są jej ekosystemy słodkowodne, a prawdziwym „konikiem” są ryby. W National-Geographic.pl pisze o swoich przyrodniczych pasjach, nauce i medycynie. Prywatnie ceni sobie podróże po nieoczywistych kierunkach, ze szczególnym sentymentem do Europy Środkowej i Wschodniej.
Wszystkie 20 szkieletów Homo naledi znalezionych w jaskini Rising Star to kobiety. Nikt nie wie, dlaczego
W jaskini Rising Star w Republice Południowej Afryki w 2013 roku znaleziono 20 szkieletów należących do jednego z wczesnych przodków człowieka - Homo naledi. Nowa, przełomowa analiza ich zębów wykazała, że wszystkie należą wyłącznie do osobników płci żeńskiej. Naukowcy nie potrafią tego wyjaśnić.
Spis treści: Sekret ukryty w szkliwie zęba Nawet „Neo” okazał się kobietą Szansa jedna na milion: przypadek czy pradawna kultura? Jeden ząb może zmienić historię ewolucji Około 300 tys. lat temu jaskinia w Afryce Południowej stała się miejscem wiecznego spoczynku co najmniej 20 osobników pradawnego gatunku Homo naledi. Dziś naukowcy ustalili, że u wszystkich tych osobników prawdopodobnie brakuje chromosomu Y – wszystkie są najpewniej płci żeńskiej. Dzięki nowej metodzie pobierania próbek zębów zespół był w stanie zebrać wskazówki chemiczne dotyczące płci każdego szkieletu bez jego niszczenia. – Technika ta może zmienić paleontologię – mówi prof. Lee Berger, paleoantropolog na Uniwersytecie Wits w Południowej Afryce. Wraz z zespołem po raz pierwszy odkrył kości Homo naledi w systemie jaskiń Rising Star w 2013 roku. Badacze odnaleźli około 1500 skamieniałości w komorze głęboko pod ziemią, dostępnej jedynie przez wąski żleb na końcu krętego, 30-metrowego przejścia. Prace sfinansowało m.in. Towarzystwo National Geographic. Wówczas zakładano, że część większych szkieletów należała do samców, a gatunek charakteryzował się mniej więcej równą liczbą osobników obu płci. To, że były to jednak tylko szczątki kobiet jest niemal niespotykane w paleoantropologii. – To bardzo ekscytujące wyniki, wskazujące na kulturowe, a być może nawet symboliczne znaczenie stanowiska Rising Star – ocenia dr Katerina Douka, archeolożka z Uniwersytetu Wiedeńskiego. Sekret ukryty w szkliwie zęba DNA to najpewniejszy sposób określenia płci szkieletu, ale z czasem ulega degradacji, szczególnie w cieplejszym klimacie. Gdy DNA nie wchodzi w grę, naukowcy badają kości – kształt miednicy, czaszki czy rozmiar zębów. – Te cechy morfologiczne są dość wiarygodne. Jednak rzadko można mieć co do nich stuprocentową pewność – mówi prof. Paul Constantino, biolog z Saint Michael’s College w Vermont. Coraz częściej uczeni sięgają więc po białka wchodzące w skład zębów. To w szkliwie zębów zwane amelogeniną wygląda nieco inaczej w zależności od tego, czy pochodzi z genu na chromosomie X, czy Y. W 2025 roku ta sama metoda wykazała, że samice gatunku Paranthropus robustus niekoniecznie były mniejsze od samców, co przeczy powszechnemu stereotypowi naczelnych. Nawet „Neo” okazał się kobietą Prof. Berger i jego współpracownicy pobrali najpierw próbki od czterech osobników z jaskini. Zauważyli coś dziwnego: u wszystkich czterech brakowało wariantu amelogeniny z chromosomu Y. Przebadali więcej zębów, stosując też alternatywną, mniej destrukcyjną metodę – zeskrobywanie szkliwa zamiast wycinania fragmentu zęba. – Wytrawiona próbka nie jest bardziej inwazyjna od tego, co dentysta robi, aby przygotować zęby pod aparat ortodontyczny – mówi prof. Berger. Ostatecznie spośród 20 osobników chromosom Y zdecydowanie nie występował w 19 próbkach, a w jednej był wątpliwy. Nawet u „Neo” – wcześniej identyfikowanego jako samiec i największego znalezionego szkieletu – nie było wariantu Y amelogeniny. – Byliśmy wszyscy w szoku – mówi doktorantka Palesa Madupe, biolożka molekularna z Instytutu Antropologii Ewolucyjnej im. Maxa Plancka i główna autorka pracy. Wśród 20 osobników było 10 dorosłych i 10 młodych, w tym niemowlę i małe dzieci – jednak żadne z nich nie było płci męskiej. To szczególnie intrygujące, gdyż dzieci są tak zależne od matek, że można by oczekiwać obecności wśród nich chłopców. Sekwencje białkowe każdego osobnika były również zadziwiająco podobne, co może sugerować izolację populacji i ograniczoną zmienność genetyczną. Szansa jedna na milion: przypadek czy pradawna kultura? Prawdopodobieństwo przypadkowego znalezienia samych kobiet wśród 20 osobników wynosi zaledwie 0,0000954%. Jak zatem do tego doszło? Istnieje kilka alternatywnych wyjaśnień biologicznych. W rzadkich przypadkach gen amelogeniny na chromosomie Y może zanikać. Niewielki odsetek mężczyzn w niektórych populacjach utracił wersję Y tego białka z powodu mutacji. Istnieje też możliwość, że chromosom Y uległ większej degradacji niż chromosom X. Część badaczy pozostaje więc ostrożna. Autorzy badania argumentują jednak, że wykrycie męskiej wersji amelogeniny u starszych hominidów – Paranthropus robustus i Australopithecus afarensis – czyni tę hipotezę mało prawdopodobną. Jeśli osobniki H. naledi są rzeczywiście płci żeńskiej, niektórzy badacze dostrzegają w tym ślad nieznanego, starożytnego zachowania. Prof. Constantino spekuluje, że grupy Homo naledi mogły mieć mniej samców, podobnie jak goryle górskie czy pawiany. Gatunek mógł też dzielić pracę ze względu na płeć. Prof. Bernard Wood z Uniwersytetu George’a Washingtona zastanawia się, czy H. naledi mógł celowo przenosić szczątki samic do jaskini. – Poza jakąś formą zachowań kulturowych tak naprawdę nie ma innego wyjaśnienia, dlaczego w jaskini znajdowałaby się tylko jedna płeć – mówi. Prof. Berger idzie dalej. – Mamy dowody na separację w chwili śmierci ze względu na płeć. To wyraźny dowód na istnienie kultury u gatunku innego niż człowiek – twierdzi. Niektórzy badacze pozostają jednak sceptyczni wobec wyciągania tak daleko idących wniosków. Jeden ząb może zmienić historię ewolucji Badanie pokazuje, jak cenne mogą być białka zębów w ujawnianiu informacji niedostępnych w kościach lub zdegradowanym DNA. Prof. Constantino nazwał nową metodę przełomem w paleoantropologii. Technika mogłaby też rozstrzygnąć długoletnie spory dotyczące płci słynnej „Lucy” czy enigmatycznego okazu Pan/Pani Ples. Co do Homo naledi – wciąż nie ma on jednoznacznie zidentyfikowanych przodków ani potomków, a tajemnica brakujących chromosomów Y nie daje spokoju badaczom. Prof. Berger szacuje, że w systemie jaskiń mogą znajdować się dziesiątki kolejnych szkieletów. – Oczywiście, musiały istnieć samce, inaczej gatunek by nie istniał – mówi prof. Constantino. – Więc gdzie się podziały? Na koniec warto odnotować osobliwą ciekawostkę. Ciasne przejścia w jaskini Rising Star utrudniały wejście do środka badaczom płci męskiej. Dlatego pierwsza ekipa, która wykopała kości, składała się wyłącznie z kobiet. – Jedna z tych wspaniałych, pięknych ironii nauki i eksploracji – podsumowuje prof. Berger. Źródło: National Geographic
Przełom w neurobiologii. Innowacyjny biomateriał skutecznie połączył przerwany rdzeń kręgowy
Dla ssaków uszkodzenie kręgosłupa jest najczęściej ostatecznym wyrokiem. Przerwanie delikatnych szlaków komunikacyjnych prowadzi do trwałego paraliżu, utraty czucia i braku kontroli nad fizjologią. Kiedy jednak naukowcy uważnie przyjrzeli się najprostszym organizmom na Ziemi, okazało się, że brutalnie przerwane nerwy można po prostu... „zespawać” z powrotem.
Gdy aksony (długie wypustki komórek nerwowych działające jak biologiczne kable) zostają rozerwane w wyniku wypadku, nasz organizm błyskawicznie reaguje stanem zapalnym. Zamiast się zregenerować, uszkodzona tkanka tworzy zbitą bliznę zwaną glejem, która jak mur fizycznie blokuje przesyłanie sygnałów. Tymczasem w świecie mikroskopijnych bezkręgowców biologia radzi sobie z tym problemem bez najmniejszego problemu – rozerwane końce nerwów potrafią same się odnaleźć i błyskawicznie połączyć. Zespół naukowców pod kierownictwem Michaela Lebensteina-Gumovskiego postanowił skopiować ten naturalny mechanizm i zastosować go u dużych ssaków. Aby zainicjować proces regeneracji, badacze potrzebowali idealnego biokompatybilnego mostu – materiału, który wypełniłby lukę po urazie i utrzymał nerwy w bezpośrednim kontakcie. Ich eksperymenty były jednak wątpliwe etycznie. Glikol i chitozan łączą przerwany obwód Jak czytamy w publikacji w „PLOS One”, badacze z powodzeniem przetestowali innowacyjny żel fuzogenny. Jego zadaniem jest stopienie i zespawanie uszkodzonych błon nerwowych. Receptura tego wynalazku opiera się na dwóch składnikach – powszechnie stosowanym glikolu polietylenowym (PEG) oraz chitozanie, czyli biologicznym polimerze występującym naturalnie m.in. w pancerzach morskich skorupiaków. Eksperyment, choć z etycznego punktu widzenia wątpliwy, przyniósł oszałamiające rezultaty. Przeprowadzono go na pięciu samicach świń węgierskiej rasy mangalica. Zwierzętom znajdującym się pod głęboką narkozą całkowicie przecięto rdzenie kręgowe. Trzem z nich zaaplikowano w miejsce urazu eksperymentalny żel, po czym ustabilizowano ich kręgosłupy tytanowymi śrubami i prętami. Dwie pozostałe świnie stanowiły grupę kontrolną – przeszły jedynie mechaniczną stabilizację bez użycia substancji łączącej. Wszystkie zwierzęta poddano następnie identycznemu programowi rygorystycznej rehabilitacji, obejmującej codzienne masaże nóg i elektryczną stymulację mięśni. Grupa badawcza przez pierwszy tydzień otrzymywała dodatkowo kroplówki z glikolem. W 60 dni do pełnego kroku Różnice kliniczne między obiema grupami okazały się kolosalne. U świń leczonych żelem odnotowano błyskawiczną poprawę. Już zaledwie dwa dni po całkowitym zerwaniu rdzenia zwierzęta odzyskały czucie i reagowały na ukłucia. Po pięciu dniach całkowicie powróciła u nich naturalna kontrola nad oddawaniem moczu. Finał eksperymentu przeszedł najśmielsze oczekiwania – po 60 dniach cała trójka leczonych zwierząt potrafiła samodzielnie wstać i chodzić na czterech kończynach. Zwierzęta z grupy kontrolnej nie wykazały żadnej poprawy, pozostając trwale sparaliżowane. Kiedy naukowcy zbadali ich tkanki pod mikroskopem, zauważyli potężne blizny, cysty z płynem i całkowicie obumarłe zakończenia obciętych nerwów. Tymczasem u świń potraktowanych żelem zaobserwowano wyraźne włókna nerwowe płynnie przekraczające linię urazu. Kiedy metodę będzie można zastosować u ludzi? Autorzy badań podkreślają, że tak błyskawiczny powrót funkcji motorycznych wyklucza tradycyjne, niezmiernie powolne odrastanie aksonów z uszkodzonych komórek. Sukces opiera się na natychmiastowej fuzji aksonalnej – substancja fizycznie stopiła ze sobą rozerwane styki, przywracając przepływ informacji między mózgiem a resztą ciała. Zanim ta rewolucyjna technologia trafi do badań klinicznych z udziałem sparaliżowanych ludzi, miną jeszcze lata testów, ale jest to dotychczas jeden z najjaśniejszych punktów w historii leczenia przerwanych rdzeni kręgowych. Źródło: PLoS One Nasz autor Jonasz Przybył Redaktor i dziennikarz związany wcześniej m.in. z przyrodniczą gałęzią Wydawnictwa Naukowego PWN, autor wielu tekstów publicystycznych i specjalistycznych. W National Geographic skupia się głównie na tematach dotyczących środowiska naturalnego, historycznych i kulturowych. Prywatnie muzyk: gra na perkusji i na handpanie. Interesuje go historia średniowiecza oraz socjologia, szczególnie zagadnienia dotyczące funkcjonowania społeczeństw i wyzwań, jakie stawia przed nimi XXI wiek.
Niezwykłe odkrycie w Morzu Śródziemnym. Kaszaloty stworzyły dwie odrębne kultury i mówią dwoma dialektami
Analiza tysięcy nagrań dźwięków wydawanych przez kaszaloty spermacetowe doprowadziła do niezwykłego odkrycia. Okazuje się, że basen Morza Śródziemnego zamieszkują dwie odrębne „kultury” tych ssaków, porozumiewające się dwoma dialektami tego samego języka. Ich społeczeństwo okazuje się dużo bardziej ludzkie niż myśleliśmy.
W wodach Morza Śródziemnego naukowcy zaobserwowali zjawisko, które może świadczyć o ewolucji kulturowej w populacji kaszalotów (Physeter macrocephalus). Przez lata sądzono, że te majestatyczne ssaki tworzą tam jedną grupę, posługującą się wspólnym językiem. Teraz odkryto, że wieloryby zamieszkujące wschodnią i zachodnią część basenu Morza Śródziemnego wykształciły dwa różne dialekty. To odkrycie sugeruje, że dla kaszalotów język jest się elementem tożsamości społecznej – podobnie jak u ludzi. Rytm i tempo: różnice w mowie wielorybów Zespół bioakustyków i biologów morskich, m.in. z Uniwersytetu w Bristolu oraz Uniwersytetu St Andrews, przeanalizował ogromny zbiór danych akustycznych, obejmujący 5291 kodów, zarejestrowanych w latach 2003–2021. Porównali nagrania z okolic Balearów w zachodniej części morza z danymi zebranymi wzdłuż Rowu Helleńskiego w Grecji. Wyniki okazały się zaskakująco klarowne: choć obie grupy używają rytmicznie podobnego schematu (trzy kliknięcia-pauza-dźwięk końcowy), to tempo ich wypowiadania jest zupełnie inne. Kaszaloty z zachodu używają powolniejszego stylu, w którym każde z kliknięć jest wyraźnie słyszalne dla ludzkiego ucha. Ich wschodni pobratymcy generują serie dźwięków w tak szybkim tempie, że ich rozróżnienie bez specjalistycznej analizy staje się niemal niemożliwe. Taylor Hersh, kierowniczka badań, podkreśliła że różnica ta była uderzająca już od pierwszego przesłuchania nagrań. To kolejne niezwykłe odkrycie dotyczące języka kaszalotów. Niedawno opublikowano badania o tym, że zwierzęta te mają własny „alfabet” i używają odpowiedników samogłosek. Dialekt jako fundament tożsamości Komunikacja u kaszalotów pełni funkcję znacznie głębszą niż tylko porozumiewanie się. Jest spoiwem skomplikowanych społeczeństw tych zwierząt. Kaszaloty żyją w małych, matrylinearnych grupach rodzinnych liczących do 20 osobników, które łączą się w potężne klany skupiające nawet tysiące zwierząt, używających jednego dialektu. Te komunikacyjne wzorce pomagają wielorybom określić tożsamość i prawdopodobnie zapobiegają mieszaniu się różnych grup. Badacze porównują sytuację w Morzu Śródziemnym do spotkania np. mieszkańca Bostonu z kimś z Mississippi – mimo używania różnych akcentów, obie strony nadal posługują się tym samym językiem. Ważne jest to, że różnice te nie prowadzą do całkowitej separacji – samce kaszalotów wciąż przemieszczają się między regionami i rozmnażają z samicami z obu grup. To pomaga zachować genetyczną różnorodność. Także kaszaloty w innych regionach świata mają swoje kulturowe wyróżniki. Wcześniejsze badania m.in. odkryły dialekt wielorybów z okolic Sycylii, czy preferencje terytorialne zwierząt z Karaibów, gdzie różne grupy „podzieliły” między siebie wody wokół różnych wysp. Mądrość sprzed tysięcy lat Śródziemnomorska populacja kaszalotów jest wyjątkowa w skali światowej. Szacuje się, że wieloryby zasiedliły ten akwen około 20 tysięcy lat temu i od tego czasu stopniowo rozprzestrzeniały się i nabywały wiedzy o najlepszych żerowiskach oraz miejscach, których należy unikać. Ta skumulowana przez tysiąclecia mądrość jest uznawana za unikatową „kulturę” tych zwierząt. To nie wszystko – w przeciwieństwie do populacji oceanicznych, gdzie dorosłe samce spędzają większość czasu z dala od grup prowadzonych przez samice, w Morzu Śródziemnym obie płcie dzielą te same terytoria przez całe życie. Ta nietypowa struktura społeczna mogła sprzyjać powstawaniu tych wyraźnych różnic kulturowych. Dzięki temu naukowcy mogą badać nie tylko samą treść języka kaszalotów (której póki co nie znamy), ale też ich społeczną ewolucję, która okazuje się zaskakująco podobna do ludzkiej. Źródło: Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences Nasza autorka Magdalena Rudzka Redaktorka i wydawczyni National-Geographic.pl. Wcześniej związana m.in. z National Geographic Traveler i magazynem pokładowym PLL LOT Kaleidoscope. Z wykształcenia humanistka (MISH i SNS PAN), ale to przyroda stanowi jej największą pasję. Szczególnie bliskie są jej ekosystemy słodkowodne, a prawdziwym „konikiem” są ryby. W National-Geographic.pl pisze o swoich przyrodniczych pasjach, nauce i medycynie. Prywatnie ceni sobie podróże po nieoczywistych kierunkach, ze szczególnym sentymentem do Europy Środkowej i Wschodniej.
To dlatego Wszechświat milczy. Kosmiczny „mikser” niszczy sygnały od obcych cywilizacji
Dlaczego nie słyszymy sygnałów od innych cywilizacji w kosmosie, choć w teorii powinno ich być mnóstwo? Nowe badania wskazują, że sygnały radiowe od inteligentnych istot pozaziemskich mogą być zakłócane przez ich macierzyste gwiazdy. Aby te sygnały odebrać, musimy zmienić sposób słuchania. Naukowcy już wiedzą, jak to zrobić.
Skoro we Wszechświecie istnieje mnóstwo planet nadających się do zamieszkania, to dlaczego nie wykryliśmy jeszcze żadnych śladów obcej inteligencji? To tzw. paradoks Fermiego, sformułowany przez fizyka Enrico Fermiego w 1950 roku. Nowe badania mogą wreszcie rzucić światło na to fascynujące pytanie. Naukowcy z instytutu SETI odkryli, że sygnały radiowe wysyłane przez obce cywilizacje mogą być zniekształcane przez pogodę kosmiczną, co utrudnia ich wykrycie przez ziemskie urządzenia. Badacze zaproponowali też metodę, aby to „obejść”. Wyniki badań opublikowano w czasopiśmie „The Astrophysical Journal”. Kosmiczny mikser, czyli jak gwiazdy rozmywają sygnał Nowe badanie koncentruje się na wpływie pogody kosmicznej na transmisje radiowe. Astronomowie zazwyczaj poszukują sygnałów w bardzo wąskim paśmie częstotliwości, skupiając się na wyraźnych i regularnych anomaliach, ponieważ takie zjawiska nie występują w naturze. Okazuje się jednak, że naładowane cząstki (tzw. wiatr słoneczny), promieniowanie oraz koronalne wyrzuty masy z gwiazd, mogą powodować znaczne zniekształcenie takich sygnałów i ich rozproszenie na znacznie szerszy zakres częstotliwości. Tak zmienione sygnały stają się znacznie trudniejsze do wykrycia. Jeśli sygnał zostanie zbyt mocno „rozmyty” przez lokalną pogodę kosmiczną, może stać się zbyt słaby dla ziemskich urządzeń i pozostać dla nas niewidoczny. Dlaczego kosmos milczy? Odpowiedź kryją karły typu M Aby dokładniej zbadać to zjawisko, astronomowie Vishal Gajjar oraz Grayce Brown przeanalizowali dane z komunikacji między Ziemią a starymi sondami kosmicznymi, takimi jak Mariner cztery czy próbniki Viking. Na podstawie tych informacji stworzyli jeden z największych istniejących katalogów przykładów rozszerzania sygnałów. To pozwoliło im opracować model oddziaływania gwiazdowej plazmy na technosygnatury. Szczególną uwagę badacze poświęcili karłom o typie widmowym M, które są najpowszechniejszymi gwiazdami w naszej galaktyce i stanowią około trzech czwartych wszystkich „słońc” w Drodze Mlecznej. Ponieważ wiele z tych gwiazd istnieje niemal od początków Wszechświata, naukowcy uważają, że było wystarczająco dużo czasu na rozwinięcie się wokół nich zaawansowanych cywilizacji. Modelowanie wykazało, że sygnały pochodzące z planet karłów typu M są szczególnie podatne na zniekształcenia. A zatem może to właśnie dlatego nic nie słyszymy? Jak teraz będziemy szukać obcych? Autorzy publikacji zaproponowali nowe ramy, które pozwolą oszacować stopień zniekształcenia sygnału, w zależności od jego częstotliwości oraz rodzaju gwiazdy. Przyszłe projekty poszukiwania pozaziemskich cywilizacji, korzystające z nowoczesnych i niezwykle czułych teleskopów nowej generacji, takich jak SKA-Low, powinny uwzględniać zjawisko rozszerzania sygnału podczas skanowania nieba. Badanie rzuca nowe światło na milczenie kosmosu. Astronomowie zyskują potężne narzędzie, które może w końcu pozwolić na odnalezienie i poprawne zinterpretowanie sygnałów pozaziemskich cywilizacji, które do tej pory rozmywały się w kosmiczny szum. Źródło: The Astrophysical Journal Nasza autorka Magdalena Rudzka Redaktorka i wydawczyni National-Geographic.pl. Wcześniej związana m.in. z National Geographic Traveler i magazynem pokładowym PLL LOT Kaleidoscope. Z wykształcenia humanistka (MISH i SNS PAN), ale to przyroda stanowi jej największą pasję. Szczególnie bliskie są jej ekosystemy słodkowodne, a prawdziwym „konikiem” są ryby. W National-Geographic.pl pisze o swoich przyrodniczych pasjach, nauce i medycynie. Prywatnie ceni sobie podróże po nieoczywistych kierunkach, ze szczególnym sentymentem do Europy Środkowej i Wschodniej.