Nie każdy tłuszcz szkodzi. Beżowa tkanka tłuszczowa może mieć zaskakującą moc
Beżowa tkanka tłuszczowa, otaczająca naczynia krwionośne, może chronić serce i wpływać na ciśnienie krwi. Nowe badania zmieniają nasze spojrzenie na rolę tłuszczu w organizmie.
Spis treści: Różne oblicza tłuszczu w organizmie Beżowe komórki tłuszczowe pod lupą Geny, enzymy i wpływ na ciśnienie Co może to oznaczać dla zdrowia człowieka? Nowe badanie na myszach sugeruje, że „beżowy” tłuszcz otaczający naczynia krwionośne potrafi wysyłać do tętnic sygnały uspokajające. Odsłania to nieoczekiwane biologiczne powiązanie między tkanką tłuszczową a zdrowiem serca. Zbyt duża ilość tłuszczu w organizmie wiąże się z całym szeregiem negatywnych skutków, w tym z wysokim ciśnieniem krwi – czyli nadciśnieniem. To problem, z którym zmaga się niemal 50 procent dorosłych mieszkańców USA. Łatwo więc założyć, że mniej tłuszczu zawsze oznacza lepiej. Wpływ tłuszczu nie jest jednak tak jednoznaczny. Zależy to od rodzaju: tkanka tłuszczowa może być biała, brązowa lub beżowa. W nowym badaniu na myszach naukowcy stwierdzili, że beżowe komórki tłuszczowe, „ukryte” przy niektórych naczyniach krwionośnych, wysyłają sygnały pomagające tętnicom się rozluźniać. Dzięki temu ciśnienie krwi pozostaje niższe. Wyniki, opublikowane 15 stycznia w prestiżowym czasopiśmie „Science” pokazały też, że osoby z pewnymi wariantami genetycznymi związanymi z ekspresją beżowych komórek tłuszczowych częściej mają nadciśnienie. To sugeruje, że ta wyspecjalizowana tkanka tłuszczowa – oraz sygnały chemiczne, które wysyła – mogą w przyszłości wskazać nowe kierunki leczenia. Różne oblicza tłuszczu w organizmie Z biologicznego punktu widzenia tkanka tłuszczowa nie jest jednym, jednolitym „bytem”. Naukowcy traktują ją raczej jak narząd dokrewny: zbiór różnych typów komórek, które wysyłają do organizmu sygnały hormonalne. – Ludzie zwykle myślą o tkance tłuszczowej jako o czymś nieprzyjemnym i szkodliwym – mówi Patrick Seale, biolog z University of Pennsylvania w Filadelfii, który nie brał udziału w badaniu. – A jest dokładnie odwrotnie. Tkanka tłuszczowa zarówno magazynuje, jak i spala energię. Może też zwiększać lub zmniejszać ilość energii zużywanej przez organizm, czyli wpływać na tempo metabolizmu. – Problemem nie jest samo posiadanie tkanki tłuszczowej – dodaje Seale. – Problemem jest tkanka tłuszczowa, która nie działa zbyt dobrze. Beżowe komórki tłuszczowe pod lupą Tkankę tłuszczową można podzielić na trzy główne typy komórek. Białe komórki tłuszczowe magazynują nadmiar energii i uwalniają ją, gdy jest potrzebna. To ten tłuszcz, który tworzy „poduszeczki” pod skórą i wokół narządów wewnętrznych. – Białego tłuszczu są zwykle całe kilogramy – mówi Paul Cohen, kardiolog i naukowiec z Rockefeller University w Nowym Jorku. Zbyt duża ilość białego tłuszczu wiąże się z wysokim ciśnieniem krwi. – Z kolei brązowego tłuszczu dorosły człowiek może mieć jedynie kilkaset gramów – mówi Cohen. Zwykle znajduje się on w okolicach szyi i obojczyków. Ten typ tłuszczu jest termogenny: wytwarza ciepło i spala energię. Osoby z większą ilością brązowego tłuszczu rzadziej mają nadciśnienie, nawet jeśli mają większą masę ciała. Jest jeszcze trzeci rodzaj tłuszczu, u myszy nazywany beżowym. Te komórki w jednych warunkach mogą magazynować energię jak tłuszcz biały, a w innych spalać ją jak tłuszcz brązowy. U ludzi ten typ określa się jako indukowalny tłuszcz brązowy. Jego komórki są „wplecione” w tkankę tłuszczu białego i występują w „poduszeczkach” otaczających niektóre z największych tętnic organizmu. Geny, enzymy i wpływ na ciśnienie Projekt zaczął się od obserwacji klinicznej. Cohen zauważył, że jego pacjenci z większą ilością brązowego tłuszczu rzadziej mieli nadciśnienie. Aby zrozumieć, dlaczego, połączył siły z badaczką Maschą Koenen, również z Rockefeller University. U myszy tożsamość beżowych komórek tłuszczowych kontroluje białko o nazwie PRDM16. Naukowcy wykorzystali myszy, u których można było wyłączyć to białko. W praktyce eliminowało to beżowy tłuszcz i zamieniało tłuszcz otaczający tętnice zwierząt w tłuszcz biały. Gdy beżowego tłuszczu zabrakło, u zwierząt wzrosło ciśnienie krwi. Wytwarzały też więcej angiotensynogenu – prekursora hormonu angiotensyny II, który silnie obkurcza naczynia krwionośne, podnosząc ciśnienie. – I faktycznie stwierdziliśmy, że te tętnice były szczególnie nadwrażliwe na angiotensynę II – mówi Koenen. Co może to oznaczać dla zdrowia człowieka? Aby sprawdzić, czy podobne zjawisko może dotyczyć ludzi, uczenu sięgnęli po banki ludzkiego DNA. Analizując geny ponad 200 tysięcy osób w brytyjskim UK Biobank oraz w programie Mount Sinai Million Health Discoverie, wykazali, że osoby z wariantami genu PRDM16 częściej miały wysokie ciśnienie krwi. W przeglądzie ponad 1700 echokardiogramów serca odkryli też, że osoby bez brązowego tłuszczu miały większą lewą komorę. To oznaka długotrwale podwyższonego ciśnienia. – Naukowcy wiedzieli, że komórki tłuszczowe „przylegają” do naczyń krwionośnych – mówi Seale. Wiedzieli też, że beżowy i brązowy tłuszcz chronią przed nadciśnieniem. Tajemnicą pozostawało jednak to, w jaki sposób tłuszcz mógłby bezpośrednio wpływać na naczynia. – To jedna z pierwszych demonstracji, że ta tkanka naprawdę pełni ważną rolę i że prawdopodobnie ma znaczenie kliniczne – mówi. – To bardzo ekscytujące. Badanie wskazuje nowy szlak, który może podnosić lub obniżać ciśnienie krwi. – To z kolei daje nowe cele, które mogłyby pomóc w jego kontrolowaniu – mówi Kazutaka Ueda, biolog molekularny układu krążenia z International University of Health and Welfare w Japonii. Zwraca też uwagę, że efekty różniły się w zależności od płci. Najsilniejszy wpływ beżowego tłuszczu na ciśnienie krwi zaobserwowano u samców myszy, natomiast samice były w pewnym stopniu pozbawione tego mechanizmu. Choć wyniki mogą kiedyś pomóc w opracowaniu leków, pokazują też, że tłuszcz może mieć pozytywny wpływ na inne narządy. – Najbardziej ekscytująca jest dla mnie ta komunikacja między różnymi układami narządów – mówi Koenen. – Tkanka tłuszczowa rozmawia z układem naczyniowym. Gdy ta tkanka jest beżowa, jej „wiadomości” mogą działać kojąco. Źródło: National Geographic
Te wyniki mogą zmienić wszystko? Kardiolog komentuje nowe odkrycie o witaminie D
Witamina D zyskała nowe znaczenie w kontekście zdrowia serca. Według wyników badania TARGET-D osoby utrzymujące określony poziom tej witaminy mogą znacząco obniżyć ryzyko zawału. Eksperci są ostrożnie optymistyczni, ale podkreślają, że temat nadal wymaga dalszych analiz.
Spis treści: Nowe badanie: TARGET-D przynosi nadzieję Wpływ witaminy D na organizm człowieka Źródła i niedobory witaminy D Co pokazały wcześniejsze badania kliniczne Niski poziom witaminy D wydaje się zwiększać ryzyko zawału serca. Naukowcy wciąż jednak próbują zrozumieć, dlaczego tak się dzieje oraz czy suplementacja rzeczywiście może chronić serce. Wiadomo od dawna, że witamina D odgrywa istotną rolę w organizmie. Jej niedobór wiązano z różnymi problemami zdrowotnymi, między innymi z wyższym ryzykiem niektórych nowotworów i chorób autoimmunologicznych. Jest jednak jedno powiązanie, które badacze nadal intensywnie analizują. Nowe badanie: TARGET-D przynosi nadzieję Naukowcy wciąż próbują ustalić, dlaczego zbyt niski poziom witaminy D może szkodzić sercu. Jeszcze mniej jasne jest, czy suplementacja może przynieść realne korzyści. Być może jednak zaczyna się to zmieniać. – Od dawna obserwuje się związek między witaminą D a zdrowiem serca – mówi dr B. Keith Ellis, kardiolog z Houston Methodist Hospital w Teksasie. Zwraca uwagę na liczne badania wskazujące, że niski poziom witaminy D koreluje z podwyższonym ryzykiem chorób układu sercowo-naczyniowego. Podczas dorocznej konferencji Amerykańskiego Towarzystwa Kardiologicznego w Nowym Orleanie zaprezentowano wyniki badania o nazwie TARGET-D. Wykazano w nim, że pacjenci przyjmujący suplementy witaminy D – w dawkach dobranych tak, aby osiągnąć stężenie we krwi między 40 a 80 ng/mL (czyli około 100–200 nmol/L w jednostkach stosowanych w Europie) – mieli połowę mniejsze ryzyko zawału serca. – Te wyniki są obiecujące – mówi prof. Markus Herrmann, badacz z Uniwersytetu Medycznego w Grazu w Austrii, niezwiązany z tym projektem. Jak podkreśla, to pierwsze badanie, w którym jasno określono docelowy poziom witaminy D we krwi. We wcześniejszych pracach bardzo różniły się zarówno wyjściowe stężenia witaminy D u uczestników, jak i stosowane dawki suplementów. Utrudniało to wyciągnięcie jednoznacznych wniosków na temat wpływu witaminy D na serce. Trudno było też wskazać, kto może odnieść największą korzyść. – W tym sensie to badanie jest bardzo ważne – mówi dr Ellis. – Pokazuje, że u osób po zawale serca utrzymanie poziomu witaminy D między 40 a 80 ng/mL, czyli około 100–200 nmol/L, może zmniejszyć ryzyko kolejnego zawału. Wpływ witaminy D na organizm człowieka Nie oznacza to jednak, że temat jest zamknięty. Badacze wciąż mają wiele pytań dotyczących roli witaminy D w ochronie układu sercowo-naczyniowego. Witamina D pełni w organizmie wiele funkcji. Wspólnie z wapniem uczestniczy w metabolizmie kości. Wspiera także układ odpornościowy oraz prawidłowe funkcjonowanie komórek mózgu i mięśni. Uważa się, że jej znaczenie dla serca może wynikać z działania przeciwzapalnego. Choroby serca są bowiem częściowo napędzane przez przewlekły stan zapalny. Witamina D może również pomagać w obniżaniu ciśnienia krwi i regulowaniu poziomu cukru we krwi. Oba te czynniki mają bezpośredni związek z ryzykiem zawału. Możliwe jest jednak także, że niski poziom witaminy D jest jedynie tak zwanym czynnikiem zakłócającym. Innymi słowy – prawdziwą przyczyną chorób serca może być coś, co z tym poziomem współwystępuje. Ponieważ witamina D powstaje w organizmie pod wpływem promieni słonecznych, jej stężenie może po prostu odzwierciedlać styl życia i poziom aktywności fizycznej. – Poziom witaminy D rośnie, gdy jesteśmy aktywni fizycznie na zewnątrz. A osoby aktywne na świeżym powietrzu mają niższe ryzyko chorób serca – mówi prof. Rachel Neale z QIMR Berghofer Medical Research Institute w Australii. Jej zdaniem, gdy badania obserwacyjne pokazują, że osoby z wysokim poziomem witaminy D są zdrowsze, może to wynikać nie z samej witaminy, lecz z ich trybu życia. Źródła i niedobory witaminy D Problem polega na tym, że dostarczenie odpowiedniej ilości witaminy D nie jest łatwe. Występuje ona naturalnie w niektórych produktach, na przykład w tłustych rybach takich jak łosoś czy sardynki. Ponieważ jednak nie są one stałym elementem większości diet, witaminę D zaczęto dodawać do żywności, między innymi do mleka i płatków śniadaniowych. Organizm może też sam ją wytwarzać, pod warunkiem ekspozycji na światło słoneczne. Szacuje się, że na świecie nawet miliard ludzi ma niedobór witaminy D. Jej poziom zależy od diety, ilości słońca oraz problemów zdrowotnych, takich jak przewlekła choroba nerek, które zwiększają ryzyko niedoboru. Stężenie witaminy D we krwi zmienia się również w ciągu roku – w krajach północnych zimą bywa szczególnie niskie. Nic więc dziwnego, że naukowcy postanowili sprawdzić, czy suplementy – w postaci tabletek lub żelków – mogą realnie poprawić sytuację. Co pokazały wcześniejsze badania kliniczne Do tej pory przeprowadzono dwa duże badania kliniczne analizujące wpływ suplementacji witaminą D na zdrowie serca – D-Health Trial oraz VITAL Trial. Było też kilka mniejszych projektów. Żadne z dwóch dużych badań nie wykazało jednoznacznych korzyści wynikających z przyjmowania dodatkowej witaminy D. W badaniu D-Health odnotowano wynik na granicy istotności statystycznej, jeśli chodzi o zmniejszenie ryzyka zawału serca. Źródło: National Geographic
Wilki potrafią używać narzędzi? Kamera uchwyciła coś, czego nikt się nie spodziewał
Wilczyca z Kolumbii Brytyjskiej może być pierwszym dzikim wilkiem, którego przyłapano na użyciu narzędzi. Nagranie z monitoringu zaskoczyło badaczy i uruchomiło debatę w środowisku naukowym.
Spis treści: Jak wyglądało działanie wilczycy? Czy psowate mogą używać narzędzi? Trwa naukowy spór o interpretację Wilki i ludzie na wspólnym terytorium Choć naukowcy różnią się w ocenach, to zachowanie sugeruje, że wilki mogą być mądrzejsze, niż sądziliśmy. W 2023 roku wzdłuż wybrzeża Kolumbii Brytyjskiej zaczęto znajdować w tajemniczy sposób uszkodzone pułapki na kraby. Naród Heiltsuk (Haíɫzaqv), rdzenna społeczność z tego regionu, zastawił je, by odławiać destrukcyjne, inwazyjne europejskie kraby zielone. Czasem pułapki były całkowicie zniszczone. Innym razem ich sieci były porozrywane. Ktokolwiek plądrował pułapki, zawsze dobierał się do plastikowych pojemników z przynętą, w których znajdowały się kawałki śledzia albo mięsa z lwów morskich. Wyglądało to na sprawkę wilków lub niedźwiedzi. Jednak wiele uszkodzonych pułapek pozostawało pod wodą także podczas odpływu, więc może winne były wydry morskie? Aby to sprawdzić, naukowcy we współpracy z Heiltsuk Guardians – grupą strażników, którzy monitorują terytorium i prowadzą własne badania – w maju 2024 roku ustawili kamerę skierowaną na podwodną pułapkę na kraby. Kamera zarejestrowała wilczycę wyjadającą przynętę z pułapki. W nowym badaniu opisującym to zachowanie, opublikowanym w czasopiśmie „Ecology and Evolution”, badacze sugerują, że może to być pierwszy opisany przypadek użycia narzędzia przez dzikiego wilka. Jak wyglądało działanie wilczycy? Nagranie pokazuje samicę wilka, która wychodzi z wody, trzymając w pysku boję. Cofając się, idzie po kamienistej plaży i odkłada boję na ziemię. Potem wraca do wody i chwyta zębami linę wychodzącą z boi, by przyciągnąć niewidoczny jeszcze obiekt bliżej brzegu. Gdy pułapka – stożek z metalowego stelaża pokrytego siecią – wynurza się z wody, wilczyca chwyta ją pyskiem i przeciąga na płyciznę. Następnie przeciska się nosem przez sieć i przegryza ją, uwalniając pojemnik z przynętą. Zjada swoją przekąskę i odchodzi. Kyle Artelle, współautor badania i ekolog z SUNY College of Environmental Science and Forestry w Syracuse w stanie Nowy Jork, był członkiem zespołu, który ustawiał pułapki. – Już przy pierwszym obejrzeniu nagrania, z mojej perspektywy, było jasne, że to użycie narzędzia – wspomina. Dodaje, że każdy ruch zwierzęcia wydawał się doskonale przemyślany, a wilczyca najwyraźniej rozumiała związek między poszczególnymi elementami pułapki. Na innym nagraniu z kamery pułapki widać innego wilka, który ciągnie linę przymocowaną do boi. Dziesiątki, jeśli nie setki pułapek na kraby w tym rejonie zostało uszkodzonych w podobny sposób. Czy psowate mogą używać narzędzi? Wiemy już, że psowate – grupa obejmująca psy i ich krewniaków – potrafią używać narzędzi w niewoli. W 2012 roku etolog Bradley Smith z Central Queensland University w Adelajdzie w Australii wraz ze współpracownikami opisał zachowanie dingo żyjącego w ośrodku. Zwierzę przeciągnęło stół na odległość mniej więcej 1,8 metra, po czym weszło nań i sięgnęło po przedmiot, który wcześniej znajdował się poza jego zasięgiem. Ten sam dingo przesuwał też klatkę dla psa i stawał na niej, co pozwalało mu wyglądać poza ogrodzenie swojego wybiegu. Smith, który nie brał udziału w nowym badaniu, przyznaje: – Nie mogłem w to uwierzyć. W tamtym czasie lista zwierząt uznawanych za zdolne do zadań wyższego rzędu – wykraczających poza instynkt i proste reakcje – była krótka. Obejmowała naczelne, delfiny, słonie i kruki. Obserwacje dingo poszerzyły naszą wiedzę o możliwościach psowatych. Nowe badanie pokazuje, jak bardzo elastyczne i pomysłowe są dzikie wilki – mówi Smith. Dingo żyły w sanktuarium, a zachowanie wilka zaobserwowano w naturze. – To właśnie sprawia, że odkrycie dotyczące wilka jest jeszcze bardziej wyjątkowe i cenne – dodaje. Trwa naukowy spór o interpretację W środowisku naukowym trwa jednak spór, czy „sztuczka” wilka z pułapką rzeczywiście kwalifikuje się jako użycie narzędzia. Niektórzy twierdzą, że żeby mówić o użyciu narzędzia, zwierzę musi samo to narzędzie wytworzyć. Artelle zauważa jednak, że ludzie też używają narzędzi – jak komputery – których sami nie zbudowali. Jedna z definicji mówi, że użycie narzędzia to posłużenie się przedmiotem w celu osiągnięcia konkretnego celu. – Z tego punktu widzenia wilk spełnia to kryterium, choć nie jest to szczególnie zaawansowany przykład użycia narzędzia – ocenia Smith. Robert Shumaker, biolog ewolucyjny z ogrodu zoologicznego w Indianapolis, który nie brał udziału w badaniu, uważa jednak, że taka definicja nie oddaje wszystkich aspektów użycia narzędzi. Jego zdaniem najszerzej akceptowana definicja obejmuje kilka kryteriów. W przypadku wilka nie wszystkie są spełnione, ponieważ zwierzę nie przymocowało samo liny do pułapki ani nie ułożyło niczego w sposób bezpośrednio związany ze zdobyciem pożywienia. – Samo pociągnięcie za coś, co ktoś inny wcześniej ułożył, nie jest użyciem narzędzia. Niezależnie jednak od tego, czy mamy do czynienia z „pełnoprawnym” użyciem narzędzia, obserwacja tego nietypowego sposobu żerowania jest ważna dla zrozumienia elastyczności i złożoności procesów poznawczych u wilków – zaznacza Shumaker. Dodaje również, że zakwalifikowanie jakiegoś zachowania jako użycia narzędzia nie czyni go automatycznie bardziej złożonym ani większym osiągnięciem. Smith zgadza się, że wartość tej obserwacji nie zależy od tego, jak dokładnie wpisuje się ona w definicje użycia narzędzi. – Nie powinno to umniejszać temu, jak imponujące jest to zachowanie ani temu, że to wyraźny przykład myślenia i rozwiązywania problemów wyższego rzędu – zaznacza. Wydarzenie pokazuje planowanie nastawione na cel, zrozumienie istnienia ukrytej nagrody, rozwiązywanie problemu w kilku krokach oraz upór. Jednocześnie nie wszystkie wilki muszą być równie zdolne jak ta konkretna samica. Wilki i ludzie na wspólnym terytorium Artelle uważa, że częściowo za tak intrygujące zachowanie może odpowiadać szczególny charakter tego środowiska. Wilki w tej części Kolumbii Brytyjskiej nie doświadczają dużych prześladowań ze strony ludzi. Daje im to więcej swobody, by spędzać czas na plaży i eksperymentować z nowymi zachowaniami. Artelle i inni badacze nadal analizują rozmieszczenie wilków, ich zachowanie oraz rolę, jaką pełnią w ekosystemie, w ramach trwającego Heiltsuk Wolf and Biodiversity Project. – Naród Heiltsuk żyje wśród wilków od tysięcy lat – mówi William Housty, dziedziczny przywódca tej społeczności i dyrektor Heiltsuk Integrated Resource Management Department, grupy odpowiedzialnej za zarządzanie zasobami i opiekę nad terytorium. Choć nie brał udziału w tym badaniu, współpracuje z Artellem w innych projektach. – Z tradycyjnej perspektywy od zawsze wiedzieliśmy, że wilki są istotami o wielkiej inteligencji – podkreśla Housty. To odkrycie otwiera nowe pytania o to, do czego jeszcze są zdolne. Źródło: National Geographic
Nieznane bakterie odkryte w halach NASA. Czy poleciały „na gapę” na Marsa?
Bakteria odkryta w clean roomach NASA przetrwała najbardziej zaawansowane metody sterylizacji. Naukowcy właśnie ujawnili, jak jej się to udało i dlaczego może to być problem nie tylko dla misji kosmicznych, ale i na Ziemi.
Spis treści: Nieznane bakterie w halach NASA Zabójcze clean roomy Jak bakterie oszukują naukowców? Historia odkrycia „niewidzialnej” bakterii Czy wysłaliśmy mikroby na Marsa? Jak walczyć ze sprytnymi mikrobami? Aby zbudować statek kosmiczny, potrzeba sterylnie czystej strefy montażowej. To kluczowe, jeśli mamy zamiar szukać śladów życia pozaziemskiego. Nikt nie chciałby pomylić ziemskiego „pasażera na gapę” z pierwszym dowodem na istnienie obcych. Sterylność jest równia ważna dla zdrowia astronautów. Nieznane bakterie w halach NASA Dlatego załogowe i bezzałogowe statki kosmiczne powstają w tzw. clean roomach – najbardziej sterylnych środowiskach na Ziemi. Dekadę temu pewna bakteria zaskoczyła naukowców. Przetrwała w dwóch clean roomach, oddalonych od siebie o tysiące mil. Był to gatunek Tersicoccus phoenicis. Choć okazał się nieszkodliwy, wzbudził niepokój. Najwyraźniej był gościem w clean roomach na długo przed swoim odkryciem. Jak zdołał uniknąć wykrycia i przetrwać rygorystyczne protokoły sterylizacji? W niedawnym badaniu opublikowanym w czasopiśmie „Microbiology Spectrum” naukowcy wreszcie rozszyfrowali jego sekret. Okazuje się, że T. phoenicis potrafi wejść w stan głębokiej hibernacji, który uniemożliwia naukowcom wykrycie jej obecności. – Ona nie jest martwa. Ona tylko udawała martwą – mówi Madhan Tirumalai, mikrobiolog z Uniwersytetu w Houston (USA) i współautor badania. Od czasu wykrycia T. phoenicis, w clean roomach agencji kosmicznych stwierdzono kolejne tajemnicze drobnoustroje. – Cała masa z nich może być problematyczna – mówi William Widger, biolog i biochemik z Uniwersytetu w Houston, współautor pracy. Zabójcze clean roomy Wiele statków kosmicznych nie musi być sterylnych, np. teleskop do badania odległych planet czy poszukiwania planetoid powstaje w halach, gdzie inżynierowie noszą kombinezony („bunny suits”). Jeden zabłąkany pyłek czy kilka bakterii nie zniweczy takich misji. Jeśli jednak chcemy zbudować łazik, który ma szukać pozaziemskich mikrobów, clean room musi być idealnie sterylny. Astronauci również nie powinni latać w kosmos z bakteriami, grzybami czy wirusami. Są na to różne sposoby: filtry powietrza nieustannie wychwytują brud i kurz, a nieco wyższe ciśnienie sprawia, że powietrze zawsze wypływa na zewnątrz, a nie napływa do środka clean roomu. Do sterylizacji używa się: płynów biobójczych, promieniowania UV, promieniowania radioaktywnego i toksycznych gazów. Długie okresy podgrzewania do temperatury powyżej 100 st. Celsjusza usuwają mikroskopijne siedliska wilgoci. Mimo tych wysiłków, część mikrobów wciąż potrafi uniknąć śmierci. Jak bakterie oszukują naukowców? Środowisko clean roomów może wręcz zachęcać mikroby do wykształcania nowych sposobów przetrwania. Dlatego agencje kosmiczne regularnie to monitorują, umieszczając próbki w pożywkach, by sprawdzić, czy jakiekolwiek organizmy zaczną się namnażać. Próbki sprawdza się też pod kątem nieaktywnych lub martwych mikroorganizmów. W ostatnich latach w halach NASA i ESA znaleziono setki gatunków bakterii, w tym wiele wcześniej nieznanych nauce. Tylko w tym roku naukowcy zidentyfikowali 26 nowych bakterii. Mikroby znaleziono nawet na zewnętrznej powierzchni Międzynarodowej Stacji Kosmicznej, wystawione na ekstremalne środowisko kosmosu. Niektóre bakterie przetrwały żywiąc się środkami, które miały je niszczyć. Inne wytwarzają przetrwalniki – twarde struktury działające jak pancerze. W formie przetrwalników bakterie mogą trwać przez miliony lat, dopóki nie znajdą odpowiednich warunków do przebudzenia. Ale niektóre „uśpione” bakterie pozostają nieaktywne nawet po podaniu im pożywki. Taki wariant uśpienia sprawia, że pozostają niewykryte – nie namnażają się w szalkach Petriego. A to poważny problem. T. phoenicis należy właśnie do tej kategorii. Historia odkrycia „niewidzialnej” bakterii W 2007 roku inżynierowie przygotowujący lądownik Mars Phoenix pobrali próbki z podłogi sali montażowej w Centrum Kosmicznym Kennedy’ego na Florydzie. Dzięki tym wymazom wykryli T. phoenicis. Nie tylko w ośrodku Kennedy’ego – także w clean roomie Europejskiej Agencji Kosmicznej w Gujanie Francuskiej, oddalonym o tysiące kilometrów. Był to pierwszy taki przypadek. Naukowcy najpierw zbadali genom bakterii w poszukiwaniu wskazówek, jak przeżyła procedury sterylizacji. Odkryli, że posiada gen kodujący tzw. białko Rpf, odpowiedzialne za „wybudzanie” drobnoustrojów z uśpienia. Ale samo posiadanie tego genu nie znaczy, że bakteria z niego korzysta. Aby to sprawdzić, naukowcy pozbawili T. phoenicis wszelkich składników odżywczych i odwodnili ją aż do wysuszenia. Błyskawicznie weszła w stan uśpienia. W wielu przypadkach bakterie nie wychodziły z uśpienia i nie odrastały po podaniu pożywki. Czasem komórki w końcu rosły w pożywkach, ale zajmowało to kilka dni. Wszystko zmieniało się w obecności białka Rpf – bakterie budziły się. Rpf wydziela wiele bakterii, w tym jeden powszechny gatunek żyjący na ludzkiej skórze. Ponieważ Rpf jest tak wszechobecny, każda T. phoenicis przyczepiona do superczystego statku kosmicznego nie miałaby problemu z przebudzeniem się i ucztowaniem po długim okresie uśpienia. Czy wysłaliśmy mikroby na Marsa? Czy uśpienie pozwoliłoby przetrwać T. phoenicis w kosmosie? To możliwe, choć mało prawdopodobne. Lądownik Phoenix już dawno opuścił Ziemię, by szukać śladów dawnej wody i związków organicznych na Marsie. Szanse bakterii na przetrwanie na powierzchni Czerwonej Planety są mniejsze niż w kosmosie i clean roomach. T. Phoenicis to ostrzeżenie nie tylko dla sektora kosmicznego, ale dla wszelkich clean roomów – od laboratoriów rolniczych i związanych z produkcją żywności, po zakłady farmaceutyczne i szpitale. – Uśpienie ma konsekwencje nie tylko dla kosmosu, ale też dla ludzi tu, na Ziemi – mówi Tirumalai. Bakterie chorobotwórcze zdolne wejść w tryb uśpienia, mogłyby narobić ogromnych szkód. Na razie naukowcy ich nie wykryli – ale przecież one słyną właśnie z niewykrywalności! Jak walczyć ze sprytnymi mikrobami? Badanie wskazuje na konieczność częstszego testowania pod kątem śladów zamaskowanych mikrobów. Innym, bardziej przewrotnym sposobem namierzenia podstępnych bakterii jest niedopuszczenie, by w ogóle zasnęły. Białko Rpf wybudza T. phoenicis, co pozwala ją wykryć i łatwo zabić. Trzeba teraz odkryć „klucze” do wybudzania kolejnych gatunków bakterii. Krótkie loty w kosmos raczej nie są zagrożone; w końcu astronauci na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej nie zapadali dotąd na poważne choroby zakaźne. Podczas długotrwałych misji załogowych na Księżyc lub Marsa astronauci przejdą długie okresy kwarantanny. To pozwoli wykryć wszelkie ukryte choroby zakaźne. Nie oznacza to jednak, że w samych statkach nie będą na nich czekać poukrywane mikroby. Uśpienie to też nie jedyny sposób, w jaki mikroorganizmy mogą unikać wykrycia. Naukowcy niedawno poddali niektóre bakterie warunkom podobnym do marsjańskich i odkryli, że zmienia to ich kształty i zachowania. Wykazano również, że podróże kosmiczne potrafią zdezorientować układ odpornościowy astronautów. A połączenie tych dwóch zjawisk może być bardzo groźne. Każdy, kto liczy na trwałą ludzką obecność na Księżycu czy Marsie, powinien liczyć się z bakteriami. Pozaziemska baza będzie potrzebowała jedzenia – A jeśli przywieziesz rośliny, przywieziesz całą masę mikrobów – mówą naukowcy. Oby były to te „przyjazne”. Źródło: National Geographic
Jak wreszcie się wyspać? Naukowcy opracowali 3 najważniejsze zasady, dzięki którym w końcu Ci się uda
Koce obciążeniowe, liczenie baranów, dźwięki o określonej liczbie herców czy specjalne opaski na oczy – w Iinternecie stale atakują nas nowe sposoby na dobry sen. Łatwo się w tym pogubić, ale nic dziwnego, że ich poszukujemy: we współczesnym pędzie trudno się wyspać. Naukowcy zajmujący się rytmem dobowym wskazują jednak 3 najważniejsze zasady, których naprawdę warto się trzymać.
Naukowcy ostrzegają, że ślepe podążanie za internetowymi trendami dotyczącymi snu może przynieść odwrotny skutek. Andrew McHill z Oregon Health & Science Unversity w Portland wskazuje, że niesprawdzone informacje mogą zniechęcić ludzi do szukania pomocy związanej ze zdrowym snem. Badacze przygotowali 3 najważniejsze wskazówki, które są podstawą dobrego wypoczynku. Nawet jeśli je znamy, to warto sobie regularnie przypominać i zrozumieć kryjącą się za nimi naukę. Jak się wyspać? 1. Postaw na kontrasty – w dzień bardzo jasno, w nocy bardzo ciemno Światło ma największą moc „sterowania snem”. Przyczyny są bardzo proste: ludzie ewoluowali na zewnątrz, pod gołym niebem Afryki. Słońce w zenicie produkuje bardzo dużo światła niebieskiego, które reguluje produkcję melatoniny: hormonu, który sygnalizuje organizmowi, że czas spać. Czasem niełatwo jest zrezygnować z niebieskiego światła ekranów LED przed pójściem do łóżka, ale warto je ograniczać: np. wprowadzić na ekran specjalne ograniczające je filtry. Oczywiście najlepiej byłoby całkowicie zrezygnować ze smartfona przed spaniem, a żarówki wymienić na te o słabej mocy i o bursztynowej barwie. Warto pamiętać, że nawet krótki „strzał” światła w środku nocy błyskawicznie zaburza naszą gospodarkę hormonalną. Remedium na bolączki współczesności jest… kontrast. Duża ilość przyswojonego niebieskiego światła w ciągu dnia nieco „amortyzuje” szkody światła wieczornego, wiąże się lepszym snem i dłuższym życiem. Warto codziennie wystawiać się na słońce – badania wykazują, że 20% osób najrzadziej eksponujących się na światło umiera nawet o 5 lat wcześniej! 2. Dostarczaj paliwa rano, oszczędzaj żołądek wieczorem Hormony głodu i enzymy trawienne również mają swój rytm dobowy. Jesteśmy przystosowani przez nasz organizm do tego, by najwięcej kalorii przyswajać późnym rankiem i wczesnym popołudniem. Najadanie się wieczorem sprawia, że niektóre etapy trawienia nie mogą być ukończone i zakłócają nasz sen, a przez to budzimy się niewyspani. Ostatni posiłek dnia powinien przypadać przynajmniej trzy godziny przed snem, być lekkostrawny, niskokaloryczny i bez towarzystwa słodkich napojów czy alkoholu. Ten ostatni pomaga co prawda zasnąć, ale jakość samego snu jest bardzo słaba. Badania dowodzą także, że spożywanie orzechów i produktów roślinnych w ciągu dnia może poprawiać jakość snu. 3. Śpij o stałych porach Stałe pory snu mogą mieć większy wpływ na wyspanie się niż jego długość. Chodzenie spać o różnych porach aktywuje hormony stresowe – nasz organizm po prostu nie wie, co się dzieje, czemu nie śpimy. Chce walczyć. Chociaż często w tygodniu przyzwyczajamy się do określonej pory wstawania, to w weekendy kompletnie zaburzamy rytm. To powoduje rodzaj jet lagu, który znamy z podróży do innych stref czasowych. Robimy to na własne życzenie. Wypracowanie regularnych godzin snu nie jest łatwe, ale potrafi radykalnie zwiększyć jego jakość. Jeśli udaje ci się wstawać o określonej porze w tygodniu, to pójdź za ciosem i tak samo obudź się w weekend. Nikt nie jest idealny Naukowcy dodają, że nie trzeba ściśle przestrzegać zasad, by czerpać z nich korzyści. Być może uda się wprowadzić regularność posiłków w ciągu dnia – to szczególnie ważne dla osób pracujących w nocy, co bardzo obciąża organizm. Być może łatwiej będzie pilnować rutyny snu nawet w weekendy, a może ograniczyć ekspozycję na światło. Nie wszystko naraz – wbrew temu, co sugerują influencerzy w mediach społecznościowych, niekoniecznie trzeba wstawać o 4 rano i medytować przez godzinę, a potem przebiec maraton. Chociaż jest w tym ziarno prawdy. Warto bowiem korzystać również także z innych wskazówek behawioralnych, niż te uznane przez badaczy za najbardziej korzystne dla snu. Jest wiele naukowych dowodów na wpływ intensywnego porannego treningu na jakość snu w nocy. Nie musi być to jednak przekraczające nasze możliwości wyrzeczenie. Warto robić cokolwiek – nasz organizm z pewnością za to podziękuje. Jeśli nie teraz, to w przyszłości. Źródła: PNAS, Nature 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.
Czy zmysły wymagają… treningu? Eksperci twierdzą, że nie są nam dane na zawsze
Życie bez smaku i węchu nie tylko traci koloryt, ale jest także bardzo trudne. Wiele osób boleśnie przekonało się o tym w trakcie szalejącej epidemii COVID-19. To zmysły, które nie tylko bronią naszego organizmu, ale także wiążą się z pamięcią i emocjami. Dr Grzegorz Sobek podkreśla, że konieczny jest ich regularny trening.
Postrzeganie smaku i zapachu jest uwarunkowane głównie genetycznie. Wpływ na naszą wrażliwość ma także wiek. To jednak nie wszystko: bardzo ważne są także przyzwyczajenia i sposób odżywiania, które mogą osłabiać percepcję smaków. Naukowcy zachęcają do treningu, który może pomóc utrzymać wrażliwość zmysłów. Kto czuje więcej, a kto mniej? Dr Grzegorz Sobek z Katedry Dietetyki Uniwersytetu Rzeszowskiego przypomina, że około 50% populacji ma przeciętną zdolność rozpoznawania smaków. Zgodnie z krzywą Gaussa odpowiednio 25% to tzw. „supertesterzy”, charakteryzujący się ogromną wrażliwością, a pozostałe 25% ma nieco przytępiony smak. Poszczególne osoby mają także swój indywidualny zestaw receptorów zapachowych. Ich mniejsza ilość sprawia, że gorzej odbieramy poszczególne wonie – może nawet prowadzić do braku węchu. Ich duża ilość z kolei naturalnie predysponuje nas np. do zawodu perfumiarza czy sommeliera, ale według dr Sobka zmysły w pewnym stopniu da się wyćwiczyć. Zmysły a wiek – Największą wrażliwość na bodźce smakowe i zapachowe osiągamy między 20. a 25. rokiem życia. Do wieku ok. 45–50 lat utrzymuje się ona na dobrym poziomie, jednak po 60. –65. roku zaczyna stopniowo spadać – tłumaczy PAP naukowiec. Jest to związane z ludzką fizjologią starzenia się. Dla przykładu komórki odpowiedzialne za odczuwanie smaków, zlokalizowane na języku, z wiekiem odtwarzają się w coraz mniejszej liczbie. – To tłumaczy, dlaczego osoby starsze często używają więcej soli. Po prostu wrażliwość na ten smak jest u nich osłabiona, więc aby odczuwać podobne wrażenia co kiedyś, muszą bardziej dosalać potrawy. W podobny sposób spada wrażliwość na smak słodki, co ma bardzo duże znaczenie, ponieważ może wpływać na preferencje żywieniowe, a więc także ryzyko otyłości – wyjaśnia Sobek. Brak smaku i węchu Na percepcję smaków i węchowych wpływ ma także cukrzyca typu 1 oraz sposób odżywiania. Niska podaż białka w diecie oraz niedobory witamin A, E, B, miedzi oraz cynku mogą powodować utratę węchu. To duży problem, bo wrażliwość na zapachy i smaki są bardzo ważne. Udowodniono, że zmysły te są bezpośrednio połączone z układem limbicznym – tą częścią mózgu, która dba o zapamiętywanie i reguluje zachowania emocjonalne. Pamięć węchowa jest odporna na ząb czasu: łatwiej nam przypomnieć sobie zapach sprzed kilkudziesięciu lat niż daną sytuację. Kto z nas nie pamięta zapachu letniego deszczu z dzieciństwa? Jak trenować zmysły? Jeśli zmysły działają słabiej niż kiedyś, to czy można je trenować? Zdaniem dr Sobka wrażliwość na doznania smakowe i zapachowe to umiejętność, którą da się rozwijać. Taki trening może obejmować np. spożywanie potraw z większą uważnością i bez pośpiechu – tak, by skupić się na poszczególnych smakach. Warto też porównywać ze sobą różne gatunki czekolad, jabłek czy pomidorów. Chociaż może wydawać się to nieco zabawne, samo wąchanie przypraw czy owoców pogłębia nasze kompetencje zapachowe: uczy nasz mózg, że ich rozpoznawanie jest dla nas ważne. Należy o to dbać, by długo cieszyć się sprawnymi zmysłami! Źródło: PAP 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.
Trawniki w miastach – kosić czy nie? Biolodzy to sprawdzili
Wydawałoby się, że rzadsze koszenie trawników to korzyść dla wszystkich – bujne zarośla nie tylko regulują temperaturę w miastach, ale dbają o cały ekosystem. Biolodzy uważają jednak, że w tym przypadku ważny jest kompromis pomiędzy ekologią a wygodą i bezpieczeństwem mieszkańców. Kosić czy nie kosić?
Wielu mieszkańców miast buntuje się przeciwko regularnemu koszeniu trawników. Niektórym przeszkadza hałas, a inni wskazują na korzyści, które przynoszą środowisku miejskiemu bujne zarośla. Biolodzy przeanalizowali, jaki system koszenia jest najkorzystniejszy zarówno dla mieszkańców, jak i dla ekosystemu. Kosić czy nie kosić, oto jest pytanie – Koszenie trawników to temat budzący emocje – mówi dr Małgorzata Stanek z Instytutu Botaniki PAN w Krakowie. – Natychmiast pojawiają się głosy zwolenników i przeciwników. Jedni podkreślają kwestie estetyczne, inni ekologiczne. Z naukowego punktu widzenia im rzadziej się kosi, tym korzystniej dla ekosystemu, m.in. dla bioróżnorodności roślin i organizmów glebowych. Jednak w warunkach miejskich, gdzie istotne są również bezpieczeństwo i komfort mieszkańców, sytuacja nie jest jednoznaczna. Dr Stanek kieruje projektem „ToBeLawn”, który zajmuje się zbadaniem wpływu koszenia na ekosystem przydrożnych ekologicznych trawników. Badanie stanu trawników Naukowcy wyznaczyli kilkanaście stanowisk badawczych w Krakowie i Katowicach, a następnie zbierali z nich dane przez dwa okresy wegetacyjne. Przeanalizowali 3 modele koszenia: intensywny (6 razy w sezonie), umiarkowany (3 razy w sezonie) i biocenotyczny (raz, na koniec sezonu). Zbadano między innymi skład gatunkowy roślinności, ilość biomasy, wilgotność czy poziom zanieczyszczeń. Ważna była też aktywność mikrobiologiczna, tempo dekompozycji czy strukturę zespół bakterii i grzybów glebowych. Co przynosi brak koszenia trawników? Badania udowodniły, że dla samej gleby i zdolności pochłaniania zanieczyszczeń z powietrza najlepsze jest koszenie tylko raz w roku: na koniec sezonu. – Ograniczenie częstości koszenia sprzyja rozwojowi roślinności: zwiększa jej biomasę, a także różnorodność gatunkową oraz liczbę roślin, które zakwitną – donosi Małgorzata Stanek. Dodatkowo ograniczenie koszenia zwiększa dostępność zróżnicowanych źródeł pokarmu dla owadów zapylających. Więcej roślin to także naturalny stabilizator temperatury i wilgotności przy powierzchni gleby, który zmniejsza jej wysychanie w trakcie suszy. Bujna roślinność przeszkodą dla kierowców Stanek podkreśla jednak, że w przypadku zarządzania przestrzenią miejską należy wziąć pod uwagę także inne ważne aspekty – pójść na kompromis pomiędzy ekologią a potrzebą komfortu i bezpieczeństwa jej mieszkańców. Liczy się więc nie tylko ekologia – która jest oczywiście bardzo ważna – ale w grę wchodzą także czynniki społeczne, estetyczne, rekreacyjne czy związane z bezpieczeństwem. – Przy drogach, w parkach czy na osiedlach koszenie dwa-trzy razy w sezonie bywa konieczne – mówi Stanek. Zbyt bujna roślinność może między innymi zmniejszyć widoczność dla kierowców i zwiększać ryzyko wypadków. „ToBeLawn” to projekt, którego celem jest opracowanie praktycznych wytycznych dotyczących koszenia miejskich trawników. Uczestniczą w nim między innymi naukowcy z Instytutu Botaniki PAN, UJ czy UŚ i współpracują z służbami z Krakowa oraz Katowic. Źródło: Nauka w Polsce 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.
Dlaczego czekolada smakuje tak dobrze? To mikroby dbają o jej smak
Naukowcy udowodnili, że to mikroby odpowiedzialne za fermentację kakao mają ostateczny wpływ na smak czekolady. To oznacza, że modyfikacja społeczności mikroorganizmów może sprawić, że ta będzie jeszcze smaczniejsza. Czeka nas rewolucja?
Czekolada w wyjątkowy sposób aktywuje zmysły. Zawiera szereg związków chemicznych, które potrafią wpływać na nasze samopoczucie – jednym z nich jest anandamid, który wywołuje uczucie euforii. Co jest jednak odpowiedzialne za jej smak i czemu poszczególne czekolady różnią się między sobą? W opublikowanym w czasopiśmie „Nature Microbiology” badaniu angielscy naukowcy wykazali, że to wszystko zasługa mikroorganizmów, które fermentują ziarna kakaowca. Mikroby robią robotę – to one nadają smak Fermentacja towarzyszy ludzkości od wielu lat. Procesy fermentacyjne wzmacniają smak oraz konserwują potrawy i napoje. Kochamy to, co nadszarpnięte zębem czasu i przetworzone przez pracowite mikroorganizmy. Wina, piwa, sery czy nawet polskie ogórki kiszone to wszystko efekty ich działania. Jednak w przeciwieństwie do produkcji piwa czy sera, fermentacja kakao zachodzi zwykle w sposób spontaniczny, w którym udział biorą wspólnoty mikroorganizmów już obecne w środowisku – bez dodawania konkretnych szczepów. Ziarna wyjmuje się z owoców i pozostawia do fermentacji, a następnie suszy i praży. W efekcie niewiele wiadomo, jak różne gatunki mikrobów mogą wpływać na smak. Nie kakao, a bakterie! To one decydują, jak smakuje czekolada Naukowcy słusznie podejrzewali, że na smak czekolady wpływ ma nie tylko pochodzenie ziaren kakaowca, ale także niezbadane wcześniej pH, temperatura oraz gatunki mikroorganizmów je fermentujących. – To, co próbowaliśmy zrobić, to podnieść jakość czekolad – mówi „Nature” David Gopaulchan, genetyk roślin z brytyjskiego Uniwersytetu w Nottingham. Postanowili zbadać fermentację ziaren kakaowca z trzech regionów Kolumbii: Santander, Huila i Antioquia. Ziarna miały podobne tło genetyczne, więc ustalono, że różnice w smaku muszą wynikać wyłącznie z fermentacji. Degustatorzy ocenili, że czekoladowe próbki z Santander i Huila miały złożone nuty prażonych orzechów, owoców czy kawy, podczas smak tych pochodzących z Antioquia był prostszy i bardziej gorzki. Ustalono, że kluczową rolę w kształtowaniu profilu smakowego odegrały specyficzne drożne, m.in. Torulaspora i Saccharomycenes. Ich obecność sprawiała, że smak określano jako „wyższej jakości”. Czekolada przyszłości? Lepszy smak dzięki mikrobom z laboratorium Kolejnym krokiem było takie pokierowanie procesem fermentacji – za pomocą zastosowania specyficznych, stworzonych laboratoryjnie mieszanek mikrobów – dzięki któremu możliwe stałoby się odtworzenie właściwości smakowych próbek określanych jako bardziej złożone w smaku. Degustatorzy potwierdzili, że efekt osiągnięty przez naukowców odpowiadał wysokiej jakości próbkom z Santander i Huila. Wyniki dowiodły zależność między pH, temperaturą i społecznością mikroorganizmów a regionalnymi różnicami w smaku czekolady. – W przyszłości konsumenci będą mogli cieszyć nowymi, ekscytującymi smakami czekolady. To potencjał na zainteresowanie ludzi czekoladami designerskimi – donosi Gopaulchan. Źródło: Nature 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.
Rozbudowa Polskiej Stacji Antarktycznej. Powstają laboratoria, kwatery i… siłownia
Rozbudowa Polskiej Stacji Antarktycznej trwa pełną parą. Już niebawem wzbogaci się ona o nowe kwatery dla naukowców, nowoczesne laboratoria umożliwiające zaawansowane badania oraz inne obiekty zwiększające komfort pracy. To dla badaczy drugi dom 14 tys. kilometrów od kraju.
Polska misja na Antarktydzie trwa już niemal 50 lat. Prawie pół wieku temu powstała tam Stacja Antarktyczna im. Henryka Arctowskiego, a od kilku lat baza ta ulega unowocześnieniu. Powstaną nowe laboratoria i kwatery, do których stworzenia zobowiązują Polskę traktaty międzynarodowe. Jak idą prace w tym niezwykle trudnym środowisku? Ekstremalne warunki nie sprzyjają budownictwu Pół wieku funkcjonowania Polskiej Stacji Antarktycznej w skrajnie niekorzystnych warunkach klimatycznych doprowadziło do zużycia budynków. Mimo starań pracujących tam naukowców stacja wymagała rozbudowy, by nie tylko stworzyć możliwość nowoczesnych badań, ale także zapewnić bezpieczeństwo uczestnikom wypraw. – Budynek mieszkalny stacji znalazł się zaledwie 2 metry od brzegu. To zaczęło stwarzać realne zagrożenie dla przebywających tam ludzi oraz dla infrastruktury – powiedziała PAP zarządzająca stacją Agnieszka Kruszewska z Instytutu Biochemii i Biofizyki PAN. Nowoczesne polskie centrum badań Jeśli wszystko pójdzie zgodnie z planem, pięćdziesiąte urodziny stacji (a te wypadają w lutym 2027 roku) naukowcy będą już świętować w nowym budynku. Baza całej konstrukcji, która będzie wynosić budynek na 3 metry ponad poziom gruntu, jest już gotowa. Uczestnicy misji czekają jeszcze na moduły, które mają dopłynąć w listopadzie. Dzięki temu przez najbliższe arktyczne lato (czyli polską jesień i zimę) uda się osiągnąć stan surowy zamknięty. Agnieszka Kruszewka podaje, że nowy budynek ma powierzchnię ok. 1,5 tys. metrów kwadratowych, jest nowoczesny i spełnia wszelkie kryteria potrzeb badawczych i bytowych XXI wieku. Szczególną poprawę odczują naukowcy zimujący na stacji: ich kwatery zostaną wyposażone w budzące zachwyt okna wychodzące na zatokę, a cały obiekt w siłownię i bibliotekę. Sala jadalna wreszcie ma umożliwiać jednoczesne wydawanie posiłków dla wszystkich mieszkańców, którzy wciąż są rekrutowani. Budżet modernizacji stacji wynosi ponad 170 milionów złotych. Polska w Układzie Antarktycznym Polska Stacja Antarktyczna jest całoroczną jednostką naukowo-badawczą usytuowaną nad Zatoką Admiralicji na Wyspie Króla Jerzego w archipelagu Szetlandów Południowych. Jej rozbudowa nie była związana jedynie z potrzebą przeprowadzania skomplikowanych badań czy komfortem pracy naukowców, ale także z Układem Antarktycznym, którego nasz kraj jest sygnatariuszem. Polska znajduje się bowiem w gronie 29 państw konsultatywnych, które mają prawo do podejmowania decyzji w kwestii działalności człowieka na terenie Antarktyki. Warunkiem pozostania w tej prestiżowej grupie jest nieustanna praca naukowo-badawcza, która możliwa jest jedynie dzięki odpowiedniej infrastrukturze. Źródło: Nauka w Polsce 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.
Wczesne dojrzewanie może skracać życie kobiet. Naukowcy mają na to dowody
Nowe badania pokazują, że wczesne dojrzewanie może przyspieszyć starzenie się kobiet i zwiększyć ryzyko chorób. Zaskakujące dane zebrano na podstawie olbrzymiej liczby przypadków.
Naukowcy z Buck Institute for Research on Aging w Kalifornii przeanalizowali dane niemal 200 tys. kobiet z brytyjskiej bazy UK Biobank. Chcieli sprawdzić, jakie wczesne dojrzewanie i decyzje rodzicielskie z początkowych etapów życia miały wpływ na ich zdrowie w późniejszych latach. Czego dowodzą najnowsze badania? Amerykańscy naukowcy skupili się na dwóch czynnikach: terminie pierwszej miesiączki i dacie urodzenia pierwszego dziecka. Okazało się, że dziewczynki, które zaczęły dojrzewać przed 11. rokiem życia oraz kobiety rodzące przed 21. urodzinami wykazywały dwukrotnie większe ryzyko zachorowania na cukrzycę typu 2., niewydolność serca czy otyłość. To nie wszystko – ryzyko poważnych zaburzeń metabolicznych rosło nawet czterokrotnie. Okazało się, że kobiety, które dojrzewały i rodziły później, wolniej się starzały i rzadziej zapadały na choroby przewlekłe, w tym Alzheimera. Geny i biologia starzenia Badaczom udało się wyróżnić aż 126 markerów genetycznych, które wiążą się z tym zjawiskiem. Związane są one ze szlakami metabolicznymi (m.in. IGF-1, AMPK, mTOR), które regulują zarówno wzrost i dojrzewanie, jak i tempo starzenia się organizmu. To przykład tzw. antagonistycznej plejotropii. Na czym ona polega? To sytuacja, w której cecha, która daje przewagę w młodości (np. szybka zdolność do rozmnażania, czyli zwiększanie przeżywalności), może mieć negatywne skutki zdrowotne w późniejszych latach. Dojrzewanie ważne w kontekście zdrowia – Historia miesiączkowania i wieku pierwszego porodu jest rutynowo zbierana przez lekarzy, ale rzadko wykorzystywana w kontekście zdrowotnym kobiety. Nasze badanie pokazuje, że to krytyczne informacje – mówi prof. Pankaj Kapahi, jeden z autorów badania. Naukowcy sugerują, że warto tego rodzaju informacje traktować jako istotny element profilaktyki zdrowotnej. Powinny być brane pod uwagę nie tylko w ginekologii, ale także w szerszym kontekście medycznym. Zmiana myślenia o dojrzewaniu Nowe badania przypominają, że wszystkie decyzje i wydarzenia z wczesnych etapów życia mogą mieć swoje długofalowe konsekwencje dla zdrowia: nawet, jeśli na razie nie jesteśmy ich świadomi. To kolejny dowód na to, jak biologia rozrodu ściśle splata się z procesami starzenia. Wyniki skłaniają także do dyskusji społecznych i kulturowych wokół wieku rozpoczęcia macierzyństwa. Pokazują, że presja społeczna związana z wczesnym posiadaniem dzieci może wiązać się w dalszej perspektywie z poważnymi kosztami zdrowotnymi. Czy zatem późne macierzyństwo jest zdrowsze? Źródło: eLife 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.
Słaby węch? Naukowcy znaleźli sposób, by go wzmocnić
Nie tylko pandemia COVID-19, ale także uwarunkowania genetyczne czy różnorodne urazy mogą sprawiać, że węch nie funkcjonuje prawidłowo. Okazuje się jednak, że dzięki falom radiowym docierającym w głąb głowy możemy zwiększyć ludzką zdolność wyczuwania zapachów.
Naukowcy z Korei odkryli, że kierowanie fal radiowych bezpośrednio do układu węchowego wewnątrz mózgu może stymulować jego działanie: osoby poddane takim eksperymentom były tymczasowo zdolne do wykrywania wcześniej niewyczuwalnych zapachów. Uszkodzenia zmysłu węchu – co wpływa na jego działanie? Każdy odczuwa węch trochę inaczej: wpływ na jego funkcjonowanie mają nie tylko uwarunkowania genetyczne, ale także schorzenia czy urazy. Ostatnimi czasy wiele osób zgłaszało osłabienie węchu w wyniku COVID-19, ale oprócz koronawirusa przyczyną może być po prostu… starzenie się organizmu. Węch jest istotną składową odczuwania smaku, więc jego brak może zagrażać bezpieczeństwu – to często dzięki temu zmysłowi podświadomie wzbraniamy się m. in. przed nieświeżym jedzeniem. Nasz nos informuje także o wycieku gazu ziemnego – naturalnie bezwonnego, do którego jednak dodaje się specjalnego środka nawaniającego, by ułatwić jego wykrywanie. Koreańskie wzmacnianie węchu – Obecnie leczenie węchu w praktyce klinicznej odbywa się chirurgicznie lub – w częstszych przypadkach – chemicznie, za pomocą aromaterapii – mówi Yongwoo Jang z Uniwersytetu Hanyang w Seulu. Dodaje, że w przeciwieństwie do innych dziedzin medycyny, terapia węchu od wielu lat przeprowadzana jest w sposób niezwykle tradycyjny. Naukowcy z Korei dostrzegli w tym potencjał. Postanowili wykorzystać stymulację bioelektryczną. Okazało się jednak, że jej zastosowanie w układzie zlokalizowanym tak głęboko w głowie człowieka jest niemożliwe, więc zwrócili się ku falom radiowym. Radiowy eksperyment W trakcie trwania badania 28 osób przez 5 minut wystawionych było na działanie promieniowania o mocy 15 watów emitowanego z anteny znajdującej się 10 centymetrów od ich głowy. Jang twierdzi, że stymulacja nie była odczuwalna przez pacjentów. W celu oceny zmysłu węchu wykorzystano powszechnie stosowany test progu węchowego Sniffin’ Sticks. W jego trakcie uczestnicy za pomocą zapachu próbowali wykryć obecność alkoholu n-butanolu w różnym rozcieńczeniu. Czy to możliwe, że fale radiowe poprawiają węch? Efekty były zdumiewające. Naukowcy odkryli, że uczestnicy po stymulacji falami radiowymi otrzymywali dużo lepsze wyniki niż przed jej zastosowaniem. Ustalono, że ich „supermoc” utrzymywała się około tygodnia. W przypadku osób ze stałymi problemami węchowymi konieczne mogą być więc serie powtarzających się zabiegów. Zespół Janga przygotowuje obecnie badania na szerszą skalę. Kto wie, być może to przełom w badaniach nad ograniczeniami ludzkich zmysłów. Dokąd zaprowadzą nas one dalej? Źródło: APL Bioengineering, New Scientist 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.
Alarmujące wyniki badań: walizki są brudniejsze niż publiczne toalety. „To magnesy na zarazki”
Z pozoru zwykły bagaż może okazać się prawdziwym magazynem drobnoustrojów. Wyniki najnowszych analiz ujawniają, jak wiele zanieczyszczeń przenosimy, często nawet nie zdając sobie z tego sprawy.
Spis treści: Jak brudne są nasze bagaże? Wyniki badania zaskakują Najbardziej zanieczyszczone części walizki według naukowców Jak chronić się przed zarazkami na bagażu? Po pandemii coraz więcej osób zwraca uwagę na higienę – częściej myją ręce w podróży i korzystają z płynów do dezynfekcji. Najnowsze badania ujawniają jednak, że największe skupiska bakterii znajdują się tam, gdzie najmniej się ich spodziewamy. Mikrobiolożka Amy-May Pointer pobrała próbki z różnych twardych i miękkich walizek na zatłoczonym dworcu kolejowym przy londyńskim lotnisku. Wyniki jej analizy mogą zaskoczyć. Jak brudne są nasze bagaże? Wyniki badania zaskakują Niedawno firma InsureandGo postanowiła sprawdzić, jak wiele bakterii gromadzi się na naszych walizkach. W tym celu nawiązała współpracę z mikrobiolożką Amy-May Pointer, która przeprowadziła specjalistyczną analizę. Jej celem było zbadanie, jak bardzo brudne są bagaże i które ich elementy są najbardziej narażone na kontakt z zarazkami. Ekspertka pobrała wymazy z kluczowych zewnętrznych części każdej walizki, aby zbadać, ile zanieczyszczeń możemy nieświadomie przenieść na hotelowe łóżka czy do szaf podczas rozpakowywania. Dla porównania Pointer pobrała również próbki z powierzchni publicznych toalet, m.in. z deski sedesowej i przycisku spłuczki. Wyniki były zdumiewające. Okazało się, że bagaże gromadzą niemal 58 razy więcej bakterii niż deska sedesowa w publicznej toalecie. – Walizki, a szczególnie ich kółka i spody, działają jak magnes na zarazki, przewyższając pod tym względem nawet toaletę. Na szczęście stosowanie podstawowych zasad higieny wystarczy, by zapobiec przenoszeniu tych mikrobów na łóżko czy stół – podkreśliła specjalistka w rozmowie z „Travel + Leisure”. Najbardziej zanieczyszczone części walizki według naukowców Mikrobiolożka zidentyfikowała na powierzchni bagaży szereg bakterii. Wśród nich znalazł się gronkowiec – drobnoustrój powszechnie obecny na ludzkiej skórze, który w przypadku kontaktu z raną może przeniknąć do organizmu, wywołując czyraki, liszajec (wysoce zaraźliwe zakażenie skóry), a w przypadku niektórych szczepów, takich jak S. aureus, nawet zatrucia pokarmowe. W próbkach wykryto także bakterie z rodzaju Serratia, zwykle niegroźne, lecz w warunkach szpitalnych mogące powodować zakażenia dróg moczowych lub ran. Z kolei obecność drobnoustrojów z rodzaju Bacillus (bakterii znanych z wywoływania chorób przenoszonych drogą pokarmową) wskazuje, jak łatwo bagaże stają się nośnikiem mikrobów. Największe nagromadzenie bakterii i grzybów stwierdzono na kółkach walizek. To one, stykając się z podłogami dworców, lotnisk czy chodników, przenoszą setki kolonii drobnoustrojów, co – jak podkreśliła Pointer – powinno być wystarczającym powodem, by nigdy nie kłaść walizki na hotelowym łóżku. Drugim najbardziej zanieczyszczonym elementem okazał się z kolei spód bagażu, gdzie również wykryto zarodniki Bacillus. Ekspertka zaznaczyła, że miękkie walizki są jeszcze bardziej problematyczne, ponieważ ich materiał wchłania wilgoć, tworząc idealne środowisko dla rozwoju grzybów. Co więcej, zwróciła także uwagę na uchwyty – to właśnie one, z racji częstego kontaktu z dłońmi, stanowią najbardziej typowe miejsce dla występowania gronkowca. Jak chronić się przed zarazkami na bagażu? Zamiast żyć w strachu, warto wdrożyć kilka prostych zasad higieny. Jak tłumaczyła Amy-May Pointer, kluczowe jest przechowywanie walizki na półce bagażowej, unikanie wciągania jej do kabin toaletowych czy przeciągania przez kałuże. Dodatkowo po każdym kontakcie z bagażem należy umyć ręce, a po powrocie do domu – dokładnie wyczyścić kółka i spód walizki. – Im mniej zanieczyszczeń osadzi się na kółkach, tym mniej problemów będziesz mieć później. Pamiętaj też, że dotykając walizki, przenosisz na dłonie to, co znajduje się na jej powierzchni. Dlatego tak ważne jest mycie rąk po każdym kontakcie z bagażem – dodała mikrobiolożka. Źródła: InsureandGo, Travel + Leisure Nasza ekspertka Sabina Zięba Podróżniczka i dziennikarka, wcześniej związana z takimi redakcjami, jak m.in. „Wprost”, „Dzień Dobry TVN” i „Viva”. W „National Geographic” pisze przede wszystkim o ciekawych kierunkach i turystyce. Miłośniczka dobrej lektury i wypraw na koniec świata. Uważa, że Mark Twain miał słuszność, mówiąc: „Za 20 lat bardziej będziesz żałował tego, czego nie zrobiłeś, niż tego, co zrobiłeś. Więc odwiąż liny, opuść bezpieczną przystań. Złap w żagle pomyślne wiatry. Podróżuj, śnij, odkrywaj”.
To nie lenistwo! Naukowcy odkrywają, dlaczego w upały chce się spać
Ciepło może dosłownie położyć nas spać – i nie jest to tylko nasze subiektywne wrażenie. Badania nad muszkami owocowymi wykazały, że upał aktywuje w ich mózgu biologiczny mechanizm odpowiedzialny za senność. Naukowcy podejrzewają, że podobny system może działać także u ludzi, niezależnie od kultury czy przyzwyczajeń.
Spis treści: Dlaczego upał nas usypia? Naukowcy znaleźli odpowiedź u muszek owocowych Muszka owocowa pod lupą naukowców – dlaczego idealnie nadaje się do badań nad snem Jak działa wewnętrzny termometr? Muszki owocowe zdradzają tajemnice snu Czym jest konektom i dlaczego naukowcy mapują mózg muszki owocowej? Upał potrafi skutecznie spowolnić naszą codzienną aktywność. Gdy temperatura rośnie, czujemy się zmęczeni, ospali i mamy trudność z koncentracją. Zjawisko to nie jest wyłącznie domeną ludzi – także inne organizmy reagują na wysoką temperaturę w podobny sposób. Najnowsze badania pokazują, że u muszek owocowych senność w czasie upałów nie jest kwestią przypadku, lecz efektem działania specjalnego mechanizmu w mózgu. Co więcej, odkrycie to może rzucić nowe światło na to, jak ludzki organizm reaguje na ciepło i dlaczego sjesta niekoniecznie jest tylko kulturowym zwyczajem. Dlaczego upał nas usypia? Naukowcy znaleźli odpowiedź u muszek owocowych Kiedy jest gorąco, zdarza się, że senność dopada nas w samym środku dnia. Mamy wówczas nieodpartą ochotę na drzemkę. W wielu krajach można ją odbyć w trakcie sjesty. To kilkugodzinna przerwa w czasie skwarnego popołudnia, kiedy zamykane są sklepy i restauracje, a życie dosłownie zamiera. Ciepło nas usypia. Co zaskakujące, wynalazek sjesty może nie mieć podłoża kulturowego, tylko biologiczne. Temperatura wpływa na wiele ludzkich aktywności – od jedzenia, przez aktywność fizyczną, po sen. Dotychczas jednak nie badano, w jaki sposób neurony czuciowe współpracują z tymi, które regulują cykl dobowy u żywych organizmów. Dlaczego tak bardzo chce nam się spać, gdy robi się za gorąco? I czy dotyczy to tylko ludzi? Problem zbadali naukowcy z Uniwersytetu Northwestern. W artykule opublikowanym w czasopiśmie naukowym „Current Biology” wykazali, że muszki owocowe wyposażone są w precyzyjny biologiczny mechanizm, który zachęca je do drzemki w czasie upałów. Muszka owocowa pod lupą naukowców – dlaczego idealnie nadaje się do badań nad snem – Wpływ temperatury zewnętrznej na sen może być bardzo duży – mówi Marco Gallio, neurobiolog z Weinberg College of Arts and Sciences, główny autor badań. – Niektóre zwierzęta, jak niedźwiedzie, przesypiają całą porę roku. Jednak obwody mózgu, które zawiadują relacjami pomiędzy temperaturą zewnętrzną a potrzebą snu u zwierzęcia, są bardzo słabo poznane – zauważa. Muszka owocowa (Drosophila melanogaster) od dawna towarzyszy człowiekowi. Mierzy zaledwie 2 mm i błyskawicznie pojawia się tam, gdzie są przejrzałe owoce, wino lub ocet. Z łatwością można ją hodować, dlatego jest często wykorzystywana do badań. Podobnie jak my, muszka z sukcesem skolonizowała całą planetę. Nic dziwnego, że jej optymalna temperatura otoczenia jest bardzo bliska tej, którą uważa się za optymalną dla człowieka. Muszki owocowe czują się najlepiej, gdy temperatura powietrza wynosi około 25 st. C. Jak działa „wewnętrzny termometr”? Muszki owocowe zdradzają tajemnice snu Naukowcy odkryli, że w mózgu muszki owocowej istnieje specjalna sieć połączeń związana ze zbyt wysoką temperaturą. Jest ona częścią większej sieci neuronalnej, regulującej sen. Uaktywnia się, gdy robi się szczególnie skwarnie, skłaniając owada, by po prostu przespał najcieplejsze godziny dnia. Dwa lata wcześniej badacze ustalili, że analogiczny, oddzielny „wewnętrzny termometr” istnieje również dla niskiej temperatury. On z kolei chroni muszkę przed zmarznięciem. Czy podobna sieć połączeń, wiążąca odczuwanie temperatury z ochotą na sen, istnieje również w ludzkim mózgu? To możliwe. – W czasie gorącego dnia ludzie chętniej ucinają sobie drzemkę, a w niektórych krajach jest to nawet kulturowa norma. Jednak czy na pewno jest to nasz wybór? – zastanawia się Gallio. – U much nie może być mowy o jakimkolwiek wpływie kulturowym. Być może więc istnieje pewien wspólny, silnie działający biologiczny mechanizm, który dotychczas został przeoczony u ludzi – spekuluje badacz. Czym jest konektom i dlaczego naukowcy mapują mózg muszki owocowej? Badanie było częścią dziesięcioletniej inicjatywy naukowej, której celem jest opracowanie kompletnego konektomu mózgu muszki owocowej. Czyli – kompletnej sieci połączeń między 100 tys. neuronów, które składają się na mózg owada. Zdaniem badaczy, poznanie konektomu mózgu różnych zwierząt dostarcza zupełnie nowych jakościowo informacji o jego funkcjonowaniu. Dotychczas naukowcy poznali szczegółowo konektom tylko jednego organizmu: nicienia Caenorhabditis elegans. Było to o tyle proste, że układ nerwowy C. elegans tworzą tylko 302 neurony. Poznanie sieci połączeń mózgowych, choć fascynujące, nie wyjaśnia jednak, w jaki sposób informacja – na przykład o temperaturze zewnętrznej – „podróżuje” tą siecią z punktu A do B. Naukowcy podkreślają, że badanie takie, jak to opisane wyżej pomaga znaleźć odpowiedź na takie pytanie. Źródła: EurekAlert, Current Biology Nasza ekspertka Magdalena Salik Dziennikarka naukowa i pisarka, przez wiele lat sekretarz redakcji i zastępczyni redaktora naczelnego magazynu „Focus". Wcześniej redaktorka działu naukowego „Dziennika. Polska, Europa, Świat”. Pasjami czyta i pisze, miłośniczka literatury popularnonaukowej i komputerowych gier RPG. Więcej: magdalenasalik.wordpress.com
Twój pies rozumie więcej, niż myślisz. Oto co ukrywa przed tobą
Twój pies rozumie słowa określające przedmioty, choć często tego nie pokazuje. Naukowcy udowodnili, że zna rzeczowniki, ale z jakiegoś powodu nie chce tego zdradzać.
W tym artykule: Co rozumie pies? Jak przeprowadzono badania z udziałem psów? Mądry jak pies Co rozumie pies? To jedno z najważniejszych pytań, jakie zadają sobie opiekunowie czworonogów. Nie ma na nie jednej uniwersalnej odpowiedzi. Są chwile, kiedy nasz pupil wykazuje się niemal ludzką bystrością. Kiedy indziej sprawia wrażenie, że w ogóle nie pojmuje, co do niego mówimy. Jeśli trochę z nim poćwiczymy, jedna rzecz robi się jasna. Pies dobrze wie, co ma zrobić, gdy słyszy „siad”, „aport” albo „leżeć”. Łączy te słowa z konkretnymi zachowaniami, których od niego oczekujemy (i ze smaczkami, jakie otrzyma za wykonanie polecenia). To jednak nie wszystko. Badania węgierskich naukowców, opublikowane dzisiaj w czasopiśmie „Current Biology” wskazują, że psy są znacznie mądrzejsze, niż dotychczas przypuszczano. Okazało się, że rozróżniają również rzeczowniki. A dokładniej – wiedzą, że dany rzeczownik odnosi się do pewnego konkretnego przedmiotu. Co rozumie pies? Co się dzieje w mózgu psa, gdy słyszy słowo oznaczające dobrze mu znany przedmiot? Takie jak np. piłka albo szarpak? – Wówczas aktywuje się mentalna reprezentacja tego obiektu – wyjaśnia Marianna Boros z Eötvös Loránd University w Budapeszcie, główna autorka pracy. Czyli mentalny odpowiednik danego przedmiotu, łączony z jego nazwą. Wykazanie tego nie było proste. Gdy np. przeprowadza się badania z dziećmi, które jeszcze nie mówią, prosi się je, by pokazały lub wzięły do rąk wskazywany obiekt. Kiedy maluchy to zrobią, jest to dowód, że rozumieją, o co się je prosi. Jednak psy nie radzą sobie dobrze z takimi zadaniami. Przynajmniej w warunkach laboratoryjnych. Czasami reagują na polecenie, czasami nie, a ich zachowania wyglądają na przypadkowe. Naukowcy wymyślili więc inny sposób, by sprawdzić, czy psy rozumieją rzeczowniki. Wymagał on mierzenia ich aktywności mózgowej z pomocą nieinwazyjnej metody EEG. Jak przeprowadzono badania z udziałem psów? Do laboratorium zaproszono 18 psów wraz z ich opiekunami. Każdy z właścicieli psów przyniósł ze sobą ulubione zabawki swojego pupila. Psom przyczepiono do głów elektrody. Następnie rozpoczęła się właściwa część doświadczenia. Właściciel psa mówił np. „Zara, popatrz, piłka!”. Jednocześnie pokazywał zwierzęciu przedmiot. Czasami była to znana zwierzęciu piłka, czasami zaś zupełnie coś innego. Naukowców nie interesowało przy tym, jak pies zareaguje. Tylko to, co dzieje się w jego mózgu, gdy wypowiedziane słowo zgadza się – albo nie - z pokazywanym przedmiotem. Mądry jak pies Kiedy słowo zgadzało się z zabawką, mózg psa aktywizował się w inny sposób niż wówczas, się nie zgadzało. Podobnie dzieje się w przypadku ludzi. Różna aktywność mózgu w takich przypadkach uznawana jest za dowód rozumienia znaczenia danego słowa. Co ciekawe, różnica w aktywności była większa w przypadku słów, które psy znały lepiej. Nie miało za to znaczenia, jak rozległy był ich „słownik”. – Nie jest istotne, ile słów rozumie pies – wyjaśnia Boros. – Znane słowa i tak aktywują reprezentacje mentalne, co sugeruje, że zdolność ta występuje ogólnie u psów, a nie tylko u niektórych wyjątkowych osobników, znających nazwy wielu obiektów. – Twój pies rozumie więcej, niż daje po sobie poznać – dodaje Lilla Magyari, współautorka badań. – Psy nie tylko uczą się określonego zachowania w odpowiedzi na określone słowa, ale mogą faktycznie rozumieć znaczenie niektórych pojedynczych słów. Tak samo jak ludzie – zauważa badaczka. Naukowcy są teraz ciekawi, czy ta zdolność rozumienia referencji jest specyficzna dla psów, czy może występować również u innych ssaków. Chcą także wyjaśnić największą tajemnicę. Dlaczego choć psy rozumieją rzeczowniki, większość z nich tego nie okazuje? Źródła: Current Biology, EurekAlert Nasz ekspert Magdalena Salik Dziennikarka naukowa i pisarka, przez wiele lat sekretarz redakcji i zastępczyni redaktora naczelnego magazynu „Focus". Wcześniej redaktorka działu naukowego „Dziennika. Polska, Europa, Świat”. Pasjami czyta i pisze, miłośniczka literatury popularnonaukowej i komputerowych gier RPG. Więcej: magdalenasalik.wordpress.com
Ryby to baczni obserwatorzy z głębin. Potrafią rozpoznać konkretnego człowieka
Czy ryby mogą rozpoznawać ludzi? Najnowsze badania dowodzą, że tak. Podobnie jak psy czy koty, ryby mogą tworzyć zindywidualizowane relacje z człowiekiem, identyfikując nas po cechach wizualnych. Ich zażyłość odbiega jednak od tego, co łączy opiekunów i ich czworonogów.
Spis treści: Jak widzi ryba? Eksperyment w naturalnym środowisku Ryby rozróżniają ludzi Ponoć ryby i dzieci głosu nie mają. Ryb nie można też pogłaskać – co dodatkowo w pewnym sensie deprecjonuje ich pozycję wśród innych zwierząt domowych. Ot co, mogą jedynie cieszyć oko domowników, pływając w akwarium. Wystarczy jednak zagłębić się w ich zachowania, żeby stwierdzić, że ryby to jedne z najbardziej fascynujących zwierząt na Ziemi. Mowa zarówno o rybkach akwariowych, jak i tych zamieszkujących naturalne akweny. Niektóre osobniki potrafią na przykład pływać tyłem. Do tego nielicznego grona należy m.in. okoń. Dzięki najnowszym badaniom opublikowanym na łamach czasopisma naukowego „Biology Letters” możemy uzupełnić ciekawostki o rybach o kolejny zaskakujący fakt. Jak widzi ryba? Naukowcy nurkujący w jednej ze stacji badawczych na Morzu Śródziemnym od kilku sezonów obserwowali, że miejscowe ryby śledziły ich i wykradały pożywienie przeznaczone na nagrody w eksperymentach. Co ciekawe, dzikie ryby zdawały się rozpoznawać konkretnego nurka. Podążały jedynie za tym, który wcześniej miał przy sobie jedzenie. Aby sprawdzić, czy to prawda, zespół badawczy z Instytutu Zachowania Zwierząt im. Maxa Plancka (MPI-AB) w Niemczech przeprowadził serię eksperymentów. Badacze nosili różne stroje do nurkowania. Jak się okazało, dzikie ryby potrafią odróżniać ludzi. Pomagają im w tym pewne wskazówki wizualne. W ostatnich dekadach relacja człowieka ze zwierzętami ewoluowała w kierunku silnej więzi porównywanej do przyjaźni. Według badań wiemy na przykład, jak pies okazuje miłość. Czy w przypadku ryb również możemy mówić o jakichkolwiek interakcjach? Za wcześnie, aby stwierdzić, że szprotki i śledzie żywią do nas jakieś uczucia. Jednak, według naukowców, nie jesteśmy im obojętni. Do tej pory nie dysponowaliśmy wieloma naukowymi dowodami na to, że ryby są w stanie rozpoznawać ludzi. Wcześniejsze badania wykazały, że jeden gatunek hodowlany, strzelczyk indyjski, potrafi rozpoznawać komputerowo wygenerowane obrazy ludzkich twarzy w warunkach laboratoryjnych. Teraz zespół MPI-AB sprawdził, czy dzikie ryby mają zdolność, a nawet motywację, by rozpoznawać nas, kiedy wkraczamy do ich podwodnego świata (np. nurkując). Wyniki badań sugerują, że ryby mogą tworzyć zindywidualizowane relacje z ludźmi. Eksperyment w naturalnym środowisku Badania przeprowadzono na głębokości 8 metrów – w otwartych wodach, toteż ryby mogły brać w nich udział dobrowolnie. W pierwszej fazie eksperymentu Katinka Soller testowała, czy ryby mogą nauczyć się podążać za konkretnym nurkiem. Nosiła jaskrawoczerwoną kamizelkę i karmiła ryby podczas pływania na dystansie 50 metrów. Stopniowo eliminowała charakterystyczne elementy stroju, aż do momentu, gdy miała na sobie jedynie standardowy sprzęt do nurkowania. Przez cały czas pokarm pozostawał ukryty. Ryby otrzymywały jedzenie dopiero po przepłynięciu całej trasy za nią. Z wielu gatunków ryb zamieszkujących obszar, w którym prowadzono badanie, w eksperyment szczególnie chętnie angażowały się dwa gatunki dorad. Po 12 dniach treningu około 20 ryb regularnie podążało za Soller, a naukowcy mogli rozpoznawać niektóre osobniki po ich cechach fizycznych. Następnie sprawdzono, czy ryby są w stanie odróżnić Katinkę od innych nurków. Soller i Maëlan Tomasek zanurkowali razem. Różnili się jednak ubiorem, np. kolorem płetw. Pierwszego dnia ryby podążały za obiema osobami. Jednak Tomasek nie karmił ryb, dlatego już drugiego dnia większość z nich wybrała podążanie za Soller. Analiza sześciu indywidualnych ryb zasugerowała, że cztery z nich wykazywały silne reakcje uczenia się. Gdy nurkowie powtórzyli eksperyment, tym razem nosząc identyczny sprzęt, ryby nie były w stanie ich rozróżnić. Sugeruje to, że ryby identyfikowały ludzi po elementach wizualnych, takich jak kolor sprzętu. Ryby rozróżniają ludzi Co ciekawe, pod wodą nurkowie również rozpoznają się po kolorach stroju. Badacze twierdzą jednak, że potencjał ryb wykracza poza dostrzeganie kolorów. Twierdzą, że gdyby eksperyment trwał dłużej, ryby mogłyby nauczyć się rozpoznawać bardziej subtelne cechy, takie jak rysy twarzy czy kształt dłoni. Wyniki badania potwierdzają liczne anegdotyczne doniesienia o zwierzętach, w tym rybach, rozpoznających ludzi. Zdaniem badaczy wiele innych gatunków ryb, w tym te hodowane w akwariach, może posługiwać się podobnymi mechanizmami. – Nie powinno nas dziwić, że te zwierzęta, które codziennie nawigują w złożonym świecie i wchodzą w interakcje z wieloma gatunkami, mogą nas rozpoznawać – podsumowuje prof. Alex Jordan z MPI-AB. Źródło: EurekAlert!, Biology Letters Nasz autor Mateusz Łysiak Dziennikarz podróżniczy, rowerzysta, górołaz. Poza szlakiem amator kuchni włoskiej, popkultury i języka hiszpańskiego.
Hilary Koprowski to wybitny polski lekarz. Ocalił tysiące istnień dzięki opracowaniu szczepionek
Szczepionkę przeciwko wirusowi polio, wywołującemu chorobę Heinego-Medina, opracował wybitny polski lekarza i wakcynolog, Hilary Koprowski. Dzięki niemu ta przerażająca choroba zniknęła niemal zupełnie. Pracował też nad szczepionkami podawanymi w… warzywach. Poznajcie tę nietuzinkową postać.
Spis treści: Dzieje Hilarego Koprowskiego Co wynalazł Hilary Koprowski? Koprowski i walka o dobre imię Hilary Koprowski urodził się 1916 r. w Warszawie, ale już w wieku 23 lat wyemigrował z Polski. Na stałe osiadł w USA, gdzie dokonywał przełomowych odkryć z dziedziny medycyny. Zmarł w 2013 roku w Filadelfii. Dzieje Hilarego Koprowskiego Koprowski określany bywa człowiekiem renesansu. Urodził się w rodzinie o korzeniach żydowskich. Początkowo wcale nie było takie oczywiste, że zwiąże swoje życie z medycyną i wakcynologią. Z Liceum Ogólnokształcącego im. Mikołaja Reja w Warszawie wyniósł wielkie zamiłowanie do poezji, a dzięki zajęciom w Warszawskim Konserwatorium nauczył się gry na pianinie. „Ze swym usposobieniem pasjonata miał szczere zacięcie zostać koncertującym pianistą. Później, kontynuując pełną sukcesów karierę naukową w medycynie, nie rozstawał się podczas podróży służbowych z nutami ulubionych utworów” – pisze we wspomnieniu o Koprowskim prof. Andrzej B. Legocki. Jeszcze przed II wojną światową ukończył studia medyczne na Uniwersytecie Warszawskim. W momencie rozpoczęcia wojny przebywał poza krajem, co być może zmieniło jego życie. We Włoszech zgłosił się jako ochotnik do służby medycznej wśród osób chcących zaciągnąć się do oddziałów polskich, organizowanych w państwach niezajętych przez Niemców. Jednak już w 1940 roku opuścił Europę wraz ze swoją rodziną. Początkowo trafił do Brazylii, gdzie rozpoczął pracę w Laboratorium Żółtej Febry. A w 1944 roku na stałe przeniósł się do miejscowości Wynnewood pod Filadelfią. Tam mieszkał do końca życia. Co wynalazł Hilary Koprowski? Szczepionka przeciw polio Największym dokonaniem polskiego medyka było opracowanie pierwszej skutecznej szczepionki przeciwko chorobie Heinego-Medina . Było to ważne dokonanie, bo choroba ta jest bardzo dotkliwa. Jest to ostra wirusowa choroba zakaźna wywołana przez trzy typy wirusa polio. Szerzy się głównie drogą pokarmową lub, w mniejszym stopniu, drogą kropelkową. Wirus atakuje układ nerwowy i może wywołać uszkodzenie nerwów. Objawy? Niedowład lub porażenie mięśni. Choroba może też doprowadzić do zgonu. Do wytworzenia szczepionki prof. Koprowski używał wirusa wzrastającego w bawełniaku wszczepianego kolejno szczurom. Co ciekawego, Koprowski pierwsze eksperymenty ze szczepionką przeprowadził sam na sobie. Zażyli ją doustnie również jego współpracownicy. Dopiero potem, w 1950 roku, preparat wytworzony w oparciu o wirusa inaktywowanego, podano dziecku, a kolejno zaszczepiono grupę 20 dzieci. U wszystkich pojawiały się odpowiednie przeciwciała. Oznacza to, że stały się odporne na atak wirusa. W kolejnych latach szczepionkę opracowaną przez Koprowskiego zastosowano do masowych szczepień w Kongo Belgijskim (obecnie Zair), Rwandzie, a kolejno w Polsce i Chorwacji. Szczepienie w Polsce było konieczne. W latach 50. XX wieku co roku na chorobę Heinego-Medina zapadło kilka tysięcy dzieci. W 1958 roku epidemia osiągnęła maksymalną liczbę 6 tysięcy zachorowań. Jak wiemy, preparaty medyczne bywają drogie i trudno osiągalne. Koprowski dzięki swoim znajomościom i kontaktom wymógł na firmie farmaceutycznej Wyeth nieodpłatną dystrybucję dziewięciu milionów dawki szczepionki przeciwko polio w Polsce. Rok później liczba zachorowań wyniosła około tysiąca, a w kolejnych latach spadła do kilkudziesięciu. Wirus ten nadal istnieje i jest niebezpieczny. Choroba, którą wywołuje, nadal jest problemem. W Polsce cierpi na nią na przykład działaczka humanitarna i europosłanka, Janina Ochojska (urodziła się w 1955 roku, a choroba dosięgła ją w pierwszych miesiącach życia). Koprowski opracował szczepionkę przeciwko polio wspólnie z Jonaszem Salkiem i Albertem Sabinem. Było to na tyle ważne odkrycie, że Komitet Noblowski rozważał przyznanie im nagrody. Jednak skutecznie blokował taką nominację Sven Gard (1905–98), profesor bakteriologii i wirusologii w Instytucie Karolinska, o czym pisał na łamach „Polityki” prof. Andrzej Hennel. Szczepionki przeciwko wściekliźnie Profesor Koprowski opracował także bezpieczną szczepionkę przeciw wściekliźnie dzięki wykorzystaniu metody hodowli wirusa wścieklizny w zarodkach kurzych. Jej atutem było to, że nie jej podanie nie sprawiało tak dużego bólu (podanie domięśniowe lub podskórne, a nie w brzuch), jak wcześniejszego preparatu opracowanego przez Ludwika Pasteura. Koprowski opracował również doustną szczepionkę przeciw wściekliźnie. Była powszechnie stosowana w weterynarii. A dzięki formie, w łatwy sposób można było ją podawać dzikim zwierzętom Koprowski i walka o dobre imię Koprowski nie tylko nie dostał Nagrody Nobla, ale padł też ofiarą pomówienia. W mediach pojawiła się informacja, że wirus HIV pojawił się wśród ludzki w wyniku wymknięcia się spod kontroli i zmutowania zwierzęcego odpowiednika wirusa SIV (Simian Immunodeficiency Virus). Miało do tego dojść, gdy zespół polskiego badacza pracował nad szczepionką w stacji weterynaryjnej w ówczesnym Kongo Belgijskim. Prof. Hilary Koprowski błyskawicznie zaprzeczył. Oświadczył, że pracował na narządach innych małp: makaków i rezusów, które nie są podatne na SIV. Mleko się jednak rozlało i informacja poszła w świat. Świat medyczny postanowił sprawdzić tę plotkę. Kilka zespołów badawczych przebadało z zastosowaniem testów genetycznych pierwsze szczepionki Koprowskiego. Wynika z nich, że profesor Koprowski mówił prawdę i padł ofiarą pomówienia. Źródła: PZH, POLITYKA, Andrzej B. Legocki (Nauka 2/2013) Nasz autor Szymon Zdziebłowski Dziennikarz naukowy, z wykształcenia archeolog śródziemnomorski. Przez wiele lat był związany z Serwisem Nauka w Polsce PAP. Opublikował m.in. dwa przewodniki turystyczne po Egipcie, a ostatnio – popularnonaukową książkę „Wielka Piramida. Tajemnice cudu starożytności” o największej egipskiej piramidzie.
Najstarszy ptak świata dokonał niemożliwego. W wieku 74 lat znów będzie rodzicem
Samica dużego ptaka morskiego po raz kolejny złożyła jajo. Nie byłoby w tym nic nadzwyczajnego, gdyby nie fakt, że zrobiła to po raz co najmniej pięćdziesiąty. Naukowcy szacują, że ten ptak o imieniu Wisdom ma już dobrze ponad 70 lat.
Spis treści: Najstarszy ptak świata – co o nim wiemy? Prawie 70 lat obserwacji albatrosa Najstarszy ptak świata nadal się rozmnaża Najstarszy ptak świata to albatros ciemnolicy. Gatunek ten upodobał sobie północny Pacyfik. Zwierzęta co roku wracają zawsze na te same tereny lęgowe. Wisdom, wraz z milionami innych albatrosów, gniazduje na atolu Midway. Albatrosy ciemnolice są monogamiczne. To oznacza, że mają tylko jednego partnera, z którym się rozmnażają. To samo dotyczyło Wisdom. Przez lata ornitolodzy obserwowali, jak spotykała się w gnieździe z tym samym samcem, nazwanym Akeakamai. W ostatnich latach jednak Akeakamai zniknął, Wisdom zaś nie składała jaj. W tym roku jednak żałoba Wisdom najwyraźniej się skończyła. Samica albatrosa ponownie złożyła jajo, którym opiekuje się wraz ze swoim nowym partnerem. Nie byłoby w tym nic szczególnego, gdyby nie wiek Wisdom. Ptak ten ma już co najmniej 74 lata. Tymczasem albatrosy ciemnolice żyją zazwyczaj około 50 lat. Najstarszy ptak świata – co o nim wiemy? Wisdom, jak inni przedstawiciele swojego gatunku, składa co roku tylko jedno jajo. Lęgi odbywają się jesienią, po czym od grudnia samica i samiec wspólnie wysiadują jajo. W takiej właśnie sytuacji zastali w tym roku Wisdom naukowcy. Inkubacja trwa około dwóch miesięcy, a jeśli wszystko pójdzie dobrze, młode wykluwa się w połowie lutego. Na razie za zdjęciach opublikowanych na profilu US Fish and Wildlife Service na Instagramie widać dwa ptaki pochylające się nad jajem. Wisdom znajduje się po prawej. I ona, i jej partner wyglądają, jakby chciały coś jaju powiedzieć. To nie przypadek: albatrosy ciemnolice faktycznie wydają podczas inkubacji odgłosy, skierowane zarówno do jaja, jak i partnera. Prawie 70 lat obserwacji albatrosa Wisdom została po raz pierwszy zaobrączkowana w 1956 roku. Ornitolog Chandler Robbins, który wówczas badał ptaka, oszacował jej wiek na około 5–6 lat. Nie jest to łatwe do zrobienia w przypadku albatrosów ciemnolicych, które osiągnęły już zdolność do rozrodu. Dlatego możliwe jest, że Wisdom jest nawet starsza. W 2002 roku Robbins ponownie spotkał Wisdom. Rozpoznał ją, a następnie zmienił jej obrączkę. Od tej pory ptak był regularnie co roku obserwowany przez naukowców. Wisdom było łatwo dostrzec, ponieważ każdej jesieni wracała dokładnie w to samo miejsce. Np. w 2017 roku para Wisdom i Akeakamai została dostrzeżona w listopadzie. W grudniu potwierdzono, że ptaki wysiadują razem jajo. Najstarszy ptak świata nadal się rozmnaża „Szczególna radość” – tak Jonathan Plissner, biolog z Midway Atoll National Wildlife Refuge, określił złożenie przez Wisdom w tym roku kolejnego jaja. Zdarzyło się to po raz pierwszy od czterech lat. Zdaniem Plissnera to znak, że samica nadal znajduje się w bardzo dobrej kondycji: ma energię i ochotę do wykarmienia następnego pisklęcia. – Jesteśmy optymistami i wierzymy, że pisklę się wykluje – przekazał Plissner z odległego rezerwatu. Jak można przeczytać w poście US Fish and Wildlife Service, także nowy partner Wisdom wydaje się być zadowolony podczas długich zmian, kiedy to jemu przypada wysiadywanie jaja. Szacuje się, że w ciągu swojego życia Wisdom złożyła 50–60 jaj i dochowała się 30 piskląt. Na nowych zdjęciach i filmach widać ją z jej słynną opaską z numerem Z333. W zeszłym tygodniu także jej nowy partner został zaobrączkowany. Pozwoli to za rok sprawdzić, czy ptaki znów się spotkają. Albatrosa ciemnolice mogą ważyć do 4 kg. Rozpiętość ich skrzydeł to aż 2 m. Co roku, podobnie jak inne albatrosy, pokonują nawet 1500 km poszukiwaniu pożywienia. Podczas lęgów największe kolonie pojawiają się na Hawajach. Gatunek ten uznaje się za bliski zagrożenia wyginięciem. Źródło: phys.org, ScienceAlert Nasza autorka Magdalena Salik Dziennikarka i pisarka, przez wiele lat sekretarz redakcji i zastępczyni redaktora naczelnego magazynu „Focus". Wcześniej redaktorka działu naukowego „Dziennika. Polska, Europa, Świat”. Autorka powieści z gatunku fantastyki naukowej, ostatnio wydała „Płomień” i „Wściek”. Więcej: magdalenasalik.wordpress.com
Koniec z czepkami do EEG? Naukowcy wymyślili tatuaż, który mierzy aktywność mózgu
Naukowcy chcą zrewolucjonizować sposób mierzenia aktywności ludzkiego mózgu. Zamiast elektrod wraz z czujnikami, używanymi podczas standardowego badania EEG, proponują biokompatybilny atrament. Nanosi się go na skórę głowy tak jak tatuaż.
Spis treści: Jak wygląda badanie EEG? W jaki sposób nakłada się elektroniczny tatuaż? Co lepsze – elektrody czy tatuaż? Monitorowanie fal mózgowych to niezbyt wygodny i czasochłonny proces. Przynajmniej obecnie, ponieważ w przyszłości mogłaby go zastąpić futurystyczna technologia opisana w najnowszym numerze czasopisma naukowego „Cell Biomaterials”. Stanowi ją ciekły polimer, który można nanieść na skórę głowy, tworząc dowolny wzór. Działa on równie dobrze jak standardowe zestawy elektrod i czujników używane podczas badania EEG. Twórcy tego wynalazku są przekonani, że sprawdzi się on znakomicie wszędzie tam, gdzie z powodów naukowych lub medycznych mierzy się aktywność ludzkiego mózgu. Elektroniczne tatuaże – albo w skrócie e-tatuaże – mogą też spełniać funkcje interfejsu mózg-komputer. Czyli rejestrować aktywność mózgu, a następnie przekładać ją na sygnały pozwalające sterować komputerem. Jak wygląda badanie EEG? Elektroencefalografia (EEG) to bardzo ważne narzędzie naukowe i diagnostyczne. Lekarzom pomaga przyjrzeć się uważniej działaniu ludzkiego mózgu i ocenić jego sprawność w przypadku urazów, udarów albo epilepsji. W czasie standardowego testu technicy wpierw mierzą czaszkę, a następnie wybierają kilkanaście miejsc, do których zostają przyczepione elektrody. One z kolei biegną do urządzenia rejestrującego dane, podłączonego do komputera. Przeprowadzanie testu bywa pracochłonne. A także uciążliwe dla pacjenta, ponieważ może trwać nawet kilka godzin. Stąd wzięły się badania zespołu Nanshu Lu, profesorki Uniwersytetu Teksańskiego w Austin. Prof. Lu pracuje nad udoskonaleniem technologii elektronicznych tatuaży, pozwalających zbierać istotne dane biomedyczne bezpośrednio z naszego największego narządu: skóry. Naukowcy badali już ich kilka zastosowań. E-tatuaże były nakładane na przykład na klatkę piersiową pacjentów i rejestrowały pracę ich serc (EKG). Nadrukowywano je też na mięśniach, by mierzyć ich zmęczenie. W jaki sposób nakłada się elektroniczny tatuaż? Naukowcy wpierw nakładali atrament na warstwę przylepnego materiału, który następnie naklejany był na skórę. Nie działało to jednak najlepiej – z powodu naturalnego owłosienia. Dlatego właśnie zespół Lu opracował nową metodę nadrukowywania e-tatuażu. Atrament, który służy do jego zrobienia, składa się z przewodzącego polimeru. Nanoszony jest prosto na głowę. Stopniowo wnika w zagłębienia naskórka, po wyschnięciu zaś zamienia się w cienkowarstwowy czujnik. Jest on na tyle czuły, że pozwala rejestrować aktywność mózgu. Co lepsze – elektrody czy tatuaż? Jak sprawdza się nowatorskie rozwiązanie w porównaniu ze standardowym zestawem do testów EEG? Naukowcy zaprosili do badań pięć osób z krótkimi włosami. Następnie nałożyli im elektroniczne tatuaże i jednocześnie przyczepili do czaszek tradycyjne elektrody. Jak twierdzą, nałożenie tatuaży było bardzo proste: posłużyła do tego specjalna drukarka atramentowa, cały proces zaś był szybki i nie wymagał kontaktu ze skórą pacjenta. Obie metody rejestrowania aktywności mózgu okazały się – zdaniem badaczy – równie skuteczne. Jednak po sześciu godzinach tradycyjne elektrody zaczęły się odklejać. Wkrótce 1/3 przestała działać, zaś pozostałe mniej dokładnie wykrywały sygnał. Natomiast e-tatuaże pracowały również dobrze przez przynajmniej 24 godziny. Na razie w testach naukowcy używali jeszcze niewielkiego urządzenia połączonego kablami z e-tatuażem. Przymocowywano je do pleców ochotników. Jednak w przyszłości uczeni chcą w ogóle z niego zrezygnować. I wyposażyć e-tatuaż w bezprzewodowy nadajnik, który będzie przesyłał dane bezpośrednio do komputera. – Nasze badanie może zrewolucjonizować sposób, w jaki projektuje się nieinwazyjne interfejsy mózg-komputer – podsumował José Millán, jeden z naukowców zaangażowanych projekt e-tatuaży. Źródło: phys.org, Cell Biomaterials Nasza autorka Magdalena Salik Dziennikarka i pisarka, przez wiele lat sekretarz redakcji i zastępczyni redaktora naczelnego magazynu „Focus". Wcześniej redaktorka działu naukowego „Dziennika. Polska, Europa, Świat”. Autorka powieści z gatunku fantastyki naukowej, ostatnio wydała „Płomień” i „Wściek”. Więcej: magdalenasalik.wordpress.com
Polacy na drugim miejscu na świecie w liczbie kroków wykonywanych dziennie. Kto nas pokonał?
Jesteśmy wyjątkowo aktywnym narodem. Z globalnego badania wykonanego na zlecenie brytyjskiej sieci klubów fitness wynika, że jeśli chodzi o liczbę kroków wykonywanych dziennie, znajdujemy się na imponującym drugim miejscu światowego podium. Od pierwszego miejsca dzieli nas bardzo niewiele.
Rekordziści w codziennych spacerach Kto najbardziej lubi chodzić? Kto najmniej lubi chodzić? Dawniej mówiło się, że codziennie powinniśmy wykonywać 10 tys. kroków. Dokładniejsze i nowsze badania zweryfikowały to zlecenie. Teraz naukowcy wskazują, że zalecana liczba kroków na dzień to 7–8 tys. Tylko czy jesteśmy w stanie tyle chodzić? Jeśli weźmiemy pod uwagę średnią dla całego świata, odpowiedź brzmi – nie. Z badania przeprowadzonego przez sieć fitnessową PureGym wynika, że średnia dla świata to 5833 kroki dziennie. Czyli o wiele mniej, nie domagają się od nas lekarze i dietetycy. Kto chodzi najwięcej na świecie? Odpowiedź jest niespodziewana. Rekordziści w codziennych spacerach Na pierwszym miejscu w badaniu znaleźli się Duńczycy. Mieszkańcy Danii średnio każdego dnia wykonują 6633 kroki. To aż o 14% więcej niż wynosi średnia dla całego świata. W przywoływanym badaniu Polska znalazła się na doskonałym drugim miejscu. Dziennie robimy 6504 kroki – ponad 11% więcej niż globalnie. Kolejne miejsce zajął inny kraj skandynawski, Szwecja. Za nim uplasowały się Holandia i Szwajcaria. Jak wskazują autorzy badania, w czołówce największych miłośników spacerów znajdują się te nacje, które mocno promują aktywność fizyczną. A także dbają, by przestrzeń publiczna sprzyjała spacerowiczom: w miastach były chodniki i dobrze rozwinięty transport publiczny. Kto najbardziej lubi chodzić? Lista 10 krajów, w których wykonuje się najwięcej kroków dziennie, wygląda następująco: Dania: 6633 (kroków dziennie, średnia) Polska: 6504 Szwecja: 6461 Holandia: 6436 Szwajcaria: 6364 Australia: 6179 Belgia: 6147 Finlandia: 5999 Japonia: 5996 Hiszpania: 5968 Jak widać, pierwszy kraj pozaeuropejski znajduje się na szóstym miejscu. To Australia, gdzie, podobnie w Skandynawii, codzienna aktywność fizyczna jest normalną częścią trybu życia. Wysoko znalazła się również Japonia, kraj z jedną z największych średnich długości życia na świecie. Japończycy żyją przeciętnie 85 lat, Szwajcarzy zaś 84 lata. Nie ma wątpliwości, że zdrowy tryb życia tych nacji przekłada się na jego długość. Kto najmniej lubi chodzić? Jednak na świecie istnieją także kraje, gdzie chodzi się znacznie mniej. I których mieszkańcy dziennie nie wykonują nawet 5 tys. kroków. Brazylijczycy robią przeciętnie zaledwie nieco ponad 4 tys. kroków, zaś mieszkańcy Republiki Południowej Afryki 4376. Poniżej globalnej średniej znalazły się również niektóre kraje europejskie. Mniej niż 5833 kroków dziennie robią Włosi i Francuzi. O czym mówi nam to badanie? Na pewno generalnie wskazuje, jaki jest w danej nacji stosunek do aktywności fizycznej. Ale nie tylko to. Pewne narody mogą chodzić mniej – a przez to wypadać gorzej w tego rodzaju rankingach – z powodu słabo rozwiniętej infrastruktury. W mniej zamożnych państwach ludzie zmuszeni są polegać na samochodach albo rowerach. Nic więc dziwnego, że średnia liczba kroków, jaką wykonują każdego dnia, nie jest imponująca. Badanie zostało przeprowadzone z użyciem internetowych platform badawczych Prolific i OnePoll. Respondenci mieli odpowiedzieć na pytanie, ile kroków dziennie wykonują, na podstawie wskazań z własnych krokomierzy i innych urządzeń zliczających kroki. Następnie podzielono ich na nacje i policzono dla nich średnie. Źródło: PureGym. Nasza autorka Magdalena Salik Dziennikarka naukowa i pisarka, przez wiele lat sekretarz redakcji i zastępczyni redaktora naczelnego magazynu „Focus". Wcześniej redaktorka działu naukowego „Dziennika. Polska, Europa, Świat”. Autorka powieści z gatunku fantastyki naukowej, ostatnio wydała „Płomień” i „Wściek”. Więcej: magdalenasalik.wordpress.com
Kiedyś ludzie wierzyli, że to dziecko smoka. Jakim zwierzęciem jest odmieniec jaskiniowy?
Odmieniec jaskiniowy to jedno z najdziwniejszych zwierząt, jakie żyją na Ziemi. Występuje tylko w podziemnych wodach jaskiń na południu Europy. Nie cierpi ruchu, a na powierzchni może pojawić się jedynie przypadkiem. Kiedyś uważano, że z odmieńców wyrastają smoki.
W tym artykule: Gdzie występuje odmieniec jaskiniowy? Dlaczego odmieńce jaskiniowe uważano za smoki? Odmieniec jaskiniowy kocha bezruch Jaki jest tryb życia odmieńców? Ciekawostki o odmieńcu jaskiniowym Odmieniec jaskiniowy przypomina nieco aksolotla – czyli larwalne stadium płaza zwanego ambystomą meksykańską. I odmieńce, i aksolotle mają długie, obłe ciała z niewielkimi kończynami oraz płaskie głowy. Za głowami wyrastają im narośla przypominające drobne listki sałaty. Są to zewnętrzne skrzela. Tu jednak podobieństwa się kończą. U aksolotlów – w warunkach naturalnych występujących jedynie w jeziorach niedaleko miasta Meksyk – wyraźnie widać oczy. Odmieńce jaskiniowe (Proteus anguinus) wydają się pozbawione narządu wzroku. Na ich wydłużonych głowach trudno dopatrzyć się choćby wgłębień tworzących oczodoły. W rzeczywistości odmieńce mają oczy, jednak zredukowane i ukryte głęboko pod skórą. Choć wykazują pewną wrażliwość na światło, wzrok nie jest dla nich specjalnie ważnym zmysłem. Zwierzęta te żyją bowiem wyłącznie w zalanych wodą jaskiniach. Promieni słonecznych jest tam tyle, co kot napłakał. Gdzie występuje odmieniec jaskiniowy? Ten płaz jest endemitem, czyli zwierzęciem występującym naturalnie tylko na ściśle określonym, ograniczonym obszarze. W przypadku odmieńca są to podziemne jaskinie Gór Dynarskich na Półwyspie Bałkańskim. Płaz upodobał sobie jaskinie krasowe w części Słowenii, Włoch, Chorwacji oraz Bośni i Hercegowiny. Jeśli ktoś chce zobaczyć odmieńce, powinien udać się do jaskini Postojnej w Słowenii. Jest położona na południowy zachód od Lublany (stolicy tego kraju). Odmieńce – zamieszkujące specjalne akwarium – są jedną z tamtejszych atrakcji turystycznych. Dlaczego odmieńce jaskiniowe uważano za smoki? Pierwsza znana wzmianka o tym niezwykłym zwierzęciu pochodzi z 1689 r. Istnienie odmieńca odnotował Janez Vajkard Valvasor, słoweński uczony, przyrodnik i historyk, urodzony w Lublanie. Valvasor w swoim koronnym dziele, napisanym po niemiecku „Die Ehre deß Herzogthums Crain”, przytacza ciekawą legendę. W jego stronach ludzie uważali odmieńce za potomstwo zamieszkujących jaskinie smoków. Działo się tak dlatego, że po intensywnych deszczach woda z jaskiń krasowych często wypływała na powierzchnię. Razem z nią wymywane były odmieńce, co było wówczas jedyną okazją zobaczenia na własne oczy tych niezwykłych stworzeń. Odmieniec jaskiniowy kocha bezruch Odmieńce mają nie tylko uwstecznione oczy, ale również zredukowane kończyny, zarówno przednie, jak i tylne. Widać to na fotografiach tych płazów. Przednie kończyny, krótkie i niezbyt grube, kończą się trzema słabo wykształconymi palcami. Tylne – zaledwie dwoma. Na tej podstawie można wywnioskować, że odmieńce nie są specjalnie aktywnymi stworzeniami. I faktycznie tak właśnie jest. Odmieńce kochają bezruch, a leniwce są przy nich wprost miłośnikami aktywnego trybu życia. Dowodzą tego badania sprzed czterech lat. Wówczas w czasopiśmie naukowym „Journal of Zoology” ukazała się przełomowa praca o odmieńcach. Jej autorzy oznakowali, a następnie przyglądali się tym zwierzętom w ich naturalnym środowisku – jaskiniach w Hercegowinie. Odkryli, że niektóre odmieńce w ciągu dekady pokonały zaledwie 10 metrów. Rekordzista w ogóle nie ruszył się z miejsca przez… siedem lat. Jaki jest tryb życia odmieńców? Jak to możliwe? Odmieńce poruszają się bardzo mało, ponieważ rzadko kiedy mają po temu istotny powód. Żyją w stabilnym środowisku, w wodach o stałej temperaturze wahającej się między 8 a 11 st. C. Są drapieżnikami – polują na drobne skorupiaki, ślimaki, a niekiedy owady. Nie mają jednak narządów pozwalających im rozrywać albo rozdrabniać ofiary. Połykają je w całości. Co istotne, posiłki przytrafiają się odmieńcom od wielkiego dzwonu. Są doskonale przystosowane do głodówek trwających latami. W jednym z eksperymentów odmieniec obywał się bez jedzenia całą dekadę. W okresach głodu metabolizm tych zwierząt spada, a wraz z nim – aktywność. Ta druga najczęściej do zera. Kiedy więc odmieńce się poruszają? Wtedy gdy muszą znaleźć partnera do rozrodu. Nawet to jednak nie następuje zbyt często. Odmieńce rozmnażają się średnio co około 12,5 roku. Życie po omacku. Jak sobie radzą zwierzęta żyjące w ciemności? O zmroku łatwo się ukryć, ale trudniej upolować ofiarę. Zwierzętom, które na co dzień mierzą się z brakiem światła, w przetrwaniu w ciemnościach pomagają superzmysły i sprytne strate... <img src="https://images.immediate.co.uk/production/volatile/sites/63/2024/09/placeholder-6d69bd3.jpg" width="600" height="400" alt="Życie po omacku. Jak sobie radzą zwierzęta żyjące w ciemności? (fot. Javier Ábalos Alvarez from Madrid, España, Wikimedia Commons, CC-BY-SA-2.0)" title="Życie po omacku. Jak sobie radzą zwierzęta żyjące w ciemności? (fot. Javier Ábalos Alvarez from Madrid, España, Wikimedia Commons, CC-BY-SA-2.0)" /> Ciekawostki o odmieńcu jaskiniowym Co jeszcze wiemy o odmieńcu jaskiniowym? Zwierzę to jest niezwykłe również z następujących powodów: Odmieńce są długowieczne. Maksymalnie mogą dożywać stu lat. Średnio dorosły odmieniec będzie żył niecałe 70 lat. Płazów tych dotyczy zjawisko neotenii. Neotenia to zdolność do rozrodu larwy danego gatunku (aksolotle są właśnie takimi mającymi zdolność rozmnażania larwami). Także odmieńce zachowują cechy larwalne nawet wtedy, gdy już mogą mieć potomstwo. Mają barwę żółtobiaławą albo różowawą. Istnieje jednak wyjątek. Jest nim odmieniec czarny, jedyny znany podgatunek tego płaza. Odkryto go dopiero w 1986 r. na Słowenii. Występuje na niewielkim obszarze, zaledwie w kilku miejscach. Odmieniec czarny ma ciemne ubarwienie ciała oraz – co wyjątkowe – widoczne, dobrze rozwinięte oczy. Odmieńce mają chemoreceptory, mechanoreceptory i elektroreceptory. Odbierają fale dźwiękowe rozchodzące się w wodzie, wibracje podłoża i wykrywają nawet niewielkie stężenia związków organicznych. Mają bardzo dobrze rozwinięty węch. Na Słowenii odmieńce są uznawane za narodowe dziedzictwo. Ich wizerunek znajdował się na jednej z monet. Najstarszy magazyn popularnonaukowy, wychodzący w tym kraju od 1933 r., nazywał się zaś „Proteus” (od łacińskiej nazwy odmieńca). Niestety, nie wiadomo, ile odmieńców żyje na Ziemi. Jednak liczebność tych zwierząt bez wątpienia spada. Gatunek ten podlega silnej presji środowiskowej. Odmieńce są bardzo wrażliwe na zmiany temperatury wody i nawet drobne zanieczyszczenia. Na Słowenii znajdują się pod ochroną już od 1922 r. Źródła: Journal of Zoology, Independent, Wikipedia. Nasz ekspert Magdalena Salik Dziennikarka naukowa i pisarka, przez wiele lat sekretarz redakcji i zastępczyni redaktora naczelnego magazynu „Focus". Wcześniej redaktorka działu naukowego „Dziennika. Polska, Europa, Świat”. Pasjami czyta i pisze, miłośniczka literatury popularnonaukowej i komputerowych gier RPG. Więcej: magdalenasalik.wordpress.com
Szympansy mogą mówić? Dowodzą tego stare nagrania znalezione w sieci
Czy szympansy można nauczyć słów z ludzkiego języka? Naukowcy znaleźli publicznie dostępne nagrania, które potwierdzają tę tezę. Występujące na nich zwierzęta wypowiadają proste słowa typu „mama”.
W tym artykule: Jak porozumieć się ze zwierzętami Czy małpy mogą mówić? Nagrania z YouTube’a Jedyne naczelne, które stworzyły język, to Homo sapiens. Choć inne wielkie małpy wydają odgłosy i porozumiewają się z ich pomocą, nie potrafią używać słów, których uczyłyby się w rezultacie interakcji społecznych. Dotychczas tak właśnie naukowcy myśleli o nas i o szympansach czy gorylach. Jednak to może nie być do końca prawda. Niewielki zespół badaczy ze Szwecji, Wielkiej Brytanii i Szwajcarii przestudiował stare nagrania szympansów znalezione na YouTube. Okazało się, że kryją one niespodziankę. Pokazują szympansy, które wypowiadają proste słowa, których najwyraźniej nauczyli ich opiekunowie. Jak porozumieć się ze zwierzętami Ludzie od zawsze marzą o rozmawianiu ze zwierzętami. W XX wieku wielu badaczy chciało być jak doktor Dolittle z książek dla dzieci Hugh Loftinga – czyli znaleźć sposób na porozumienie się ze zwierzętami. Najłatwiej było to zrobić tak jak tytułowy bohater tej książkowej serii, czyli próbować nauczyć się zwierzęcych sposobów komunikacji. Jednak niektórzy wybierali również trudniejszy sposób i chcieli nauczyć mówić zwierzęta. W 1966 roku naukowe małżeństwo Gardnerów – Beatrix T. Gardner i Robert Gardner – przygarnęło 10-miesięczną szympansicę Washoe. Gardnerowie postanowili wychować ją w takich warunkach, jakie miałoby ludzkie dziecko głuchych rodziców. Porozumiewali się z małpą za pomocą amerykańskiego języka migowego. Szympansica nauczyła się kilkudziesięciu znaków i stosowała je z powodzeniem. Później jeszcze kilkukrotnie przeprowadzano takie i podobne eksperymenty. Małpy – nie tylko szympansy, ale i goryle – opanowywały dostosowany do nich język migowy. Gorylica Koko nauczyła się aż 1000 znaków. Tworzyła własne związki frazeologiczne i umiała odpowiadać na proste pytania opiekunów. 8 lat temu w zoo zastrzelono goryla Harambe. Śmierć zwierzęcia do dziś wzbudza kontrowersje Goryl Harambe został zastrzelony na oczach gości zoo. Tragiczna śmierć zwierzęcia do dziś wzbudza dyskusje zarówno wśród obrońców praw zwierząt, jak i pracowników ogrodów zoologicznyc... Czy małpy mogą mówić? Jednak nauczenie małp naczelnych mówienia okazało się o wiele trudniejsze. Dlaczego? Naukowcy podzielili się na dwie grupy. Jedna uważała, że budowa krtani uniemożliwia małpom artykulację. Druga, że praprzyczyny małpiej niezdolności do mówienia leżą w budowie ich mózgu. Istniały co prawda relacje z drugiej ręki o wychowywanych przez ludzi małpach, które nauczyły wymawiać się słowa takie jak „mama” albo „cup” (ang. kubek). Jednak społeczność naukowa odrzucała je, ponieważ eksperymenty tego rodzaju były nieetyczne – małpiątka porywano z natury, odbierając je matkom. To wszystko doprowadziło do konsensusu. Według niego nawet małpy od małego wychowane przez ludzi nigdy nie nauczyły się mówić. Nagrania z YouTube’a Tylko czy to prawda? Autorzy najnowszej pracy – opublikowanej w czasopiśmie „Scientific Reports” – znaleźli na YouTube ciekawe nagrania szympansów. Na jednym jest Johnny, szympans żyjący w azylu Suncoast Primate Sanctuary w Palm Harbour. Nagranie ma 16 lat. Johnny kilkakrotnie wymawia na nim słowo „mama”, niskim, spokojnym, nieco gardłowym głosem. Reaguje przy tym na prośby autorki filmu, która zachęca go do wypowiedzenia tego słowa, a następnie nagradza smakołykiem. View oEmbed on the source website Badacze znaleźli też inne nagranie, na którym szympans wypowiada trzy razy słowo „papa” i raz „cup”. Oraz nagranie szympansicy Renaty, żyjącej w latach 60., która również wypowiada słowo „mama”. Wymowa szympansów różni się nieco od ludzkiej, jednak słowa są zrozumiałe. Naukowcy udowodnili to w specjalnie zaprojektowanym eksperymencie, w którym puszczali szympansią mowę nieświadomym słuchaczom. Pośród różnych sylab ludzie bez trudu wyłapywali słowa wypowiadane przez małpy. – Nasze odkrycia pokazują, że wobec braku bezpośrednich badań opartych na wiarygodnych danych zdolności wytwarzania głosu u małp człekokształtnych zostały niedocenione. Szympansy posiadają podstawowe neuronowe „klocki” niezbędne do mówienia – piszą autorzy w swojej pracy. Innymi słowy, najwyraźniej małpy mogą mówić. Źródło: Phys.org, Scientific Reports. Nasz ekspert Magdalena Salik Dziennikarka naukowa i pisarka, przez wiele lat sekretarz redakcji i zastępczyni redaktora naczelnego magazynu „Focus". Wcześniej redaktorka działu naukowego „Dziennika. Polska, Europa, Świat”. Pasjami czyta i pisze, miłośniczka literatury popularnonaukowej i komputerowych gier RPG. Więcej: magdalenasalik.wordpress.com
Naukowcy stworzyli najtrudniejszy labirynt na świecie. To może mieć zastosowanie praktyczne
Badając wyjątkową formę ciała stałego (kwazikryształy), naukowcy stworzyli najtrudniejszy labirynt na świecie. Pomogły w tym szachy, a efekt możne znaleźć zastosowanie nie tylko w matematyce. Dzięki temu odkryciu mogą powstać m.in. efektywniejsze metody sekwestracji dwutlenku węgla.
W tym artykule: Droga przez kwazikryształy Najtrudniejszy labirynt na świecie Czy to się da wykorzystać? Sól i cukier to kryształy. Tego rodzaju ciała stałe mają uporządkowaną budowę wewnętrzną. Ich cząsteczki (albo atomy czy jony) tworzą w trójwymiarowej przestrzeni powtarzający się w nieskończoność wzór. Nieco inaczej sytuacja ma się z tzw. kwazikryształami. Ich atomy również ułożone są w uporządkowany sposób. Jednak wzór się nie powtarza. Dzieje się natomiast coś zagadkowego: matematycznie kwazikryształy można opisać jako przekroje teoretycznych kryształów sześciowymiarowych. Brzmi jak abstrakt matematyczny? Niekoniecznie. Kwazikryształy można syntezować na Ziemi. Po raz pierwszy zostały przypadkowo wytworzone w czasie testu bomby atomowej Trinity – tego samego, który został pokazany w filmie o Robercie Oppenheimerze. Później syntezowano je również w laboratoriach. Istnieją też w przyrodzie (choć nie na Ziemi). Jedyne trzy znane naturalne kwazikryształy znaleziono w syberyjskim meteorycie. Droga przez kwazikryształy Kwazikryształy intrygują naukowców różnych dziedzin, przede wszystkim jednak fizyków teoretycznych i matematyków. – Mają wszystkie symetrie, które nie mogłyby istnieć w zwykłych kryształach, co jest fascynujące – mówi Felix Flicker, fizyk teoretyczny z University of Bristol. – To piękna dziedzina matematyki, na dodatek taka, gdzie ludzie mogą docenić to piękno bezpośrednio, bez konieczności znajomości szczegółów. Flicker wraz z kolegami zajął się następującym problemem: jak narysować ścieżkę, która przebiegałaby przez wszystkie atomy kwazikryształu, jednak przez każdy zaledwie raz? W matematyce nazywa się to wyznaczeniem ścieżki Hamiltona. Ścieżkę Hamiltona da się wytyczyć np. na szachownicy za pomocą skoczka. Jak widać poniżej, można go poprowadzić tak, że na każdym polu znajdzie się tylko raz. Najtrudniejszy labirynt na świecie Poprowadzenie ścieżki Hamiltona przez kwazikryształy – i to tak by nigdy się nie przecięła – to oczywiście inna para kaloszy. Naukowcy zrobili to z pomocą specjalnego algorytmu. Jego użycie dało niezwykły rysunek ultratrudnego labiryntu. Ma punkt startowy i wyjście. Można go skalować, tworząc fraktal (czyli obiekt, w którym najmniejsze części wyglądają jak największe). Samo to już stanowi osiągnięcie, ponieważ wyznaczanie ścieżek Hamiltona jest trudne. Z reguły, im więcej atomów do połączenia, tym robi się ciężej. W pewnym momencie zaś problem staje się praktycznie nierozwiązywalny. Jednak – co zaskakujące – z pomocą napisanego przez naukowców algorytmu zadanie udało się wykonać. Co więcej, badacze wykazali, że dla pewnych kwazikryształów rozwiązanie zawsze pozostaje stosunkowo łatwe. Pracę na ten temat opublikowali w czasopiśmie „Physical Review X”. – Niektóre kwazikryształy stanowią szczególny przypadek, w którym problem jest nieoczekiwanie prosty. A wtedy niektóre pozornie niemożliwe problemy stają się możliwe do rozwiązania. Może to mieć skutki praktyczne obejmujące różne dziedziny nauki – uważa Flicker. Czy to się da wykorzystać? Gdzie te badania mogą się przydać? Po pierwsze, mogą zostać wykorzystane do usprawnienia działania skaningowego mikroskopu tunelowego. Urządzenie służy do obrazowania powierzchni materiału z dokładnością do pojedynczego atomu. Dokładność tę osiąga się dzięki ultracienkiej końcówce sondy skanującej, która porusza się przez materiał i „odkrywa” położenie poszczególnych atomów jeden po drugim. Tworzenie obrazów jest jednak czasochłonne. Np. obrazowanie kwazikryształów tą metodą może trwać nawet miesiąc. Znajdując efektywniejszą drogę między kryształami, czas ten można skrócić o połowę, mówi Flicker. Po drugie, badanie może poprawić efektywność procesu adsorpcji (nie mylić z absorbcją). Adsorpcja to sposób wiązania cząsteczek lub atomów na powierzchni innych materiałów – wykorzystuje go np. filtr w lodówce czy samochodzie pochłaniający zapachy. Pewne kwazikryształy mogłyby okazać się wyjątkowo skutecznymi adsorbentami, ponieważ wiązane cząsteczki układałyby się przy nich wzdłuż ścieżek Hamiltona. Tym samym możliwe było usprawnienie np. sekwestracji dwutlenku węgla (czy deponowania go tak, by nie powrócił do atmosfery). Naukowcy podejrzewają również, że dzięki ich badaniom mogą powstać efektywniejsze katalizatory. A to nie koniec. – Mamy nadzieję, że najciekawsze zastosowania to rzeczy, o których nie pomyśleliśmy – podsumowuje na łamach „New Scientista” Flicker. Źródła: Phys.org, New Scientist, Science Alert, Physical Review X. Nasz ekspert Magdalena Salik Dziennikarka naukowa i pisarka, przez wiele lat sekretarz redakcji i zastępczyni redaktora naczelnego magazynu „Focus". Wcześniej redaktorka działu naukowego „Dziennika. Polska, Europa, Świat”. Pasjami czyta i pisze, miłośniczka literatury popularnonaukowej i komputerowych gier RPG. Więcej: magdalenasalik.wordpress.com
Marsjańskie pająki w Mieście Inków. Fascynujące obrazy zarejestrowane przez kamery orbiterów marsjańskich
Na nowych zdjęciach uchwyconych przez wiekową, lecz wciąż sprawną sondę Mars Express, można dostrzec coś przypominającego wielkie pająki. Te ciemne struktury powstają na powierzchni Marsa dzięki światłu słonecznemu.
W tym artykule: Marsjańskie gejzery Tandem europejskich sond badających Marsa Kosmiczni Inkowie Rekordowo dobra sonda Zarejestrowane przez kamery sondy Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA) struktury przypominają ruiny starożytnego miasta. Naukowcy pracujący przy marsjańskich projektach ESA określają je mianem Miasta Inków. Na najnowszym zdjęciu Miasta Inków ukrywają się „marsjańskie pająki”. Zostały dostrzeżone przez kamerę stereo o wysokiej rozdzielczości (HRSC), znajdujące się na pokładzie sondy Mars Express. To pierwsza marsjańska sonda zbudowana przez Europejską Agencję Kosmiczną i bezpiecznie dostarczona na orbitę Czerwonej Planety w 2003 roku. Mimo ponad 20 lat pracy w skrajnie trudnym środowisku, sonda wciąż zbiera bardzo cenne dane. Jej niezawodność powinna nas cieszyć w dwójnasób, ponieważ przy sondzie pracowali polscy naukowcy i inżynierowie z Centrum Badań Kosmicznych PAN. Marsjańskie gejzery Oczywiście zarejestrowane na zdjęciu małe, ciemne struktury nie są prawdziwymi pająkami, które wychodzą na powierzchnię po długiej zimie. Mają one pochodzenie geologiczne. Ciemne, pająkowate struktury w pobliżu południowego bieguna Marsa pojawiają się, gdy wiosenne słońce pada na warstwy zestalonego dwutlenku węgla, które osadziły się tam w zimowych miesiącach. Światło słoneczne sprawia, że zamarznięty dwutlenek węgla na dnie warstwy sublimuje – czyli zamienia się w gaz. Ten gromadzi się i zaczyna przebijać przez lodowe płyty. Po pewnym czasie rozbija warstwy lodu o grubości do metra i wydostaje się na zewnątrz. Wydobywający się spod lodu gaz z zawieszonym w nim ciemnym pyłem wystrzeliwuje w górę przez pęknięcia w lodzie w postaci wysokich fontann lub gejzerów. Potem opada z powrotem i osiada na powierzchni. W ten sposób powstają ciemne plamy o średnicy od 45 m do 1 km. Ten sam proces tworzy charakterystyczne „pająkowate” wzory wyryte pod lodem. Tandem europejskich sond badających Marsa Ale pająki zostały zarejestrowane nie tylko przez kamery Mars Express. Również kolejna sonda ESA – ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO) – sfotografowała pajęcze struktury przypominające wąsy. Te uchwycone przez TGO znajdują się na zewnątrz obszaru fotografowanego przez Mars Express. Widok Mars Express pokazuje ciemne plamy na powierzchni uformowane przez uciekający gaz i materię, podczas gdy perspektywa TGO uchwyciła również przypominające pajęczynę, wyrzeźbione w lodzie kanały. Ciemne, pajęcze plamy pełzają po wysokich wzgórzach i rozległych płaskowyżach okolic podbiegunowych. Większość z nich można dostrzec jako małe plamki w ciemnym obszarze leżącym na obrzeżach Miasta Inków, formalnie znanego jako Angustus Labyrinthus. Kosmiczni Inkowie Ta struktura została odkryta w 1972 roku przez sondę Mariner 9. Badacze wciąż nie mają pewności, jak doszło do uformowania się tak geometrycznych struktur przypominających ruiny widziane z lotu ptaka. Możliwe, że znajdujące się tam wydmy z czasem zamieniły się w kamień. Być może materiał, taki jak magma lub piasek, przesącza się przez popękane warstwy marsjańskiej skały. Grzbiety mogą być też krętymi strukturami lodowcowymi. „Mury” marsjańskiego Miasta Inków wydają się być częścią dużego okręgu o średnicy dochodzącej do 86 km. Właśnie to sprawia, iż naukowcy podejrzewają, że „miasto” znajduje się w dużym kraterze, który powstał w wyniku uderzenia planetoidy w powierzchnię planety. Uderzenie to prawdopodobnie spowodowało falowanie uskoków, które następnie zostały wypełnione wznoszącą się lawą. Ta z czasem uległa naturalnym procesom erozji. Stąd wrażenie ruin miasta. Rekordowo dobra sonda Najnowsze zdjęcia opublikowane przez ESA są jasnym dowodem tego, że dobrze skonstruowana sonda może zbierać wyjątkowo cenne dane nawet po 20 latach pracy na orbicie. Orbiter kontynuuje fotografowanie powierzchni Marsa, mapowanie jego minerałów, badanie składu i cyrkulacji jego atmosfery, sondowanie pod skorupą i badanie marsjańskiego środowiska. Będąca na wyposażeniu sondy kamera HRSC pokazała nam cały przekrój marsjańskiego krajobrazu. Od wyrzeźbionych przez wiatr grzbietów i rowów, przez zapadliska na zboczach kolosalnych wulkanów, po kratery uderzeniowe, uskoki tektoniczne, kanały rzeczne i starożytne baseny lawy. Misja była niezwykle produktywna przez cały okres jej trwania. Pozwoliła na znacznie pełniejsze i dokładniejsze zrozumienie naszego planetarnego sąsiada niż kiedykolwiek wcześniej. Liczymy na kolejne wspaniały obrazy. Źródło: ESA. Nasz ekspert Ewelina Zambrzycka-Kościelnicka Dziennikarka i redaktorka zajmująca się tematyką popularnonaukową. Związana z magazynami portali Gazeta.pl oraz Wp.pl. Współautorka książek „Człowiek istota kosmiczna”, „Kosmiczne wyzwania” i „Odważ się robić wielkie rzeczy”.
Wade Davis to naukowiec wyklęty. Szukał zombie, dlatego uznano go za zwolennika pseudonauki
Etnobotanik Wade Davis chwalił się, że odkrył „proszek zombie”. W ten sposób naraził na szwank całą swoją karierę.
W tym artykule: Korzyści z „proszku zombie” Tajemnice voodoo Jak miał działać „proszek zombie” Bestseller i krytyka Na początku lat 80. XX wieku amerykański psychiatra Nathan S. Kline powołał tzw. Zombie Project. Chciał wyjaśnić fenomen domniemanych „żywych trupów” spotykanych na Haiti. Kline wierzył, że istotę tajemnicy stanowi „magiczny” środek. A dokładnie trujący „proszek zombie”, znany miejscowym szamanom. Zdaniem Kline’a mógłby on znaleźć także inne, korzystne dla ludzi zastosowanie. Korzyści z „proszku zombie” Na Haiti dr Kline wysłał człowieka, który miał rozwikłać tę zagadkę. A konkretnie – Wade’a Davisa, niespełna trzydziestoletniego kanadyjskiego etnobotanika i antropologa po Harvardzie. Był to śmiały młody badacz. Miał za sobą wędrówki po Ameryce Łacińskiej, podczas których stykał się z Indianami, ich tajemniczymi rytuałami i specyfikami. Etnobotanika, w której specjalizował się Kanadyjczyk, bada właśnie nieznane receptury, stosowane przez ginące dzikie plemiona. Ewentualne profity wydawały się bardzo obiecujące. Odkrycie, co wchodzi w skład „proszku zombie”, mogłoby zaowocować nowymi środkami znieczulającymi lub uspokajającymi. A to dopiero początek. „NASA kiedyś zwróciła się do mnie, bym rozważył możliwość zastosowania środków psychoaktywnych podczas programu kosmicznego” – tłumaczył Kline osłupiałemu Davisowi. „Nigdy się do tego nie przyznają, ale faktycznie zastanawiali się, co począć z astronautami podczas długich międzyplanetarnych misji. Środki zombifikujące mogłyby posłużyć do fascynujących eksperymentów ze sztuczną hibernacją” . Tak Davis rozpoczął w 1982 r. swoją wielką przygodę, która przyniosła mu sławę. A także sporo krytyki ze strony środowiska naukowego i dziennikarzy. Tajemnice voodoo Tajemnicami wodu (voodoo), jego kapłanów i czarowników zajmowało się przed Davisem wielu ciekawskich przybyszy z zewnątrz. W tym Amerykanka Zora Neale Hurston (1891–1960), która tak pisała po spotkaniu z dwoma lekarzami na Haiti w latach 30. XX wieku: „Rozmawialiśmy długo o teoriach na temat powstawania zombie. Stanęło na tym, że nie chodzi w tym przypadku o wskrzeszanie zmarłych, ale o wywołanie pozornej śmierci poprzez zastosowanie jakiegoś preparatu znanego tylko nielicznym. Chodzi o jakiś sekret przekazywany z pokolenia pokolenie”. Haitańscy lekarze, z którymi rozmawiała Hurston, próbowali już wcześniej rozwikłać zagadkę „proszku zombie”. Jednak – jak wyjaśnili – nie udało im się przełamać oporu posiadaczy tej mrocznej tajemnicy. Davis był podekscytowany swoją misją. Dzięki nawiązanym kontaktom na Haiti, trafił w końcu do kilku czarowników. A ci, za odpowiednią opłatą, zgodzili się przyrządzić dla niego „proszek zombie”. Wszystkie te perypetie Davis opisał potem ze swadą w książce „Wąż i tęcza” (1985). Jak miał działać „proszek zombie” Ostatecznie zdobył szereg próbek „proszku zombie” i przyjrzał się temu, jak powstają i mają być aplikowane. Wyglądało na to, że skład preparatu jest bardzo rozbudowany. Były w nim składniki mające działanie czysto „magiczne” podczas przygotowywania zombifikacji, takie jak fragmenty ludzkich szczątków, wykopane na cmentarzu. Dlaczego jadowite zwierzęta są odporne na własną truciznę? Biologów od lat fascynuje, dlaczego jadowite zwierzęta są odporne na samozatrucia. Istnieją trzy naukowe wyjaśnienia. Szamani wykorzystywali także trujące rośliny i jadowite zwierzęta (wieloszczety, ropuchy, pająki). Potrzebne były wreszcie – co bardzo ważne – środki mające podrażniać skórę (na przykład ostre włoski roślin czy toksyczne żywice). Bo to właśnie przez rany na skórze „proszek zombie” miał być aplikowany ofierze. Kluczem do zombifikacji okazały się jednak dla Davisa pojawiające się u wszystkich czarowników ekstrakty z ryby rozdymki, zawierające silnie trującą tetrodotoksynę. A także halucynogenna roślina, znana jako bieluń dziędzierzawa (Datura stramonium). Bestseller i krytyka Książka Davisa stała się bestsellerem. Niebawem na jej podstawie mistrz horroru Wes Craven nakręcił film. Zainspirowała go też historia Clairviusa Narcisse’a. Ten mężczyzna miał zostać zamieniony w zombie, lecz potem „wrócił z zaświatów”. Inni badacze zarzucili jednak Davisowi, że zebrane przez niego dowody są niewystarczające, a zastosowane metody – mało naukowe. Kanadyjczyk próbował się bronić, wydając w 1988 roku książkę „Passage of Darkness: The Ethnobiology of the Haitian Zombie”. Na zawsze przylgnęła już jednak do niego łatka bardziej Indiany Jonesa niż naukowca... Artykuł oparty jest na książce Adama Węgłowskiego „Żywe trupy. Prawdziwa historia zombie". Bibliografia: Wade Davis, Wąż i tęcza, Czarne 2022 Wade Davis, Passage of Darkness: The Ethnobiology of the Haitian Zombie, University of North Carolina Press 1988 Adam Węgłowski, Żywe trupy. Prawdziwa historia zombie, Znak Horyzont 2016 Nasz ekspert Adam Węgłowski Adam Węgłowski – dziennikarz i pisarz. Były redaktor naczelny magazynu „Focus Historia”, autor artykułów m.in. do „Przekroju”, „Ciekawostek historycznych”. Wydał serię kryminałów retro o detektywie Kamilu Kordzie, a także książki popularyzujące historię, w tym „Bardzo polską historię wszystkiego” oraz „Wieki bezwstydu”. Napisał też powieść „Czas mocy” oraz audioserial grozy „Pastor” – rozgrywający się na przełomie wieków XVII i XVIII w Prusach. W swoich rodzinnych stronach, na Mazurach, autor umiejscowił także powieści „Pruski lód ” oraz „Upierz”.
Swiftapokalipsa. Co będzie, jeśli AI zakochają się w Taylor Swift i zastąpią całą muzykę świata coverami w jej stylu?
Dwóch naukowców przeprowadziło zaskakujący myślowy eksperyment. Zastanowili się, co by się stało, gdyby sztuczne inteligencje zniekształciły wszystkie nasze muzyczne bazy danych. I każdą piosenkę zamieniły na cover w stylu Taylor Swift.
W tym artykule: Czy nadejdzie Swiftapokalipsa? Koszty zamiany piosenek na wersje w stylu Taylor Swift Jak chronić nasze dziedzictwo kulturowe? Przyzwyczailiśmy się już, że z rozwojem sztucznej inteligencji wiązane są różne niebezpieczeństwa. Programy wykorzystujące uczenie maszynowe mogą łatwo generować fałszywe informacje. Odpowiedzi, jakich udzielają modele językowe, mogą zawierać rasistowskie albo seksistowskie treści. Treningi AI są energochłonne. Ponadto mogą one wyprzeć ludzi z wielu współczesnych zawodów. Ten katalog lęków związanych ze sztuczną inteligencją nie jest kompletny. Nick Collins z Durham University i Mick Grierson z University of the Arts London powiększyli go właśnie o jeszcze jedną pozycję. Na pierwszy rzut oka – raczej nietypową. W pracy opublikowanej na serwisie preprintów naukowych arXiv.org Collins i Grierson rozważają, co by się stało, gdyby programy AI zniekształciły ogólnoświatowe zbiory muzyki. A konkretnie – gdyby wszystkie utwory zastąpiły wersjami w stylu Taylor Swift. Czy nadejdzie Swiftapokalipsa? Naturalnie prawdopodobieństwo takiego zdarzenia jest niezwykle małe. W rzeczywistości Collins i Grierson w humorystycznej formie przeprowadzają interesujący myślowy eksperyment. Wyobraźmy sobie, że bazy danych z muzyką stale się powiększają. W miarę jak serwisy typu Spotify czy YouTube Music ugruntowują się na pozycji ogólnoświatowych hegemonów, takich podmiotów jest coraz mniej. W takiej sytuacji AI mogłyby w którymś momencie zająć się ich infiltracją. Cyfrowe wersje piosenek mogłyby zostać zmienione, skasowane albo zniekształcone. To jak najbardziej możliwe. Na potrzeby pracy Collins i Grierson wygenerowali „swiftowe” wersje „Bohemian Rapsody” zespołu Queen, „Like a Virgin” Madonny czy „Sgt. Pepper’s Lonely Heart Clubs Band” Beatlesów. Policzyli też, ile kosztowałoby podmienienie w ten sposób całej muzyki świata. Koszty zamiany piosenek na wersje w stylu Taylor Swift Naukowcy przyjęli, że włączony pecet zużywa 0,1 kWh. Przy takim założeniu cała operacja „swiftyfikacji” muzyki świata wymagałaby 1,67 mld kWh. Wyemitowano by przy tym 720 991 ton dwutlenku węgla – tyle samo, ile generuje zasilanie 140 tys. gospodarstw domowych. Aby cały ten dwutlenek węgla usunąć z obiegu, należałoby posadzić prawie 12 mln drzew. Jakie byłyby koszty takiego przedsięwzięcia? Przyjmując, że cena kilowatogodziny to 0,16 dol., Collins i Grierson oszacowali je „tylko” na 266,7 mln dol. „Ponieważ wartość majątku Taylor Swift wynosi 1,1 mld dol., mogłaby sfinansować całą operację sama” – żartują badacze. Policzyli też, ile by to trwało. Gdyby wykorzystać botnet składający się z miliona komputerów, podmienienie 100 mln piosenek zajęłoby niecałe dwie godziny. Bardziej serio pierwszy z badaczy skomentował „Swiftapokalipsę” dla „New Scientista”. Nick Collins zauważył, że fizyczne i cyfrowe kopie danych dają nam złudne poczucie bezpieczeństwa. Mając odpowiednią motywacje i możliwości, AI byłyby w stanie zniszczyć lub zniekształcić całą naszą muzykę. – Jakkolwiek staralibyśmy się chronić naszego dziedzictwo kulturowe, w przyszłości mogą kryć się niebezpieczeństwa, których w ogóle nie potrafimy przewidzieć – mówi Collins. Jak chatboty AI grają w gry wojenne? Dążą do eskalacji i nie wahają się korzystać z opcji atomowej Naukowcy sprawdzili, jak chatboty oparte na modelach językowych radzą sobie w symulacjach konfliktów zbrojnych, czyli grach wojennych. Jak się okazało, ich decyzje były często nieprzewidywal... Jak chronić nasze dziedzictwo kulturowe? Sandra Wachter, etyczka technologii z Oksfordu, zwraca uwagę, że na razie żaden z programów AI nie ma możliwości przypisanych im przez Collinsa i Griersona. – Nie sądzę, żeby sztuczna inteligencja była w stanie obudzić się, wybrać sobie cele, zyskać motywację i podjąć działania, aby te cele osiągnąć – mówi Wachter „New Scientistowi”. – Jestem zdania, że to nierealistyczne. To jakby zapytać mnie, co bym zrobiła, gdyby jutro na planecie wylądowali kosmici. Uważam to za mało prawdopodobne – mówi badaczka. Pozostaje pytanie: dlaczego Collins i Grierson wybrali do swojego eksperymentu akurat Taylor Swift? W środku artykułu piszą, że był to wybór przypadkowy. Jednak na końcu zdradzają coś więcej. „Ten artykuł dedykujemy naszym córkom, których zainteresowanie muzyką Taylor Swift w połączeniu z naszym biernym słuchaniem sprawiło, że nasze myśli pobiegły w określonym kierunku” – napisali. Źródła: New Scientist, arXiv.org. Nasz ekspert Magdalena Salik Dziennikarka naukowa i pisarka, przez wiele lat sekretarz redakcji i zastępczyni redaktora naczelnego magazynu „Focus". Wcześniej redaktorka działu naukowego „Dziennika. Polska, Europa, Świat”. Pasjami czyta i pisze, miłośniczka literatury popularnonaukowej i komputerowych gier RPG. Więcej: magdalenasalik.wordpress.com