Przez 1,5 miliona lat żyły w lodowym więzieniu. W krwawych wodospadach Antarktydy odkryto prastare organizmy
Pod lodowcem Taylora na Antarktydzie odkryto tętniący życiem ekosystem, który trwa w izolacji od co najmniej półtora miliona lat. Eukariotyczne organizmy przystosowały się do ekstremalnych warunków panujących w żelazistej solance o charakterystycznym, czerwonym kolorze.
Krwawe Wodospady to jedno z najbardziej enigmatycznych zjawisk na Antarktydzie. Spod śnieżnobiałego lodowca Taylora wypływa ciecz o czerwonobrązowej barwie, która od dziesięcioleci zdumiewa nie tylko naukowców. Czerwony wodospad jest kapryśny i pojawia się nieregularnie. Badano go już wiele razy – wiadomo, że za barwę odpowiada utlenianie się żelaza w wodzie, a za sezonowość – nacisk mas lodu. Jednak najnowsze badania opublikowane w czasopiśmie „Nature Geoscience” wykazują, że pod grubą warstwą lodu kryje się coś więcej niż pierwiastki i minerały. Naukowcy odkryli złożony i aktywny ekosystem mikroorganizmów eukariotycznych, który przetrwał w niemal niezmienionej formie od czasów, gdy Antarktyda była miejscem znacznie cieplejszym. Tajemnica barwy wodospadów Historia badań tego miejsca sięga 1911 roku, kiedy to brytyjski geolog Thomas Griffith Taylor natknął się na czerwoną kaskadę wpływającą do jeziora Bonney. Początkowo sądzono, że za kolor odpowiadają glony, podobnie jak w przypadku zjawiska „różowego śniegu” spotykanego w wysokich górach. Prawda okazała się jednak bardziej złożona: lodowa „krew” to w rzeczywistości silna solanka, która została uwięziona pod lodowcem Taylora co najmniej 1,5 miliona lat temu. Dzięki wysokiemu stężeniu soli zachowuje stan ciekły nawet w ujemnych temperaturach, tworząc podziemny zbiornik. Zawarte w niej żelazo pozostaje bezbarwne w beztlenowym środowisku pod lodem, lecz w momencie kontaktu z tlenem na powierzchni dochodzi do gwałtownego utleniania, co nadaje wodospadom ich charakterystyczny kolor. Złożone życie w lodowym więzieniu Naukowcy już badali proste organizmy jednokomórkowe (bakterie i archeony) zamieszkujące to środowisko. Jednak badania zespołu Angeli Zoumplis z University of California w San Diego koncentrowały się na poszukiwaniu eukariotów, czyli organizmów o bardziej budowie, posiadających jądra komórkowe. Badacze pobrali 167 próbek z wodospadów, okolicznych osadów, lodu i błota w regionie McMurdo Dry Valley. Dzięki analizie środowiskowego RNA, która pozwala odróżnić żywe, aktywne metabolicznie organizmy od martwych śladów DNA, odkryto obecność m.in. okrzemek, bruzdnic i orzęsków. To organizmy jednokomórkowe, jednak znacznie bardziej skomplikowane od bakterii. Posiadają wiele wyspecjalizowanych organelli wewnątrz swojej jedynej komórki, a orzęski nawet prosty otwór gębowy oraz wydalniczy. Co kluczowe, mikroorganizmy te nie są przypadkowymi przybyszami naniesionymi np. przez wiatr z wybrzeża, lecz stanowią odrębną społeczność wodospadów, która genetycznie różni się od współczesnych morskich organizmów. Świadczy to o ich długotrwałej izolacji w tym „lodowym więzieniu”. Żywy relikt przeszłości i lekcja przetrwania Odkrycie to rodzi fundamentalne pytanie: jak organizmy te przetrwały miliony lat w całkowitej ciemności i ekstremalnym zasoleniu? Naukowcy sugerują, że solanka była schronieniem ostatniej szansy przed drastycznym ochłodzeniem i wysuszaniem się kontynentu. Niektóre gatunki mogły wykształcić zdolność do zapadania w stan uśpienia, budząc się do życia tylko wtedy, gdy warunki stawały się bardziej sprzyjające. Krwawe Wodospady stanowią więc rzadką okazję do badania żywych potomków ekosystemu, który istniał na Antarktydzie przed uformowaniem się jej potężnej okrywy lodowej. Zamiast odtwarzać przeszłość na podstawie skamieniałości, biolodzy mogą teraz „na żywo” obserwować mechanizmy adaptacyjne do tych skrajnych warunków. Wyniki te pokazują, że życie potrafi znaleźć drogę do przetrwania nawet w najbardziej odizolowanych i na pierwszy rzut oka martwych miejscach na Ziemi. Źródło: Nature Geoscience Nasza autorka Magdalena Rudzka Redaktorka i wydawczyni National-Geographic.pl. Wcześniej związana m.in. z National Geographic Traveler i magazynem pokładowym PLL LOT Kaleidoscope. Z wykształcenia humanistka (MISH i SNS PAN), ale to przyroda stanowi jej największą pasję. Szczególnie bliskie są jej ekosystemy słodkowodne, a prawdziwym „konikiem” są ryby. W National-Geographic.pl pisze o swoich przyrodniczych pasjach, nauce i medycynie. Prywatnie ceni sobie podróże po nieoczywistych kierunkach, ze szczególnym sentymentem do Europy Środkowej i Wschodniej.
Jesteśmy o krok od odwrócenia procesu starzenia? Pierwszy pacjent otrzymał eksperymentalny lek ER-100
Po raz pierwszy podano człowiekowi eksperymentalny lek ER-100. Terapia ma cofać biologiczny zegar komórek i pomóc naprawiać uszkodzony nerw wzrokowy, ale naukowcy liczą, że to dopiero początek. Jeśli metoda okaże się bezpieczna i skuteczna, może otworzyć drogę do odwracania także innych zmian związanych ze starzeniem.
Spis treści: Eksperymentalna terapia ER-100 ER-100 ma cofać biologiczny zegar komórek Miliardy dolarów w wyścigu o długowieczność Od Gilgamesza do eksperymentów z odmładzaniem Pierwsze badania nad starzeniem Czynniki Yamanaki otworzyły drogę do cofania wieku komórek Altos Labs bada sposoby na odmładzanie Czynniki Yamanaki a odwracanie starzenia Czy można odmłodzić starą skórę? Dlaczego starzenie nie jest jednym procesem Czy przyszłym lekiem na starzenie będzie tabletka? Dryf mezenchymalny Naukowcy wprost o odwracaniu starzenia Bezpieczne odmładzanie komórek Od ER-100 do SL-100. Kolejnym krokiem ma być tabletka Czy jedna terapia może odmłodzić mózg, nerki i mięśnie? Biologiczna „kopia zapasowa” młodości Kto będzie mógł sobie pozwolić na nieśmiertelność? W kwietniu tego roku w niepozornym gabinecie lekarskim w Glendale doszło do przełomowego zabiegu. Biolog molekularny prof. David Sinclair obserwował, jak okulista podaje do lewego oka mężczyzny z zaawansowaną jaskrą niewielką ilość ER-100 – substancji, nad którą profesor pracował od lat. Zabieg odbywał się w ramach badań klinicznych zatwierdzonych przez FDA. Lekarz wcześniej zdezynfekował oko pacjenta jodyną i znieczulił je lidokainą. Jaskra to choroba, która uszkadza nerwy wzrokowe. Dotyka głównie osoby starsze i może prowadzić do ślepoty funkcjonalnej. Pacjent – mężczyzna po siedemdziesiątce – zmagał się z tą chorobą od dekad i przeszedł wiele operacji, które miały spowolnić jej rozwój. Obecnie zachował jednak tylko około 50 procent widzenia. Eksperymentalna terapia ER-100 Nowa terapia była czymś bezprecedensowym: wykorzystywała substancję, której nigdy wcześniej nie wstrzyknięto człowiekowi, a która mogła odwrócić skutki jaskry. Miała zasadniczo skłonić jego geny do cofnięcia biologicznego zegara w uszkodzonej wiązce włókien nerwu wzrokowego o całe dziesięciolecia – do czasu, gdy była ona zdrowa. David Sinclair długo czekał na tę chwilę. Jako profesor genetyki w Harvard Medical School, wraz ze swoim byłym doktorantem Yuanchengiem Ryanem Lu, przez ponad dekadę pracował nad formułą ER-100. Proces ten wymagał nie tylko modyfikacji białek, lecz także dołączenia do nich fragmentu materiału wirusowego, który miał kierować cząsteczki bezpośrednio do właściwych komórek. Prof. David Sinclair przyznał, że choć złagodzenie objawów jaskry u pacjentów przyniosłoby mu ogromną satysfakcję, nie to było jego głównym zamysłem. Jaskra okazała się po prostu dogodnym obiektem badań: uszkadza oko, które charakteryzuje się swoistym mechanizmem immunologicznym ograniczającym typową reakcję zapalną organizmu. Jeśli zastrzyk przyniesie oczekiwane rezultaty, ER-100 stanie się jednym z pierwszych leków zdolnych odwrócić uszkodzenia nerwów u ludzi. Już to byłoby przełomowym osiągnięciem. Prof. David Sinclair tworzył jednak tę substancję z jeszcze większą nadzieją – że wykona pierwszy krok w stronę całkowitego odwrócenia procesu starzenia. ER-100 ma cofać biologiczny zegar komórek ER-100 to cząsteczka zawierająca instrukcje potrzebne do wytwarzania czynników transkrypcyjnych – białek, które włączają i wyłączają geny. Trzy czynniki transkrypcyjne obecne w ER-100 w normalnych warunkach aktywują geny, z których ludzki zarodek korzysta, aby zapobiegać różnicowaniu komórek macierzystych w komórki nerwowe, skóry, serca i innych narządów. ER-100 zaprojektowano jednak tak, by w praktyce cofał komórki do wcześniejszego stanu. Można powiedzieć, że nakazuje im usunąć znaczną część zapisanych instrukcji prowadzących do przekształcania się w określone typy komórek, a także ślady nagromadzone przez lata na ich DNA wskutek działania takich czynników jak promieniowanie, obecne w powietrzu substancje chemiczne, palenie tytoniu czy stres. ER-100 ma przywracać komórkom bardziej młodzieńczy stan. Prof. David Sinclair porównuje ten proces do usuwania rys z powierzchni płyty CD. Laboratorium prof. Davida Sinclaira informowało już o sukcesach tej terapii u myszy i naczelnych, ale badanie prowadzone w Glendale jest pierwszym przypadkiem zastosowania ER-100 u człowieka. Procedura zatwierdzania leków przez FDA jest podzielona na kilka etapów. Zadaniem pierwszej fazy – która ostatecznie obejmie jednorazowe podanie zastrzyku 12 pacjentom z jaskrą i potrwa nawet pięć lat – jest wykazanie, że ER-100 nie powoduje szkód. Prof. David Sinclair oraz Life Biosciences, firma, która uzyskała licencję na terapię i prowadzi badanie, liczą jednak na znacznie więcej. Substancja zdolna cofnąć uszkodzenia nerwu wzrokowego poprzez odwrócenie zmian, które zaszły w nim z czasem, mogłaby być w stanie cofać uszkodzenia również w innych komórkach, przywracając je do wcześniejszego stanu. A gdyby udało się zapobiec starzeniu komórek, ludzie mogliby – przynajmniej teoretycznie – żyć wiecznie. Kiedy ktoś stawia sobie cel tak ogromny jak nieśmiertelność, zwykle nie jest jedynym, który do niego dąży. Zastrzyk podany w Glendale był w istocie najnowszym posunięciem w szybko nabierającym tempa i hojnie finansowanym wyścigu w dziedzinie biotechnologii przeciwstarzeniowej. Skala tych wysiłków zaczyna przypominać rozwój sztucznej inteligencji, tyle że ich celem jest odmładzanie ludzkiego ciała, a nie zastępowanie ludzkiego umysłu. Miliardy dolarów w wyścigu o długowieczność W 2013 roku współzałożyciel Google’a Larry Page rozpoczął poszukiwania nowego źródła młodości, finansując jednostkę o nazwie Calico Labs. Nazwa Calico jest skrótem od California Life Company. Wkrótce dziedzinę tę ogarnął ogromny entuzjazm. „Czy Google może pokonać śmierć?” – pytał na okładce magazyn „Time”. Gerontolog biomedyczny dr Aubrey de Grey zaczął głosić, że „pierwsza osoba, która dożyje tysiąca lat, prawdopodobnie już dziś żyje”. W ślad za tym pojawiła się fala nowych start-upów zajmujących się przeciwdziałaniem starzeniu, z których wiele dysponowało kapitałem pochodzącym od najbogatszych ludzi świata. Brian Armstrong, szef firmy kryptowalutowej Coinbase, w 2022 roku pomógł założyć spółkę NewLimit. „Najpierw choroby, potem długowieczność” – głosi jej strona internetowa. W tym samym roku Sam Altman, dyrektor generalny OpenAI, zainwestował w firmę Retro Biosciences, która ma podobny cel związany z przeciwdziałaniem starzeniu. Również w 2022 roku powstał gigant tej branży – Altos Labs z siedzibą w rejonie Zatoki San Francisco. Firma rozpoczęła działalność z kapitałem inwestycyjnym w wysokości trzech miliardów dolarów, z czego część – według doniesień – pochodziła od Jeffa Bezosa. Altos jest prawdopodobnie największym start-upem biotechnologicznym w historii. Ten wyścig przypomniał mi o ironii, na którą ponad sto lat temu zwrócił uwagę immunolog Élie Metchnikoff: „Choć długość życia człowieka należy do największych wśród ssaków, ludzie i tak uważają ją za zbyt krótką”. Wielu z nas pamięta moment z dzieciństwa, gdy po raz pierwszy dotarła do nas porażająca prawda: pewnego dnia umrzemy. Memento mori. Co gorsza, zanim to nastąpi, większość z nas doświadczy wielu lat stopniowej utraty sprawności. Osłabienie fizyczne, demencja, pogarszający się wzrok i słuch, nietrzymanie moczu, zaburzenia funkcji seksualnych – lista jest długa. Do 2050 roku na świecie będzie trzy razy więcej 80-latków niż dziś – blisko pół miliarda – a dla wielu z nas końcowy etap życia nie będzie przyjemny. Ale czy ten ostatni akt naprawdę musi tak wyglądać? A jeśli starzenie się nie jest nieuniknione? A jeśli nawet śmierć nie jest? Od Gilgamesza do eksperymentów z odmładzaniem Odkąd istnieje śmiertelność, ludzie próbują ją przechytrzyć. Epos o Gilgameszu, pochodzący z około 2000 roku p.n.e., opisuje roślinę nazywaną „starzec stanie się młody” – zanim jednak bohater zdąży ją wypróbować, kradnie ją wąż. Z kolei Herodot, grecki historyk żyjący około 500 roku p.n.e., pisał o legendarnym źródle spowalniającym starzenie. Ta wizja przyczyniła się później do tego, że Hiszpanie bezskutecznie poszukiwali fontanny młodości w Nowym Świecie. W czasach nowożytnych badacze zaczęli zadawać mniej fantastyczne, a bardziej precyzyjne pytania o starzenie. Czy proces ten zachodzi wyłącznie na poziomie całego organizmu? Tkanek? Komórek? Czy jego istoty należy szukać w nerwach? We krwi? W mózgu? A może w gruczołach? Na przestrzeni lat naukowcy sprawdzali różne teorie. Jeden ze współczesnych Metchnikoffowi badaczy, dr Serge Voronoff, uważał, że źródło młodości tkwi w narządach rozrodczych. W końcu co może bardziej kojarzyć się z młodością niż zdolność do dawania życia? Dr Serge Voronoff przeszczepiał cienkie fragmenty tkanki z jąder straconych przestępców na jądra zamożnych mężczyzn. Zabieg szybko stał się tak popularny, że musiał zacząć pozyskiwać tkankę od małp. Twierdził, że u jego pacjentów nastąpiła ogólna poprawa – mieli więcej energii, większą wytrzymałość, sprawniejszy umysł i lepszy wzrok. Współcześni historycy medycyny doszli jednak do wniosku, że wszelkie odczuwane korzyści były efektem placebo – pacjenci po prostu czuli się młodsi. Ale właściwie czym różni się poczucie, że jest się młodszym, od bycia młodszym? Pierwsze badania nad starzeniem Ważną wskazówkę w poszukiwaniu istoty starzenia przyniosła seria eksperymentów rozpoczętych w połowie XIX wieku. Badacze chirurgicznie łączyli ze sobą dwa szczury – jednego młodego i jednego starego – tak aby miały wspólny układ krążenia. Z czasem starszy szczur, korzystający z krwi młodszego, zaczynał zachowywać się jak młodszy osobnik. Poruszał się szybciej, a jego zmysły stawały się bardziej wyostrzone. Krew młodego szczura odmładzała starszego. Młodszy z kolei zaczynał chorować, ale wkrótce wracał do zdrowia. Przekonanie, że starzenie jest związane z czymś konkretnym, obecnym w samym organizmie, umocniło się w latach 60. XX wieku wraz z odkryciem, że również komórki są śmiertelne. Wcześniej naukowcy zakładali, że choć organizm jako całość może przestać funkcjonować, pojedyncza komórka mogłaby żyć wiecznie. Odkrycie, że prawidłowe komórki mogą podzielić się tylko około 50 razy, zanim wejdą w fazę senescencji, sugerowało, że także one mają ograniczoną długość życia. Dopiero w ciągu ostatnich 30 lat – już w epoce intensywnego rozwoju genetyki – zaczęto uzyskiwać poważne dowody na to, że ograniczenie to nie musi być bezwzględne. Jeden z pierwszych istotnych eksperymentów pokazujących, że proces starzenia można spowolnić, przeprowadzono w 1993 roku na Uniwersytecie Kalifornijskim w San Francisco. Biolożka molekularna Cynthia Kenyon wykazała, że zmiana zaledwie jednego genu u nicienia Caenorhabditis elegans może wydłużyć jego życie o połowę. Robak, który wcześniej żył tylko dwa tygodnie, mógł teraz przeżyć trzy. Ponieważ geny C. elegans często mają swoje odpowiedniki u człowieka, trudno było zignorować znaczenie tego odkrycia dla badań nad starzeniem się ludzi. Czynniki Yamanaki otworzyły drogę do cofania wieku komórek Mimo wszystko nicienie to jedno, a ssaki – drugie. Na pierwsze kluczowe odkrycie dotyczące starzenia się człowieka trzeba było czekać jeszcze ponad dekadę. W 2005 roku prof. Shinya Yamanaka, wówczas naukowiec pracujący na Uniwersytecie w Kioto, próbował rozwiązać problem z dostępnością materiału badawczego. Naukowcy potrzebowali niedojrzałych komórek macierzystych – komórek obecnych w organizmie człowieka, zanim zaczną różnicować się w komórki narządów, nerwów i krwi – do wielu prowadzonych przez siebie badań. Naturalne źródło takich komórek, czyli niewykorzystane zarodki powstałe w wyniku procedur wspomaganego rozrodu, było jednak trudno dostępne. Na przykład rząd Stanów Zjednoczonych od 2001 roku niemal całkowicie zakazywał ich wykorzystywania. Prof. Shinya Yamanaka odkrył, że dojrzałą komórkę można niemal cofnąć do stanu sprzed zróżnicowania. W tym celu wykorzystał czynniki transkrypcyjne wytwarzane przez cztery geny, które pomagają utrzymywać komórki macierzyste w niedojrzałym stanie. Czynniki transkrypcyjne nakazywały komórce odwrócić część zmian, które jej geny wprowadzały przez lata. Białka te nie zmieniały samego materiału genetycznego komórki. Usuwały natomiast cząsteczki znajdujące się wokół genów i tworzące tak zwany epigenom. Należą do nich między innymi niewielkie cząsteczki wiążące się z DNA, zwane grupami metylowymi, które pomagają określać, kiedy inne geny mają się włączać lub wyłączać. To właśnie grupy metylowe pomagają kierować rozwojem zapłodnionej komórki jajowej w trakcie rozwoju człowieka. Te cztery białka wkrótce zaczęto nazywać, na cześć naukowca, czynnikami Yamanaki. W 2012 roku prof. Shinya Yamanaka otrzymał Nagrodę Nobla. Do tego czasu rodzące się środowisko badaczy zajmujących się długowiecznością zaczęło już podejrzewać, że jego odkrycie może również wskazywać drogę do odwracania procesów starzenia na poziomie komórkowym. Altos Labs bada sposoby na odmładzanie Prof. Juan Carlos Izpisua Belmonte zajmuje czołowe miejsce wśród badaczy zajmujących się przeciwdziałaniem starzeniu. Badania nad odmładzaniem są finansowane w dużej mierze przez prywatne przedsięwzięcia, dlatego uczestniczący w nich naukowcy nie mają większego obowiązku ujawniać innym badaczom – ani prasie – nad czym pracują. Mimo to w maju prof. Belmonte zaprosił mnie do swojego laboratorium w San Diego. Jadąc do ośrodka, położonego w powstającym właśnie centrum biotechnologicznym miasta, minąłem słynny Salk Institute, w którym prof. Belmonte pracował przez około 30 lat, zanim Altos skłoniło go do przejścia do swojej firmy. W laboratorium zobaczyłem rzędy lśniących, nieskazitelnie czystych półek, jaskrawoczerwone pojemniki na odpady biologicznie niebezpieczne i badaczy w nienagannie białych fartuchach. Wyglądało to tak, jakby ktoś potraktował zwyczajne laboratorium uniwersyteckie czynnikami prof. Shinyi Yamanaki i przywrócił mu świeżość pierwszego dnia użytkowania. Prof. Belmonte, wysportowany 66-latek z ogoloną głową, odpowiada za eksperyment, który zapoczątkował prawdziwą gorączkę złota wokół reprogramowania komórkowego. Przeprowadził go 10 lat temu, gdy był profesorem w Salk Institute. Minęło wówczas już kilka lat od chwili, gdy prof. Shinya Yamanaka za pomocą odkrytych przez siebie czynników transkrypcyjnych zdołał cofnąć dojrzałe komórki do stanu komórek macierzystych. Z czasem okazało się jednak, że cztery czynniki Yamanaki przypominają nie tyle łagodny środek czyszczący, ile wybielacz. Nikt nie potrafił kontrolować tego procesu, więc ich zastosowanie prowadziło do śmierci komórek albo do niekontrolowanego wzrostu komórek i rozwoju nowotworów. Czynniki Yamanaki a odwracanie starzenia Innowacja prof. Juana Belmontego polegała na takim dobraniu dawki i częstotliwości działania czynników Yamanaki, aby cofnąć komórki do stanu już po ich zróżnicowaniu, lecz nie aż tak daleko, by organizm utracił swoją strukturę i przestał prawidłowo funkcjonować. Aby kontrolować cały proces, zastosował również doksycyklinę, powszechnie używany antybiotyk, który w odpowiednio zmodyfikowanym genetycznie układzie może działać jak przełącznik włączający i wyłączający aktywność genów. Kluczowy eksperyment prof. Juana Belmontego przeprowadzono na myszach cierpiących na rzadką chorobę zwaną progerią – zespołem przedwczesnego starzenia, który występuje również u ludzi. Po zastosowaniu zmodyfikowanej przez niego terapii czynnikami Yamanaki myszy żyły średnio o 30 procent dłużej niż zwierzęta, które nie otrzymały leczenia. Następnie badacz przetestował swoją metodę na myszach z urazami, poza tym zdrowych. Wykazał, że dzięki czynnikom Yamanaki ich organizmy szybciej naprawiały uszkodzenia – a szybka regeneracja jest jedną z cech młodych komórek. Eksperyment przyciągnął uwagę na całym świecie. W przeciwieństwie do niektórych badaczy ze swojej dziedziny prof. Juan Belmonte nie ma skłonności do przesadnych deklaracji. Jak mówił wówczas, jego badanie wykazało, że „przy odpowiednio precyzyjnej regulacji starzenie można być może odwrócić”. Zastrzegał przy tym, że do pierwszych badań z udziałem ludzi potrzeba jeszcze 10 lat. W kolejnych latach wiele czasu poświęcił na rozważania nad naturą starzenia. Choć zależy mu na rozpoczęciu badań klinicznych, zdaje sobie sprawę, że jest to przedsięwzięcie długoterminowe. – Naszym celem jest stworzenie podstaw pod medycynę przyszłości, a nie rozwiązanie jednego konkretnego problemu – powiedział mi w laboratorium. Czy można odmłodzić starą skórę? Poprowadził mnie korytarzem obok stanowiska, na którym stał mikroskop i znajdowało się kilka próbek skóry w przezroczystych, szczelnie zamkniętych pojemnikach. Pod mikroskopem próbka pobrana od 21-letniej kobiety przypominała rzędy lekko zakrzywionych ziaren ryżu, starannie ułożonych przez niezwykle pedantycznego kucharza. Dla porównania w próbce skóry 75-letniej kobiety włókna wyglądały na chaotycznie splątane. Następnie profesor pokazał mi trzecią próbkę – także pobraną od 75-latki, lecz poddaną terapii z wykorzystaniem czynników Yamanaki. Nie była wprawdzie tak uporządkowana jak tkanka 21-latki, ale wyglądała przynajmniej tak, jakby ktoś starannie rozczesał jej włosy. Dalej, w innym miejscu laboratorium, specjalista od metod obliczeniowych i mikroskopista badali komórki skóry poddane działaniu czynników stresowych, porównując, które interwencje najskuteczniej odwracają powstałe uszkodzenia. Mikroskopista nie zaglądał jednak do stojącego obok mikroskopu. Nie musiał. Jego współpracownik zaprogramował system sztucznej inteligencji tak, aby oceniał tkanki i wybierał te, które najlepiej reagowały na leczenie. Naukowcy byli tam przede wszystkim po to, by go szkolić i obserwować jego pracę. Dlaczego starzenie nie jest jednym procesem Kiedy wróciliśmy do schludnego gabinetu profesora, podkreślił, że starzenie nie jest skutkiem jednego procesu. Pokazał mi grafikę przedstawiającą charakterystyczne cechy starzenia – diagram w formie koła, na którym zaznaczono różne czynniki prowadzące do senescencji. Należą do nich między innymi przewlekły stan zapalny oraz tak zwane skracanie telomerów, czyli proces, w którym ochronne zakończenia znajdujące się na końcach naszych chromosomów z czasem ulegają skróceniu. W rezultacie DNA może być kopiowane nieprawidłowo albo całkowicie przestać się replikować. Prof. Belmonte wyjaśnił, że te cechy starzenia pokazują, dlaczego badania nad odmładzaniem są tak trudne: w rzeczywistości nie jest to jedna dziedzina, lecz wiele różnych dziedzin naraz. Czynniki Yamanaki są bez wątpienia niezwykłe, ale niemal 20 lat po ich odkryciu wciąż niewiele wiadomo, w jaki sposób potrafią cofać oznaki starzenia w tak różnych typach komórek. Ludzkie ciało zawiera ponad 27 bilionów komórek, należących do około 200 różnych typów. Czynniki Yamanaki wydają się działać dobrze niemal wszędzie – ale dlaczego? Brzmi to niemal zbyt dobrze, by mogło być prawdziwe. Niektórzy sceptycznie nastawieni naukowcy ostrzegają, że być może rzeczywiście tak jest. Zwracają między innymi uwagę, że w części eksperymentów komórki mogą reagować na inne zmiany zachodzące w ich otoczeniu, a nie bezpośrednio na działanie czynników Yamanaki. Czy przyszłym lekiem na starzenie będzie tabletka? To, że w centrum badań nad przeciwdziałaniem starzeniu stoi tak ogromne pytanie, sprawiło, że laboratoria konkurujące o rozwiązanie problemu obrały bardzo różne strategie – od genetycznej modyfikacji czynników Yamanaki po poszukiwanie związków chemicznych, które potrafiłyby naśladować ich działanie. Jak dotąd nikomu nie udało się bezpiecznie zastosować u człowieka terapii genowej w formie doustnej, dlatego prof. David Sinclair uważa, że naprawdę uniwersalnym rozwiązaniem byłaby zapewne tabletka zawierająca koktajl substancji chemicznych, wykonujących te same zadania co czynniki Yamanaki. Całe przedsięwzięcie związane z badaniami nad odmładzaniem przypomina wyścig, w którym podstawową wiedzę zdobywa się równocześnie z opracowywaniem pierwszych terapii. NewLimit, start-up wspierany przez Briana Armstronga z Coinbase, planuje w przyszłym roku rozpocząć badania z udziałem ludzi nad własnym lekiem, który ma przywracać młodzieńcze funkcjonowanie komórek wątroby. Możliwe, że te pierwsze próby nie przyniosą żadnych rezultatów – przynajmniej nie w obecnej formie albo nie przez długi czas. Wystarczy przypomnieć sobie, ile razy badacze ogłaszali, że są o krok od wyleczenia raka. Przy tak wysokiej stawce trudno jednak oczekiwać, by w najbliższym czasie emocje wokół tej dziedziny opadły. Nawet prof. Shinya Yamanaka, który jeszcze do niedawna pełnił funkcję starszego doradcy naukowego zarządu Altos, jest zaskoczony możliwościami dziedziny, której narodziny sam zapoczątkował. Wcześniej napisałem do niego z pytaniem, jak wyobraża sobie jej przyszłość. W odpowiedzi mailowej zaznaczył, że nie uważa stosowania nazwanych jego nazwiskiem czynników za „jedyną możliwą metodę przeciwdziałania starzeniu”. Dryf mezenchymalny Na Uniwersytecie w Kioto prof. Shinya Yamanaka badał gen NAT1, który wpływa na rozwój zarodkowy. Okazało się, że jego usunięcie również powoduje cofnięcie komórek do mniej dojrzałego stanu. Prof. Belmonte powiedział mi, że pracuje nad sposobem uporządkowania całej tej dziedziny w ramach jednej koncepcji. Uważa, że znalazł nadrzędny mechanizm stojący za starzeniem. Nazywa go dryfem mezenchymalnym. Dryf mezenchymalny to naturalny proces komórkowy, w którym aktywność genów sprawia, że wyspecjalizowane komórki przekształcają się w fibroblasty – komórki uczestniczące w gojeniu ran, ale jednocześnie obniżające sprawność tkanek i przyczyniające się do rozwoju wielu chorób. Prof. Belmonte ponownie pokazał mi diagram przedstawiający cechy charakterystyczne starzenia i wyjaśnił, w jaki sposób każdą z nich można powiązać z dryfem mezenchymalnym. – Do tej pory przeanalizowaliśmy ponad 40 chorób u ludzi – podkreślił. – Nie mówimy już o myszach. Mówimy o ludziach. Jednym ze sposobów leczenia tego nadrzędnego problemu mogłoby być zastosowanie podstawowego zestawu czynników Yamanaki, ale z wprowadzonymi modyfikacjami genetycznymi. Prof. Belmonte ma nadzieję, że dzięki temu byłyby skuteczniejsze niż ER-100 prof. Davida Sinclaira. Sztuczna inteligencja przyspiesza te prace. Mimo to, gdy zapytałem go, czy jego zdaniem za jego życia uda się odwrócić którąkolwiek z oznak starzenia, pozostawał sceptyczny. Przypuszczał, że może nastąpić to za około 30 lat, dodając, że nie spodziewa się tego doczekać. Naukowcy wprost o odwracaniu starzenia Jeśli prof. Juan Carlos Izpisua Belmonte jest ostrożnym superego reprogramowania komórkowego, prof. David Sinclair jest jego impulsywnym id. W całej branży zauważyłem, że czasy ogromnych start-upów roztaczających wizje wielkich przełomów ustąpiły bardziej powściągliwemu językowi. Firmy coraz częściej podkreślają przede wszystkim praktyczne korzyści, których można spodziewać się w niedalekiej przyszłości. Dyrektor generalny Altos Labs Hal Barron powiedział mi, że Altos chce, aby medycyna przeszła „od modelu leczenia chorób do prawdziwego modelu dbania o zdrowie”. Z kolei Jerry McLaughlin, dyrektor generalny Life Biosciences – firmy, która uzyskała licencję na terapię ER-100 Sinclaira – podkreślał, że ich praca skupia się „tak naprawdę na jakości życia”, a nie na jego długości. Prof. David Sinclair nadal jednak nie obawiał się mówić wprost o tym, co inni ujmowali bardziej oględnie. Prof. Belmonte mówił ogólnie o odwracaniu chorób związanych ze starzeniem, takich jak zwłóknienie serca. Prof. David Sinclair miał bardziej konkretny plan. Po jaskrze chciałby zająć się utratą słuchu, a następnie chorobami wątroby. Historia śmiałych deklaracji prof. Davida Sinclaira przyniosła mu sporo krytycznych publikacji. Na początku tego roku nawet jego własny dyrektor operacyjny określił go na łamach „New York Timesa” jako osobę „zarówno sławną, jak i niesławną”. Potem miałoby przyjść najważniejsze trofeum – samo starzenie. Nie tylko choroby, które mu towarzyszą, lecz także leżący u ich podstaw mechanizm komórkowy. Sinclair powiedział, że ma nadzieję, iż w ciągu 20 lat powszechnie dostępne będą leki zdolne odwracać „niektóre aspekty starzenia”, a jeśli będziemy mieli szczęście, być może zobaczymy nawet coś, co odmładza cały organizm. Frustrowało go to, jak ostrożnie inni naukowcy wypowiadają się o konsekwencjach badań, które prowadzą zarówno oni, jak i on. – To tylko eufemizm – powiedział. – Przecież oczywiste jest, że jeśli nie chorujesz, to nie umierasz. Prof. David Sinclair, który ma 57 lat, spotkał się ze mną w swoim gabinecie w laboratorium Harvard Medical School. Przy wejściu wisiały oprawione w ramy kopie jego artykułów z czasopism „Cell” i „Nature”. Byłem jedynym dziennikarzem, któremu pozwolono odwiedzić jego laboratorium od czasu ogłoszenia badania dotyczącego jaskry. Wyjaśnił, że jego zainteresowanie starzeniem sięga dzieciństwa. Był bardzo związany ze swoją babcią, która na Węgrzech uciekała zarówno przed nazistami, jak i komunistami. Kiedy prof. David Sinclair miał cztery lata, zapytał ją, czy zawsze będzie przy nim. Powiedziała: „Nie, nie będę. Każdy umiera. Mnie kiedyś zabraknie. Potem zabraknie twoich rodziców. A pierwszy odejdzie twój kot”. Sinclair upadł na ziemię i rozpłakał się. Powiedział mi, że do dziś nie chce, by jego babcia miała rację. Między innymi dlatego przyjmuje kilka dostępnych bez recepty suplementów – w tym NAD+, koenzym komórkowy, któremu przypisuje się potencjalne właściwości przeciwstarzeniowe. Dodał, że zupa, którą właśnie zjadł, była jego pierwszym posiłkiem od sześciu dni. Miało to związek z jego badaniami nad korzyściami zdrowotnymi wynikającymi z ograniczenia kalorii. – Podjadam orzechy – doprecyzował. – Kiedy ostatnio byłem u lekarza, recepcjonistka poprosiła mnie o dowód tożsamości, bo nie uwierzyła, ile mam lat. Bezpieczne odmładzanie komórek Po zwiedzeniu laboratorium uczestniczyłem w spotkaniu około dwóch tuzinów jego badaczy – doktorantów i osób odbywających staże podoktorskie. Prezentację prowadziła kobieta po dwudziestce, która badała, czy czynniki Yamanaki mogą spowalniać rozwój nowotworów. Obecny sposób wykorzystywania tych czynników do odwracania procesów starzenia określiła mianem „częściowego reprogramowania”. Chodzi o to, że działanie czynników Yamanaki zostaje przerwane, zanim zdążą cofnąć komórkę aż do etapu sprzed jej zróżnicowania. Prof. David Sinclair, siedzący u szczytu stołu, natychmiast się wtrącił. – Chcę zakazać używania tych słów w laboratorium – powiedział. – Nie zamierzam przez resztę życia być nazywany „częściowym”. Zaproponował, by zespół zamiast tego posługiwał się określeniami „reprogramowanie in vivo” albo „odmładzanie”. Ostatecznie opowiedział się za terminem „programowanie iPSC”, odnoszącym się do indukowanych pluripotencjalnych komórek macierzystych. Kluczową innowacją prof. Davida Sinclaira w pracy z czynnikami Yamanaki było znalezienie sposobu na zwiększenie bezpieczeństwa tej metody. Jego zespół wykazał, że spośród czterech czynników transkrypcyjnych jeden odpowiada przede wszystkim za wzrost komórek – i to właśnie on wiązał się z ryzykiem rozwoju nowotworów podczas terapii. Zespół zaczął więc stosować pozostałe trzy czynniki bez niego i odkrył, że są znacznie mniej szkodliwe. Od ER-100 do SL-100. Kolejnym krokiem ma być tabletka Naukowcy najpierw przetestowali nową kombinację w organoidach – miniaturowych strukturach przypominających narządy, hodowanych w laboratorium. Następnie zastosowali ją w oczach żywych myszy, a później u naczelnych. W 2020 roku opublikowali w „Cell” artykuł zatytułowany „Turning Back Time”, w którym wykazali, że udało im się przywrócić wzrok leczonym myszom. Prof. David Sinclair powiedział mi, że choć danych jeszcze nie opublikowali, podobnie dobre wyniki uzyskali również u naczelnych. Prof. David Sinclair twierdził, że rozwiązanie skuteczne w oczach myszy powinno działać także w innych częściach organizmu. Dodał jednak, że technologia zastosowana w ER-100 zdążyła już zostać prześcignięta. Opracował nową terapię o nazwie SL-100 – od Sinclair Lab. Nie była to terapia genowa, lecz koktajl związków chemicznych, który można byłoby przyjmować w postaci tabletki. Co więcej, nie miał działać wyłącznie na poszczególne narządy. – To jest odmładzanie całego organizmu – powiedział. – I robimy to już od jakiegoś czasu. To szaleństwo. Pracujemy nad tym od ponad roku. Czekał na wyniki badań histopatologicznych myszy, które miały pokazać, czy można przejść do badań klinicznych z udziałem ludzi. Gdyby tabletka okazała się skuteczna w badaniach, leki przeciwstarzeniowe mogłyby stać się czymś, co lekarz wypisuje na receptę, a pacjent kupuje w zwykłej aptece. Czy jedna terapia może odmłodzić mózg, nerki i mięśnie? Prof. David Sinclair założył biały fartuch laboratoryjny i ruszyliśmy przez laboratorium. W porównaniu z laboratorium prof. Juana Carlosa Izpisuy Belmontego było ono niewielkie. Prof. David Sinclair twierdzi, że jego utrzymanie kosztuje zaledwie pięć milionów dolarów rocznie. Life Biosciences zebrało tylko ułamek kapitału, którym dysponuje Altos. Nie sprawiło to jednak, że cele prof. Davida Sinclaira stały się mniej ambitne. Najpierw minęliśmy badacza na stażu podoktorskim pracującego nad chorobami układu nerwowego, a następnie kolejnego, który zajmował się regeneracją komórek wątroby. Obaj wykorzystywali SL-100. – Mamy już mózg, nerki, mięśnie, neurony ruchowe – powiedział. – Odmłodziliśmy tkankę mózgową. Większość badaczy wątpi, by jedna terapia mogła mieć aż tak szerokie zastosowanie. Jak powiedział na początku tego roku czasopismu „Nature” Johnny Kim, badacz regeneracji w niemieckim instytucie biofarmaceutycznym TRON, próba przeprogramowania dużego narządu, takiego jak serce, mogłaby łatwo wpłynąć na sąsiednie komórki i doprowadzić do ich śmierci. – To wystarczyłoby, by przekształcić je w komórki nowotworowe – skomentował. Dotarliśmy do stanowiska, przy którym doktorant pracował nad jedną z największych zagadek badań nad starzeniem: w jaki sposób komórka pamięta swój wcześniejszy stan? Odwołując się do teorii informacji, prof. David Sinclair zakłada istnienie czegoś, co nazywa „obserwatorem” – cząsteczki w komórce, która zachowuje wszystkie dane o jej historii. Dzięki temu, gdy czynniki Yamanaki cofają komórkę do wcześniejszego etapu, ma ona pamięć tego, jak ten stan wcześniej wyglądał. Jeśli wyobrazimy sobie komórkę jako smartfon, prof. David Sinclair próbuje odnaleźć odpowiednik miejsca, do którego można sięgnąć po wyczyszczeniu wszystkich danych z telefonu, aby ponownie je odtworzyć. Badacz zauważył, że podobny mechanizm występuje już w naturze. Niedługo po zapłodnieniu komórki jajowej procesy zachodzące w zarodku usuwają informacje epigenetyczne odziedziczone wraz z DNA rodziców. <img src="https://images.immediate.co.uk/production/volatile/sites/63/2026/08/komorki-f0ba19b.jpeg" width="3072" height="2977" alt="Reprogramowanie komórkowe może sprawić, że wyspecjalizowane komórki dorosłego organizmu odzyskają zdolność przekształcania się w różne typy komórek. Takie indukowane pluripotencjalne komórki macierzyste udało się między innymi przekształcić w komórki serca." title="komórki" /> Biologiczna „kopia zapasowa” młodości – Istnieje przełącznik, który mówi: teraz to wszystko wymazujemy i wracamy do młodego stanu – wyjaśnił. – Gdyby tak nie było, wszystkie dzieci rodziłyby się stare, pomarszczone i chore. Uważa również, że gdzieś w zarodku musi być przechowywana informacja o tym, jak taki młody stan powinien wyglądać. Badacz sprawdzał właściwości różnych kwasów nukleinowych, próbując ustalić, czy któryś z nich może pełnić rolę cząsteczki „obserwatora”. – Szukamy po prostu instrukcji – powiedział prof. David Sinclair. – W jaki sposób komórka zapisuje informację o młodości? Czy robi to białko? DNA? A może coś zupełnie innego? Powiedział mi, że zanim doszli do tego etapu, jego zespół wykorzystał sztuczną inteligencję do przeanalizowania około ośmiu miliardów związków. Nie chciał zdradzić, na którym kwasie nukleinowym obecnie się koncentruje – była to informacja zastrzeżona. Ktokolwiek zdołałby przejąć kontrolę nad takim biologicznym „systemem kopii zapasowej”, w praktyce kontrolowałby reprogramowanie komórek. A jak zauważał prof. David Sinclair, prawdopodobnie zdobyłby też Nagrodę Nobla. Badania przeciwstarzeniowe są nauką epoki przedsiębiorczości i ogromnych nierówności majątkowych. Prowadzą je prywatne firmy, które pilnie strzegą swoich odkryć, zamiast poddawać je – wraz z ewentualnymi wątpliwościami – szerszej debacie akademickiej. Dzięki temu prace postępują szybko, ale jednocześnie pozostawiają po sobie ogromne pytania etyczne, których publicznego rozważania nikt zdaje się nie uważać za swój obowiązek. Kto będzie mógł sobie pozwolić na nieśmiertelność? Co by się stało, gdyby na nieśmiertelność mogli pozwolić sobie tylko niektórzy? Co czekałoby nowe pokolenia, gdyby starzy ludzie nie umierali? Prof. Shinya Yamanaka zwrócił uwagę, że tej dziedzinie brakuje zasad etycznych. Zasugerowałem, że sytuację można porównać z obecną debatą na temat sztucznej inteligencji. – Samo znaczące wydłużanie życia może wiązać się z pytaniami jeszcze głębiej dotyczącymi ludzkiego istnienia i wartości niż sztuczna inteligencja. Tego rodzaju badania bezpośrednio dotykają bowiem fundamentalnych kwestii dotyczących ludzkości, w tym równowagi społecznej, życia i śmierci – odpowiedział. Zaapelował o „szeroką debatę społeczną”, zanim badania posuną się znacznie dalej. W laboratorium prof. David Sinclair obserwował, jak badacz umieszcza kroplę przezroczystej, lepkiej substancji zawierającej kwas nukleinowy w nanoporze – niewielkim sekwenatorze pozwalającym szybko określić naturę danej cząsteczki. – Nanopor już działa? – zapytał. – Jest przygotowany i gotowy. – Kiedyś coś takiego kosztowałoby miliard dolarów i zajmowało cały budynek – zachwycał się profesor. – Jeśli mam rację, to pierwszy raz, kiedy ktokolwiek przeprowadza taki eksperyment. W medycynie czasem przechodzi się do historii, a czasem nie. Tyle że nie da się tego wiedzieć – przynajmniej nie od razu. Badacz stał przy urządzeniu, gdy nanopor sekwencjonował kwas nukleinowy, i czekał na odpowiedź. Źródło: National Geographic
Czy goryle mogłyby wychować ludzkie dziecko? Nauka rozprawia się z mitem Tarzana
Goryle tworzą silne więzi rodzinne, opiekują się młodymi, a niekiedy wspierają osierocone osobniki. Czy samica, która znalazłaby porzucone ludzkie niemowlę, potraktowałaby je jak własne? Choć taki scenariusz brzmi jak początek opowieści o Tarzanie, pozwala postawić całkiem poważne pytania o empatię zwierząt, instynkt macierzyński i granice biologii.
Spis treści: Samica goryla znajduje ludzkie dziecko. Co mogłaby zrobić? Goryle naprawdę opiekują się osieroconymi młodymi Ludzki noworodek ma odruch chwytny. To jednak nie wystarczy Największą przeszkodą byłoby karmienie Las byłby dla niemowlęcia śmiertelnie niebezpieczny Czy ludzkie dziecko mogłoby jeść to samo co goryle? Czy goryle mogłyby przypadkowo skrzywdzić dziecko? Czy goryl nauczyłby człowieka żyć jak goryl? Empatia goryla nie wystarczyłaby, aby uratować niemowlę Ludzkie niemowlę pozostawione w pobliżu grupy goryli mogłoby wzbudzić zainteresowanie jej członków. Nie można wykluczyć, że samica próbowałaby je dotykać, podnosić, chronić, a nawet nosić. Nie oznacza to jednak, że doszłoby do trwałej adopcji. Tym bardziej nie ma podstaw, by zakładać, że dziecko mogłoby dorastać w lesie razem z młodymi gorylami. Samica goryla znajduje ludzkie dziecko. Co mogłaby zrobić? Nie istnieje udokumentowany przypadek, w którym dziki goryl znalazł ludzkiego noworodka i próbował go wychować. Każda odpowiedź musi więc pozostać naukowo uzasadnioną hipotezą, a nie opisem przewidywalnego zachowania. Goryle nizinne i inne gatunki goryli nie są jednak bezwzględnymi olbrzymami znanymi z dawnych filmów. To społeczne małpy człekokształtne, które tworzą długotrwałe relacje, reagują na emocje innych osobników i przez wiele lat opiekują się potomstwem. Samice karmią, przenoszą, chronią i uczą swoje młode. W opiekę społeczną mogą włączać się również inni członkowie grupy. Najbardziej znany przykład delikatnego zachowania goryla wobec ludzkiego dziecka wydarzył się w 1996 roku w Brookfield Zoo pod Chicago. Trzyletni chłopiec spadł z dużej wysokości na wybieg goryli. Ośmioletnia samica Binti Jua podeszła do nieprzytomnego dziecka, podniosła je i przeniosła w pobliże wejścia dla opiekunów. Brookfield Zoo do dziś wymienia to wydarzenie jako jeden z najważniejszych momentów w swojej historii. Zachowanie Binti Jua pokazuje, że goryl może potraktować małego człowieka ostrożnie i opiekuńczo. Nie dowodzi jednak, że dzika samica uznałaby ludzkie niemowlę za własne. Binti wychowywała się pod opieką ludzi, była przyzwyczajona do ich obecności, a całe zdarzenie trwało krótko. Doraźne przeniesienie dziecka w bezpieczne miejsce nie jest tym samym, co jego karmienie i wielomiesięczna opieka. Reakcja dzikiego goryla zależałaby prawdopodobnie od wielu czynników: płci i wieku zwierzęcia, wcześniejszych doświadczeń, obecności własnego potomstwa, etapu cyklu rozrodczego, zachowania pozostałych członków grupy oraz sposobu, w jaki niemowlę płakałoby i poruszało się. Ciekawość lub troska byłyby możliwe. Pełna adopcja – znacznie mniej pewna. Goryle naprawdę opiekują się osieroconymi młodymi Badania nad gorylami górskimi pokazują, że po utracie matki młode nie zawsze pozostają bez opieki. Analiza długoterminowych obserwacji wykazała, że sieroty zacieśniały relacje z innymi członkami grupy, zwłaszcza z dominującymi samcami oraz osobnikami w podobnym wieku. Badacze nie stwierdzili u nich wyraźnie gorszych szans przeżycia ani późniejszego rozrodu niż u goryli, które nie straciły matki. Nie oznacza to, że każdy osierocony noworodek zostaje formalnie „adoptowany” przez konkretną samicę. W społeczności goryli część funkcji matki może jednak przejąć cała grupa. Młode otrzymuje ochronę, kontakt społeczny, możliwość zabawy i dostęp do doświadczonych dorosłych. U goryli obserwowano również noszenie martwych młodych przez matki, a nawet przez niespokrewnione samice. Takie zachowania mogą być skutkiem silnej więzi, utrzymującej się reakcji opiekuńczej albo doświadczenia zdobywanego przez młode samice. Świadczy to o niezwykle silnych mechanizmach opieki. Nie można jednak automatycznie zakładać, że zostałyby one uruchomione w takim samym stopniu przez widok przedstawiciela innego gatunku. Ludzki noworodek ma odruch chwytny. To jednak nie wystarczy Popularna odpowiedź na pytanie o dziecko wśród goryli głosi, że niemowlę nie przeżyłoby, ponieważ nie potrafiłoby trzymać się futra przybranej matki. Jest w tym część prawdy, ale twierdzenie, że człowiekowi brakuje odpowiedniego odruchu, jest nieprecyzyjne. Ludzkie noworodki mają dłoniowy odruch chwytny. Dotknięcie wnętrza dłoni powoduje automatyczne zaciśnięcie palców. Jest to zachowanie obecne od urodzenia i uznawane za ewolucyjną pozostałość po przodkach, których młode mogły aktywnie przytrzymywać się ciała matki. Problem polega na tym, że współczesne ludzkie dziecko nie jest przystosowane do samodzielnego transportu na ciele rodzica. Odruchowe zaciśnięcie dłoni nie zapewnia wystarczającej siły, koordynacji i wytrzymałości, aby przez długi czas utrzymywać cały ciężar ciała na poruszającym się zwierzęciu. Młode goryle także nie stają się od razu całkowicie samodzielnymi pasażerami. Matka podpiera noworodka, przytrzymuje go ramieniem i dostosowuje sposób poruszania się. Wraz z rozwojem młode coraz sprawniej przywiera do jej brzucha, a następnie przemieszcza się na grzbiet. Badania biomechaniczne wskazują, że sposób przenoszenia młodych u małp człekokształtnych zależy zarówno od siły chwytu, jak i od właściwości sierści, wielkości ciała oraz sposobu lokomocji danego gatunku. Samice goryli potrafią poruszać się, podtrzymując młode jedną ręką. Obserwacje matki bliźniąt pokazały jednak, jak wymagające jest to zadanie. Samica Isaro nosiła początkowo oboje młodych przy piersi, używając podczas chodu tylko jednej ręki. Gdy młode rosły, musiała zmieniać ich położenie, chodzić przez krótki czas na dwóch nogach albo zachęcać jedno z nich do samodzielnego trzymania się jej grzbietu. Ludzkie niemowlę wymagałoby więc niemal nieustannego podtrzymywania. Ograniczałoby to samicy możliwość przemieszczania się, zdobywania pokarmu, wspinania, obrony oraz budowy nocnego gniazda. Nie oznacza to, że upuściłaby dziecko po kilku minutach. Mogłaby przez pewien czas je nieść. W perspektywie kolejnych dni brak odpowiedniego chwytu stałby się jednak poważnym problemem. Największą przeszkodą byłoby karmienie Nawet najbardziej troskliwa samica nie mogłaby uratować noworodka, gdyby nie była w okresie laktacji. Brak mleka szybko doprowadziłby do odwodnienia i śmierci. Jeżeli samica właśnie karmiłaby własne młode albo niedawno je straciła, teoretycznie mogłaby produkować mleko. Nadal nie wiadomo jednak, czy dopuściłaby ludzkie dziecko do piersi i czy niemowlę potrafiłoby skutecznie się przystawić. Ewolucja człowieka potwierdza, że ludzie i goryle są blisko spokrewnieni, ale ich mleko nie jest identyczne. Mleko naczelnych jest na ogół stosunkowo rozcieńczone, zawiera dużo wody i węglowodanów oraz mniej tłuszczu i białka niż mleko wielu innych ssaków. Poszczególne gatunki znacznie różnią się jednak składem cukrów, składników odpornościowych i mikroorganizmów. Badania wykazały między innymi istotne różnice między mlekiem człowieka i goryla w liczbie oraz strukturze oligosacharydów, które wpływają na rozwój mikrobiomu i ochronę przed infekcjami. Nie pozwala to przesądzić, że mleko goryla byłoby dla człowieka natychmiast toksyczne. Prawdopodobnie mogłoby przez pewien czas dostarczać energii i płynów. Nie wiadomo jednak, czy zapewniłoby ludzkiemu niemowlęciu właściwe proporcje składników odżywczych i ochronnych. Dodatkowym problemem byłaby konkurencja z własnym młodym samicy. Wychowanie nawet bliźniąt stanowi dla gorylic ogromne obciążenie. Urodzenie jednego młodego jest normą, a opieka oraz karmienie trwają przez kilka lat. Młode goryle są zwykle odstawiane od piersi dopiero w wieku około 3–4 lat. Samica mogłaby zatem nie być fizjologicznie zdolna do wykarmienia jednocześnie swojego potomstwa i ludzkiego dziecka. Las byłby dla niemowlęcia śmiertelnie niebezpieczny Ludzkie niemowlęta są wyjątkowo niesamodzielne. Nie potrafią regulować temperatury ciała równie skutecznie jak dorośli, nie mogą zmienić miejsca pobytu, ukryć się przed deszczem ani odsunąć od owadów. W naturze ich przeżycie zależy od stałej opieki dorosłego. Samica goryla zapewnia swojemu młodemu ciepło i ochronę, ale młode goryla jest przystosowane do lokalnego klimatu, kontaktu z podłożem i sposobu przemieszczania się grupy. Ludzkie dziecko miałoby inną budowę ciała, cieńszą warstwę owłosienia oraz odmienną podatność na wychłodzenie i uszkodzenia skóry. Dużym zagrożeniem byłyby także infekcje międzygatunkowe. Ludzie i goryle są na tyle blisko spokrewnieni, że mogą przekazywać sobie część patogenów układu oddechowego i pokarmowego. Z tego powodu osoby obserwujące dzikie goryle muszą zachowywać dystans, a podczas niektórych spotkań stosuje się dodatkowe środki ostrożności. Dla organizmu noworodka kontakt z mikroorganizmami występującymi w ślinie, odchodach, sierści i otoczeniu goryli mógłby mieć poważne konsekwencje. Niektóre drobnoustroje byłyby dla niego obce, a niedojrzały układ odpornościowy miałby ograniczone możliwości obrony. Czy ludzkie dziecko mogłoby jeść to samo co goryle? W pierwszych miesiącach życia dieta roślinna nie miałaby znaczenia, ponieważ niemowlę potrzebowałoby przede wszystkim mleka. Problem pojawiłby się później, podczas rozszerzania jadłospisu. Goryle górskie jedzą głównie liście, łodygi, pędy, korzenie, korę i części roślin zielnych. W diecie mogą pojawiać się również owoce, grzyby i niewielkie ilości bezkręgowców. Ich układ pokarmowy jest przystosowany do wykorzystywania dużych ilości włóknistego pokarmu. Mikroorganizmy jelitowe pomagają im fermentować składniki roślin, z których człowiek pozyskuje znacznie mniej energii. Ludzkie dziecko nie mogłoby po odstawieniu od mleka po prostu przejść na liście i łodygi. Potrzebowałoby wysokokalorycznych, łatwych do przeżucia i strawienia produktów, zapewniających odpowiednią ilość tłuszczu, białka i mikroelementów. Nawet gdyby na obszarze życia grupy występowały jadalne dla człowieka owoce, małe dziecko nie wiedziałoby, które rośliny może jeść. Gorylica również nie musiałaby rozumieć, że jej podopieczny ma inne potrzeby żywieniowe niż młody przedstawiciel jej gatunku. Czy goryle mogłyby przypadkowo skrzywdzić dziecko? Dorosły goryl dysponuje ogromną siłą, lecz nie oznacza to, że wobec młodych zachowuje się brutalnie. Matki potrafią manipulować noworodkami bardzo delikatnie, a srebrnogrzbiete samce bywają cierpliwymi partnerami zabaw i ważnymi opiekunami społecznymi. Mimo to ludzkie dziecko nie rozumiałoby sygnałów wysyłanych przez goryle i reagowałoby inaczej niż ich młode. Nie potrafiłoby właściwie przywierać do ciała, przyjmować oczekiwanych pozycji ani uciekać podczas napięcia w grupie. Zwykłe przesunięcie, pociągnięcie, nadepnięcie lub zbyt mocny chwyt mogłyby spowodować poważny uraz. Zagrożeniem byłyby też gwałtowne konflikty między dorosłymi, szarże, zmiany miejsca pobytu oraz spotkania z obcymi samcami. Ryzyko przypadkowego zranienia byłoby wysokie, choć nie należy przedstawiać go jako pewnego zmiażdżenia dziecka przez agresywne małpy. Czy goryl nauczyłby człowieka żyć jak goryl? Załóżmy skrajnie mało prawdopodobny scenariusz: samica przyjmuje dziecko, produkuje mleko, skutecznie je karmi i chroni przez pierwsze lata. Czy mały człowiek mógłby nauczyć się funkcjonować w grupie? Częściowo zapewne tak. Dzieci niezwykle intensywnie uczą się przez obserwację i naśladowanie. Mogłyby przyswajać gesty, sposoby poruszania się, sygnały ostrzegawcze oraz reguły społeczne grupy. Nie stałyby się jednak gorylami. Budowa ludzkiego ciała narzuca inne możliwości. Człowiek ma krótsze ręce, słabszą górną część ciała, inne stopy, mniej owłosienia i układ pokarmowy nieprzystosowany do diety goryli. Najpoważniejsze skutki dotyczyłyby rozwoju psychicznego i językowego. Ludzki mózg potrzebuje kontaktu z językiem w pierwszych latach życia. Dziecko pozbawione ludzkiej mowy nie rozwinęłoby jej w normalny sposób, nawet gdyby nauczyło się rozpoznawać część odgłosów i gestów goryli. Nie byłoby więc człowiekiem wychowanym „jak goryl” w romantycznym sensie. Byłoby dzieckiem cierpiącym z powodu głębokiej deprywacji społecznej i braku warunków niezbędnych do prawidłowego rozwoju. Empatia goryla nie wystarczyłaby, aby uratować niemowlę Czy samica goryla mogłaby podnieść porzucone ludzkie niemowlę i próbować je chronić? Takiego zachowania nie można wykluczyć. Udokumentowane obserwacje pokazują, że goryle potrafią być delikatne wobec dzieci, tworzą silne więzi opiekuńcze i wspierają osieroconych członków swoich grup. Nie można jednak twierdzić, że samica niemal na pewno adoptowałaby człowieka. Jeszcze mniej prawdopodobne byłoby jego długotrwałe przeżycie. Nie zadecydowałby o tym jeden brakujący odruch, lecz cały splot biologicznych barier: problemy z transportem, brak odpowiedniego pokarmu, możliwość odwodnienia, wychłodzenie, infekcje, urazy, odmienny rozwój ruchowy oraz potrzeba kontaktu z ludzkim językiem i kulturą. Gorylica mogłaby okazać dziecku troskę. Nie byłaby jednak w stanie zapewnić mu tego, czego potrzebuje rozwijający się człowiek. Historia o Tarzanie pozostaje więc fascynującą opowieścią – ale nie realistycznym scenariuszem biologicznym. Źródła: Morrison R.E. i in., Social groups buffer maternal loss in mountain gorillas, eLife, 2021 Amaral L.Q., Mechanical analysis of infant carrying in hominoids, Naturwissenschaften, 2008 Dian Fossey Gorilla Fund, materiały dotyczące rozwoju, noszenia i opieki nad młodymi goryli Brookfield Zoo Chicago, historia zdarzenia z udziałem Binti Jua w 1996 roku Nasz ekspert Łukasz Załuski Od ponad 20 lat opowiada o świecie – jego historii, nauce i miejscach, do których warto wyruszyć z otwartą głową. Jest redaktorem naczelnym „National Geographic Polska” oraz National-Geographic.pl. Wcześniej kierował m.in. „Focusem”, „Focusem Historia” czy „Sekretami Nauki”, konsekwentnie rozwijając tematykę popularnonaukową i podróżniczą. Jest inicjatorem projektu pierwszej naukowej rekonstrukcji wizerunków władców z dynastii Jagiellonów. Po godzinach miłośnik gimnastyki sportowej, książek kryminalnych i europejskich stolic.
Jadłospis zamiast recepty? Naukowcy badają dietę, która może wspierać leczenie chorób psychicznych
Czy sposób odżywiania może wspierać leczenie chorób psychicznych? Coraz więcej psychiatrów bada wpływ diety ketogenicznej na depresję, zaburzenie afektywne dwubiegunowe i schizofrenię. Pierwsze wyniki są obiecujące, choć eksperci podkreślają, że potrzebne są dalsze badania.
Pewnego dnia, gdy nastoletnia Julianne Armijo wracała do domu z lekcji gry na skrzypcach, ogarnęła ją głęboka rozpacz. Lekarze myśleli, że to depresja, jednak w wieku 20 i 30 lat jej stany obniżonego nastroju zaczęły przeplatać się z epizodami manii, co ostatecznie doprowadziło do właściwej diagnozy: zaburzenia afektywnego dwubiegunowego (CHAD). Julianne z trudem poszukiwała terapii, która powstrzymałaby objawy. Nawet przy przyjmowaniu dwóch powszechnie przepisywanych leków – antydepresantu i leku przeciwdrgawkowego – epizody powracały. Podczas jednego z nich, o trzeciej nad ranem skakała po koparkach i traktorach na placu budowy, mając wrażenie, że otaczające ją drzewa iskrzą i oddychają. Gdy leki nie działają. Przypadek Julianne Armijo Kiedy lekarze zamienili antydepresant na lek przeciwpsychotyczny, który stłumił jej nastrój i koncentrację, 39-letnia dziś Armijo – pielęgniarka rodzinna i doktorantka pielęgniarstwa w Ann Arbor w stanie Michigan – zaczęła szukać innych rozwiązań, które pozwoliłyby jej odstawić otępiający lek. W szkole pielęgniarskiej dowiedziała się, że dieta ketogeniczna, która eliminuje węglowodany i radykalnie zwiększa spożycie tłuszczów, od ponad wieku ogranicza napady padaczkowe u dzieci. Ponieważ padaczkę leczy się również lekami przeciwdrgawkowymi, uznała, że może tu istnieć powiązanie – w czym utwierdziły ją wczesne badania nad potencjalnym wpływem diety keto na zdrowie psychiczne. Trzy lata temu, czując, że nie ma nic do stracenia, postanowiła spróbować. Dieta keto może odmienić życie – Różnicę zauważyłam już w pierwszych tygodniach – mówi Julianne. – Uświadomienie sobie, że zamiast skrajnych wzlotów i upadków mogę po prostu doświadczać normalnych, ludzkich zmian nastroju, całkowicie odmieniło moje życie. – To wcale nie jest tak niedorzeczne, jak mogłoby się wydawać. W normalnych warunkach komórki przekształcają węglowodany w cukier (glukozę), aby uzyskać energię. Jednak w wielu chorobach neurodegeneracyjnych i psychicznych – w tym w zaburzeniu dwubiegunowym, schizofrenii i chorobie Alzheimera – mózg traci zdolność do prawidłowego spalania glukozy – wyjaśnia dr Shebani Sethi, badaczka psychiatrii z Uniwersytetu Stanforda. – To tak, jakby twoje komórki głodowały, nie mogąc nic zjeść. Dlatego mózg dotknięty chorobą psychiczną może funkcjonować znacznie lepiej, gdy komórki nerwowe zamienią paliwo węglowodanowe na tłuszczowe. Podczas gdy Julianne Armijo badała dietę ketogeniczną jako alternatywną metodę leczenia, naukowcy tacy jak dr Shebani Sethi – która sformułowała pojęcie psychiatrii metabolicznej na określenie tej rozwijającej się dziedziny – coraz częściej robili to samo. Badania wspierają stosowanie diety ketogenicznej (potocznie zwanej keto) w różnorodnych schorzeniach psychicznych. Naukowcy badają również inne sposoby wpływania na to, jak komórki mózgowe pozyskują energię i jak się regulują. Niektórzy klinicyści pozostają sceptyczni, ale wstępne dane są obiecujące. Choroby psychiczne a metabolizm – Nierównowaga chemiczna neuroprzekaźników, takich jak dopamina czy serotonina, od dawna była uważana za główną przyczynę wielu chorób psychicznych, ale to niepełny obraz – twierdzi dr Georgia Ede, psychiatra z Newburyport w stanie Massachusetts, która za pomocą diety keto, wspomaganej w razie potrzeby lekami, leczyła już setki pacjentów. – To, co naprawdę chcemy zrozumieć w psychiatrii metabolicznej, to przyczyna tych zaburzeń chemicznych – mówi. Jak wskazują dr Shebani Sethi i współpracownicy na łamach „Nature Mental Health”, już w latach 20. XX wieku wiązano zaburzenia metabolizmu mózgu z chorobami psychicznymi. Badacze podkreślają, że choć relacja ta była przez lata spychana na dalszy plan, nowsze prace jednoznacznie dowodzą, iż „ogólnoustrojowe i centralne nieprawidłowości metaboliczne wpływają na funkcjonowanie mózgu oraz zachowanie”. Czym jest ketoza? Podczas gdy często zalecana dla ogólnego zdrowia dieta śródziemnomorska składa się w większości z węglowodanów – sięgających w niektórych planach żywieniowych nawet 65 procent – osoba na diecie ketogenicznej pozyskuje około 60 procent kalorii z tłuszczów, 30 procent z białka i zaledwie 10 procent z węglowodanów. Większość diet keto niemal całkowicie wyklucza zboża, słodkie owoce, rośliny strączkowe, ziemniaki i inne warzywa skrobiowe, a także większość słodkich i przetworzonych produktów. Celem diety keto jest wprowadzenie organizmu w stan ketozy, w którym komórki przestają spalać węglowodany do celów energetycznych, a zamiast tego spalają tłuszcz. – Wątroba tnie ten tłuszcz na ketony, czyli gotowe do spalenia fragmenty, które z łatwością pokonują barierę krew-mózg i są chętnie przyjmowane przez mózg – mówi dr Georgia Ede, autorka książki „Change Your Diet, Change Your Mind”. – Kiedy mózg wykorzystuje ketony jako paliwo, przełącza się w tryb sprzyjający regeneracji – dodaje. Badania sugerują, że dieta keto wspomaga zdrowie psychiczne Dr Shebani Sethi buduje poparcie dla tej koncepcji za pomocą niewielkich prób klinicznych. W jej najnowszym badaniu, opublikowanym w maju, kilkadziesiąt osób z zaburzeniem afektywnym dwubiegunowym lub zaburzeniami ze spektrum schizofrenii wykazało poprawę zarówno w zakresie objawów depresyjnych, jak i funkcji poznawczych po miesiącu takiego odżywiania – znacząco większą niż osoby pozostające przy dotychczasowym sposobie żywienia. Wyniki te nawiązują do dwóch mniejszych badań pilotażowych, które dr Shebani Sethi przeprowadziła bez grupy kontrolnej stosującej zwykłą dietę. W obu tych badaniach – jednym opublikowanym w 2024 roku, a drugim wydanym w ubiegłym roku – objawy depresji i inne symptomy psychiatryczne uległy złagodzeniu po kilku miesiącach. Jak wynika z niewielkiego badania opublikowanego w lutym, nie każdy rezultat był jednak pozytywny. Osoby z depresją kliniczną przydzielone do diety keto na sześć tygodni wypadły tylko nieznacznie lepiej niż te na nieco zdrowszej wersji swojego normalnego planu żywieniowego. Naukowcy podzieleni w sprawie diety keto Wielu klinicystów nie przepisuje diety keto pacjentom psychiatrycznym. Dr Mark Taylor, psychiatra prowadzący prywatną praktykę w Edynburgu w Szkocji, przeanalizował wiedzę naukową na temat keto na potrzeby artykułu naukowego o odżywianiu i nastroju, który obecnie pisze. – Nie jestem przekonany, że istnieje przytłaczająca baza dowodów na poparcie tej metody – mówi, zaznaczając, że obecnie jej nie zaleca. Może się to jednak zmienić w miarę napływu kolejnych wyników – zwłaszcza w przypadku pacjentów, którzy nie odczuwają ulgi lub doświadczają skutków ubocznych przy stosowaniu dotychczasowych leków. W toku jest kilkadziesiąt badań oceniających potencjalne korzyści z diety w przypadku zespołu stresu pourazowego (PTSD), zaburzeń ze spektrum autyzmu, choroby Alzheimera, zaburzeń nastroju i innych. Sama dr Shebani Sethi rozpoczyna większe badanie obejmujące 120 uczestników ze schizofrenią, zaburzeniem dwubiegunowym i ciężką depresją. Zaburzenia metaboliczne wpływają na mózg i ciało Częścią fascynacji psychiatrią metaboliczną jest fakt, że działa ona w obie strony. Osoby z ciężkimi zaburzeniami psychicznymi częściej chorują na schorzenia metaboliczne, podczas gdy pacjenci z problemami metabolicznymi są bardziej podatni na choroby psychiczne. W rzeczywistości osoby z insulinoopornością – stanem, w którym organizm nie potrafi prawidłowo regulować poziomu cukru we krwi – są dwukrotnie bardziej narażone na rozwój ciężkiego zaburzenia depresyjnego w porównaniu z osobami zdrowymi, jak wynika z badania śledzącego losy mieszkańców Holandii przez niemal dekadę. Pierwszy przełomowy moment dr Shebani Sethi w zrozumieniu znaczenia metabolizmu mózgu nastąpił podczas jej praktyki medycznej, kiedy zaproponowała dietę ketogeniczną pacjentce z nadwagą, cukrzycą i lekooporną schizofrenią, aby opanować jej wagę i poziom cukru. Zarówno lekarz, jak i pacjentka były zaskoczone, gdy okazało się, że dieta złagodziła również objawy psychiatryczne, których wcześniej nie był w stanie powstrzymać żaden lek. – Koniec końców, nasze mózgi i ciała są ze sobą połączone – mówi dr Shebani Sethi. – Zaburzenia działania insuliny utrudniają glukozie przedostawanie się do komórek mózgowych, a ketony ten problem po prostu omijają – dodaje. Leki, mikrobiom i styl życia a metabolizm mózgu Dieta keto nie jest jedyną interwencją badaną pod kątem wpływu na procesy metaboliczne mózgu. Dr Mark Taylor przeanalizował niedawno dużą bazę danych mieszkańców Szwecji z cukrzycą oraz zdiagnozowaną depresją lub lękiem, którzy przyjmowali leki z grupy GLP-1 w celu kontroli poziomu cukru we krwi. Osoby przyjmujące te leki miały znacznie mniej epizodów związanych ze swoim stanem psychicznym na przestrzeni kolejnych 13 lat. – Byliśmy zaskoczeni tak silnym efektem, zwłaszcza u osób przyjmujących semaglutyd (nazwa chemiczna Ozempicu) w porównaniu z innymi lekami z grupy GLP-1 – mówi dr Mark Taylor. Zaznacza, że nie jest jasne, jak duża część tej korzyści wynika ze spadku wagi indukowanego przez lek, co z kolei poprawia samoocenę. Jednak procesy metaboliczne również prawdopodobnie biorą w tym udział, choć czy chodzi o działanie przeciwzapalne, wpływ na neuroprzekaźniki, czy coś innego – tego jeszcze nie wiemy. Inni naukowcy badają, jak skład mikroorganizmów jelitowych wpływa na choroby psychiczne. Zeszłoroczny przegląd badań wykazał odmienne wzorce bakterii jelitowych u osób z zaburzeniem dwubiegunowym oraz potwierdził, że probiotyki i zmiany diety łagodzą niektóre objawy nastroju. Wczesne badania nad postem przerywanym (Intermittent Fasting) – procesem, który wprowadza organizm w stan tymczasowej ketozy – wykazują, że może on redukować lęk. Inne interwencje związane ze stylem życia obejmują regularne ćwiczenia fizyczne, przy czym treningi o wysokiej intensywności są szczególnie pomocne dla metabolizmu, a także regularny i wystarczający sen, ponieważ osoby z przewlekłą bezsennością są narażone na wyższe ryzyko rozwoju depresji. Nawet niewielkie zmiany diety mogą pomóc Choć dr Shebani Sethi twierdzi, że ścisłe przestrzeganie diety keto przynosi największe korzyści, samo przestawienie się z bogatego w węglowodany śniadania na takie obfitujące w białko i/lub tłuszcz może dać zauważalny efekt psychologiczny. Peter Abilla, agent ubezpieczeniowy Medicare z Salt Lake City, mówi, że jego nastoletni syn nie przestrzega diety ketogenicznej w stu procentach, ale mimo to czerpie z niej korzyści. Peter początkowo myślał, że dieta pomoże w walce z padaczką chłopca, dlatego zaproponował ją siedem lat temu, po tym jak dowiedział się o niej z podcastu o zdrowiu i sam wypróbował ten sposób odżywiania. Chłopiec, który zmagał się również z nieregularnymi wahaniami nastroju, chętnie się zgodził. – Uwielbia czerwone mięso, kurczaka, a zwłaszcza boczek – będące podstawą wielu planów keto – mówi Abilla. Dziś grający w futbol amerykański nastolatek od czasu do czasu jada makaron i inne zakazane na keto produkty. – Jeśli keto to pewne spektrum, my jesteśmy pośrodku – mówi Abilla. Mimo to dieta ustabilizowała nastrój jego syna. (Napady padaczkowe są kontrolowane za pomocą leków). Restrykcyjny charakter diety pomaga też nastolatkowi czuć się mniej przytłoczonym, co było skutkiem ubocznym jego zaburzeń nastroju: – To dla niego wyzwalające, gdy otwiera lodówkę i dokładnie wie, co zje – mówi Abilla. Dieta keto to nie panaceum Niektórzy lekarze obawiają się, że dieta wysokotłuszczowa może zwiększać ryzyko chorób serca, ale dr Shebani Sethi twierdzi, że u większości jej pacjentów zdrowie układu krążenia ulega wręcz poprawie. W jej najnowszym badaniu klinicznym poziom cukru we krwi, stan zapalny oraz inne markery metaboliczne spadły – co z reguły dzieje się przy ograniczeniu węglowodanów – wyjaśnia. Mimo to, jak dodaje, lekarze powinni regularnie zlecać badania krwi osobom stosującym tę dietę, kontrolując poziom szkodliwego cholesterolu i inne markery chorób serca. Lekarze powinni być również zaangażowani w każdą decyzję o zmniejszeniu dawki lub odstawieniu leku psychiatrycznego. Choć wielu zwolenników diety keto spożywa dużo mięsa, Julianne Armijo woli podejście roślinne – dodaje olej kokosowy do porannej kawy i wzbogaca wieczorne sałatki o orzechy makadamia, awokado oraz tofu obficie podsmażane na oleju z awokado. Ściśle przestrzega diety, aby pozostawać w stanie ketozy. Współpracując ze swoim lekarzem, Julianne była w stanie stopniowo odstawić lek przeciwpsychotyczny. Brak uczucia ociężałości czy wolniejszego myślenia okazał się dla niej przełomem, jak sama przyznaje: – To odmieniło moją jakość życia – w skali od jednego do dziesięciu daje mocne dziesięć. Kocham życie. Jest szczególnie podekscytowana możliwością dzielenia się swoimi pozytywnymi doświadczeniami z innymi pielęgniarkami, które w ten sposób mogą pomóc własnym pacjentom. Mimo to Julianne jasno podkreśla, że nie jest to remedium na wszystko. Długotrwały sukces wymaga nie tylko kontrolowania tego, co je, ale także zarządzania stresem, dbania o odpowiednią ilość snu i kontakty społeczne. – Każdego dnia muszę sama sobą zarządzać i zachowywać czujność, próbując utrzymać ten spokój, który tak trudno było wywalczyć – mówi. Źródło: National Geographic
Serce ma swój własny mały mózg. Jego zadaniem jest walka ze stresem
Sieć neuronów ukryta w tkankach wokół serca działa jak mały mózg. Badacze wyodrębnili dwa podtypy tych komórek: jedne spowalniają tętno i są niezbędne do utrzymania pracy serca, a drugie chronią przed skutkami ostrego stresu.
Wszyscy wiemy, że mózg jest największym i najważniejszym skupiskiem tkanki nerwowej w organizmie. Istnieją jednak mniejsze grupy neuronów, które też wykonują ważne zadania. Powszechnie uważa się np., że nasze jelita zawierają „drugi mózg”, ściśle współpracujący z tym głównym i z bakteriami jelitowymi. Najnowsze badania pokazują, że własny mały mózg może mieć też inny kluczowy narząd – serce. Odkrycia dokonał zespół naukowców związanych z Yale University School of Medicine. Neurony otaczające serce działają jak mały mózg Wewnętrzny układ nerwowy serca leży w tkance tłuszczowej otaczającej narząd. To końcowe ogniwo długiego łańcucha sygnałów sterujących pracą serca. Neurony w tym miejscu „rozmawiają” zarówno z mózgiem, jak i między sobą, modulując rytm w czasie rzeczywistym. Przez lata ich dokładne funkcje pozostawały niejasne, ponieważ takich neuronów jest bardzo mało. Stanowią zaledwie około 0,01% wszystkich komórek tworzących serce. Badacze sięgnęli po narzędzia genetyczne. Znakowali neurony sercowe u myszy, a następnie sekwencjonowali izolowane z nich geny, by znaleźć markery pozwalające rozróżnić poszczególne populacje. To otworzyło drogę do stworzenia mapy pokazującej, gdzie dokładnie leżą te komórki, jak reagują na pobudzenie i co się dzieje, gdy ich zabraknie. Dwa typy neuronów stabilizują rytm pracy serca Pierwszy wyodrębniony podtyp sercowych neuronów, określany jako Npy+, okazał się bezpośrednio powiązany z rytmem. Gdy naukowcy pobudzali te neurony, tętno myszy spadało. Gdy je zniszczyli, dochodziło do niewydolności serca i śmierci zwierząt. Ta część to zatem element konieczny, by serce w ogóle utrzymało stabilną pracę. Drugi podtyp neuronów, oznaczany jako Ddah1+, okazał się bardziej zagadkowy. W standardowych warunkach zarówno pobudzanie, jak i eliminacja tych komórek nie przynosiły wyraźnych skutków: myszy funkcjonowały normalnie. Przełom nastąpił podczas rutynowego pomiaru ciśnienia krwi, prowadzonego przez jedną z badaczek. Podczas badania myszy unieruchamia się w wąskiej tubie, a na ogon zakłada mankiet pomiarowy. To sytuacja silnie stresująca. Zwierzę pozbawione neuronów Ddah1+ zmarło w trakcie pomiaru. Dalsze obserwacje potwierdziły, że myszy bez sprawnych neuronów Ddah1+ często ginęły wskutek ostrego stresu. Tuż przed śmiercią pojawiał się nagły spadek tętna, po którym rytm serca już nie wracał do normy. Natomiast stymulacja tych neuronów zwiększała przeżywalność u zestresowanych myszy. W praktyce oznacza to, że „mózg serca” składa się co najmniej z dwóch wyspecjalizowanych grup neuronów. Jedne stabilizują tempo pracy mięśnia sercowego, drugie włączają tryb ochronny, gdy organizm zostaje nagle przeciążony. Szansa na nowe terapie Na razie nie wiadomo, czy takie same struktury występują w sercu człowieka. Wiadomo jednak, że geny wyróżniające mysie neurony występują również w ludzkich neuronach sercowych. Z racji bliskiego pokrewieństwa ewolucyjnego jest więc możliwe, że nasze serca działają podobnie. Oczywiście potwierdzenie tej tezy wymaga kolejnych badań. Istnienie „sercowego mózgu” to nie tylko ciekawostka. Poznanie jego działania może mieć wpływ na kardiologię. Wiadomo już, że wewnętrzny układ nerwowy serca łączy się z takimi problemami jak zawał mięśnia sercowego, niewydolność krążenia czy arytmie. Medycyna ingeruje w ten obszar, choć w sposób mało precyzyjny. Np. jedną z metod leczenia arytmii jest ablacja przedsionków, czyli celowe uszkadzanie tkanki wywołującej nieprawidłowy rytm. Lepsze rozróżnienie podtypów neuronów w sercu i ich funkcji może w przyszłości pomóc w projektowaniu bardziej ukierunkowanych procedur, terapii niefarmakologicznych, a nawet nowych leków. Źródło: Nature
Drugie życie jajników po menopauzie. Odkryto ich nowe, nieznane dotąd funkcje
Badania naukowców z Northwestern University w USA sugerują, że jajniki po menopauzie pełnią nieznane dotąd funkcje immunologiczne. Analizy przeprowadzone na myszach i ludziach wykazały, że wraz z wiekiem w ich tkankach gromadzą się komórki odpornościowe oraz wzrasta aktywność genów odpowiedzialnych za stany zapalne.
Przez dziesięciolecia w biologii reprodukcyjnej dominowało przekonanie, że po zakończeniu okresu płodności jajniki stają się narządem zbędnym, porównywalnym pod względem użyteczności do wyrostka robaczkowego. Jednak najnowsze badania przeprowadzone przez zespół dr Franceski Duncan z Northwestern University Feinberg School of Medicine, rzucają zupełnie nowe światło na ich funkcję po menopauzie. Wyniki sugerują, że jajniki zaczynają wtedy pełnić funkcje odpornościowe, co ma istotne konsekwencje dla zdrowia starszych kobiet. Przypadkowe odkrycie w usuniętych jajnikach Wszystko zaczęło się od udziału dr Duncan w inicjatywie National Institutes of Health (NIH), której celem było mapowanie komórek senescentnych (takich, które przestały się dzielić, ale pozostają aktywne metabolicznie). Komórki te gromadzą się w różnych tkankach wraz z wiekiem i są podejrzewane o wywoływanie objawów starzenia. Duncan poddała analizie jajniki usunięte z przyczyn medycznych kobietom w wieku 50-75 lat. Ku zaskoczeniu badaczy, analiza molekularna wykazała, że komórki w jajnikach kobiet po menopauzie ewoluują i produkują różne zestawy białek w zależności od wieku pacjentki. Odkrycie to podważyło dotychczasowy paradygmat biologii i stało się impulsem do pogłębienia badań. Rozpoczęto badania na myszach, których jajniki również przestają funkcjonować reprodukcyjnie pod koniec ich dwuletniego zwykle życia. Koniec hormonów, początek nowej ery W toku badań na myszach naukowcy porównali jajniki osobników młodych, będących u schyłku okresu rozrodczego oraz tych w fazie poreprodukcyjnej. Wykorzystano sekwencjonowanie RNA w celu pomiaru ekspresji genów oraz analizę mikroskopową tkanek pod kątem zwłóknienia. Wyniki potwierdziły, że po zaniku produkcji komórek jajowych i hormonów, w jajnikach pojawiły się nowe formy aktywności. Analiza wykazała, że jajniki myszy po menopauzie są nawiedzane przez różnorodne komórki układu odpornościowego – znacznie częściej niż u młodych osobników. Co więcej, w starszych jajnikach odnotowano zwiększoną aktywność genów odpowiedzialnych za kodowanie związków prozapalnych. Co to może oznaczać? Badacze stawiają hipotezę, że te cząsteczki sygnałowe mogą być uwalniane do krwiobiegu, wpływając na cały organizm. Bérénice Benayoun, gerontolog z University of Southern California, zauważa w rozmowie z „Science”, że jajnik może stać się miejscem modyfikacji komórek odpornościowych. Jajniki kluczem do zagadki zdrowia kobiet? To odkrycie może pomóc w wyjaśnieniu tzw. paradoksu zdrowia kobiet: choć statystycznie żyją one dłużej niż mężczyźni, w starszym wieku częściej borykają się z problemami zdrowotnymi i chorobami przewlekłymi. Francesca Duncan spekuluje, że to właśnie „drugie życie” jajników i wydzielane przez nie cząsteczki mogą predysponować kobiety do przewlekłych stanów zapalnych w okresie pomenopauzalnym. Zrozumienie tego mechanizmu jest kluczowe – mimo ogromnego postępu nauki i medycyny, w biologii reprodukcyjnej kobiet wciąż są ogromne luki. Choć wciąż nie jest jasne, czy jajniki celowo pełnią funkcje sygnałowe, czy stają się nieplanowanym rezerwuarem komórek odpornościowych, otwiera to nowy rozdział w badaniach nad zdrowiem kobiet. Źródło: Science Nasza autorka Magdalena Rudzka Redaktorka i wydawczyni National-Geographic.pl. Wcześniej związana m.in. z National Geographic Traveler i magazynem pokładowym PLL LOT Kaleidoscope. Z wykształcenia humanistka (MISH i SNS PAN), ale to przyroda stanowi jej największą pasję. Szczególnie bliskie są jej ekosystemy słodkowodne, a prawdziwym „konikiem” są ryby. W National-Geographic.pl pisze o swoich przyrodniczych pasjach, nauce i medycynie. Prywatnie ceni sobie podróże po nieoczywistych kierunkach, ze szczególnym sentymentem do Europy Środkowej i Wschodniej.
Te polskie grzyby rozmawiają ze sobą po deszczu. Do komunikacji używają impulsów elektrycznych
Japońscy badacze zaobserwowali niezwykłe zachowanie dziko rosnących lakówek dwubarwnych. Te popularne również w Polsce grzyby po ulewnym deszczu zaczynają wymieniać ze sobą sygnały elektryczne.
W tym artykule: Jak rozmawiają między sobą grzyby? Grzyby z polskiego i japońskiego lasu Rozgadany jak grzyb po deszczu Po deszczu las robi się ruchliwy i głośny. Słychać w nim ptaki, szum drzew, pojawiają się dżdżownice i owady. Z najnowszych badań wynika, że aktywne robią się również grzyby. Eksperymenty przeprowadzone nie w laboratorium, ale w lesie wykazały, że po deszczu rośnie aktywność elektryczna grzybów. To kolejna przesłanka sugerująca, że grzyby komunikują się dzięki elektryczności. Doświadczenia japońskich naukowców, które doprowadziły do tego wniosku, zostały opisane w artykule opublikowanym w czasopiśmie „Fungal Ecology”. Jak rozmawiają między sobą grzyby? Już w latach 70. XX wieku naukowcy badali potencjał czynnościowy grzybni. Czyli jej zmieniającą się aktywność elektryczną. W latach 90. wykazali, że pojawianie się w niej impulsów elektrycznych można stymulować. Strzępki grzybów reagowały tak na obecność wody, kwasu siarkowego czy cukrów. Ten zabójczy grzyb do tej pory atakował drzewa. Po raz pierwszy w historii zainfekował człowieka Chondrostereum purpureum to gatunek grzyba, który pasożytuje na drzewach, powodując zgniliznę drewna. Występuje na całym świecie, również w Polsce. Teraz po raz pierwszy zaatakował człow... Przełomowe badania z 2022 r. poszły znacznie dalej. Andrew Adamatzky z Uniwersytetu Zachodniej Anglii doszedł do wniosku, że aktywność elektryczna grzybni układa się we wzory. Czyli – że można w niej wyróżnić charakterystyczne sekwencje. Miałyby one odpowiadać słowom z ludzkiej mowy. Naukowiec znalazł takich wzorów aż 50. Oznaczało to, że „mowa” grzybów składałaby się z pięćdziesięciu słów. Grzyby z polskiego i japońskiego lasu Czy grzyby naprawdę mogą porozumiewać się dzięki elektryczności? Kolejne dowody na to zebrali naukowcy z japońskiego Uniwersytetu Tohoku. Pomogła im w tym lakówka dwubarwna (Laccaria bicolor) – jadalny grzyb rosnący także w Polsce. Lakówka dwubarwna jest grzybem blaszkowym. Ma długi trzon i rozłożysty kapelusz. Jak inne grzyby, żyje w symbiozie z drzewami, szczególnie z dębami i sosnami. Lakówka tworzy szczególną formę symbiozy zwaną mikoryzą zewnętrzną. Jej strzępki nie wynikają bezpośrednio do komórek drzewa, z którym współpracuje, ale pomiędzy komórki kory pierwotnej korzenia. W ten sposób tworzą tzw. sieć Hartiga. Z jej pomocą grzyb oddaje drzewu wodę i składniki odżywcze. W zamian za to pobiera brakujące mu cukry. Jadalne lakówki mają jeszcze jedną umiejętność. Przypuszcza się, że pośrednio pozwalają drzewom konsumować owady. Grzyby te wytwarzają toksyny, które zabijają skoczogonki. Następnie trawią je, dziejąc się z drzewem azotem pozyskanym z organizmu owada. Rozgadany jak grzyb po deszczu Autorzy najnowszego badania jako jedni z nielicznych nie przeprowadzali testów w laboratorium. Wybrali się ze sprzętem do lasu mieszanego. Przy ścieżce znaleźli skupisko sześciu lakówek. Obok rósł dąb Quercus serrata i grab Carpinus laxiflora. Naukowcy przypuszczają, że grzyby znajdowały się w symbiozie właśnie z nimi. Badacze przyczepili do lakówek elektrody. Przez dwa ostatnie dni września 2021 r. mierzyli ich potencjał czynnościowy. Było słonecznie i sucho, od prawie dwóch tygodni nie padało. Pierwszego października przyszedł tajfun. W czasie ulewy spadło ponad 3 cm deszczu. Już dwie godziny po deszczu grzyby zrobiły się „rozmowne”. Czyli ich aktywność elektryczna wzrosła. Jak napisali badacze, potencjał elektryczny grzybów niekiedy wzrastał do 100 mV. Najbardziej śmiercionośny grzyb na świecie podbił Kalifornię z pomocą armii klonów. W Polsce też go znamy W Ameryce doszło do inwazji najbardziej trującego grzyba świata. Muchomor sromotnikowy zaatakował Kalifornię, produkując armię swoich własnych klonów. <img src="https://images.immediate.co.uk/production/volatile/sites/63/2024/08/najbardziej-smiercionosny-grzyb-na-swiecie-podbil-kalifornie-z-pomoca-armii-klonow-w-polsce-tez-go-znamy-fot-getty-images-d942392.jpg" width="938" height="625" alt="Najbardziej śmiercionośny grzyb na świecie podbił Kalifornię z pomocą armii klonów. W Polsce też go znamy (fot. Getty Images)" title="Najbardziej śmiercionośny grzyb na świecie podbił Kalifornię z pomocą armii klonów. W Polsce też go znamy (fot. Getty Images)" /> Co ciekawe, zmiany aktywności elektrycznej lakówek były związane ze zmianami wilgotności i temperatury. Odkryto jeszcze jedną rzecz. Im bliżej siebie rosły grzyby, tym sygnały elektryczne, jakie wytwarzały, okazywały się silniejsze. To sugeruje, że impulsy mogły pełnić rolę komunikacyjną. – Nasze wyniki wskazują na potrzebę dalszego badania potencjału elektrycznego grzybów w rzeczywistym ekosystemie – ostrożnie komentował mikrobiolog Yu Fukasawa, główny autor pracy. Źródła: ScienceAlert, Fungal Ecology 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
Niebieski ślimak z polskich lasów. Trudno uwierzyć, że naprawdę istnieje
Pomrów błękitny (Bielzia coerulans) to jeden z najbardziej charakterystycznych ślimaków lądowych Europy. Jego intensywne, niebieskie lub fioletowe ubarwienie sprawia, że trudno pomylić go z innymi przedstawicielami pomrowiowatych. Choć przez długi czas uznawano go za gatunek typowo karpacki, współczesne obserwacje pokazują, że jego zasięg może być szerszy, niż wcześniej przypuszczano.
Spis treści: Wygląd pomrowa błękitnego Gdzie występuje pomrów błękitny? Tryb życia i rozmnażanie Czy pomrów błękitny jest groźny? Czy pomrów błękitny jest pod ochroną? Ten duży ślimak bezskorupowy od lat budzi zainteresowanie zarówno biologów, jak i miłośników przyrody. Pomrów błękitny wyróżnia się nie tylko wyglądem, ale także cyklem życiowym i specyficznymi wymaganiami siedliskowymi. Gatunek został opisany naukowo w 1851 roku jako Limax coerulans przez malakologa Michaela Bielza. Wygląd pomrowa błękitnego Choć nie należy do największych ślimaków na świecie, wśród europejskich ślimaków bezskorupowych wyróżnia się imponującymi rozmiarami. W warunkach pełnego wyrośnięcia osiąga długość nawet 10–14 cm. Ma ciało wydłużone, miękkie i pozbawione widocznej muszli, która została zredukowana do niewielkiej płytki ukrytej pod płaszczem. Najbardziej charakterystyczną cechą jest ubarwienie. Dorosłe osobniki przyjmują intensywnie niebieską, niebieskozieloną, a niekiedy nawet fioletową barwę. Zdarzają się również formy ciemniejsze, wpadające w brąz lub czerń, jednak są one rzadsze i mniej typowe dla dorosłych osobników. Młode osobniki wyglądają inaczej. Ich ciało jest brązowe, często z wyraźnymi podłużnymi pasami. Dopiero wraz z dojrzewaniem tracą ten wzór i stopniowo przybierają niebieską barwę. Proces ten jest jednym z najbardziej interesujących elementów rozwoju gatunku. Na głowie znajdują się dwie pary czułków. Górne zakończone są oczami, natomiast dolne pełnią funkcję czuciową. Budowa ta jest typowa dla ślimaków trzonkoocznych i pozwala im orientować się w otoczeniu. Gdzie występuje pomrów błękitny? Naturalny zasięg występowania pomrowa błękitnego obejmuje przede wszystkim Karpaty. Przez długi czas uznawano go za gatunek endemiczny tego regionu, co oznaczało, że występuje wyłącznie w jednym obszarze geograficznym. Obecnie wiadomo jednak, że jego zasięg jest szerszy. Spotykany jest w kilku krajach Europy Środkowo-Wschodniej, takich jak Polska (szczególnie południowe regiony), Słowacja, Rumunia, Ukraina, Czechy oraz Węgry. Pojedyncze obserwacje odnotowano również poza Karpatami, między innymi w Niemczech, gdzie prawdopodobnie został zawleczony. Najczęściej występuje w lasach górskich, gdzie panuje wysoka wilgotność i umiarkowane temperatury. W Polsce można go spotkać głównie w Tatrach i innych pasmach górskich, często nawet na wysokościach sięgających 1900 m n.p.m. Tryb życia i rozmnażanie Pomrów błękitny to gatunek związany przede wszystkim z lasami górskimi – zarówno liściastymi, jak i iglastymi. Najczęściej można go spotkać w ściółce leśnej, pod kłodami, kamieniami oraz w wilgotnych zakamarkach runa leśnego. Preferuje środowiska chłodne i wilgotne, co tłumaczy jego obecność w regionach górskich. Ślimak ten żywi się głównie grzybami, porostami oraz drobnymi częściami roślin, takimi jak owoce poziomek. W ten sposób odgrywa istotną rolę w ekosystemie leśnym, uczestnicząc w rozkładzie materii organicznej. Cykl życiowy pomrowa błękitnego jest stosunkowo krótki. Dojrzałość płciową osiąga zwykle na początku lata – w czerwcu lub lipcu. Kopulacja odbywa się na powierzchni gleby, a nie w ukryciu, jak u wielu innych ślimaków. Po zapłodnieniu składanych jest zwykle od 30 do nawet 80 jaj, które pozostają w glebie aż do wylęgu. Jednym z najbardziej charakterystycznych elementów biologii tego gatunku jest fakt, że dorosłe osobniki giną po rozmnożeniu. Zimowanie dotyczy wyłącznie jaj oraz młodocianych osobników, które rozwijają się w kolejnym sezonie. Młode ślimaki pojawiają się wiosną, zwykle w maju, a dojrzałość osiągają po około roku. Taki rytm rozwojowy sprawia, że populacje są silnie zależne od warunków środowiskowych, zwłaszcza wilgotności i temperatury. Czy pomrów błękitny jest groźny? Pomrów błękitny nie jest gatunkiem jadowitym ani niebezpiecznym dla człowieka. Nie posiada żadnych mechanizmów obronnych, które mogłyby stanowić zagrożenie – nie gryzie, nie produkuje toksyn i nie atakuje innych organizmów. Jego jedyną formą przystosowania do środowiska jest skryty tryb życia oraz zdolność do ukrywania się w ściółce leśnej. W przypadku zagrożenia ślimak ten najczęściej pozostaje nieruchomy lub powoli się oddala. Warto podkreślić, że pomrów błękitny pełni ważną rolę w ekosystemie, a jego obecność świadczy o dobrym stanie środowiska leśnego. Nie należy go traktować jako organizmu niepożądanego, lecz jako element naturalnej bioróżnorodności. Czy pomrów błękitny jest pod ochroną? Status ochronny pomrowa błękitnego różni się w zależności od kraju. W wielu regionach Europy, w tym w Polsce, nie jest on objęty ścisłą ochroną gatunkową. Jednak jego występowanie bywa monitorowane ze względu na ograniczony zasięg i specyficzne wymagania środowiskowe. Największym zagrożeniem dla tego gatunku nie jest bezpośrednie odławianie, lecz degradacja siedlisk leśnych – wycinka lasów, zmiany mikroklimatu oraz utrata wilgotnych, zacienionych środowisk. Ponieważ pomrów błękitny jest silnie zależny od takich warunków, zmiany te mogą wpływać na jego lokalne populacje. Jego obecność bywa uznawana za oznakę dobrze zachowanych, wilgotnych siedlisk leśnych i sugeruje, że środowisko jest stabilne i mało przekształcone przez człowieka. Źródło: National Geographic Polska Nasza autorka Marzena Wardyn-Kobus Autorka tekstów z pogranicza przyrody, kultury i podróży. W serwisie tworzy artykuły popularnonaukowe o otaczającym nas świecie, łącząc rzetelną wiedzę z przystępnym językiem i dbałością o szczegóły. Pisze, by zachęcać innych do uważnego kontaktu z przyrodą – nawet tą najbliższą, tuż za domem. Kaszubka mieszkająca na Kujawach, zakochana w górskich szlakach i leśnych bezdrożach. Jej przydomowy ogródek to strefa zrównoważonego eksperymentowania – dąży do tego, by uprawiać rośliny ekologicznie, z szacunkiem dla natury. Wolne chwile spędza z książką, wędrując po lesie lub tworząc makramy.
Mogą zatruć morza, ale bez nich nie byłoby tlenu. Sinice zmieniły historię życia na Ziemi
Sinice kojarzą nam się z zamkniętymi kąpieliskami i zielonym kożuchem na wodzie. Ale te mikroskopijne organizmy mają też drugie oblicze. Zawdzięczamy im powietrze pełne tlenu, powstanie roślin i ewolucję wielokomórkowego życia na Ziemi.
Spis treści: Sinice: architekci atmosfery i najstarsze organizmy na Ziemi Nie do końca bakterie, prawie rośliny – osobliwa budowa sinic Pływające mistrzynie łapania azotu Sinice to tysiące różnorodnych gatunków Światowy problem zakwitów wód – największe zagrożenie ze strony sinic Od suplementów po loty w kosmos. Wielki potencjał sinic Sinice (cyjanobakterie) to jedna z najbardziej fascynujących i kluczowych grup organizmów na Ziemi. Są to samożywne bakterie, które jako pierwsze organizmy w historii naszej planety wykształciły zdolność do fotosyntezy. Choć początkowo uważano je za należące do roślin glony, współczesna nauka klasyfikuje je jako prokarionty, czyli pozbawione jądra komórkowego, jednokomórkowe mikroorganizmy. Bez sinic nie byłoby na Ziemi ani tlenu, ani roślin. Mimo, że słyszymy o nich głównie w kontekście toksycznych zakwitów wód, np. Bałtyku, sinice są fascynującymi, wszechstronnymi organizmami. Trwają badania nad wykorzystaniem ich m.in. jako biopaliw, żywności, nawozów a nawet w podróżach kosmicznych. Sinice: architekci atmosfery i najstarsze organizmy na Ziemi Sinice są uznawane za najstarsze znane formy życia. Zachowały się w zapisach kopalnych w postaci tzw. stromatolitów, datowanych na ponad 3,5 miliarda lat. Ich rola w kształtowaniu ziemskiej biosfery jest absolutnie kluczowa. Około 2,4 miliarda lat temu, dzięki ciągłej produkcji tlenu jako produktu ubocznego fotosyntezy, doprowadziły do tzw. katastrofy tlenowej. Proces ten przekształcił pierwotną, beztlenową atmosferę Ziemi w powietrze, jakie znamy dzisiaj, co pchnęło ewolucję na zupełnie nowe tory i ostatecznie doprowadziło do powstania organizmów wielokomórkowych. Kolejnym fundamentalnym wkładem sinic w historię życia jest endosymbioza. Uważa się, że chloroplasty w roślinach i glonach powstały w wyniku wchłonięcia wolno żyjących sinic. Dowodzą tego liczne podobieństwa strukturalne i genetyczne, takie jak obecność własnego, kolistego DNA i rybosomów typu bakteryjnego wewnątrz chloroplastów. Czyli: gdyby nie sinice, rośliny nigdy by nie powstały. Nie do końca bakterie, prawie rośliny – osobliwa budowa sinic Komórki sinic mają złożoną strukturę, niespotykaną u innych bakterii. Posiadają wewnętrzne membrany zwane tylakoidami, w których osadzony jest aparat fotosyntetyczny. Głównym barwnikiem asymilującym światło jest chlorofil (podobnie jak u roślin), ale towarzyszą mu barwniki pomocnicze: niebieska fikocyjanina, czerwona fikoerytryna oraz żółte karotenoidy. To właśnie specyficzna kombinacja barwników nadaje im charakterystyczny sinozielony kolor, skąd wzięła się zarówno polska (sinice) jak i angielska (blue-green algae) nazwa zwyczajowa. Pływające mistrzynie łapania azotu Sinice wykształciły zaawansowane, wręcz mistrzowskie strategie przetrwania. Niektóre gatunki potrafią wyłapywać azot z powietrza i przekształcać go w amoniak. Proces ten odbywa się w wyspecjalizowanych, grubościennych komórkach – heterocytach, które chronią wrażliwy na tlen enzym – nitrogenazę. Potrafią też magazynować cenny, wykorzystywany w fotosyntezie dwutlenek węgla. A co najdziwniejsze – te prymitywne, jednokomórkowe organizmy umieją nawet pływać: kontrolują swoją wyporność poprzez tzw. wodniczki gazowe. To organelle w komórce, które pozwalają na regulację głębokości w wodzie i znalezienie najlepszych warunków świetlnych. Sinice to tysiące różnorodnych gatunków Sinice wykazują niezwykłą różnorodność form – od mikroskopijnych form jednokomórkowych, takich jak Prochlorococcus (najmniejszy i najliczniejszy fotosyntetyzujący organizm na świecie), po złożone kolonie w różnych kształtach, widoczne gołym okiem. Formy nitkowate wykazują prymitywne cechy wielokomórkowości, z podziałem funkcji. Oprócz wspomnianych heterocytów, mogą tworzyć też akinety – grubościenne komórki przetrwalnikowe), odporne na niekorzystne warunki środowiskowe. Kolonie sinic tworzą też hormogonia: ruchliwe fragmenty nici służące do poruszania się i rozmnażania. To sporo, jak na najprymitywniejsze organizmy na Ziemi. Światowy problem zakwitów wód – największe zagrożenie ze strony sinic Sinice są organizmami kosmopolitycznymi, zasiedlającymi niemal każde środowisko: od oceanów, mórz, rzek i jezior po wilgotne gleby, pustynie i skały Antarktydy. Jednak ich gwałtowny, masowy pojaw, zwany zakwitem, staje się coraz poważniejszym problemem w wielu rejonach świata. Przyczynami zakwitów sinic są: eutrofizacja (nadmiar fosforu i azotu z rolnictwa i ścieków) oraz zmiany klimatyczne, przejawiające się rosnącą temperaturą wód. Zakwity sinic bywają niebezpieczne - potrafią zachwiać ekosystemem nawet dużego zbiornika wodnego i wpłynąć także na organizmy lądowe, wliczając człowieka. Wiele gatunków sinic produkuje silne toksyny. Mogą one prowadzić do zatruć, a nawet śmierci ludzi i zwierząt. Istnieją badania łączące ekspozycję na toksyny sinic ze zwiększonym ryzykiem chorób neurodegeneracyjnych. A gdy zakwit wreszcie się kończy, obumierająca biomasa sinic zużywa tlen, prowadząc do powstawania stref beztlenowych i masowej śmierci ryb i innych organizmów wodnych. Od suplementów po loty w kosmos. Wielki potencjał sinic Mimo tych zagrożeń, zdolności sinic człowiek próbuje wykorzystać w wielu dziedzinach. Są to m.in.: Biotechnologia: sinice są badane jako potencjalne źródło biopaliw, barwników spożywczych oraz nowoczesnych leków przeciwzapalnych i przeciwbakteryjnych. Produkcja żywności: gatunki takie jak Arthrospira (Spirulina) są cenione za wysoką zawartość białka, witamin i przeciwutleniaczy, stanowiąc popularny suplement diety. Rolnictwo: jako organizmy wiążące azot, są wykorzystywane do naturalnego nawożenia upraw, np. pól ryżowych, co może zwiększyć plony o 20%. Eksploracja kosmosu: sinice są rozważane są jako organizmy wspierające życie w przyszłych bazach na Marsie. Mogłyby przetwarzać marsjański regolit i atmosferę w produkty niezbędne dla ludzi. Nasza autorka Magdalena Rudzka Redaktorka i wydawczyni National-Geographic.pl. Wcześniej związana m.in. z National Geographic Traveler i magazynem pokładowym PLL LOT Kaleidoscope. Z wykształcenia humanistka (MISH i SNS PAN), ale to przyroda stanowi jej największą pasję. Szczególnie bliskie są jej ekosystemy słodkowodne, a prawdziwym „konikiem” są ryby. W National-Geographic.pl pisze o swoich przyrodniczych pasjach, nauce i medycynie. Prywatnie ceni sobie podróże po nieoczywistych kierunkach, ze szczególnym sentymentem do Europy Środkowej i Wschodniej.
Model matematyczny wyjaśnia, dlaczego porzuciliśmy kanibalizm. To nie moralność nas ocaliła
Kanibalizm to najsilniejsze kulturowe tabu. Jednak znaleziska archeologiczne, dane etnograficzne i historyczne wskazują, że wielokrotnie pojawiał się w różnych kulturach i zakątkach świata, także w kontekście rytualnym. Dlaczego więc ta makabryczna praktyka w końcu zanikła? Naukowcy z Polski i Czech tłumaczą to w nowym badaniu.
Autorzy badania, opublikowanego na łamach „Proceedings of the National Academy of Sciences” (PNAS) sugerują, że kanibalizm nie opłaca się biologicznie. Dr Michał Misiak z Uniwersytetu Wrocławskiego i dr Petr Tureček z Uniwersytetu Karola w Pradze opracowali model matematyczny, który udowadnia, że długotrwałe praktykowanie kanibalizmu prowadzi do upadku populacji. Ich model bada zarówno kanibalizm jako sposób na głód jak i rytuał, pokazując, że w obu przypadkach konsekwencje dla populacji są niszczycielskie. Biologiczne ryzyko kanibalizmu Pod względem wartości odżywczych ludzkie ciało jest przeciętnym źródłem pożywienia. Badacze zwracają uwagę, że bilans energetyczny staje się jeszcze mniej korzystny, gdy uwzględni się trudność i ryzyko związane z jego pozyskaniem. Jednak prawdziwy koszt kanibalizmu, który decyduje o jego ewolucyjnej porażce, ukryty jest w fizjologii. Największym zagrożeniem jest ryzyko infekcji. Ponieważ ofiara i konsument należą do tego samego gatunku, wirusy, bakterie i pasożyty mają ułatwione zadanie. Nawet zaawansowana obróbka termiczna mięsa, która jest w stanie wyeliminować większość drobnoustrojów, nie stanowi ochrony przed prionami. Te odporne na wysoką temperaturę białka wywołują śmiertelne choroby neurologiczne, takie jak kuru, które w przeszłości doprowadzały do gwałtownego wyginięcia całych populacji. Najbardziej spektakularnym, współczesnym dowodem kanibalizmu jest właśnie epidemia kuru wśród ludu Fore w Papui-Nowej Gwinei. Choroba przenosiła się poprzez rytualny endokanibalizm – jedzenie mózgów zmarłych krewnych. Gdy w latach 50. i 60. XX wieku pod naciskiem administracji zakazano tej praktyki, epidemia kuru całkowicie wygasła. Badanie sugeruje, że kanibalizm mógłby być teoretycznie korzystny tylko w bardzo specyficznych, krótkotrwałych okolicznościach: przy ekstremalnym deficycie żywności. Jednak w momencie, gdy jego częstotliwość się zwiększa, koszty epidemiologiczne błyskawicznie przewyższają wszelkie korzyści. Czy to biologia była źródłem tabu? – Tabu działa jak ewolucyjny bezpiecznik. Nasze wyniki sugerują, że to biologicznie uzasadniona odpowiedź na rosnące ryzyko epidemii. Społeczności, które nie ograniczały kanibalizmu, po prostu nie przetrwały – mówi dr Misiak. Etnolodzy zapewne nie do końca zgodziliby się z taką interpretacją, wskazując na różnorodność praktyk antropofagii, a także na fakt, że mocnych dowodów na jej istnienie (jako elementu kultury) tak naprawdę jest niewiele. Antropolog William Arens, w swojej książce „Mit ludożercy. Antropologia i antropofagia” dowodzi, że opowieści o kanibalizmie to w większości kolonialny mit. Sporo dowodów na kanibalizm pojawia się jednak w wykopaliskach (np. w jaskinii Gran Dolina, na stanowisku archeologicznym Atapuerca w północnej Hiszpanii), dowodząc że tego typu praktyki zdarzały się w czasach prehistorycznych, a także u przodków człowieka. Źródło: PNAS Nasza autorka Magdalena Rudzka Redaktorka i wydawczyni National-Geographic.pl. Wcześniej związana m.in. z National Geographic Traveler i magazynem pokładowym PLL LOT Kaleidoscope. Z wykształcenia humanistka (MISH i SNS PAN), ale to przyroda stanowi jej największą pasję. Szczególnie bliskie są jej ekosystemy słodkowodne, a prawdziwym „konikiem” są ryby. W National-Geographic.pl pisze o swoich przyrodniczych pasjach, nauce i medycynie. Prywatnie ceni sobie podróże po nieoczywistych kierunkach, ze szczególnym sentymentem do Europy Środkowej i Wschodniej.
Naukowcy stworzyli globalną mapę gigantycznej sieci grzybni. Mogłaby sięgnąć do Słońca i z powrotem ponad miliard razy
Pod naszymi stopami rozciąga się gigantyczna sieć grzybów, która łączy rośliny i dostarcza im niezbędnych składników odżywczych. Najnowsze analizy po raz pierwszy precyzyjnie określiły masę oraz niewiarygodny zasięg tego podziemnego świata.
Grzyby kojarzą nam się przede wszystkim z pleśnią na ścianach, mięsistymi naroślami na gnijących pniach albo po prostu pieczarkami sprzedawanymi w sklepach spożywczych. Większość życia grzybów toczy się jednak poza zasięgiem ludzkiego wzroku. Podziemne „korzenie” grzyba tworzą jego grzybnię. To właśnie tam drobne włókna, zwane strzępkami, budują sieci między roślinami i dostarczają im niezbędnych składników odżywczych potrzebnych do wzrostu. Nowe badanie, opublikowane 11 czerwca 2026 roku na łamach prestiżowego czasopisma „Science”, podjęło próbę ilościowego określenia zasięgu tych sieci strzępek. Po raz pierwszy naukowcy stworzyli globalną mapę wskazującą, gdzie najprawdopodobniej występują tego typu grzyby. Podziemne sieci grzybów ważą więcej niż cała ludzkość Wykorzystując modele uczenia maszynowego oraz dane z tysięcy rdzeni glebowych, naukowcy ustalili również, że jeden typ grzybów – zwany grzybami mikoryzy arbuskularnej – waży łącznie 300 megaton, czyli od czterech do sześciu razy więcej niż wszyscy ludzie na Ziemi razem wzięci. Drobne, nitkowate strzępki tworzące te sieci sięgają tak daleko, że mogłyby rozciągnąć się z Ziemi do Słońca i z powrotem niemal miliard razy. – To podważa założenie, że rośliny są samodzielnymi organizmami, i zmusza nas do myślenia o tym, jak bardzo organizmy są uwikłane w niezliczone interakcje, których nie widzimy – mówi dr Toby Kiers, współautorka badania i biolożka ewolucyjna z Vrije Universiteit w Amsterdamie. Dr Toby Kiers jest również dyrektorką wykonawczą SPUN, czyli Society for the Protection of Underground Networks. Podkreśla, że wiedza o tym, gdzie znajdują się grzybowe hotspoty oraz ich ochrona mogłyby nawet pomóc w ograniczaniu zmian klimatu. Dlaczego sieci grzybowe są niezbędne Rośliny pobierają wodę oraz składniki odżywcze, takie jak fosfor i azot, przez korzenie. Większość z nich korzysta jednak przy tym z dodatkowej pomocy: pozostaje w relacji symbiotycznej – rodzaju partnerstwa – z grzybami mikoryzy arbuskularnej. – Symbioza mikoryzowa to współpraca między roślinami a grzybami, licząca około 450 milionów lat – mówi prof. Justin Stewart, biolog ewolucyjny ze SPUN i współautor badania. – Rośliny pobierają dwutlenek węgla w procesie fotosyntezy, a następnie przekazują organiczne związki węgla grzybni w glebie – dodaje. Po otrzymaniu węgla od rośliny grzyb wypuszcza cienkie, rurkowate nici. – Są naprawdę bardzo małe – mają jedną dziesiątą albo jedną dwudziestą grubości ludzkiego włosa – wyjaśnia prof. Justin Stewart. – Wnikają głęboko w glebę i pozyskują składniki odżywcze, takie jak azot i fosfor, a następnie przekazują je roślinie. W pewnym sensie przypomina to gospodarkę wymienną: grzyby dostarczają roślinom składniki odżywcze w zamian za węgiel. Rośliny tworzące takie partnerstwa mogą rosnąć bujniej, a w przypadku upraw takich jak pszenica relacja ta pomaga im przetrwać suszę, ponieważ grzyby dostarczają im z gleby dodatkową wodę. Układ ten jest tak korzystny, że ponad 70 procent roślin współpracuje z grzybami mikoryzy arbuskularnej – w tym rośliny uprawne, takie jak pszenica, kukurydza i ryż. Grzyby mogą dostarczać tym roślinom nawet 80 procent potrzebnego fosforu i do 20 procent azotu. To partnerstwo ma głęboko fizyczny, wręcz intymny charakter. Zaczyna się, gdy korzenie roślin wydzielają substancje chemiczne, które przyciągają grzyby i niejako zapraszają je do delikatnych końcówek korzeni. – Tworzą piękną strukturę zwaną arbuskulą, która wygląda jak miniaturowe drzewko wewnątrz komórki korzenia – mówi dr Toby Kiers. Te maleńkie podziemne drzewka są miejscem owej wymiany. Aby jednak zdobyć azot i fosfor, których potrzebują rośliny, grzyby – niczym dobrzy kupcy – muszą szukać nowych źródeł składników odżywczych, gdy wyczerpią te znajdujące się najbliżej rośliny. W tym celu wypuszczają strzępki, które mogą zwiększyć odżywczy „zasięg” korzeni roślin nawet stukrotnie. Pomiar grzybów świata Choć grzyby mikoryzy arbuskularnej są niezwykle ważne, naukowcy dotąd nie wiedzieli, jak dużą masę stanowią w glebie ani ile węgla mogą pochłaniać. – Trudno dostrzec grzyby rosnące w glebie – mówi prof. Anne Pringle, mykolożka z University of Wisconsin w Madison i eksploratorka National Geographic. – Dopóki nie wynajdziemy magicznych okularów, pozostają dla nas właściwie niewidzialne. SPUN rozwija jednak techniki pozwalające zajrzeć do tego ukrytego świata. Na potrzeby wcześniejszych badań dr Toby Kiers, prof. Justin Stewart i ich współpracownicy opracowali robota obrazującego, który potrafił fotografować i analizować ponad 300 tysięcy strzępek na szalkach Petriego oraz w doniczkach z roślinami w laboratorium. Dane uzyskane dzięki temu robotowi wykorzystali następnie do analizy próbek sieci grzybowych znalezionych w ponad 16 tysiącach rdzeni glebowych pobranych z większości ekosystemów występujących na Ziemi. Następnie, korzystając z uczenia maszynowego, badacze użyli wyników prac laboratoryjnych, aby oszacować, jak może wyglądać gęstość grzybów mikoryzy arbuskularnej w każdym ekosystemie na Ziemi. Rezultatem jest naprawdę ogromne oszacowanie skali występowania grzybów. Jak szacują naukowcy, już w górnych 15 centymetrach gleby w każdym centymetrze kwadratowym znajduje się około 4,4 metra strzępek – czyli 50 razy więcej niż wynosi długość drobnych korzeni roślin, z który­mi grzyby tworzą partnerstwa. Rozciągnięte od końca do końca, dałyby łącznie 110 biliardów kilometrów – wystarczająco dużo, by niemal miliard razy pokonać odległość z Ziemi do Słońca i z powrotem. – To trochę tak, jak z kłębkiem włóczki – tłumaczy dr Giuliana Furci, mykolożka terenowa, dyrektorka wykonawcza Fungi Foundation i eksploratorka National Geographic. – Gdyby rozwinąć taki kłębek, mógłby sięgnąć z twojego domu do domu twojej babci. A wcześniej mieścił się w plecaku. A jednak gdyby nabrać garść ziemi, nie zobaczylibyśmy sieci grzybowych nici. – Są tak małe, że gołym okiem nie da się dostrzec tych włókien – mówi dr Giuliana Furci. – Są wplecione we wszystko, co uważasz za glebę. Grzyby najlepiej rozwijają się tam, gdzie rośnie zielona trawa Szacunki dotyczące długości i masy grzybni przedstawione w badaniu są średnią globalną, jednak w niektórych regionach grzybów jest znacznie więcej niż w innych. Najgęstsze sieci występowały na suchych terenach trawiastych, takich jak step tybetański, oraz na zalewowych obszarach trawiastych, takich jak Everglades na Florydzie i mokradło Sudd w Sudanie Południowym. Same obszary trawiaste odpowiadały za 40 procent globalnej biomasy strzępek. – Ludzie mają skłonność myśleć o terenach trawiastych jak o zwykłych chwastach – mówi Furci. – Tymczasem obszary trawiaste mogą być niezwykle stare i niezwykle różnorodne. Jak wyjaśnia prof. Anne Pringle, wynik ten częściowo zależy od rodzaju sieci grzybowych, które naukowcy uwzględnili w obliczeniach. – Drzewa mogą wchodzić w relacje z grzybami mikoryzy arbuskularnej – mówi. – Ale wiele drzew współpracuje z grzybami ektomikoryzowymi, które pozostają na zewnątrz korzenia rośliny, zamiast wnikać do jego wnętrza. Oznacza to, że masa grzybów może być jeszcze większa tam, gdzie rośliny tworzą partnerstwa z innymi typami grzybów. – Badania takie jak to mogą przygotować grunt pod kolejne prace dotyczące innych grup grzybów – mówi prof. Anne Pringle. – To potencjalnie swego rodzaju mapa drogowa pokazująca, co można robić dalej. Badanie wykazało jednak, że nie wszystkie tereny trawiaste są hotspotami biomasy grzybów. Tam, gdzie naturalne trawy przekształcono w pola uprawne, sieć mikoryzy arbuskularnej była o 47 procent mniej gęsta niż na nienaruszonych terenach trawiastych. – W skali globalnej widzimy, że rolnictwo zmniejsza gęstość tych sieci – mówi prof. Justin Stewart. Może to wynikać z kilku czynników. Orka może naruszać podziemne strzępki, a rośliny nawożone mogą w mniejszym stopniu polegać na grzybach mikoryzy arbuskularnej jako źródle składników odżywczych. Prof. Justin Stewart uważa, że rdzenne praktyki rolnicze, bezorkowa uprawa gleby oraz ekologiczna produkcja żywności mogą pomóc zachować część grzybowej biomasy gleby. Mapa opracowana w ramach badania obejmuje także obszary niepewności, takie jak Sahara i Grenlandia, gdzie po prostu brakuje wystarczających danych glebowych, by stwierdzić, czy występują tam grzyby. – To zawsze jest ograniczenie w tego rodzaju badaniach – mówi prof. Matthias Siewert, badacz wykorzystujący teledetekcję do analizowania ekosystemów na Uniwersytecie w Umeå w Szwecji. – Nie możemy pobierać nieograniczonej liczby próbek wszędzie. Musimy więc przyjąć pewne podstawowe założenia. Dlaczego grzyby są ważne w walce ze zmianą klimatu Masa grzybów w glebie to coś więcej niż tylko żywa materia. Gdy strzępki obumierają, węgiel pobrany przez nie od roślin pozostaje pod ziemią. Dr Toby Kiers, prof. Justin Stewart i ich współpracownicy szacują, że grzyby pomagają magazynować w glebie około czterech miliardów ton dwutlenku węgla. To mniej więcej 11 procent dwutlenku węgla, który ludzie emitują do atmosfery w ciągu roku. – Strzępki nadają również glebie strukturę – mówi dr Toby Kiers. – Są budowniczymi siedlisk dla innych gatunków glebowych – wyjaśnia. Około 59 procent ziemskiej bioróżnorodności znajduje się pod ziemią. Dżdżownice, owady, nicienie i wiele innych gatunków rozwija się tam, nigdy nie widząc słońca. Może to oznaczać, że gdy wyjątkowo bogate w grzyby tereny trawiaste są przekształcane w pola uprawne, tracimy znacznie więcej niż samą trawę – a w atmosferze może pozostawać więcej dwutlenku węgla, który podgrzewa planetę. Naukowcy pracujący dla SPUN chcą docelowo doprowadzić do utworzenia prawnie chronionych obszarów w ekosystemach, w których różnorodność i obfitość grzybów są szczególnie wysokie. – Ta praca jest naprawdę interesująca i wnosi wiele nowych informacji – mówi prof. Anne Pringle. – W dużej mierze wypełnia istotną lukę w wiedzy. Lepsze zrozumienie podziemnych sieci grzybowych mogłoby całkowicie zmienić nasze podejście do ochrony ekosystemów – mówi dr Giuliana Furci. Porównuje te sieci do żył, którymi krąży krew w ludzkim ciele: są one krwiobiegiem Ziemi. – Są podziemnym układem krążenia planety – mówi. – Zaczynamy sobie uświadamiać, że nie możemy diagnozować, leczyć ani uzdrawiać dolegliwości Ziemi, nie przyglądając się mikoryzowemu układowi krążenia. Źródło: National Geographic
Oceanarium, które pozwala zajrzeć w głąb Bałtyku i Atlantyku
Oceanarium w Stralsundzie pozwala zajrzeć pod powierzchnię Bałtyku i północnego Atlantyku, pokazując świat, którego na co dzień nie widać z plaży czy molo. Choć Morze Bałtyckie wydaje się dobrze znane mieszkańcom Europy Środkowej, większość procesów zachodzących pod wodą pozostaje dla nas niewidoczna. Ozeaneum pokazuje, jak różnorodne i złożone są ekosystemy północnych mórz oraz organizmy żyjące pod powierzchnią wody.
Spis treści: Ozeaneum w Stralsundzie – nowoczesna wizytówka miasta Nauka o morzu dla każdego Czy warto odwiedzić Ozeaneum? Nowoczesne oceanarium w Stralsundzie należy do największych obiektów tego typu w Europie. Jest jedną z czterech placówek Niemieckiego Muzeum Morza w Stralsundzie i łączy funkcję akwarium, centrum edukacyjnego oraz muzeum nauki, prezentując świat północnych mórz. Dla turystów odwiedzających północne Niemcy jest to jedna z najciekawszych atrakcji regionu Meklemburgia-Pomorze Przednie. Ozeaneum w Stralsundzie – nowoczesna wizytówka miasta Ozeaneum w Stralsundzie znajduje się na terenie dawnego portu, tuż przy historycznym centrum hanzeatyckiego miasta. Lokalizacja nie jest przypadkowa. Stralsund od wieków związany był z morzem, handlem i żeglugą, dlatego nowoczesne oceanarium doskonale wpisuje się w tożsamość miasta. Budynek został otwarty dla zwiedzających w lipcu 2008 roku. Projekt przygotowała pracownia architektoniczna Behnisch, Behnisch & Partner. Architekci stanęli przed trudnym zadaniem. Obiekt musiał być nowoczesny, a jednocześnie nie mógł zakłócać panoramy starego miasta wpisanego na listę światowego dziedzictwa UNESCO. Efektem jest charakterystyczna bryła przypominająca białe, morskie formacje wyrastające z nabrzeża. Dzięki swojej architekturze oceanarium stało się jednym z najbardziej rozpoznawalnych współczesnych budynków nad niemieckim Bałtykiem. Jedno z największych oceanariów w Europie Skala obiektu robi wrażenie już na etapie liczb. Ozeaneum dysponuje dziesiątkami dużych akwariów o łącznej pojemności około sześciu milionów litrów wody. W zbiornikach prezentowane są tysiące organizmów reprezentujących ekosystemy Morza Bałtyckiego, Morza Północnego i północnego Atlantyku. W przeciwieństwie do wielu oceanariów skupiających się na egzotycznych rafach koralowych, placówka w Stralsundzie koncentruje się przede wszystkim na morzach północnej Europy. Dzięki temu zwiedzający mogą poznać środowiska, które geograficznie są znacznie bliższe mieszkańcom Polski. Akwaria zaprojektowano tak, aby możliwie dobrze odzwierciedlały naturalne warunki życia zwierząt. Temperatura, zasolenie i ruch wody są dostosowane do wymagań poszczególnych zwierząt. Podwodna podróż przez Bałtyk Jednym z najciekawszych fragmentów ekspozycji jest część poświęcona Morzu Bałtyckiemu. Zwiedzanie rozpoczyna się symbolicznie w porcie Stralsundu, a następnie prowadzi przez kolejne strefy tego wyjątkowego akwenu. Bałtyk jest morzem stosunkowo młodym i jednocześnie bardzo specyficznym. Ograniczona wymiana wód z oceanem sprawia, że występują tu szczególne warunki środowiskowe. Wystawy wyjaśniają procesy zachodzące w tym półzamkniętym morzu oraz pokazują zależności między działalnością człowieka a kondycją ekosystemu. W akwariach można obserwować między innymi śledzie, jesiotry, meduzy i wiele innych gatunków charakterystycznych dla regionu. Dużo miejsca poświęcono również ptakom oraz ssakom zamieszkującym wybrzeża Morza Bałtyckiego. Szczególnie interesująca jest część poświęcona planktonowi. To właśnie te mikroskopijne organizmy stanowią fundament życia w morzu, choć większość odwiedzających na co dzień nie zdaje sobie sprawy z ich znaczenia. Od Morza Północnego po otwarty Atlantyk Po opuszczeniu strefy bałtyckiej odwiedzający przenoszą się do środowisk Morza Północnego i Atlantyku. Tutaj akwaria są jeszcze większe, a prezentowane gatunki bardziej spektakularne. Największą atrakcją jest ogromny zbiornik „Otwarty Atlantyk”. To prawdziwe serce całego kompleksu. Akwarium mieści około 2,6 miliona litrów wody, a jego panoramiczne okno obserwacyjne rozciąga się przez dwie kondygnacje budynku. Przez ogromną taflę akrylowego szkła można obserwować ławice makreli, płaszczki oraz różne gatunki rekinów. Dodatkową atrakcję stanowi rekonstrukcja wraku statku, który pełni rolę schronienia dla wielu zwierząt. Wrażenie robi zwłaszcza obserwowanie synchronizacji ruchów dużych ławic ryb. Dzięki ogromnym rozmiarom zbiornika zwiedzający mogą zobaczyć zachowania trudne do zaobserwowania w tradycyjnych akwariach. Giganci oceanów w skali 1:1 Jedną z najbardziej charakterystycznych ekspozycji Ozeaneum jest wystawa poświęcona wielorybom. W wysokiej na około 20 metrów hali zawieszono naturalnej wielkości modele największych ssaków zamieszkujących oceany. Zwiedzający mogą stanąć oko w oko z modelem płetwala błękitnego, największego zwierzęcia, jakie kiedykolwiek żyło na Ziemi. Ekspozycja nie skupia się wyłącznie na imponujących rozmiarach waleni. Multimedialna część wystawy pozwala zanurzyć się w podwodnym świecie waleni i lepiej wyobrazić sobie skalę oraz sposób życia tych zwierząt. Duży nacisk położono również na zagrożenia, z jakimi mierzą się współczesne populacje wielorybów. Tematyka ochrony przyrody przewija się zresztą przez całe muzeum. Pingwiny Humboldta na dachu oceanarium Ciekawą atrakcją jest także zlokalizowany na tarasie dachowym wybieg dla pingwinów Humboldta. Zwierzęta można obserwować zarówno na skalistym wybiegu, jak i pod wodą. Specjalnie zaprojektowana część podwodna pozwala zobaczyć, jak sprawnie pingwiny poruszają się podczas nurkowania. Ekspozycja pełni również funkcję edukacyjną. Zwiedzający mogą dowiedzieć się więcej o zagrożeniach, z którymi mierzy się ten gatunek w naturalnym środowisku u wybrzeży Ameryki Południowej. Nauka o morzu dla każdego Ozeaneum pełni nie tylko funkcję atrakcji turystycznej. To również ważny ośrodek popularyzacji wiedzy o oceanach i zmianach zachodzących w środowisku naturalnym. Jedna z wystaw poświęcona jest badaniom naukowym prowadzonym na morzach i oceanach. Zwiedzający poznają nowoczesne metody eksploracji głębin, pracę statków badawczych oraz technologie wykorzystywane do monitorowania stanu środowiska morskiego. Ciekawym elementem ekspozycji jest prezentacja wypraw polarnych oraz badań prowadzonych w Arktyce. Zdjęcia i materiały dokumentujące pracę naukowców pokazują, jak wymagające są badania realizowane w jednym z najtrudniejszych środowisk na Ziemi. Dużo uwagi poświęcono także problemowi przełowienia oraz idei zrównoważonego rybołówstwa. Dzięki temu wystawa nie tylko zachwyca, ale również skłania do refleksji nad przyszłością mórz. Czy warto odwiedzić Ozeaneum? Oceanarium w Stralsundzie to miejsce, które potrafi zainteresować zarówno dzieci, jak i dorosłych. Z jednej strony zachwyca skalą akwariów i efektownymi ekspozycjami, z drugiej przekazuje dużą dawkę rzetelnej wiedzy o funkcjonowaniu mórz i oceanów. To przykład nowoczesnego muzeum, które nie ogranicza się do prezentowania eksponatów. Łączy naukę, edukację ekologiczną i atrakcyjną formę zwiedzania. Dla osób podróżujących po niemieckim wybrzeżu Bałtyku Ozeaneum jest miejscem, które zdecydowanie warto uwzględnić w planie podróży. Oceanarium Stralsund – ile czasu na zwiedzanie? Większość odwiedzających przeznacza na zwiedzanie od trzech do pięciu godzin. Pozwala to spokojnie obejrzeć akwaria, wystawy tematyczne, ekspozycję wielorybów oraz taras z pingwinami. Miłośnicy przyrody i fotografii często spędzają w obiekcie nawet cały dzień. Ze względu na rozmiar obiektu i liczbę ekspozycji warto zarezerwować na wizytę co najmniej kilka godzin, aby spokojnie obejrzeć wszystkie wystawy. Nasza autorka Marzena Wardyn-Kobus Autorka tekstów z pogranicza przyrody, kultury i podróży. W serwisie tworzy artykuły popularnonaukowe o otaczającym nas świecie, łącząc rzetelną wiedzę z przystępnym językiem i dbałością o szczegóły. Pisze, by zachęcać innych do uważnego kontaktu z przyrodą – nawet tą najbliższą, tuż za domem. Kaszubka mieszkająca na Kujawach, zakochana w górskich szlakach i leśnych bezdrożach. Jej przydomowy ogródek to strefa zrównoważonego eksperymentowania – dąży do tego, by uprawiać rośliny ekologicznie, z szacunkiem dla natury. Wolne chwile spędza z książką, wędrując po lesie lub tworząc makramy.
Dlaczego się starzejemy? Odkryto gen, który może wpływać na długość życia
Nowe badanie ujawniło działanie genu, który zwiększa szanse na sukces we wczesnym okresie życia, ale później może przyspieszać starzenie i rozwój chorób nowotworowych. To rzadki eksperymentalny dowód na istnienie biologicznego kompromisu między młodością a długowiecznością.
Od chwili narodzin nasze ciało nieustannie się zmienia. W pierwszych latach życia organizm koncentruje się na wzroście – komórki dzielą się w zawrotnym tempie, rozwijają się narządy, układ nerwowy tworzy miliardy nowych połączeń, a kości i mięśnie szybko zwiększają swoją masę. W okresie dojrzewania proces ten jeszcze przyspiesza. Hormony uruchamiają biologiczny program, którego celem jest osiągnięcie dojrzałości płciowej i przygotowanie organizmu do przekazania genów kolejnemu pokoleniu. Gen, który zarówno wspiera rozwój, jak i przyczynia się do naszej śmierci Przez długi czas wydawało się, że dojrzewanie i starzenie to dwa odrębne etapy życia. Naukowcy coraz częściej wskazują jednak, że są one częścią tego samego procesu. Mechanizmy, które pomagają nam szybko rosnąć, regenerować tkanki i osiągać pełnię sprawności, mogą z czasem zacząć działać na naszą niekorzyść. Komórki gromadzą uszkodzenia DNA, spada skuteczność napraw organizmu, a ryzyko chorób związanych z wiekiem stopniowo rośnie. Potwierdzają to nowe badania opublikowane na łamach czasopisma „Nature Communications”. Badacze odkryli, że VGLL3 to kluczowy gen, który wspiera szybki wzrost i wczesną reprodukcję, jednocześnie zwiększając ryzyko starzenia się i nowotworów w późniejszym wieku. Gen ten występuje zarówno u ludzi, jak i u wielu gatunków zwierząt. Badacze twierdzą, że ich odkrycie dostarcza rzadkich dowodów na to, że ewolucja faworyzuje korzyści we wczesnym okresie życia, nawet kosztem długofalowego zdrowia. Badanie na afrykańskich rybach Badanie zostało przeprowadzone przez międzynarodowy zespół naukowców, którym przewodzili badacze z Uniwersytetu Hebrajskiego. Autorzy w swojej pracy twierdzą, że znaleźli potwierdzenie teorii antagonistycznego plejotropizmu. W biologii ewolucyjnej to sytuacja, w której ten sam gen ma jednocześnie korzystne i szkodliwe skutki, ale w różnych etapach życia organizmu. Naukowcy badaniom poddali Nothobranchius furzeri. To gatunek słodkowodnej ryby z rzędu karpieńcokształtnych. Osiąga zaledwie 6,5 cm długości. Występuje w południowo-wschodnim Zimbabwe. Gatunek jest rzadki i zagrożony z powodu utraty siedlisk i zanieczyszczania zbiorników wodnych, np. poprzez spryskiwanie pól uprawnych środkami owadobójczymi. Zespół skupił się właśnie na badaniu genu VGLL3, który występuje również u ludzi. U ryb uczeni poddali go modyfikacji za pomocą technologii CRISPR. Zaobserwowali, że ryby rosły szybciej i wcześniej osiągały dojrzałość płciową, co mogłoby zapewnić przewagę reprodukcyjną w środowisku naturalnym. Natura nie stawia na długowieczność Autorzy pracy zauważyli też jednak, że korzyści te wiązały się ze znacznymi kosztami w dalszej perspektywie czasu. Te same ryby wykazywały krótszą długość życia i wyższą częstość występowania nowotworów związanych z wiekiem, w tym nowotworów przypominających czerniaka. – W efekcie złapaliśmy ewolucję na gorącym uczynku dokonywania kompromisu. Przez lata pytaliśmy, dlaczego nasze ciała nie mogą po prostu być zdrowe w nieskończoność. Ten gen daje nam bezpośrednią odpowiedź. Natura nie stawia na długowieczność, lecz na ciągłość. Jesteśmy stworzeni do sprintu, a nie do maratonów – powiedział dr Itamar Harel z Uniwersytetu Hebrajskiego. Dalsze analizy wykazała, że ​​VGLL3 wpływa na kluczowe procesy biologiczne, w tym podział komórek, aktywność komórek macierzystych i naprawę DNA. Naukowcy twierdzą, że zwiększona aktywność komórkowa może pomóc wyjaśnić zarówno szybki rozwój obserwowany u młodszych ryb, jak i akumulację uszkodzeń, które prowadzą do chorób u starszych osobników. – Fascynujące i nieco przerażające jest to, że rak, którego obserwujemy u ryb, nie jest przypadkowym zbiegiem okoliczności. To bezpośredni cień ich młodzieńczej witalności. Ten sam mechanizm, który napędza komórkę do budowy młodego organizmu, przejmuje kontrolę nad systemem, aby zbudować guz w starszym organizmie. Jeśli zrozumiemy ten mechanizm, możemy w końcu dowiedzieć się, jak zapanować nad tą korelacją – wyjaśnia dr Harel. „Odkrycie może przyczynić się do przyszłych działań w zakresie profilaktyki nowotworów i badań mających na celu wydłużenie zdrowego życia” – podkreślili w oświadczeniu autorzy pracy. Naukowcy uważają, że kolejnym krokiem w badaniach będzie sprawdzenie, czy możliwe będzie oddzielenie korzystnego wpływu genu na wczesnym etapie życia od jego szkodliwych konsekwencji w późniejszym okresie. Źródło: Nature Communications Nasz autor Jakub Rybski Dziennikarz i reporter, miłośnik kina niezależnego, literatury, ramenu, motocykli i dobrego rocka. Wcześniej związany z telewizją TVN24, obecnie pracuje w RMF FM. W National-Geographic.pl pisze regularnie o historii, nauce i przyrodzie. Publikował m.in. w „Viva! Man” i National Geographic Traveler”.
Królowe pszczół wykluwają się w specjalnych warunkach. Wielką rolę odgrywa tu wosk, z którego zbudowany jest plaster
Komórki, w których wykluwają się królowe pszczół okazują się czymś znacznie więcej niż tylko osłoną. Badania pokazują, że robotnice budują je z wosku o odmiennych właściwościach i utrzymują w nich wyższe temperatury. Gdy larwy przyszłych królowych rozwijają się w „zwykłym” wosku, częściej nie przeżywają lub osiągają mniejsze rozmiary.
Skąd się biorą królowe pszczół? – Kiedyś wydawało się to proste. Stara królowa składa jajo, robotnice przenoszą je do komórki w plastrze i karmią mleczkiem pszczelim. Jednak odkryliśmy, że za tym procesem kryje się cała machina. Jest o wiele bardziej zaawansowana, niż sobie wyobrażaliśmy – mówi Boris Baer, ​​entomolog i dyrektor Centrum Zintegrowanych Badań nad Pszczołami na Uniwersytecie Kalifornijskim w Riverside. Kluczowe jest to, że woskowe komórki królowej – tzw. mateczniki – nie są zwykłymi „pojemnikami” na larwę. To starannie przygotowany mikroświat: z innym woskiem, inną chemią i wyraźnie cieplejszym „klimatem” niż w typowych plastrach. Zespół badaczy z USA pokazał, że te warunki przekładają się na bardzo konkretny finał. Larwy przyszłych królowych rozwijające się w wosku z komórek robotnic częściej giną lub wyrastają na mniejsze, a więc słabsze królowe. Specjalny wosk dla przyszłej władczyni Komórki królowej łatwo rozpoznać nawet bez lupy. Królewski pałac nie tworzy regularnych sześciokątów, tylko zwisa ku dołowi i przypomina chropowatą łupinę orzecha. To jednak nie wygląd okazał się kluczowy, lecz materiał. Gdy badacze porównali wosk z komórek królowej i z komórek robotnic, różnice były ogromne. Wosk z komórek robotnic okazał się gęstszy. Ten „królewski” był bardziej plastyczny, a po uformowaniu w identyczne kształty wykazywał wyższą temperaturę topnienia. Taki zestaw cech oznacza, że pszczoły nie budują komórek królowej z przypadkowej mieszanki. Materiał na matecznik ma inne właściwości fizyczne i — co równie ważne — inny profil chemiczny. Analizy pokazały też obecność związków charakterystycznych dla danego typu wosku, w tym specyficznych lotnych związków organicznych. W praktyce oznacza to, że ściany komórki nie są neutralnym tłem dla rozwoju larwy. To aktywne środowisko, które może przenosić sygnały chemiczne i wpływać na warunki w środku. Wyspecjalizowana „ekipa budowlana” pszczół Różnice nie kończą się na wosku. Termowizja i monitoring zachowań ujawniły, że robotnice budujące komórki królowej utrzymują wyższą temperaturę tułowia niż pszczoły wykonujące inne obserwowane zadania — od budowy zwykłych plastrów, przez karmienie, po taniec. To ważna wskazówka: podwyższona temperatura nie jest przypadkiem, lecz fizjologicznym znakiem odrębnej roli w kolonii. Co więcej, analiza genetyczna pokazała różnice w ekspresji genów między budowniczymi komórek królowej a robotnicami wznoszącymi standardowe komórki. Pszczoły z „królewskiej” ekipy były młodsze i miały wyższą ekspresję genów związanych z syntezą wosku. W obserwacjach zachowań pojawił się kolejny trop: gdy badacze użyli barwionego wosku z komórek robotnic, pszczoły wbudowywały go zarówno w komórki robotnic, jak i w mateczniki. Jednak w komórkach królowej zawartość barwnika była niższa, co sugeruje większą selektywność doboru materiału właśnie tam, gdzie stawką jest przyszłość całej kolonii. Co wpływa na rozwój królowej? Najbardziej przekonujące są wyniki eksperymentu, który sprawdzał przyczynę, a nie tylko korelacje. Badacze umieszczali larwy w plastikowych miseczkach imitujących mateczniki i wprowadzali je do kolonii, by uruchomić proces wychowu królowej. Następnie wyjmowali miseczki, zastępowali woskowy „kapturek” zbudowany przez pszczoły własnym — wykonanym albo z wosku komórek królowej, albo z wosku komórek robotnic — i przenosili całość do inkubatora, aby nie dopuścić do dalszych modyfikacji warunków przez kolonię. Efekt był jednoznaczny: larwy rozwijające się w środowisku wosku z komórek królowej częściej przeżywały i były cięższe niż te, które trafiły do wosku „robotniczego”, mimo tej samej diety. Wzór utrzymywał się w próbach prowadzonych przez kilka miesięcy. Co szczególnie istotne, podobny rezultat odtworzono także u Apis cerana, czyli u innego gatunku pszczoły miodnej. Odkrycie przesuwa akcent w opowieści o narodzinach królowej. Mleczko pszczele pozostaje kluczowe, ale ważne są też architektura i mikroklimat: wosk o innych właściwościach, cieplejsze warunki i wyspecjalizowana opieka młodych robotnic. Dla pszczelej rodziny, w której królowa dojrzewa szybciej (około 16 dni) niż robotnica (około 21 dni), każdy dzień i każdy detal „pałacu” mogą decydować o przetrwaniu. Źródła: Nature, UC Riverside
Mgła to nie tylko woda. Tętni życiem i może się nam zaskakująco przysłużyć
Gdy myślę o mgle, to mam przed oczami chłodną, wilgotną zawiesinę cząstek wody, która ogranicza mi widoczność podczas dojazdu do pracy – wielu z was ma pewnie tak samo. Okazuje się, że wszyscy byliśmy w błędzie – najnowsze odkrycie badaczy z Arizony uświadamia nam, że mgła jest tętniącym życiem mikrokosmosem, w którym maleńkie organizmy toczą wielki bój z chemicznymi zanieczyszczeniami. My – i ja, i wy – byliśmy po prostu zbyt krótkowzroczni, by to dostrzec.
Mgła zawsze miała w sobie tajemniczą aurę. Co kryje się bowiem w miliardach mikroskopijnych kropel, z których się składa? Od lat wiemy, że w atmosferze unoszą się różnorodne mikroby, ale nauka nie była pewna, czy są one jedynie pasażerami na gapę, czy też aktywnie wykorzystują to środowisko do życia. Dzięki najnowszym badaniom opublikowanym w czasopiśmie „mBio” wiemy, że mgła jest dla bakterii idealnym siedliskiem – takim, w którym nie tylko trwają, ale w którym intensywnie się rozwijają. Jest ich w niej tyle, co w oceanie. I pracują w pocie czoła. Z czego składa się mgła? Naukowcy pod kierunkiem mikrobiologa dr. Ferrana Garcii-Pichela przez dwa lata analizowali próbki powietrza pobierane przed, w trakcie i po wystąpieniu mgły radiacyjnej (powstającej w bezwietrzne, chłodne noce). Wyniki były zaskakujące: stężenie bakterii w kropelkach mgły jest porównywalne do tego, które spotykamy w wodach oceanicznych. Choć bakterie zajmują mniej niż 1% objętości każdej kropli, ich łączna liczebność jest imponująca – to średnio milion kopii genetycznych markerów na mililitr wody. Dominującą rolę w tym powietrznym ekosystemie odgrywają przedstawiciele rodzaju Methylobacterium. Jak podkreślają badacze, te bakterie nie tylko tam są – one tam żyją, rosną i rozmnażają się. Krople mgły stają się więc aktywnym siedliskiem mikrobiologicznym, co stanowi fundamentalną zmianę w naszym rozumieniu chemii atmosfery. Okazuje się, że mgła to „żywy filtr” Najbardziej sensacyjnym wnioskiem z przeprowadzonych badań jest rola, jaką te mikroorganizmy odgrywają w naszym otoczeniu. Okazuje się, że wspomniane Methylobacterium po prostu „wyjadają” zanieczyszczenia z atmosfery. Naukowcy zaobserwowali, że bakterie te błyskawicznie konsumują lotne związki węgla, w tym m.in. toksyczny formaldehyd. Tempo tego procesu było zdumiewające – zanieczyszczenia znikały niemal do poziomu niewykrywalnego, nawet 200 razy szybciej niż w innych środowiskach chmurowych. Badacze sugerują, że dla bakterii jest to nie tylko sposób na zdobycie pożywienia, ale przede wszystkim mechanizm detoksykacji. Formaldehyd, który jest szkodliwy dla ludzi, w wysokich stężeniach zagraża również samym drobnoustrojom. To nie przypadek, że powietrze po mgle jest jakby przyjemniejsze. Wszyscy je przecież uwielbiamy, ale teraz wiemy dlaczego. Mgła to nie utrudnienie, to naturalna sprzątaczka Odkrycie naukowców udowadnia, że mgła może działać jak naturalny system oczyszczania powietrza. Nie jest wyłącznie utrudnieniem jazdy samochodem. Mgła pełni funkcję wielkiego, rozproszonego filtra, który wychwytuje i neutralizuje część chemicznych śmieci, które sami wypuszczamy do atmosfery. Mikroby muszą po nas sprzątać. Oczywiście, nie oznacza to, że mgła jest w zupełności bezpiecznym inhalatorem – badania są dopiero wstępem do zrozumienia pełnej skali tego zjawiska. Jak zauważa dr Garcia-Pichel, przed nami jeszcze wiele pytań o to, w jakim stopniu te procesy realnie poprawiają jakość powietrza, którym oddychamy w miastach. Jednak sama świadomość, że w każdej kropelce mgły toczy się fascynujące życie, które nieustannie czyści nasze powietrze, pozwala spojrzeć na szare, mgliste poranki z zupełnie nowej perspektywy. A co, jeśli i my żyjemy w takiej „kropelce”? Źródło: mBio 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 świat oszalał na punkcie Grogu? Za fenomenem Baby Yody stoi nauka
Do kin właśnie trafia kolejna produkcja ze świata „Star Wars” – „Gwiezdne Wojny: Mandalorian i Grogu”. Historia znana dotąd głównie z serialu Disney+ po raz pierwszy pojawia się na dużym ekranie i już wzbudza ogromne zainteresowanie fanów. Fenomen Grogu wykracza jednak daleko poza samą popularność uniwersum. Zdaniem badaczy za globalną sympatią wobec tej postaci może stać konkretna koncepcja etologiczna związana z tym, jak ludzie reagują na „dziecięce” cechy wyglądu.
W ciągu ostatnich kilku lat świat oszalał na punkcie niewielkiego zielonego bohatera z uniwersum „Star Wars”, którego fani szybko ochrzcili mianem „Baby Yody”. Grogu – z ogromnymi oczami, dużą głową, drobnym ciałem i charakterystycznymi uszami – niemal natychmiast stał się internetowym fenomenem. Media społecznościowe zalały memy, gadżety i tysiące wyznań miłości do bohatera, który nie musi nawet nic mówić, by wywoływać emocje. Psychologowie i etolodzy zwracają jednak uwagę, że popularność postaci może nie być przypadkowa. Za sympatią wobec Grogu ma stać tzw. teoria „baby schema”. Dlaczego Grogu wydaje się ludziom tak uroczy? Naukowcy mają konkretne wyjaśnienie Fenomen Grogu od początku wykraczał daleko poza zwykłą popularność serialowej postaci. Naukowcy zwracają jednak uwagę, że za tym sukcesem stoją nie tylko emocje fanów „Gwiezdnych Wojen”, ale także konkretne mechanizmy biologiczne i psychologiczne. Zdaniem badaczy Grogu został niemal perfekcyjnie zaprojektowany zgodnie z teorią tzw. baby schema, czyli „schematu niemowlęcego” opracowanego przez austriackiego etologa Konrada Lorenza. Według tej koncepcji ludzie instynktownie reagują opiekuńczo na określone cechy wyglądu przypominające niemowlęta. Chodzi przede wszystkim o bardzo duże oczy, niewielki nos i podbródek, wysokie czoło, zaokrągloną twarz czy nieproporcjonalnie dużą głowę względem reszty ciała. Grogu posiada praktycznie wszystkie te elementy jednocześnie. Badacze podkreślają, że jego wygląd nie jest przypadkowy – ogromne ciemne oczy, powolne ruchy, drobna sylwetka i charakterystyczne uszy uruchamiają w mózgu mechanizmy odpowiedzialne za troskę oraz empatię. Lubimy postacie o dziecięcym wyglądzie W artykule naukowym „Semiotic Perception of Cuteness in Grogu” autor wskazuje, że twórcy postaci świadomie wykorzystali mechanizmy opisane przez Lorenza, które od dziesięcioleci funkcjonują również w animacji i popkulturze. Podobne rozwiązania stosowano wcześniej m.in. przy projektowaniu Myszki Miki, bohaterów Disneya czy postaci anime. Badania cytowane przez autora pokazują, że cechy dziecięce aktywują obszary mózgu związane z nagrodą i pozytywnymi emocjami, w tym korę oczodołowo-czołową odpowiedzialną za reakcje emocjonalne i przywiązanie. Co istotne, reakcja ta pojawia się niezależnie od kultury czy wieku odbiorców. Psychologowie podkreślają, że ewolucyjnie taki mechanizm miał pomagać w przetrwaniu gatunku – dorośli, którzy odczuwali silniejszą potrzebę opieki nad młodymi, częściej dbali o potomstwo. W przypadku Grogu biologiczny odruch został przeniesiony na fikcyjną postać, która mimo że nie przypomina człowieka, wywołuje niemal identyczne emocje jak małe dziecko lub młode zwierzę. To właśnie dlatego wiele osób reaguje na niego bardziej instynktownie niż racjonalnie. „Słodka agresja” i Grogu. Dlaczego ludzie chcą go przytulić albo... ugryźć? Popularność Grogu badacze tłumaczą również zjawiskiem określanym jako „cute aggression”, czyli „słodka agresja”. Termin ten opisuje paradoksalną reakcję emocjonalną, kiedy coś wydaje się tak urocze, że wywołuje potrzebę ściskania, gryzienia lub szczypania – oczywiście bez chęci wyrządzenia krzywdy. Psychologowie cytowani przez „Psychology Today” zauważają, że wiele osób reagowało na Grogu właśnie w taki sposób, publikując w internecie komentarze typu: „Jest tak słodki, że nie mogę tego znieść”. Badania wykazały, że osoby odczuwające „słodką agresję” mają zwiększoną aktywność obszarów mózgu odpowiedzialnych za emocje i system nagrody. Zdaniem naukowców jest to sposób organizmu na regulowanie nadmiaru pozytywnych emocji – mózg próbuje przywrócić równowagę, gdy uczucie zachwytu staje się zbyt intensywne. Autorzy analiz zwracają uwagę, że Grogu działa na widzów nie tylko wyglądem, ale również zachowaniem. Postać niemal nie mówi, porusza się nieporadnie, wydaje ciche dźwięki i często sprawia wrażenie bezbronnej, co dodatkowo wzmacnia mechanizm opiekuńczy. W badaniu Uniwersytetu w Tartu podkreślono także znaczenie relacji między Grogu a Din Djarinem. Zdaniem autora serial wykorzystuje klasyczny motyw rodzicielskiej więzi, który jeszcze mocniej angażuje emocjonalnie odbiorców. Grogu staje się więc nie tylko „uroczą maskotką”, ale symbolicznym dzieckiem wymagającym ochrony. Co ciekawe, badacze zauważają również, że twórcy bardzo świadomie zestawili bohatera z surowym, zamkniętym w zbroi Mandalorianinem. Kontrast pomiędzy milczącym wojownikiem a małym, bezbronnym stworzeniem wzmacnia emocjonalny odbiór całej historii. To właśnie połączenie dziecięcych cech fizycznych, emocjonalnej narracji oraz nostalgii związanej z uniwersum „Star Wars” sprawiło, że Grogu stał się jednym z największych fenomenów współczesnej popkultury – bohaterem, który zainteresował nie tylko fanów science fiction, ale również psychologów, etologów i badaczy kultury popularnej. Źródła: Psychology Today, University of Tartu 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”.
Co naturalnie uruchamia hormony szczęścia? Rola dopaminy, serotoniny, oksytocyny i endorfin
Wydzielanie hormonów szczęścia – dopaminy, serotoniny, endorfin i oksytocyny – jest ściśle powiązane z konkretnymi wyborami dotyczącymi stylu życia, aktywności fizycznej i diety. Oto, co uruchamia każdy z nich.
Spis treści: Czym są hormony szczęścia Dopamina – motor nagrody i motywacji Serotonina – naturalny stabilizator nastroju Endorfiny – naturalne „środki przeciwbólowe” organizmu Oksytocyna – hormon więzi i bliskości Niektóre wyrzuty hormonów trwają dłużej niż inne Ludzie uruchamiają wydzielanie hormonów szczęścia, często nawet nie zdając sobie z tego sprawy – sportowcy goniący za ulotnym „euforycznym hajem biegacza”, osoby śmiejące się do łez z internetowych memów czy pary budujące więź i bliskość w sypialni. Coraz więcej badań sugeruje, że takie powszechne zachowania mogą mieć znacznie silniejszy wpływ biologiczny, niż dotąd sądzono. Co więcej, najnowsze analizy pokazują, że bezpośrednie interakcje społeczne w świecie rzeczywistym wywołują silniejsze reakcje hormonalne niż kontakty cyfrowe. Jednocześnie nie każda aktywność w świecie rzeczywistym wiąże się z korzystnymi reakcjami chemicznymi, a niektóre zachowania mogą w dłuższej perspektywie przynosić więcej szkody niż pożytku. Co więcej, wydzielanie tych substancji nie zawsze przebiega naturalnie – u części osób uwarunkowania genetyczne lub inne czynniki mogą zaburzać ich produkcję lub metabolizm. W takich przypadkach leczenie farmakologiczne bywa nie tylko pomocne, ale wręcz niezbędne. Dla większości ludzi jednak zrozumienie, co naturalnie uruchamia „hormony szczęścia”, może być bardzo wartościowe. Oto, co działa – i dlaczego – gdy chcemy wspierać ich wydzielanie w naturalny sposób. Czym są hormony szczęścia? Mózg reaguje na różne bodźce, wytwarzając chemiczne przekaźniki zwane neuroprzekaźnikami lub hormonami. Podróżują one po całym organizmie, wyzwalając konkretne funkcje lub uczucia. Jedna grupa hormonów – dopamina, serotonina, endorfiny i oksytocyna – zyskała miano „hormonów szczęścia”, ponieważ każdy z nich jest zazwyczaj powiązany z konkretnym stylem życia, aktywnością fizyczną oraz wyborami żywieniowymi. Choć związki te często działają indywidualnie, nowe badania sugerują, że wchodzą one ze sobą w znacznie bliższe interakcje, niż wcześniej sądzono – co oznacza, że dobrostan emocjonalny zależy od równowagi, a nie tylko od stymulowania jednego z nich. To, kiedy i jak dużo tych hormonów zostanie uwolnionych, jest kształtowane częściowo przez indywidualne, bazowe skojarzenia z konkretnym jedzeniem lub czynnością. Na przykład Anna Lembke, lekarka i profesor psychiatrii w Stanford University School of Medicine, przyznaje, że kocha czekoladę, więc nawet sama myśl o jej zjedzeniu sprawia, że jej mózg uwalnia dawkę dopaminy, wywołując uczucie przyjemności. – To naturalnie tworzy motywację lub pragnienie, by podjąć wysiłek potrzebny do jej zdobycia – wyjaśnia prof. Anna Lembke. Innymi słowy, dopamina nie tylko nagradza – ona napędza działanie. Jednak związki chemiczne takie jak dopamina nie są zaprojektowane, by towarzyszyć nam bez przerwy; muszą się „wyłączyć”, aby móc zadziałać ponownie, gdy nadarzy się kolejna okazja. – Gdyby dopamina u lwa była stale aktywna, goniłby on za wszystkim i nie miałby energii, by zwyciężyć, gdyby dostrzegł naprawdę obiecującą zdobycz – tłumaczy Loretta Graziano Breuning, emerytowana profesor na California State University, East Bay i autorka książki „Nawyki szczęśliwego mózgu”. Dopamina – motor nagrody i motywacji Choć wciąż trwa dyskusja, na ile dopamina wzmacnia wyuczone zachowania, a na ile motywuje do podejmowania nowych działań, jedno jest pewne: ten neuroprzekaźnik odgrywa kluczową rolę w układzie nagrody mózgu. Dopamina powstaje w dwóch sąsiadujących obszarach śródmózgowia – polu brzusznym nakrywki (VTA) oraz istocie czarnej (substantia nigra). Badania pokazują, że jej podstawową funkcją jest działanie jako system nagrody, który pomaga nam uczyć się, co jest dla nas korzystne i warte powtarzania. Zaspokajanie zachcianek żywieniowych, takich jak sięganie po czekoladę, czy angażowanie się w czynności dbające o dobrostan, jak bieganie czy gorąca kąpiel, może wywoływać wyrzut dopaminy. To z kolei generuje uczucie przyjemności i wzmacnia chęć powtarzania tych zachowań w przyszłości. Choć niektóre substancje, takie jak narkotyki czy alkohol, mogą wywoływać gwałtowny wyrzut dopaminy i chwilowe uczucie euforii, wielokrotne stosowanie tych substancji prowadzi do nieprawidłowo niskiego poziomu transmisji dopaminowej. – Powstaje wtedy stan niedoboru dopaminy, który przypomina depresję kliniczną – wyjaśnia prof. Anna Lembke. Dlatego, jak podkreśla, lepiej stymulować wydzielanie dopaminy w sposób naturalny – poprzez działania wymagające wysiłku, takie jak aktywność fizyczna. – Wówczas poziom dopaminy rośnie stopniowo w trakcie aktywności i utrzymuje się po jej zakończeniu – dodaje. Jest to szczególnie istotne, ponieważ coraz więcej dowodów wskazuje, że dopamina wiąże się nie tylko z nagrodą, ale także z wysiłkiem. Zadania wymagające większego zaangażowania – jak intensywny trening czy ukończenie trudnego projektu – mogą wywoływać silniejszą reakcję nagrody niż te łatwiejsze. Serotonina – naturalny stabilizator nastroju Serotonina bywa nazywana „naturalnym poprawiaczem nastroju”, ponieważ jej niski poziom wiąże się z depresją. To właśnie dlatego niektóre leki przeciwdepresyjne działają poprzez zwiększanie poziomu serotoniny w mózgu. Badania pokazują, że serotonina wpływa także na pamięć, poprawia tempo uczenia się i sprzyja relaksacji. Nowsze analizy wskazują, że pomaga ona również regulować impulsywne dążenie do nagrody, wspierając cierpliwość i myślenie długoterminowe – działa więc jako przeciwwaga dla zachowań napędzanych dopaminą. Choć niewielkie ilości serotoniny powstają w pniu mózgu, to – jak podkreśla dr Emeran Mayer z University of California w Los Angeles – większość produkowana jest w jelitach, przez wyspecjalizowane komórki. Jej wydzielanie mogą wspierać m.in. ekspozycja na światło słoneczne, aktywność fizyczna czy medytacja. Pomaga także rozwijanie samodzielności i dbanie o własne potrzeby. – Gdy ufasz swojej zdolności do radzenia sobie, twój mózg „nagrodzi” cię serotoniną – mówi prof. Loretta Graziano Breuning. Endorfiny – naturalne „środki przeciwbólowe” organizmu Jeśli kiedykolwiek przetrwałeś ból podczas intensywnego wysiłku – na przykład sprintu pod górę – możesz podziękować za to endorfinom. Sama nazwa nawiązuje do morfiny, a jak wyjaśnia prof. Loretta Graziano Breuning, endorfiny to naturalne środki przeciwbólowe organizmu. Ten neuroprzekaźnik jest syntetyzowany i magazynowany w przysadce mózgowej, znajdującej się u podstawy mózgu, za nasadą nosa. Oprócz tłumienia bólu badania pokazują, że endorfiny pomagają także redukować stres i poprawiać nastrój. Ich wydzielanie może być pobudzane przez aktywność fizyczną, ale także przez kontakt z kulturą – np. muzykę, filmy – oraz przez śmiech. – Śmiech aktywuje głębokie mięśnie, które rzadko pracują, co wywołuje niewielki wyrzut endorfin – wyjaśnia prof. Loretta Graziano Breuning. Badanie z 2026 roku wykazało, że również dotyk i więzi społeczne mogą zwiększać poziom niektórych endorfin, pomagając łagodzić ból, poprawiać nastrój i wzmacniać relacje emocjonalne. Choć endorfiny często łączy się z tzw. euforią biegacza, badania z Johns Hopkins University School of Medicine sugerują, że uczucie to częściej wynika z działania innych substancji biochemicznych, takich jak endokannabinoidy, które również są naturalnie produkowane w organizmie. Oksytocyna – hormon więzi i bliskości Niegdyś nazywana „hormonem miłości”, dziś uznawana za znacznie bardziej złożoną, oksytocyna jest produkowana w podwzgórzu, a następnie uwalniana do krwi przez przysadkę mózgową. Badania pokazują, że jej podstawową funkcją jest wspieranie porodu, okresu poporodowego i laktacji u matek. Jednocześnie oksytocyna odgrywa kluczową rolę w budowaniu relacji społecznych, wzmacniając interakcje i motywując do tworzenia głębszych więzi. W tym sensie działa u ludzi podobnie jak u zwierząt, wspierając zachowania społeczne i opiekuńcze. – Kiedy zwierzę staje się zbyt odizolowane, drapieżnik może je wyeliminować w mgnieniu oka – wyjaśnia prof. Loretta Graziano Breuning. Z tego powodu, jak twierdzi, izolacja w naturalny sposób wyzwala negatywne emocje. Z kolei oksytocyna uruchamia przyjemne odczucia, gdy wracamy do bezpieczeństwa relacji społecznych. Jak dodaje Kent Berridge, profesor psychologii i neuronauki z University of Michigan, działanie tego hormonu nie zawsze ma wyłącznie pozytywny charakter. Oksytocyna może także wzmacniać zazdrość, a więc potęgować zarówno pozytywne, jak i negatywne emocje społeczne. Najprostszymi sposobami na jej naturalne uwalnianie są kontakt fizyczny – trzymanie się za ręce, przytulanie czy bliskość seksualna. Wzrost poziomu oksytocyny mogą wywoływać również rozmowy, pomaganie innym oraz kontakt ze zwierzętami. Niektóre wyrzuty hormonów trwają dłużej niż inne Niezależnie od tego, co wywołuje ich wydzielanie, prof. Loretta Graziano Breuning podkreśla, że każdy z tych neuroprzekaźników jest zaprojektowany tak, by działać krótkotrwale. – Są uwalniane w krótkich impulsach, a gdy zostaną zmetabolizowane, uczucie przyjemności znika – wyjaśnia. Jak dodaje dr Emeran Mayer, efekt działania endorfin i dopaminy jest zwykle krótszy, podczas gdy wzrost poziomu serotoniny i oksytocyny utrzymuje się dłużej. Niezależnie jednak od czasu trwania tego „naturalnego haju”, organizm ostatecznie wraca do poziomu wyjściowego, dopóki ponownie nie pojawi się bodziec lub motywacja. Właśnie dlatego – jak zauważa prof. Loretta Graziano Breuning – aby znów poczuć efekt, musimy ponownie podjąć działanie. Źródło: National Geographic
Dlaczego płazom odrastają kończyny, a ssakom nie? Naukowcy odkryli, że można to zmienić
Dlaczego salamandra potrafi odtworzyć całą nogę po jej utracie, a człowiek kończy z trwałą blizną? Choć dzielimy z płazami wiele wspólnych genów, nasza zdolność do odbudowy tkanek wydaje się zablokowana. Najnowsze badanie opublikowane w czasopiśmie „Science” przez zespół pod kierownictwem dr. Cana Aztekina z EPFL wyjaśnia, że kluczowy w tej ewolucyjnej układance jest... tlen, a konkretnie sposób, w jaki nasze komórki go wykrywają. Czy więc możemy to zmienić?
Proces regeneracji kończyny zawsze zaczyna się tak samo – od gojenia rany. U płazów, takich jak aksolotle czy kijanki żab, komórki w miejscu urazu błyskawicznie zmieniają swój charakter, przekształcając się w typy zdolne do budowy nowej tkanki. U ssaków proces ten ulega zatrzymaniu na bardzo wczesnym etapie. Zamiast regeneracji pojawia się powolne bliznowacenie, które fizycznie blokuje jakiekolwiek szanse na odrost. HIF1A: molekularny czujnik tlenu Naukowcy zauważyli istotną różnicę środowiskową: larwy płazów rozwijają się w wodzie, gdzie poziom tlenu jest znacznie niższy niż w powietrzu. Ssakom, żyjącym w atmosferze bogatej w ten pierwiastek, tlen towarzyszy na każdym kroku – także podczas urazu. Zespół dr. Aztekina postanowił sprawdzić, czy to właśnie ten czynnik nie decyduje przypadkiem o zdolnościach regeneracyjnych. Badacze skupili się na białku o nazwie HIF1A, które pełni rolę komórkowego czujnika. W warunkach niskiego poziomu tlenu (hipoksji), HIF1A staje się stabilne i aktywuje programy genetyczne niezbędne do regeneracji. U ssaków, w środowisku bogatym w tlen, białko to jest szybko degradowane, co „wyłącza” możliwość odbudowy tkanek. Eksperyment: budzenie ukrytego potencjału Aby potwierdzić swoją teorię, naukowcy przeprowadzili pionierskie porównanie. Pobrali fragmenty rozwijających się kończyn kijanek żab oraz embrionów myszy, a następnie hodowali je w kontrolowanych warunkach laboratoryjnych, manipulując poziomem tlenu. Wyniki były zdumiewające: gdy obniżono poziom tlenu wokół embrionalnych tkanek myszy, ich komórki zaczęły przełączać się w „tryb płaza”. Rany goiły się znacznie szybciej, a komórki skóry stały się bardziej mobilne i zaczęły wykazywać aktywność genów typową dla aktywnych programów regeneracyjnych. Pod wpływem niskiego poziomu tlenu u myszy nastąpił również wyraźny metaboliczny zwrot. Komórki ssaków przestały polegać na tradycyjnym oddychaniu tlenowym, przestawiając się na glikolizę, czyli beztlenowe pozyskiwanie energii. Zmiany te objęły także stan epigenetyczny, czyli sposób, w jaki DNA jest „opakowane” w komórce. To ułatwiło dostęp do „instrukcji” budowy nowej kończyny. A co z natlenionymi płazami? Co ciekawe, same kijanki okazały się odporne na zmiany. Ich kończyny regenerowały się świetnie nawet przy bardzo wysokim poziomie tlenu. Dlaczego? Ponieważ ich komórki mają naturalnie wyciszone mechanizmy wykrywania tlenu, co pozwala białku HIF1A działać niezależnie od atmosfery. Uśpiona moc ssaków, którą potencjalnie możemy przebudzić Badanie to dostarcza pierwszego bezpośredniego dowodu na to, że tkanki ssaków (przynajmniej na etapie embrionalnym) zachowują ukrytą zdolność do regeneracji. To nie brak odpowiednich genów nas ogranicza, ale sposób, w jaki nasze komórki reagują na sygnały ze środowiska. Ludzie też mają supermoc Co ciekawe, chociaż ludzie nie potrafią regenerować rąk czy nóg, to nasze ciało posiada jeden „wyjątek”. Ludzka wątroba potrafi odrosnąć do pełnych rozmiarów, nawet jeśli usunięto jej 75%. Co ciekawe, wnętrze wątroby jest naturalnie środowiskiem o stosunkowo niskim poziomie natlenienia, co wpisuje się w teorię o pro-regeneracyjnym działaniu hipoksji. Czy wkrótce będziemy mogli „odrastać” sobie ręce? Choć naukowcy zaznaczają, że nie jesteśmy jeszcze na etapie odrastania ludzkich kończyn, to odkrycie wyznacza nowy kierunek w medycynie regeneracyjnej. Zamiast szukać nowych genów, możemy skupić się na modyfikowaniu ścieżek wykrywania tlenu w miejscu urazu. Manipulacja białkiem HIF1A lub lokalne obniżanie poziomu tlenu w ranie mogłoby w przyszłości pomóc w leczeniu ciężkich uszkodzeń tkanek, ograniczaniu powstawania blizn, a być może – w dalekiej przyszłości – w inicjowaniu procesów odbudowy utraconych części ciała u dorosłych ssaków. – Nasze wyniki udowadniają, że programy regeneracyjne mogą zostać uruchomione w tkankach ssaków – podsumowuje dr Aztekin. To fundament, na którym być może powstanie nowa era biotechnologii. Źródło: Science 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.
Nie doceniamy gołębi. Ich system nawigacji jest lepszy niż GPS
Gołębie, choć powszechnie znane, wciąż skrywają przed nauką wiele tajemnic, a ich system nawigacji okazuje się doskonalszy niż nowoczesny GPS. Prof. Piotr Tryjanowski z Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu wskazuje, że te ptaki to znacznie więcej niż tylko stały element miejskiego krajobrazu – to istoty o niezwykłej historii i zdolnościach.
Obchodzony 9 kwietnia Światowy Dzień Gołębia to dobra okazja do refleksji nad gatunkiem, który towarzyszy ludzkości od co najmniej kilku tysięcy lat. Prof. Piotr Tryjanowski w rozmowie z PAP wskazuje, że gołębie były jednymi z pierwszych „miejskich zwierząt” w historii, pojawiając się już w zapisach biblijnych. Ich ewolucyjny sukces wynika z niezwykłej zdolności do adaptacji, wykorzystywania każdej nadarzającej się okazji i braku lęku przed człowiekiem. Współczesna nauka, mimo dekad badań, wciąż nie jest w stanie wyjaśnić jak gołębie wracają do domu z odległości setek kilometrów. Od dodo do gołębia Jednym z najciekawszych zwrotów w badaniach było odkrycie, że wymarły dodo także należał do rzędu ptaków gołębiowych. To dowód, jak mylne może być ocenianie pokrewieństwa tylko na podstawie wyglądu zewnętrznego. Obecnie na świecie żyje około 350 gatunków gołębiowych, które charakteryzują się ogromną różnorodnością – od barwnych, azjatyckich treronów po imponujące korońce z ozdobnymi czubami. W miastach dominuje podgatunek gołębia skalnego, czyli gołąb miejski, czasem pojawia się gołąb grzywacz i synogarlica. Cały rząd gołębiowych wykazuje zdumiewające bogactwo form i barw. Doskonały biologiczny GPS Zdolności nawigacyjne gołębi to prawdziwy szczyt osiągnięć natury. – Czasami mówię studentom: jak chcecie zobaczyć coś naprawdę fascynującego, to nie patrzcie na egzotyczne ptaki, tylko na gołębia pocztowego. Wywozimy go w zamkniętym koszu, setki kilometrów dalej, czasem w zupełnie nieznane miejsce. Wypuszczamy. I on wraca. I teraz najuczciwsza odpowiedź brzmi: my nie wiemy dokładnie, jak on to robi – opowiada prof. Tryjanowski. Wewnętrzny kompas gołębi oparty jest nie na jednym, lecz na kilku nakładających się na siebie systemach orientacji. Ptaki korzystają jednocześnie z pola magnetycznego Ziemi, położenia Słońca, zapachów, infradźwięków oraz wizualnej analizy terenu. Naukowcy porównują to rozwiązanie do kilku aplikacji nawigacyjnych działających równolegle. Gdy jedna zawiedzie, pozostałe przejmują jej funkcję. Badania, w tym kontrowersyjne eksperymenty z magnesami na głowach ptaków, które miały oszukiwać ich zmysły, potwierdzają że magnetyzm to kluczowy, ale niejedyny system gołębiego GPS-a. Niezwykłe ciekawostki o gołębiach Prof. Tryjanowski przytacza kilka niezwykłych, choć mało znanych faktów o gołębiach: za najdroższego gołębia pocztowego, New Kim z Belgii, zapłacono w 2020 roku 1,9 miliona euro; Polska, szczególnie Śląsk, Wielkopolska i Warszawa, to czołówka światowego gołębiarstwa; choć linie wysokiego napięcia mogą zaburzać wewnętrzny kompas gołębi, nie ma dowodów na szkodliwy wpływ infrastruktury telefonii komórkowej 5G; gołębie pełnią ważną funkcję bioindykatorów, pozwalając naukowcom oceniać stan zanieczyszczenia miast, np. metalami ciężkimi; choć faktycznie mogą przenosić choroby i pasożyty (salmonellozę, chlamydiozę i obrzeżka gołębiego), problemy te występują tylko w w dużych skupiskach ptaków, bardzo często wywołanych dokarmianiem przez człowieka; w jednym z eksperymentów nauczono gołębie rozpoznawać zapis EKG – i robiły to poprawnie; gołębie rozpoznają nas nie tylko po twarzy – raczej po całym zestawie sygnałów: ruchu, sposobie chodzenia, kontekście sytuacyjnym; nie zawsze łączą się w pary na całe życie – niektóre zmieniają partnerów; „ptasie mleczko” którym karmią młode to wstępnie strawiony, półpłynny pokarm, zwracany z wola przez dorosłe osobniki. – Lubię te ptaki i chciałbym, żebyśmy nauczyli się żyć z nimi mądrze. Nie zwalczali ich, ale też nie karmili bez opamiętania. One sobie poradzą, tylko im nie przeszkadzajmy. I miejmy w pamięci, że gołębie to w dużej mierze opowieść o nas samych – podsumowuje Piotr Tryjanowski. Źródło: Nauka w Polsce Nasza autorka Magdalena Rudzka Redaktorka i wydawczyni National-Geographic.pl. Wcześniej związana m.in. z National Geographic Traveler i magazynem pokładowym PLL LOT Kaleidoscope. Z wykształcenia humanistka (MISH i SNS PAN), ale to przyroda stanowi jej największą pasję. Szczególnie bliskie są jej ekosystemy słodkowodne, a prawdziwym „konikiem” są ryby. W National-Geographic.pl pisze o swoich przyrodniczych pasjach, nauce i medycynie. Prywatnie ceni sobie podróże po nieoczywistych kierunkach, ze szczególnym sentymentem do Europy Środkowej i Wschodniej.
Ta roślina produkuje czarny nektar i nikt nie wie, w jakim celu to robi
Nocne zawisaki zapylają kwiaty Jasminanthes mucronata, rośliny rodzimej dla Japonii – ustalili naukowcy z University of Tokyo. Nadal jednak nie wiadomo, dlaczego wytwarza ona unikatowy, czarny nektar.
Nektar kojarzy się z napojem spożywanym przez greckich bogów. W przyrodzie to słodki płyn, którymi kwiaty przyciągają zapylaczy, takich jak pszczoły czy motyle. O ile same kwiaty często są kolorowe, to nektar najczęściej jest bezbarwny. Wystarczy jego zapach, by zwabić owady. Jest jednak fascynujący wyjątek od tej reguły. W południowej Japonii rośnie roślina Jasminanthes mucronata. Jej kwiaty są białe, natomiast nektar ma barwę czarną. Dlaczego? Naukowcy od dawna próbują to wyjaśnić. Zespół Soma Chiyody, Ko Mochizukiego i Atsushiego Kawakity z University of Tokyo właśnie ustalił, że to nocne ćmy zwane zawisakami najskuteczniej przenoszą pyłek tej rośliny. Nocne motyle piją czarny nektar Barwny nektar od lat rozpala wyobraźnię biologów, bo wyróżnia się na tle „klasycznej”, przezroczystej słodyczy kwiatów. Taka cecha aż prosi się o pytanie: do kogo roślina kieruje swój sygnał? W praktyce badania nad barwnym nektarem długo obracały się wokół dziennych zapylaczy, bo kolor najłatwiej dostrzec przy świetle. Tym razem jednak decydujące okazało się to, co dzieje się po zmroku. Badacze śledzili odwiedziny kwiatów zarówno w dzień, jak i w nocy, w wielu lokalizacjach na południu kraju. W obserwacjach nocnych regularnie pojawiały się zawisaki. To nocne motyle znane z bardzo sprawnego lotu, który przypomina umiejętności kolibrów. Sama ich obecność przy kwiatach to jednak za mało, by mówić o zapylaniu. Kluczowe jest, czy owad pobiera pyłek z jednego kwiatu i przenosi go do kolejnego. Dowód: pyłek na ssawce W terenie nauka bywa sportem wymagającym cierpliwości. Potwierdzenie roli zawisaków wymagało złapania owada i sprawdzenia, czy przenosi pyłek Jasminanthes mucronata. Początkowo próby odłowu siatką kończyły się niepowodzeniem, bo zawisaki okazały się zbyt sprawnymi lotnikami. Przełom przyniosło dopiero wabienie na światło. Gdy udało się schwytać zawisaka, na jego ssawce, czyli wydłużonym narządzie gębowym służącym do pobierania nektaru, stwierdzono obecność pyłku. To właśnie ten szczegół spina obserwacje w całość: owad nie tylko odwiedza kwiaty, lecz także fizycznie przenosi materiał rozrodczy rośliny. Badanie wskazuje również, że w zapylaniu uczestniczy kilka gatunków ciem. To ważne, bo pokazuje system, w którym roślina nie stawia na jednego partnera, lecz funkcjonuje w gęstszej nocnej sieci powiązań. Taka perspektywa przypomina, jak wiele procesów ekologicznych pozostaje niedoszacowanych, gdy patrzymy na przyrodę wyłącznie przez pryzmat dnia. Czarny nektar wciąż jest zagadką Choć potwierdzono głównych zapylaczy, jedno z najbardziej intrygujących pytań pozostaje otwarte: dlaczego Jasminanthes mucronata wytwarza czarny nektar? Parafrazując znane porzekadło, w nocy wszystkie nektary są czarne, więc ćmy raczej nie reagują na ten kolor. To badanie nie przynosi rozwiązania zagadki. Wiadomo natomiast, że sam fakt istnienia barwnego nektaru nie musi oznaczać sygnału skierowanego do dziennych gości. Autorzy zapowiadają, że chcą wykorzystać J. mucronata jako gatunek modelowy do sprawdzenia adaptacyjnej roli barwnego nektaru w warunkach nocnych oraz do lepszego zrozumienia, jak mogła przebiegać ewolucja tej osobliwej cechy. Jeśli kolejne prace pójdą tym tropem, nocne zapylanie może przestać być marginesem opowieści o kwiatach i owadach, a stać się jednym z jej kluczowych rozdziałów. Zwłaszcza tam, gdzie przyroda „pracuje” najintensywniej wtedy, gdy ludzkie oko przestaje widzieć. Źródło: Ecology
Świat oczami psa wygląda inaczej, niż myślisz. To nie tylko kwestia kolorów
Jeszcze niedawno uważano, że psy widzą wyłącznie odcienie szarości. Dziś wiadomo, że rozróżniają kolory, ale tylko dwa. To jednak dopiero początek różnic, które całkowicie zmieniają ich obraz świata.
W tym artykule: Jak widzi pies Pole widzenia psa Jak pies widzi człowieka Czy pies dobrze widzi w nocy? Czy pies widzi kolory? Psy mają ogromny zakres pola widzenia, choć ostrość tego widzenia jest stosunkowo słaba. A chociaż są bardzo czułe na ruch i potrafią śledzić obiekty przemieszczające się bardzo szybko, to wyraz twarzy nawet najbardziej ukochanego człowieka nie budzi ich zainteresowania. Warto dowiedzieć się, jak widzi pies, by lepiej go zrozumieć. Tym bardziej, że psy widzą trochę inaczej niż np. koty. Jesteśmy tak bardzo zżyci z naszymi czworonożnymi pupilami, że czasami postrzegamy psy jako nasze przedłużenie. Taką nieco inną wersję człowieka. Jest to o tyle zrozumiałe, że psy towarzyszą ludziom od nawet 40 tysięcy lat. Sama relacja z nimi jest najlepszym dowodem na możliwość porozumienia międzygatunkowego. Gdy przyglądamy się wyrazowi pyska czworonoga, sądzimy, iż on również odczytuje emocje z naszej twarzy. Gdy towarzyszy nam podczas relaksu przy ulubionym filmie, wydaje nam się, że pies ogląda z nami. Gdy wreszcie przybiega do nas w półmroku, w mgnieniu oka odróżniając swojego człowieka od innych, uznajemy, że po prostu nas zobaczył. Ale sprawa nie jest aż tak prosta. Jak widzi pies Po pierwsze, psy widzą świat z zupełnie innej niż my perspektywy. My, ludzie, dzięki postawie wyprostowanej, dostrzegamy znacznie więcej obiektów na dalszym i bliższym planie. Ale nawet największe rasy psów nie dorównują wzrostem ludziom i mają głowę na wysokości maksymalnie 80–100 cm. Większość jest jednak znacznie niższa i ogląda otoczenie z dość przyziemnego poziomu. Psy płaczą z emocji, gdy widzą swojego opiekuna po dłuższej przerwie? Kontrowersyjne badanie Psy jako jedyne zwierzęta – poza ludźmi – potrafią płakać z emocji. Naukowcy z Japonii twierdzą, że udało się im się to wykazać w serii prostych eksperymentów. Jednak ich badanie zo... <img src="https://images.immediate.co.uk/production/volatile/sites/63/2024/08/psy-placza-z-emocji-gdy-widza-swojego-opiekuna-po-dluzszej-przerwie-kontrowersyjne-badanie-fot-getty-images-a29f85b.jpeg" width="938" height="623" alt="Psy płaczą z emocji, gdy widzą swojego opiekuna po dłuższej przerwie? Kontrowersyjne badanie (fot. Getty Images)" title="Psy płaczą z emocji, gdy widzą swojego opiekuna po dłuższej przerwie? Kontrowersyjne badanie (fot. Getty Images)" /> Jeśli chcesz sprawdzić, co otacza twojego psa, usiądź obok niego tak, by mieć oczy na podobnej wysokości, co pies. Dostrzeżesz wszystkie psie zabawki ukryte pod kanapą. Za to nawet najpiękniejszy żyrandol nie zrobi na tobie żadnego wrażenia. Pole widzenia psa Jednak nawet, jeśli zejdziemy do poziomu widzenia psa, to nasze widzenie będzie mocno ograniczone. Pole widzenia człowieka wynosi 180 stopni. Ale ze względu na rozmieszczenie oczu psów, ich pole widzenia obejmuje nawet 240 stopni! To jeden z powodów, dla których nasi stróżujący pupile wcale nie muszą rozglądać się dokoła, by obserwować bardzo szeroki wycinek przestrzeni. Ci, którzy mają szczęście posiadać więcej niż jednego czworonoga, mogli zauważyć, że stróżując, psy kładą się w charakterystycznych konfiguracjach, odwrócone do siebie tyłem. Dzięki temu są w stanie nieustannie obserwować całe otoczenie nie ruszając się z miejsca. Właśnie szerokie pole psiego widzenia jest jednym z powodów, dla których nasi pupile często nie odwracają głowy, gdy do nich mówimy. One i bez tego nas widzą. Jak pies widzi człowieka Ale jak pies widzi człowieka? Zawsze bardziej widzi ruch niż nieruchomą postać. Psy są wyjątkowo wyczulone na ruch. Psy myśliwskie są w stanie bezbłędnie śledzić tor ruchu ustrzelonego zwierza – dlatego tak szybko odnajdują zdobycz. Dlatego chcąc rozpocząć interakcję z psem, musimy się poruszyć. Dla odmiany, jeśli nie chcemy konfrontacji z psem, lepiej jest stać bez ruchu. My rozpoznajemy ludzi przede wszystkich po twarzach. Po oczach, grymasie, wygięciu ust rozpoznajemy stany emocjonalne naszych pobratymców. Za to pies widzi to wszystko, odczytując ruchy naszego ciała. W końcu psy pochodzą od wilków. Te zaś wytworzyły cały skomplikowany układ ruchów, wręcz taniec, mający informować pozostałych członków stada o emocjach. Charakterystyczne „chodzenie bokiem” to wyraz niepokoju, niepewności związanej z dynamiką sytuacji. Kulenie ogona to strach. Z kolei położenie się na plecach i pokazanie brzucha – całkowite zaufanie. Psy rozumieją mowę jak człowiek. Te trzy nowe badania radykalnie zmieniają naszą wiedzę o czworonogach Najnowsze odkrycia dotyczące psów powoduje, że nieco inaczej możemy spojrzeć na naszych czworonogich przyjaciół i może trochę lepiej ich zrozumieć. Skoro psy tak pokazują emocje, to również w ten sposób je odczytują. Owszem, może się nam wydawać, że pocieszają nas, gdyż widzą łzy. Jednak robią to raczej dlatego, że płacząc przyjmujemy często pozycję skuloną, przelęknioną. A pies to świetnie odczytuje. Warując przy nas, mówi: nie bój się, obronię cię. Rzecz jasna do tego wszystkiego należy dodać znakomity węch psów. To on jest w stanie perfekcyjnie rozróżnić wysyłane przez zwierzęta sygnały chemiczne. A co z twarzą? Badania przeprowadzone w 2020 roku przez zespół węgierskich badaczy wykazały, że psy kompletnie nie są zainteresowane naszymi twarzami. Bardziej interesują je pyski innych psów niż twarze ludzi. W ogóle całe mnóstwo rzeczy interesuje je bardziej, niż ludzkie twarze. Od tej zasady jest jeden wyjątek. Uśmiech. Dla ludzi pokazanie zębów w uśmiechu jest oznaką przyjaźni. Dla psa, szczególnie takiego, który nas nie zna i jest w sytuacji stresogennej, jest to wyraz agresji. Czy pies dobrze widzi w nocy? Pewnie nie raz zastanawiałeś się, jak to jest, że pies bez wahania biega po zmroku po terenie usianym licznymi przeszkodami? To, co dla nas skończyłoby się przynajmniej skręceniem kostki, psom przychodzi lekko i naturalnie. Jest to związane z budową psiego oka. Psy mają sporej wielkości soczewkę oraz znaczną powierzchnię rogówki. Pozwala to psiemu oku skupiać dużo światła. Poza tym w oczach psa znajduje się dużo fotoreceptorów, które odpowiadają za widzenie przy słabym oświetleniu. Za siatkówką oczu naszych merdających pupili znajduje się tzw. błona odblaskowa. Dzięki niej psy wyłapują znacznie więcej fotonów niż człowiek. Psy widzą w nocy o wiele lepiej niż my. Jednak raczej dostrzegają kształty i kontury niż szczegóły. Bo choć są świetnymi obserwatorami, to ich ostrość widzenia pozostawia wiele do życzenia. Czy pies widzi kolory? Czy w takim razie psy widzą kolory, czy może nie jest im to do niczego potrzebne? Przez wiele lat uznawano, że psy widzą świat jak w starym kinie, czarno-biały. I faktycznie współczesne badania wykazały, że psie oczy mają stosunkowo niewiele receptorów odpowiedzialnych za widzenie barw. Jednak odróżniają kolory żółty i niebieski. Za to jaskrawy w naszym odczuciu czerwony, jawi im się jako czerń. Jeśli więc chcesz sprawić swojemu psu zabawkę, wybierz taką w niebieskim lub żółtym odcieniu. Naukowcy dowodzą, że psy rozumieją ludzi. Mają zdolności poznawcze podobne do niemowląt Psy bardzo często są nazywane najlepszymi przyjaciółmi człowieka. Właściciele twierdzą nawet, że ich pupile potrafią zrozumieć to, co się do nich mówi. Najnowsze badania dowodzą, że ... A czy psy oglądają filmy? Pewnie nie raz widzieliście jak psy przekręcały głowy, mruczały lub warczały patrząc na ekran. Niestety, nie reagowały w ten sposób na sam film, ponieważ po prostu go nie widzą. Dostrzegają raczej samo migotanie i właśnie ono, w połączeniu z dźwiękami dochodzącymi z odbiornika, może wywołać taką reakcję psa. Dlatego kolejnym razem, gdy pies położy się przy twoich nogach radośnie przeżywając wieczór z filmami, pomyśl, że robi to, bo bardzo cię kocha. A nie dlatego, że nie może doczekać się kolejnego odcinka ulubionego serialu. Jak wychować szczęśliwego, zdrowego i grzecznego pupila? Tego dowiesz się z przewodnika dla miłośników kotów i psów, który jest już dostępny w sprzedaży. Specjalny numer magazynu „National Geographic Polska” możesz nabyć bez wychodzenia z domu za pośrednictwem strony kultowy.pl:
Choć pochodzi z rodziny psowatych, bliżej mu do wydry. Ma błony między palcami i świetnie nurkuje
Pakożer leśny to jeden z najbardziej niezwykłych drapieżników wśród psowatych. Choć niewielki, bez trudu poluje na większą od siebie zdobycz. Wyróżnia go jednak coś innego – jako jeden z nielicznych gatunków w tej grupie doskonale radzi sobie w wodzie.
Spis treści: Czym jest pakożer? Jak wygląda pakożer? Gdzie występuje pakożer? Tryb życia pakożera Czym żywi się pakożer? Fauna Ameryki Południowej dosłownie obfituje w niezwykłe gatunki. Majestatyczny kondor, dziwny i niespokrewniony z żadnym innym psowatym pampasowiec grzywiasty czy niepozorna bullet ant, która żądli boleśniej niż jakikolwiek inny owad. Lista osobliwości południowoamerykańskiej przyrody jest znacznie dłuższa. Z całą pewnością nie może zabraknąć na niej pakożera, zwanego leśnym psem. Czym jest pakożer? Pakożer, czyli Speothos, to rodzaj ssaków z rodziny psowatych. Należy do niego jeden występujący współcześnie gatunek – pakożer leśny (Speothos venaticus). Przodek tego zwierzęcia pojawił się w Ameryce Południowej około 2,5 mln lat temu. W 1839 roku Peter Wilhelm Lud prowadził badania w brazylijskich jaskiniach. Na podstawie odkrytych skamieniałości i rysunków naskalnych, duński paleontolog opisał gatunek niedużego drapieżnika, który jego zdaniem mógł być przodkiem współczesnych psów. Naukowiec uznał, że ma do czynienia ze zwierzęciem wymarłym w plejstocenie. Nie miał jednak racji. Współczesny gatunek powstał wskutek specjacji filetycznej ze swojego praprzodka. Badania mitochondrialnego DNA dowiodły, że linia ewolucyjna pakożera leśnego rozeszła się wcześniej niż pozostałych gatunków. Przez długi czas badacze mieli problem z jego klasyfikacją. Wcześniej był zaliczany do podrodziny Simocyoninae, ale niektórzy naukowcy wskazywali na jego pokrewieństwo z majkongiem krabożernym i wilczkiem krótkouchym. Współcześnie zalicza się go do plemienia Canini z zaznaczeniem wyraźnej odrębności genetycznej od pozostałych gatunków. Jak wygląda pakożer? Pakożer leśny nie przypomina pozostałych psowatych. Pod względem pokroju bliżej mu do wydry lub łasicy. Dojrzały osobnik mierzy 30 cm w kłębie i 55–75 cm długości. Długość ogona to 12–15 cm. Masa ciała zamyka się w przedziale od 5 do 7 kg. Tułów pakożera jest krępy i wydłużony, a kończyny – krótkie. Głowa zwierzęcia jest niewielka, pysk – krótki i szeroki, a uszy – niewielkie i zaokrąglone. Ma 40 zębów. Ciekawostką są zmodyfikowane siekacze, których korona jest dłuższa i ostrzejsza niż u pozostałych psowatych. Silne szczęki są dobrze przystosowane do uśmiercania ofiar i oddzielania mięsa. Okrywa zwierzęcia jest szorstka, niemal szczeciniasta. Przeważa ubarwienie brązowe, ale spotykane są też osobniki ciemnokasztanowe i żółtawobure. Sierść na głowie, szyi i karku jest jaśniejsza, natomiast na ogonie i kończynach – ciemniejsza. Gdzie występuje pakożer? Pakożery leśne żyją w Ameryce Środkowej i Południowej, od Panamy na północy, po południową Brazylię, Paragwaj i północną część Argentyny. Populacje ekwadorskie i kolumbijskie występują na zachód od Andów. Mimo że zasięg występowania pakożera jest duży, nie można zaliczyć tego zwierzęcia do pospolitych przedstawicieli fauny tropikalnej. Na liście IUCN gatunek ten ma kategorię NT, co oznacza, że jest bliski zagrożenia. Środowisko pakożera Jak wskazuje na to drugi człon nazwy, pakożery doskonale odnajdują się w lasach. Ich siedliska znajdują się zarówno na obszarach gęsto porośniętych drzewami, jak i na półleśnych terenach trawiastych. Zamieszkują bagienne i podmokłe części lasów deszczowych, przede wszystkim lasy zalewowe, galeriowe i selvas. Żyją także w wilgotnych lasach podrównikowych. Nieco rzadziej spotyka się je na półleśnych, porośniętych drzewami i krzewami sawannach. Tryb życia pakożera Psy leśne zawsze osiedlają się w pobliżu zbiorników wodnych. Nic dziwnego. Te niezwykłe zwierzęta są doskonale przystosowane do wodnolądowego trybu życia. Natura wyposażyła je w błonę między palcami, dzięki której niezwykle sprawnie poruszają się w środowisku wodnym. Doskonale nurkują i często polują w wodzie. Niektóre rasy psów domowych ochoczo wskakują do wody, ale wśród dzikich psowatych takie zachowanie jest niespotykane. Są zwierzętami towarzyskimi. Żyją w stadach liczących od 10 do 12 osobników. Czas aktywności pakożerów przypada na porę dzienną. Noce spędzają w norach, skalnych szczelinach lub w spróchniałych pniach. Pakożery leśne prawdopodobnie tworzą monogamiczne pary. Ruja trwa 4 dni. W tym czasie samiec alfa wielokrotnie pokrywa samicę alfa. Po 63–67 dniach rodzi się od 2 do 6 szczeniąt. Młode ważą 130–190 g. Opiekę nad nimi sprawują nie tylko rodzice, ale także reszta stada. Czym żywi się pakożer? Podstawą diety pakożerów leśnych są duże gryzonie: kapibary, akuczi, aguti i paki, jak wskazuje na to pierwszy człon nazwy. W jadłospisie tych zwierząt pojawiają się także jaszczurki, płazy i ryby. Na gryzonie i inną niezbyt dużą zdobycz poszczególni członkowie stada najczęściej polują samodzielnie. Jeżeli namierzą większą ofiarę, zmieniają strategię i zaczynają działać w grupie. Pakożery potrafią powalić i uśmiercić nawet młodego tapira. Nasz autor Artur Białek Dziennikarz i redaktor. Wcześniej związany z redakcjami regionalnymi, technologicznymi i motoryzacyjnymi. W „National Geographic” pisze przede wszystkim o historii, kosmosie i przyrodzie, ale nie boi się żadnego tematu. Uwielbia podróżować, zwłaszcza rowerem na dystansach ultra. Zamiast wygodnego łóżka w hotelu, wybiera tarp i hamak. Prywatnie miłośnik literatury.
Molinezja meksykańska od 100 tys. lat tworzy własne kopie. Naukowcy właśnie poznali jej sekret
Molinezje meksykańskie nie potrzebują samców – i najprawdopodobniej nigdy nie będą. Nowe badanie wykazuje, że potrafią one usuwać i naprawiać mutacje genetyczne, które w innym przypadku stałyby się plagą dla gatunku rozmnażającego się przez autoklonowanie.
Kiedy molinezja meksykańska mówi, że nie potrzebuje samca, należy jej wierzyć. Każdy osobnik tego niewielkiego gatunku ryby, zamieszkującego słodkowodne strumienie Meksyku i południowego Teksasu, jest samicą. Rozmnażają się one wyłącznie bezpłciowo, wydając na świat własne klony. Ewolucyjna zagadka molinezji amazońskich: jak unikają genetycznej pułapki? Choć taka niezależność budzi podziw, dla biologów stanowi ewolucyjny paradoks. Zgodnie z teorią ewolucji przynajmniej część rozmnażania płciowego jest potrzebna, by utrzymać różnorodność genetyczną, która zmniejsza ryzyko wyginięcia gatunku. Jak więc te ryby zdołały przetrwać i rozwijać się przez tysiące lat? Według nowego badania opublikowanego w czasopiśmie „Nature”, molinezje amazońskie nie ucierpiały z powodu przewidywanych negatywnych skutków rozmnażania bezpłciowego. Co więcej, naukowcy odkryli, że gatunek ten posiada „tajną broń”, która pomaga mu niwelować wady takiej strategii rozrodu. Odkrycie rzuca nowe światło na to, w jaki sposób molinezje amazońskie – i inne gatunki rozmnażające się bezpłciowo – unikają ewolucyjnej pułapki wyginięcia. Rybia siła samic Molinezje meksykańskie (Poecilia formosa) to małe rybki o zaokrąglonych płetwach, nie większe od kciuka, nalezące do piękniczkowatych, podobnie jak popularne wśród akwarystów gupiki czy mieczyki. Gatunek ten pojawił się około 100 tys. lat temu, gdy samica molinezji atlantyckiej skrzyżowała się z samcem molinezji żaglopłetwej. Zwykle takie międzygatunkowe połączenia prowadzą do bezpłodnego potomstwa, jednak w tym przypadku powstał wyjątkowy gatunek zdolny do rodzenia żywych klonów samego siebie. Co ciekawe, ryby te wciąż muszą współżyć z samcami innych gatunków, aby uruchomić proces autoklonowania (zwany gynogenezą), ale ich potomstwo nigdy nie przenosi DNA tych samców. Gdy molinezje amazońskie zostały odkryte w 1932 roku, były pierwszymi znanymi kręgowcami zdolnymi do rozmnażania bezpłciowego. Choć od tego czasu odkryto dziesiątki innych kręgowców o podobnych zdolnościach – w tym warany z Komodo i rekiny młoty – molinezje amazońskie są jednymi z nielicznych, które robią to wyłącznie w ten sposób. Jak udało im się utrzymać taką strategię przez tak długi czas pozostawało zagadką. „Genetyczne porządki”: jak molinezje naprawiają swoje DNA – Według obecnych modeli kumulacji mutacji genetycznych molinezje amazońskie powinny były wyginąć po około 10 tys. lat – twierdzi Edward Ricemeyer, biolog z Uniwersytetu Ludwika i Maksymiliana w Monachium. Uczony, który rozpoczął badania nad molinezjami amazońskimi w 2019 roku podkreśla, że badacze wciąż nie wiedzą, w jaki sposób gatunki rozmnażające się bezpłciowo, zwłaszcza tak złożone jak kręgowce, unikają nagromadzenia szkodliwych mutacji genetycznych. Aby to sprawdzić, eksperci przeanalizowali genomy kilku molinezji amazońskich. Odkryli, że ryby te od dziesiątek tysięcy lat prowadzą swoiste „genetyczne porządki”, które pomagają im utrzymać stabilność materiału genetycznego. Analiza wykazała, że szkodliwe mutacje pojawiają się u molinezji amazońskich równie często, jak u ich krewniaków rozmnażających się płciowo. Wygląda jednak na to, że ryby te wykorzystują mało poznany mechanizm genetyczny, który pozwala usuwać lub naprawiać takie mutacje, zanim zdążą się nagromadzić. Proces ten, znany jako konwersja genowa (gene conversion), polega na zastąpieniu fragmentu DNA w chromosomie odpowiadającą mu sekwencją skopiowaną z podobnego fragmentu na innym chromosomie. Taką zdolność mają również ssaki, w tym ludzie, u których mechanizm ten służy głównie naprawie uszkodzeń DNA. U molinezji amazońskich konwersja genowa wydaje się jednak pełnić dodatkową rolę. Działa podobnie jak zjawisko rekombinacji crossing-over, czyli procesu mieszania genów matki i ojca w gatunkach rozmnażających się płciowo. Dzięki temu powstaje zmienność genetyczna, na którą może oddziaływać dobór naturalny. W efekcie możliwe jest usuwanie lub naprawa niekorzystnych mutacji. Naukowcy od dawna podejrzewali, że gatunki rozmnażające się bezpłciowo mogą mieć podobny mechanizm ochronny. – To jednak pierwszy raz, gdy udało się bezpośrednio wykazać, że rzeczywiście tak się dzieje – podkreśla Edward Ricemeyer. Sekret rozmnażania bezpłciowego – Prawdopodobnie podobny mechanizm działa również u innych takich organizmów – po prostu jeszcze go nie wykazano – mówi prof. Micah Dunthorn, mikrobiolog z Uniwersytetu w Oslo. Podkreśla przy tym, że warto byłoby przeprowadzić podobne analizy u innych gatunków rozmnażających się bezpłciowo. Jak dodaje, szczególnie interesujące byłoby sprawdzenie, jak powszechny jest ten mechanizm u innych zwierząt, roślin i grzybów, a także czy występuje on u mikroskopijnych eukariontów, takich jak protisty. Spośród tysięcy gatunków rozmnażających się poprzez klonowanie naukowcy przeprowadzili dotąd szczegółowe analizy genomu jedynie u niewielkiej liczby z nich. Zrozumienie tych mechanizmów genetycznych może mieć wiele praktycznych zastosowań – od modyfikacji genetycznych roślin uprawnych, po nowe strategie leczenia chorób. Jak zauważa prof. Edward Ricemeyer, rak to w istocie choroba, w której klonalna linia komórek gromadzi mutacje, pozwalające jej szybciej rosnąć i wypierać zdrowe komórki. Choć molinezje amazońskie są fascynujące same w sobie, ich niezwykła zdolność do klonowania może pomóc naukowcom lepiej zrozumieć, jak przeciwdziałać jednemu z najpoważniejszych zagrożeń dla zdrowia ludzi. Źródło: National Geographic
Do kin wchodzi film „Projekt Hail Mary”. Ile fikcji, a ile nauki jest w produkcjach filmowych sci-fi?
Na ekrany kin trafia ekranizacja powieści Andy’ego Weira „Projekt Hail Mary”. Autor dał nam m.in. świetnie przyjętego i kultowego już „Marsjanina”. Nowa produkcja, podobnie jak „Marsjanin”, osadzona jest na silnej naukowej bazie. Wygląda na to, że współczesna nauka jest już barwniejsza niż fikcja.
Pierwsza scena premierowego filmu „Projekt Hail Mary” pokazuje budzącego się, zdezorientowanego mężczyznę, obok którego znajdują się dwa martwe ciała członków jego załogi. Mężczyzna jest astronautą-naukowcem, zmierzającym ku odległym układom planetarnym. Jest zupełnie sam i teraz to od niego zależy ocalenie życia na Ziemi. Od „Marsjanina” po „Projekt Hail Mary” Ta międzygwiezdna historia urodziła się w umyśle Andy’ego Weira, autora książki z 2021 roku o tym samym tytule. Weir zasłynął historiami, w których błyskotliwi samotnicy muszą „wykombinować naukowo” wyjście z sytuacji, aby ocalić świat. Karierę rozpoczął książką „Marsjanin” z 2011 roku, w której bohater Mark Watney (grany przez Matta Damona w ekranizacji) przeżywa na Marsie m.in. dzięki temu, że uczy się uprawiać ziemniaki na Czerwonej Planecie. Nota bene w marsjańskim regolicie występuje tak duże stężenie nadchloranów – wysoce reaktywnych i łatwo rozpuszczających się w wodzie soli i estrów kwasu nadchlorowego – że szanse na grządkę z ziemniakami są praktycznie zerowe. Weir słynie z tego, że jego książki są głęboko osadzone w nauce. Posuwa się nawet do wykonywania obliczeń z mechaniki orbitalnej i astrofizyki gwiazdowej, aby historie były jak najbardziej realistyczne, mimo że pozostają fikcją. Ta pełna pasji „nerdowskość” przyniosła mu wielu fanów. Pozaziemskie życie Główny bohater historii Ryland Grace (grany przez Ryana Goslinga) wyrusza w międzygwiezdną podróż, aby zrozumieć, dlaczego Słońce umiera. Podobnie jak Watney w „Marsjaninie”, musi wykorzystać wiedzę z wielu dziedzin nauki – biologii molekularnej, fizyki neutrin i innych – aby rozwiązać kryzys. Ciekawe, że w fabule ten samotny badacz został zdyskredytowany przez środowisko naukowe za przekonanie, że woda nie musi być konieczna do powstania życia. To, co w fabule czyni z bohatera persona non grata, w rzeczywistości jest coraz częściej rozważanym tematem. W 2024 roku pisaliśmy, iż grupa naukowców z MIT wykazała, że 19 z 20 aminokwasów budujących białka ziemskiego życia pozostaje przez długi czas stabilne w 98% kwasie siarkowym. Te przełomowe badania pokazały, że nie tylko woda może być odpowiednim rozpuszczalnikiem dla związków chemii organicznej i życia. Czym jest życie, Wszechświat i cała reszta? Weźmy na przykład astrofaga – fikcyjny mikroorganizm kosmiczny, który jest kluczowy dla fabuły. Astrofag to termin raczej z obszaru fikcji naukowej niż nauki, choć czasami pojawia się w różnych debatach astrobiologicznych. Oznacza organizm lub zjawisko „pożerające” materię kosmiczną – np. energię gwiazd, gaz czy promieniowanie. Weir wymyślił go jako „czarną materię”, zdolną do pochłaniania ogromnych ilości promieniowania gwiazdowego i ponownego emitowania energii, co umożliwia podróże międzygwiezdne. Weir zadbał o to, by biologia i chemia astrofaga były zgodne z tym, co mogłoby istnieć w Galaktyce. I tutaj pada pytanie zarówno o naturę życia pozaziemskiego, jak i o samą definicję życia. Wchodzimy w tym miejscu w obszar poszukiwań życia pozaziemskiego. A szukamy go poprzez m.in. detekcję gazów uznawanych za metabolity organizmów żywych oraz analizy próbek pobranych w z miejsc, do których mogliśmy dolecieć. Samotny geniusz kontra rzeczywistość Zastanawia mnie jedno. W produkcji cały ciężar ratowania świata spada na jednego człowieka, który niejako wie wszystko. Jest w stanie z lekkością poruszać się w wielu wyspecjalizowanych dziedzinach. Ta potrzeba jednego bohatera, którą widać również w innych wielkich i mocno osadzonych w nauce produkcjach jak „Interstellar” czy „Grawitacja”, stoi w ogromnej sprzeczności z tym, co widać w prawdziwych laboratoriach. Współczesna nauka jest bardzo wyspecjalizowana. Nawet w jednej dziedzinie istnieją daleko idące podziały. A co dopiero w kilku, nawet przenikających się dziedzinach. Trudno o naukowca, który płynnie przechodziłby z jednej do drugiej. Za każdym współczesnym dokonaniem stoi długi szereg naukowców, a lista autorów danej pracy naukowej jest często dłuższa niż sam opis odkrycia. Przekonanie, że można to zrobić w pojedynkę, jest chyba najmniej naukową częścią większości produkcji SF. Źródło: Science Nasza autorka Ewelina Zambrzycka-Kościelnicka Dziennikarka i redaktorka zajmująca się tematyką popularnonaukową. Pisze przede wszystkim o eksploracji kosmosu, astronomii i historii. Związana z Centrum Badań Kosmicznych PAN oraz magazynami portali Gazeta.pl i Wp.pl. Ambasadorka Śląskiego Festiwalu Nauki. Współautorka książek „Człowiek istota kosmiczna”, „Kosmiczne wyzwania” i „Odważ się robić wielkie rzeczy”.
Oto żaba, która śpiewa jak ptak. Oszukała wszystkich, łącznie z biologami
Badania w południowych Chinach odkryły fascynujący przypadek tzw. konwergencji akustycznej. Nawoływania jednego z lokalnych gatunków żab drzewnych do złudzenia przypominają śpiew drozda. Te dźwięki oszukują nie tylko potencjalne drapieżniki, ale i pracujących w terenie biologów.
Rodzaj Gracixalus to małe i średnie żaby z rodziny nogolotkowatych (Rhacophoridae), które zamieszkują gęste górskie lasy Azji Południowo-Wschodniej. Ich zasięg występowania rozciąga się od Mjanmy i północno-zachodniej Tajlandii, przez Laos i Wietnam, po południowe i wschodnie prowincje Chin, takie jak Junnan i Tybet. Analizy bioakustyczne w chińskim rezerwacie przyrody Leigongshan odkryły niezwykłe zjawisko. Żabka z gatunku Gracixalus weii wykształciła sygnały godowe, które dla ludzkiego ucha są niemal nieodróżnialne od pieśni drozda czarnopierśnego (Turdus dissimilis). Ukryty świat azjatyckich żab Rodzaju Gracixalus liczy na ten moment 16 gatunków żab, wśród których znajdują się m.in. G. lumarius, G. gracilipes, a także nowo odkryte gatunki G. patkaiensis (2023) czy G. truongi (2023). Płazy te zasiedlają specyficzne i trudne do badania nisze, żyjąc np. wewnątrz łodyg bambusa lub w gęstym poszyciu leśnym. Ich identyfikacja to dla biologów prawdziwa „droga przez mękę”. Wydawałoby się więc, że narzędzia bioakustyczne będą tu nieocenione i pozwolą na identyfikację żab po dźwiękach. Do czasu… Dźwiękowa zagadka Gracixalus weii Okazało się bowiem, że gatunek Gracixalus weii wcale nie brzmi jak żaba. Naukowcy wyróżnili dwa typy nawoływań godowych: A i B. Typ A, składający się z nuty wprowadzającej i dwóch krótkich dźwięków przypominających kliknięcia, wykazuje uderzające podobieństwo do struktury pieśni drozda czarnopierśnego. Oba gatunki stosują ten sam wzorzec tworzenia „melodii”, choć wysokość dźwięków może się różnić. To zjawisko ewolucyjnej zbieżności sugeruje długotrwałe interakcje ekologiczne. Podobne przypadki odnotowano wcześniej jedynie w 1984 roku w Himalajach, między żabami z rodzaju Nanorana a świstunkami z rodzaju Phylloscopus. Co dalej z badaniami bioakustycznymi? Odkrycie „ptasich” głosów u żab ma fundamentalne znaczenie dla metodologii badań. Podobieństwo to często prowadzi do niedoszacowania populacji płazów, bo biolodzy myślą, że słyszą ptaki. Autorzy badania wskazują na konieczność łączenia metod: morfologii, genetyki i bioakustyki. Skoro żaby tak dobrze imitują dźwięki ptaków, nie ma innego wyjścia. Teraz naukowcy zamierzają zbadać, w jaki sposób żaby G. weii i drozdy czarnopierśne reagują na swoje wzajemne nawoływania. Planują eksperymenty typu „playback”, czyli odtwarzanie dźwięków w terenie i obserwację zachowania zarówno żab, jak i ptaków. Źródło: Herpetozoa Nasza autorka Magdalena Rudzka Redaktorka i wydawczyni National-Geographic.pl. Wcześniej związana m.in. z National Geographic Traveler i magazynem pokładowym PLL LOT Kaleidoscope. Z wykształcenia humanistka (MISH i SNS PAN), ale to przyroda stanowi jej największą pasję. Szczególnie bliskie są jej ekosystemy słodkowodne, a prawdziwym „konikiem” są ryby. W National-Geographic.pl pisze o swoich przyrodniczych pasjach, nauce i medycynie. Prywatnie ceni sobie podróże po nieoczywistych kierunkach, ze szczególnym sentymentem do Europy Środkowej i Wschodniej.