KopalniaWiedzy.pl

Na Tufts University stworzono magnetyczne kompozyty elastomerowe, które poruszają się w różny sposób w odpowiedzi na światło. Z takich materiałów można by produkować wiele różnych urządzeń, od prostych silników i zaworów po ogniwa fotowoltaiczne samodzielnie kierujące się w stronę światła słonecznego. Znamy wiele naturalnych przypadków reakcji na światło. Wystarczy przypomnieć sobie kwiaty czy liście zwracające się w stronę słońca. Materiały, które zostały wykorzystane przez naukowców z Tufts wykorzystują temperaturę Curie, czyli granicę temperatury, przy której ferromagnetyk zmienia swoje właściwości. Zmiana temperatury powoduje utratę i odzyskanie właściwości magnetycznych. Biopolimery i elastomery wzbogacone ferromagnetykiem CrO2 po wystawieniu ich na działanie promienia lasera czy promieni słonecznych ogrzewają się, tracą właściwości magnetyczne, a gdy się schłodzą, odzyskują te właściwości. Materiały takie w odpowiedzi na obecność pola magnetycznego w zależności od kształtu, mogą wykonywać proste ruchy, jak zginanie się, zwijanie czy zwiększanie swojej powierzchni. Możemy połączyć te proste ruchy w bardziej złożone, jak pełzanie, chodzenie czy pływanie. A wszystko można kontrolować bezprzewodowo, za pomocą światła, mówi profesor Fiorenzo Omenetto. Zespół Omenetto zaprezentował działanie wspomnianych materiałów tworząc elastyczne chwytaki, które w odpowiedzi na światło łapały i puszczały przedmioty. Jedną z zalet takich materiałów jest fakt, że możemy selektywnie aktywować fragment ich struktury poprzez skoncentrowanie na nich światła, mówi jedna z autorek badań, Meng Li. I w przeciwieństwie do innych materiałów pobudzanych światłem, które bazują na ciekłych kryształach, nasze materiały mogą poruszać się od lub do źródła światła. Wszystko to pozwala na budowę zarówno dużych, jak i małych obiektów wykonujących złożone, skoordynowane ruchy, dodaje uczona. Naukowcy stworzyli prosty mechanizm, który nazwali „silnikiem Curie”. Materiał w kształcie okręgu został zamocowany na osi i umieszczony w pobliżu stałego magnesu. gdy na fragment okręgu padło światło lasera, utracił on właściwości magnetyczne, doszło do zaburzenia równowagi sił i okrąg się obrócił. Wówczas oświetlony dotychczas fragment znalazł się w cieniu, odzyskał właściwości magnetyczne, a utracił je fragment obok, który znalazł się w promieniu lasera. W ten sposób prosty silnik ciągle się obracał. Dobierając odpowiednio kształt materiału, właściwości światła i pola magnetycznego, możemy teoretycznie uzyskać bardziej złożone i precyzyjne ruchu, jak zwijanie i rozwijanie, przełączanie zaworów w mikrokanalikach z płynami, możemy napędzać silniki w skali nano i wiele innych rzeczy, mówi Omenetto. « powrót do artykułu

Myszy z mikrobiomem przetrzebionym przez antybiotykoterapię (ang. antibiotic-induced microbiome depletion, AIMD) mają niższy poziom glukozy i lepszą wrażliwość na insulinę. Wyniki uzyskane przez naukowców z Instytutu Salka rzucają nowe światło na rolę mikrobiomu w cukrzycy. Powinny też dać lepszy wgląd w skutki uboczne obserwowane u pacjentów leczonych dużymi dawkami antybiotyków. Badanie jest bardzo ekscytujące, bo sytuacja, jaką wytworzyliśmy u myszy, jest bardzo podobna do ludzi, którzy przeszli terapię licznymi antybiotykami. Teraz, gdy wiemy o oddziaływaniach [antybiotykoterapii] na metabolizm glukozy, możemy poszukać składowych mikrobiomu, które zwykle go kształtują - opowiada prof. Satchidananda Panda. By usunąć przed interwencją bakterie, wielu naukowców prowadzących eksperymenty mikrobiomowe na myszach stosuje antybiotyki [o szerokim spektrum działania]. My pokazaliśmy, że taki zabieg ma olbrzymi wpływ na metabolizm zwierząt. Z tego powodu niektóre skutki metaboliczne można przypisać przetrzebieniu mikroflory, a nie samej interwencji - dodaje prof. Amir Zarrinpar z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego. Autorzy publikacji z pisma Nature Communications nie zamierzali się przyglądać, jak "wybicie" mikrobiomu przez antybiotyk oddziałuje na poziom glukozy. Zamierzali analizować metaboliczne rytmy okołodobowe po przetrzebieniu mikroflory przez lek (warto dodać, że takie eksperymenty prowadzi się często na zwierzętach wyhodowanych w sterylnych warunkach). Ponieważ nie mieliśmy dostępu do myszy pozbawionych kontaktu z mikroorganizmami, tzw. myszy aksenicznych [ang. germ free mice, GF], postanowiliśmy zniszczyć mikrobiom za pomocą popularnych antybiotyków [w tym neomycyny czy wankomycyny]. Problem - nieposiadanie właściwych myszy - stał się ostatecznie czymś bardzo pozytywnym, bo pozwolił nam dokonać tego niespodziewanego odkrycia - opowiada Panda. Po podaniu leków zaobserwowano oczekiwany spadek różnorodności mikrobiomu jelitowego (gatunków reprezentujących typy Firmicutes i Bacteroidetes). Gdy przyjrzano się metabolizmowi, okazało się, że myszy są w stanie usunąć glukozę z krwi o wiele szybciej niż sądzono. Dalsze badania pokazały, że tkanka jelita grubego pochłaniała dodatkową glukozę. Odkrycie to pasowało do ustalenia, że myszy miały znacznie powiększone jelito grube. Generalnie AIMD obniżało wyjściowe poziomy glukozy w surowicy, poprawiało wrażliwość na insulinę, a także zmniejszało wzrosty poziomu cukru w czasie testów na tolerancję. Zmiany te zachodziły w warunkach zmniejszonego poziomu krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych (ang. short-chain fatty acids, SCFAs), a zwłaszcza maślanów, oraz puli wtórnych kwasów żółciowych w świetle jelita (wtórne kwasy żółciowe są produkowane przez bytujące w jelicie cienkim bakterie, które odszczepiają od pierwotnych kwasów tłuszczowych glicynę, taurynę i grupy -OH). U myszy AIMD zmieniała się ekspresja genów w jelicie ślepym oraz jelitowa sygnalizacja związaną z glukagonopodobnym peptydem 1 (ang. glucagon-like peptide 1, GLP-1). Wiele wskazuje na to, że znaczące remodelowanie tkanki i ograniczona dostępność SCFAs przestawiają metabolizm kolonocytów, czyli komórek nabłonka jelitowego, na wykorzystanie glukozy. Pogłębione badania wykazały, że dla odmiany wątroba reaguje na AIMD jak na głodówkę, zwiększając ekspresję genów glukoneogenezy i zmniejszając ekspresję genów glikolizy. Choć może się tak wydawać, nie sugerujemy, że cukrzycę typu 2. powinno się leczyć antybiotykami - podsumowuje Panda. « powrót do artykułu

Po śmierci 11 noworodków przerwano prowadzone w Holandii testy Viagry podawanej ciężarnym. Lek podawano kobietom, u których łożysko było słabo wykształcone. Miał on pomóc w rozwoju dziecka. Wydaje się jednak, że lek, który zwiększa przepływ krwi, mógł doprowadzić do śmiertelnych uszkodzeń płuc noworodków. Prowadzone są badania, które mają określić przyczynę śmierci dzieci. Brak jakichkolwiek sygnałów, by śmierć została spowodowana czyimś zaniedbaniem czy błędem. Podobne badania prowadzono w 2010 roku w Wielkiej Brytanii, Australii i Nowej Zelandii. Wówczas nie stwierdzono żadnych niepożądanych działań, nie zauważono też jednak, by podawanie Viagry przynosiło jakieś korzyści. Niedorozwinięte łożysko jest związane z poważnym ograniczeniem rozwoju płodu. Współczesna medycyna nie potrafi poradzić sobie z tym problemem. Dzieci z takich ciąż rodzą się przedwcześnie, mają niską wagę urodzeniową i małe szanse na przeżycie. Dlatego też leki, które zwiększają masę urodzeniową czy podtrzymują ciężę mogą być ratunkiem dla dziecka. W holenderskich badaniach, które miały trwać do 2020 roku, wzięło udział 11 szpitali i 183 ciężarne. Sildenafil (Viagrę) podawano 93 kobietom, a 90 pań otrzymywało placebo. Okazało się, że u 20 dzieci pojawiły się problemy z płucami. Wystąpiły one u trójki noworodków z grupy placebo i u 17 z grupy, gdzie ciężarne przyjmowały sildenafil. Zmarło 11 dzieci z grupy przyjmującej sildenafil. Profesor Zarcko Alfirevic z University of Liverpool, który w swoim czasie prowadził badania nad wpływem sildenafilu na ciążę i nie znalazł żadnych dowodów, by środek ten wspomagał wzrost dziecka, stwierdził: Holendrzy odkryli coś niespodziewanego. Koniecznie trzeba przeprowadzić dodatkowe badania, gdyż takich komplikacji nie zauważono w poprzednich badaniach, prowadzonych w Wielkiej Brytanii, Australii i Nowej Zelandii. « powrót do artykułu

Obowiązujące przez dziesięciolecia teorie mówiły, że ludzie zasiedlili Amerykę około 13 500 lat temu. Przekonanie takie pochodziło stąd, że w latach 20. ubiegłego wieku w pobliżu miejscowości Clovis w Nowym Meksyku znaleziono charakterystyczne kamienne narzędzia. Stwierdzono, że kultura Clovis była pierwszą kulturą obu Ameryk. W ostatnich jednak latach coraz częściej znajdowano dowody na to, że teoria „Clovis First” jest błędna. Kolejnym takim dowodem są najnowsze badania przeprowadzone przez zespół naukowy z Gault School of Archeological Research. Uczeni informują o znalezieniu licznych kamiennych artefaktów, których wiek oceniono na 16–20 tysięcy lat. Szczególnie ważne jest odkrycie grotów wykonanych techniką odmienną od tej wykorzystywanej przez przedstawicieli kultury Clovis. To zaś oznaczało, że kultura ta rozprzestrzeniła się wśród ludów już posiadających rozwiniętą własną kulturę. Te groty są unikatowe. Nie znamy niczego podobnego. Połączmy to z ich wiekiem oraz faktem, że są wcześniejsze od tych z Clovis i okazuje się, że stanowisko Gault to wspaniałe miejsce do badania najwcześniejszych ludzi Ameryki, mówi doktor Tom Williams. Zespół prowadził prace w eksplorowanym od kilku dziesięcioleci stanowisku Gault w środkowym Teksasie. W miejscu tym znaleziono liczne dowody na nieprzerwane osadnictwo. Obecność artefaktów kultury Clovis została tam dobrze udokumentowana, jednak badania niższych warstw ujawniły obecność artefaktów wcześniejszych, niepowiązanych z Clovis. Datowanie artefaktów przeprowadzono metodą optycznie stymulowanej luminescencji (OSL). Za jej pomocą datuje się osady. Poddaje się je działaniu światła lub ciepła, przez co uwalniają się z nich elektrony potasu, uranu i toru. Elektrony emitują światło, które można badać i na tej podstawie określić, kiedy ostatni raz badane osady były wystawione na działanie światła. W Gault osady mają naturę fluwialną, co nie sprzyja zachowaniu materiału organicznego, więc datowanie radiowęglowe nie jest tutaj pomocne. Technika OSL była więc naturalnym wyborem i jesteśmy zadowoleni z jakości danych, które uzyskaliśmy, mówi Kathleen Rodrigues. « powrót do artykułu

Mieszanka zawierająca pszczele feromony bezpiecznie odstrasza słonie. Naukowcy uważają, że to może być sposób na zniszczenia, m.in. upraw, powodowane przez słonie. Badanie przeprowadzono między grudniem 2017 a lutym br. w Parku Narodowym Krugera w RPA. Macierze wolno uwalniające feromony alarmowe pszczół miodnych były umieszczane w obciążanych kamieniami białych skarpetkach, które zawieszano nie wyżej niż metr od ziemi na złamanych gałęziach przy wodopojach wykorzystywanych przez słonie afrykańskie (Loxodonta africana). Naukowcy zauważyli, że w pobliżu mieszanki większość słoni przejawiała oznaki wzmożonej czujności i niepewności. Ostatecznie L. africana spokojnie się oddalały. Przy wodopoju Jejane odeszło aż 25 z 29 słoni wyczuwających feromony. Kontrolne eksperymenty zademonstrowały zaś, że skarpetki bez mieszanki feromonów są przez słonie ignorowane lub badane (niektóre osobniki próbowały je nawet przeżuć). Nasze wyniki stanowią uzupełnienie wcześniejszych badań, które pokazały, że aktywne ule odstraszają słonie od upraw (takie rozwiązanie trudno jednak wdrożyć na większą skalę). Mamy nadzieję rozszerzyć badania, by opracować dodatkowe narzędzia zrównoważonego pasywnego zarządzania ruchami słoni i uzupełnić obecnie wykorzystywane metody - opowiada prof. Mark G. Wright z Uniwersytetu Hawajskiego w Mānoa. Opisywane badanie to swego rodzaju przełom, gdyż pokazuje, że do bezpiecznego oddziaływania na duże ssaki można wykorzystać także syntetyczne feromony. Zapotrzebowanie na strategie bezpiecznego zarządzania słoniami stało się bardziej naglące, gdy wskutek rozrostu ludzkich populacji w Afryce i Azji powiększyły się obszary, na których dochodzi do konfliktów ludzko-zwierzęcych. Słonie postrzegane jako niszczyciele są zaś często zabijane. Wright podkreśla, że z oczywistych względów słonie nienawidzą być żądlone. Szczególnie wrażliwymi miejscami są miękkie tkanki oczu i wnętrze trąby. Nic więc dziwnego, że szare olbrzymy nauczyły się rozpoznawać woń pszczelich feromonów i wycofują się, gdy tylko je poczują. By chronić uprawy, niektórzy afrykańscy farmerzy ustawiają wzdłuż płotów ule. Wykorzystanie produkowanych syntetycznych feromonów w macierzy o przedłużonym uwalnianiu może jednak być o wiele tańsze i łatwiejsze do wdrożenia. « powrót do artykułu

Zanim kwantowe systemy komunikacyjne i kryptograficzne staną się codziennością, naukowcy będą musieli pokonać wiele problemów. Jednym z nich jest stworzenie układów pamięci zdolnych do bezpiecznego przechowywania kwantowych informacji przenoszonych za pomocą światła. Badacze z Uniwersytetu w Genewie oraz francuskiego Narodowego Centrum Badań Naukowych (CNRS) odkryli, że iterb może przechowywać i chronić kwantowe informacje nawet podczas pracy z dużą częstotliwością. To czyni ten materiał idealnym kandydatem do produkcji układów pamięci dla przyszłych długodystansowych sieci kwantowych. Obecnie istnieją sieci przekazujące informacje kwantowe na odległość setek kilometrów, jednak brak wzmacniaczy uniemożliwia budowę bardziej rozległych sieci kwantowych. Jako, że bardzo trudno jest skopiować i wzmocnić sygnał kwantowy, naukowcy szukają odpowiedniego materiału, który pozwoli na zbudowanie kwantowych układów pamięci zdolnych do przechwycenia i synchronizowania fotonów tak, by można było przekazywać je coraz dalej. Trudność polega na znalezieniu materiału zdolnego do odizolowania informacji kwantowej od zewnętrznych zakłóceń tak, byśmy mogli ją przez około sekundę przechować i zsynchronizować fotony, wyjaśnia Mikael Afzelius z Uniwersytetu w Genewie. Foton podróżuje z prędkością około 300 000 kilometrów na sekundę, więc poszukiwany materiał musi pracować z dużymi częstotliwościami. W laboratoriach istnieją już kwantowe układy pamięci. Niektóre z nich wykorzystują metale ziem rzadkich, takie jak europ czy prazeodym. Jednak układy te nie pracują wystarczająco szybko. Zwróciliśmy więc uwagę na iterb, który był dotychczas rzadko badany w tym kontekście, mówi profesor Nicolas Gisin. Okazało się, że po poddaniu działaniu dokładnie dobranych pól magnetycznych iterb wchodzi w stan, w którym zostaje odcięty od zewnętrznych zakłóceń, dzięki czemu może przechwycić fotony bez ryzyka ich utraty. Odnaleźliśmy ten „magiczny punkt” testując różne częstotliwości i kierunki pól magnetycznych. Gdy zostaje on osiągnięty czas koherencji atomów iterbu wydłuża się 1000-krotnie, a wszystko przy wysokiej częstotliwości pracy, wyjaśnia Alexey Tiranov. Teraz naukowcy pracują nad prototypowym iterbowym układem pamięci. « powrót do artykułu

Te z niedźwiedzi kodiackich, które przemieszczają się od strumienia do strumienia wraz z łososiami składającymi skrzek, żywią się rybami dłużej, niż niedźwiedzie, które tego nie robią. Jedno z obserwowanych zwierząt zjadło dzięki temu aż 2 tony łososi w ciągu jednego lata. Okres lęgowy poszczególnych populacji łososi trwa około 40 dni. Niedźwiedzie, które nauczyły się wędrować pomiędzy strumieniami w zależności od okresów lęgowych, mogą polować na łososie aż przez 120 dni w roku. Niestety, na całym świecie dostępność łososi spada. Z jednej strony jest to powodowane przez hodowle, które zmniejszają różnorodność genetyczną ryb, przez co okresy lęgowe coraz bardziej na siebie nachodzą. Poza tym niedźwiedzie, przez działalność człowieka, np. działalność wydobywczą, mają coraz bardziej ograniczone możliwości przemieszczania się. Nasze badania są pierwszymi, które powiązały rzeczywistą konsumpcję ryb przez niedźwiedzie ze zwyczajami niedźwiedzi i ich przemieszczaniem się, mówi profesor Jonathan Armstron z Koledżu Nauk Rolniczych Oregon State University. Uczony, wraz z kolegami z University of Montana, Washington State University i Kodiak National Wildlife Refuge założył obroże 33 samicom niedźwiedzi kodiackich i przez rok śledził ich ruchy na Wyspie Kodiak. Po roku złapano 18 z obserwowanych samic i pobrano próbki ich futra, w którym zmierzono poziom rtęci. Łososie wchłaniają rtęć wraz z pożywieniem, a później przedostaje się ona do ciała niedźwiedzia, który zjadł łososia. Konsumpcja łososia wahała się od 300 kilogramów w jednym przypadku, po niemal 2000 kilogramów w innym. To badanie uzupełnia naszą wiedzę na temat tego, na ile niedźwiedzie są zależne od zróżnicowania łososi, mówi Will Deacy. Średnio każdy z niedźwiedzi zjadał w sezonie ponad 1000 kilogramów łososia, a im więcej przemieszczał się pomiędzy strumieniami, tym więcej zjadał. Uzyskane wyniki sugerują, że w nienaruszonych ciekach wodnych, w których występuje obfitość łososia zmiany w liczebności ryb wpływają na ich konsumpcję w mniejszym stopniu niż zwyczaje poszczególnych niedźwiedzi. Musimy jeszcze zrozumieć, skąd biorą się różnice w zachowaniach tych ssaków, mówi Deacy. Niedźwiedź kodiacki to, obok niedźwiedzia polarnego, największy współczesny drapieżnik lądowy. « powrót do artykułu

Paleontolodzy odkryli nowe źródło melaniny, co stawia pod znakiem zapytania rekonstrukcje barw kopalnych zwierząt. Autorzy wielu ostatnich badań barw fosyliów zakładali, że skamieniałe melanosomy pochodzą ze skóry. Nowe studia pokazują jednak, że inne tkanki, np. wątroby, płuc i śledziony, także mogą je zawierać, co sugeruje, że skamieniałe melanosomy nie zapewniają danych nt. barw zwierzęcia. W skład międzynarodowego zespołu wchodzili m.in. specjaliści z College'u Uniwersteckiego w Cork czy Uniwersytetu Bristolskiego. Za pomocą mikroskopu fluorescencyjnego, skaningowego i technik chemicznych naukowcy analizowali tkanki wewnętrzne współczesnych płazów, w tym żab szponiastych. Wykryli wtedy bardzo dużą liczbę melanosomów. To oznacza, że w pewnych skamieniałościach wewnętrzne melanosomy mogą stanowić większość zachowanych melanosomów - podkreśla dr Maria McNamara z College'u Uniwersyteckiego w Cork. By wykazać, że w czasie fosylizacji wewnętrzne melanosomy mogą przenikać do innych części ciała, autorzy publikacji z Nature Communications przeprowadzili też eksperymenty z rozkładem (ang. decay experiments). Na szczęście istnieje sposób, by odróżnić melanosomy z narządów wewnętrznych i skóry. Wielkość i kształt malanosomów skóry są zazwyczaj inne od parametrów melanosomów z organów wewnętrznych - wyjaśnia McNamara. To pozwoli stworzyć dokładniejsze [lepiej odpowiadające prawdzie] rekonstrukcje pierwotnych barw prehistorycznych kręgowców. « powrót do artykułu

Przez zrównoważone praktyki rolne starożytne społeczności, które zamieszkiwały Amazonię kilka tysięcy lat temu, trwale zmieniły las deszczowy. Nie był więc on wcale taki dziewiczy, jak nam się wydawało... Rolnicy z przeszłości wprowadzali uprawy na nowe obszary, zwiększali liczbę jadalnych gatunków drzew i posługiwali się ogniem, by poprawić żyzność gleby. Badania prowadzone przez archeologów, paleoekologów, botaników i ekologów pokazały, że wcześni amazońscy rolnicy intensywnie wykorzystywali ziemię i rozszerzali wachlarz uprawianych roślin, nie wycinając przy tym ciągle kolejnych drzew, gdy zasoby glebowe się wyczerpały. Naukowcy analizowali węgiel drzewny, pyłki i szczątki roślin z gleby na stanowiskach archeologicznych i z osadów z pobliskiego jeziora. Dzięki temu mogli prześledzić historię roślinności i ognia we wschodniej Brazylii. W ten sposób zdobyto dowody, że w tej części Amazonii kukurydza, bataty, maniok i dynia były uprawiane już 4,5 tys. lat temu. Rolnicy zwiększali plony, poprawiając jakość gleby na drodze wypalania, a także nawożenia za pomocą obornika i resztek pokarmowych. Autorzy publikacji z pisma Nature Plants dowiedzieli się też, że w tamtych czasach tutejsza ludność żywiła się rybami i żółwiami rzecznymi i że produkty te stanowiły ważną część diety. Ustalenia ekipy wyjaśniają, czemu lasy wokół stanowisk archeologicznych w Amazonii cechuje większe zagęszczenie jadalnych roślin. Tysiące lat temu ludzie uzyskali terra preta [bardzo żyzną glebę zwaną tropikalnym czarnoziemem, ang. Amazonian Dark Earths, ADEs]. Uprawiali ziemię w sposób, który polegał na ciągłym wzbogacaniu i ponownym wykorzystaniu ziem, a nie na powiększaniu areału przez wycinki. To bardziej ekologiczne podejście do rolnictwa - wyjaśnia dr Yoshi Maezumi z Uniwersytetu w Exeter. Uzyskanie terra preta pozwoliło na ekspansję kukurydzy i innych roślin uprawnych, które zazwyczaj hodowano wyłącznie w pobliżu bogatych w składniki odżywcze brzegów jezior i rzek. Z ADEs dało się je uzyskać na innych obszarach z generalnie słabymi glebami. Dzięki temu zwiększyła się ilość pokarmu, dostępnego dla rosnącej w owym okresie populacji Amazonii. Starożytne społeczności wycinały prawdopodobnie pod uprawę rośliny z podszytu, ale zachowywały wzbogacony roślinami jadalnymi las o zwartych koronach [...]. To zupełnie inne wykorzystanie ziemi niż obecnie, gdy w Amazonii wycina się duże połacie, by obsadzić/obsiać je na skalę przemysłową zbożami i/lub soją bądź przeznaczyć na pastwiska. Wg naukowców, metody sprzed kilku tysięcy lat powinny dać do myślenia osobom, których rolą jest zarządzanie ochroną lasów/zasobami. « powrót do artykułu

Galaktyka Andromedy (M31) to największa z galaktyk Grupy Lokalnej. Jej masa wynosi jest około biliona razy większa od masy Słońca i wywiera ona duży wpływ grawitacyjny na otoczenie. Andromeda ma też swoją galaktykę satelitarną. To niewielka Messier 32 (M32), której średnica wynosi zaledwie 6500 lat świetlnych. Ten maluch dobrze wie, jak wielki wpływ grawitacyjny ma Galaktyka Andromedy. Autorzy badań, opublikowanych właśnie w Nature Astronomy twierdzą, że przed 2 miliardami lat Galaktyka Andromedy pochłonęła jedną z największych galaktyk w Grupie Lokalnej, a pozostałością po niej jest właśnie M32. W wyniku kolizji z M31 poprzednik M32, nazwany M32p utracił na rzecz Galaktyki Andromedy większość swojej masy. W przeszłości masa ta wynosiła 25 miliardów mas Słońca i zmniejszyła się w przypadku M32 do kilku miliardów. Naukowcy badają Grupę Lokalną od bardzo dawna. Dlatego też byliśmy zszokowani, gdy stwierdziliśmy, że Droga Mleczna miała dużą siostrę, o której nic nie wiemy, przyznaje Eric Bell z University of Michigan. Dotychczas część specjalistów uważała, że Galaktyka Andromedy rosła stopniowo, wchłaniając z czasem mniejsze galaktyki, inni zaś twierdzili, że w pewnym momencie jej historii doszło do połączenia z dużą galaktyką. Bell i jego koledzy przeprowadzili liczne sumalacje komputerowe dotyczące formowania się Andromedy i nabywania przez nią masy. Okazało się, że jej dzisiejszą postać można dobrze wyjaśnić przyjmując połączenie się z M32p. Galaktyka ta miała co najmniej 20-krotnie większą masę niż jakakolwiek galaktyka wchłonięta przez Drogę Mleczną. Pozostałością po M32p jest zaś M32. M32 to dziwaczka. Wygląda jak stara kompaktowa galaktyka eliptyczna, ale zawiera wiele młodych gwiazd. To jedna z najbardziej kompaktowych galaktyk we wszechświecie, mówi Bell. Scenariusz, zgodnie z którym Andromeda wchłania dużą galaktykę, dobrze wyjaśnia dlaczego Andromeda zawiera dużą populację bogatych w metale gwiazd w średnim wieku znajdującą się w halo galaktycznym. Tak by to nie wyglądało, gdyby dochodziło do sporadycznego tworzenia się gwiazd wskutek wielu połączeń z małymi galaktykami. Ponadto hipoteza o kolizji z dużą galaktyką wyjaśnia, dlaczego Andromeda ma pogrubiony dysk i dlaczego przed 2 miliardami lat powstało w niej około 20% z jej obecnych gwiazd. Ponadto fakt, że dysk Andromedy przetrwał kolizję może wskazywać, że dyski galaktyk są bardziej odporne niż sądzono. « powrót do artykułu

Badania naukowców z Cardiff University pokazują, że jeśli zakwaszenie oceanów będzie postępowało tak, jak obecnie, to już wkrótce wody osiągną najwyższy od milionów lat poziom zakwaszenia. Do zakwaszenia oceanów dochodzi, gdy ich wody absorbują CO2 z atmosfery. Około 1/3 dwutlenku węgla emitowanego przez człowieka jest zostaje rozpuszczona w oceanach. Szacuje się, że od początku ery przemysłowej zaabsorbowały one około 525 miliardów ton CO2, czyli około 5,5 milionów ton dziennie. Naukowcy z Cardiff University na łamach Earth and Planetary Science Letters opublikowali artykuł na temat badań, w ramach których odtworzyli poziom atmosferycznego CO2 i zakwaszenia oceanów na przestrzeni ostatnich 22 milionów lat. Dokonali tego badając skamieniałości niewielkich stworzeń morskich, przede wszystkim zaś szczegółowo sprawdzając skład chemicznych ich muszli. Obecne przewidywania mówią, że jeśli nic się nie zmieni, to w roku 2100 poziom CO2 w atmosferze sięgnie niemal 930 części na milion. Obecnie jest to nieco ponad 400 ppm. Jednocześnie pH wody oceanicznej spadnie do roku 2100 poniżej 7,8, podczas gdy obecna wartość to 8,1. Jako, że skala pH jest skalą logarytmiczną spadek o 0,1 pH oznacza 25-procentowy wzrost kwasowości. Jak informują uczeni z Cardiff taki poziom atmosferycznego CO2 i zakwaszenia oceanów miał ostatnio miejsce w środkowym miocenie przed 14 milionami lat. Wówczas średnie temperatury były o około 3 stopnie wyższe niż obecnie. Profesor Carrie Lear, współautorka badań, mówi: Obecny poziom pH jest prawdopodobnie najniższy od 2 milionów lat. Aby zrozumieć, co to oznacza dla ekosystemu morskiego potrzebujemy długoterminowych badań polowych, laboratoryjnych oraz badań skamieniałości. « powrót do artykułu

Naukowcy odwrócili u myszy 2 flagowe oznaki starzenia: zmarszczki i wypadanie włosów. Akademicy ze Szkoły Medycznej Uniwersytetu Alabamy w Birmingham podkreślają, że za zauważalne już po paru tygodniach pomarszczenie skóry oraz intensywne wypadanie włosów odpowiada mutacja dominująca negatywna POLG1 (D1135A-POLG1), która prowadzi m.in. do dysfunkcji mitochondriów. Gdy jednak wyłączy się ekspresję tego zmutowanego transgenu, u myszy ponownie pojawiają się gładka skóra i gęste futro i nie da się ich odróżnić od zdrowych osobników w tym samym wieku. Zespół podkreśla, że chodzi o mutację w genie jądrowym, która wpływa na działanie centrów energetycznych komórki - mitochondriów. U ludzi podczas starzenia widać spadek funkcji mitochondriów, a dysfunkcja tych organelli może napędzać choroby związane z wiekiem. Ubytek DNA w mitochondriach (mtDNA) ma też wpływ na ludzkie choroby mitochondrialne, sercowo-naczyniowe, cukrzycę czy nowotwory. Mutację wywołuje się u 8-tygodniowych myszy, zaczynając dodawać do pokarmu i/lub wody antybiotyk doksycyklinę. Ponieważ enzym (polimeraza) potrzebny do replikacji DNA staje się nieaktywny, następuje ubytek mtDNA. W ciągu miesiąca myszy siwieją, mają przerzedzone włosy i spowolnienie ruchowe. Pomarszczona skóra staje się widoczna po 4-8 tygodniach od wywołania mutacji, przy czym samice mają silniej zaznaczone zmarszczki niż samce. By wykazać, że za zmiany w skórze myszy odpowiada dysfunkcja mitochondriów, po 2 miesiącach myszom przestawano podawać doksycyklinę. Po miesiącu gryzonie zaczynały wyglądać podobnie do kontrolnych zwierząt typu dzikiego. Zniknęły akantoza, nieprawidłowości gruczołów łojowych, a także defekty w rozwoju mieszków i tworzeniu łodyg włosów. Wzrosła liczba mieszków w fazie anagenu, a spadła liczba mieszków w fazie telogenu. Po wywołaniu mutacji zaobserwowano niewielkie zmiany w innych narządach, co sugeruje, że w porównaniu do innych tkanek, mitochondria odgrywają w skórze "ważniejszą" rolę. Autorzy publikacji z pisma Cell Death & Disease opowiadają, że w skórze myszy z wywołaną mutacją występowała podwyższona liczba komórek, widoczne też były pogrubienie zewnętrznej warstwy i anormalne mieszki włosowe oraz nasilony stan zapalny. Łącznie przypominało to ludzkie starzenie środowiskowe (ang. extrinsic aging). Oprócz tego u zwierząt ze zmniejszoną ilością mtDNA występowały zmiany ekspresji 4 markerów związanych ze starzeniem fizjologicznym (ang. intrinsic aging). W skórze gryzoni wystawionych na działanie doksycykliny obserwowano też nierównowagę metaloproteinaz macierzy pozakomórkowej i ich tkankowo specyficznego inhibitora (równowaga jest konieczna do zachowania włókien kolagenowych). W przypadku mitochondriów stwierdzono spadek ilości mtDNA, zmienioną ekspresję genów, a także niestabilność superkompleksów mitochondrialnego systemu fosforylacji oksydacyjnej. Wyeliminowanie mutacji D1135A-POLG1 odtwarzało funkcję mitochondriów i usuwało zmiany skórno-włosowe. Wg dr. Keshava Singha, pokazuje to, że mitochondria są odwracalnymi regulatorami starzenia skóry i utraty włosów. « powrót do artykułu

Naukowcy z Sydney dokonali ważnego odkrycia na polu biologii telomerów. Może ono przyczynić się do powstania wielu leków, od środków zwalczających nowotwory i choroby serca, po metody przedłużania ludzkiego życia. Telomery to fragmenty DNA występujące na końcach każdego chromosomu. Z wiekiem telomery się skracają, aż w końcu starzejące się komórki otrzymują polecenie zaprzestania dzielenia się. To naturalny mechanizm obronny chroniący nas m.in. przed nowotworami. Niektórzy ludzie rodzą się jednak ze zbyt krótkimi telomerami, co prowadzi do chorób szpiku kostnego, zwłóknienia płuc czy występowania nowotworów. Długość telomerów ma też wpływ na ryzyko wystąpienia chorób serca, nowotworów czy cukrzycy. Dotychczas było jednak zagadką, dlaczego telomery w pewnym momencie zostają uznane za nieprawidłowe. Wiedzieliśmy, że telomery regulują starzenie się komórek, a nasze badania pokazują, co powoduje, że ze zdrowych telomery stają się niezdrowe. Normalnie telomery mają strukturę pętli, w której koniec chromosomu ukryty. Odkryliśmy, że gdy pętla się rozwija, końcówka chromosomu zostaje odsłonięta i komórka uznaje to za uszkodzenie DNA, mówi szef zespołu badawczego, doktor Tony Cesare. Ważna jest nie długość telomeru, ale jego struktura. Uformowanie pętli przez telomer jest tym trudniejsze, im jest on krótszy. Naukowcy odkryli też, że telomery zmieniają swoją strukturę w odpowiedzi na niektóre chemioterapeutyki. Doktor Cesare już w 2002 roku, podczas pisania pracy doktorskiej, wysunął hipotezę o tym, że telomery tworzą pętlę. Dostępna jednak wówczas technologia nie pozwalała na tak dokładną wizualizację telomerów. Dopiero postępy na polu optycznej mikroskopii wysokorozdzielczej umożliwiły badanie pętli telomerów. Zespół Cesare wykorzystał na potrzeby swoich badań cztery takie mikroskopy z różnych instytucji naukowych w Sydney oraz zakupił pierwszy w Australii mikroskop z technologią Airyscan. Technologia ta pozwoliła nam dostrzec 10-krotnie więcej szczegółów niż dotychczas. Mogliśmy przekroczyć limit nakładany przez długość fali świetlnej i obejrzeć pętle telomeru, cieszy się Cesare. Australijczycy połączyli nowe możliwości techniczne z modelem genetycznym, który naśladuje sposób starzenia się komórek. Jesteśmy drugą grupą naukową na świecie, która zaobserwowała strukturę pętli telomerów za pomocą wysokorozdzielczego mikroskopu, i pierwszą, która określiła funkcję tych pętli. Projekt ten zajął nam 4,5 roku. Sądzę, że jeszcze 5 lat temu takie osiągnięcie byłoby niemożliwe, dodaje naukowiec. Wykazaliśmy, że tu nie chodzi po prostu o długość telomeru, ale, że musimy zrozumieć strukturę i stan telomeru. W następnym etapie badań musimy zadać sobie pytanie, czy jesteśmy w stanie połączyć stan telomeru ze zdrowiem człowieka. Dotychczasowe badania sugerują, że tak. « powrót do artykułu

Każdego roku wiatr unosi znad Sahary od 900 milionów do 4 miliardów ton pyłu. Jego znaczna część wędruje przez Atlantyk i opada na południu Stanów Zjednoczonych. W ostatnich tygodniach Amerykanie szczególnie odczuli jego oddziaływanie. Jednak dobra wiadomość jest taka, że pył ten prawdopodobnie zapobiega formowaniu się huraganów. Do takich wniosków doszli naukowcy z Texas A&M University, którzy opublikowali wyniki swoich badań w piśmie Journal of Climate. Bowen Pan, Tim Logan i Renyi Zhang przeanalizowali zdjęcia satelitarne NASA i wykorzystali je w modelach komputerowych. Wynika z nich, że gdy pył przemieszcza się w powietrzu, pojawia się zjawisko inwersji temperaturowej, co zapobiega formowaniu się chmur. To zaś oznacza, że w okresach, gdy pyłu jest szczególnie dużo, powinno być mniej burz i huraganów. Pył znad Sahary odbija i absorbuje promieniowanie słoneczne, przez co mniejsza jego ilość trafia na powierzchnię Ziemi. Prawdopodobnie w czasie częstszych i poważniejszych burz piaskowych temperatura powierzchni lądu i wody jest mniejsza. Powstające wtedy burze otrzymują mniej energii ze słabiej rozgrzanych powierzchni, są więc słabsze, mówi Pan. Naukowcy wykazali, że obszary, w których unosi się pył, nie mieszają się z obszarami powstawania burz. W naszych badaniach widać znaczący wpływ pyłu na budżet energetyczny, cykl obiegu wody i zjawiska związane z aktywnością cyklonów nad Atlantykiem. Pył może zmniejszać temperaturę powierzchni oceanu, prowadząc do zdławienie huraganów. W wyniku naszych obserwacji z ostatnich dni stało się jasne, że pył uniemożliwił przeszkodził w formowaniu się chmur. Obserwowaliśmy mniej cumulusów. Cząstki kurzu zmniejszają ilość energii docierającej do gruntu, ale ogrzewają powietrze. Oba te zjawiska powodują, że atmosfera jest bardziej stabilne. Takie warunki nie są korzystne dla formowania się chmur, wyjaśnia Zhang. Uczeni podkreślają jednak, że bardzo trudno jest przewidzieć, kiedy pojawi się burza piaskowa. « powrót do artykułu

W dzielnicy Sidi Gaber w Aleksandrii podczas prac nad budową nowego osiedla, odkryto największy nietknięty sarkofag kiedykolwiek znaleziony w tym mieście. Wykonany z czarnego granitu zabytek ma wymiary 185x265x165 centymetrów. Naukowcy oceniają, że pochodzi on z czasów dynastii Ptolemeuszów, którzy rządzili Egiptem od 305 do 30 roku przed Chrystusem. Grób znaleźliśmy na głębokości 5 metrów. Warstwa zaprawy murarskiej pomiędzy pokrywą a resztą sarkofagu wskazuje, że pozostał on zamknięty od starożytności, poinformował doktor Ayman Ashmawy. Sarkofag nie został podpisany. Obok niego znaleziono mocno uszkodzone erozją alabastrowe popiersie, które może przedstawiać osobę złożoną w sarkofagu. Egipskie władze zgodziły się na otwarcie sarkofagu. Początkowo archeolodzy zdołali unieść pokrywę jedynie na 5 centymetrów, gdy z wnętrza buchnął odór, który zmusił ich do przerwania prac. Do otwarcia grobu zaangażowano wojskowych inżynierów. Okazało się, że wewnątrz znajdują się zwłoki trzech osób. Są one, niestety, w fatalnym stanie, gdyż do sarkofagu przedostała się woda ze ścieków. Ze względu na liczbę pochowanych, początkowo sądzono, że mamy do czynienia z pochówkiem rodzinnym. Jednak na jednej z czaszek znaleziono uraz po strzale, niewykluczone więc, iż w sarkofagu pochowano żołnierzy. Specjaliści zabrali cały ważący 27 ton sarkofag do miejsca, gdzie zostanie on dokładnie zbadany. Założycielem dynastii Ptolemeuszów był Ptolemeusz I Soter, jeden z generałów Aleksadra Wielkiego. Po śmierci wodza został satrapą Egiptu, brał udział w wojnach diadochów, którzy walczyli o schedę po Aleksandrze. Ptolemeusz I przeniósł stolicę Egiptu do Aleksandrii, dzięki niemu stało się ono głównym ośrodkiem kultury hellenistycznej. Władca założył najważniejszą instytucję naukową swoich czasów – Muzeum Aleksandryjskie (Muzejon), którego częścią była Biblioteka Aleksandryjska, a wybudowana na jego polecenie latarnia morska na Faros została uznana za jeden z Siedmiu Cudów Świata. « powrót do artykułu

Na nagraniu upublicznionym niedawno przez brazylijską Fundację Indian (Fundação Nacional do Índio) widać mężczyznę z tzw. nieskontaktowanej grupy plemiennej o nieznanej nazwie. Wydaje się, że przez ostatnie 22 lata żył samotnie w lasach Amazonii. Wg naukowców, jest ostatnim przedstawicielem swojego plemienia. Film pochodzi z 2011 r., ale ekipa, która podąża śladem mężczyzny, mówi, że ostatnie dowody, że żyje, pochodzą z maja tego roku. Na wideo wykonanym zza liści widać, jak mężczyzna ścina toporkiem drzewo. Słychać uderzenia narzędzia o pień i nawoływania ptaków. Altair Algayer, koordynator ekipy, która monitoruje poczynania mężczyzny, powiedział, że fundacja miała opory, by ujawnić film, bo nie można było zapytać bohatera nagrania o zgodę. Podkreślił jednak, że takie zdjęcia pomagają zwrócić uwagę opinii publicznej na ciężki los ludzi, którzy chcą trzymać współczesny świat na dystans. W Brazylii żyje kilka nieskontaktowanych (izolowanych) grup plemiennych. Tak jak innym, zagraża im nasilająca się walka o zasoby Amazonii. Wg Pastoral Land Commission, która zajmuje się śledzeniem aktów przemocy, w zeszłym roku przez konflikty o ziemię zginęło 71 osób (najwięcej od 2003 r.). Fundação Nacional do Índio monitoruje mężczyznę od 1996 r., gdy odkryto, że żyje samotnie w lasach stanu Rondônia. Wszystko wskazuje na to, że jego plemię zostało przetrzebione w wyniku ataków farmerów i drwali, które rozpoczęły się w latach 80. XX w., a jego ostatni towarzysz zginął w 1995 lub 1996 r. W ostatnich latach ponoć nikt niepowołany nie próbował się dostać do chronionego obszaru, gdzie Indianin mieszka. Mężczyzna wygląda na zdrowego i ma ok. 55-60 lat. Choć generalnie fundacja robi wszystko, by pozwolić takim ludziom żyć na własnych zasadach, początkowo z Indianinem próbowano się skontaktować (mężczyzna był samotny i wydawało się, że mogą na niego czyhać różne niebezpieczeństwa). Ponieważ jednak dał wyraźnie do zrozumienia, że nie życzy sobie żadnego kontaktu, od 2005 r. prób już nie ponawiano. Co 2. miesiąc ktoś wchodzi na terytorium mężczyzny, by poszukać śladów życia i zorientować się, czy wszystko w porządku. Przedstawiciele fundacji nie zawsze widzą swój "cel"; ostatni raz wypatrzyli go w 2016 r. W maju 2018 r. dostrzeżono tylko (i aż) ślady stóp i świeżo ścięte drzewo. Członkowie ekipy monitorującej zostawili jakiś czas temu narzędzia oraz nasiona. Później zorientowali się, że mężczyzna posadził kukurydzę, ziemniaki, papaje i bananowce.   « powrót do artykułu

Naukowcy od dłuższego czasu wiedzą, że w ponad 90% przypadków najbardziej rozpowszechnionego nowotworu nerki mamy do czynienia z utratą genu supresorowego VHL. Jego brak przyczynia się do rozwoju choroby. Teraz udało się zbadać, w jaki dokładnie sposób brak VHL wywołuje nowotwór oraz zidentyfikować potencjalny cel nowej terapii antynowotworowej. Gdy komórka traci VHL dochodzi w niej do nagromadzenia proteiny ZHX2, co z kolei włącza sygnał promujący rozwój nowotworu. Ta proteina może być potencjalnym celem nowej terapii przeciwnowotworowej. Spróbujemy zbadać, w jaki sposób możemy ją zaatakować, mówi profesor Qing Zhang z University of North Carolina. Rak jasnokomórkowy stanowi około 70% wszystkich nowotworów nerki. U około 90% pacjentów z tą chorobą występuje mutacja, która prowadzi utraty funkcji VHL, a to z kolei może powodować nadmierny rozrost naczyń krwionośnych. VHL to najważniejszy supresor raka jasnokomórkowego nerki. Nauka dobrze udokumentowała fakt, że brak VHL jest najważniejszym czynnikiem w całym procesie rozwojowym raka nerki. Zatem jest niezwykle ważne, byśmy zrozumieli, w jaki sposób utrata VHL prowadzi do rozwoju nowotworu i w jaki sposób możemy przerwać ten proces, dodaje Zhang. Istnieją zatwierdzone do użytku leki, które blokują sygnały prowadzące do nadmiernego rozrostu naczyń krwionośnych – a proces taki jest obserwowany w przypadku braku VHL – i leki te są standardowe podawane w jasnokomórkowym raku nerki. Jednak niektórzy pacjenci nie reagują na te leki, a u innych rozwija się oporność. Dlatego też Zhang i jego zespół postanowili poszukać innego celu terapeutycznego. Chcieliśmy zrozumieć, co, po utracie VHL, promuje onkogenezę, stwierdza Zhang. Naukowcy stworzyli technikę, za pomocą której analizowali to, co dzieje się w komórkach po utracie VHL. Odkryli, że dochodzi tam do nadmiernego nagromadzenia proteiny ZHX2. Gdy w laboratorium wyeliminowali ZHX2 z komórek, powstrzymało to rozwój nowotworu i jego rozprzestrzenianie się. Profesor William Kim, członek zespołu badawczego, zauważa, że potrzebne są nowe terapie, które mogą pomóc kolejnym pacjentom, u których nowotwór daje przerzuty. W ciągu ostatniej dekady poczyniono duże postępy w leczeniu nowotworu nerki. Na rynku dostępnych jest około tuzina leków, jednak wiele z nich jest do siebie podobnych. Badania takie jak nasze są potrzebne, gdyż pozwalają nam lepiej poznać biologię choroby i zidentyfikować nowe, różne od wcześniejszych sposoby na zwalczanie nowotworu, dodaje. « powrót do artykułu

Rosnące temperatury i zazielenienie wskazujące na wcześniejszą wiosnę powodują, że bernikle białolice (Branta leucopsis) przyspieszają swój przelot z zimowisk na wybrzeżach Morza Północnego i omijając postój w Bałtyku i Morzu Barentsa, lecą od razu do rosyjskiej Arktyki. Samice są przez to wyczerpane i po zakończeniu podróży nie od razu składają jaja. Dzieje się tak na niekorzyść piskląt, które wykluwają się zbyt późno, by skorzystać z obfitości pożywienia. Koniec końców skutkuje to przeżyciem mniejszej liczby młodych. Wg biologów, bernikle będą się musiały przystosować i zacząć wcześniej migrować. Przez blisko połowę podróży bernikle nie są świadome, czy ocieplenie klimatu przyspiesza wiosnę w Arktyce. Sądzimy [jednak], że gdy ptaki lecą, widzą więcej zieleni, co stanowi wskazówkę, że powinny przyspieszyć - tłumaczy prof. Bart Nolet z Uniwersytetu w Amsterdamie. Przebywając na zimowiskach, bernikle nie wiedzą, czy w Arktyce będzie wczesna czy późna zima. Układy pogodowe obszarów umiarkowanych i arktycznych nie są połączone, a na dodatek wzrost temperatury w Arktyce jest o wiele większy niż w rejonach z klimatem umiarkowanym. Dopiero w połowie wędrówki bernikle orientują się więc, prawdopodobnie na podstawie wskazówek środowiskowych, jaka wiosna będzie tam, gdzie lecą. Jeśli wiosna okazuje się wczesna, przyspieszają. Śpiesząc się, bernikle "nie zahaczają" już o Bałtyk, gdzie dotąd zwyczajowo zbierały siły. Nic więc dziwnego, że gdy ostatecznie docierają do Rosji, są bardzo wyczerpane. Samice siedzą na jajach praktycznie bez przerwy przez 3 tygodnie. Muszą zatem dolatywać z dostateczną rezerwą sił. Pomijając postój w Bałtyku, mają za mało rezerw, by od razu zacząć składać jaja. Zwykle bernikle wylęgały się przed wiosną i mogły skorzystać ze "szczytu żywieniowego", kiedy pokarm ma najlepszą jakość i jest go najwięcej. Teraz w latach większej rozbieżności między okresem obfitości i czasem wylęgu (gdy samice składają jaja długo po początkach topnienia śniegu) pierwszy miesiąc przeżywa mniej młodych. Wg autorów publikacji z pisma Current Biology, by poradzić sobie z tym problemem, B. leucopsis muszą się nauczyć wcześniej opuszczać zimowiska. Nie będzie to łatwe, bo bernikle decydują o odlocie, bazując na długości dnia, a ta nie zmienia się wraz z ociepleniem klimatu. Nolet uważa, że pomóc może żerowanie w księżycowe noce, co już bernikle czasem robią. To mogłoby pozwolić wcześniej się najeść i wcześniej odlecieć [...]. Istnieją też inne sposoby. Ostatnio np. niektóre bernikle zarzuciły w ogóle migrację i zaczęły się rozmnażać w rejonach klimatu umiarkowanego. Bernikle migrują w rodzinach. Młode osobniki uczą się trasy i czasowania przelotu od rodziców. [...] To prowadzi do tradycyjnych wzorców migracji. Szczególnie po zmianach wywołanych ekstremami pogodowymi część ptaków może [jednak] stwierdzić, że zachowywanie się inaczej popłaca. Analizując wpływ ocieplenia klimatu na migrację i czasowanie rozmnażania, naukowcy posługiwali się m.in. obserwacją czy technikami badania stałych izotopów na całej trasie przelotu. « powrót do artykułu

Polscy naukowcy opisali nowy dla nauki gatunek krewetki żyjącej w Jeziorze Szkoderskim - największym jeziorze Bałkanów. Krewetka Atyaephyra vladoi jest gatunkiem endemicznym, występującym tylko w obszarze basenu tego jeziora. Nowo opisany gatunek krewetki jest prawdopodobnie reliktem bagnistego terenu. Gatunek zamieszkiwał misę Jeziora Szkoderskiego zanim została zalana, czyli przed powstaniem samego jeziora - mówi PAP dr Aleksandra Jabłońska, która opisała krewetkę wraz z zespołem naukowców z Katedry Zoologii Bezkręgowców i Hydrobiologii Uniwersytetu Łódzkiego oraz Katedry Zoologii Bezkręgowców i Limnologii Uniwersytetu Szczecińskiego. Według badaczki, w wodach słodkich Europy żyje kilkanaście gatunków krewetek, zaliczanych do dwóch rodzajów: Atyaephyra i Palaemon. Większość gatunków z rodzaju Atyaephyra opisano dopiero w ostatnich latach, dzięki zastosowaniu metod taksonomii integratywnej, łączącej tradycyjne obserwacje morfologiczne i analizy genetyczne. Najwięcej gatunków krewetek występuje w rzekach i wodach stojących Półwyspu Bałkańskiego, który jest znany z wysokiej bioróżnorodności i dużego stopnia endemizmu fauny i flory. Atyaephyra vladoi to kolejny gatunek nowy dla nauki, opisany przy użyciu cech morfologicznych i analizy mitochondrialnego DNA. Jest to krewetka żyjąca wśród roślinności zanurzonej Jeziora Szkoderskiego oraz rzek i źródeł zlokalizowanych w jego zlewisku - dodała dr Jabłońska. Gatunek ten jest najbliżej spokrewniony z występującym w Grecji, Albanii i Republice Macedonii Atyaephyra thyamisensis. Gatunki te rozdzieliły się ponad 5 milionów lat temu. Jezioro Szkoderskie to największe jezioro Bałkanów, położone na terenie Albanii i Czarnogóry. Samo jezioro jest bardzo młode, ponieważ powstało zaledwie około 1200 lat temu wskutek zalania bagnistego obniżenia terenu, zasilanego przez geologicznie dużo starszy system źródeł krasowych, strumieni i rzek. Dlatego zlewisko jeziora, a zwłaszcza jego systemy źródliskowe, obfituje w endemity. Takim gatunkiem endemicznym dla basenu Jeziora Szkoderskiego jest opisana przez nas krewetka - zaznaczyła badaczka. Krewetka zawdzięcza swoją nazwę wybitnemu zoologowi czarnogórskiemu, profesorowi Uniwersytetu w Podgoricy i specjaliście w taksonomii wodnych pajęczaków – dr Vladimirovi "Vlado" Pešićovi. Zdaniem prof. Michała Grabowskiego z Katedry Zoologii Bezkręgowców i Hydrobiologii UŁ, przeprowadzone badania pokazują, że mimo, iż stopień endemizmu Półwyspu Bałkańskiego jest określany, jako wysoki, jego bioróżnorodność nie jest jeszcze wystarczająco poznana. Badania zespołu prof. Grabowskiego od ponad dekady skupiają się na strukturze przestrzennej i ewolucji różnorodności biologicznej w wodach słodkich Bałkanów, Regionu Śródziemnomorskiego i Bliskiego Wschodu. Umożliwiły one odkrycie szeregu gatunków nowych dla nauki. Nasze badania pozwoliły także na stwierdzenie, że fauna słodkowodna tego rejonu jest znacznie bardziej różnorodna niż do tej pory sądzono, zaś jej powstanie związane jest w dużej mierze z wahaniami poziomu mórz i wypiętrzaniem lądów w dawnych epokach geologicznych - podkreślił prof. Grabowski. « powrót do artykułu

Autorzy najnowszych badań potwierdzili, że gazy cieplarniane... schładzają Antarktykę. Zjawisko to w żaden sposób nie stoi w sprzeczności z obserwowanym globalnym ociepleniem, a pokazuje jedynie, jak niezwykły jest południowy kontynent naszego globu. Antarktyka to kontynent o największej średniej wysokości nad poziomem morza, która wynosi tam niemal 2300 metrów. Ponadto, pomimo olbrzymich mas lodu jest to pustynia, gdyż brak nad nią opadów. Jak mówi Sergio Sejas z NASA, główny autor najnowszych badań, to właśnie ten brak wilgotności powietrza nad Antarkyką to jedna z głównych przyczyn, dla których możemy tam obserwować „ujemny efekt cieplarniany”. Jednym z najważniejszych gazów cieplarnianych jest para wodna. Co prawda gaz ten, w przeliczeniu na określoną jednostkę, wywiera mniejszy efekt cieplarniany niż dwutlenek węgla, jednak jako że pary wodnej jest w atmosferze znacznie więcej niż CO2, ogólny jej wpływ na efekt cieplarniany jest silniejszy. Gdy pary wodnej brakuje, tak jak ma to miejsce nad centralną Antarktyką, rzeczy mają się inaczej niż zwykle. Gdy jeszcze dodamy do tego inne zjawisko, mianowicie inwersję temperaturową, polegającą na tym, że wraz ze wzrostem wysokości rośnie też temperatura, całość staje na głowie. Antarktyka to jedyne miejsce na Ziemi, którego powierzchnia jest chłodniejsza niż stratosfera, mówi fizyk atmosfery Justus Notholt z Uniwersytetu w Bremie. Temperatury na powierzchni kontynentu są zwykle o około 20 stopni niższe niż temperatury na wysokości kilkuset metrów nad nią. Jak wyjaśnia Sejas, ta ciągła inwersja temperaturowa powoduje, że gazy cieplarniane emitują w przestrzeń kosmiczną więcej ciepła, niż przechwytują z Ziemi. Zjawisko to zauważono stosunkowo niedawno, ale dotychczas badano je wyłącznie w odniesieniu do CO2. Sejas i jego koledzy postanowili sprawdzić, w jaki sposób do tego „ujemnego efektu cieplarnianego” przyczynia się para wodna. Jako, że – generalnie rzecz biorąc – dwutlenek węgla jest równomiernie rozłożony w atmosferze, część ciepła wyemitowanego przez CO2 z niższych partii atmosfery zostaje przechwycona przez dwutlenek węgla z wyższych partii. Jednak, jak się okazuje, zjawisko takie nie zachodzi w przypadku pary wodnej. Nad Antarktyką unosi się bardzo mało pary wodnej, a im wyżej, tym jest jej mniej. Tak więc ciepło wyemitowane przez parę wodną na niższych wysokościach bez przeszkód wędruje w stronę przestrzeni kosmicznej. Zjawisko takie ma miejsce przez 9 miesięcy w roku. Naukowcy uważają, że zwiększająca się ilość gazów cieplarnianych w atmosferze nie będzie bez końca wzmacniała antarktycznego „ujemnego efektu cieplarnianego”. W końcu w stratosferze znajdzie się tyle pary wodnej, że i Antarktyka odczuje globalne ocieplenie w taki sposób, jak reszta planety. « powrót do artykułu

Albar Tessier, niewidomy nauczyciel z Francji, przyleciał do Boliwii, by samotnie, korzystając jedynie z głosowego GPS-a, w zaledwie tydzień przejść 140 km Salar de Uyuni, największego solniska świata. Podróż Francuza, który do wyzwania przygotowywał się przez parę lat, rozpoczęła się 17 lipca. Tessier chce pokonywać 20 km dziennie. Choć położone na wysokości 3653 m n.p.m. Salar de Uyuni jest jednym z najbardziej płaskich obszarów na Ziemi, występują tu spore wahania temperatury. By dodatkowo utrudnić sobie zadanie, Tessier wybrał najdłuższą drogę przez solnisko. Prowadzi ona z miasteczka Llica do Colchani. Francuz dysponuje saniami, na których ciągnie wodę, zapasy i śpiwory. W razie, gdyby coś się zdarzyło, w pewnej odległości za nim podąża ekipa ratownicza, w której skład wchodzi m.in. lekarz. Mężczyzna podkreśla jednak, że pomoc zostanie mu udzielona tylko wtedy, gdy o nią poprosi przez radio satelitarne. Tessier mówi, że celem jego wyprawy jest pokazanie, że osoby niepełnosprawne doskonale sobie radzą także z ekstremalnymi wyzwaniami.   « powrót do artykułu

W ubiegłym tygodniu podczas International Conference on Machine Learning (ICML) grupa naukowców pokazała żółwia wydrukowanego techniką 3D. Dla ludzi żółw wyglądał niemal jak żywy. Jednak algorytmy sztucznej inteligencji rozpoznały w obiekcie... strzelbę. W innym przypadku kij baseballowy wykonany techniką druku 3D został przez SI uznany za... filiżankę espresso. Na naszych oczach sztuczna inteligencja, systemy maszynowego uczenia się, czynią tak wielkie postępy, że coraz częściej podnoszą się głosy zaniepokojenia, ostrzegające nas przed zbytnim rozwijaniem inteligencji maszyn. Jednak, jak się okazuje, systemy SI są zdumiewająco podatne na ataki. A w ostatnim czasie eksperci coraz częściej prezentują nam przykłady takich ataków. My, którzy pracujemy nad maszynowym uczeniem się nie jesteśmy przyzwyczajeni, by myśleć o bezpieczeństwie naszych systemów, mówi jeden z twórców żółwia 3D i badań nad atakiem na AI, Anish Athalye z MIT. Specjaliści zajmujący się sztuczną inteligencją mówią, że przeprowadzenie takich ataków jest bardzo użyteczne z naukowego punku widzenia. Pozwalają one bowiem analizować sposób działania sieci neuronowych, które obecnie nie są dobrze rozumiane. Ataki to wspaniałe szkło powiększające, przez które możemy lepiej zrozumieć to, co nazywamy maszynowym uczeniem, mówi Dawn Song z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley. W ubiegłym roku Song i jej koledzy umieścili na standardowym znaku drogowym „STOP” kilka naklejek, które spowodowały, że system SI uznał znak za... ograniczenie prędkości do 45 mil na godzinę. Nietrudno wyobrazić sobie konsekwencje takiego ataku na samochód autonomiczny. Ataki można podzielić na takie, w których napastnik ma wiedzę o algorytmach wykorzystywanych przez system i na takie, w których algorytmów tych nie zna. W pierwszym przypadku może obliczyć, w jaki sposób należy zmienić dane wejściowe do systemu wykorzystującego dane algorytmy, by otrzymać pożądane dane wyjściowe. W ten sposób można np. manipulować obrazem tak, by dla człowieka nie wyglądal on na zmanipulowany, ale by sztuczna inteligencja źle go rozpoznała. Bardziej wymagające są ataki, gdy nie znamy algorytmów. Wówczas napastnik zna tylko danej wejściowe i wyjściowe. Przeprowadzenie takiego ataku jest trudne, ale nie niemożliwe. Podczas ostatniego ICML Athalye i jego zespół zaprezentowali tego typu atak przeciwko usłudze Google Cloud Vision. W sposób niewidoczny dla człowieka zmienili oni zdjęcie przedstawiające dwóch narciarzy tak, że system Google'a uznał je za zdjęcie psa. Jednym ze sposobów na uchronienie się przed tego typu atakami jest stworzenie formuły, pozwalającej algorytmom SI zweryfikować, czy dobrze rozpoznały dany obiekt. Jeśli możesz przeprowadzić weryfikację, oznacza to koniec zabawy dla napastników, mówi Pushmeet Kohli z DeepMind. Podczas ICML zaprezentowano nawet dwa takie algorytmy weryfikujące. Problem w tym, że obecnie nie da się ich skalować na duże sieci neuronowe współczesnych SI. Co prawda Kohli twierdzi, że w przyszłości się to uda, jednak Song uważa, że w świecie praktycznych zastosowań będą one miały poważne ograniczenia. Nie istnieje matematyczna definicja tego, kim jest pieszy. Czy możemy więc udowodnić, że autonomiczny samochód w żadnym przypadku nie uderzy w pieszego? Nie możemy, stwierdza uczona. « powrót do artykułu

Naukowcy z Centrum Medycznego Uniwersytetu Jana Gutenberga w Moguncji oraz Instytutu Badań nad Polimerami Maxa Plancka opracowali nową metodę, dzięki której wypełnione lekami nanonośniki mogą dokować do komórek odpornościowych atakujących guzy. Niemcy uważają, że dzięki temu w przyszłości powstaną lepsze metody leczenia celowanego, które w dużej mierze wyeliminują uszkodzenia zdrowej tkanki. Autorzy publikacji z pisma Nature Nanotechnology wyjaśniają, że obecnie pacjentom poddawanym terapii onkologicznej czy przeciwbólowej często podaje się leki rozpraszające się po całym organizmie (dzieje się tak także wtedy, gdy fragment organu do leczenia jest mały i dobrze wyodrębniony). Rozwiązaniem problemu mogłoby być administrowanie leków obierających na cel konkretne rodzaje komórek. Na tej zasadzie działają właśnie nanonośniki zaprezentowane przez Niemców. Ich wielkość nie przekracza 1/1000 średnicy ludzkiego włosa. Wypełnia się je czynnikiem farmakologicznie czynnym. Powierzchnia kapsułek jest powlekana, tak by były one w stanie dokować do tkanki przemieszanej z komórkami nowotworowymi. Zwykle powłoka składa się z przeciwciał, dzięki którym możliwe jest wyszukanie miejsc wiązania w komórkach docelowych, np. komórkach odpornościowych atakujących guzy. Dotąd, by związać przeciwciała z nanokapsułkami, musieliśmy się posługiwać złożonymi metodami chemicznymi. Ostatnio udało nam się jednak wykazać, że wystarczy po prostu połączyć przeciwciała z nanokapsułkami w zakwaszonym roztworze - opowiada prof. Volker Mailänder. W warunkach przypominających te występujące we krwi przeciwciała sprzężone z nanokapsułkami chemicznie niemal traciły swoją skuteczność, podczas gdy te niezwiązane chemicznie zachowywały swoją funkcjonalność. Standardowa metoda wiązania za pomocą złożonych procesów chemicznych może uszkadzać, a nawet całkowicie niszczyć przeciwciała. We krwi nanonośnik może się też szybko pokryć białkami - opowiada prof. Katharina Landfester. Nowa metoda, która bazuje na adsorpcji, chroni zaś przeciwciała. Dzięki temu nanonośnik jest bardziej stabilny i umożliwia skuteczniejsze rozprowadzenie leku po organizmie. Powlekanie powierzchni nanocząstki w zakwaszonym roztworze jest wydajniejsze, przez co na nanonośniku zostaje mniej miejsca dla białek krwi (inaczej oblepiłyby one nośnik, uniemożliwiając mu dokowanie do komórki docelowej).   « powrót do artykułu

Wielka Rafa Koralowa traci zdolność do odradzania się po wydarzeniach powodujących jej uszkodzenia. Naukowcy z The University of Queensland, ARC Centre of Excellenece for Cora Reefs Studies i Australian Institute of Marine Science zauważyli, że w badanym przez nich okresie od 1992 do 2010 roku Wielka Rafa coraz gorzej radziła sobie z odradzaniem się po okresach bielenia, cyklonach czy nagłych wzrostach populacji niszczących rafę rozgwiazd. Główny autor badań, doktor Juan Ortiz, mówi, że w badanym okresie tempo regeneracji Wielkiej Rafy Koralowej zmniejszyło się aż sześciokrotnie. Po raz pierwszy obserwujemy tak olbrzymi spadek zdolności regeneracji raf koralowych, mówi uczony. Zdaniem naukowców zjawisko to jest spowodowana połączonym oddziaływaniem gwałtownych czynników, takich jak cyklony i bielenie ze zjawiskami długotrwałymi, jak pogarszająca się jakość wód i globalne ocieplenie. Jak podkreśla profesor Peter Mumby, to bardzo niepokojące zjawisko, szczególnie w obliczu coraz większego negatywnego wpływu globalnego ocieplenia na rafy koralowe. Jednak, zauważa uczony, nie wszystkie rafy doświadczają podobnych kłopotów i jest dla nich nadzieja. Myślę, że istnieje taki sposób zarządzania rafami, który pozwoli na poradzenie sobie z tą sytuacją, stwierdza Mumby. Nasze badania wskazują, że zdolność do odradzania się raf koralowych jest upośledzana przez złą jakość wody. Niektóre z raf mogłyby odzyskać dawną zdolność do odradzania się, jeśli poprawimy jakość docierających do nich wód, mówi. Autorzy badań uważają, że pomimo iż nie wszystkie fragmenty Wielkiej Rafy Koralowej zanikają, to niebezpieczeństwo wisi nad wszystkimi rafami. Spadek zdolności regeneracji zauważono bowiem u wszystkich badanych typów koralowców. Przyszłość Wielkiej Rafy Koralowej będzie zagrożona bez odpowiedniego zarządzania na poziomie lokalnym oraz bez działań na skalę globalną na rzecz ograniczenia ocieplania się klimatu, stwierdza doktor Ortiz. Jak wiemy z niedawnych badań, Wielka Rafa Koralowa doświadczyła 5 epizodów, w których niemal wyginęła. « powrót do artykułu

Nie można wykluczyć, że wirus opryszczki przyczynia się do rozwoju choroby Alzheimera. Gdy tajwańscy naukowcy przyjrzeli się osobom, które z powodu poważnej infekcji wirusem opryszczki zostali poddani agresywnemu leczeniu, okazało się, że relatywne ryzyko demencji spadło u tych osób aż 10-krotnie. Dwóch brytyjskich profesorów, których poproszono o komentarz do pracy Tajwańczyków opublikowanej w lutym na łamach Neurotherapeutics zauważa, że ich koledzy z Tajwanu wykazali, iż wirus opryszczki HSV1 zwiększa ryzyko rozwoju choroby Alzheimera. Ten i dwa inne artykuły różnych grup badawczych z Tajwanu to pierwsze dowody oparte na badaniach populacji, które wskazują na istnienie związku przyczynowo-skutkowego pomiędzy wirusem opryszczki a chorobą Alzheimera. To bardzo ważne odkrycie, mówi profesor Ruth Itzhaki z University of Manchester. Profesor Itzhaki opublikowała w Journal of Alzheimer's Disease, napisany wspólnie z profesorem Richardem Lathe z University of Edinburgh, komentarz do trzech tajwańskich badań. Brytyjczycy podkreślają, że badania te dostarczają najsilniejszych dowodów na wspomniany powyżej związek i są zgodne z wnioskami wypływającymi z 30-letnich badań profesor Itzhaki nad chorobą Alzheimera.a Myślę, że jesteśmy pierwszymi, którzy zdali sobie sprawę z wagi dowodów dostarczonych przez badania przeprowadzone na Tajwanie. To dewastująca choroba, dotykająca przede wszystkim ludzi starszych. Nie istnieje na nią żadne lekarstwo. Na całym świecie cierpi na nią niemal 30 milionów osób i liczba ta będzie rosła wraz ze wzrostem średniej długości życia. Uważamy jednak, że bezpieczne i łatwo dostępne leki antywirusowe mogą odegrać ważną rolę w leczeniu. Być może w przyszłości będziemy zapobiegać tej chorobie poprzez szczepienia niemowląt przeciwko opryszczce, mówi profesor Itzhaki. Jedynym sposobem na zdobycie dowodu, że mikroorganizm jest przyczyną niezakaźnej choroby, jest skuteczne wyleczenie lub skuteczne zaszczepienie przeciwko temu mikroorganizmowi, dodaje. Większość badań nad chorobą Alzheimera skupia się na ich bezpośredniej przyczynie, blaszkach amyloidowych. Jednak pomimo olbrzymiej liczby badań, wciąż nie wiemy, dlaczego się one tworzą. Nosicielami HSV1 jest większość ludzi. Wirus zwykle pozostaje w stanie uśpienia w obwodowym układzie nerwowym. Od czasu do czasu aktywuje się i u niektórych osób widocznym objawem jego działania jest opryszczka. Tajwańczycy podczas swoich badań wykorzystali informacje o 8352 osobach w wieku co najmniej 50 lat, u których pomiędzy styczniem a grudniem 2000 roku zdiagnozowano ciężką postać opryszczki. Grupa ta została porównana z 25 056 osobami, u który nie stwierdzono objawów infekcji HSV. Obie grupy były w latach 2001–2010 badane pod kątem częstotliwości występowania demencji. Okazało się, że w grupie zarażonej HSV ryzyko demencji było o 2,542 raza wyższe niż w grupie zdrowej. Jednak najbardziej uderzające się różnice wewnątrz samej grupy zarażonych wirusem opryszczki. Gdy porównano osoby, które po zdiagnozowaniu ciężkiej opryszczki leczono środkami antywirusowymi z osobami, które leków nie przyjmowały, okazało się, że leczenie aż 10-krotnie zredukowało ryzyko demencji. Znacząca jest nie tylko tak olbrzymia różnica, ale również fakt, że pomimo tego, że sama terapia trwała dość krótko, zapewniła ona większości pacjentów długotrwałą ochronę przed chorobą Alzheimera, stwierdził profesor Lathe. Wiele lat temu, w 1991 roku odkryliśmy, że u wielu starszych osób zarażonych HSV1 wirus ten obecny jest też w mózgu. Później, w 1997 roku wykazaliśmy, że pewne specyficzne czynniki genetyczne wiążą się ze znacznym wzrostem ryzyka wystąpienia choroby Alzheimera. W 2009 roku udało nam się wykazać, że DNA wirusa HSV występuje w blaszkach amyloidowych obecnych w mózgach osób cierpiących na Alzheimera. Zasugerowaliśmy wówczas, że obecny w mózgu wirus jest reaktywowany przez czynniki takie jak stres, obniżenie odporności czy zapalenie w innym miejscu organizmu. Z tego też powodu sądzimy, że cykl reaktywacji HSV1 w mózgu wywołuje chorobę Alzheimera przynajmniej u niektórych pacjentów, uważa Itzhaki. « powrót do artykułu