Znajdź zawartość

Naukowcy z Electro-Optics Center (EOC) Material Division na Pennsylvania State University stworzyli 100-milimetrowy plaster grafenowy. To niezwykle ważny krok w kierunku wykorzystania grafenu do budowy urządzeń elektronicznych. Grafen to dwuwymiarowa forma grafitu, w której elektrony poruszają się znacznie szybciej niż w krzemie. Ocenia się, że dzięki zastąpieniu krzemu grafenem uda się stworzyć procesory, które będą od 100 do 1000 razy bardziej wydajne, od obecnie wykorzystywanych. David Snyder i Randy Cavalero z EOC wykorzystali proces znany jako sublimacja krzemowa. Podgrzewali oni plastry z węglika krzemu tak długo, aż krzem przemieścił się z jego powierzchni i pozostała na niej warstwa grafenu o grubości 1-2 atomów. Dotychczas udawało się to uzyskać na 50-miliometrowym plastrze. Teraz przeprowadzono eksperyment z plastrem o średnicy 100 milimetrów. To największe dostępne na rynku plastry krzemowe. Jak poinformował Joshua Robinson, naukowcy z Penn State umieszczają teraz na plastrze tranzystory i wkrótce rozpoczną testy wydajności. Ich celem jest zbliżenie się do maksymalnej teoretycznej wydajności grafenu wykonanego z węgliku krzemu. Elektrony powinny poruszać się w nim około 100-krotnie szybciej niż w krzemie. To jednak wymaga bardzo czystego materiału, przed uczonymi zatem sporo pracy. Z kolei inna grupa specjalistół już zaczęła prace nad urządzeniami i technologiami, które pozwolą produkować grafenowe plastry z 200-milimetrowych plastrów krzemowych.

Od czasu odkrycia - a to już sześćdziesiąt lat - feromony, czyli związki zapachowe mające wpływać na seksualne postrzeganie i przysparzać atrakcyjności, są nieustannie obecne zarówno w nauce, jak i kulturze masowej. Ale w przypadku ludzi, a szerzej ssaków nie możemy mówić o istnieniu feromonów - uważa Richard Doty, naukowiec z Pennsylvania State University. Badacz ten zaczął podejrzewać, że osławione feromony to wiele hałasu o nic już w 1976 roku, kiedy kierował Smell and Taste Center (Centrum Węchu i Smaku) na uniwersyteckiej klinice Penn's School of Medicine. Owady bez wątpienia posługują się substancjami zapachowymi - feromonami - do odnajdywania i doboru partnerów, ale czy pojedyncza chemiczna substancja może do takiego stopnia kierować bardziej skomplikowanymi zwierzętami, jak ssaki, nie mówiąc już o ludziach, których seksualność jest raczej skomplikowana? Przez wiele lat Richard Doty przeprowadzał badania i zbierał dowody, żeby ostatecznie powiedzieć: nie. Uczynił to w książce „The Great Pheromone Myth" (Wielki mit feromonów), jaką wydał w tym roku. Rozprawia się w niej z mitami narosłymi wokół feromonów, dowodząc, że w przypadku człowieka nie można w ogóle mówić o czymś takim. Nie zaprzecza on istnieniu zapachowych substancji chemicznych, które mogą nieść informację o seksualności, ale nazywanie ich feromonami jest - według Doty'ego - wielkim uproszczeniem, zaś zachwalanie jako cudownego środka na podniesienie atrakcyjności gigantycznym nadużyciem. To nie „feromon" decyduje o czymkolwiek, uważa Doty, to mózg ssaka interpretuje i ocenia przydatność i wartość informacji, również zapachowych, ale stanowią one kroplę w morzu danych. A mózgi ssaków (a już zwłaszcza ludzi) posiadają olbrzymią umiejętność nauki i dostosowania się. Krytycy książki „The Great Pheromone Myth" uważają, że to jedynie bezwartościowy spór na polu semantycznym, czyli o definicję słowa „feromon". Richard Doty uważa to zaś za spór o rzecz podstawową - samą koncepcję feromonu, która w przypadku ludzi z pewnością nie ma zastosowania. „Feromony" jako zjawisko kulturowo-naukowe istnieją, ponieważ ludzie chcą, żeby one istniały - uważa autor książki. Ludzie poszukują łatwych i prostych recept, a feromony taką receptą właśnie są, ku radości przemysłu perfumeryjnego.

Amerykańskie media alarmująco piszą o nagłym wzroście ilości pluskiew w gospodarstwach domowych i hotelach. Te małe, dokuczliwe pasożyty masowo pojawiły się w wielu miastach USA, od Nowego Jorku po Los Angeles. Mówi się już o „inwazji" i „epidemii". Naukowcy, tacy jak Alexis Barbarin - entomolog na Uniwersytecie Stanowym Pensylwanii, naturalnie oponują przeciwko takim sformułowaniom, jak epidemia. Pluskwowate nie stanowią śmiertelnego, ani nawet poważnego zagrożenia zdrowotnego, więc nie można mówić o epidemii. Zapytani jednak, czy rozprzestrzenienie się tych pasożytów osiągnęło epidemiczne rozmiary, niechętnie przyznają, że chociaż jeszcze nie - już niedługo będzie można w ten sposób je określić, jeśli będą się namnażać w takim tempie. Przez ostatnie pół wieku pluskwy nie stanowiły zagrożenia, większość ludzi zapewne zapomniała w ogóle o ich istnieniu, dlatego ich pojawienie się w takiej skali jest zaskoczeniem. Część naukowców sugeruje, że powodem może być spadające w ostatnich latach - z powodu wzrastającej świadomości ekologicznej - użycie chemicznych środków owadobójczych. Pojawiają się nawet głosy o przywróceniu do użytku środka DDT, zakazanego z powodu swojej toksyczności w roku 1972. Inni uczeni protestują jednak, argumentując, że pluskwowate i tak szybko uodporniły się na DDT, podobnie ma się sprawa z pyretroitami, które zastąpiły DDT. Powszechną odporność na popularne, chemiczne środki owadobójcze odnotowano u pluskiew już w 1946 roku. Ekologicznie modne są ostatnio biologiczne metody zwalczania szkodników, z wykorzystaniem ich naturalnych wrogów. Tu jednak entomologowie szybko hamują entuzjastów przypominając, że największym naturalnym wrogiem pluskiew są... karaczany. Wygląda więc na to, że trzeba jednak będzie sięgnąć po chemiczne środki, wcześniej jednak potrzebne są dodatkowe badania na powodami tej inwazji i metodami jej zwalczania. Naukowcy zauważają również, że poważną przeszkodą w profilaktyce rozprzestrzeniania się tych pasożytów jest niewiedza ludzi. Amerykanie powszechnie kojarzą pluskwy z biedą, brakiem higieny i złym utrzymywaniem gospodarstwa domowego. Tymczasem - jak się podkreśla - nie jest to prawda. „Plusky nie interesują się zawartością kieszeni" - mówi Alexis Barbarin. Można je spotkać tak samo w bogatych domach, znajdywano je nawet w luksusowych hotelach. Tymczasem lekceważenie problemu przez jednych i traktowanie pojawienia się w domu pasożytów jako stygmatu przez innych zniechęca do raportowania ich obecności i przeszkadza w ocenie zagrożenia i jego eliminowaniu. Większemu namnażaniu się pluskiew tymczasem sprzyja coraz większe zagęszczenie miast i łatwość przenoszenia się do sąsiedztwa. W erze łatwych i szybkich podróży lotniczych równie łatwo jest przywieźć z egzotycznej wycieczki nieproszonych gości.

Badania, jakie przeprowadzali Christopher Scheitle z Pennsylvania State University oraz Amy Adamczyk z City University of New York, dowodziły znacznie lepszego stanu zdrowia osób należących rygorystycznych grup religijnych. To podsunęło mu pomysł zbadania, jaki wpływ na zdrowie ma odejście z takiej grupy. W ramach studium przeanalizowano 423 grupy religijne i ponad 30 tysięcy indywidualnych przypadków z lat 1972-2006. 10 tysięcy osób przypadków to zmiana wyznania, zaś ponad dwa tysiące to porzucenie wyznawanej religii. Było to pierwsze tak długookresowe i szeroko zakrojone studium. Okazuje się, że opuszczenie grupy religijnej wiąże się z pogorszeniem zdrowia. Około 40% członków rygorystycznych sekt deklaruje doskonałe zdrowie. Spośród osób, które zmieniły przynależność religijną pełne zdrowie deklaruje już tylko 25%. U osób, które po prostu odeszły z grupy religijnej, już tylko 20% cieszy się zdrowiem. Różnica statystycznie znacząca, ale jakie są tego przyczyny? Autorzy badania proponują kilka wyjaśnień. W badaniu brano pod uwagę grupy religijne, narzucające swoim członkom ścisłe i daleko idące nakazy społeczne, moralne i fizyczne. W to wliczają się nakazy i zakazy żywieniowe. Wymuszone unikanie używek (narkotyków, tytoniu, alkoholu, czasem również kawy i herbaty) oraz dieta nie pozostają zapewne bez wpływu na zdrowie. Inne możliwe wyjaśnienia, to intensywne więzi socjalne, dające poczucie wsparcia, solidarności i pozytywnych uczuć, sprzyjające poczuciu bezpieczeństwa i pozytywnemu myśleniu. Odejście z takiej grupy to utrata psychicznego komfortu, czasem utrata rodziny i przyjaciół, co sprzyja zwiększonemu poziomowi stresu. Wyjaśnieniem wyników nie jest jednak tylko zmiana stanu zdrowia w wyniku odejścia. Jak uważa Scheitle, to zły stan zdrowia może być przyczyną porzucenia sekty. Takie grupy religijne wymagają intensywnego uczestnictwa w spotkaniach, akcjach, świadczenia usług, czy działalności polegającej na „nawracaniu", a osoby z gorszym zdrowiem mogą takiemu życiu nie podołać. Powodem może być także brak poprawy stanu zdrowia mimo deklarowanej wiary w uzdrawiającą moc modlitwy, czy odrzucanie konwencjonalnej medycyny. Dokładne przeanalizowanie przyczyn i skutków oraz mechanizmów zmiany stanu zdrowia wymagać będzie jeszcze bardziej szczegółowych badań.

Czerniak, to jeden z najbardziej złośliwych nowotworów. Trudno się leczy i daje przerzuty do wielu organów. Badania nad mechanizmem jego rozprzestrzeniania się w organizmie ujawniły, że wykorzystuje on nasz układ odpornościowy. Każdego dnia od istniejącego guza nowotworowego odrywają się miliony komórek. Krążąc w układzie limfatycznym i krwionośnym czasem znajdują sobie nowe miejsce do „osadnictwa", tworząc nowy guz czyli tak zwany przerzut. Niektóre nowotwory rzadko dają przerzuty, inne są bardzo ekspansywne. Czerniak, powstający z melanocytów (komórek wytwarzających melaninę - barwnik skóry) jest w takim rozpowszechnianiu się mistrzem. Mechanizm pozwalający mu na to bada profesor Gavin Robertson z Pennsylvania State University. W eksperymentach wstrzykiwał on laboratoryjnym myszom duże ilości komórek ludzkiego czerniaka, badając ich gromadzenie się w płucach - jednym z ulubionych miejsc tego nowotworu. Rakowe komórki gromadziły się w pęcherzykach płucnych, ale szybko były stamtąd usuwane. Inaczej było, kiedy po komórkach nowotworu wstrzykiwano myszom neutrofile (granulocyty obojętnochłonne - komórki układu odpornościowego). W ich obecności ilość komórek czerniaka, które osadzały się w płucach rosła trzykrotnie, ponadto potrafiły się zakotwiczać i migrować przez ścianki naczyń, żeby tworzyć ogniska przerzutów. Udało się też zidentyfikować dokładniej mechanizm - komórki czerniaka wytwarzają i wydzielają duże ilości białka IL-8 (Interleukina 8), które przyciąga neutrofile. Daje to potencjalna szansę na opracowanie nowego leku ograniczającego ryzyko przerzutów - zakłócenie wydzielania IL-8 przez komórki zmniejsza szanse powstawania nowych ogniska nowotworu o 50%.

Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley oraz Pennsylvania State University nie wykluczają, że znajdujemy się u progu kolejnego masowego wymierania gatunków. Dotychczas na Ziemi miało miejsce pięć takich wydarzeń. Do ostatniego doszło 68 milionów lat temu, gdy wyginęły dinozaury. Trzeba jednak zaznaczyć, że przewidywania uczonych obarczone są sporym marginesem błędu, gdyż nie jesteśmy w stanie dokładnie porównać życia na Ziemi w różnych okresach. Naukowcy porównali bioróżnorodność ssaków na terenie Ameryki Północnej z trzech okresów. Pierwszy to czas pomiędzy 500 a 40 000 lat temu, drugi 40 000 a 5 milionów, a trzeci 5 a 30 milionów lat. Dane uwzględniały wszystkie ssaki lądowe, oprócz nietoperzy. Z uzyskanych w ten sposób informacji wynika, że gdy przed 13 000 lat na kontynent północnoamerykański przybyli ludzie, rozpoczęła się masowa zagłada ssaków. Trwała ona przez 2000 lat. Pocieszający jest fakt, że w ciągu ostatnich 10 000 lat proces ten nie posunął się do przodu. Mieliśmy do czynienia z pewnym zjawiskiem, związanym z pojawieniem się ludzi przed 13 000 lat, ale mniej więcej od 10 000 lat sytuacja jest stabilna - mówi współautor badań, profesor Anthony Barnosky. Uważa on, że podobne zjawisko będzie można zauważyć w odniesieniu do Europy, na terenie której Homo sapiens pojawił się około 40 000 lat temu. Na tym jednak kończą się dobre wiadomości. Od mniej więcej 100 lat obserwujemy szybszą niż można by się spodziewać utratę bioróżnorodności. Obserwujemy znikanie podgatunków, a nawet kilku gatunków. Wygląda na to, że znowu rozpoczęło się wymieranie - stwierdza Barnoski. Jestem jednak optymistą, ponieważ nie straciliśmy wielu gatunków i jeśli zwiększymy nasze wysiłki na rzecz ich ochrony, przetrwają one w przyszłości - dodaje. Naukowcy stwierdzili, że gwałtowne zmiany klimatyczne z przeszłości, które były znacznie większe niż te zachodzące obecnie, nie wpłynęły negatywnie na bioróżnorodność ssaków. Dopiero pojawienie się człowieka prowadzi do ich wymierania, tym szybszego, że akurat kończyło się zlodowacenie i klimat się ocieplał. Obecnie mamy do czynienia z podobnymi zjawiskami. Liczba ludzi szybko rośnie i mamy do czynienia z ociepleniem. Uczeni sądzą, że przeanalizowanie podobnych danych dla innych gromad zwierząt i roślin pozwoli ujawnić więcej danych dotyczących przebiegu wymierania gatunków. Jednak przeprowadzenie takich analiz będzie trudniejsze, gdyż nie pozostawiają one po sobie tak wielu skamieniałości jak ssaki.

Badania przeprowadzone przez naukowców z Pennsylvania State University wykazały, że zjedzenie przed zasadniczą częścią posiłku niskokalorycznej zupy zmniejsza liczbę dostarczanych organizmowi kalorii aż o 20%. Kaloryczność porównywano z osobami, które nie jadły zupy, a w każdym rozważanym przypadku obiad składał się z zupy i przystawki. Szefowa zespołu naukowców dr Barbara Rolls wyjaśnia, że jej zamiarem było sprawdzenie, czy różne postaci zupy wpływają na ilość zjadanych pokarmów. Wcześniejsze prace sugerowały, że gęsta, treściwa zupa jest najbardziej sycącą postacią tego dania, dlatego też celem naszego studium było sprawdzenie, czy różne postaci zup mogą odmiennie wpływać na liczbę spożywanych w ostatecznym rozrachunku kalorii. Badanym podawano 4 postaci zupy, którą przyrządzano z tych samych składników: rosołu drobiowego, brokułów, ziemniaków, kalafiora, marchwi oraz masła. Różniły się one tylko stopniem zmiksowania, a zatem widocznością poszczególnych "ingrediencji". Wśród nich znalazły się: 1) rosół z wkrojonymi warzywami, 2) gęsta zupa warzywna, 3) gęsta zupa krem i 4) płynna zupa krem. Naukowcy przypuszczali, że zwiększanie gęstości lub ilości składników, które trzeba żuć, sprawia, iż pewne zupy są bardziej sycące. Okazało się jednak, że zupy niskokaloryczne są sycące bez względu na konsystencję. Inna członkini zespołu badawczego, Julie Flood, zwraca uwagę na fakt, że jedzenie przed głównym daniem rozmaitych postaci niskokalorycznej zupy pomaga w kontroli wagi ciała. Należy się jednak upewniać, że wybieramy mądrze, zamawiając niskokaloryczne, przygotowane na bazie rosołu zupy, ponieważ bardziej kaloryczne zupy zabielane śmietaną zwiększają liczbę zjadanych kalorii — ostrzega Flood.