Znajdź zawartość

Przemyt narkotyków to poważne wyzwanie dla służb celnych. Wśród najczęściej przemycanych narkotyków jest kokaina, a sposobów na jej ukrycie jest coraz więcej. Począwszy od szmuglowania torebek z kokainą we własnym żołądku, po technikę najnowszą: rozpuszczanie jej w płynach, zwykle w alkoholach. Wykrycie takiego przemytu wymaga otwarcia butelki, co jest nie tylko kłopotliwe i kosztowne przy dużych przesyłkach, ale także ostrzega przestępców, że są namierzani. Dwa zespoły badawcze, jeden z Wielkiej Brytanii, drugi ze Szwajcarii, opracowały niezależnie dwie metody wykrywania rozpuszczonej kokainy bez naruszania zamknięcia. Sposób pierwszy polega na wykorzystaniu monochromatycznego światła lasera i spektroskopii Ramana. Ta odmiana spektroskopii polega na pomiarze tzw. promieniowania rozproszenia Ramana, czyli nieelastycznego rozpraszania fotonów (fachowo mówiąc, w widmie Ramana pojawiają się tylko te drgania, w których zmienia się polaryzowalność nie posiadająca ekstremum w położeniu równowagi). Metoda druga polega na użyciu spektroskopii rezonansu magnetycznego i opiera się na technologii MRI stosowanej w szpitalnych skanerach. Pozwala ona na określenie składu biochemicznego badanej próbki, co w medycynie stosuje się np. do określana składu (i złośliwości) guza, zaś tutaj pozwala na wykrycie w dowolnym pojemniku zawartości kokainy (lub innych substancji) niezależnie od tego, w czym są rozpuszczone. Obie techniki pozwalają na wykrycie stężeń narkotyku dużo mniejszych, niż stosowane przez przemytników. Obie sprawdzają się niezależnie od rodzaju użytego alkoholu i niezależnie od koloru czy grubości szkła. Przenośny skaner spektroskopii Ramana został stworzony i przetestowany przez naukowców z University of Bradford oraz University of Leeds. Technologia spektroskopii MRI opracowana przez Swiss Federal Institute of Technology w Lozannie nie jest przenośna, ale pozwala analizować jednocześnie duże ładunki, bez konieczności badania osobno każdej butelki.

Rosnąca popularność ekologicznego, organicznego wytwarzania żywności prowokuje coraz więcej badań poświęconych temu zagadnieniu. Jakkolwiek badania dość jednoznacznie dowodzą wyższości upraw naturalnych, brytyjscy naukowcy pokazują, że nie zawsze tak jest. Rozchodzi się - jak zwykle - o równowagę pomiędzy ekologią a ekonomią, co sprawia, że korzyści nie zawsze są jednoznaczne. Głównym minusem upraw naturalnych - z pominięciem środków chemicznych - jest mniejszy plon, zwykle wynoszący od 35 do 87 procent tego z upraw przemysłowych. Jeśli chcemy wyżywić ludzkość i utrzymać plon, gospodarstwo naturalne musi zająć większy obszar niż konwencjonalne. Zatem oferując życiu przyrodniczemu lepsze warunki na samym obszarze upraw, musimy odebrać mu część dzikiego, najlepszego środowiska. Korzyści nie są też jednoznaczne dla różnych gatunków, jednym zmiana sposobu upraw daje duże korzyści, innym mniejsze a jeszcze innym może być obojętna. Brytyjscy uczeni przeprowadzili badania uwzględniające różne typy upraw zbóż ozimych i pastwisk oraz nieużytki i tereny dzikie w szesnastu miejscach Anglii. Skupili się na wpływie sposobu gospodarowania na populację motyli, ponieważ są one bardzo wrażliwe na drobne nawet zmiany środowiska. Badanie wykazało, że dla populacji motyli lepszym rozwiązaniem niż gospodarstwo ekologiczne jest konwencjonalna farma, otoczona dzikim obszarem ochronnym. Nie może to być jednak zwykły nieużytek, ale teren dorównujący jakością obszarom parków przyrody. Wyniki w konkretnych przypadkach zależą jednak od bardzo wielu czynników: jakości gleby, stosunku ilości plonów z różnych rodzajów upraw, jakości (dzikości) terenu, który zostałby zajęty pod uprawy lub pozostawiony dziko. Korzyści są też bardzo różne dla różnych gatunków zwierząt, przykładowo niektórym gatunkom ptaków uprawy ekologiczne nie przynoszą żadnych korzyści. Jednak jeśli plony z upraw organicznych są słabe a tereny wokół mają wysokie walory przyrodnicze - lepszym generalnie rozwiązaniem, zdaniem uczonych, jest utrzymanie konwencjonalnej farmy i otoczenie jej obszarem chronionym. Badanie dowodzi, że w każdej dziedzinie należy wystrzegać się jednostronnego podejścia i fanatycznego forsowania rozwiązań jednego rodzaju. Jeśli działania proekologiczne nie mają przynosić skutków odwrotnych do zamierzonych, to należy zachować umiar i rozsądek. Studium jest dziełem naukowców z Institute of Integrative and Comparative Biology, na University of Leeds oraz Wydziału Biologii na University of York, zostało opublikowane w internetowej wersji periodyku Ecology Letters.

Naukowcy z Uniwersytetu Harvarda i University of Leeds skonstruowali półprzewodnikowy laser terahercowy o rozbieżności (dywergencji) znacznie mniejszej niż w dotychczasowych laserach. Dzięki temu nowe będzie można w pełni wykorzystać możliwości, jakie daje laser terahercowy. Fale terahercowe z łatwością przechodzą przez wiele różnych materiałów, dzięki czemu mogą być stosowane zarówno w systemach bezpieczeństwa do wykrywania ukrytej broni czy materiałów biologicznych, w medycynie do obrazowania guzów nowotworowych czy w inżynierii do wykrywania uszkodzeń w materiałach. Niestety obecnie wykorzystywane lasery terahercowe w wielu przypadkach nie mogą być wykorzystane, ponieważ ich promień jest bardzo rozproszony - mówi Federico Capasso z Harvard University. Dzięki umieszczeniu na fasecie lasera specjalnej struktury optycznej byliśmy w stanie uzyskać wysoce skolimowany promień i wysoką koncentrację mocy bez konieczności stosowania konwencjonalnych drogich i nieporęcznych soczewek - dodaje. Co ciekawe, we wspomnianej strukturze wykorzystano metamateriały, o których od paru lat głośno jest w nauce.

W porównaniu z lądami, ziemskie oceany wciąż są mało poznane, wciąż zaskakują nas czymś nowym. Naukowcy z brytyjskiego Uniwersytetu Leeds odkryli ogromną, podmorską rzekę, płynącą po dnie Morza Czarnego. To pierwsze takie odkrycie w historii oceanografii. Do tej pory morskimi rzekami nazywano prądy oceaniczne, płynące na powierzchni lub w jego głębinach. Możliwość istnienia podobnych zjawisk, płynących jednak po dnie dopuszczano od dawna. Badania rzeźby dna oceanicznego dowodziły istnienia struktur przypominających koryta rzek, jednak w większości ich istnienie uważano za relikt czasów, kiedy poziom oceanów był znacznie niższy. Inaczej mówiąc, byłyby to koryta dawnych, normalnych, lądowych rzek. Tym razem jest inaczej. Doktor Dan Parsons z Uniwersytetu Leeds (Leeds University School or Earth and Environment) dzięki radarowej mapie dna morskiego i wykorzystaniu bezzałogowej łodzi podwodnej odkrył podmorską rzekę, która bierze początek w cieśninie Bosfor i wpływa do Morza Czarnego, rzeźbiąc w jego dnie potężne koryto. Nie jest to przy tym struktura geologiczna, ale prawdziwe rzeczne koryto, które powstało dzięki wypłukiwaniu mułu z dna. Rzeka ta meandruje i zachowuje się identycznie, jak rzeki na lądach, spływając w głębiny tak samo, jak rzeki powierzchniowe spływają z gór na równiny. Znajdują się na niej nawet podmorskie wodospady. Odkryta rzeka, której nie nadano jeszcze nazwy, jest przy tym imponująca. Przenosi 350 razy więcej wody niż Tamiza, gdyby płynęła na lądzie, byłaby pod tym względem szóstą rzeką na Ziemi. Głębokość jej koryta wynosi 35 metrów a szerokość 900 metrów. Jej długość to około 4 tysięcy kilometrów, urywa się i rozprasza dopiero na skraju szelfu kontynentalnego. Mechanizm istnienia rzeki i zachowania odrębności jest dość prosty: wypływająca z Morza Śródziemnego woda jest znacznie bardziej zasolona niż ta w Morzu Czarnym i niesie znacznie więcej osadów. Jest przez to gęstsza, więc spływa po dnie, rzeźbiąc sobie własne koryto. Istnienie takich rzek - choć na razie odkryto tę jedną - tłumaczy wiele zagadek podmorskiego życia. Uczeni często zastanawiali się, w jaki sposób życie potrafi w miarę bujnie rozwijać się na głębokomorskich równinach, gdzie brak jest źródeł pożywienia. Odkryta w Morzu Czarnym rzeka przenosi dużą ilość osadów i substancji odżywczych. Ponieważ można śmiało założyć, że nie jest ona jedynym takim fenomenem, rozwiązuje to wiele tajemnic morskiego życia i otwiera pole do zupełnie nowych badań.

Ziemska skorupa tylko wydaje się twarda i niezmienna. W rzeczywistości bez przerwy zmienia swój kształt, kontynenty wędrują i dzielą się, a oceany zmieniają. Tylko trochę trudno to zaobserwować, ale to, co można zobaczyć, jest fascynujące. Jak uważają geolodzy, mamy obecnie okazję obserwować wyjątkowe zjawisko: powstawanie nowego oceanu. Procesy tworzące oceany są najczęściej ukryte na ich dnie. To tam skorupa ziemska rozchodzi się, a powstająca szczelina jest wypełniana wypływającą lawą. Ten proces rozpycha płyty tektoniczne, powodując z jednej strony oddalanie się kontynentów, z drugiej ściskanie płyt tektonicznych w miejscach, gdzie często występują trzęsienia ziemi. Od kilku lat jednak skorupa ziemska rozchodzi się na lądzie, gdzie można to zjawisko swobodnie obserwować. Dzieje się to w Afryce, w pobliżu pustyni Afar w Etiopii. To tam płyta tektoniczna pękła pięć lat temu, niespodziewanie otwierając długi na 60 kilometrów uskok, który w ciągu zaledwie dziesięciu dni osiągając szerokość ośmiu metrów. Szczelina wypełniła się stopioną skałą, taka jej ilość - dwa i pół miliona kilometrów sześciennych - wystarczyłaby, żeby przykryć 42 kilometry kwadratowe warstwą lawy grubą na 60 metrów - czyli ze szczętem pogrzebać duże miasto. Od tego czasu erupcje powtarzają się, a szczelina się powiększa. Zjawisko to będzie tematem wystawy „Fast and furious: witnessing the birth of Africa's new ocean", jaka otwierana jest właśnie w Londynie. Dzięki filmom 3D i technologiom interaktywnym widzowie będą mogli dosłownie „zagłębić się" w temat i poczuć go. Naukowcy już cieszą się na możliwość wykonania unikalnych eksperymentów i poczynienia wyjątkowych obserwacji i badań. A jaki będzie efekt całego procesu? Według geologów ostatecznie powstanie nowy ocean, który spowoduje rozerwanie Afryki na dwa oddzielne lądy. Na to jednak musimy poczekać jeszcze jakieś 10 milionów lat.

Zagadka powstania życia to zagadka niczym jajko czy kura? Co było najpierw replikacja czy metabolizm? Jedno potrzebuje i wynika z drugiego. Naukowcy z brytyjskiego Uniwersytetu Leeds sądzą, że odpowiedzią jest trzeci element - energia - a wczesne życie mogło czerpać ją z prostych cząstek przypominających działaniem baterie. Istnieje wiele, często wzajemnie sprzecznych, teorii na temat powstania życia na Ziemi. Żadna jednak nie potrafi przekonująco wyjaśnić jak materia nieożywiona stała się Życiem. Każda żywa komórka wymaga dostarczania energii, tę zapewnia metabolizm. Energię w żywym organizmie przenoszą szczególne cząsteczki, z których najbardziej znaną jest ATP (adenozynotrifosforan). Ciało człowieka zawiera około 250 gramów tej substancji, to ilość energii porównywalna z baterią paluszkiem. Jest ona jednak w ciągłym użyciu w komórkach ciała, uczestnicząc w regeneracji i oddychaniu komórkowym. Te są sterowane przez enzymy. Tu jednak pojawia się problem, co było pierwsze. Nie można stworzyć ATP bez enzymów, nie można stworzyć enzymów bez ATP. Może jednak pierwotnie energia była dostarczana w inny, znacznie prostszy sposób? Zdaniem dra Terry'ego Kee właśnie tak mogło być, a kluczem są proste związki zwane pirofosforynami, które chemicznie funkcjonują bardzo podobnie do ATP - również przenoszą energię. Jednak nie potrzebują do tego enzymów. Byłyby to więc swojego rodzaju akumulatory energii. Zarówno ATP, jak i pirofosforyny swoje energetyczne właściwości zawdzięczają jednemu pierwiastkowi - fosforowi. On także tworzy szkielet DNA i jest niezastąpiony w strukturze ścian komórkowych, jego rola dla życia jest więc nieoceniona. Jego powszechność i niezastąpioność sprawia, że pomysł dra Kee wydaje się prawdopodobny. Kluczowa rola fosforu w powstaniu życia czyni intrygującą inną zagadkę - skąd odpowiednia ilość wzięła się w atmosferze wczesnej Ziemi. Jedna z teorii mówi, że został przyniesiony w licznych meteorytach bombardujących jej powierzchnię - jest bowiem często znajdowany w minerałach pochodzenia kosmicznego. Kwaśne środowisko wulkaniczne młodej Ziemi mogło sprzyjać powstawaniu właśnie pirofosforynów. Ale to już zagadka geologiczna. Badania będą kontynuowane we współpracy z NASA, która zainteresowała się pomysłem.