Znajdź zawartość

Naukowcy z Uniwersytetu Sztokholmskiego odkryli, że mech warnstorfia pływająca (Warnstorfia fluitans) usuwa z wody arsen. Co ważne, radzi sobie z takim zadaniem naprawdę szybko - po upływie godziny poziom arsenu jest już tak niski, że nie zagraża ludzkiemu zdrowiu. Warnstorfia pływająca rośnie w północnej Szwecji i potrafi zarówno absorbować, jak i adsorbować arsen z wody. Autorzy publikacji z pisma Environmental Pollution podkreślają, że ich odkrycie pozwala oczyszczać wodę w przyjazny środowisku sposób. Wg nich, można by np. hodować W. fluitans w ciekach wodnych z wysokim poziomem As. Zespół pracuje teraz nad specjalnym roślinnym systemem mokradłowym. Naukowcy przypominają, że w północnej Szwecji pierwiastek ten stwierdza się w wodzie kopalnianej. Dzieje się tak, gdyż w pewnych rejonach występuje on naturalnie w skale macierzystej. Koniec końców arsen dostaje się też do gruntu i jest wchłaniany przez rośliny. Nasze eksperymenty pokazują, że mech ma bardzo duże możliwości w zakresie usuwania arsenu. W zaledwie godzinę usuwa ze zbiornika wody aż 80% As - opowiada Arifin Sandhi. To, ile arsenu spożywamy, zależy od tego, ile jemy określonych pokarmów [w Szwecji np. warzyw korzeniowych czy liściastych, a w innych krajach - ryżu] i gdzie rośliny były uprawiane. Naszym celem jest opracowanie systemu mokradłowego, który odfiltrowywałby arsen, nim woda stanie się wodą pitną albo irygacyjną. W ten sposób nie trafi on do naszego pokarmu [organizmu] - podsumowuje Maria Greger. « powrót do artykułu

Sprawdziły się przypuszczenia, że NASA ogłosi rewelacje dotyczące organizmów żyjących w jeziorze Mono. O badaniach nad nimi informowaliśmy już przed 9 miesiącami. Mono Lake to wysokoalkaliczne słone jezioro w Kalifornii. Jest najstarszym jeziorem Ameryki Północnej - liczy sobie ok. 760 tys. lat. Geobiolog doktor Felisa Wolfe-Simon od dłuższego już czasu podejrzewała, że bezodpływowy zbiornik może być siedliskiem tzw. biosfery cieni. Przypuszczała, że ze względu na duże stężenie arsenu w wodzie tamtejsze organizmy mogłyby wykorzystywać go w zastępstwie fosforu. Arsen i fosfor należą do tej samej grupy azotowców, jednak o ile fosfor jest ważnym składnikiem życia, o tyle arsen jest toksyczny. NASA właśnie ogłosiła, że przypuszczenia Wolfe-Simon znalazły potwierdzenie i na Ziemi odkryto mikroorganizmy wykorzystujące arsen w procesach życiowych. Znalezienie organizmów wykorzystujących arsen zamiast fosforu oznacza, że odkryto zupełnie nieznane dotychczas formy życia. To z kolei będzie miało olbrzymi wpływ na poszukiwania życia poza Ziemią. Definicja życia właśnie uległa poszerzeniu - mówi Ed Wiler z NASA. Poszukując znaków życia w Układzie Słonecznym musimy teraz myśleć znacznie szerzej, w bardziej zróżnicowany sposób i brać pod uwagę formy życia, których nie znamy - dodaje. Znalezienie nowej biochemii organizmów zmienia nasz pogląd na kształtowanie się i w ogóle możliwość występowanai życia. Dotychczas sądziliśmy, że wszystkie formy życia na Ziemi korzystają z sześciu podstawowych budulców - węgla, wodoru, azotu, tlenu, fosforu i siarki. Fosfor to jeden ze składników DNA oraz RNA i jest głównym składnikiem trifosforanu adenozyny potrzebnego komórkom do przeprowadzania procesów energetycznych oraz jest składnikiem wszystkich membran komórkowych. Wiedzieliśmy, że niektóre mikroorganizmy potrafią oddychać arsenem, ale tutaj widzimy coś nowego - mikroorganizmy wykorzystują arsen jako budulec. Jeśli organizm na Ziemi, może robić coś tak niespodziewanego, to czym jeszcze potrafi zaskoczyć nas życie? - stwierdza Wolfe-Simon. Nowo odkryty organizm to szczep GFAJ-1 z rodziny Gammaproteobacteria. Bakterie pobrane z Jeziora Mono hodowano w laboratorium i okazało się, że potrafią rozmnażać się na diecie ubogiej w fosfor, a bogatej w arsen. Gdy całkowicie usunięto fosfor i zastąpiono go arsenem, bakterie nadal się rozmnażały. Późniejsza analiza wykazała, że arsen został wykorzystany jako budulec dla nowych organizmów.

Mono Lake to wysokoalkaliczne słone jezioro w Kalifornii. Jest najstarszym jeziorem Ameryki Północnej – liczy sobie ok. 760 tys. lat. Geobiolog dr Felisa Wolfe-Simon uważa, że bezodpływowy zbiornik wodny może być siedliskiem tzw. biosfery cieni. Ze względu na duże stężenie arsenu w wodzie tamtejsze organizmy mogłyby, wg Amerykanki, skorzystać z niego zamiast z fosforu. Fosfor i arsen należą do tej samej (15.) grupy układu okresowego – azotowców. O ile jednak ten pierwszy jest ważnym składnikiem życia – występuje zarówno w DNA, jak i w magazynującej energię cząsteczce ATP – o tyle As jest toksyczny. Wolfe-Simon postanowiła poszukać w mule i w wodach Mono Lake mikroorganizmów, które różnią się całkowicie od wszystkiego, co znamy. W jeziorze występują na pewno organizmy, które nauczyły się żyć z arsenem, ale nie włączyły go do swojej biologii. Gdyby poszukiwania "odmieńców" zakończyły się sukcesem, oznaczałoby to, że życie na Ziemi zaczęło się przynajmniej dwukrotnie. Pani doktor pobrała próbki błota i wody i przeprowadziła serię rozcieńczeń. Zwiększyła w ten sposób poziom arsenu, zmniejszając jednocześnie stężenie fosforu do zera. Dodała cukry, witaminy i inne składniki odżywcze, które miały sprzyjać wzrostowi organizmów, a potem pozostało jej czekać na wyniki. Eksperyment jeszcze się nie zakończył, ale Wolfe-Simon, której badania finansuje Instytut Astrobiologii NASA, mówi, że dotychczasowe wyniki są zachęcające. Wg niej, jeśli powiedzie się wyhodowanie arsenowych mikroorganizmów, uda się wykazać, że przed miliardami lat życie na Ziemi było bardzo elastyczne. Skład bulionu pierwotnego należy uznać za wyjątkowy, ponieważ wulkany i kominy hydrotermalne wyrzucały z wnętrza planety różne materiały, poza tym brakowało uzyskiwanego biologicznie tlenu. Jeśli występował wtedy arsen, na pewno jego stężenia były wyższe niż obecnie. Niewykluczone też, że ewentualne arsenowe formy życia z Mono Lake przybyły z kosmosu.

Naukowcy ponownie przybliżyli nas do dnia, w którym powstaną kwantowe komputery. Sven Rogge i jego zespół z Delft University, wraz z kolegami z tak znanych instytucji jak Purdue University, University of Melbourne i belgijski IMEC, pokazali, że można kontrolować stan kwantowy pojedynczego elektronu. I to za pomocą obecnie dostępnych narzędzi. Uczeni wykorzystali tranzystory, używane do badań nad nanotechnologiami. Każdy z tranzystorów składał się z dwóch skrzyżowanych krzemowych nanowłókien. Jedno z nanowłókien, to leżące pod spodem drugiego, było podłączone do elektrod zawierających arsen. Czasami, po przyłożeniu napięcia, do tranzystora przedostawał się atom arsenu. Gdy naukowcy włączyli napięcie w 100 tranzystorach, okazało się, że w sześciu z nich pojawiły się atomy arsenu. Dalsze badania wykazały, że dzięki zmianom napięcia można kontrolować stan kwantowy jednego z elektronów w atomie. Dzięki skaningowej spektroskopii tunelowej udało się zidentyfikować w sześciu tranzystorach trzy różne stany elektronów. Jeden z nich odpowiadał stanowi, w którym elektron znajdował się jednocześnie w dwóch miejscach - a właśnie taki stan jest potrzebny do przeprowadzania obliczeń kwantowych. Naukowcy wiedzieli jednak, że by zrozumieć zachowanie pojedynczego atomu, muszą przeprowadzić badania na dużej grupie. Wykorzystali komercyjnie dostępne oprogramowanie NEMO 3D do opisania dużego systemu składającego się z 1,4 miliona atomów. Okazało się, że wyniki pomiarów za pomocą oprogramowania zgadzają się z wynikami obserwacji za pomocą spektroskopu. To bardzo dobra wiadomość, gdyż pokazuje, że komputerowa symulacja jest przeprowadzana prawidłowo. Stan elektronu można kontrolować za pomocą siły pola magnetycznego krzemowego nanowółkna znajdującego się na wierzchu. Przy słabym polu magnetycznym elektron pozostaje przy atomie arsenu. Przy silnym, oddala się od niego. Odpowiednio dobrane pole magnetyczne powoduje zaś, że elektron znajduje się w obu miejscach jednocześnie. Warto pamiętać, że do działania komputera kwantowego konieczne jest, by qubity (kwantowe bity) były ze sobą splątane. Oddalenie elektronu od atomu może być dobrą metodą na splątanie qubitów. Naukowcy zauważają, że muszą się jeszcze nauczyć w jaki sposób umieszczać atomy arsenu w krzemowych nanowłóknach. Obecnie potrafią umieścić je przez przypadek, stąd wynik 6 atomów w 100 wykorzystanych tranzystorach. Akademicy chcą też sprawdzić, co się stanie, jeśli w tym samym nanowłóknie znajdą się 2 atomy.

W artykule opublikowanym w styczniowym wydaniu magazynu Mayo Clinic Health Letter naukowcy przestrzegają przed metalami ciężkimi znajdującymi się w artykułach codziennego użytku, takich jak emaliowana zastawa, suplementy ziołowe, pokarmy, ogrodowe pestycydy lub herbicydy. Potencjalnymi źródłami ołowiu mogą być, m.in.: powierzchnie pomalowane starymi farbami, zastawa stołowa (kryształy, naczynia cynowo-ołowiane, naczynia emaliowane, zwłaszcza z białymi czy żółtymi wykończeniami), dym wydobywający się podczas produkcji witraży metodami domowymi, biżuteria i suplementy, szczególnie chińskie. Wysokie stężenia rtęci wykrywa się u pewnych gatunków ryb oraz skorupiaków, np. u rekinów, mieczników, tuńczyków, szczupaków, okoni czy łososi atlantyckich. Przez długi czas obawiano się, że zawierające metale wypełnienia stomatologiczne wpływają niekorzystnie na centralny układ nerwowy. Nie wykazano jednak istnienia takiego związku. W skład niektórych herbi- i pestycydów wchodzi arsen. Ich użytkownicy powinni zawsze czytać ostrzeżenia na etykietkach i postępować zgodnie z nimi. Ograniczony kontakt z metalami ciężkimi nie zagraża raczej zdrowiu. Ogólne objawy zatrucia obejmują utratę słuchu, zaburzenia koncentracji uwagi, zmiany osobowości i utratę czucia, zwłaszcza w końcówkach palców.