Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Wiek danej osoby można oceniać na różne sposoby, np. na podstawie głosu czy wyglądu, można też zajrzeć do jej dowodu tożsamości. Co jednak zrobić w sytuacji, gdy ten ktoś nie żyje i nie ma dostępu do żadnych jego danych? Naukowcy z uniwersytetów w Kopenhadze i Aarhus uciekli się do metody datowania radiowęglowego białek soczewki oka – krystalin (PLoS ONE).

Występują one w cytoplazmie włókien soczewkowych. Są upakowane tak ściśle i w tak charakterystyczny sposób, że zachowują się jak kryształy (stąd ich nazwa). To one odpowiadają za przejrzystość soczewki oraz załamywanie wpadającego do oka światła. Struktury krystalin są tworem komórek pracujących od momentu poczęcia do 1.-2. roku życia. Gdy proces się kończy, krystaliny nie zmieniają się zasadniczo przez resztę życia.

Węgiel jest pierwiastkiem wchodzącym w skład wszystkich organizmów żywych. Ciągle "przepływa" przez łańcuch pokarmowy. Skądinąd wiadomo, że radioaktywny węgiel C-14 powstaje w górnych warstwach atmosfery w wyniku oddziaływania neutronów z promieniowania kosmicznego na atomy 14N i 13C.

1n + 14N → 14C + 1H
1n + 13C → 14C

Dopóki więc organizm żyje, ilość węgla C-14 w jego tkankach jest stała – taka sama jak w atmosferze. Gdy zwierzę, roślina lub człowiek umiera, ilość radioaktywnego węgla zaczyna się powoli zmniejszać.

Podczas zimnej wojny przeprowadzono wiele próbnych wybuchów jądrowych. Wskutek tego ilość węgla C-14 w atmosferze niemal się podwoiła. Po wprowadzeniu zakazu prób jądrowych w atmosferze, kosmosie i pod wodą (układ z 5 VIII 1963 r.) zaczęła spadać i po jakimś czasie osiągnęła swój normalny poziom.

Ponieważ po zakończeniu prac konstrukcyjnych krystaliny się nie zmieniają, można określić zawartość C-14 w atmosferze w momencie ich tworzenia. Dzięki akceleratorowi cząstek naukowcy z Uniwersytetu w Aarhus mogą wyliczyć ilość C-14 (wystarczy do tego zaledwie 1 miligram tkanki z oka) i określić na tej podstawie wiek.

Metoda Duńczyków przyda się nie tylko kryminologom. Profesor Niels Lynnerup wyjaśnia, że datowanie radiowęglowe białek i innych związków organicznych pozwoli określić czas powstawania oraz regeneracji określonych tkanek czy komórek, np. nowotworowych.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Datowanie radiowęglowe to niezwykle ważne narzędzie w archeologii. Jednak najnowsze badania pokazują, że ogólnie zaakceptowane standardy datowania radiowęglowego mogą dawać niedokładne dane, co stawia pod znakiem zapytania naszą wiedzę historyczną.
      Archeolog Sturt Manning i jego zespół ujawnili, że niedokładności w cyklu radiowęglowym wpływają na uznane standardy dotyczące badań historycznych i archeologicznych w południowym Lewancie, który obejmuje tak ważne historycznie miejsca jak Izrael, Jordanię i Egipt. Niedokładności, sięgające 20 lat w kalibracji urządzeń, mogą być powiązane z lokalnymi warunkami klimatycznymi.
      Profesor Manning, który jest dyrektorem Laboratorium Pierścieni Drzew na Cornell University, jest głównym autorem artykułu Fluctuating Radiocarbon Offsets Observed in the Southern Levant and Implications for Archaeological Chronology Debates opublikowanego w PNAS.
      Datowanie radiowęglowe materiału pochodzącego sprzed czasów współczesnych opiera się na standardowych krzywych kalibracji osobnych dla półkuli północnej i południowej. Krzywe takie opierają się na założeniu, że w dowolnym momencie poziom węgla C14 jest podobny i stabilny w każdym miejscu obu półkul.
      Postanowiliśmy przetestować to założenie. Z pomiarów atmosferycznych z ostatnich 50 lat wiemy, że poziomy radiowęgla wahają się w ciągu roku. Wiemy, że w różnym czasie w różnych miejscach półkuli północnej rosną różne rośliny. Zaczęliśmy się więc zastanawiać, czy poziomy węgla C14 wykorzystywane w datowaniu radiowęglowym materiału organicznego również mogą się wahać w zależności od miejsca i czy ma to wpływ na datowanie w archeologii, stwierdził uczony.
      Naukowcy wykonali więc serie pomiarów poziomu węgla C14 w pierścieniach drzew z południowej Jordanii, które dokładnie były datowane przez cały okres lat 1610-1940. Okazało się, że średnie odchylenie w datowaniu przy wykorzystaniu standardowej krzywej kalibracji dla półkuli północnej wynosiło 19 lat. Naukowcy zajmujący się archeologią biblijną i archeologią wczesnej epoki żelaza na terenie Jordanii i Izraela dokonują złożonych analiz z użyciem datowania radiowęglowego. Potrzebują do tego bardzo precyzyjnych pomiarów. Później na tej podstawie tworzymy chronologię naszych dziejów. Jednak nasza praca pokazuje, że podstawy, na których się opierają, są fałszywe. Wykorzystują krzywą kalibracyjną, która nie sprawdza się dla tego regionu.
      Od kilkudziesięciu lat specjaliści sprzeczają się o chronologie różnych wydarzeń, które dzielą od siebie zaledwie dekady. Przyjęcie każdej z proponowanych chronologii ma poważne implikacje dla naszej wiedzy historycznej. A teraz wszystkie te spory mogą być bezprzedmiotowe, gdyż opierają się nie niewłaściwym datowaniu, stwierdza Manning.
      Jego zdaniem wspomniane badania powinny sprowokować do poważnych przemyśleń i rewizji wczesnego okresu biblijnego południowego Lewantu.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Miąższ czerwonych pomarańczy staje się karmazynowo-krwisty dzięki obecności antocyjanów. Aby barwniki zrobiły swoje, podczas dojrzewania musi jednak wystąpić chłodny okres. Idealna kombinacja chłodnych słonecznych dni oraz ciepłych nocy występuje wokół Etny. Naukowcy z Wielkiej Brytanii odnaleźli gen odpowiadający za "krwistość" owoców. Ruby, bo tak go nazwano, został wprowadzony do nasion popularniejszej odmiany Walencja, dzięki czemu smaczne owoce będzie można uzyskać w różnych rejonach świata. I to mniejszym niż dotychczas kosztem.
      Prof. Cathie Martin z Centrum Johna Innesa przy Norwich Research Park podkreśla, że antocyjany sprzyjają zdrowiu układu sercowo-naczyniowego, pomagają też w kontrolowaniu cukrzycy i ograniczeniu otyłości. Są bowiem silnymi przeciwutleniaczami i działają przeciwzapalnie. Co ważne, indukują ekspresję genu adiponektyny - cytokiny wytwarzanej w tkance tłuszczowej, która działa przeciwmiażdżycowo i zwiększa insulinowrażliwość.
      Wcześniejsze badania dotyczące soku z czerwonych pomarańczy wykazały np., że zmniejsza on stres oksydacyjny u diabetyków. Studium z 2010 r. zademonstrowało, że u myszy ogranicza on rozwój adipocytów; w porównaniu do wody czy zwykłego (jasnego) soku pomarańczowego zapewnia większą oporność na rozwój otyłości.
      Czerwone pomarańcze są, oczywiście, uprawiane poza Sycylią, np. w Japonii, RPA czy Iranie, ale w niektórych latach marnują się całe zbiory, bo w okresie dojrzewania nie ma odpowiednich warunków. Na Florydzie lub w Brazylii zawartość antocyjanów jest niewielka i zmienna.
      Brytyjczycy wyizolowali gen Ruby z miąższu czerwonych i jasnych pomarańczy. Odkryli, że jest on kontrolowany przez ruchome elementy genetyczne, które są z kolei aktywowane przez stres w postaci chłodu. Zespół dotarł do wszystkich odmian czerwonych pomarańczy, analizując, czy któreś wytwarzają antocyjany bez chłodu. Większość kultywarów pochodzi bezpośrednio lub pośrednio z Sycylii, lecz jedna stara odmiana (Jingxian) z Chin. Choć w jej przypadku produkcja barwników zależy od innego ruchomego elementu i tak musi go aktywować zimno.
      Po zakończeniu etapu manipulacji genetycznych hodowcy mają nadzieję doczekać się swoich owoców jeszcze przed końcem roku. Miejmy nadzieję, że w niedalekiej przyszłości owoce z krwistym miąższem będą rosnąć w "pomarańczowych zagłębiach" świata Florydzie i Brazylii. Staną się wtedy bardziej dostępne, a z ich właściwości prozdrowotnych skorzysta więcej osób.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Melanocyty wykrywają promieniowanie UVA, wykorzystując rodopsynę - światłoczuły barwnik, o którym wcześniej sądzono, że występują tylko w siatkówce oka. Prowadzi to do wytwarzania znaczących ilości melaniny w ciągu zaledwie paru godzin od ekspozycji, co pozwala zapobiec uszkodzeniom materiału genetycznego. Dotąd wiedziano o produkcji melaniny, która rozpoczyna się parę dni po zapoczątkowaniu uszkodzenia DNA przez promieniowanie UVB.
      Jak tylko znajdziesz się na słońcu, Twoja skóra wie, że oddziałuje na nią promieniowanie ultrafioletowe. To błyskawiczny proces, o wiele szybszy niż zakładano - wyjaśnia prof. Elena Oancea.
      Podczas eksperymentów laboratoryjnych studentka Oancea Nadine Wicks odkryła wraz z zespołem, że w melanocytach występuje rodopsyna. Udało się także prześledzić etapy uwalniania przez rodopsynę jonów wapnia. Sygnał ten zapoczątkowuje produkcję melaniny.
      W pierwszym eksperymencie Amerykanie sprawdzali, czy promieniowanie UV uruchamia wapniowy szlak przekazu sygnału (w cytoplazmie komórki wzrasta stężenie kationów Ca2+). Nic się nie stało, ale biolodzy podejrzewali, że skóra może wyczuwać światło jak oko. Dodali więc retinal - kofaktor receptorów opsynowych, a więc i rodopsyny.
      Gdy światło pada na siatkówkę, 11-cis-retinal (kofaktor) absorbuje foton i następuje przekształcenie w trans-retinal. Zmiana kształtu retinalu wywołuje odpowiadającą transformację białka rodopsyny, czyli opsyny.
      Kiedy to zrobiliśmy, zobaczyliśmy natychmiastową, masywną reakcję wapniową - opowiada Wicks.
      Później naukowcy zauważyli, że melanocyty zawierają RNA i białka rodopsyny. Kiedy na komórki oddziaływano promieniowaniem UV, redukcja poziomu rodopsyny ograniczała sygnalizację wapniową. Gdy brakowało retinalu, spadała produkcja melaniny. Ustalono też, że rodopsynę w melanocytach stymuluje raczej promieniowanie UVA niż UVB.
      Oancea i Wicks zastanawiają się, czy rodopsyna działa sama, czy współpracuje z nieznanym jeszcze receptorem. W przyszłości trzeba się też będzie ustalić, czy melanocyty natychmiast eksportują melaninę do innych typów komórek skóry, czy też pierwsze jej partie zatrzymują, chroniąc siebie.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy z brytyjskiego National Physical Laboratory (NPL) opracowali technologię obrazowania, która pozwala stwierdzić przed zerwaniem, czy truskawki są dojrzałe. Dzięki niej będzie można stworzyć robota, który nie tylko wyręczy ludzi przy tej kopciuszkowej czynności, ale i ograniczy ilość odpadów.
      Wszystko zaczęło się w 2009 r., kiedy naukowcy postanowili pomóc ludziom zbierającym kalafiory, którzy przez gęstwinę liści nie byli w stanie stwierdzić, czy warzywa są już dojrzałe, czy jeszcze nie. Technologię ukończono, spadł jednak popyt na kalafiory i projekt utknął w martwym punkcie. Po jakimś czasie doktor Richard Dudley wpadł na pomysł, by rozszerzyć gamę plonów, w przypadku których można wykorzystać nową metodę obrazowania. Obecnie koncentrujemy się na truskawkach. To owoc łatwy do zmierzenia, ponieważ zawiera dużo wody, a liście są [stosunkowo] suche. [Wato nadmienić, że] obrazowanie mikrofalowe jest szczególnie użyteczne przy określaniu ilości wody. Wybór padł na truskawki, ponieważ są cenionym produktem, a ich zrywanie pochłania bardzo dużo czasu.
      Straty finansowe powodowane przez zbieranie niedojrzałych owoców bywają bardzo wysokie, nic więc dziwnego, że rolnicy stale poszukują skuteczniejszych metod. Technologia NPL wykorzystuje fale z 4 przedziałów spektrum elektromagnetycznego: fale radiowe, terahercowe, mikrofale i podczerwień. Jak tłumaczą twórcy metody, bezpiecznie penetrują one poszczególne warstwy owocu/warzywa i pozwalają stwierdzić, czy produkt spełnia zadane kryteria dojrzałości.
      Zanim uzyskano oprogramowanie w dzisiejszej uczącej się postaci, w laboratorium i w terenie przeprowadzano szereg żmudnych pomiarów; w ten sposób powstało tzw. spektrum statystyczne. Na tej podstawie stworzono algorytm, który pozwala podjąć decyzję o stopniu dojrzałości na podstawie pojedynczego wskazania.
      Brytyjska technologia znajdzie zapewne zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu. Już teraz wiadomo, że przyda się przy segregacji odpadów.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Dowody zebrane na Krecie wskazują, że hominidy, w dodatku z gatunku Homo erectus, a nie Homo sapiens, już 130 tys. lat temu przemieszczały się po otwartych wodach. Pierwsze żeglugi miały więc miejsce o ponad 100 tys. lat wcześniej, niż naukowcy dotąd sądzili.
      Pracami amerykańskich naukowców kierował archeolog Thomas Strasser z Providence College. Ponieważ Kreta od dawna jest wyspą, ktokolwiek nie zostawiłby tam narzędzi, musiał się tam dostać, pokonując otwarte wody.
      Strasser podkreśla, że narzędzia są bardzo różne od wszystkich innych znajdowanych na Krecie. Najbardziej przypominają narzędzia z wczesnej epoki kamiennej z Afryki sprzed ok. 700 tys. lat. Początkowo naukowcy nie dysponowali żadną metodą pozwalającą na datowanie narzędzi. Z pomocą przyszedł im jednak geolog Karl Wegmann z Uniwersytetu Stanowego Karoliny Północnej, który zajmuje się określaniem wieku kreteńskich skał w ramach badań dotyczących trzęsień ziemi. Niektóre z kamiennych narzędzi tkwiły w tych samych formacjach skalnych, które badał. Jak tłumaczy Wegmann, powstały one z piasku prehistorycznych plaż.
      Zderzenia płyt tektonicznych, które odpowiadają za tutejsze trzęsienia ziemi, wolno wypychają Kretę ku górze, dlatego prehistoryczne plaże z wielu epok zachowały się w postaci teras zlokalizowanych wzdłuż wybrzeża. Najłatwiej wyznaczyć wiek niższych teras. Datowanie radiowęglowe muszli z tych warstw wykazało, że wynurzyły się one ok. 45-50 tys. lat. Wiemy, że [interesujące nas] narzędzia leżą kilkadziesiąt metrów nad terasą, której wiek wyznaczyliśmy na 50 tys. lat, stąd wniosek, że muszą być przynajmniej tak samo stare – wyjaśnia Wegmann. Pięćdziesiąt tysięcy lat to jednak limit możliwości datowania węglowego, by dokładnie określić wiek wyższych teras, należało więc skorzystać z metody geologów. Skoro wiadomo, gdzie znajduje się warstwa sprzed 50 tys. lat i znamy prędkość wynurzania się Krety, można na podstawie pomiarów różnic w wysokości wyliczyć moment pojawienia się na powierzchni terasy, do której trafiły kamienne narzędzia. W ten właśnie sposób okazało się, że człowiek wyprostowany zostawił swoje oprzyrządowanie na plaży circa 130 tys. lat temu.
×
×
  • Create New...