Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Zimnowojenne testy jądrowe wpływały na wzorce opadów
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Nauki przyrodnicze
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Jedno z ważnych pytań o początki życia brzmi: w jaki sposób cząstki RNA swobodnie przemieszczające się w pierwotnej zupie zostały opakowane w chronione błoną komórki. Odpowiedź na to pytanie zaproponowali właśnie na łamach Science Advances inżynierowie i chemicy z Uniwersytetów w Chicago i w Houston oraz Jack Szostak, laureat Nagrody Nobla w dziedzinie fizjologii lub medycyny. W swoim artykule pokazują, jak przed 3,8 miliardami lat krople deszczu mogły ochronić pierwsze protokomórki i umożliwić powstanie złożonych organizmów żywych.
Uczeni przyjrzeli się koacerwatom, dużym grupom cząstek, samoistnie tworzącym się w układach koloidalnych (niejednorodnych mieszaninach). Zachowanie koacerwatów można porównać do zachowania kropli oleju w wodzie.
Już dawno pojawiła się hipoteza, że nie posiadające błon mikrokrople koacerwatów mogły być modelowymi protokomórkami, gdyż mogą rosnąć, dzielić się i gromadzić wewnątrz RNA. Jednak błyskawiczna wymiana RNA pomiędzy koacerwatami, ich szybkie łączenie się, zachodzące w ciągu minut oznaczają, że poszczególne krople nie są w stanie utrzymać swojej odrębności genetycznej. To zaś oznacza, że ewolucja darwinowska nie jest możliwa, a populacja takich protokomórek byłaby narażona na błyskawiczne załamanie w wyniku rozprzestrzeniania się pasożytniczego RNA, czytamy w artykule. Innymi słowy każda kropla, która zawierałaby mutację potencjalnie użyteczną na drodze do powstania życia, błyskawicznie wymieniałaby swoje RNA z innymi RNA, nie posiadającymi takich pożytecznych mutacji. W bardzo szybkim tempie wszystkie krople stałyby się takie same. Nie byłoby różnicowania, konkurencji, a zatem nie byłoby ewolucji i nie mogłoby powstać życie.
Jeśli dochodzi do ciągłej wymiany molekuł czy to między kroplami czy między komórkami i po krótkim czasie wszystkie one wyglądają tak samo, to nie pojawi się ewolucja. Będziemy mieli grupę klonów, wyjaśnia Aman Agrawal z Pritzker School of Molecular Engineering na University of Chicago.
Nauka od dawna zastanawia się, co było pierwszą molekułą biologiczną. To problem kury i jajka. DNA koduje informacje, ale nie przeprowadza żadnych działań. Białka przeprowadzają działania, ale nie przenoszą informacji. Badacze tacy jak Szostak wysunęli hipotezę, że pierwsze było RNA. To molekuła jak DNA, zdolna do kodowania informacji, ale zawija się jak białko.
RNA było więc kandydatem na pierwszy materiał biologiczny, a koacerwaty kandydatami na pierwsze protokomórki. Wszystko wydawało się dobrze układać, aż w 2014 roku Szostak opublikował artykuł, w którym informował, że wymiana materiału pomiędzy kroplami koacerwatów zachodzi zbyt szybko. Możesz stworzyć różnego rodzaju krople koacerwatów, ale nie zachowają one swojej unikatowej odrębności. Zbyt szybko będą wymieniały RNA. To był problem z którym przez długi czas nie potrafiono sobie poradzić, mówi Szostak.
W naszym ostatnim artykule wykazaliśmy, że problem ten można przynajmniej częściowo przezwyciężyć, jeśli koacerwaty zamkniemy w wodzie destylowanej – na przykład wodzie deszczowej czy jakiejś innej słodkiej wodzie. W kroplach takich pojawia się rodzaj wytrzymałej błony, która ogranicza wymianę zawartości, dodaje uczony.
Na trop tego zjawiska naukowcy wpadli, gdy Aman Agrawal był na studiach doktoranckich. Badał zachowanie koacerwatów poddanych działaniu pola elektrycznego w destylowanej wodzie. Jego badania nie miały nic wspólnego z początkami życia. Interesował go fascynujący materiał z inżynieryjnego punktu widzenia. Manipulował napięciem powierzchniowym, wymianą soli, molekuł itp. Chciał w swojej pracy doktorskiej badać podstawowe właściwości koacerwatów.
Pewnego dnia Agrawal jadł obiad z promotorem swojej pracy magisterskiej, profesorem Alamgirem Karimem oraz jego starym znajomym, jednym ze światowych ekspertów inżynierii molekularnej, Matthew Tirrellem. Tirrell zaczął się zastanawiać, jak badania Agrawala nad wpływem wody destylowanej na koacerwaty mogą się mieć do początków życia na Ziemi. Zadał swoim rozmówcom pytanie, czy 3,8 miliarda lat temu na naszej planecie mogła istnieć woda destylowana. Spontanicznie odpowiedziałem „deszczówka”! Oczy mu się zaświeciły i od razu było widać, że jest podekscytowany tym pomysłem. Tak połączyły się nasze pomysły, wspomina profesor Karim.
Tirrell skontaktował Agrawla z Szostakiem, który niedawno rozpoczął na Uniwersytecie Chicagowskim nowy projekt badawczy, nazwany z czasem Origins of Life Initiative. Profesor Tirrel zadał Szostakowi pytanie: Jak sądzisz, skąd na Ziemi przed powstaniem życia mogła wziąć się woda destylowana. I Jack odpowiedział dokładnie to, co już usłyszałem. Że z deszczu.
Szostak dostarczył Agrawalowi próbki DNA do badań, a ten odkrył, że dzięki wodzie destylowanej transfer RNA pomiędzy kroplami koacerwatów znacząco się wydłużył, z minut do dni. To wystarczająco długo, że mogło dochodzić do mutacji, konkurencji i ewolucji. Gdy mamy populację niestabilnych protokomórek, będą wymieniały materiał genetyczny i staną się klonami. Nie ma tutaj miejsca na ewolucję w rozumieniu Darwina. Jeśli jednak ustabilizujemy te protokomórki tak, by przechowywały swoją unikatową informację wystarczająco długo, co najmniej przez kilka dni, może dojść do mutacji i cała populacja będzie ewoluowała, stwierdza Agrawal.
Początkowo Agrawal prowadził swoje badania z komercyjnie dostępną laboratoryjną wodą destylowaną. Jest ona wolna od zanieczyszczeń, ma neutralne pH. Jest bardzo odległa od tego, co występuje w naturze. Dlatego recenzenci pisma naukowego, do którego miał trafić artykuł, zapytali Agrawala, co się stanie, jeśli woda będzie miała odczyn kwasowy, będzie bardziej podobna do tego, co w naturze.
Naukowcy zebrali więc w Houston deszczówkę i zaczęli z nią eksperymentować. Gdy porównali wyniki badań z wykorzystaniem naturalnej deszczówki oraz wody destylowanej laboratoryjnie, okazało się, że są one identyczne. W obu rodzajach wody panowały warunki, które pozwalałyby na ewolucję RNA wewnątrz koacerwatów.
Oczywiście skład chemiczny deszczu, który pada obecnie w Houston, jest inny, niż deszczu, który padał na Ziemi przed 3,8 miliardami lat. To samo zresztą można powiedzieć o modelowych protokomórkach. Autorzy badań dowiedli jedynie, że taki scenariusz rozwoju życia jest możliwy, ale nie, że miał miejsce.
Molekuły, których użyliśmy do stworzenia naszych protokomórek to tylko modele do czasu, aż znajdziemy bardziej odpowiednie molekuły. Środowisko chemiczne mogło się nieco różnić, ale zjawiska fizyczne były takie same, mówi Agrawal.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Testy broni atomowej mają daleko idące konsekwencje, od zmiany wzorców opadów, po pozostawienie warstwy radionuklidów, która – być może – wyznaczy początek nowej epoki geologicznej. Naukowcy od dawna próbują znaleźć wiarygodną metodę śledzenia, pozostałych po testach, pierwiastków promieniotwórczych w ciałach zwierząt. Właśnie odkryli miejsce, gdzie pierwiastków tych można szukać. Jak czytamy na łamach PNAS Nexus, skorupy żółwi zawierają ślady testów jądrowych z przeszłości.
Uczeni przebadali tarczki z karapaksów czterech żółwi, które mogły zakumulować uran z testów jądrowych. Materiał został zebrany w roku 1978 na Wyspach Marshalla, w 1959 na Pustyni Mojave, w 1985 w Karolinie Południowej i w 1962 w Oak Ridge Reservation. Jako kontrolna posłużyła blaszka z 1999 roku z Pustyni Sonora. Co prawda pewien poziom uranu jest naturalnie obecny w środowisku, jednak we wszystkich czterech pierwszych blaszkach uczeni znaleźli poziomy uranu odpowiadające testom. Nadmiarowego uranu nie było jedynie w materiale z pustyni Sonora.
Najbardziej rzucający się w oczy był przykład żółwia z 1978 roku z Wysp Marshalla. Zwierzę pochodziło z atolu Enewetak gdzie, wraz z atolem Bikini, w latach 1946–1958 przeprowadzono 67 prób atomowych. Materiał pobrano 20 lat po zakończeniu testów, a naukowcy uważają, że zwierzęcia nie było na świecie, gdy próby były prowadzone. Jednak poziom uranu w jego skorupie świadczy o tym, że wchłonęło ono radionuklidy ze środowiska, prawdopodobnie wraz z pokarmem.
Naukowcy uważają, że skorupy żółwi mogą być lepszym wskaźnikiem obecności radionuklidów niż pierścienie drzew, bowiem pierwiastki zawarte w drzewach mogą czasem migrować pomiędzy pierścieniami. W przypadku skorupy żółwi do takich migracji pomiędzy poszczególnymi warstwami nie dochodzi, więc zapis w ich skorupach jest bardziej wiarygodny. Badania sugerują również, że i inne organizmy o sekwencyjnej fazie wzrostu, jak koralowce kolce kaktusów, również mogą zawierać cenne informacje z przeszłości.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Chmury na Neptunie niemal całkowicie zniknęły, donoszą naukowcy z Keck Observatory na Hawajach. To pierwsza taka sytuacja od niemal 30 lat. Zespół uczonych pracujący pod kierunkiem specjalistów z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley prowadzi od 1994 roku obserwacje pokrywy chmur na Neptunie. Prowadzone badania pokazują, że pokrywa chmur Neptuna jest ściśle powiązana z cyklem słonecznym. To zaskakujące spostrzeżenie zważywszy na fakt, że Neptun jest tak bardzo odległy od naszej gwiazdy, iż otrzymuje 900 razy mniej promieniowania słonecznego niż Ziemia.
Badacze zauważyli, że chmury, normalnie powszechne w atmosferze Neptuna, zaczęły zanikać w 2019 roku. Obecnie widać je tylko w okolicach bieguna południowego.
Byłem zaskoczony, jak szybko chmury znikają. Ich ilość spadała z miesiąca na miesiąc, mówi profesor Imke de Pater. Nawet teraz, cztery lata później, ilość chmur nie wróciła do normalnego poziomu, dodaje Erandi Chavez z Uniwersytetu Harvarda. To niezwykle ekscytujące i całkowicie niespodziewane, tym bardziej, że w poprzednim okresie zmniejszenia się pokrywy chmur na Neptunie spadek nie był tak dramatyczny, mówi.
Chavez i jej zespół przeanalizowali zdjęcia Neptuna wykonane w latach 1994x2022 przez Keck Observatory, Lick Observatory i Teleskop Hubble'a. Dane pokazują związek pomiędzy pokrywą chmur na Neptunie a cyklem słonecznym. Gdy Słońce emituje więcej promieniowania ultrafioletowego, szczególnie z linii widmowej wodoru Lyman-α (121,57 nm), dwa lata później na Neptunie pojawia się więcej chmur. To wskazuje, że pokrywa chmur na Neptunie jest zależna od aktywności Słońca i wspiera teorię mówiącą, że promieniowanie ultrafioletowe emitowane przez Słońce, jeśli jest wystarczająco silne, uruchamia reakcje fotochemiczne prowadzące do pojawiania się chmur Neptuna.
Związek pomiędzy cyklem słonecznym a pokrywą chmur na Neptunie obserwowano zatem na podstawie 2,5 cyklu słonecznego. W tym czasie współczynnik odbicia Neptuna osiągnął maksimum w 2002 roku, co wskazuje na maksymalną pokrywę chmur, a minimum przypadło na rok 2007. Neptun ponownie pojaśniał w roku 2015, a w 2020 zaobserwowano najniższy z dotychczasowych współczynników odbicia. Niemal wszystkie chmury zniknęły.
Naukowcy zastrzegają, że potrzeba więcej badań, by jednoznacznie potwierdzić związek pomiędzy cyklem słonecznym a chmurami Neptuna. Wiadomo bowiem, że o ile więcej UV może prowadzić do pojawienia się większej ilości chmur i większego zamglenia, jednocześnie może ono powodować, że chmury są ciemniejsze, zatem całkowita jasność planety spadnie. Ponadto burze z głębszych partii atmosfery mogą wpływać na pokrywę chmur, ale nie są powiązane z fotochemicznym powstawaniem chmur. Zjawiska te mogą więc zaburzać związek cyklu słonecznego z pokrywą chmur. Naukowcy chcą też przekonać się, jak długo na Neptunie będzie bezchmurne niebo. To niesamowite, że możemy wykorzystać naziemne teleskopy do badania klimatu planety odległej od nas o 4 miliardy kilometrów. Postęp technologiczny oraz prowadzony przez nas Twilight Observing Program pozwoliły nam na skonstruowanie modelu klimatycznego Neptuna, co jest kluczem do zrozumienia zależności pomiędzy klimatem lodowych olbrzymów a cyklem słonecznym, stwierdza Carlos Alvarez z Keck Observatory.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Weteran badań Marsa, łazik Curiosity, od pewnego czasu wykonuje zdjęcia chmur na Czerwonej Planecie. Niedawno przysłał na Ziemię wyjątkowe obrazy, w tym pierwszą sfotografowaną na Marsie tak wyraźną śreżogę, czyli promienie słoneczne przeświecające przez warstwę chmur.
Większość chmur na Marsie znajduje się na wysokości nie większej niż 60 km. Jednak chmury na najnowszych obrazach wydają się być znacznie wyżej, gdzie jest wyjątkowo zimno. Dlatego naukowcy przypuszczają, że tworzy je zamarznięty dwutlenek węgla.
Obserwując kiedy, gdzie i na jakich wysokościach formują się marsjańskie chmury, naukowcy mogą dowiedzieć się więcej na temat składu atmosfery Czerwonej Planety, jej temperatury oraz wiejących w niej wiatrów.
Przed kilkoma tygodniami łazik sfotografował nawet chmury iryzujące. Iryzacja oznacza, że cząstki znajdujące się w danej części chmury są identycznej wielkości. Patrząc na zmiany koloru, widzimy zmiany wielkości cząstek, a to pokazuje nam ewolucję chmury w czasie, wyjaśnia Mark Lemmon ze Space Science Institute w Boulder.
Łazik Curiosity trafił na Marsa w sierpniu 2012 roku. Pracuje w kraterze Gale i dotychczas przebył ponad 29 kilometrów po powierzchni Czerwonej Planety. Bada tam pierwiastki niezbędne do powstania życia, poszukuje śladów procesów biologicznych, przygląda się składowi powierzchni Marsa, prowadzi badania ewolucji atmosfery, obiegu wody i promieniowania na powierzchni planety. To czwarty z pięciu łazików, jakie NASA wysłała na Marsa i, obok Perseverance, jeden z dwóch obecnie działających.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Opublikowano wyniki największego na świecie testu czterodniowego tygodnia pracy. W teście wzięło udział 61 brytyjskich firm oraz niemal 3000 ich pracowników, którzy przez pół roku pracowali po 4 dni w tygodniu, zachowując przy tym taką pensję, jaką otrzymywali przy 5-dniowym tygodniu pracy. Eksperyment zorganizowała niedochodowa organizacja 4 Day Week Global, think tank Autonomy oraz University of Cambridge i amerykański Boston College.
Wyniki badań wskazują, że czterodniowy tydzień pracy znacząco zmniejsza stres, wpływa na poprawę stanu zdrowia pracowników oraz zmniejsza liczbę osób rezygnujących z pracy. Aż 71% pracowników informowało, że są w mniejszym stopniu wypaleni zawodowo, a 39% przyznało, że są mniej zestresowani niż na początku testu. Okazało się również, że liczba zwolnień lekarskich zmniejszyła się o 65%, a liczba osób rezygnujących z pracy spadła o 57% w porównaniu z analogicznym okresem ubiegłego roku.
Pracownicy mieli też mniej problemów ze snem, byli spokojniejsi, a 15% z nich stwierdziło, że nie zgodziłoby się na 5-dniowy tydzień pracy w zamian za podwyżkę. W czasie trwania testu – pomiędzy jego początkiem a końcem – przychody firm biorących udział w badaniu praktycznie nie uległy zmianie. Dane na ten temat dostarczyły 23 przedsiębiorstwa, które poinformowały, że ich przeciętne przychody zwiększyły się o 1,4%. Natomiast przychody porównywane z półrocznym okresem poprzedzającym test były średnio o 35% wyższe.
Wyniki testu były na tyle zachęcające, że 92% (56 z 61) firm stwierdziło, iż będzie kontynuowało próbę z 4-dniowym tygodniem pracy, a 18 przedsiębiorstw zapowiedziało, że w na stałe wprowadza taki sposób organizacji pracy.
Ze szczegółowymi wynikami badań można zapoznać się w opublikowanym w sieci raporcie.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.