Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Bakterie tlenowe żyjące na dnie morza tworzą mikroskopijne "linie energetyczne". Oznacza to, że najprawdopodobniej komunikują się one, przesyłając w tę i z powrotem elektrony.

Lars Peter Nielsen, mikroekolog z Aarhus University, zastanawiał się, jak radzą sobie bakterie tlenowe z dna morza. Lokując się na szczycie wielu warstw osadów, mają dostęp do tlenu, ale już nie do cennych minerałów, znajdujących się ok. centymetra pod powierzchnią. Te mikroby, które żyją w dnie, mają co jeść, ale brakuje im tlenu. Jak więc jednym i drugim udało się przetrwać?

By to sprawdzić, Duńczycy zaplanowali ciekawy eksperyment. Pobrali próbki z dna morskiego w zatoce Aarhus i okolicach. Następnie przenieśli je do zlewek i zaczęli usuwać z wody tlen. Gdyby bakterie rzeczywiście parały się barterem, te żyjące pod powierzchnią osadów powinny stopniowo zauważyć, że dostawy tlenu zanikają. Wtedy w odpowiedzi pojawiłyby się zmiany chemiczne, które można by wyłapać za pomocą czujników. Tyle teoria, w praktyce okazało się jednak, że zmiany zachodziły błyskawicznie, nie stopniowo. Niemal natychmiast, gdy mikroekolodzy zabrali się do usuwania tlenu, bakterie zamieszkujące muł przestały przetwarzać siarkowodór. Oznacza to, że zahamowanie procesu metabolicznego stanowiło odpowiedź na zmiany wykryte w oddalonym od nich środowisku. Naukowcy zauważyli też błyskawiczną zmianę pH wody.

Jako że zmiany były tak szybkie, nie mogły być wynikiem wymiany chemicznej czy procesu molekularnego, np. osmozy. Dlatego też Nielsen uważa, że bakterie musiały się skomunikować, przesyłając między sobą elektrony. Na razie nie wiadomo, jak dokładnie wygląda mechanizm, za pośrednictwem którego się tak dzieje, ale szef zespołu podejrzewa, że dobrym wyjaśnieniem jest minilinia elektryczna, składająca się np. z ziaren metali, takich jak żelazo czy mangan z osadów. Jak są zbudowane takie mikrokable, jak podłączają się do komórek i do siebie nawzajem? Jeśli teoria się potwierdzi, trzeba to będzie sprawdzić w przyszłości. Wszystkie bakterie żyjące na i w osadach stanowią zapewne wielką linię energetyczną. Mieszkańcy wewnętrznych rejonów raczej nie dostają tlenu, naukowcy wykluczają to, zważywszy na grubość osadów, lecz energię w postaci elektronów. W zmian powinni się odwdzięczyć, wysyłając w górę składniki odżywcze.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Może taka kolonia bakterii tworzy sieć neuronową i gdzieś tam w głębinach oddaje się rozmyślaniom o życiu  :D

Share this post


Link to post
Share on other sites

Nawet bez s-f nie zdziwiłbym się, gdyby taki bakteryjny osad okazał się olbrzymim, złożonym homeostatem. Hej, ale skoro toto tak szybko reaguje na zmiany, to teoretycznie możliwe byłoby wykorzystanie tego jako elementów logicznych.

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
      Niektóre składniki odżywcze wydłużają życie, ale tylko wówczas, gdy pochodzą z pożywienia, a nie z suplementów. Autorzy najnowszych badań nie znaleźli związku pomiędzy spożywaniem suplementów a zmniejszonym ryzykiem zgonu. Co więcej, nadmiar wapnia spożywanego w suplementach (powyżej 1000 mg/dzień) zwiększał ryzyko zgonu z powodu nowotworów. Wyniki badań ukazały się w najnowszym numerze Annals of Internal Medicine.
      Wciąż prowadzi się badania nad pozytywnymi i negatywnymi stronami przyjmowania suplementów. Niektóre badania wykazały istnienie związku pomiędzy nadmierną suplementacją, a negatywnymi skutkami, w tym zwiększonym ryzykiem niektórych nowotworów, mówi profesor Fang Fang Zhang z Tufts University, współautor najnowszych badań. Ważne jest, byśmy rozumieli wpływ, jaki składniki odżywcze i ich źródła mogą wywierać na nasze zdrowie, szczególnie, gdy może być to wpływ negatywny.
      Na potrzeby najnowszych badań wykorzystano dane o ponad 27 000 Amerykanów w wieku co najmniej 20 lat. Uczeni sprawdzali, czy spożywanie suplementów wpływało na ryzyko zgonu z jakiejkolwiek przyczyny, z powodu chorób układu krążenia i nowotworów. Oceniali, czy badani nie zażywali zbyt dużo suplementów oraz jak to wpłynęło ryzyko zgonu. Tak uzyskane wyniki porównali z analogicznymi badaniami dotyczącymi spożywania składników odżywczych w pożywieniu.
      Naukowcy zauważyli, że:
      – spożywanie odpowiedniej ilości witaminy K i magnezu jest powiązane z niższym ryzykiem zgonu w ogóle,
      – spożywanie odpowiedniej ilości witaminy A, K i cynku jest powiązane z niższym ryzykiem zgonu z powodu chorób układu krążenia,
      – spożywanie nadmiernej ilości wapnia jest powiązane z wyższym ryzykiem zgonu z powodu nowotworu.
      Gdy osobno przeanalizowano źródła składników odżywczych i porównano żywność z suplementami, okazało się, że:
      – niższe ryzyko zgonu spowodowane spożywaniem odpowiedniej ilości witaminy K i magnezu dotyczyło tylko tych przypadków, gdy witamina K i magnez pochodziły z żywności, nie z suplementów,
      – niższe ryzyko zgonu z powodu chorób układu krążenia związane z zażywaniem odpowiedniej ilości witamin A, K i cynku dotyczy tylko tych osób, które związki te otrzymują z pożywieniem, a nie z suplementami,
      – spożywanie wraz z suplementami wapnia w ilości powyżej 1000 mg/dzień było powiązane z wyższym ryzykiem zgonu z powodu raka, ale związku takiego nie zauważono, gdy wapń pochodził z żywności.
      Co więcej, naukowcy stwierdzili, że u osób, które wraz z żywnością przyjmują zbyt mało składników odżywczych, suplementy nie wpływają na ryzyko zgonu. Jednocześnie pewne dane sugerowały, że jeśli osoba, u której nie występują niedobory witaminy D zażywa suplementy z witaminą D, naraża się na zwiększone ryzyko zgonu z jakiejkolwiek przyczyny. Tutaj konieczne są dalsze badania w celu potwierdzenia obserwacji.
      Nasze badania potwierdzają tezę, że o ile suplementy przyczyniają się do zwiększenia spożycia skałdników odżywczych, to w ich przypadku nie niesie to ze sobą tych samych korzyści dla zdrowia, co spożywanie składników odżywczych w żywności. To tylko potwierdza, że badania epidemiologiczne dotyczące śmiertelności powinny brać pod uwagę źródło składników odżywczych, mówi Zhang.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Grupa naukowców położyła fundamenty pod skonstruowanie niezwykle dokładnego zegara atomowego. Zegara, który może pomylić się o 1/10 sekundy w ciągu 14 miliardów lat.
      Takie urządzenie byłoby przydatne do nawiązywania bezpiecznej łączności oraz posłużyłoby do zbadania postaw fizyki. Obecnie najdokładniejszy zegar atomowy świata - brytyjski CsF2 - może wykazać odchylenie o 1 sekundę na 138 milionów lat.
      Obecnie używane zegary atomowe są wystarczająco dokładne do większości zastosowań. Są jednak takie dziedziny, w których posiadanie dokładniejszego zegara jest bardzo pożądane - mówi profesor Alex Kuzmich z Georgia Institute of Technology. Oprócz fizyków z Georgii w pracach zespołu brali udział naukowcy z australijskiego University of New South Wales oraz University of Nevada.
      Zegary atomowe do pomiaru czasu wykorzystują drgania elektronów w atomach wywoływane przez działanie laserów. Jednak elektrony są podatne na oddziaływanie pola elektrycznego i magnetycznego, co zaburza ich dokładność. Naukowcy z USA i Australii wpadli na pomysł, by zamiast elektronów wykorzystać neutrony, które są cięższe i gęściej upakowane, zatem mniej podatne na wpływy zewnętrzne. Zegar neutronowy powinien być zatem dokładniejszy od opartego na elektronach.
      W naszym artykule pokazaliśmy, że za pomocą lasera można tak wpłynąć na orientację elektronów, że będziemy mogli wykorzystać neutrony w roli wahadła odmierzającego czas. Jako, że neutrony są gęsto upakowane, czynniki zewnętrzne nie będą miały niemal żadnego wpływu na ich drgania - mówi Corey Campbell, główny autor artykułu.
      Uczeni proponują wykorzystać petahercowy (1015) laser do wzbudzenia jonu toru 229. Taki zegar będzie pracował tylko w bardzo niskich temperaturach, rzędu ułamków kelwina. Zwykle takie temperatury uzyskuje się za pomocą lasera, jednak tutaj będzie to stanowiło problem, gdyż laser jest wykorzystywany do wzbudzenia jonów. Naukowcy zaproponowali użycie jonu toru 232 obok toru 229. Tor 232 reaguje na inną częstotliwość światła lasera niż tor 229. Cięższy jon miałby zostać schłodzony i schłodzić cały system, bez wpływania na oscylacje toru 229.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy z Uniwersytetu Stanforda są pierwszymi, którzy uzyskali system składający się z „zaprojektowanych elektronów“. Pozwala to na dobranie właściwości elektronów, a w przyszłości umożliwi stworzenie nowych typów materiałów.
      Sercem wszystkich dzisiejszych technologii jest zachowanie się elektronów w materiale. Teraz jesteśmy w stanie dobrać podstawowe właściwości elektronów tak, by zachowywały się one w sposób rzadko spotykany w zwykłych materiałach - mówi profesor Hari Manoharan.
      Pierwszym stworzonym w ten sposób materiałem jest struktura w kształcie plastra miodu, zainspirowana grafenem. Naukowcy nazwali ją „molekularnym grafenem“.
      Uczeni za pomocą skaningowego mikroskopu elektronowego umieszczali pojedyncze molekuły tlenku węgla na idealnie gładkiej powierzchni miedzi. Węgiel odpychał wolne elektrony z atomów miedzi i zmuszał je do utworzenia heksagonalnej struktury, w której miały właściwości podobne do elektronów w grafenie, czyli zachowywały się tak, jakby nie miały masy. Aby odpowiednio dobrać ich właściwości uczeni przesuwali molekuły CO, co zmieniało symetrie przepływu elektronów. W pewnych ustawieniach zachowywały się one tak, jakby były wystawione na działanie pola elektrycznego bądź magnetycznego. Inne ułożenie molekuł umożliwiało np. na precyzyjne dobranie gęstości elektronów na powierzchni. Możliwe było też wyznaczenie obszarów, na których elektrony zachowywały się tak, jakby posiadały masę. Jedną z najbardziej niesamowitych rzeczy, którą osiągnęliśmy jest spowodowanie, by elektrony zachowywały się tak, jakby znajdowały się w silnym polu magnetycznym, podczas gdy w rzeczywistości nie ma żadnego pola - stwierdza Manoharan. Dzięki teorii opracowanej przez współautora badań, którym jest Francisco Guinea z Hiszpanii, naukowcy byli w stanie obliczyć, jak ułożyć atomy węgla, by elektrony zachowywały się jak zostały poddane polu magnetycznemu do 60 tesli.
      To nowe pole do badań dla fizyki. Grafen molekularny to pierwsza z wielu możliwych struktur. Sądzimy, że nasze badania pozwolą na stworzenie nowych przydatnych w elektronice materiałów - mówi Manoharan.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Wynikiem współpracy uczonych z Purdue University, University of New South Wales i University of Melbourne jest najmniejszy tranzystor na świecie. Urządzenie zbudowane jest z pojedynczego atomu fosforu. Tranzystor nie tyle udoskonali współczesną technologię, co pozwoli na zbudowanie zupełnie nowych urządzeń.
      To piękny przykład kontrolowania materii w skali atomowej i zbudowania dzięki temu urządzenia. Pięćdziesiąt lat temu gdy powstał pierwszy tranzystor nikt nie mógł przewidzieć, jaką rolę odegrają komputery. Teraz przeszliśmy do skali atomowej i rozwijamy nowy paradygmat, który pozwoli na zaprzęgnięcie praw mechaniki kwantowej do dokonania podobnego jak wówczas technologicznego przełomu - mówi Michelle Simmons z University of New South Wales, która kierowała pracami zespołu badawczego.
      Niedawno ta sama grupa uczonych połączyła atomy fosforu i krzem w taki sposób, że powstał nanokabel o szerokości zaledwie czterech atomów, który przewodził prąd równie dobrze, jak miedź.
      Gerhard Klimeck, który stał na czele grupy uczonych z Purdue prowadzących symulacje działania nowego tranzystora stwierdził, że jest to najmniejszy podzespół elektroniczny. Według mnie osiągnęliśmy granice działania Prawa Moore’a. Podzespołu nie można już zmniejszyć - powiedział.
      Prawo Moore’a stwierdza, że liczba tranzystorów w procesorze zwiększa się dwukrotnie w ciągu 18 miesięcy. Najnowsze układy Intela wykorzystują 2,3 miliarda tranzystorów, które znajdują się w odległości 32 nanometrów od siebie. Atom fosforu ma średnicę 0,1 nanometra. Minie jeszcze wiele lat zanim powstaną procesory budowane w takiej skali. Tym bardziej, że tranzystor zbudowany z pojedynczego atomu ma bardzo poważną wadę - działa tylko w temperaturze -196 stopni Celsjusza. Atom znajduje się w studni czy też kanale. Żeby działał jak tranzystor konieczne jest, by elektrony pozostały w tym kanale. Wraz ze wzrostem temperatury elektrony stają się bardziej ruchliwe i wychodzą poza kanał - wyjaśnia Klimeck. Jeśli ktoś opracuje technikę pozwalającą na utrzymanie elektronów w wyznaczonym obszarze, będzie można zbudować komputer działający w temperaturze pokojowej. To podstawowy warunek praktycznego wykorzystania tej technologii - dodaje.
      Pojedyncze atomy działające jak tranzystory uzyskiwano już wcześniej, jednak teraz po raz pierwszy udało się ściśle kontrolować ich budowę w skali atomowej. Unikatową rzeczą, jaką osiągnęliśmy, jest precyzyjne umieszczenie pojedynczego atomu tam, gdzie chcieliśmy - powiedział Martin Fuechsle z University of New South Wales.
      Niektórzy naukowcy przypuszczają, że jeśli uda się kontrolować elektrony w kanale, to będzie można w ten sposób kontrolować kubity, zatem powstanie komputer kwantowy.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Astronomowie z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles (UCLA) rozwiązali zagadkę wysokoenergetycznych elektronów znikających z pasów Van Allena. W latach 60. zauważono, że z niedawno odkrytych pasów Van Allena, czyli otaczających Ziemię obszarów intensywnego promieniowania, co jakiś czas znikają niemal wszystkie wysokoenergetyczne elektrony. Co dziwne, elektrony „ginęły“ w czasie zwiększonej aktywności słonecznej, gdy należało spodziewać się raczej, że zwiększone promieniowanie gwiazdy będzie powodowało wzrost liczby wysokoenergetycznych cząsteczek w okolicach Ziemi.
      Gdy mamy do czynienia z burzą geomagnetyczną, spowodowaną np. koronalnym wyrzutem masy, z pasów Van Allena na kilka godzin znikają niemal wysokoenergetyczne elektrony.
      Jedna z teorii mówiła, że elektrony są wystrzeliwane wówczas w przestrzeń międzyplanetarną. Badania zjawisk zachodzących w pobliżu Ziemi oraz wpływu pogody kosmicznej na okolice naszej planety odgrywają istotną rolę. Jesteśmy coraz bardziej uzależnieni od techniki kosmicznej, a tymczasem intensywne promieniowanie może uszkodzić satelity, skracając o całe lata ich przewidywany czas pracy. Ponadto może ono stanowić zagrożenie dla osób przebywających w przestrzeni kosmicznej.
      Dlatego też Drew Turner i jego zespół postanowili wykorzystać sieć satelitów THEMIS (Time History of Events and Macroscale Interactions durign Substorms) umieszczonych w różnych odległościach od Ziemi, by zbadać zagadkę znikających elektronów. Dodatkowe dane uzyskano z satelitów POES (Polar Operational Environmental Satellite) oraz GOES (Geostationary Operational Environmental Satellite).
      Badania wykazały, że o ile część wysokoenergetycznych elektronów jest kierowanych przez wiatr słoneczny w stronę Ziemi, to większość, wybita z pasów Van Allena przez oddziaływanie naszej gwiazdy, ucieka w przestrzeń międzyplanetarną.
      To jednak nie koniec badań. UCLA nawiązała współpracę z Uniwersytetem Moskiewskim, dzięki czemu wspólnie będą korzystali z danych satelity Łomonosow, który wiosną bieżącego roku zostanie wysłany na niską orbitę okołoziemską, by badać znajdujące się tam wysokoenergetyczne cząsteczki.
      To, co obecnie badamy, było pierwszym odkryciem epoki podboju kosmosu [pasy Van Allena odkrył w 1958 roku pierwszy amerykański satelita i jednocześnie pierwszy satelita naukowy, Explorer I - red.]. Wtedy to właśnie ludzie przekonali się, że wystrzeliwanie satelitów niesie nie tylko korzyści propagandowe, ale również naukowe - mówi Yuri Shprits, współautor badań.
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...