Μαθηματικό μοντέλο ρίχνει φως στο πώς σχηματίστηκαν οι πρώτες μορφές ζωής

Μαθηματικό μοντέλο ρίχνει φως στο πώς σχηματίστηκαν οι πρώτες μορφές ζωής

Το σύστημα βασίστηκε στη γενική εξίσωση Ginzburg–Landau

Μία διεθνής ομάδα φυσικών δημιούργησε μαθηματικά μοντέλα βιολογικών καταστάσεων χρησιμοποιώντας ενεργειακά κύματα με την ονομασία σολιτόνια, προκειμένου να ανακαλύψει το πώς οι πρώτες μορφές ζωής έκαναν το άλμα από τον αβιοτικό στο βιοτικό κόσμο.

«Το μοντέλο είναι ζωντανό. Ταλαντώνεται όταν δεν υπάρχει αρκετή ενέργεια ή ύλη, σαν να αναπνέει. Όταν σταματάει να διαπερνάει το σύστημα ενέργεια και ύλη, αυτό πεθαίνει», εξηγεί ο καθηγητής Νάιλ Αχμέντιεφ του Εθνικού Πανεπιστημίου Αυστραλίας.

«Εάν αυτές οι διαδικασίες συμβαίνουν σε απλούς σχηματισμούς όπως τα σολιτόνια, μπορούμε να φανταστούμε πώς οι πρώτες βασικές μορφές ζωής γεννήθηκαν στη φύση από μη ζωντανά στοιχεία, όπως το υδρογόνο και το οξυγόνο», πρόσθεσε.

Ο καθηγητής Αχμέντιεφ συνεργάστηκε με τον καθηγητή Χέλμουτ Μπραντ του Πανεπιστημίου Μπάιρωητ της Γερμανίας και τον καθηγητή Χοσέ Σότο-Κρέσπο του Ινστιτούτου Οπτικής της Ισπανίας για να αναπτύξουν το μαθηματικό μοντέλο, το οποίο δημοσιεύθηκε στην τελευταία έκδοση του περιοδικού Physics Letters A.

Το σύστημα βασίστηκε στη γενική εξίσωση Ginzburg–Landau, η οποία στην αρχική της μορφή ήταν ένα πιθανολογικό μοντέλο για την περιγραφή υπεραγωγών τύπου Ι χωρίς να εξετάζει τις μικροσκοπικές ιδιότητές τους, και αργότερα βρήκε χρήσεις στη σωματιδιακή φυσική.

Η ερευνητική ομάδα εφάρμοσε τη συγκεκριμένη εξίσωση σε ένα απλό σύστημα αντίδρασης-διάχυσης (RD) για τα σολιτόνια που δημιουργούνται λόγω της ισορροπίας μεταξύ κέρδους και απώλειας ενέργειας, και της ισορροπίας εισόδου και εξόδου ύλης στο σύστημα.

Σύμφωνα με τον Αχμεντίεφ, το μοντέλο σολιτονίων μπορεί να μας βοηθήσει να κατανοήσουμε βασικές βιολογικές διαδικασίες. Το σολιτόνιο, το οποίο πρόκειται για ένα μονήρες ενεργειακό κύμα που δεν αλλάζει σχήμα με την πάροδο του χρόνου, μπορεί να χρησιμοποιηθεί σαν μοντέλο για τη ζωή διότι επιδεικνύει τις απλούστερες και πιο απαραίτητες ζωτικές διαδικασίες.

Το μοντέλο αυτό μπορεί να εφαρμοστεί μελλοντικά και σε πιο σύνθετα βιολογικά συστήματα όπως η μεταφορά νευρικών και μυικών παλμών, οι διαδικασίες που συμβαίνουν εντός βιολογικών μεμβρανών, και άλλα παρόμοια φαινόμενα.

Η καλύτερη κατανόηση των σολιτονίων θα μας βοηθήσει με τη σειρά της να κατανοήσουμε καλύτερα το πώς λειτουργεί το ανθρώπινο σώμα.

«Σε θεμελιώδες επίπεδο, προσπαθούμε να καταλάβουμε πώς εμφανίστηκε η ζωή μέσω ιδιαίτερα απλών φυσικών διαδικασιών. Το συγκεκριμένο μοντέλο αποτελεί μία ισχυρή προσέγγιση που θα οδηγήσει στην ανάλυση πιο περίπλοκων καταστάσεων», δήλωσε ο Αχμέντιεφ.

http://www.naftemporiki.gr/story/625989

Νέα στοιχεία για την πρώτη εμφάνιση ζωής στη Γη

Νέα στοιχεία για την πρώτη εμφάνιση ζωής στη Γη

Η έρευνα διήρκεσε τρία χρόνια και βασίστηκε σε ερευνητικές τεχνικές οι οποίες αναπτύχθηκαν σε βάθος 17 ετών

Θραύσματα κομητών και μετεωριτών μας έχουν παράσχει σημαντικές πληροφορίες σχετικά με την άφιξη των αμινοξέων στη Γη. Τα θραύσματα αυτά είναι παλαιότερα από τη Γη και είναι υπεύθυνα για τη μεταφορά των 10 προβιοτικών αμινοξέων, τα οποία προήλθαν από το σχηματισμό του ηλιακού μας συστήματος.

Δομικός βιολόγος του Πανεπιστημίου Φλόριντα Στέιτ ανακοίνωσε ανακαλύψεις που μπορούν να οδηγήσουν την επιστημονική κοινότητα ένα βήμα πιο κοντά στο να κατανοήσουν πώς ακριβώς εμφανίστηκε ζωή στη Γη πριν από δισεκατομμύρια χρόνια.

Ο καθηγητής Μάικλ Μπλέηαμπερ και η ομάδα του δημοσίευσαν δεδομένα που υποστηρίζουν την ιδέα ότι δέκα αμινοξέα που υπήρχαν στη Γη πριν από τέσσερα δισεκατομμύρια χρόνια, ήταν ικανά να σχηματίζουν αναδιπλούμενες πρωτεΐνες σε ιδιαίτερα αλόφιλο περιβάλλον. Τέτοιου είδους πρωτεΐνες θα είχαν τη δυνατότητα να παράσχουν μεταβολικές δραστηριότητες, ώστε οι πρώτοι ζωντανοί οργανισμοί να εμφανιστούν πριν από 3,5 με 3,9 δισεκατομμύρια χρόνια.

Η έρευνα του Μπλέιμπερ διήρκεσε τρία χρόνια και βασίστηκε σε ερευνητικές τεχνικές οι οποίες αναπτύχθηκαν σε βάθος 17 ετών. Τα αποτελέσματα της έρευνας δημοσιεύτηκαν στο επιστημονικό περιοδικό της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών.

Οι πρώτοι ζωντανοί οργανισμοί ήταν μικροσκοπικά κύτταρα με τη δυνατότητα αναπαραγωγής και προσαρμογής σε διάφορα περιβάλλοντα. «Σύμφωνα με τα έως τώρα στοιχεία πιστεύεται ότι το ριβονουκλεϊκό οξύ (RNA) σχηματίστηκε πρώτο σε περιβάλλοντα υψηλής θερμοκρασίας», δήλωσε ο Μπλέημπερ. «Τα δικά μας ευρήματα δείχνουν περισσότερο πως αρχικά εμφανίστηκαν οι πρωτεΐνες, και μάλιστα σε αλόφιλο περιβάλλον», συμπλήρωσε.

Οι πρωτεΐνες μπορούν να σχηματίζουν ακριβείς δομές, απαραίτητες για τη διατήρηση της ζωής, χάρις στην ιδιότητά τους να αναδιπλώνονται. Η αναδίπλωση τούς δίνει τη δυνατότητα αλληλεπίδρασης με άλλες πρωτεΐνες και εκτέλεσης συγκεκριμένων χημικών αντιδράσεων, προκειμένου να προσαρμόζονται στο περιβάλλον.

Θραύσματα κομητών και μετεωριτών, όπως αυτά που πρόσφατα έπεσαν στη Ρωσία, μας έχουν παράσχει σημαντικές πληροφορίες σχετικά με την άφιξη των αμινοξέων στη Γη. Τα θραύσματα αυτά είναι παλαιότερα από τη Γη και είναι υπεύθυνα για τη μεταφορά των 10 προβιοτικών αμινοξέων, τα οποία προήλθαν από το σχηματισμό του ηλιακού μας συστήματος.

Σήμερα το ανθρώπινο σώμα χρησιμοποιεί είκοσι κοινά αμινοξέα για την παραγωγή των απαραίτητων πρωτεϊνών. Δέκα εξ αυτών σχηματίζονται μέσω βιοσύνθεσης, ενώ ο σχηματισμός των δέκα προβιοτικών αμινοξέων γίνεται μέσω χημικών διεργασιών που δεν απαιτούν κάποια βιοσυνθετική ατραπό.

Χρησιμοποιώντας μια τεχνική που ονομάζεται συμμετρική αποδόμηση, το εργαστήριο του Μπλέημπερ κατόρθωσε να εντοπίσει μικρά πεπτίδια-δομικά στοιχεία ικανά να συναρμολογούνται αυτόματα σε ιδιαίτερες και σύνθετες πρωτεϊνικές αρχιτεκτονικές. Τα τελευταία πειράματα διερεύνησαν αν τέτοια δομικά στοιχεία μπορούν να αποτελούνται μόνο από τα 10 προβιοτικά αμινοξέα και να διατηρούν ακόμα τη δυνατότητα αναδίπλωσης.

Η υπόθεση αυτή αποδείχθηκε προς το παρόν σε βαθμό 80%, καθώς δημιουργήθηκαν αναδιπλούμενες πρωτεΐνες με 12 αμινοξέα. Αν η ομάδα του Μπλέημπερ καταφέρει να αποδείξει πλήρως την υπόθεσή της, ολόκληροι κλάδοι της βιολογίας που ασχολούνται με την αβιογένεση (την εμφάνιση της ζωής) και όχι μόνο, θα μετατοπίσουν το ενδιαφέρον τους στις πρωτεΐνες και τα αλόφιλα περιβάλλοντα.

http://www.naftemporiki.gr/story/637086

 

 

Πιο γρήγορα από τη Γη περιστρέφεται ο πυρήνας της

Το στέρεο κομμάτι του πυρήνα περιστρέφεται γρηγορότερα από το ρυθμό περιστροφής του πλανήτη και με φορά προς της ανατολή, ενώ ο εξωτερικός πυρήνας περιστρέφεται με αργότερο ρυθμό και με αντίθετη φορά.

Γεωλόγοι του πανεπιστημίου του Leeds στο Ηνωμένο Βασίλειο λύνουν ένα αίνιγμα τριών αιώνων σχετικά με τη φορά περιστροφής του πυρήνα του πλανήτη μας. Τα ευρήματα τα οποία δημοσιεύονται στο περιοδικό Proceedings of the National Academy of Sciences, βοηθούν στην εξήγηση της συμπεριφοράς του πυρήνα της Γης, ο οποίος είναι υπεύθυνος για το ισχυρό μαγνητικό της πεδίο, το οποίο μας προστατεύει από την ακτινοβολία του διαστήματος.

Ο πυρήνας της Γης αποτελείται από δύο μέρη: ένα στερεό εσωτερικό πυρήνα σιδήρου ακτίνας 1.220 χιλιομέτρων (λίγο μικρότερος από τη Σελήνη), και τον εξωτερικό πυρήνα, ένα κέλυφος από λιωμένο σίδηρο, πάχους 3.500 χιλιομέτρων.

Ήδη από το 1692 ο αστρονόμος Edmund Halley είχε δείξει πως το μαγνητικό πεδίο της Γης κινείται με φορά προς τα δυτικά, υπονοώντας μια σχετική κίνηση του πυρήνα, όμως είναι η πρώτα φορά που οι επιστήμονες κατανοούν το πώς το μαγνητικό πεδίο του πλανήτη μας επηρεάζει διαφορετικά τα δύο μέρη του πυρήνα της.

Για να εξακριβώσουν ακριβώς τι συμβαίνει στο εσωτερικό του πλανήτη μας, οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν το γιγάντιο υπερ-υπολογιστή Monte Rosa, στο ελβετικό κέντρο υπερ-υπολογιστών στο Λουγκάνο. Το μοντέλο που χρησιμοποίησαν για να προσομοιώσουν το πυρήνα της Γης, ήταν 100 φορές πιο ακριβές από τα προηγούμενα.

Τα αποτελέσματα είναι πως το στέρεο κομμάτι του πυρήνα περιστρέφεται γρηγορότερα από το ρυθμό περιστροφής του πλανήτη και με φορά προς της ανατολή, ενώ ο εξωτερικός πυρήνας περιστρέφεται με αργότερο ρυθμό και με αντίθετη φορά.

Για αυτή τη συμπεριφορά υπήρχαν ενδείξεις από σεισμόμετρα εδώ και δεκαετίες: καθώς τα σεισμικά κύματα διαπερνούν τον πυρήνα της Γης, φανέρωναν μια γρήγορη περιστροφή του εσωτερικού πυρήνα σε σχέση με το στερεό φλοιό.

«Πρόκειται απλά για ένα μηχανισμό δράσης-αντίδρασης», εξηγεί ο Dr. Philip Livermore που συμμετείχε στην έρευνα. «Το μαγνητικό πεδίο σπρώχνει προς τα ανατολικά τον εσωτερικό πυρήνα, κάνοντάς τον να περιστρέφεται γρηγορότερα από τη Γη, όμως σπρώχνει και τον εξωτερικό πυρήνα προς την αντίθετη κατεύθυνση». Αυτή η σχετική κίνηση των δύο τμημάτων του πυρήνα ευθύνεται για το μαγνητικό πεδίο της Γης.

Το γεωμαγνητικό πεδίο γνωρίζουμε πως δεν είναι σταθερό, παρουσιάζοντας μεταβολές σε μία κλίμακα δεκαετιών. Αυτές οι αρρυθμίες σημαίνει πως μεταβάλλεται και η σχετική κίνηση των δύο τμημάτων του πυρήνα, ένα φαινόμενο που όντως έχει παρατηρηθεί εδώ και περίπου 50 χρόνια.

Στοιχεία από αρχαιολογικές και παλαιοντολογικές ανασκαφές υποδεικνύουν επίσης πως σε βάθος χιλιάδων χρόνων η φορά περιστροφής του μαγνητικού πεδίου της Γης δεν είναι πάντα ίδια, ενώ υπάρχουν στοιχεία που δείχνουν πως άλλαξε μέσα στα τελευταία 3.000 χρόνια.

http://www.naftemporiki.gr/story/699631

 

Γιατί ο πυρήνας της Γης περιστρέφεται ανάποδα

Γιατί ο πυρήνας της Γης περιστρέφεται ανάποδα

H Γη αποτελείται από τέσσερα στρώματα: φλοιός, μανδύας, εξώτερος και εσώτερος πυρήνας (Πηγή: University of Michigan)

Λιντς, Ηνωμένο Βασίλειο

Ακούγεται παράξενο, κι όμως τα τελευταία χρόνια συσσωρεύονται ενδείξεις ότι το εξωτερικό στρώμα του πυρήνα της Γης περιστρέφεται προς τη Δύση, αντίθετα δηλαδή από την επιφάνεια.
Έρευνα του Πανεπιστημίου του Λιντς στη Βρετανία δείχνει τώρα να εξηγεί γιατί ο εξώτερος  πυρήνας κινείται με αυτόν τον τρόπο: τον αναγκάζει το μαγνητικό πεδίο του πλανήτη.
Ο πυρήνας της Γης άρχισε να σχηματίζεται όταν ο νεαρός πλανήτης βρισκόταν ακόμα σε διάπυρη, υγρή κατάσταση. Τα βαριά στοιχεία όπως ο σίδηρος βυθίστηκαν προς το κέντρο, ενώ τα ελαφρύτερα παρέμειναν στον φλοιό.
Ο πυρήνας πιστεύεται ότι αποτελείται από δύο στρώματα: τον εξώτερο πυρήνα, ο οποίος αποτελείται από λιωμένο σίδηρο και νικέλιο. Το υλικό αυτό κυκλοφορεί μέσα στον εξώτερο πυρήνα λόγω ρευμάτων μεταφοράς θερμότητας, και η κίνηση αυτή δημιουργεί το προστατευτικό μαγνητικό πεδίο της Γης.
Κάτω από τον εξώτερο πυρήνα βρίσκεται ο εσώτερος, μια σφαίρα στο μέγεθος της Σελήνης που αποτελείται από συμπαγή σίδηρο. Ο εξώτερος πυρήνας πιστεύεται ότι συμπεριφέρεται ως στερεό, λόγω όμως της υψηλότερης θερμοκρασίας του δεν παράγει μαγνητικό πεδίο.
Τα τελευταία χρόνια έχουν προκύψει ενδείξεις (όπως αυτή η μελέτη στo Science) ότι ο εσώτερος πυρήνας κινείται με μεγαλύτερη γωνιακή ταχύτητα από ό,τι ο πλανήτης -χρειάζεται δηλαδή λιγότερο από 24 ώρες για να ολοκληρώσει μια πλήρη περιστροφή.
Επιπλέον, υπάρχουν ενδείξεις ότι ο εξώτερος πυρήνας, ή τουλάχιστον το εξωτερικό στρώμα του, κινείται προς τη Δύση, αντίθετα από τον υπόλοιπο πλανήτη. Αυτό γίνεται αντιληπτό στην επιφάνεια ως μετατόπιση του μαγνητικού πεδίου προς τη Δύση, ένα φαινόμενο που είχε παρατηρήσει το 1692 ο Έντμουντ Χάλεϊ, ο οποίος ανακάλυψε επίσης τον ομώνυμο κομήτη.
Την εξήγηση για την ανάποδη κίνηση φαίνεται τώρα να προσφέρει μια νέα μελέτη που βασίστηκε σε προσομοιώσεις και δημοσιεύεται στην αμερικανική επιθεώρηση PNAS.
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν τον υπερυπολογιστή Monte Rosa στην Ελβετία για να τρέξουν ένα υπολογιστικό μοντέλο του πυρήνα με τα δύο του στρώματα. Όπως υποστηρίζουν, η ακρίβεια της προσομοίωσης ήταν 100 φορές μεγαλύτερη σε σχέση με άλλα μοντέλα.
Όπως αναφέρει ο Φίλιπ Λίβερμορ, πρώτος συγγραφέας της δημοσίευσης, η συμπεριφορές του εξώτερου και του εσώτερου πυρήνα «εξηγείται με όρους ίσης και αντίθετης δράσης».
Το μαγνητικό πεδίο που δημιουργεί ο εξώτερος πυρήνας «σπρώχνει τον εσώτερο πυρήνα προς τα ανατολικά, αναγκάζοντάς τον να περιστρέφεται ταχύτερα από τον υπόλοιπο πλανήτη. Ταυτόχρονα όμως σπρώχνει τον εξώτερο υγρό πυρήνα προς την αντίθετη κατεύθυνση, αναγκάζοντάς τον να περιστρέφεται προς τα δυτικά».
Εκτός όμως του ότι εξηγούν την ανάποδη κίνηση του εξώτερου πυρήνα, οι ερευνητές προχωρούν και σε μια πρόβλεψη: επισημαίνουν ότι το μαγνητικό πεδίο της Γης αλλάζει, έστω και με αργούς ρυθμούς, και οι μεταβολές αυτές μπορεί κάποια στιγμή να αλλάξουν τις δυνάμεις που επηρεάζουν την κίνηση του πυρήνα.
Αυτό σημαίνει ότι ο εξώτερος πυρήνας ενδέχεται να μην κινείται πάντα προς τη Δύση: όπως επισημαίνει η μελέτη, τα τελευταία 3.000 υπάρχουν ενδείξεις ότι υπήρχαν περίοδοι κατά τις οποίες ο πυρήνας περιστρεφόταν προς την Ανατολή.
Επιμέλεια: Βαγγέλης Πρατικάκης

Newsroom ΔΟΛ

http://news.in.gr/science-technology/article/?aid=1231265439

 

Τι συμβαίνει όταν πεθαίνουμε; 5 συναρπαστικά στοιχεία

Η φύση δεν είναι ευγενική με το ανθρώπινο σώμα μετά το θάνατό του. Αν και η παραδοσιακή φυσική αποσύνθεση έχει αντικατασταθεί από πιο σύγχρονες μεθόδους και ο άνθρωπος μπορεί να επιλέξει να καθυστερήσει τη διαδικασία, η αλήθεια παραμένει πικρή: η αποσύνθεση είναι σκληρή.

Το 2003, οι αρχαιολόγοι κατάφεραν να ανακαλύψουν στοιχεία αρχαίων πολιτισμών, που έθαβαν τους νεκρούς τους στη βόρεια Ισπανία περίπου 350.000 χρόνια πριν.

Αυτό από μόνο του δίνει μία πρώτη εντύπωση για το γεγονός ότι ο άνθρωπος μάλλον πάντα προσπαθούσε να «αποχαιρετίσει» τους αγαπημένους του με έναν πιο …ανθρώπινο τρόπο. Τι συμβαίνει όμως κατά τη διάρκεια της αποσύνθεσης;

Τα ανθρώπινα κύτταρα ανοίγουν διάπλατα

Η διαδικασία κατά την οποία το ανθρώπινο σώμα αποσυντίθεται ξεκινάει μόλις λίγα λεπτά μετά το θάνατο. Όταν η καρδιά σταματά να χτυπά, ο άνθρωπος βιώνει την λεγόμενη «ψύχρα του θανάτου», όταν δηλαδή η θερμοκρασία του σώματος πέφτει περίπου 1,5 βαθμούς Κελσίου την ώρα μέχρι να φτάσει σε θερμοκρασία δωματίου.

Σχεδόν αμέσως, το αίμα γίνεται πιο όξινο, καθώς συσσωρεύεται  το διοξείδιο του άνθρακα. Αυτή η διαδικασία προκαλεί τα κύτταρα να «ανοίξουν» διάπλατα, αδειάζοντας στην ουσία τους ιστούς από τα ένζυμα, τα οποία αρχίζουν να αφομοιώνουν τους ιστούς εκ των έσω.

Το εκρού του νεκρού

Η βαρύτητα κάνει ιδιαίτερα αισθητή την παρουσία της στο ανθρώπινο σώμα, από τις πρώτες κιόλας στιγμές μετά το θάνατο. Ενώ το υπόλοιπο σώμα γίνεται εκρού, τα πιο βαριά ερυθρά αιμοσφαίρια κινούνται στα μέρη του σώματος, που είναι πιο κοντά στο έδαφος.

Αυτό συμβαίνει επειδή έχει σταματήσει η κυκλοφορία του αίματος. Αποτέλεσμα αυτής της μετακίνησης είναι οι μωβ κηλίδες στα μέρη του σώματος που αγγίζουν το έδαφος (π.χ στην πλάτη αν το πτώμα είναι ξαπλωμένο ανάσκελα). Στην πραγματικότητα, τα σημάδια αυτά βοηθούν τον ιατροδικαστή για να εξακριβώσει την ώρα θανάτου.

Το ασβέστιο συστέλλει τους μυς

Πρόκειται για τη λεγόμενη νεκρική ακαμψία, κατά την οποία ένα νεκρό σώμα γίνεται σκληρό και δύσκολο να κινηθεί. Η νεκρική ακαμψία, σε γενικές γραμμές, ξεκινά μέσα σε περίπου τρεις έως τέσσερις ώρες μετά το θάνατο, κορυφώνεται στις 12 ώρες και εξαλείφεται μετά από 48 ώρες.

Γιατί συμβαίνει αυτό; Στις μεμβράνες των κυττάρων των μυών υπάρχουν κάποιες αντλίες, που ρυθμίζουν το ασβέστιο. Όταν αυτές οι αντλίες σταματούν να εργάζονται μετά το θάνατο, το ασβέστιο πλημμυρίζει τα κύτταρα, προκαλώντας τη συστολή και τη σκλήρυνση των μυών, άρα και τη νεκρική ακαμψία.

Τα όργανα αφομοιώνονται

Η σήψη είναι η διαδικασία που ακολουθεί της νεκρικής ακαμψίας. Αυτή η φάση μπορεί να καθυστερήσει, στην περίπτωση της ταρίχευσης, αλλά τελικά το σώμα θα υποκύψει κάποια στιγμή. Και η αιτία είναι τα ίδια τα ένζυμα που υπάρχουν στο πάγκρεας, τα οποία θα αναγκάσουν το όργανο να αρχίσει να αφομοιώνεται.

Τα μικρόβια θα «επιτεθούν» ομαδικά σε αυτά τα ένζυμα, δίνοντας στο σώμα ένα πρασινωπό χρώμα, ξεκινώντας από την κοιλιά. Όπως αναφέρουν οι ειδικοί, «αυτοί που επωφελούνται αυτής της διαδικασίας είναι τα περίπου 100 τρισεκατομμύρια βακτήρια που έχουν περάσει τη ζωή τους αρμονικά μέσα στα ανθρώπινα εντόσθια».

Καθώς όμως τα βακτήρια αυτά προκαλούν τη διάσπαση του ανθρωπίνου σώματος, απελευθερώνουν πουτρεσκίνη και καδαβερίνη, τις ενώσεις δηλαδή που προσδίδουν τη μυρωδιά σε έναν νεκρό άνθρωπο.

Κέρινη επικάλυψη

Μετά τη σήψη, ακολουθεί η διαδικασία της παρακμής, η οποία είναι αρκετά γρήγορη και στην ουσία μετατρέπει το σώμα σε σκελετό. Ωστόσο, στη διαδικασία αυτή υπάρχουν διάφοροι εξωτερικοί παράγοντες που παίζουν σημαντικό ρόλο.

Εάν ένα σώμα έρχεται σε επαφή με κρύο έδαφος ή με νερό, μπορεί να αναπτυχθεί αδιπόκηρος ή πτωματόκηρος, ένα λιπαρό, κηρώδες υλικό που προκύπτει από την αλλοίωση των λιπιδίων κατά την αποσύνθεση των πτωμάτων.

Ο αδιπόκηρος λειτουργεί ως φυσικό συντηρητικό για τα εσωτερικά όργανα, γεγονός που μπορεί να παραπλανήσει τους ερευνητές αναφορικά με την ακριβή ώρα θανάτου. Χαρακτηριστικό, αν και σπάνιο παράδειγμα, είναι η περίπτωση του πτώματος ενός άνδρα 300 ετών, που βρέθηκε πρόσφατα στην Ελβετία.

http://www.clickatlife.gr/story/ygeia/ti-sumbainei-otan-pethainoume-5-sunarpastika-stoixeia?id=2308416

Κβαντική σύνδεση μεταξύ φωτονίων που δεν υφίστανται την ίδια χρονική στιγμή

Σύμφωνα με τον Άιζενμπεργκ, το πείραμα δείχνει ότι δεν είναι απολύτως λογικό να σκεφτόμαστε την εμπλοκή ως μία απτή φυσική ιδιότητα.

H κβαντική εμπλοκή αποτελεί ένα από τα πιο εντυπωσιακά φαινόμενα της κβαντομηχανικής, επιτρέποντας σε δύο σωματίδια να συνδέονται ακόμα και αν βρίσκονται εκατομμύρια έτη φωτός μακριά. Η μέτρηση ενός σωματιδίου αλλάζει ταυτόχρονα την κατάσταση του κβαντικά πεπλεγμένου ζεύγους του, ανεξάρτητα από την απόσταση. Τώρα, Ισραηλινοί ερευνητές έδειξαν πως δύο φωτόνια μπορούν να εμπλακούν κβαντικά ακόμα και αν δεν υφίστανται την ίδια χρονική στιγμή.

Η χρονικά ανεξάρτητη κβαντική εμπλοκή προβλέπεται από την κβαντική θεωρία, αλλά δεν ήταν ποτέ ευρέως αποδεκτή, και δεν είχε πραγματοποιηθεί με επιτυχία, μέχρι να το προσπαθήσουν οι Ίλαϊ Μεγκιντίς και Χαγκάι Άιζενμπεργκ του Εβραϊκού Πανεπιστημίου της Ιερουσαλήμ.

Οι ερευνητές ξεκίνησαν χρησιμποιώντας ένα συνδυασμό που ονομάζεται εναλλαγή κβαντικής εμπλοκής. Εκθέτοντας έναν ειδικό κρύσταλλο σε ακτινοβολία λέιζερ, δημιούργησαν δύο ζευγάρια πεπλεγμένων φωτονίων. Στην αρχή, τα φωτόνια 1 και 4 δεν είναι πεπλεγμένα, αλλά μπορούν να γίνουν εάν οι επιστήμονες πραγματοποιήσουν την κατάλληλη μέτρηση στα φωτόνια 2 και 3.

Για να επιτύχουν την ανεξαρτησία από το χρόνο, οι Μεγκιντίς και Άιζενμπεργκ δημιούργησαν πρώτα το ζευγάρι με τα φωτόνια 1 και 2, και μέτρησαν κατευθείαν την πόλωση του φωτονίου 1, πριν δημιουργήσουν το ζευγάρι με τα φωτόνια 3 και 4. Στη συνέχεια πραγματοποίησαν τη μέτρηση στα φωτόνια 2 και 3, και τελικά μέτρησαν την πόλωση του φωτονίου 4. Παρ’όλο που τα φωτόνια 1 και 4 δε συνυπήρξαν ποτέ, οι μετρήσεις έδειξαν ότι οι πολώσεις τους κατέληξαν να εμπλέκονται κβαντικά.

Σύμφωνα με τον Άιζενμπεργκ, το πείραμα δείχνει ότι δεν είναι απολύτως λογικό να σκεφτόμαστε την εμπλοκή ως μία απτή φυσική ιδιότητα. «Δεν υπάρχει καμία χρονική στιγμή κατά την οποία τα δύο φωτόνια συνυπάρχουν», δήλωσε. «Συνεπώς δεν μπορούμε να πούμε ότι το σύστημα είναι πεπλεγμένο σε εκείνη ή την άλλη χρονική στιγμή», πρόσθεσε.

Ωστόσο, το φαινόμενο υπάρχει σίγουρα και το πείραμα αποδεικνύει πόσο διαφορετικές είναι οι έννοιες της κβαντικής μηχανικής. Τα κβαντικά γεγονότα είναι έξω από τις καθημερινές μας έννοιες του χώρου και του χρόνου και για αυτό εμφανίζουν διαφορετικές αντικειμενικές δυσκολίες στην πειραματική τους προσέγγιση και κατανόηση.

Οι επιστήμονες ελπίζουν πως το πείραμά τους θα βοηθήσει στη δημιουργία κβαντικών υπολογιστών και δικτύων, στα οποία θα χρησιμοποιείται η εναλλαγή της εμπλοκής ως πρωτόκολλο για τη δημιουργία κβαντικών συνδέσεων μεταξύ απομακρυσμένων χρηστών, για την ασφαλή και ιδιαίτερα γρήγορη μεταφορά κωδικοποιημένων πληροφοριών.

http://www.naftemporiki.gr/story/655795

 

Ανοίγει ο δρόμος για τη θεραπεία του συνδρόμου Ντάουν;

SHUTTERSTOCK

Σύμφωνα με τη μελέτη τους, οι επιστήμονες πιστεύουν ότι εντόπισαν μια ουσία που αποκαθιστά τη βλάβη που υπάρχει στον εγκέφαλο και ευθύνεται για τις μΜια θεραπεία που φαίνεται ότι μπορεί να θεραπεύσει το σύνδρομο Ντάουν, ανέπτυξαν επιστήμονες από την Ιατρική Σχολή του Πανεπιστημίου Τζονς Χόπκινς στη Βαλτιμόρη των ΗΠΑ.

Σύμφωνα με τη μελέτη τους, οι επιστήμονες πιστεύουν ότι εντόπισαν μια ουσία που αποκαθιστά τη βλάβη που υπάρχει στον εγκέφαλο και ευθύνεται για τις μαθησιακές δυσκολίες που αντιμετωπίζουν τα άτομα που πάσχουν από το σύνδρομο Ντάουν.

Η ουσία χρησιμοποιήθηκε σε ποντίκια που έπασχαν από το σύνδρομο και οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι η δράση της ήταν αποτελεσματική, αφού βοήθησε τον εγκέφαλο να αναπτυχθεί φυσιολογικά και να αποκτήσει το σωστό μέγεθος. Ωστόσο, αυτό συνέβαινε μόνο στην περίπτωση που χορηγούσαν την ουσία στα ποντίκια τη μέρα της γέννησής τους.

Οι επιστήμονες τονίζουν στην έκθεσή τους ότι προς το παρόν η συγκεκριμένη ουσία δεν έχει χαρακτηριστεί ασφαλής για χρήση στον ανθρώπινο οργανισμό, ωστόσο πιστεύουν ότι αυτό θα συμβεί στο μέλλον.

Παρόλα αυτά, όπως είπε ο επικεφαλής της έρευνας, καθηγητής Roger Reeves, αυτό δεν σημαίνει ότι θα είναι εφικτές οι κλινικές εφαρμογές σε άτομα που πάσχουν σήμερα από το σύνδρομο, ωστόσο φαίνεται ότι ανοίγει ο δρόμος για τη θεραπεία του.

Το σύνδρομο Ντάουν προκαλείται από την παρουσία ενός επιπλέον αντίγραφου του χρωμοσώματος 21 στα κύτταρα του βρέφους και δεν θεωρείται ασθένεια, καθώς όσοι το εμφανίζουν δεν υποφέρουν από αυτό, αλλά παρουσιάζουν διαφορές στη σωματική διάπλαση (πιο αδύναμοι και άτονοι μύες), τη νοητική ανάπτυξη και την ψυχοκοινωνική τους εξέλιξη.

http://www.naftemporiki.gr/story/694553

αθησιακές δυσκολίες που αντιμετωπίζουν τα άτομα που πάσχουν από το σύνδρομο Ντάουν.

 

Ο «κομήτης του αιώνα» έφτασε στον Άρη, πλησιάζει τη Γη

Ουάσινγκτον

Ο κομήτης ΙSON, μια αδέσποτη χιονόμπαλα που υπόσχεται φαντασμαγορικό θέαμα όταν πλησιάσει τον Ήλιο στα τέλη του έτους, δίνει μια πρώτη παράσταση για τους Αρειανούς.
«Ο κομήτης ISON επισκέπτεται τον Κόκκινο Πλανήτη» ανακοίνωσε ενθουσιασμένος ο Κάρι Λίσε του Πανεπιστημίου Τζον Χόπκινς. «Την 1η Οκτωβρίου ο κομήτης περάσει σε απόσταση 0,07 Αστρονομικών Μονάδων από τον Άρη, περίπου έξι φορές πιο κοντά από ό,τι θα πλησιάσει τη Γη».
Μία Αστρονομική Μονάδα (AU) ισούται με τη μέση απόσταση Γης-Ήλιου, περίπου 150 εκατομμύρια χιλιόμετρα. Αυτό σημαίνει ότι ο ISON θα πλησιάσει τον Άρη σε απόσταση μόλις 10,4 εκατομμυρίων χιλιομέτρων.
Ο κομήτης δεν αποκλείεται να είναι αρκετά φωτεινός ώστε να φωτογραφηθεί από το ρομπότ Curiosity στην επιφάνεια του Άρη. Σύμφωνα με τον Δρ Λίσε, όμως, οι καλύτερες εικόνες θα μεταδοθούν πιθανότατα από τον Αναγνωριστικό Δορυφόρο του Άρη (MRO). Το τηλεσκόπιο του δορυφόρου, αναφέρει το Space.com, είναι σχεδιασμένο να παρακολουθεί την επιφάνεια του Άρη και η κάμερά του δεν προσφέρει αρκετά μεγάλους χρόνους έκθεσης. Πιθανότατα όμως θα μπορεί να δει την κόμη του ISON αν στραφεί προς το Διάστημα.
Συνολικά 16 διαστημικά σκάφη της NASA και δεκάδες επίγεια τηλεσκόπια θα παρακολουθούν τον κομήτη καθώς πλησιάζει τη Γη και τον Ήλιο. H NASA έχει ξεκινήσει μάλιστα μια ασυνήθιστη εκστρατεία για να ενθαρρύνει τη συμμετοχή ερασιτεχνών αστρονόμων.
Οι καλύτερες παρατηρήσεις αναμένονται ωστόσο από το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble, το οποίο ίσως διακρίνει καθαρά τον πυρήνα του κομήτη, μια μάζα από αρχέγονους πάγους και σκόνη.
Ο ISON, ήδη γνωστός ως «κομήτης του αιώνα» θα αρχίσει να γίνεται ορατός με γυμνό μάτι τον Οκτώβριο του 2013, όταν θα φαίνεται να κινείται τις πρώτες πρωινές ώρες ανάμεσα στα άστρα του αστερισμού του Λέοντα.
Το μεγάλο σόου θα αρχίσει όταν ο κομήτης πλησιάσει τον Ήλιο, οπότε οι πάγοι της επιφάνειάς του θα αρχίσουν να εξαερώνονται από την ακτινοβολία και πιθανώς θα σχηματίσουν μια ουρά που εκτείνεται για χιλιάδες ή και εκατομμύρια χιλιόμετρα στο Διάστημα.
Το φαινόμενο θα κορυφωθεί όταν ο κομήτης φτάσει στο περιήλιο, δηλαδή στην ελάχιστη απόστασή του από τον Ήλιο, στις 28 Νοεμβρίου 2013. Υπό την επίδραση της ακραίας βαρύτητας του Ήλιου, ο ISON θα πραγματοποιήσει μια κλειστή στροφή πίσω από το άστρο για να εμφανιστεί και πάλι στην άλλη πλευρά του.
Κανείς δεν γνωρίζει αν ο κομήτης θα επιζήσει αλώβητος ή αν θα σπάσει σε κομμάτια. Κανείς δεν μπορεί να προβλέψει επίσης πόσο μακριά και φωτεινή θα είναι η ουρά του -οι αστρονόμοι πάντως ελπίζουν να καταγράψουν τα πιο θεαματικά περάσματα των τελευταίων δεκαετιών.
Δεδομένου ότι οι κομήτες θεωρούνται κατάλοιπα από το σχηματισμό του Ηλιακού Συστήματος πριν από 4,5 δισ. χρόνια, οι επιστήμονες θα παρακολουθούν τον ISON αναζητώντας στοιχεία για τη σύστασή του.
Οι περισσότεροι κομήτες πιστεύεται ότι προέρχονται από το λεγόμενο Νέφος του Όορτ, ένα υποθετικό «σύννεφο» παγωμένων, αρχαίων σωμάτων που περιφέρονται αργά σε απόσταση περίπου ενός έτους φωτός από τον Ήλιο.

Newsroom ΔΟΛ

http://news.in.gr/science-technology/article/?aid=1231263883

Έρευνα: Η θερμοκρασία στον Ειρηνικό υποχώρησε, η υπερθέρμανση επιβραδύνθηκε

Με τη φυσική πτώση της θερμοκρασίας των υδάτων του Ειρηνικού συνδέουν επιστήμονες την πρόσφατη επιβράδυνση της υπερθέρμανσης, η οποία έχει εν μέρει τροφοδοτήσει τις φωνές που αμφισβητούν την κλιματική αλλαγή. Οι ίδιοι επισημαίνουν ότι πρόκειται για μια απλή παύση στην αναπόφευκτη άνοδο των επιφανειακών θερμοκρασιών.

Από τα μέσα έως τα τέλη του περασμένου αιώνα, η μέση παγκόσμια θερμοκρασία σημείωσε άνοδο 0,13 βαθμών Κελσίου ανά δεκαετία. Τα τελευταία 15 χρόνια ωστόσο, οι ρυθμοί έπεσαν στους 0,05 βαθμούς ανά δεκαετία, σύμφωνα με την αμερικανική Εθνική Υπηρεσία Ωκεανών και Ατμόσφαιρας (NOAA), παρά τη διαρκή αύξηση των επιπέδων διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα.

Χρησιμοποιώντας ένα νέο μοντέλο προσωμοίωσης κλιματικών ανωμαλιών σε τοπικό επίπεδο, οι ερευνητές του Ωκεανογραφικού Ινστιτούτου Scripps εντόπισαν περιοχές, όπου κατεγράφη μεγάλη άνοδος της θερμοκρασίας και άλλες περιοχές, όπου η θερμοκρασία είτε παρέμεινε σταθερή είτε μειώθηκε. Οι ίδιοι αποδίδουν τη συνολική παύση στις χαμηλότερες θερμοκρασίες στον ανατολικό Ειρηνικό Ωκεανό.

«Συγκεκριμένα, το μοντέλο αναπαρήγαγε την εποχική μεταβλητότητα της παύσης, στην οποία περιλαμβάνεται μια ελαφρά τάση μείωσης της παγκόσμιας θερμοκρασίας κατά τη διάρκεια της χειμερινής περιόδου στο Βορρά», αναφέρει σε ανακοίνωση ένας εκ των συντακτών της έκθεσης που δημοσιεύεται στο Nature, Σανγκ-Πινγκ Σίε. «Το καλοκαίρι, η επίδραση του Ειρηνικού στον Ισημερινό περιορίζεται και τα αυξημένα αέρια του θερμοκηπίου συνεχίζουν να ανεβάζουν τις θερμοκρασίες, προκαλώντας πρωτοφανή κύματα καύσωνα και υποχώρηση των θαλάσσιων πάγων στην Αρκτική.»

Η μελέτη έλαβε υπόψη τη δεκαετή ταλάντωση του Ειρηνικού (PDO), στην οποία εντάσσονται τα φαινόμενα Ελ Νίνιο και Λα Νίνια. Παρότι και τα δύο διαρκούν λίγα χρόνια, η PDO λαμβάνει χώρα σε διάστημα αρκετών δεκαετιών και εδώ και 15 χρόνια βρίσκεται σε ψυχρότερη φάση που παραμένει άγνωστο πόσο θα διαρκέσει. Οι επιστήμονες ωστόσο εμφανίζονται βέβαιοι ότι με την ολοκλήρωσή της, θα επαναληφθεί και η τάση ταχύτερης ανόδου της θερμοκρασίας

http://www.naftemporiki.gr/story/691679

 

 

Top
Αλλαγή μεγέθους γραμματοσειράς
Μετάβαση σε γραμμή εργαλείων