Conowego w świecie nauki #5
1. Najdłuższy eksperyment dotyczący ewolucji
Tym mianem okrzyknięto badania przeprowadzone przez Richarda Lenskiego z Michigan State University w East Lansing. Eksperymenty dotyczyły ewolucji bakterii i dały dość niespodziewane rezultaty. Jak bowiem wynika z przedstawionych przez Lenskiego informacji, pozostające przez dziesiątki lat w stabilnych, laboratoryjnych warunkach bakterie wciąż ulegają procesowi zmian. Oczywiście okazało się to niemałym zaskoczeniem.
Swój eksperyment Lenski rozpoczął jeszcze w 1988 roku, hodując na prostej pożywce 12 kultur tego samego szczepu bakterii Escherichia coli. Bakterie rozmnażały się w izolacji od zewnętrznego świata aż do tego roku (okres równy około 50 tysiącom pokoleń). Co 500 generacji naukowiec zamrażał zaś próbkę bakterii odpowiadającą określonemu „momentowi” w ich rozwoju.
Jak dowiodły przeprowadzone po zakończeniu eksperymentu badania, nawet w laboratoryjnych warunkach bakterie stopniowo ewoluowały. Początkowo naukowiec przypuszczał, że po 10 tysiącach pokoleń proces rozwoju zostanie zatrzymany i mikroorganizmy idealnie dopasują się do otoczenia. Taka hipoteza okazała się jednak błędna. Wyniki szczegółowej analizy pokazały bowiem, że nawet po 2,5 miliardach generacji ewolucja nie stanie w miejscu, a jedynie ulegnie spowolnieniu.
Opierając się na badaniach Lenski twierdzi, że ewolucja nigdy nie może osiągnąć maksymalnego poziomu i ulec zatrzymaniu. Ciekawe czy za jakiś czas pojawi się ktoś, kto obali jego teorię?
2. Renifery mogą zmieniać kolor swoich oczu
Do takich wniosków doszli ostatnio naukowcy z University College London i Uniwersytetu w Tromos (Norwegia). Zdaniem badaczy kolor oczu żyjących na Arktyce reniferów zmienia się w zależności od pory roku, przyjmując diametralnie różne od siebie barwy – od złotej latem po niebieską w zimie.
Zmiana koloru oczu powinna wiązać się z wrażliwością na ilość obecnego w otoczeniu światła, co, zdaniem badaczy, pomaga zwierzętom skuteczniej dostrzegać potencjalne niebezpieczeństwo w postaci drapieżników.
„Po raz pierwszy wykazano na przykładzie ssaków tego rodzaju zmianę” – powiedział Glen Jeffery z University College London.
Zastanawiające może być jednak w jaki sposób cały proces zachodzi. Renifery z Arktyki, podobnie jak wiele innych gatunków zwierząt, mają w oku warstwę tkanki zwaną potocznie błoną odblaskową. To właśnie ona odpowiada za zmianę koloru podczas poszczególnych pór roku – twierdzą naukowcy. Badacze przypuszczają przy tym, że np. niebieski kolor może wiązać się z większą wrażliwością na promienie ultrafioletowe.
3. Żelazne „nanomrówki” pomogą medycynie?
Niezwykłe właściwości małych kawałków tlenku żelaza – hematytu – opisał niedawno Journal of the American Chemical Society. Jak wynika z przeprowadzonych badań, nazywane pieszczotliwie żelaznymi nanomrówkami kuleczki hematytu mogą przenosić obiekty nawet 10-razy większe od siebie.
Za odkrycie odpowiada Jeremie Palacci z New York University. Umieścił on małe kawałki tlenku żelaza wraz z drobinkami innych substancji w przygotowanym wcześniej roztworze wody utlenionej. Następnie, pod wpływem światła, hematyt uzyskał ładunek elektryczny, co doprowadziło do zerwania wiązań chemicznych w roztworze. Powstała otoczka wody i tlenu był w stanie nierównowagi z otoczeniem, przez co do hematytu zaczęły zostać przyciągane większe obiekty.
Powstały zestaw kulki tlenku żelaza i jej ładunku może być sterowany za pomocą pola magnetycznego. Aby zaś odłączyć nośnik od ładunku, wystarczy po prostu pozbawić go światła – twierdzą naukowcy.
Już teraz spekuluje się że odkryte przez Palacciego właściwości hematytu mogą znaleźć zastosowanie w medycynie, chociażby przy dostarczania leków do określonych tkanek lub budowie sztucznych mięśni. Rozwiązanie jest również lepsze niż w przypadku metody polegającej na „przyklejaniu” nośników do ładunku.
4. Jad kiełbasiany i tężec w walce z bólem
Pracami nad środkiem mającym przynieść ulgę w trakcie intensywnego bólu chwalą się naukowcy z Uniwersytetu w Sheffield. Badania budzą spore zainteresowanie, ponieważ do opracowania nowej substancji użyto neurotoksyn jednych z najbardziej zabójczych bakterii występujących na naszej planecie – jadu kiełbasianego oraz tężca.
Według badaczy taki lek może cechować się niezwykle wysoką skutecznością z pokonywaniu bólu. Zawarte w nim elementy jadu kiełbasianego blokują bowiem komunikację nerwową, a fragmenty tężca spowalniają pracę centralnego układu nerwowego.
Najprawdopodobniej miną jednak jeszcze długie lata zanim lek trafi do sprzedaży. Dokładnie trzeba przebadać nie tylko jego skuteczność i sposób działania, ale również ewentualny wpływ na zdrowie pacjentów.
5. Co widać w absolutnej ciemności?
Chociażby samego siebie. Według najnowszych badań praktycznie co druga osoba jest w stanie zobaczyć ruch własnego ciała w warunkach całkowitego braku światła – informują naukowcy z Uniwersytetu Rochester. Wyniki przeprowadzonych przez nich badań oczywiście eliminują wcześniejsze przypuszczenia, według których w sytuacji pozbawienia światła nie można dostrzec żadnych obiektów z powodu zbyt małej ilości dostarczanych do mózgu informacji.
Zdaniem badaczy z Uniwersytetu Rochester wykonywane przez nas ruchy przekazują do mózgu informacje, które po przetworzeniu tworzą prawdziwe wrażenie optyczne pomimo braku jakichkolwiek optycznych bodźców.
Opinię wysnuto na podstawie przeprowadzonego eksperymentu. Grupie 129 wolontariuszy w kilku oddzielnych badaniach kazano śledzić wzrokiem ruch własnej ręki (oczywiście przy zerowym dostępnie światła). Aby uwiarygodnić wyniki doświadczenia, zastosowano sprzęt służący do monitorowania pracy gałek ocznych. Wyniki okazały się co najmniej zaskakujące – praktycznie co druga osoba, która twierdziła że widzi własną dłoń, naprawdę była w stanie śledzić jej ruchy pomimo całkowitych ciemności.
„Mamy tak duże doświadczenie z widzeniem naszej ręki w ruchu, że mózg uczy się przewidywać jej obraz nawet bez żadnego bodźca wzrokowego. Według badaczy ludzki umysł podczas przetwarzania obrazów korzysta nie tylko z informacji pochodzących od nerwów wzrokowych, ale także z bodźców ruchowych i słuchowych”.
6. Przepękla ogórkowata – naturalny lek na raka
W tropikalnej roślinie nadzieje pokładają badacze z Saint Louis University. Zdaniem amerykańskich uczonych przepękla ogórkowata jest w stanie spowolnić proces namnażania się komórek rakowych. Na takie właściwości rośliny wskazują przeprowadzone dotychczas eksperymenty.
„Zaobserwowaliśmy, że ekstrakt z przepękli ogórkowatej hamuje wzrost komórek rakowych u myszy z nowotworami szyi i głowy, przyczyniając się do redukcji wielkości guza” – twierdzi Ratna Ray, jeden z naukowców pracujących nad przepęklą ogórkowatą. Warto także wspomnieć że już wcześniej udało się udowodnić pozytywny wpływ rośliny na leczenie raka piersi i raka prostaty.
Na ewentualne wykorzystanie opartego na ekstrakcie z rośliny specyfiku przyjdzie nam jednak jeszcze trochę poczekać – potrzeba dokładnych analiz, nim będzie można przystąpić do pierwszych badań klinicznych. Oczywiście nie ma także gwarancji, że lek kiedykolwiek ujrzy światło dzienne.
7. Czy słodkie napoje uszkadzają nasz mózg?
Badacze nie są do końca pewni, jednak taki scenariusz jest jak najbardziej prawdopodobny – informuje New Scientist. Niepokojące wnioski nasuwają eksperymenty przeprowadzone na szczurach.
Wpływ słodzonych napojów na umysł postanowiły zbadać Jane Franklin i Jennifer Comish. Przez 26 dni podawały one 24 szczurom czystą wodę lub roztwór zawierający około 10% cukru. Przez następne 7 dni podawano tylko wodę, a później eksperyment zakończono i zdecydowano się przebadać zwierzęta.
Naukowców zaciekawił fakt, dlaczego szczury pijące wodę z cukrem są dużo bardziej ruchliwe od pozostałych przedstawicieli swojego gatunku. Aby dokładnie wyjaśnić to zjawisko przebadano korę oczodołowo-czołową zwierząt (część mózgu odpowiedzialną za podejmowanie decyzji).
Po dokładnej analizie okazało się, że wśród przeszło 1300 białek zidentyfikowanych w szczurzym mózgu 290 było zmienionych u osobników pijących słodzoną wodę. W grupie pijącej czystą wodę żadnych zmian zaś nie zaobserwowano. Naukowcy twierdzą przy tym, że około połowa zmienionych pod wpływem cukru białek ma istotny związek z funkcjonowaniem komórek mózgowych, a 30% wiąże się z takimi chorobami jak rak, schizofrenia lub choroba Parkinsona.
Warto przy tym zauważyć, że 10% zawartość cukru w przeznaczonej dla szczurów wodzie odpowiada zawartości tej substancji w przeciętnym, słodkim napoju gazowanym kupowanym na co dzień w sklepie. Przeprowadzone badania nie dają jednak gwarancji, że słodzone napoje faktycznie są szkodliwe dla konkretnych fragmentów mózgu – do tego potrzeba dalszych, bardziej specjalistycznych analiz.
8. Skąd gołębie pocztowe wiedzą dokąd lecieć?
Jak wynika z najnowszych badań, jednym z kluczowych czynników jest tutaj… zapach. Zdaniem naukowców gołębie pocztowe w celu obrania właściwej drogi powrotnej do gołębnika kierują się odpowiednimi wiatrami i zapachami obecnymi w atmosferze. Oprócz tego zawarte w atmosferze informacje w zupełności wystarczą, aby gołąb stworzył sobie swego rodzaju „mapę”.
„Jeśli stężenie składnika A wzrasta przy wiatrach wiejących z południa, gołąb zapamiętują tę zależność. Jeśli ptak zostanie wypuszczony w odległości 100 km na południe od domu, wyczuje, że stężenie składnika A jest większa niż zazwyczaj w okolicy jego gołębnika, więc skieruje się na północ” – powiedział jeden z naukowców.
Zdaniem badaczy stworzona przez ptaki mapa zapachów i wiatrów jest więc drugim, obok położenia słońca i nasilenia pola magnetycznego ziemi, czynnikiem pozwalającym gołębiom obierać właściwe kierunki lotu. Całą tezę oczywiście potwierdzono eksperymentami.
Warto także wspomnieć że już wcześniejsze badania wykazały, że pozbawione zmysłu powonienia lub odizolowane od wiatrów wiejących w ich miejscu zamieszkania gołębie mają trudności z nawigacją i obraniem właściwego kierunku lotu. Potwierdza to tylko najnowsze opinie naukowców dotyczące przemieszczania się pocztowych ptaków.
Źródło: New Scientist, PAP,
