Conowego w świecie nauki #9

1. Chariklo – pierwsza planetoida posiadająca system pierścieni

Niecodziennego odkrycia dokonali członkowie międzynarodowej grupy badawczej prowadzącej obserwacje kosmosu z terenów Ameryki Południowej. Jak donoszą zachodnie serwisy, naukowcy odkryli pierwszą planetoidę posiadającą własny system pierścieni – podobnych do tych, jakie znajdują się chociażby wokół Saturna.

Co ciekawe odkryciem zaskoczeni są także sami badacze. „Nie szukaliśmy pierścieni i nawet nie myśleliśmy, że małe ciała, takie jak Chariklo, w ogóle mogą je posiadać, więc samo odkrycie oraz niesamowita liczba szczegółów dostrzeżonych w tym systemie jest zupełną niespodzianką!” – powiedział główny pomysłodawca kampanii obserwacyjnej.

Planetoida była obserwowana jedynie dlatego, że naukowcy przewidywali jej przejście na tle gwiazdy. Taki proces nazywa się zakryciem i to właśnie on interesował astronomów. Odkrycie pierwszej planetoidy posiadającej własne pierścienie było więc tak naprawdę dziełem… przypadku.

Chariko jest największym członkiem grupy obiektów zwanej centaurami – krążą one pomiędzy orbitami Saturna i Urana, wykazując przy tym cechy nie tylko planetoid, ale również komet. Posiadające około 250 kilometrów średnicy Chariklo nie wykazało jednak nigdy aktywności kometarnej, więc badaczy klasyfikują ją właśnie jako planetoidę.

2. Włosi odszyfrowali DNA… kawy

Według mediów prace nad odkryciem trwały około dwóch lat, a miliony euro na ich sfinansowanie wyłożyło kilka największych, działających w branży kawowej firm. Po okresie intensywnych poszukiwań włoskim naukowcom udało się jednak dokonać przełomu i poznać kod DNA rośliny kawy arabskiej. Całość, wbrew pozorem, może mieć dla tego napoju ogromne znaczenie.

Po pierwsze znajomość DNA powinna umożliwić zwiększenie odporności krzewów kawowych na choroby i polepszyć ich zdolność przystosowywania się do warunków klimatycznych. Dodatkowo będzie można obniżyć koszty upraw przez synchronizację procesu dojrzewania owoców. Najbardziej jednak interesujące wydaje się być stwierdzenie jednego z badaczy, zgodnie z którym będzie można podnieść jakość wytwarzanego z ziaren napoju, jednocześnie kontrolując zawartość kofeiny i natężenie aromatu.

3. Jak głęboko mogą żyć ryby?

Odpowiedzi na to pytanie postanowił udzielić zespół badaczy z Whitman Collage (USA). Ich zdaniem maksymalna głębokość, na jakiej mogą funkcjonować tego typu organizmy wynosi… 8000-8500 metrów. Wszystko przez pewien mechanizm molekularny, który reguluje możliwość przeżycia pod ogromnym ciśnieniem.

Naukowców konkretnie zainteresowała cząsteczka znana jako tlenek trimetylaminy (TMAO) – odpowiada on za stabilizację białka w komórkach ryb, bez której zostałyby one pod wpływem dużego ciśnienia uszkodzone. Badacze zaobserwowali, że im na większych głębokościach żyje dany gatunek, tym więcej TMAO znajduje się w jego organizmie.

Autorzy badań twierdzą przy tym że można przewidzieć, w jaki sposób wraz z głębokością zwiększy się ilość obecnego w tkankach tlenku trimetylaminy. Problem jednak w tym, że powyżej pewnego stężenia TMAO dochodzi do zahamowania funkcjonowania komórek – białka stałyby się tak stabilne, że aż nie mogłyby działać. Dodatkowo takie tkanki wciągałby wodę do wnętrza organizmu, co doprowadziłoby do szybkiej śmierci.

Posługując się tą zależnością naukowcy obliczyli, że obecność ryb poniżej poziomu 8000-8500 metrów jest raczej nie możliwa. Potwierdzają to także badania, zgodnie z którymi na większych głębokościach nigdy nie zaobserwowana tego typu stworzeń.

4. Czarna dziura wirująca z połową prędkości światła

Obserwacji takiego zjawiska udało się dokonać niedawno astronomom z Uniwersytetu Michigan w USA. Niezwykle szybko obracającą się czarną dziurę uchwycono w odległym od nas o około 6 miliardów last świetlnych, liczącym sobie 7,7 miliarda lat kwazarze.

Co ciekawe, w normalnych okolicznościach przeprowadzenie dokładnych badań nad otoczeniem czarnej dziury byłoby niemożliwe, jednak w tym wypadku astronomom pomogło zjawisko soczewkowania grawitacyjnego. Powstaje ono wtedy, gdy pomiędzy obserwatorem a interesującym go obiektem znajduje się duża masa – powoduje ona zakrzywienie promieni świetlnych i działa jak naturalny teleskop.

Specjaliści szczegółowo przebadali rentgenowskie widmo obiektu, określając rozkład promieniowania X dla różnych energii. Dane, które pozyskano, pozwoliły ustalić promień dysku materii spadającej na czarną dziurę , a następnie – już samą prędkość obrotu. Okazało się, że w przybliżeniu jest to połowa prędkości światła.

Mierząc obrót czarnej dziury naukowcy mogą odpowiedzieć na pytanie, czy zwiększa się ona w wyniku olbrzymich kolizji, czy też w szeregu drobnych epizodów. W przypadku, gdy spadek materii jest efektem zderzenia galaktyk, to materia zasilająca obiekt przypuszczalnie spada z jednego kierunku, co prowadzi do szybkich rotacji. Tutaj najprawdopodobniej mamy do czynienia właśnie z tym wariantem.

5. „Kozie perfumy” – co pociąga w jednym z najbardziej stymulujących seksualnie zapachów świata?

Według najnowszych badań jedną z najmocniejszych, pobudzających seksualnie woni wydzielają… samce kóz. Zapach ma na ich partnerki takie działanie, że nie są one w stanie opierać się mu dłużej niż przez 60 sekund.

Dodatkowo warto wspomnieć że źródłem tej niezwykłej woni jest sierść na głowie samca, a zapach sam w sobie mocno przypomina ten, który wydzielają cytrusy. Prowadzący badanie pracownicy Uniwersytetu Tokijskiego postanowili więc wyizolować jeden z tworzących go związków chemicznych – 4-etyloktanal – i rozpylić go w obecności kóz.

Eksperyment potwierdził tylko wcześniejsze przypuszczenia o potędze zapachu kozłów, a całość utwierdziły jeszcze specjalistyczne badania mózgów samic.  „Kusi nas, żeby spekulować, że to jest sprytna strategia reprodukcyjna samca, która przy wykorzystaniu jednej tylko cząsteczki chemicznej pozwala zmienić zachowanie samic i ich aktywność rozrodczą, skłaniając je do godów” – opowiada autor badań.

Naukowcy są również zdania że wyizolowany związek – 4 etyloktanal – nie został dotychczas odnaleziony w przyrodzie. Badanie to jest nazywane także pierwszym, w którym potwierdzono obecność feromonu aktywującego część mózgu odpowiedzialną za reprodukcję i kontaktu płciowe.

Odkrywcy z Tokio przypuszczają, że pomimo prowadzenia eksperymentów na kozłach, wyniki badań mogłyby być takie same w wypadku bydła, a może nawet… ludzi.

6. Kiedy zmienił się wygląd mieszkańców Starego Kontynentu?

Za badania odpowiadają naukowcy z Niemiec, Wielkiej Brytanii i Ukrainy. Postanowili oni przeanalizować kwestię zmian, które zachodziły w wyglądzie europejczyków na przestrzeni wieków i ustalić, kiedy dokładnie i jak zmienił się nasz wygląd. W tym celu przyglądnięto się DNA pobranemu z liczących sobie około 5000 lat szkieletów. Według naukowców to właśnie w tym okresie możemy dostrzec działanie tzw. selekcji naturalnej, skutkującej trwałymi zmianami w genomie.

Do tej pory informacje odnośnie echa selekcji naturalnej próbowano pozyskać z DNA żyjących ludzi. Ta metoda nie okazała się jednak zbyt dobra, więc do sprawy badacze podeszli w nieco inny, opisany powyżej sposób. Pochodzący z wykopalisk genetyczny dodatkowo porównano z genomem obecnych mieszkańców Europy. Zajście tzw. pozytywnej selekcji, czyli wzrostu częstotliwości danej mutacji pośród populacji, zakładano  zaś wszędzie tam, gdzie zmian genetycznych nie dało się wyjaśnić za pomocą przypadkowości w dziedziczeniu.

Istotne zmiany badaczom udało się zanotować w genach odpowiedzialnych za pigmentację skóry, włosów i oczu. Na ich podstawie wyciągnięto wnioski, że mieszkający na danym obszarze europejczycy charakteryzowali się ciemniejszym typem urody niż ich następcy.

Całość jest dość intrygująca, ponieważ do tej pory w procesach ewolucji zdecydowanie preferowany był ciemniejszym fenotyp. Musiało się to jednak zmieniać wraz z migracją ludzi na północ. Według badaczy nie bez znaczenia mógł także pozostać dobór płciowy, czyli preferowanie osobników o jaśniejszej skórze, włosach i oczach.

7. Ptasie skrzydła wyrosły wcześniej, niż przypuszczaliśmy

Oczywiście nie tylko one. Wszystkie kluczowe, umożliwiające latanie cechy ptaków pojawiły się dużo wcześniej, niż do tej pory sądzono – twierdzą naukowcy z University of Bristol.

Żeby wzbić się w przestworza mięsożerne dinozaury musiały najpierw zmniejszyć rozmiar ciała i wydłużyć przednie kończyny, które później przekształciłyby się w skrzydła. Według najnowszych badań stało się to jednak około 20 milionów lat wcześniej nim na Ziemi pojawił się słynny archeopteryks – jeden z wielu, choć jednocześnie najbardziej znany, latający dinozaur.

Zdaniem badaczy kluczowe zmiany w rozmiarze ciała pojawiły się już u żyjącej 160-120 mln lat temu grupy Paraves. Umożliwiające latanie cechy przejawiała duża część tych małych dinozaurów, posiadając nie tylko stosunkowo niski ciężar, ale również różnego rodzaju skrzydła. Większość jednak tylko szybowała lub opadała jak na spadochronie, nie będąc zdolnym do takiego lotu, jaki zaprezentowały ptaki.

Z badań jednak wynika że niewielki rozmiar ciała i długie skrzydła pojawiły się dużo wcześniej, nim ewolucja wykształciła typ stworzeń, który dziś dominują w przestworzach. Mimo to badacze uważają, że i tak tylko ptaki wykształciły w sobie umiejętność samodzielnego lotu.

Źródło: NewScientist, PAP,