World Reader's Digest

Τα σημαντικότερα επιτεύγματα του 2012 σύμφωνα με το Science

Για αλλη μια φορα οι συντακτες της επιθεωρησης «Science» επελεξαν τα σημαντικοτερα επιστημονικα γεγονοτα της χρονιας που σε λιγο θα μας αφησει, οπως αυτα παρουσιαστηκαν μεσα απο δημοσιευσεις στις σελιδες της εγκριτης επιθεωρησης.
Ο «πρωταγωνιστης» της καθιερωμενης λιστας των 10 θεσεων ηταν μαλλον αναμενομενος: προκειται για το μποζονιο Χιγκς η υπαρξη του οποιου προβλεφθηκε θεωρητικως πριν απο περισσοτερο απο 40 χρονια απο τον Πιτερ Χιγκς αλλα τον περασμενο Ιουλιο επιστημονες ανεφεραν οτι αυτη η θεωρια μαλλον εγινε… πραξη. Το θεμελιωδες αυτο σωματιδιο το οποιο πιθανοτατα «συνελαβαν» οι ερευνητες εκτιμαται οτι «κρατα» το κλειδι στην ερωτηση σχετικα με το γιατι τα στοιχειωδη σωματιδια εχουν μαζες.
Και μπορει το μποζονιο να κερδισε τη «μαχη» της πρωτιας, ωστοσο εξισου ενδιαφεροντα ειναι και τα υπολοιπα εννεα επιτευγματα του 2012 που συμπληρωνουν τη δεκαδα και τα οποια καλυπτουν ολα τα γουστα: περιλαμβανουν απο την προσεδαφιση του Curiosity στον Αρη και τις «γευσεις» των νετρινων, ως τους ρομποτικους βραχιονες που βοηθουν τυφλους, τα ωαρια απο βλαστικα κυτταρα αλλα και το γονιδιωμα ενος μυστηριωδους ειδους ανθρωπου που εζησε στον πλανητη πριν απο δεκαδες χιλιαδες χρονια.
10 φωτογραφιες Iδου λοιπον η διασημη πλεον καταταξη των επιστημονικων επιτευγματων της χρονιας μεσα απο τα ματια των συντακτων του «Science» (η οποια ελπιζουμε να μην ειναι η τελευταια αφου δημοσιευεται την ημερα του υποτιθεμενου – χωρις βεβαια επιστημονικη βαση – τελους του κοσμου…)
1. Επιτευγμα της χρονιας: Το μποζονιο Χιγκς
Χρειαστηκε να περιμενουμε περιπου μισο αιωνα μεχρι να κατασκευαστει το γιγαντιο μηχανημα που θα μπορουσε να δωσει απαντησεις σχετικα με την υπαρξη του μποζονιου Χιγκς. Ωστοσο τον περασμενο Ιουλιο φαινεται οτι εφτασε η στιγμη: επιστημονες του CERN ανακοινωσαν πως ειναι σχεδον βεβαιοι οτι εντοπισαν «κατι που μοιαζει με το Χιγκς», το σωματιδιο που θα επιβεβαιωσει οτι γνωριζουμε πως η υλη αποκτα τη μαζα της.
Συγκεκριμενα οι υπευθυνοι του CMS και του ATLAS, των δυο πειραματων που διεξαγονται για τον εντοπισμο του μποζονιου Χιγκς, ανακοινωσαν οτι το επιπεδο βεβαιοτητας που πετυχαν αντιστοιχει σε ανακαλυψη νεου σωματιδιου, το οποιο ειναι συμβατο με τη θεωρια του Πιτερ Χιγκς.
Για να γινει επισημως δεκτη η ανακαλυψη, οι ερευνητες θα πρεπει να αποδειξουν οτι το νεο σωματιδιο συμπεριφερεται οπως το Χιγκς. Επιπλεον, το επιπεδο βεβαιοτητας για τον εντοπισμο του σωματιδιου πρεπει να φτανει τα 5 σιγμα, κατι που σημαινει οτι η πιθανοτητα να οφειλονται σε λαθος οι παρατηρησεις ειναι μολις 0,00006%.
«Τα αποτελεσματα ειναι προκαταρκτικα αλλα το σημα των 5 σιγμα που βλεπουμε στα 125 GeV ειναι δραματικο. Προκειται οντως για νεο σωματιδιο» ανακοινωσε τον Ιουλιο ο Τζο Ινκαντελα, εκπροσωπος του CMS.
Ακομα πιο σαφης ηταν η Φαμπιολα Τζιανοτι, εκπροσωπος του ATLAS: «Βλεπουμε στα δεδομενα μας ξεκαθαρα ιχνη ενος νεου σωματιδιου, στο επιπεδο των πεντε σιγμα, σε μια περιοχη μαζας γυρω στα 126 GeV» ειπε.
Το GeV (γιγαηλεκτονιοβολτ) ειναι μοναδα μετρησης της μαζας και της ενεργειας. Με μαζα 126 GeV, το Χιγκς ειναι περιπου 130 φορες βαρυτερο απο το πρωτονιο στον πυρηνα των ατομων.
Στην ιστορικη παρουσιαση του CERN πριν απο περιπου πεντε μηνες ηταν παροντες ο βρετανος Πιτερ Χιγκς και αλλοι επιστημονες που βοηθησαν στη διατυπωση της θεωριας για τον μηχανισμο του Χιγκς στις αρχες της δεκαετιας του 1960.
«Ποτε δεν περιμενα οτι αυτο θα συνεβαινε οσο ζω και θα ζητησω απο την οικογενεια μου να βαλει μια σαμπανια στο ψυγειο» δηλωσε τοτε ο 83χρονος Χιγκς.
Εφοσον επιβεβαιωθει οριστικα η ανακαλυψη, ο πειραματικος αθλος θα επιστεγασει το λεγομενο Καθιερωμενο Μοντελο, το θεωρητικο οικοδομημα που αναπτυχθηκε τον περασμενο αιωνα και συγκεντρωνει ολες τις γνωσεις των φυσικων για τα στοιχειωδη συστατικα του Συμπαντος.
Σημειωνεται παντως οτι θεωρητικως υπαρχει παντα η πιθανοτητα το σωματιδιο που ανακαλυφθηκε να μην ειναι το Χιγκς. Σε αυτη την περιπτωση, οι θεωρητικοι φυσικοι θα αναγκαστουν να αναθεωρησουν, πιθανως εκ βαθρων, το αγαπημενο τους Καθιερωμενο Μοντελο, δηλαδη τις εξισωσεις που περιγραφουν τις ιδιοτητες και τη συμπεριφορα των υποατομικων σωματιδιων.
Οι επιλαχοντες
2. Το γονιδιωμα του μακρινου μας εξαδελφου
Μεσα στο 2012 γερμανοι επιστημονες εδωσαν στη δημοσιοτητα το γονιδιωμα ενος εξαφανισμενου ειδους, του ανθρωπου του Ντενισοβα. Προκειται για ενα ειδος που ζουσε στη Σιβηρια και ηταν συγγενικο των συγχρονων ανθρωπων – οι Ντενισοβα ηταν μαλιστα ακομη πιο στενοι συγγενεις των Νεαντερταλ.
Το «διαβασμα» της γενετικης αλληλουχιας του μυστηριωδους ειδους επετευχθη μεσω της αναλυσης του απολιθωματος ενος δακτυλου αλλα και ενος δοντιου που εντοπιστηκαν σε ενα σπηλαιο στη Ντενισοβα της νοτιας Σιβηριας.
Οι Νεαντερταλ και οι Ντενισοβα θεωρουνται οι στενοτεροι εξαφανισμενοι συγγενεις του συγχρονου ανθρωπου. Οι επιστημονες ηδη ερευνουν το γονιδιωμα των Ντενισοβα για να συμπερανουν ποια ακριβως γονιδια του ανθρωπινου γονιδιωματος προερχονται απο το DNA των μακρινων αυτων εξαδελφων μας.
Οι ερευνητες, με επικεφαλης τον κορυφαιο παλαιογενετιστη Σβαντε Πααμπο του Ινστιτουτου Εξελικτικης Ανθρωπολογιας Μαξ Πλανκ της Λειψιας δημοσιευσαν την αναλυση του αρχαιου DNA για να επιτρεψουν στους συναδελφους τους να «κατεβασουν» δωρεαν το γονιδιωμα, ωστε να το μελετησουν αποτελεσματικοτερα.
Πριν απο ενα χρονο περιπου, οι ιδιοι γερμανοι επιστημονες ειχαν δημοσιευσει μια πρωτη μη αναλυτικη εκδοχη του γονιδιωματος ενος κοριτσιου που εζησε στο σπηλαιο Ντενισοβα πριν απο 30.000 χρονια τουλαχιστον και τα απολιθωματα του οποιου ειχαν ανακαλυφθει το 2008 απο επιστημονες της Ρωσικης Ακαδημιας Επιστημων.
3. Ποντικια γεννησαν με ωαρια απο βλαστικα κυτταρα
Μεσα στο 2012 ιαπωνες ερευνητες χαρισαν σε… ποντικινες τη χαρα της μητροτητας με ωαρια που δημιουργησαν απο το… μηδεν με χρηση βλαστικων κυτταρων. Οι ερευνητες απο το Πανεπιστημιο του Κιοτο στην Ιαπωνια γονιμοποιησαν τα ωαρια που δημιουργησαν και τα εμφυτευσαν σε πειραματοζωα: υστερα απο φυσιολογικη εγκυμοσυνη, αυτα εφεραν στο φως υγιη ποντικακια. Το … ευτυχες γεγονος ηλθε υστερα απο μια πορεια ερευνων που σημειωθηκε μεθοδικα, βημα προς βημα, ξεκινωντας απο τις «απαρχες» του γεννητικου συστηματος – δηλαδη απο τα αρχεγονα γεννητικα κυτταρα (PGC). Τα κυτταρα αυτα, τα οποια διαθετει το εμβρυο, διαφοροποιουνται κατα την αναπτυξη ωστε να σχηματισουν τελικα τα ωαρια η τα σπερματοζωαρια.
Μεσα στο 2011 ο Κατσουχικο Χαγιασι και οι συνεργατες του στο Πανεπιστημιο του Κιοτο ειχαν καταφερει να δημιουργησουν κυτταρα παρομοια με τα PGC τοσο απο εμβρυϊκα βλαστικα κυτταρα ποντικων οσο και απο κυτταρα iPS (induced pluripotent stem cells), τα οποια εχουν τις ιδιοτητες των πολυδυναμων εμβρυϊκων βλαστικων αλλα προκυπτουν απο τη μετατροπη ενηλικων κυτταρων. Στη συνεχεια οι επιστημονες ειχαν επιτυχει να παραγαγουν σπερμα χρησιμοποιωντας τα κυτταρα με τις ιδιοτητες των PGC που δημιουργησαν.
Στη νεα μελετη τους η οποια δημοσιευθηκε αυτη τη χρονια στην επιθεωρηση «Science», οι επιστημονες προχωρησαν πολυ περισσοτερο. Κατ’ αρχας δημιουργησαν απο τα κυτταρα με τις ιδιοτητες των PGC ωαρια ποντικων. Για να το επιτυχουν χρησιμοποιησαν εμβρυϊκα βλαστικα κυτταρα καθως και κυτταρα iPS που ελαβαν απο εμβρυο θηλυκου ποντικου, τα οποια τοποθετησαν αναμεσα σε κυτταρα ωαριων (επισης απο εμβρυο θηλυκου ποντικου) προκειμενου να τα κανουν να μετατραπουν σε κυτταρα ωαριων σε αρχικο σταδιο.
Στη συνεχεια οι ερευνητες εμφυτευσαν τα νεαρα κυτταρα ωαριων που σχηματιστηκαν στις ωοθηκες μιας ενηλικης ποντικινας. Τεσσερις εβδομαδες αργοτερα, αφαιρωντας τις ωοθηκες, ειδαν οτι ειχαν αναπτυχθει σε ωριμα ωαρια, τα οποια γονιμοποιησαν και εμφυτευσαν σε αλλα θηλυκα ποντικια. Τα εμφυτευμενα γονιμοποιημενα ωαρια αναπτυχθηκαν κανονικα σε εμβρυα οδηγωντας τελικα στη γεννηση καθ’ολα υγιων μικρων.
Ωστοσο, οπως αναφερεται στη μελετη, η αναπτυξη ορισμενων εμβρυων παρουσιασε ανωμαλιες. Οι ερευνητες δεν γνωριζουν αν αυτο οφειλεται σε προβληματα που ειχαν τα ιδια τα ωαρια η αν σχετιζεται με το περιβαλλον αναπτυξης τους. Τα ζητηματα αυτα θα πρεπει να διευκρινιστουν με περαιτερω μελετες.
4. Η προσεδαφιση του Curiosity στον Αρη
Μεσα σε αυτη τη χρονια η ανθρωποτητα εβαλε (πιο σοβαρα απο ποτε) πλωρη για την κατακτηση του Κοκκινου Πλανητη στελνοντας για εξερευνηση ενα ακρως εξελιγμενο ρομποτικο οχημα, το Curiosity. Η επιτυχημενη προσεδαφιση του ρομποτικου εξερευνητη ηταν ενα μεγαλο στοιχημα για τους ειδικους της αποστολης στο Jet Propulsion Laboratory της NASA, λιγο εξω απο το Λος Αντζελες.
Παροτι το Curiosity δεν ηταν το πρωτο ρομποτικο οχημα που εφθασε στον Αρη η επιτυχης προσεδαφιση του τον περασμενο Αυγουστο ανοιξε μια καινουργια σελιδα στην κατακτηση του Διαστηματος.
Το μικρο αυτο διαστημικο επιστημονικο εργαστηριο το οποιο κοστιζει 2,5 δισεκατομμυρια δολαρια αποτελει το «πουλεν» της NASA η οποια τα τελευταια χρονια πληττεται απο περικοπες των προγραμματων της. Και ετσι η στιγμη που «πατησε» επανω στον Αρη ηταν για την αμερικανικη διαστημικη υπηρεσια ιστορικη.
Ολα πηγαν κατ’ ευχην. Η εισοδος του οχηματος στην ατμοσφαιρα του Κοκκινου Πλανητη εγινε ακριβως τη χρονικη στιγμη που ειχε προγραμματιστει. Οι προωθητικοι πυραυλοι το οδηγησαν στην επιλεγμενη τοποθεσια προσεδαφισης, στον κρατηρα Γκεϊλ, στο νοτιο ημισφαιριο του πλανητη, κοντα στον ισημερινο. Το πελωριο αλεξιπτωτο ανεκοψε την ταχυτητα του και ο «ουρανιος γερανος» το αποθεσε μαλακα στο εδαφος. Το ρομποτικο οχημα εφτασε στον προορισμο του αφου διηνυσε 566 εκατομμυρια χιλιομετρα εντος οκτω περιπου μηνων, κινουμενο με ταχυτητα 17 φορες μεγαλυτερη απο αυτη του ηχου.
Στους τεσσερις μηνες που το Curiosity «κατοικει» στον Αρη εχει αποδειξει οτι ειναι ακρως «εργατικο» στελνοντας πισω στη Γη πληθος εικονων και πληροφοριων. Βασικος στοχος της ολης αποστολης ειναι η αναζητηση μορφων ζωης στον Κοκκινο Πλανητη. Η πιθανη ανακαλυψη τους εκτιμαται οτι θα βοηθησει μεταξυ αλλων στις μελλοντικες επανδρωμενες αποστολες στον Αρη.
5. Φανερωθηκαν τα… εξωτικα σωματιδια
Το 2012 εμφανιστηκαν οι πρωτες σαφεις ενδειξεις για την υπαρξη των «φερμιονιων Μαγιορανα», μιας κατηγοριας παραξενων σωματιδιων που αποτελουν τα αντισωματιδια των εαυτων τους. Ο εντοπισμος τους κατεστη δυνατος χαρη σε ενα ειδικα σχεδιασμενο τρανζιστορ.
Φερμιονια ειναι χονδρικα τα σωματιδια απο τα οποια αποτελειται η μαζα, σε αντιδιαστολη με τα λεγομενα μποζονια, τα οποια χονδρικα ειναι φορεις των φυσικων δυναμεων.
Ολα η τουλαχιστον τα περισσοτερα φερμιονια ειναι «φερμιονια Ντιρακ» (ονομαστηκαν ετσι απο τον μεγαλο βρετανο φυσικο Πολ Ντιρακ) και εξ ορισμου ειναι διαφορετικα απο τα αντισωματιδια τους, τα οποια υπαρχουν στον κοσμο της αντιυλης. Οταν ενα σωματιδιο συναντησει ενα αντισωματιδιο, και τα δυο εξαϋλωνονται σε μια εκρηξη ενεργειας.
Το 1937, ομως, ο ιταλος θεωρητικος φυσικος Ετορε Μαγιορανα (ο οποιος εξαφανιστηκε μυστηριωδως το 1938 στη διαρκεια ενος ταξιδιου με καραβι) προεβλεψε θεωρητικα οτι υπαρχουν φερμιονια που δεν ακολουθουν τον κανονα του Ντιρακ.
Προηγουμενες θεωρητικες μελετες προεβλεπαν οτι, ακομα και αν δεν υπαρχουν συγκεκριμενα θεμελιωδη σωματιδια που να συμπεριφερονται ως φερμιονια Ντιρακ, η κινηση των ηλεκτρονιων σε καποια ηλεκτρονικα κυκλωματα μιμειται τη συμπεριφορα των φερμιονιων Μαγιορανα.
Αν οι φυσικοι καταφερναν να δειξουν οτι μεγαλοι αριθμοι ηλεκτρονιων συμπεριφερονται οπως τα αντιθετα των εαυτων τους, θα εδειχναν ουσιαστικα οτι τα φερμιονια Μαγιορανα οντως υπαρχουν.
Αυτο ακριβως επιχειρησε να κανει η μελετη των ερευνητων του Ντελφτ στην Ολλανδια. Στο πλαισιο της οι επιστημονες κατασκευασαν ενα ειδικο τρανζιστορ, το οποιο περιλαμβανει ενα εξαιρετικα λεπτο, ημιαγωγιμο καλωδιο που συνδεει δυο ηλεκτροδια.
Συμφωνα με τη θεωρια, αν διοχετευθει ηλεκτρικο ρευμα σε αυτο το νανοκαλωδιο υπο την επιδραση ενος μαγνητικου πεδιου, και κατω απο συγκεκριμενες συνθηκες, τα ηλεκτρονια στο νανοκαλωδιο θα συμπεριφερθουν ως φερμιονια Μαγιορανα. Αν παλι η θεωρια δεν ευσταθει, το ηλεκτρικο ρευμα δεν θα πρεπει καν να περασει απο το ημιαγωγιμο νανοκαλωδιο. Πραγματι, οι ερευνητες κατεγραψαν τη ροη ηλεκτρονιων, ενδειξη οτι συμπεριφερονται ως φερμιονια Μαγιορανα.
Αν τελικα η υπαρξη των φερμιονιων Μαγιορανα επιβεβαιωθει, τοτε μπορουν να υπαρχουν «απτες» εφαρμογες σε πολλους τομεις. Για παραδειγμα, τα φερμιονια αυτα θα ηταν ιδανικα για την κατασκευη των λεγομενων κβαντικων υπολογιστων, καθως ενα ζευγαρι απο φερμιονια Μογιορανα θα «θυμοταν» την αρχικη του κατασταση ακομα και αν χωριζοταν.
6. «Αναβοντας» και «σβηνοντας» τα γονιδια
Μετα την αποκωδικοποιηση του ανθρωπινου γονιδιωματος μια απο τις μεγαλες προκλησεις για τους ειδικους ηταν – και ειναι – το να καταφερουν να παρεμβουν σε συγκεκριμενα γονιδια προκειμενου να αποκαλυψουν τα «επιμερους» μυστικα του γενετικου μας κωδικα τα οποια ειναι καιριας σημασιας για την υγεια αλλα και την ασθενεια στον ανθρωπινο οργανισμο.
Ωστοσο η ολη διαδικασια της παρεμβασης ηταν σε μεγαλο βαθμο δυσκολη αφου δεν υπηρχαν τα καταλληλα εξειδικευμενα εργαλεια. Μεσα στο 2012 ομως εμφανιστηκε ενα εξελιγμενο «εργαλειο» (TAL effector) το οποιο εδωσε στους ερευνητες τη δυνατοτητα να «αλλαζουν» τη συμπεριφορα των γονιδιων, να αυξανουν τη δραση τους η αντιθετως να τα «αποσιωπουν» σε ψαρια-ζεβρα, βατραχους, παραγωγικα ζωα, ακομη και σε κυτταρα ασθενων.
Η νεα αυτη τεχνολογια μαζι με αλλες που συνεχως «αναδυονται» υποσχονται να προσφερουν ενα μελλον εξισου αποτελεσματικο και πιο φθηνο σε συγκριση με τις υπαρχουσες μεθοδους στοχευσης γονιδιων.
Μεσα σε αυτο το νεο τοπιο οι επιστημονες ελπιζουν οτι θα καταφερουν να «διαβασουν» καλυτερα το καθε γονιδιο και τις μεταλλαξεις του, τον ρολο που επιτελει τοσο σε υγιη ατομα οσο και σε ασθενεις.
Η καλυτερη γνωση του γενετικου υλικου μας εκτιμαται οτι τελικως θα προσφερει και καλυτερες θεραπειες «κομμενες και ραμμενες» με βαση το DNA του καθενος μας.
7. Λεϊζερ ακτινων Χ στην υπηρεσια της ιατρικης
Τον περασμενο Νοεμβριο επιστημονες απο το Πανεπιστημιο του Τυμπινγκεν χρησιμοποιησαν ενα λεϊζερ ακτινων Χ – το οποιο «λαμπει» πολυ περισσοτερο απο τις συμβατικες πηγες ακτινων Χ – προκειμενου να προσδιορισουν τη δομη ενος ενζυμου.
Το ενζυμο αυτο ειναι ζωτικης σημασιας για την επιβιωση του παρασιτου Trypanosoma brucei το οποιο προκαλει την αφρικανικη τρυπανοσωμιαση (η αλλιως ασθενεια του υπνου).
Το συγκεκριμενο επιτευγμα εδειξε τις μεγαλες ικανοτητες των λεϊζερ ακτινων Χ στον προσδιορισμο της δομης πρωτεϊνων η οποια παρεμενε μεχρι σημερα «ασυλληπτη» απο τους επιστημονες.
Η εξελιξη των εργαλειων που χρησιμοποιουν οι ερευνητες αναμενεται να αποκαλυψει ζωτικης σημασιας λεπτομερειες για τον «μικροκοσμο» εντος πολλων οργανισμων, συμπεριλαμβανομενου του ανθρωπου.
8. Στα σκουπιδια ο ορος «σκουπιδο-DNA»
Μια μελετη που ειδε το φως της δημοσιοτητας τον περασμενο Σεπτεμβριο θεωρηθηκε ως νεο ιστορικο οροσημο της βιολογιας – μετα απο εκεινο της ολοκληρωμενης «αναγνωσης» του ανθρωπινου γονιδιωματος το 2003. Εκατονταδες επιστημονες δεκαδων ερευνητικων κεντρων παγκοσμιως που συμμετειχαν στο διεθνες ερευνητικο προγραμμα ENCODE παρουσιασαν την «ανανεωμενη εκδοση» της «εγκυκλοπαιδειας του DNA» η οποια επεφυλασσε μια μεγαλη εκπληξη.
Ποια ηταν αυτη; Συμφωνα με τα αποτελεσματα της τεραστιας αυτης ερευνητικης δουλειας που διηρκεσε πεντε ετη το ανθρωπινο γονιδιωμα ειναι κατι πολυ περισσοτερο απο τα ηδη γνωστα 20.000- 23.000 γονιδια, καθως, περα απο αυτα τα γονιδια που απαρτιζουν μολις το 2% του DNA και παραγουν τις πρωτεϊνες, το υπολοιπο DNA (θεωρουμενο «σκουπιδι» μεχρι σημερα) καθε αλλο παρα αχρηστο ειναι. Στην πραγματικοτητα, μαλλον αποτελει ενα τεραστιο κρυφο «λειτουργικο συστημα» που ελεγχει το γονιδιωμα μας. Συνολικα, περιπου το 80% του DNA αποκαλυφθηκε πλεον οτι επιτελει καποιου ειδους χρησιμη βιοχημικη λειτουργια.
Ο νεος γενετικος «χαρτης» εριξε περισσοτερο φως στο ανθρωπινο γονιδιωμα, αλλα ταυτοχρονα κατεστησε ακομα πιο περιπλοκη και μυστηριωδη τη λειτουργια των γονιδιων. Οι επιστημονες ελπιζουν παντως οτι τα νεα στοιχεια θα βοηθησουν στην καλυτερη κατανοηση των ασθενειων και σε πιο αποτελεσματικες θεραπειες τους.
Ηταν χαρακτηριστικη των ανατρεπτικων αυτων ευρηματων η δηλωση του επικεφαλης της διεθνους ερευνητικης ομαδας, καθηγητη Γιουαν Μπιρνι του Ευρωπαϊκου Ινστιτουτου Βιοπληροφορικης στο Κεμπριτζ: «Ο ορος σκουπιδο-DNA πρεπει πια να… πεταχτει στα σκουπιδια. Ειναι ξεκαθαρο απο τη νεα ερευνα οτι ενα πολυ μεγαλυτερο τμημα του γονιδιωματος ειναι βιολογικα ενεργο απο ο,τι νομιζαμε».
Οι ερευνητες εντοπισαν μεσα στο «αχρηστο» DNA γυρω στα 10.000 γονιδια περα απο τα ηδη γνωστα περιπου 20.000 γονιδια. Αυτα τα νεα γονιδια ομως δεν κωδικοποιουν πρωτεϊνες, αλλα μορια RNA, τα οποια βοηθουν σημαντικα στη ρυθμιση της δρασης των 20.000 γονιδιων που παραγουν τις πρωτεϊνες. Οπως ανακαλυφθηκε, περιπου το 76% του DNA του γονιδιωματος μετατρεπεται (μεταγραφεται) σε RNA, ενα ποσοστο πολυ μεγαλυτερο απο ο,τι πιστευαν οι βιολογοι μεχρι σημερα. Βρεθηκαν ακομα περιπου 11.200 «ψευδο-γονιδια», νεκρα εξελικτικα απομειναρια του μακρινου παρελθοντος, που ομως -για καποιον λογο- ενεργοποιουνται ξανα σε μερικα κυτταρα και σε μερικους ανθρωπους.
9. Κινηση με τη… σκεψη
Μεσα στο 2012 ειδικοι του Εργαστηριου Εφαρμοσμενης Φυσικης του Πανεπιστημιου Τζονς Χοπκινς πηγαν τη σκεψη της… κινησης μεσω της σκεψης ενα βημα πιο περα.
Παρουσιασαν εναν εξελιγμενο ρομποτικο βραχιονα ονοματι Modular Prosthetic Limb (αναπτυχθηκε στο πλαισιο των Εξελιγμενων Ερευνητικων Προγραμματων του υπουργειου Εθνικης Αμυνας των ΗΠΑ) που προσφερει σε παραλυτα ατομα τα οποια σημερα ειναι εγκλωβισμενα μεσα σε ενα σωμα που δεν αντιδρα, μεγαλη αυτονομια κινησεων – ειναι χαρακτηριστικο οτι το νεο ρομποτικο προσθετικο μελος προσφερει ανεξαρτητη κινηση του καθε δαχτυλου σε ενα «πακετο» που ζυγιζει λιγοτερο απο πεντε κιλα.
Το Modular Prosthetic Limb προσομοιαζει στη δεξιοτητα των κινησεων με το φυσικο ανω ανθρωπινο ακρο και ειναι σχεδιασμενο ωστε να αποκρινεται στη σκεψη του χρηστη. Στο πλαισιο πειραματων προσεφερε σε παραλυτους ασθενεις τη δυνατοτητα να εκτελουν πολυπλοκες κινησεις σε τρεις διαστασεις.
Σημειωνεται οτι η ιδια ερευνητικη ομαδα ηταν η πρωτη που ειχε δειξει πως παραλυτα ατομα μπορουν μονο με τη σκεψη τους να κινησουν τον κερσορα σε μια οθονη υπολογιστη.
Προς το παρον η συγκεκριμενη τεχνολογια ειναι πειραματικη και πολυ ακριβη ωστοσο οι επιστημονες ελπιζουν οτι πιο εξελιγμενοι αλγοριθμοι θα βελτιωσουν αυτα τα «νευρο-προσθετικα» μελη χαριζοντας αυτονομια σε ατομα που εχουν παραλυσει λογω εγκεφαλικου επεισοδιου, τραυματισμων στη σπονδυλικη στηλη και αλλων παθησεων.
10. Πως αλλαζουν οι «γευσεις» των νετρινων
Το τελευταιο κομματι ενος παζλ που βασανιζε επι ετη τους φυσικους φαινεται οτι βρεθηκε εφετος μεσω των μετρησεων του Πειραματος Νετρινων του Αντιδραστηρα Daya Bay στην Κινα.
Η διεθνης ομαδα ερευνητων που εργαζεται εκει κατορθωσε να προσδιορισει την τιμη και της τελευταιας παραμετρου που απαιτειται για την περιγραφη των ταλαντωσεων των νετρινων – του τροπου δηλαδη με τον οποιο τα σωματιδια περνουν απο τον ενα τυπο στον αλλο η, οπως λενε οι ειδικοι, αλλαζουν «γευσεις».
Η εξελιξη θα επιτρεψει πλεον στους επιστημονες να μελετησουν καλυτερα τη συμπεριφορα των νετρινων και των αντινετρινων και ενδεχομενως να δωσουν απαντησεις στο μεγαλο μυστηριο της υπαρξης της υλης και της αντιυλης στο Συμπαν.
Για πολυ καιρο η επιστημη θεωρουσε τα νετρινα μαλλον «αδιαφορα» σωματιδια με μηδενικη μαζα και ουδετερο φορτιο. Προσφατα ομως αποδειχθηκε οτι εκρυβαν πολυποικιλες εκπληξεις. Ναι μεν το φορτιο τους ειναι ουδετερο αλλα μαλλον διαθετουν μαζα – εστω και εξαιρετικα μικρη. Επιλεον ειναι τα μονα που κυκλοφορουν σε πολλες «γευσεις».
Η καθυστερημενη αναγνωριση ειναι βεβαια δικαιολογημενη. Τα νετρινα ειναι εξαιρετικα «φευγαλεα» σωματιδια: ταξιδευουν σε ταχυτητες παρομοιες με αυτες του φωτος και δεν αλληλεπιδρουν σχεδον με τιποτε – υποκεινται μονο σε ασθενεις αλληλεπιδρασεις με την υλη. Αυτο σημαινει οτι μπορουν να διαπερασουν τα παντα, ακομη και το χερι σας, ανεμποδιστα και χωρις να γινονται αντιληπτα.
Οι επιστημονες εχουν διακρινει προς το παρον τρεις τυπους τους, η «γευσεις» οπως τις αποκαλουν: τα νετρινα ηλεκτρονιου, τα νετρινα μιονιου και τα νετρινα τ. Κατα τη διαρκεια του ιλιγγιωδων ταχυτητων ταξιδιου τους τα σωματιδια-χαμαιλεοντες φαινονται ξαφνικα να «εξαφανιζονται». Στην πραγματικοτητα ομως, οπως ανακαλυψαν οι επιστημονες, απλως αλλαζουν γευση: «μετασχηματιζονται» η υφιστανται ταλαντωσεις μεταπηδωντας απο τον εναν τυπο στον αλλο.
Η ανακαλυψη των ταλαντωσεων των νετρινων – οι οποιες ειναι και αυτες που απεδειξαν οτι τα σωματια εχουν μαζα – εγινε εδω και περιπου μια δεκαετια. Εκτοτε οι φυσικοι προσπαθουν να διερευνησουν πως ακριβως συντελουνται. Διεξαγοντας σειρες πειραματων πετυχαν να προσδιορισουν την τιμη σχεδον ολων των παραμετρων που προβλεπει το θεωρητικο μοντελο της περιγραφης τους – εκτος απο μια.
Αυτην ακριβως την παραμετρο, τη γωνια μειξης θ13, κατορθωσαν να μετρησουν οι ερευνητες του Daya Bay, προσδιοριζοντας την τιμη της στις 8,8 μοιρες και οχι στο 0, οπως υπαγορευαν ορισμενες υποψιες.
Η εξελιξη ειναι σημαντικη, οχι μονο γιατι πλεον θα επιτρεψει πειραματα και υπολογισμους που ως τωρα ηταν αδυνατα, αλλα και επειδη το γεγονος οτι η θ13 δεν εχει μηδενικη τιμη «ανοιγει» ενα μεγαλο πεδιο πιθανοτητων για την επιβεβαιωση βασικων θεωριων της Φυσικης οπως η ασυμμετρια μεταξυ υλης και αντιυλης (η λεγομενη παραβιαση φορτιου-ισοτιμιας η CP violation).
Βημα Science

… αν σας αρεσε το αρθρο μοιραστειτε το με τους φιλους σας απλα πατωντας Like …
Exit mobile version