Δευτέρα, 19 Νοεμβρίου 2018

Οι Νεάντερταλ και οι πρόγονοί μας είχαν παρόμοια τραύματα στο κεφάλι. Neandertals may have led no more violent lives than humans

Απεικόνιση κυνηγιού Νεάντερταλ. Σύμφωνα με τη δρα Χαρβάτη, «πρέπει να αναθεωρηθεί η αντίληψη πως οι συμπεριφορές των Νεάντερταλ οδηγούσαν σε υψηλά επίπεδα τραυματισμών». Neanderthals are commonly thought to have relied on dangerous close range hunting techniques, using non-projectile weapons like the thrusting spears depicted here; this hunting approach is thought to have brought them into violent contact with large mammals, resulting in high levels of injury especially to the head and neck when compared to modern humans; Beier et al found similar head injury levels in both Neanderthals and Upper Paleolithic humans, casting doubt on this hypothesis. Image credit: Gleiver Prieto / Katerina Harvati.

Οι Νεάντερταλ και οι παλαιολιθικοί πρόγονοί μας (Homo sapiens), που ζούσαν πριν από 20.000 έως 80.000 χρόνια, έφεραν στο κεφάλι παρόμοια τραύματα, σύμφωνα με μια νέα έρευνα με επικεφαλής μια Ελληνίδα επιστήμονα της διασποράς.

Η ανακάλυψη αυτή ανατρέπει την έως τώρα στερεοτυπική αντίληψη ότι οι Νεάντερταλ, οι οποίοι ζούσαν στη δυτική Ευρασία ήδη πριν από 400.000 χρόνια, είχαν μια πιο βίαιη και επικίνδυνη ζωή, συνεπώς έφεραν και πιο σοβαρούς τραυματισμούς από ό,τι οι κατοπινοί κυνηγοί-τροφοσυλλέκτες. Έτσι, η νέα μελέτη έρχεται να ενισχύσει την πεποίθηση ότι οι διαφορές μεταξύ των Νεάντερταλ και των προγόνων μας ήταν πολύ μικρότερες από ό,τι είχε θεωρηθεί στο παρελθόν.

Some 200 skulls show similar rates of damage between humans and our evolutionary cousins. A Western European Neandertal skull from around 40,000 years ago includes a healed bone injury, indicated by two arrows. Credit: CLAIRE ARTEMYZ

Οι ερευνητές, με επικεφαλής την καθηγήτρια παλαιοανθρωπολογίας Κατερίνα Χαρβάτη, του Κέντρου Σέκενμπεργκ για την Ανθρώπινη Εξέλιξη και το Παλαιοπεριβάλλον του γερμανικού Πανεπιστημίου του Τίμπινγκεν, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό «Nature», ανέλυσαν περισσότερα από 800 απολιθώματα, τόσο Νεάντερταλ όσο και παλαιολιθικών ανθρώπων, μεταξύ των οποίων 114 κρανία Νεάντερταλ και 90 κρανία προϊστορικών ανθρώπων. Συνολικά βρέθηκαν ενδείξεις τραυματισμού σε 295 οστά Νεάντερταλ και 541 οστά ανθρώπων.

Δεν διαπιστώθηκε καμία διαφορά στα τραύματα που έφεραν οι πρόγονοί μας και τα «ξαδέρφια» μας οι Νεάντερταλ. Αυτό που όμως βρέθηκε, είναι ότι οι άνδρες και στα δύο είδη του γένους Homo έφεραν πολύ συχνότερα τραύματα από ό,τι οι γυναίκες, κάτι που συμβαίνει μέχρι σήμερα και επιβεβαιώνει ότι ανέκαθεν –και ανεξάρτητα από το αν ένας άνδρας ήταν Νεάντερταλ ή sapiens– ζούσε πιο βίαια και επικίνδυνα.

Η μόνη διαφορά μεταξύ Νεάντερταλ και Sapiens ήταν ότι υπήρχαν περισσότερα τραύματα στο κεφάλι των πιο νέων σε ηλικία Νεάντερταλ (κάτω των 30 ετών), ενώ στους προγόνους του συγχρόνου ανθρώπου τα τραύματα στο κεφάλι υπήρχαν σε όλες τις ηλικιακές ομάδες.

Neanderthal (left) and modern human skeleton. Neanderthals have commonly be considered to show high incidences of trauma compared to modern humans. Credit: Ian Tattersall, American Museum of Natural History

Οι επιστήμονες πίστευαν έως τώρα ότι τα τραύματα στο σκελετό των Νεάντερταλ οφείλονταν είτε σε βίαιες συγκρούσεις, είτε σε ατυχήματα, είτε σε επιθέσεις από μεγάλα σαρκοβόρα ζώα όπως αρκούδες ή ύαινες. Οι Νεάντερταλ εκτιμάται ότι είχαν χειρότερα και μικρότερου βεληνεκούς όπλα από τους Homo sapiens, άρα κατώτερη και εκ των πραγμάτων πιο ριψοκίνδυνη κυνηγετική τεχνική.

Όμως, όπως δήλωσε η δρ Χαρβάτη, «τα ευρήματά μας καταρρίπτουν την υπόθεση ότι οι Νεάντερταλ ήταν πιο επιρρεπείς σε τραυματισμούς στο κεφάλι από ό,τι οι σύγχρονοι άνθρωποι, αντίθετα με την κοινή πεποίθηση. Συνεπώς πιστεύουμε ότι πρέπει να αναθεωρηθεί η αντίληψη πως οι συμπεριφορές των Νεάντερταλ, όπως η βίαιη συμπεριφορά και οι κατώτερες κυνηγετικές ικανότητες, οδηγούσαν σε υψηλά επίπεδα τραυματισμών».

Πηγές: J. Beier et al. Similar cranial trauma prevalence among Neanderthals and Upper Palaeolithic modern humansNature. Published online November 14, 2018. doi:10.1038/s41586-018-0696-8. - M.M. Lahr. The not-so-dangerous lives of NeanderthalsNature. Published online November 14, 2018. doi: 10.1038/d41586-018-07343-8. - https://uni-tuebingen.de/en/university/news-and-publications/press-releases/press-releases/article/not-so-dangerous-neanderthals-and-early-modern-humans-show-similar-levels-of-cranial-injuries/?tx_news_pi1%5Baction%5D=detail - ΑΠΕ-ΜΠΕ (Παύλος Δρακόπουλος).




Τα μέταλλα Weyl και η προσομοίωση των αστροφυσικών δυναμό. Weyl Metals as Proxies for Astrophysical Dynamos

Τα παράξενα υλικά που ονομάζονται μέταλλα Weyl θα μπορούσαν να μας αποκαλύψουν το μυστικό για το πως δημιουργείται το μαγνητικό πεδίο της Γης. Earth’s magnetic field (illustrated) as well as those of stars and other astronomical objects are created by flows of electrically conductive substances. On smaller scales, such dynamos may also be created by materials called Weyl metals. Credit: GODDARD SPACE FLIGHT CENTER/NASA

Με τα υλικά που παράγουν το μαγνητικό δυναμό (ή μαγνητική γεννήτρια) και την διαδικασία μέσω της οποίας ένα ηλεκτρικά αγώγιμο στροβιλιζόμενο υλικό δημιουργεί ένα μαγνητικό πεδίο ασχολούνται οι ερευνητές Victor Galitski, Mehdi Kargarian, και Sergey Syzranov στην δημοσίευσή τους: Dynamo Effect and Turbulence in Hydrodynamic Weyl Metals.

Circulating electric currents in the molten iron outer core give rise to Earth’s magnetic field, which is like a bar magnet tilted 11 degrees from the spin axis of the planet and thus from the geographic poles. Lines of the field converge where magnetic force is strong, at the poles, and spread out where it is weak. Credit: GLOBE: UMBERTO SHTANZMAN/SHUTTERSTOCK; ILLUSTRATION: M. ATARO

Τα «δυναμό» είναι κάτι συνηθισμένο στο σύμπαν μας: παράγουν τα μαγνητικά πεδία της γης, του ήλιου μας, των άστρων, αλλά και των γαλαξιών.

Laboratory dynamos attempt to generate magnetic fields the way planets and stars do. The dynamo experiment at the University of Maryland is the biggest ever made with  whirling molten sodium. Credit: SANTIAGO ANDRÉS TRIANA

Όμως οι επιστήμονες δεν κατανοούν πλήρως τις λεπτομέρειες δημιουργίας των μαγνητικών πεδίων εξαιτίας των αστροφυσικών δυναμό. Και, δυστυχώς, η κατασκευή παρόμοιων δυναμό στο εργαστήριο δεν είναι εύκολη υπόθεση, αφού απαιτείται η κατασκευή γιγαντιαίων δεξαμενών γεμάτες με μέταλλο σε υγρή μορφή (π.χ. νάντριο) που θα περιστρέφονται ταχύτατα.

Τα μέταλλα Weyl ανακαλύφθηκαν για πρώτη φορά το 2015. Είναι τοπολογικά υλικά, που σημαίνει ότι η συμπεριφορά τους περιγράφεται από τον κλάδο των μαθηματικών που ονομάζεται τοπολογία. Τα ηλεκτρόνια στα μέταλλα Weyl κινούνται με περίεργους τρόπους και συμπεριφέρονται σαν να μην είχαν μάζα.

Synopsis figure
Certain topological materials could be used in lab tests of the dynamo effect, thought to generate magnetic fields in stars and planets. Credit: APS/Alan Stonebraker

Οι ερευνητές ανακάλυψαν πως μέσα σε αυτά τα υλικά τα ηλεκτρόνια υπακούουν στο ίδιο σύνολο εξισώσεων (εξισώσεις Navier-Stokes για ιξώδη ρευστά συνδυασμένες με τις ηλεκτρομαγνητικές εξισώσεις Maxwell) που περιγράφουν τη συμπεριφορά των υγρών όταν δημιουργούν το φαινόμενο δυναμό, όπως ο λιωμένος σίδηρος στον εξωτερικό πυρήνα της Γης. Οι υπολογισμοί τους δείχνουν ότι, κάτω από τις κατάλληλες συνθήκες, θα πρέπει να είναι δυνατή η δημιουργία δυναμό από στερεά μέταλλα Weyl.

Turbulence (seen here in water dyed green) complicates experiments trying to create a dynamo and a magnetic field by swirling hot liquid sodium. FROM VIDEO BY DANIEL P. LATHROP, SANTIAGO A. TRIANA, DANIEL S. ZIMMERMAN

Ίσως είναι ευκολότερο να δημιουργηθούν τέτοια δυναμό στο εργαστήριο, καθώς δεν απαιτούν μεγάλες ποσότητες υγρών μετάλλων να στροβιλίζονται. Αντ‘ αυτού, τα ηλεκτρόνια σε ένα μικρό κομμάτι μετάλλου Weyl θα μπορούσαν να ρέουν σαν ένα υγρό, παίρνοντας τη θέση του υγρού μετάλλου.

Το αποτέλεσμα είναι ακόμα θεωρητικό. Αλλά εάν η ιδέα δουλεύει, οι επιστήμονες μπορεί να είναι σε θέση να χρησιμοποιήσουν τα μέταλλα Weyl για να αναπαράγουν τις συνθήκες που υπάρχουν στο εσωτερικό της Γης και να κατανοήσουν καλύτερα το πως σχηματίζεται το μαγνητικό της πεδίο.

Πηγές: V. Galitski, M. Kargarian and S. Syzranov. Dynamo effect and turbulence in hydrodynamic Weyl metalsPhysical Review Letters. Vol. 121, October 26, 2018, p. 176603. doi: 10.1103/PhysRevLett.121.176603 - www.sciencenews.org  physics.aps.org - https://physicsgg.me/2018/11/17/