Πέμπτη, 19 Δεκεμβρίου 2019

Προϊστορική «τσίχλα» 5.700 ετών αποκαλύπτει αρχαίο DNA. Ancient “Chewing Gum” Reveals a 5,700-Year-Old Microbiome

Είναι η πρώτη φορά που ένα πλήρες αρχαίο γονιδίωμα εξάγεται από οτιδήποτε άλλο εκτός από ανθρώπινα οστά. An international team of scientists has successfully sequenced ancient DNA extracted from a 5,700-year-old piece of chewed birch pitch from southern Denmark. In addition to an ancient human genome and mitochondrial DNA (mtDNA), the researchers recovered plant and animal DNA, as well as microbial DNA from several oral species. Further analysis of the human DNA revealed that the individual whose genome the team recovered was female and that she likely had dark skin, dark brown hair and blue eyes. An artist’s reconstruction of Lola, a woman who chewed the Syltholm birch pitch. Image credit: Tom Björklund.

Επιστήμονες στη Δανία ανακάλυψαν ανθρώπινο DNA πάνω σε ένα κομμάτι από ρητίνη σημύδας που χρησιμοποιείτο ως τσίχλα πριν 5.700 χρόνια. Χάρη σε αυτό, κατάφεραν να ανακτήσουν όλο το γονιδίωμα του ανθρώπου. Είναι η πρώτη φορά που ένα πλήρες αρχαίο γονιδίωμα εξάγεται από οτιδήποτε άλλο εκτός από ανθρώπινα οστά.

Επιπλέον, χάρη στην ανάλυση του γονιδιώματος οι επιστήμονες μπόρεσαν να κάνουν διάφορες βάσιμες υποθέσεις για το φύλο και την εμφάνιση του ατόμου. Επρόκειτο για μια άγνωστης ηλικίας γυναίκα πιθανότατα με σκούρο δέρμα, μελαχρινά μαλλιά και γαλανά μάτια (όχι ακριβώς αυτό που περιμένει κάποιος από μια Σκανδιναβή!).

Ακόμη, αντλήθηκαν πληροφορίες σχετικά με το είδος της διατροφής της (βρέθηκαν ίχνη από πάπια και φουντούκια), καθώς επίσης διάφορους παθογόνους μικροοργανισμούς στο στόμα της (μεταξύ άλλων βρέθηκε στρεπτόκοκκος που προκαλεί πνευμονία, αλλά και ο ιός Επστάιν-Μπαρ).

Photograph of the Syltholm birch pitch and its find location at the site of Syltholm on the island of Lolland, Denmark. Image credit: Jensen et al, doi: 10.1038/s41467-019-13549-9.

Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον μοριακό ανθρωπολόγο δρα Χάνες Σρέντερ του Πανεπιστημίου της Κοπεγχάγης, έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό «Nature Communications», σύμφωνα με το Γαλλικό Πρακτορείο και το BBC. Η «τσίχλα» με το αρχαίο DNA βρέθηκε σε αρχαιολογική ανασκαφή στην περιοχή Σίλτχολμ της νήσου Λόλαντ της νότιας Δανίας, της μεγαλύτερης και σημαντικότερης σε ευρήματα μέχρι σήμερα τοποθεσίας της Λίθινης εποχής στη χώρα.

Οι επιστήμονες κατόρθωσαν να εξάγουν το DNA από τα σημάδια που τα ανθρώπινα δόντια είχαν αφήσει πάνω σε ένα κομμάτι καφε-μαύρης ρητίνης της σημύδας, μήκους δύο εκατοστών, καθώς τα ίδια τα δόντια δεν βρέθηκαν. «Είναι εντυπωσιακό ότι αποκτήσαμε ένα πλήρες αρχαίο γονιδίωμα από οτιδήποτε άλλο πέρα από οστά», δήλωσε ο Σρέντερ.

Η γενετική ανάλυση δείχνει ότι η γυναίκα ήταν πιο κοντά γενετικά στους κυνηγούς-τροφοσυλλέκτες της βόρειας ηπειρωτικής Ευρώπης, παρά στους Σκανδιναβούς εκείνης της εποχής, γι’ αυτό, άλλωστε, δεν φαίνεται να έμοιαζε πολύ εξωτερικά με τους τελευταίους. Πιθανώς ανήκε σε κάποια ομάδα μεταναστών που είχε μετακινηθεί από τη δυτική Ευρώπη προς τα βόρεια μετά την υποχώρηση των παγετώνων.

Πηγές:  A 5700 year-old human genome and oral microbiome from chewed birch pitchNature Communications, 2019; 10 (1) DOI: 10.1038/s41467-019-13549-9 - http://www.sci-news.com/archaeology/syltholm-human-dna-07925.html - https://www.tovima.gr/2019/12/18/science/tsixla-5-700-eton-apokalyptei-to-dna-proistorikis-melaxrinis-skandinavis/


Φθηνή ενέργεια από υδρογόνο χάρη σε νέα μέθοδο διάσπασης του νερού. New catalyst outshines platinum for producing hydrogen

Ερευνητές του UNSW Sydney (University of New South Wales), του Griffith University και του Swinburne University of Technology ανέπτυξαν έναν ιδιαίτερα φθηνό και βιώσιμο τρόπο παραγωγής υδρογόνου για χρήση ως καύσιμο, ανοίγοντας πιθανώς έναν νέο δρόμο για οχήματα που κινούνται με φθηνή ενέργεια. This colorized high-resolution TEM microscope image shows the catalyst’s two phases, MoP in purple, MoP2 in yellow. Credit: Environmental Molecular Sciences Laboratory

Σε έρευνα που δημοσιεύτηκε στο Nature Communications παρουσιάζεται πώς είναι δυνατή η εξαγωγή υδρογόνου μέσω διάσπασης του νερού χρησιμοποιώντας μέταλλα χαμηλού κόστους, όπως ο σίδηρος και το νικέλιο ως καταλύτες που επιταχύνουν τη διαδικασία, ενώ παράλληλα απαιτείται λιγότερη ενέργεια. Ο σίδηρος και το νικέλιο, που υπάρχουν αφθονία στη Γη, θα μπορούσαν, ως εκ τούτου, να αντικαταστήσουν πολύτιμα μέταλλα όπως το ρουθήνιο, η πλατίνα και το ιρίδιο, που μέχρι τώρα θεωρούνταν ως οι βασικοί καταλύτες στη διαδικασία διάσπασης του νερού.

Ο Τσουάν Ζάο, καθηγητής της Σχολής Χημείας του UNSW, αναφέρει πως στη διάσπαση του νερού δύο ηλεκτρόδια διοχετεύουν ηλεκτρισμό στο νερό, κάτι που επιτρέπει τον διαχωρισμό του υδρογόνου από το οξυγόνο και τη χρήση του για σκοπούς ενέργειας σε μια κυψέλη καυσίμου.

«Αυτό που κάνουμε είναι να επικαλύπτουμε τα ηλεκτρόδια με τον καταλύτη μας για να μειώνουμε την κατανάλωση ενέργειας» λέει σχετικά. «Σε αυτόν τον καταλύτη υπάρχει ένα μικροσκοπικό interface νανοκλίμακας, όπου ο σίδηρος και το νικέλιο συναντιούνται σε ατομικό επίπεδο- κάτι που εξελίσσεται σε έναν χώρο διάσπασης νερού. Εκεί είναι που το υδρογόνο μπορεί να διαχωριστεί από το οξυγόνο και να εξαχθεί ως καύσιμο, και το οξυγόνο να απελευθερωθεί ως φιλικό προς το περιβάλλον απόβλητο».

Το 2015 η ομάδα του καθηγητή Ζάο είχε ανακαλύψει ένα ηλεκτρόδιο νικελίου- σιδήρου για παραγωγή οξυγόνου, με απόδοση-ρεκόρ. Ωστόσο ο καθηγητής Ζάο λέει πως, από μόνα τους, το σίδηρο και το νικέλιο δεν είναι καλοί καταλύτες για παραγωγή υδρογόνου, αλλά όταν ενώνονται σε μικροκλίμακα, «έχουμε μαγεία».

Η ανακάλυψη αυτή θα μπορούσε να αλλάξει τα δεδομένα όσον αφορά στην χρήση του υδρογόνου ως καυσίμου, δεδομένων των τιμών των μετάλλων (σίδηρος και νικέλιο έναντι ρουθηνίου, πλατίνας και ιριδίου).

«Αυτή τη στιγμή, στην οικονομία ορυκτών καυσίμων μας, έχουμε αυτό το τεράστιο κίνητρο για να πάμε προς την κατεύθυνση μιας οικονομίας υδρογόνου, έτσι ώστε να μπορούμε να χρησιμοποιούμε υδρογόνο ως μια πηγή καθαρής ενέργειας» λέει ο καθηγητής Ζάο. «Μιλάμε για την οικονομία υδρογόνου εδώ και χρόνια, αλλά αυτή τη φορά φαίνεται πως έρχεται στα αλήθεια».

Πηγές: Xiaohong Xie et al. Electrocatalytic Hydrogen Evolution in Neutral pH Solutions: Dual-Phase Synergy, ACS Catalysis (2019). DOI: 10.1021/acscatal.9b02609 - https://phys.org/news/2019-09-catalyst-outshines-platinum-hydrogen.html - https://www.naftemporiki.gr/story/1543629/fthini-energeia-apo-udrogono-xari-se-nea-methodo-diaspasis-tou-nerou