Οι ήχοι του σιωπηλού μας κόσμου. The sounds of our silent world

Αν η διάδοση του κορωνοϊού μας προκαλεί κάποιον φόβο, τότε καλό θα ήταν να ακούσουμε το μουσικό κομμάτι το οποίο συνέθεσαν ερευνητές από το Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Μασαχουσέτης βασισμένοι στην τρισδιάστατη δομή των πρωτεϊνών που βρίσκονται στην επιφάνεια του SARS-CoV-2. MIT Professor Markus Buehler designs new proteins with the help of artificial intelligence. He recently translated the spike protein of the novel coronavirus (SARS-Cov-2) into sound to visualize its vibrational properties, as seen here, which could help in finding ways to stop the virus. Primary colors represent the spike’s three protein chains. Image courtesy of Markus Buehler.

H πρώτη συμφωνία… του κορωνοϊού

Viral Counterpoint of the Coronavirus Spike Protein· Markus J. Buehler ℗ Materiomusix

Το μουσικό αυτό κομμάτι, διάρκειας μίας ώρας και πενήντα λεπτών, αποτελείται από ήχους φλάουτου, καμπάνας και κιθάρας, όργανα τα οποία επιλέχτηκαν από τους ίδιους τους ερευνητές. Αξιοποιώντας μια τεχνική ηχοποίησης, οι επιστήμονες αντιστοίχισαν σε μοναδικές νότες τα αμινοξέα των πρωτεϊνικών ακίδων οι οποίες βρίσκονται στην επιφάνεια του ιού και του επιτρέπουν να προσδεθεί σε υποδοχείς των κυττάρων που πρόκειται να μολύνει. Έπειτα, έδωσαν ένταση και διάρκεια στις νότες αυτές ανάλογα με τον τρόπο με τον οποίο τα αμινοξέα διατάσσονται στην τρισδιάστατη μορφή των πρωτεϊνών. Προέκυψε έτσι ένα μουσικό κομμάτι το οποίο θυμίζει τη μουσική η οποία μπορεί να συνοδέψει τις ασκήσεις… διαλογισμού! Για ποιον λόγο όμως οι επιστήμονες, εν μέσω πανδημίας, αποφάσισαν να ασχοληθούν με τη μετατροπή των πρωτεϊνών σε μουσική;

Όπως σημειώνεται σε σχετικό δελτίο Τύπου, οι επιστήμονες μπορούν να αξιοποιήσουν αυτό το μουσικό κομμάτι ώστε να εντοπίσουν εύκολα και γρήγορα περιοχές των ακίδων στις οποίες μπορούν να προσδεθούν μόρια με ανασταλτική δράση και έπειτα να αναζητήσουν σε μόρια, τα οποία έχουν επίσης ηχοποιηθεί στο παρελθόν, δομές οι οποίες θα μπορούσαν να «κουμπώσουν» στις εν λόγω περιοχές εμποδίζοντας την πρόσδεση των ακίδων στους υποδοχείς των υγιών κυττάρων.

With the MIT-IBM Watson AI Lab, Markus Buehler and his colleagues used artificial intelligence to reproduce the alpha-helical protein that honeybees produce in making silk to build their hives. Image courtesy of Markus Buehler.

«Μακροπρόθεσμα, η μετάφραση των πρωτεϊνών σε μουσική δίνει στους επιστήμονες ένα ακόμη εργαλείο ώστε να κατανοήσουν και να σχεδιάσουν πρωτεΐνες. Μέσω της ηχοποίησης, μπορούμε ακόμη να συγκρίνουμε τις βιοχημικές διεργασίες στις οποίες εμπλέκονται οι πρωτεϊνικές ακίδες του τρέχοντος ιού με αυτές των ιών οι οποίοι ήταν υπεύθυνοι για τις νόσους SARS και MERS» ανέφερε ο ερευνητής Μάρκους Μπούλερ σε συνέντευξή του στην ιστοσελίδα του Τεχνολογικού Πανεπιστημίου της Μασαχουσέτης, προσθέτοντας ότι «μέσω της μουσικής μπορούμε να δούμε τις ακίδες του SARS-CoV-2 υπό διαφορετική γωνία και να εκτιμήσουμε την επιτακτική ανάγκη να εντρυφήσουμε στη «γλώσσα» των πρωτεϊνών».

Μπορεί πάντως για τους ερευνητές η μουσική αυτή να αποτελεί ένα πολύ σοβαρό εγχείρημα το οποίο ενδεχομένως να συμβάλει μακροπρόθεσμα στην αντιμετώπιση του ιού, σε εμάς τους υπόλοιπους όμως μπορεί να προσφέρει μερικές στιγμές χαλάρωσης!

Η Γη δονείται λιγότερο

A reduction in seismic noise because of changes in human activity is a boon for geoscientists. Source: Royal Observatory of Belgium

Ο περιορισμός των μετακινήσεων είχε ως αποτέλεσμα μια σειρά θετικών επιδράσεων στο περιβάλλον, με χαρακτηριστικότερο παράδειγμα αυτό της μείωσης της ρύπανσης του ατμοσφαιρικού αέρα. Ένα άλλο φαινόμενο, το οποίο παρατηρήθηκε τον προηγούμενο μήνα, είναι ότι η επιφάνεια της Γης καταγράφηκε από τους σεισμολόγους να… δονείται λιγότερο.

Η μείωση του σεισμικού θορύβου, όπως ονομάζονται οι δονήσεις οι οποίες οφείλονται στην ανθρώπινη δραστηριότητα, επιτρέπουν στους σεισμολόγους να ανιχνεύσουν σεισμικές δονήσεις μικρής έντασης ή να παρακολουθήσουν με μεγαλύτερη ακρίβεια τη δραστηριότητα συγκεκριμένων ηφαιστείων.

«Μείωση θορύβου παρόμοιας έκτασης παρατηρείται συνήθως για μικρό χρονικό διάστημα την περίοδο των Χριστουγέννων» σημείωσε ο ερευνητής Τόμας Λεκόκ στην ιστοσελίδα της επιστημονικής επιθεώρησης «Nature».

Η μελέτη των ερευνητών εστίασε στη χώρα του Βελγίου, όπου καταγράφηκε σταδιακή μείωση του σεισμικού θορύβου ανάλογη της έκτασης των μέτρων ανάσχεσης της διασποράς του SARS-CoV-2. Σύμφωνα με τους ερευνητές, τα δεδομένα τα οποία θα προκύψουν από τις μετρήσεις, οι οποίες πραγματοποιούνται ενόσω τα μέτρα περιορισμού της μετακίνησης ισχύουν ακόμη, θα τους βοηθήσουν αργότερα ώστε να έχουν μια καλύτερη εκτίμηση της σεισμικής δραστηριότητας μέσα στις πόλεις.

Αξίζει πάντως να σημειωθεί ότι αντίστοιχη αναφορά έγινε πρόσφατα και στην Ελλάδα από επιστήμονες, μεταξύ των οποίων και ερευνητές του Εργαστηρίου Σεισμολογίας του Τμήματος Γεωλογίας του Πανεπιστημίου Πατρών και του Γεωδυναμικού Ινστιτούτου του Εθνικού Αστεροσκοπείου Αθηνών.

Σε άρθρο γνώμης το οποίο συνυπογράφουν, οι επιστήμονες παρουσιάζουν δεδομένα τα οποία έχουν συλλεχθεί από σεισμολογικούς σταθμούς που είναι εγκατεστημένοι στον Λόφο Νυμφών στο Θησείο και στο Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης, καταλήγοντας πως «τα επίπεδα του σεισμικού θορύβου εμφανίζουν μια συνεχή μείωση μετά την πρώτη εξαγγελία των μέτρων, με τα επίπεδα να φτάνουν στα χαμηλότερα επίπεδα αμέσως μετά τη δεύτερη εξαγγελία που αφορούσε την εφαρμογή μέτρων καθολικού περιορισμού κυκλοφορίας των πολιτών (lockdown) στις 23 Μαρτίου».

Αρχείο για τους μελετητές τους μέλλοντος!

Cities and Memory is a global, collaborative sound art and mapping project that remixes the world, one sound at a time. The project covers more than 95 countries and territories with more than 3,500 sounds, and more than 650 contributing artists. Panagia Pantanassa in Monastiraki.

Και ενώ οι δονήσεις οι οποίες οφείλονται στην ανθρώπινη δραστηριότητα βαίνουν μειούμενες, οι ήχοι στους οποίους δεν δίναμε ποτέ σημασία αποκτούν τη δική τους βάση δεδομένων χάρη στην πρωτοβουλία «Πόλεις και Μνήμες», η οποία κάτω από το σύνθημα #StayHomeSounds καλεί τους πολίτες να καταγράψουν τους ήχους οι οποίοι τους κάνουν εντύπωση, όπως παραδείγματος χάριν το τιτίβισμα των πουλιών που ενδεχομένως ακούγεται από το μπαλκόνι ή τον κήπο του σπιτιού.

Όπως σημείωσαν οι εμπνευστές της, η πρωτοβουλία αυτή φιλοδοξεί να δημιουργήσει ένα αρχείο ήχων των οποίων η απουσία θα γίνει αντιληπτή μετά το πέρας των περιοριστικών μέτρων, αφότου οι άνθρωποι επανέλθουν στις συνήθεις δραστηριότητές τους. Στον ιστότοπο της πρωτοβουλίας μπορεί κανείς να βρει ήχους όπως… το βουητό των κλιματιστικών στο άλλοτε πολύβουο Τάιμς Σκουέαρ στη Νέα Υόρκη ή ακόμη το θρόισμα των φύλλων σε, υπό φυσιολογικές συνθήκες, πολυσύχναστους δρόμους διαφόρων πόλεων. Στον διαδραστικό χάρτη του ιστοτόπου ήδη μπορεί κανείς να βρει ήχους προερχόμενους από την Ελλάδα, με χαρακτηριστικότερο τον ήχο της καμπάνας από την εκκλησία της Παναγίας Παντανάσσης, η οποία βρίσκεται στην πλατεία Μοναστηρακίου. Αλήθεια, την είχατε ακούσει ποτέ; (https://citiesandmemory.com/)

Σιγή ιχθύος

Examining the feces of right whales — a species of baleen whale that can reach 15 meters in length and weigh up to 70 tons — researchers found that fewer ships in the waters along the US-Canadian coast correlated with lower stress hormones. The noise levels from shipping traffic, whose 20–200 Hz hum disturbs sea life despite being a low frequency, decreased by 6 decibels, with a significant reduction below 150Hz.

Τα νέα είναι καλά και για τους θαλάσσιους οργανισμούς, αφού η ηχητική ρύπανση δεν μειώνεται μόνο στις αστικές περιοχές αλλά και στους ωκεανούς, δεδομένου ότι τις τελευταίες εβδομάδες τα εμπορικά αλλά και τα επιβατικά πλοία δεν εκτελούν τα συνήθη δρομολόγιά τους. Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο Κορνέλ στη Νέα Υόρκη σκοπεύουν να τοποθετήσουν μικρόφωνα κοντά στις ακτές της Αλάσκας ώστε να συσχετίσουν την πτώση της ηχητικής ρύπανσης με ενδεχόμενες αλλαγές στη συμπεριφορά των ζώων. Προηγούμενες έρευνες έχουν καταδείξει τον αρνητικό ρόλο του θορύβου των πλοίων και των σκαφών στα θαλάσσια είδη. Παραδείγματος χάριν, τέτοιοι θόρυβοι μπορούν να αυξήσουν την έκκριση στρεσογόνων ορμονών σε διάφορα θαλάσσια είδη, κάτι το οποίο μπορεί να επηρεάσει την αναπαραγωγή τους.

Πηγές: http://news.mit.edu/2020/qa-markus-buehler-setting-coronavirus-and-ai-inspired-proteins-to-music-0402 - https://council.science/current/news/the-sound-of-science-the-sars-cov-2-virus-as-a-piece-of-classical-music/ - https://www.nature.com/articles/d41586-020-00965-x - https://www.dw.com/en/coronavirus-lockdown-gives-animals-rare-break-from-noise-pollution/a-53106214 - https://www.tovima.gr/2020/04/20/science/oi-ixoi-tou-siopilou-mas-kosmou/