Η αποκάλυψη των «Χόμπιτ», What a hobbit REALLY looks like: Researchers reconstruct the face of Homo floresiensis

Το πρόσωπο του θηλυκού «Χόμπιτ» που ζούσε στην Ινδονησία όπως το δημιούργησαν οι ερευνητές. A reconstruction of the face of Homo floresiensis unearthed by Professor Mike Morwood and the Liang Bua archaeological team in Flores, Indonesia in 2003, and dubbed the 'hobbit human'

Ομάδα ερευνητών στην Αυστραλία μελέτησε τα απολιθώματα των μικροσκοπικών ανθρώπων που ανακαλύφτηκαν το 2003 στο νησί Φλόρες της Ινδονησίας και η ύπαρξη τους έχει προκαλέσει πολλές συζητήσεις στην επιστημονική κοινότητα. Οι ερευνητές προσπάθησαν να δημιουργήσουν την πιθανή όψη που είχαν αυτοί οι άνθρωποι οι οποίοι εξαιτίας του μεγέθους τους έλαβαν το όνομα της μικροκαμωμένης φυλής των ιστοριών του Τζ.Ρ.Ρ. Τόλκιν, των Χόμπιτ. 

The researchers painstakingly reconstructed the face from skill fragments found in Flores, adding muscle and skin to reveal her face

Οι ερευνητές παρουσίασαν το (πιθανό) πρόσωπο αυτών των ανθρώπων για τους οποίους υπάρχει επιστημονική διαμάχη για το αν πρόκειται για ξεχωριστό είδος ή αν επρόκειτο για «κανονικούς» ανθρώπους που συρρικνώθηκαν είτε εξαιτίας κάποιας γενετικής ασθένειας είτε για να προσαρμοστούν στις συνθήκες που ζούσαν. 

Το πρόσωπο

Martin Freeman as the Hobbit Bilbo Baggins in the fantasy adventure The Hobbit: An Unexpected Journey. Now researchers have revealed what the fossils dubbed the 'hobbit human' looked like.

Η επίσημη ονομασία αυτών των ανθρώπων είναι Ηomo Floresiensis, το ύψος τους δεν ξεπερνούσε το ένα μέτρο και το βάρος τους ήταν περίπου 30 κιλά. Βάση των ευρημάτων που έχουν εντοπιστεί μέχρι σήμερα ζούσαν στο νησί για ένα διάστημα 60 χιλιάδων ετών και εξαφανίστηκαν για άγνωστη μέχρι στιγμής αιτία πριν από περίπου 12 χιλιάδες έτη.

Dr Susan Hayes (right) looking at a replica of Homo floresienses with Penny Williamson from UOW¿s Earth and Environmental Sciences

Ερευνητές του Πανεπιστημίου Wollongong μελέτησαν τα απολιθώματα που έχουν εντοπιστεί και παρουσίασαν το πρόσωπο ενός θηλυκού H.Floresiensis ηλικίας 30 ετών. 

«Δεν μπορείς να την πεις όμορφη αλλά σίγουρα μπορείς να πεις ότι έχει διακριτά χαρακτηριστικά» αναφέρει η Σούζαν Χέις, ανθρωπολόγος με γνώσεις ιατροδικαστικής που ήταν επικεφαλής των ερευνητών. Η παρουσίαση έγινε σε μεγάλο συνέδριο αρχαιολογίας που γίνεται αυτές τις μέρες στην Αυστραλία και συμπίπτει χρονικά με την κυκλοφορία της ταινίας «Χόμπιτ» του Πίτερ Τζάκσον.

Επτά πλανήτες που ίσως διαθέτουν ζωή, Seven Milky Way worlds could harbour life, say astronomers

Επτά εξωπλανήτες είναι πιθανό να διαθέτουν ζωή. A collage of computer generated images of possibly habitable worlds made to celebrate the first year of the Planetary Habitability Laboratory's Habitable Exoplanets Catalog. Earth is at the top right Credit: PHR@UPR Arecibo, ESA/Hubble, NASA

Την τελευταία δεκαετία έχουν εντοπιστεί περίπου 700 εξωπλανήτες, δηλαδή πλανήτες που βρίσκονται στον γαλαξία μας πέρα από το δικό μας ηλιακό σύστημα. Πριν από έναν χρόνο δημιουργήθηκε ο Κατάλογος Κατοικήσιμων Εξωπλανητών (Habitable Exoplanets Catalog - HEC) για να καταχωρούνται εκεί οι πλανήτες που διαθέτουν συνθήκες ευνοϊκές για την ανάπτυξη και επιβίωση της ζωής. Ο πρώτος κατάλογος είχε μόλις δύο τέτοιους πλανήτες, ωστόσο ο νέος που ανακοινώθηκε το πρωί της Δευτέρας 10 Δεκεμβρίου έχει πλέον επτά πλανήτες που θέτουν υποψηφιότητα για την ύπαρξη ζωής.

Η αναζήτηση και ο κατάλογος

Τα ηλιοβασιλέματα σε υποψηφίους για ζωή πλανήτες. Dusk on an alien world: How sunsets might look on four of the new worlds discovered, compared with Earth on the far left, according to data collected by the HEC project. The image corrects for the size, colours, and brightness of the star and sky as seen from an Earth-like world. The size of and colours of the star of Kepler-22b look similar to Earth because it orbits a Sun-like star. The sunsets of Gliese 667Cc and 581d look much redder because they orbit a red dwarf star, with the sky of Gliese 581d much darker due to its greater distance. The star of HD 85512b is the brightest of all cases although the star of Gliese 667Cc is the biggest. Credit: PHR@UPR Arecibo, ESA/Hubble, NASA

Οι επιστήμονες δηλώνουν ενθουσιασμένοι αφού εκτιμούσαν ότι στο διάστημα των δώδεκα μηνών από τον πρώτο κατάλογο ο αναθεωρημένος θα είχε μέσα έναν ή το πολύ δύο ακόμη κατοικήσιμους πλανήτες και όχι άλλους πέντε όπως τελικά συνέβη. Σε αυτή την εξέλιξη έχουν συμβάλει πολλά νέα προηγμένης τεχνολογίας επίγεια τηλεσκόπια και κυρίως το διαστημικό παρατηρητήριο Kepler που έχει αποκλειστική αποστολή την ανεύρεση εξωπλανητών.

Ογδόντα από τους εκατοντάδες εξωπλανήτες που έχουν εντοπιστεί διαθέτουν μέγεθος παρόμοιο με αυτό της Γης. Όμως ελάχιστοι από αυτούς τους 80 εξωπλανήτες βρίσκονται σε απόσταση τέτοια από το μητρικό τους άστρο ώστε να είναι πιθανό να υπάρχουν συνθήκες (κατάλληλη θερμοκρασία, νερό σε υγρή μορφή κ.α) τέτοιες που να ευνοούν την παρουσία ζωής. 

The Planetary Habitability Laboratory (PHL) had compiled a Habitable Exoplanets Catalog (HEC). Currently, the possible Earth-like exoplanets are Gliese 581d, HD 85512b, Kepler 22b, Gliese 667Cc, Gliese 581g, Gliese 163c, and HD 40307g. Credit: PHL @ UPR Arecibo, HPCf @ UPR, and ESO/S, Mash Mix: SPACE.com. Music: Mark Peterson, Loch Ness Productions

Ο κατάλογος HEC θέτει μια σειρά από προϋποθέσεις «κατοικησιμότητας» των πλανητών. Όποιοι πλανήτες πληρούν αυτές τις προϋποθέσεις καταχωρούνται στον κατάλογο. Οι επτά πλανήτες που βρίσκονται σε αυτόν (με χρονολογική σειρά ανακάλυψης) είναι οι: Gliese 581d, HD 85512b, Kepler 22b, Gliese 667Cc, Gliese 581g, Gliese 163c, HD 40307g.

ΟΙ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ ΤΩΝ ΜΙΝΩΪΤΩΝ, What communication did the Minoans use?

Μια είδηση από την Κνωσό στο παλάτι της Φαιστού μπορούσε να μεταδοθεί σε λίγα μόλις λεπτά καλύπτοντας απόσταση 50 χιλιομέτρων ανάμεσα από βουνά και φαράγγια πριν 3,500 χρόνια .Το ίδιο μήνυμα  μπορούσε να μεταδοθεί και σε όλο το Αιγαίο και ποιος ξέρει που αλλού, αλλά και πόσο μακριά.

Μόλις ελήφθη η απόφαση για την εφαρμογή ενός τέτοιου  συστήματος  επικοινωνιών στην Κρήτη και πρέπει να αποτελεί ύψιστη προτεραιότητα, η πρώτη ενέργεια θα ήταν να εντοπίσουν τις περιοχές σε ένα πλαίσιο που θα περιλαμβάνει τη ραχοκοκαλιά του δικτύου. Η πιο προφανής πρώτη επιλογή ήταν ο Γιούχτας (783 μ., 2.569 ft), το οποίο δεσπόζει πάνω από την Κνωσό μόλις έξι χιλιόμετρα προς τα νότια. Κατά τη διάρκεια των αιώνων αυτό το διακριτικό ορόσημο θα καθοδηγεί πολλά πλοία στα λιμάνια της Μινωικής ακτής. Στα νότια υπάρχει το Όρος Κόφινας (1.166 μ., 3.825 ft), -το σωστό είναι 1231 μέτρα -το οποίο έχει θέα την νότια ακτή της Κρήτης, με άμεση σύνδεση με τη Φαιστό. Ένα μήνυμα από το παλάτι της Κνωσού θα μπορούσε να σταλεί με μόλις δύο τρείς αντανακλάσεις  προτού το  λάβει η Φαιστός. Το μήνυμα θα μπορούσε να έρχεται και να παραδοθεί μέσα σε μόλις λίγα λεπτά. Αυτό θα ήταν μια εκπληκτική και πραγματικά επαναστατική ανακάλυψη επικοινωνιών στην Εποχή του Χαλκού.

Οι καφέ νάνοι μπορούν να «φτιάξουν» μια Γη, Even Brown Dwarfs May Grow Rocky Planets

This artist's conception zooms in on the brown dwarf and its accretion disk. The discovery of a bipolar molecular outflow at ISO-Oph 102 offers the first strong evidence in favor of brown dwarf formation through gravitational collapse. Credit: David A. Aguilar (CfA)

Νέες παρατηρήσεις σε καφέ νάνους δείχνουν ότι αυτά τα άστρα διαθέτουν τα κοσμικά υλικά που είναι απαραίτητα για τον σχηματισμό πλανητών μικρομεσαίου μεγέθους όπως η Γη. Η ανακάλυψη θεωρείται ιδιαίτερα σημαντική αφού μέχρι σήμερα οι επιστήμονες πίστευαν ότι οι καφέ νάνοι δεν μπορούν να σχηματίσουν τέτοιους πλανήτες.

Οι καφέ νάνοι

This artist's conception shows the brown dwarf ISO-Oph 102. Observations by the Submillimeter Array suggest that it is forming like a star, by accumulating material from the surrounding accretion disk (orange) shown here. The brown dwarf sheds angular momentum by ejecting material in two oppositely directed jets (red). Blue bow shocks indicate where those jets are interacting with the interstellar medium. Credit: ASIAA

Ο καφέ νάνος είναι ένα «αποτυχημένο άστρο», όπως χαρακτηρίζουν οι επιστήμονες αυτά τα κοσμικά αντικείμενα. Οι καφέ νάνοι ξεκινούν τη ζωή τους ως συμβατικά άστρα αλλά πολύ γρήγορα καταρρέουν κάτω από το ίδιο τους το βάρος και μετατρέπονται σε υπέρπυκνες «μπάλες» αερίου.

Η θεωρία 

Καλλιτεχνική απεικόνιση των κόκκων σκόνης που εντοπίστηκαν στον καφέ νάνο και είναι πιθανό να σχηματίσουν έναν βραχώδη πλανήτη όπως η Γη. Artist’s impression of grains in the disc around a brown dwarf. Credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/L. Calçada (ESO).

Βασικό δομικό υλικό για τον σχηματισμό βραχωδών πλανητών είναι οι κόκκοι σκόνης οι οποίοι περιστρέφονται γύρω από τα άστρα, αρχικά συγκρούονται μεταξύ τους και μετά συγκολλούνται. Οι επιστήμονες πίστευαν μέχρι σήμερα ότι στους καφέ νάνους υπάρχουν μικρές ποσότητες κόκκων σκόνης που περιστρέφονται με μεγάλη ταχύτητα γύρω από το άστρο τους, κάτι που έχει ως αποτέλεσμα να μην μπορεί να επιτευχθεί το φαινόμενο της σύγκρουσης και συγκόλλησής τους.

Η ανακάλυψη

This image shows the brown dwarf ISO-Oph 102, or Rho-Oph 102, in the Rho Ophiuchi star-forming region. Its position is marked by the crosshairs. This visible-light view was created from images forming part of the Digitized Sky Survey 2. Credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/Digitized Sky Survey 2. Acknowledgement: Davide De Martin

Ομάδα ερευνητών του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Καλιφόρνιας (Caltech) παρατήρησε με το  ραδιοτηλεσκόπιο ALMΑ το άστρο ISO-Oph 102, έναν καφέ νάνο σε απόσταση 400 ετών φωτός από τη Γη στον αστερισμό του Οφιούχου. 

Στον δίσκο κοσμικής ύλης του άστρου οι ερευνητές εντόπισαν μεγάλου μεγέθους κόκκους σκόνης οι οποίοι σύμφωνα με τους ερευνητές είναι προϊόν του φαινομένου σύγκρουσης/συγκόλλησης και άρα, θεωρητικώς τουλάχιστον, είναι εφικτός ο σχηματισμός μικρομεσαίων βραχωδών πλανητών εκεί.

«Μείναμε κυριολεκτικά έκπληκτοι όταν ανακαλύψαμε μεγάλους κόκκους σκόνης στον λεπτό δίσκο ύλης του άστρου» δηλώνει ο Λούκα Ρίτσι, επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας.

Το τηλεσκόπιο

This picture of the ALMA radio antennas on the Chajnantor Plateau in Chile, 16,500 feet above sea level, was taken a few days before the start of ALMA Early Science operations. Nineteen antennas are on the plateau.  CREDIT: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/W. Garnier (ALMA)

Το ALMA είναι μια συστοιχία ραδιοτηλεσκοπίων στην έρημο Ατακάμα στη Χιλή. Η εγκατάσταση βρίσκεται ακόμη υπό κατασκευή και αναμένεται να ολοκληρωθεί σε περίπου έναν χρόνο. Σε πλήρη ισχύ το ALMA θα μπορεί να πραγματοποιεί παρατηρήσεις πολύ μεγάλης ακρίβειας.

«Σύντομα θα μπορούμε όχι μόνο να εντοπίζουμε την παρουσία μικρών σωματιδίων σε έναν δίσκο κοσμικής ύλης αλλά να χαρτογραφούμε την κατανομή αυτών των σωματιδίων. Όταν το τηλεσκόπιο τεθεί σε πλήρη λειτουργία θα μπορέσουμε επίσης να διαπιστώσουμε το πώς αλληλεπιδρούν οι κόκκοι σκόνης με το μονοξείδιο του άνθρακα που εντοπίσαμε στον δίσκο του καφέ νάνου. Αυτό θα μας βοηθήσει να κατανοήσουμε καλύτερα τον σχηματισμό των πλανητών εκεί» καταλήγει ο Ρίτσι.

Θερμαινόμενος υπεργίγαντας. Astronomers Find Missing Link in Evolution of Hypergiants

This is an artist’s impression of the hypergiant star HR 8752 (A.Lobel / ROB / SRON).

Ομάδα ευρωπαίων ερευνητών δημοσίευσε τα ευρήματα από την πολυετή παρατήρηση ενός άστρου που ανήκει στην κατηγορία των «υπεργιγάντων». Πρόκειται για άστρα με διάμετρο δεκάδες ή και εκατοντάδες φορές μεγαλύτερη από αυτή του Ήλιου τα οποία έχουν φωτεινότητα εκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από το μητρικό μας άστρο.

Οι ερευνητές μελετούσαν το άστρο HR 8752 τα τελευταία 30 χρόνια και έκαναν πολύ ενδιαφέρουσες διαπιστώσεις. Η πιο σημαντική είναι ότι σε αυτό διάστημα η θερμοκρασία στην επιφάνεια του άστρου έχει αυξηθεί περισσότερο από 50%.

Το άστρο

V509 Cas (or HD 217476 or HR 8752) is a yellow hypergiant, which semiregularly changes its brightness. It resembles to the bigger Rho Cas, which is nearly in the same direction. The state of evolution of V509 Cas is unknown. Maybe it has just started to become a red supergiant, maybe it is shortly before collapsing. Photo: ESO Online Digitized Sky Survey.

Το HR 8752 βρίσκεται σε απόσταση 11 χιλιάδων ετών φωτός από εμάς στον αστερισμό της Κασσιόπης. Είναι ένας από τους 12 υπεργίγαντες που έχουν εντοπιστεί μέχρι σήμερα στον γαλαξία μας. Πρόκειται για ένα άστρο 250 χιλιάδες φορές πιο λαμπρό από τον Ήλιο που ήταν γνωστό στους επιστήμονες από τα τέλη του 19ου αιώνα. Οι παρατηρήσεις που γίνονταν κατά καιρούς στο άστρο είχαν δείξει ότι στο διάστημα 1900-1980 η ατμοσφαιρική θερμοκρασία του ήταν σταθερή και κυμαινόταν γύρω στους 5 χιλιάδες βαθμούς Κελσίου.

Το εξελικτικό κενό

Γράφημα στο οποίο απεικονίζονται οι διαφορές στη θερμότητα και στη λαμπρότητα του υπεργίγαντα HR 8752 από τη δεκαετία του 1980 μέχρι σήμερα. Artist rendition of HR 8752 traversing the Yellow Evolutionary Void. Image credits: A. Lobel ROB.

Το 1980 το HR 8752 εισήλθε σε μια κατάσταση την οποία οι επιστήμονες ονομάζουν «Κίτρινο Εξελικτικό Κενό». Πρόκειται  για ένα πολύ σύντομο χρονικά στάδιο στη ζωή ενός υπεργίγαντα κατά το οποίο η θερμοκρασία και η φωτεινότητά του μεταβάλλονται γρήγορα. Μάλιστα το HR 8752 ανήκει σε μια σπάνια υπο-ομάδα της οικογένειας των υπεργιγάντων με αποτέλεσμα και το φαινόμενο του εξελικτικού κενού στο συγκεκριμένο άστρο να έχει διαφορετικά χαρακτηριστικά από εκείνα του εξελικτικού κενού στους «συμβατικούς» υπεργίγαντες.

Οι επιστήμονες ξεκίνησαν να παρατηρούν το άστρο τη δεκαετία του 1980 και, όπως αναφέρουν σήμερα,  η θερμοκρασία στην επιφάνειά του έχει αυξηθεί κατά τρεις χιλιάδες βαθμούς Κελσίου έχοντας φτάσει τους 8 χιλιάδες βαθμούς Κελσίου.

«Προβληματιζόμαστε έντονα με τις τρομακτικές μεταβολές που έχουν συμβεί στο άστρο μέσα σε τόσο σύντομο χρονικό διάστημα» αναφέρει ο Αλεξ Λομπέλ, του Βασιλικού Παρατηρητηρίου του Βελγίου (ROB) που είναι μέλος της ερευνητικής ομάδας. Η ανακάλυψη θεωρείται σημαντική διότι προσφέρει νέα στοιχεία σε ό,τι αφορά την κατανόηση των υπεργιγάντων για τους οποίους σήμερα γνωρίζουμε λίγα. Η έρευνα για το HR 8752 δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «Astronomy and Astrophysics».

Διπλή έλικα, 50 έτη μετά... The Double Helix 50 Years Later

Ήταν 10.12.1962 και το Νομπέλ Ιατρικής κέρδιζε η συγκλονιστική ανακάλυψη για τη δομή του DNA, που είχε επιτευχθεί το 1953. Πρωταγωνιστής στο βάθρο του τιμώμενου ο James Watson, που μαζί με τον Crick και Wilkins είχαν μοιραστεί το μεγάλο βραβείο, ενώ η Rosalin Franklin, η οποία συμμετείχε στην ανακάλυψη, είχε ήδη πεθάνει και δεν τιμήθηκε. Η σημασία της διαλεύκανσης της δομής του DNA είναι ανυπολόγιστη, καθώς η πρόοδος στη Βιολογία έχει διανύσει έτη φωτός έκτοτε. Αλλά και ο ερευνητικός ανταγωνισμός εκείνης της εποχής ήταν σημαντικός. Παραδείγματος χάριν, ένας άλλος ερευνητής, ήδη νομπελίστας, είχε δημοσιεύσει λίγες ημέρες πριν, στο ίδιο περιοδικό, το «Nature», έρευνα με την οποία υποστήριζε ότι το DNA συγκροτείται από τριπλή και όχι διπλή έλικα - αλλά και οι νομπελίστες κάνουν λάθη!

Αυτά τα εισαγωγικά γεγονότα στην εποχή τους δεν προδίκαζαν την ιλιγγιώδη πρόοδο που θα ακολουθούσε και που άλλαξε τον τρόπο σκέψης μας για τη λειτουργία του κυττάρου, της ζωής, της βιόσφαιρας εν γένει. Ένας αιώνας είχε περάσει από τότε που ο Mendel είχε κάνει τα διάσημα πειράματά του και ανακάλυψε τους νόμους της κληρονομικότητας - δεν είχε βέβαια βασιστεί στο DNA που ήταν τότε άγνωστο. Η επιτυχία όμως του 1953 έβγαζε τη Βιολογία από την αφάνεια και σιγά-σιγά από «βιοτεχνία» μετατράπηκε σε «βιομηχανία», βιοϊατρική και βιοτεχνολογική, με αφάνταστους γενετικούς νεωτερισμούς να φιγουράρουν σήμερα και να αλλάζουν τη ζωή μας.

H ιστορική δημοσίευση των Watson και Crick που περιγράφει για πρώτη φορά τη δoμή του μορίου DNA. Στο κάτω μέρος βλέπουμε την αναφορά στα ονόματα των Wilkins και Franklin

Πώς φθάσαμε όμως ως εδώ; Αναμφίβολα το εφαλτήριο εκτίναξης της επιστημονικής γνώσης υπήρξε η καθοριστική διαλεύκανση της δομής του DNA και εν συνεχεία της λειτουργίας του, αλλά και του ελέγχου του σε μεγάλο βαθμό. Έπρεπε ωστόσο να προηγηθούν και πολλά άλλα μεγάλα ή μικρά άλματα για να κατανοήσουμε καλύτερα τη βάση της κληρονομικότητας. Για παράδειγμα, στις αρχές του 20ού αιώνα η αντίληψή μας για την κληρονομικότητα είχε περιοριστεί στην απόδειξη της χρωμοσωματικής θεωρίας, του παραλληλισμού δηλαδή γονιδίων με χρωμοσώματα που διαμόρφωσαν την κυτταρική βάση της κληρονομικότητας, η οποία ήταν προϊόν «κύησης» του σπέρματος των κληρονομικών παραγόντων που είχε ανακαλύψει ο Mendel, το 1856.

«Μοριακή» κληρονομικότητα και γονιδίωμα

In the DNA replication process, the two strands who act as a template to synthesise a complementary strand are separated, and the new complementary strand joins each of the initial strands in order to obtain two identical copies of the original DNA molecule

Το μέσον του 20ού αιώνα σηματοδοτείται από την καθιέρωση της μοριακής βάσης της κληρονομικότητας, ως μετεξέλιξη της κυτταρικής βάσης. Κύρια στοιχεία αποτέλεσαν η προαναφερθείσα διαλεύκανση της δομής του DNA που έθεσε τα θεμέλια ανάπτυξης της Μοριακής Γενετικής, η οποία οδήγησε προς το τελευταίο  τέταρτο του 20ού αιώνα στην αποκάλυψη των βιολογικών μηχανισμών με τους οποίους τα κύτταρα «διαβάζουν» την πληροφορία που εμπεριέχεται στα γονίδιά τους· όπως και με την ουσιαστικοποίηση του Κεντρικού Δόγματος της Βιολογίας, την ανακάλυψη της μεθοδολογίας του ανασυνδυασμένου DNA, την απομόνωση δηλαδή ενός γονιδίου και την ένθεσή του σε άλλον οργανισμό, προσεγγίζοντας τη δυνατότητα του γενετικού επανασχεδιασμού, την αλλαγή της γενετικής ταυτότητας ενός οργανισμού - τότε αναπτύσσεται και η μεθοδολογία αλληλούχισης του DNA, της εύρεσης της σειράς δηλαδή των δομικών του μονάδων/στοιχείων, των νουκλεοτιδίων, που όταν αλλάξουν προκαλείται αυτό που λέμε μετάλλαξη.  

Από την τελευταία δεκαετία του 20ού αιώνα έχει ήδη αρχίσει η περίοδος διαμόρφωσης του γονιδιωματικού πεδίου, διά του οποίου η κληρονομικότητα ερευνάται όχι στο πλαίσιο του κάθε γονιδίου χωριστά αλλά του συνόλου τους, του γονιδιώματος δηλαδή, μέσα από τις αλληλεπιδράσεις τους και τη συνέργεια γονιδιακών δικτύων. Κορύφωση αυτού του πλαισίου έχουμε στις αρχές του 21ου αιώνα με την επιτυχή χαρτογράφηση του γονιδιώματος του ανθρώπου, εγχείρημα στο οποίο πρωταγωνίστησε και πάλι ο Watson, ο οποίος στη συνέχεια παραιτήθηκε, διότι ήταν αντίθετος στην εμπορευματοποίηση της νέας γνώσης που προερχόταν από εκείνο το παγκόσμιο πείραμα, και γι' αυτή του τη συμπεριφορά τιμήθηκε πέρυσι από το Πανεπιστήμιο Πατρών, ενώ και εφέτος στις 11.12.12 θα γίνει ειδική εκδήλωση για τον απόηχο της διπλής έλικας.  

Μεταγονιδιωματική βιολογία

Έκτοτε τέθηκαν οι βάσεις του μεταγονιδιωματικού πεδίου, το οποίο ταξιδεύει ήδη μαζί με το πρωτεωματικό/μεταπρωτεωματικό πεδίο (τη μελέτη συνόλου πρωτεϊνών ως προϊόντων του γονιδιώματος) προς μια Νέα Σύνθεση των γνώσεών μας, την αναζητούμενη Νέα Κεντρική Υπόθεση, πέραν του Κεντρικού Δόγματος της Βιολογίας· για να ερμηνευτούν πολύ πιο περίπλοκα φαινόμενα προκειμένου να κατανοήσουμε περισσότερο τη βιολογική πολυπλοκότητα, τις συντονισμένες ρυθμίσεις συνόλων γονιδίων, τη χρησιμότητα θεωρούμενων άχρηστων περιοχών του DNA, αλλά να έχουμε και πιο ασφαλή πρακτικό έλεγχο των εφαρμογών των γενετικών νεωτερισμών, όπως και καλύτερη κατανόηση της βιολογικής και φιλοσοφικής μας αυτογνωσίας.

These DNA molecular visualizations were created for the multifaceted 'DNA' project, celebrating the 50th anniversary in 2003 of the discovery of the double helix. The 'DNA' project includes a five-part documentary series, museum film and 'DNAi' online resources for teachers and students. The dynamics and molecular shapes were based on X-ray crystallographic models and other published scientific data sets. Leading scientists, including many Nobel Laureates, critiqued the animations during their development. Particular effort was made to ensure the relative shapes, sizes and 'real-time' dynamics were as accurate as possible.

Η βιολογική μας πολυπλοκότητα λοιπόν δεν είναι συνάρτηση μόνο των μεμονωμένων γονιδίων μας και των προϊόντων τους, αλλά των ολιστικών συνδυασμών τους και των αλληλεπιδράσεών τους, διεργασίες που παραπέμπουν στην ύπαρξη ενός Γονιδιωματικού Μετακώδικα. Για να γίνει περισσότερο κατανοητή η σημασία του θα μπορούσαμε να τον παραλληλίσουμε με την Παγκόσμια Γραμματική του Chomsky. Όπως δηλαδή οι λέξεις είναι τα βασικά στοιχεία της γλώσσας και μπορούν να δώσουν άπειρους συνδυασμούς φράσεων και νοημάτων, σε ανάλογο βαθμό και τα γονίδια, μέσα από ποικίλες αλληλεπιδράσεις και συνδυασμούς των πολυμορφισμών/μεταλλάξεών τους, μπορούν να δώσουν έναν απίστευτα περίπλοκο σύστημα και μεγάλο αριθμό δομών, λειτουργιών και ιεραρχιών, αφάνταστα πολύπλοκων που ακόμα κρύβονται στη Νέα Σύνθεση της Νέας Βιολογίας. Ήδη μιλάμε για την ύπαρξη 350.000 πρωτεϊνών μας, ενώ τα γονίδιά μας είναι περίπου μόνο 22.000.

Hard cell: some 450 scientists worked on the multinational Encode Project

Στο πλαίσιο αυτό ήδη αναπτύσσεται η Συνθετική Βιολογία, που αντανακλά μια προσπάθεια μετεξέλιξης της Βιολογίας από τη σχηματική της πολλές φορές μορφή, που προσεγγίζει δηλαδή πληθώρα φαινομένων με μη λεπτομερή σχεδιαγράμματα και με ποιοτικό εν πολλοίς τρόπο, σε ποσοτική, που θα περιγράφει όλα τα φαινόμενα με ποσοτική λεπτομέρεια, όπως άλλες θετικές επιστήμες. Αποκωδικοποιώντας λοιπόν στο μέλλον τον Γονιδιωματικό Μετακώδικα και μορφοποιώντας τη Νέα Κεντρική Υπόθεση της Νέας Βιολογίας, πάντα με εφαλτήριο τη γνώση από τη διπλή έλικα, η Βιολογία θα εισέλθει σε νέες λεωφόρους περισσότερο χαρτογραφημένες για να αποφεύγονται ατυχήματα από πολλές ανώριμες και βεβιασμένες εφαρμογές της νέας γνώσης στην υγεία (π.χ. γονιδιακή και κυτταρική/βλαστοκυτταρική θεραπεία) και στην παραγωγή (π.χ. γενετικώς τροποποιημένοι οργανισμοί/ μεταλλαγμένα τρόφιμα).

Με την ως τώρα μυθική πρόοδο της γενετικής τεχνολογίας, όπως και με την προϊούσα, μέσω της προσπάθειας κατανόησης του Μετακώδικα, ίσως γίνουμε σοφότεροι και σεμνότεροι για τη δύναμη που έχουμε ως ανθρωπότητα στα χέρια μας - μια δύναμη ισχυρότερη και από αυτήν των πυρηνικών όπλων, όπως υποστηρίζει νομπελίστας στη Φυσική. Ίσως μας κάνει και περισσότερο υπεύθυνους και ικανούς να κατανοήσουμε τις διαχρονικές, αλλά και επίκαιρες ηθικές αρχές, τη διατήρηση μιας ανθρώπινης ζωής στον πλανήτη, αδρανοποιώντας τους σκοπούς των κυνικών εκμεταλλευτών του ερευνητικού ιδρώτα, βοηθώντας τη μη πεπαιδευμένη πολλές φορές κοινή γνώμη που πέφτει θύμα αισχροκερδοσκοπικών πρακτικών πολυεθνικών βιοτεχνολογικών εταιρειών. Ίσως ακόμη ηχήσει η καμπάνα που τώρα σιγακούγεται από τις ανίσχυρες φωνές ειδικών, οι οποίοι προειδοποιούν ότι ο πλανήτης μας θα 'ναι ακατοίκητος στο τέλος του αιώνα μας. Γι' αυτό η βιοηθική εγρήγορση πρέπει να σημάνει εγερτήριο, προτού να είναι αργά.

Σ. Ν. Αλαχιώτης, καθηγητής Γενετικής

ΠΗΓΗ: ΤΟ ΒΗΜΑ

Charitum Montes: χιονισμένοι κρατήρες στον Άρη. Charitum Montes: a cratered winter wonderland

Χιονισμένος κρατήρας στην οροσειρά στην οροσειρά Charitum Montes. Το “χιόνι” είναι εποχικό φαινόμενο και πρόκειται για ξηρό πάγο, δηλαδή παγωμένο διοξείδιο του άνθρακα. This computer-generated perspective view of Charitum Montes was created using data obtained from the High-Resolution Stereo Camera (HRSC) on ESA’s Mars Express. Centred at around 53°S and 334°E, the image has a ground resolution of about 20 m per pixel. The image shows the large breach in the northern wall of the crater, located near to the uppermost sand dune. The dusting of carbon dioxide ice is a seasonal feature in this region, which covers the crater floor and the surrounding plains.  Credits: ESA/DLR/FU Berlin (G. Neukum)

H κάμερα υψηλής ανάλυσης του διαστημικού σκάφους Mars Express της ESA (Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος) που βρίσκεται σε τροχιά γύρω από το Άρη, φωτογράφησε στις 18 Ιουνίου την περιοχή Charitum Montes μια περιοχή του Κόκκινου Πλανήτη, κοντά στον κρατήρα Gale (τον οποίο εξερευνά το διαστημικό ρόβερ της ΝΑSA Curiosiy).

This colour-coded overhead view is based on an ESA Mars Express HRSC digital terrain model of the region, from which the topography of the landscape can be derived. The colour coding shows the very edge of the Charitum Montes mountain region at the top of the image, with the highest elevation, while the subtle pedestal craters that dot the image almost fade away with just a small amount of relief difference between the elevated ejecta and the surrounding area. Centred at around 53°S and 334°E, the image has a ground resolution of about 20 m per pixel. The image was taken during revolution 10778 on 18 June 2012. Credits: ESA/DLR/FU Berlin (G. Neukum)

Η περιοχή Charitum Montes είναι μια οροσειρά με μήκος σχεδόν 1000 χιλιόμετρα, είναι ορατή με τηλεσκόπιο από τη Γη, και εντοπίστηκε για πρώτη φορά το 1929 από τον Έλληνα αστρονόμο Ευγένιο Αντωνιάδη (1870 – 1944).

Charitum Montes imaged during revolution 10778 on 18 June 2012 by ESA’s Mars Express using the High-Resolution Stereo Camera (HRSC). Data from HRSC’s nadir channel and one stereo channel have been combined to produce this anaglyph 3D image that can be viewed using stereoscopic glasses with red–green or red–blue filters. Centred at around 53°S and 334°E, the image has a ground resolution of about 20 m per pixel.  Credits: ESA/DLR/FU Berlin (G. Neukum)

Οι εικόνες δείχνουν μεγάλους κρατήρες που περιέχουν παγωμένο διοξείδιο του άνθρακα. Το διοξείδιο του άνθρακα υπάρχει στην ατμόσφαιρα του Άρη σε ποσοστό 96% και ανάλογα με τις εποχικές συνθήκες που επικρατούν σε ορισμένες περιοχές του κόκκινου πλανήτη μπορεί να μετατραπεί σε ξηρό πάγο.