Από τους Ντενίσοβα η προσαρμογή στα μεγάλα ύψη. Extinct human cousin gave Tibetans advantage at high elevation

Μια γονιδιακή παραλλαγή που βοηθάει τον οργανισμό να επιβιώνει σε μεγάλο υψόμετρο εντοπίσθηκε στους σύγχρονους κατοίκους του Θιβέτ και τους παλαιολιθικούς μυστηριώδεις ανθρώπους της Ντενίσοβα. Several thousand years ago, the common ancestors of Han Chinese and Tibetans moved onto the Tibetan plateau, a low-oxygen environment that probably proved fatal to many because of early heart disease and high infant mortality. But a specific variant of a gene for hemoglobin regulation, picked up from earlier interbreeding with a mysterious human-like species, Denisovans, gradually spread through the Tibetan population, allowing them to live longer and healthier and avoid cardiovascular problems. Credit: Antoine Taveneaux. CC BY-SA 3.0

Οι Ντενίσοβα, οι μυστηριώδεις άνθρωποι που όπως ανακαλύψαμε σχετικά πρόσφατα έζησαν κάποτε στην Ασία, ήταν εκείνοι που κληροδότησαν τον γενετικό «εξοπλισμό» που χαρίζει σε ορισμένους σύγχρονους πληθυσμούς την ικανότητα να επιβιώνουν χωρίς πρόβλημα στα μεγάλα ύψη. Αυτό υποστηρίζουν επιστήμονες οι οποίοι εντόπισαν την ίδια γονιδιακή παραλλαγή που σχετίζεται με τη ρύθμιση των επιπέδων του οξυγόνου στο αίμα τόσο στους σημερινούς κατοίκους του Θιβέτ όσο και στους παλαιολιθικούς αινιγματικούς ασιάτες συγγενείς μας. Το εύρημα, σύμφωνα με τους ειδικούς, ενισχύει τη θεωρία ότι ο Homo sapiens έχει αποκτήσει κάποια από τα εξελικτικά πλεονεκτήματά του μέσω της διασταύρωσης με άλλα είδη ανθρώπων τα οποία σήμερα έχουν εκλείψει.

Εξέλιξη… ύψους

A Chinese researcher collects a blood sample from an ethnic Tibetan man participating in the DNA study. Tibetan people can survive on the roof of the world—one of the most inhospitable places that anybody calls home—thanks to a version of a gene that they inherited from a group of extinct humans called Denisovans, who were only discovered four years ago thanks to 41,000-year-old DNA recovered from a couple of bones that would fit in your palm.  If any sentence can encapsulate why the study of human evolution has never been more exciting, it’s that one. Credit: Beijing Genomics Institute photo

Η εν λόγω  παραλλαγή αφορά το γονίδιο EPAS1, το οποίο σχετίζεται με τη ρύθμιση της παραγωγής αιμοσφαιρίνης, της πρωτεΐνης που περιέχεται στα ερυθρά αιμοσφαίρια και τροφοδοτεί με οξυγόνο το αίμα. Στα μεγάλα υψόμετρα η περιεκτικότητα της ατμόσφαιρας σε οξυγόνο είναι μικρότερη και, προκειμένου να αντεπεξέλθει σε αυτή την έλλειψη, ο οργανισμός παράγει περισσότερα ερυθρά αιμοσφαίρια. Για ανθρώπους οι οποίοι δεν έχουν συνηθίσει να ζουν στα μεγάλα ύψη η διαδικασία αυτή είναι επίπονη και μπορεί να αποβεί επικίνδυνη – η παραγωγή ερυθρών αιμοσφαιρίων μπορεί να είναι μεγαλύτερη από όσο χρειάζεται αυξάνοντας την πηκτικότητα του αίματος και μαζί με αυτήν τον κίνδυνο θρομβώσεων ή εγκεφαλικού. Σε όσους ωστόσο διαθέτουν τη συγκεκριμένη παραλλαγή του EPAS1 η ρύθμιση των επιπέδων οξυγόνου στο αίμα γίνεται πολύ ομαλά, χωρίς κίνδυνο για τον οργανισμό.

In 2010, Rasmus Nielsen from the University of California, Berkeley found that Tibetan people have a mutation in a gene called EPAS1, which helps them handle low levels of oxygen. Thanks to this mutation, they can cope with air that has 40 percent less oxygen than what most of us inhale, and they can live on a 4,000-metre-high plateau where most of us would fare poorly. To date, this is still “strongest instance of natural selection documented in a human population”—the EPAS1 mutation is found in 87 percent of Tibetans and just 9 percent of Han Chinese, even though the two groups have been separated for less than 3,000 years. Nielsen suspects that modern humans had sex with Denisovans in Asia, somewhere between 30,000 and 40,000 years ago. They inherited the Denisovan version of EPAS1, which lingered in the populations at very low frequencies. The carriers fared better at higher altitudes, and their descendants colonised the Tibetan plateau. This explains why the team found the Denisovan EPAS1 in the vast majority of Tibetans, but also in a couple of Han Chinese people living outside of Tibet.

Αν και είναι πολύ σπάνια στον παγκόσμιο πληθυσμό, η συγκεκριμένη παραλλαγή στο EPAS1 είναι εξαιρετικά διαδεδομένη στους κατοίκους του Θιβέτ οι οποίοι ζουν μόνιμα σε υψόμετρο 4.000 μ. και πάνω. Η ανακάλυψή της έγινε το 2010 από τον Ράσμους Νίλσεν, καθηγητή στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας στο Μπέρκλεϊ, και την ομάδα του. Καθώς η γενετική αλληλουχία που είδαν στους Θιβετιανούς διέφερε τόσο πολύ από αυτές που παρατηρούνται σε άλλους σύγχρονους ανθρώπινους πληθυσμούς οι επιστήμονες σκέφτηκαν να την αναζητήσουν σε αρχαιότερα γονιδιώματα. «Τη συγκρίναμε με τους Νεάντερταλ, αλλά δεν βρήκαμε κάποια που να ταιριάζει» δήλωσε στο BBC ο καθηγητής Νίλσεν, ένας εκ των κύριων συγγραφέων της σχετικής μελέτης που δημοσιεύθηκε στην επιθεώρηση «Nature». «Μετά τη συγκρίναμε με τους Ντενίσοβα και προς έκπληξή μας εντοπίσαμε κάποια που ταίριαζε σχεδόν απόλυτα».

Γενετικά «δώρα» από συγγενείς

Excavation of Denisova Cave, a site overseen by the Russian Academy of Sciences, is an ongoing venture involving international teams of researchers.

Τα μόνα στοιχεία που έχουμε από τους Ντενίσοβα είναι δυο οστά και δυο δόντια που υπολογίζεται ότι είναι ηλικίας 40.000-50.000 ετών και έχουν βρεθεί στο ομώνυμο σπήλαιο της Σιβηρίας. Αρχικά είχε θεωρηθεί ότι τα απολιθώματα ανήκαν σε κάποιο από τα γνωστά είδη της εποχής, όταν όμως οι επιστήμονες κατόρθωσαν να εξαγάγουν μιτοχονδριακό DNA από το πρώτο οστό που ανακαλύφθηκε (και προερχόταν από το μικρό δάχτυλο του χεριού ενός κοριτσιού) διαπίστωσαν ότι επρόκειτο για ένα νέο, άγνωστο ως τότε είδος ανθρώπου (ακόμη δεν έχει διευκρινιστεί αν πρόκειται για ένα ξεχωριστό είδος Homo ή για υποείδος του Homo sapiens).

The layers of sediment excavated in Denisova Cave (top left) and its surroundings have yielded such artifacts as chipping tools (top right), a fragment of a pinky bone, and a molar. DNA in the bone and molar led to the identification of a new hominin group, the Denisovans.

Τόσο τα τελευταία όσο και προηγούμενα ευρήματα από τις αναλύσεις του γενετικού υλικού που έχει εξαχθεί από το περίφημο πλέον «δαχτυλάκι» δείχνουν ότι οι Homo sapiens της παλαιολιθικής εποχής διασταυρώνονταν με τους Ντενίσοβα (όπως και με τους Νεάντερταλ). Ο καθηγητής Νίλσεν θεωρεί ότι η διασταύρωση του είδους μας με τους Ντενίσοβα συνέβη στο πολύ μακρινό παρελθόν αλλά η γενετική κληρονομιά που μας κληροδότησαν παρέμεινε, για να βοηθήσει πολλές φορές τους μακρινούς προγόνους μας να προσαρμοστούν στα νέα περιβάλλοντα που συναντούσαν καθώς εξαπλώνονταν στον πλανήτη βγαίνοντας από την Αφρική.

This is a documentary dedicated to our melanesian brothers telling about Homo Denisova, an Homo Ancestor we can only find in their genes. Melanesians and Australoids own up to 6% of his DNA and up to 40% of his HLA. Further studies have been made since this documentary was released: "Comparing the genomes of the Denisovan and modern humans from around the world allows the identification of DNA segments particular to the Denisovans, and to modern humans. Thus the Denisovan individual probably had dark hair, eyes and skin. Amongst a number of novel mutations in modern humans, 8 are associated with brain function and nervous system development, and 34 with diseases, including 4 affecting the skin and 6 affecting the eye." Svante Paabo of the Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology

«Αφότου το DNA των Ντενίσοβα πέρασε στους σύγχρονους ανθρώπους παρέμεινε σε διάφορους πληθυσμούς της Ασίας σε χαμηλές συχνότητες για πολύ καιρό» ανέφερε ο κ. Νίλσεν. «Αργότερα, όταν οι πρόγονοι των Θιβετιανών μετακινήθηκαν σε μεγάλο υψόμετρο, αυτό ευνόησε τη γονιδιακή παραλλαγή η οποία στη συνέχεια εξαπλώθηκε σε σημείο ώστε σήμερα να τη φέρουν οι περισσότεροι Θιβετιανοί». Παρ’ όλα αυτά, πρόσθεσε ο καθηγητής, δεν γνωρίζουμε αν οι Ντενίσοβα ήταν επίσης προσαρμοσμένοι για τη ζωή σε μεγάλο υψόμετρο. Το Σπήλαιο της Ντενίσοβα δεν βρίσκεται ιδιαίτερα ψηλά – είναι στα 760 μ. – όμως, επισημαίνει, ανήκει στα Αλταϊκά Όρη τα οποία υψώνονται πάνω από τα 3.000 μ.

Βρήκαν μια μεγάλη Γη… παγάκι. Frozen 'Earth' discovered: Real-life Hoth planet 3,000 light years away could increase our chances of finding alien life

Καλλιτεχνική απεικόνιση του παγωμένου βραχώδους εξωπλανήτη η παρουσία του οποίου πονοκεφαλιάζει τους επιστήμονες. Artist's concept of planet orbiting in double-star system. Credit: Ohio State University

Ένας ακόμη εξωπλανήτης προστίθεται στην σχετική λίστα που αριθμεί πλέον περισσότερους από 1700 ενώ επίσης το διαστημικό τηλεσκόπιο Kepler έχει υποδείξει την ύπαρξη άλλων περίπου τριών χιλιάδων που αναμένουν τον εντοπισμό τους και την επίσημη αναγνώριση τους. Πρόκειται για ένα πλανήτη με ιδιαίτερα χαρακτηριστικά που παρουσιάζει εξαιρετικό κοσμολογικό ενδιαφέρον.

Η τροχιά του

The binary system containing the new planet disturbed light from a much more distant star 20,000 light years away in the constellation Sagittarius (pictured).

Ο νέος εξωπλανήτης βρίσκεται σε απόσταση περίπου 3.000 ετών φωτός από εμάς, στην κατεύθυνση του αστερισμού του Τοξότη, και έλαβε την κωδική ονομασία OGLE-2013-BLG-0341LBb. Ο πλανήτης αυτός είναι βραχώδης και υπολογίζεται ότι είναι δύο φορές μεγαλύτερος από τη Γη. Βρίσκεται σε ένα δυαδικό σύστημα δύο ερυθρών νάνων και ένα ιδιαίτερα ενδιαφέρον στοιχείο για αυτόν είναι ότι βρίσκεται σε τροχιά γύρω από το ένα άστρο. Μέχρι σήμερα οι επιστήμονες θεωρούσαν ότι δεν είναι εφικτή η παρουσία ενός βραχώδους πλανήτη με σταθερή τροχιά γύρω από το ένα μόνο άστρο ενός δυαδικού συστήματος.

Εντοπίστηκε ένας παγωμένος βραχώδης πλανήτης σε δυαδικό σύστημα. Astronomers have discovered for the first time an exoplanet orbiting one star in a binary system, as shown in this artist's rendering. Until the discovery, no one realised that rocky planets could form stable orbits round one member of a binary star system. The second star in the binary system is also very dim. The two are only as far apart as the distance between Saturn and the sun. Credit: Cheongho Han, Chungbuk National University, Republic of Korea

Η συγκεκριμένη ανακάλυψη έρχεται να προστεθεί σε σειρά προηγουμένων που ανατρέπουν πλήρως τα καθιερωμένα μοντέλα σχηματισμού και εξέλιξης πλανητών. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα οι επιστήμονες να έχουν αρχίσει να αναθεωρούν τις κρατούσες θεωρίες και να συγκεντρώνουν όλα τα διαθέσιμα δεδομένα για να κατανοήσουν καλύτερα τους μηχανισμούς δημιουργίας πλανητών.

Παγωμένος

Named OGLE-2013-BLG-0341LBb, the planet¿s host star shines 400 times less brightly than the sun. It has been described as the real-life version of ice planet Hoth (pictured) featured in Star Wars sequel The Empire Strikes Back orbits, and is almost certainly a lifeless world.

Αν και ο πλανήτης βρίσκεται σε απόσταση πιο κοντινή από εκείνη της Γης με τον Ήλιο εντούτοις πρόκειται για ένα απόλυτα παγωμένο κόσμο. Αυτό γιατί το μητρικό του άστρο είναι 400 φορές λιγότερο λαμπρό από τον Ήλιο και έτσι σε αυτόν φτάνει ελάχιστη θερμότητα. Τον πλανήτη ανακάλυψε ομάδα ερευνητών με επικεφαλής επιστήμονες του Πανεπιστημίου Οχάιο οι οποίοι υπολόγισαν ότι η θερμοκρασία σε αυτόν είναι περίπου -210 βαθμοί Κελσίου. Επιπλέον ο πλανήτης δεν φαίνεται ότι διαθέτει νερό σε υγρή μορφή οπότε κρίνεται ως απολύτως αφιλόξενος για την ζωή.

Όμως με δεδομένο ότι τα δυαδικά αστρικά συστήματα είναι πολύ κοινά στον γαλαξία μας αλλά και στο Σύμπαν γενικότερα το γεγονός ότι μπορούν (όπως αποδεικνύεται) να σχηματίζονται γύρω τους βραχώδεις πλανήτες αυξάνει γεωμετρικά τις πιθανότητες να υπάρχουν πλανήτες με συνθήκες ευνοϊκές για την παρουσία της ζωής. Η ανακάλυψη δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «Science».

Φραντς Κάφκα, Η σιωπή των Σειρήνων. Franz Kafka, The silence of the Sirens

Paul Delvaux, Le Village des Sirènes, 1942. Huile sur Toile, 105x127 cm, Chicago, The Art Institute.

Όπου αποδεικνύεται ότι σωτήρια μπορεί να φανούν και τα ανεπαρκή, ακόμη και τα παιδαριώδη μέσα:

Léon Belly, Ulysses And The Sirens, 1867.

Για να προφυλαχτεί από τις Σειρήνες, ο Οδυσσέας έφραξε τα αυτιά του με κερί και έβαλε να τον αλυσοδέσουν στο κατάρτι. Κάτι ανάλογο, ασφαλώς, θα μπορούσαν να κάνουν ανέκαθεν όλοι οι ταξιδιώτες ―εκτός από εκείνους που οι Σειρήνες πρόφταιναν να τους σαγηνεύσουν από μακριά― ήταν όμως παγκοσμίως γνωστό ότι δεν οφελούσε. Το τραγούδι των Σειρήνων διαπερνούσε τα πάντα, και το πάθος των σαγηνευμένων δεν ήταν ικανό να σπάσει μόνο αλυσίδες και κατάρτια. Αυτό ο Οδυσσέας δεν το σκέφτηκε, αν και πολύ πιθανόν το είχε ακουστά. Εναπέθεσε τις ελπίδες του σε μια χούφτα κερί και μια αρμαθιά αλυσίδες, και γεμάτος αθώα χαρά για τα πενιχρά του μέσα, έβαλε πλώρη για τις Σειρήνες.

John William Waterhouse, Sirène, 1900.

Οι Σειρήνες όμως έχουν ένα όπλο πιο φοβερό και από το τραγούδι: τη σιωπή τους. Και πιθανότερο, παρόλο που δεν έτυχε ποτέ, θα ήταν να γλιτώσεις από το τραγούδι τους, παρά από τη σιωπή τους. Τίποτε στον κόσμο αυτόν δεν μπορεί να αντισταθεί στο αίσθημα πως τις νίκησες με το σπαθί σου, ούτε στην αλαζονεία που επακολουθεί και σαρώνει τα πάντα.

Gustav Wertheimer, The Kiss of the Siren, 1882.

Κι η αλήθεια είναι πως δεν τραγουδούσαν οι τρομερές Σειρήνες καθώς τις ζύγωνε ο Οδυσσέας· γιατί πίστευαν, ίσως, ότι με τη σιωπή τους μόνο θα νικούσαν τούτο τον αντίπαλο ― εκτός κι αν, βλέποντας τόση ευτυχία στο πρόσωπο του Οδυσσέα, που μόνο το κερί σκεφτόταν και τις αλυσίδες του, λησμόνησαν κάθε τραγούδι.

Herbert James Draper, Ulysses and the Sirens, 1909.

Ο Οδυσσέας όμως, τη σιωπή τους, ας μου επιτραπεί η έκφραση, δεν την άκουσε: του φάνηκε πως τραγουδούσαν, και πως μόνο εκείνος δεν τις άκουγε, επειδή είχε λάβει τα μέτρα του. Πριν ξεκινήσει, έριξε μια κλεφτή ματιά, είδε τον καμπυλωμένο λαιμό, τις βαθιές ανάσες, τα δακρυσμένα μάτια, το μισάνοιχτο στόμα, και πίστεψε πως όλα αυτά συνόδευαν τις άριες που ανάκουστες αντηχούσαν γύρω του. Κι έπειτα δεν τις ξανακοίταξε, γύρισε το βλέμμα του πέρα, μακριά, κι εμπρός στην αταλάντευτη απόφασή του οι Σειρήνες κυριολεκτικά εξαφανίστηκαν, τόσο που, κι όταν βρέθηκε κοντά τους, μήτε που τις πρόσεξε.

Ferdinand Max Bredt, The Sirens, 1902.

Εκείνες όμως, ωραιότερες παρά ποτέ, συστρέφονταν, τεντώνονταν, παράδερναν τα απαίσια μαλλιά τους με τον άνεμο, και τα γαμψά τους νύχια σέρνονταν πάνω στα βράχια. Και πια δεν ήθελαν να ξελογιάσουν ― μόνο να κρατήσουν ένα καθρέφτισμα από τα μεγάλα μάτια του Οδυσσέα ήθελαν, όσο γινόταν πιο πολύ.

Victor Karlovich Shtemberg, Sirènes au bord de l'eau.

Αν οι Σειρήνες είχαν συνείδηση, εκείνη η φορά θα ήταν το τέλος τους. Τίποτε δεν έπαθαν όμως· απλώς, ο Οδυσσέας τους ξέφυγε.

John William Waterhouse, Ulysses and the Sirens, 1891.

Στην ιστορία αυτή υπάρχει πάντως κι ένα υστερόγραφο: Ο Οδυσσέας ήταν, λένε, τόσο πολυμήχανος, τέτοια αλεπού, που μήτε η Θεά του Πεπρωμένου δεν μπορούσε να διαβάσει την ψυχή του. Και ίσως, αν και κάτι τέτοιο υπερβαίνει την ανθρώπινη λογική ― ίσως να πρόσεξε στ’ αλήθεια πως σωπαίναν οι Σειρήνες, κι όλες αυτές οι προσποιήσεις που αναφέραμε, ήταν κάτι σαν ασπίδα, που την όρθωσε μπροστά τους, και μπροστά στους θεούς.

Ελληνική μετάφραση Τζένη Μαστοράκη & Νάσος Βαγενάς.

"The silence of the Sirens"

Paul Delvaux, The Great Sirens, 1947.

Proof that inadequate, even childish measures, may serve to rescue one from peril.

Carl von Blaas, Ulysses and Sirens, 1882.

To protect himself from the Sirens Ulysses stopped his ears with wax and had himself bound to the mast of his ship. Naturally any and every traveller before him could have done the same, except those whom the Sirens allured even from a great distance; but it was known to all the world that such things were of no help whatever. The song of the Sirens could pierce through everything, and the longing of those they seduced would have broken far stronger bonds than chains and masts. But Ulysses did not think of that, although he had probably heard of it. He trusted absolutely to his handful of wax and his fathom of chain, and in innocent elation over his little stratagem sailed out to meet the Sirens.

Henri Lehmann, Sirènes appelant Ulysse, c.1847.

Now the Sirens have a still more fatal weapon than their song, namely their silence. And though admittedly such a thing has never happened, still it is conceivable that someone might possibly have escaped from their singing; but from their silence certainly never. Against the feeling of having triumphed over them by one's own strength, and the consequent exaltation that bears down everything before it, no earthly powers could have remained intact.

Christopher Pugliese, Ulysses and the Sirens, 2003.

And when Ulysses approached them the potent songstresses actually did not sing, whether because they thought that this enemy could be vanquished only by their silence, or because of the look of bliss on the face of Ulysses, who was thinking of nothing but his wax and his chains, made them forget their singing.

Detail from Ulysses and the Sirens (260 AD), mosaic from wealthy family’s villa at Thugga (Dougga), now in the Bardo.

But Ulysses, if one may so express it, did not hear their silence; he thought they were singing and that he alone did not hear them. For a fleeting moment he saw their throats rising and falling, their breasts lifting, their eyes filled with tears, their lips half-parted, but believed that these were accompaniments to the airs which died unheard around him. Soon, however, all this faded from his sight as he fixed his gaze on the distance, the Sirens literally vanished before his resolution, and at the very moment when they were nearest to him he knew of them no longer.

Gustave Adolphe Mossa, Satiated Siren, 1905.

But they--lovelier than ever--stretched their necks and turned, let their cold hair flutter free in the wind, and forgetting everything clung with their claws to the rocks. They no longer had any desire to allure; all that they wanted was to hold as long as they could the radiance that fell from Ulysses' great eyes.

Gustave Moreau, Les Sirènes, 1882.

If the Sirens had possessed consciousness they would have been annihilated at that moment. But they remained as they had been; all that had happened was that Ulysses had escaped them.

Howard Pyle, The Mermaid, 1910.

A codicil to the foregoing has also been handed down. Ulysses, it is said, was so full of guile, was such a fox, that not even the goddess of fate could pierce his armour. Perhaps he had really noticed, although here the human understanding is beyond its depths, that the Sirens were silent, and opposed the afore-mentioned pretence to them and the gods merely as a sort of shield.

Franz Kafka in 1905. Photograph: Getty Images/Hulton Archive.

Ανέλυσαν τις υπέροχες σπείρες του Μ106. NGC 4258 (M106): Galactic Pyrotechnics On Display

Στην νέα εικόνα του Μ106 πρωταγωνιστούν οι δύο εντυπωσιακές μπλε-μωβ σπείρες του. NGC 4258 is a spiral galaxy well known to astronomers for having two so-called anomalous arms that glow in X-ray, optical, and radio light. Rather than being aligned with the plane of the galaxy, they intersect with it. This composite image of NGC 4258 shows the galaxy in X-rays from Chandra (blue), radio waves from the VLA (purple), optical data from Hubble (yellow and blue), and infrared with Spitzer (red). Researchers are using all of these telescopes to better understand how the supermassive black hole is affecting the galaxy and its anomalous arms. Credit: X-ray: NASA/CXC/Caltech/P.Ogle et al; Optical: NASA/STScI; IR: NASA/JPL-Caltech; Radio: NSF/NRAO/VLA

Η NASA έδωσε στη δημοσιότητα μια νέα εντυπωσιακή εικόνα του γαλαξία Μεσιέ 106 (M106), επίσης γνωστός ως NGC 4258. Η νέα εικόνα αποτελεί σύνθεση των νέων παρατηρήσεων που έκανε ομάδα αστρονόμων με διαστημικά και επίγεια τηλεσκόπια. Οι ερευνητές μελέτησαν δύο άγνωστες μέχρι πρόσφατα σπείρες του Μ106 που κυριολεκτικά φωτοβολούν.

Ο γαλαξίας

A new study of these anomalous arms made with Spitzer shows that shock waves, similar to sonic booms from supersonic planes, are heating large amounts of gas - equivalent to about 10 million Suns. What is generating these shock waves? Radio data shows that the supermassive black hole at the center of NGC 4258 is producing powerful jets of high-energy particles. Researchers think that these jets strike the disk of the galaxy and generate shock waves. These shock waves, in turn, heat some of the gas - composed mainly of hydrogen molecules - to thousands of degrees. As shown in our additional, composite image, part of the evidence for this heating process comes from the similarity in location between the hydrogen and X-ray emission, both thought to be caused by shocks, and the radio jets. The Chandra X-ray image reveals huge bubbles of hot gas above and below the plane of the galaxy. These bubbles indicate that much of the gas that was originally in the disk of the galaxy has been heated to millions of degrees and ejected into the outer regions by the jets from the black hole. The ejection of gas from the disk by the jets has important implications for the fate of this galaxy. Researchers estimate that all of the remaining gas will be ejected within the next 300 million years - very soon on cosmic time scales - unless it is somehow replenished. Because most of the gas in the disk has already been ejected, less gas is available for new stars to form. Indeed, the researchers used Spitzer data to estimate that stars are forming in the central regions of NGC 4258, at a rate which is about ten times less than in the Milky Way Galaxy. These results were published in the June 20th, 2014 issue of The Astrophysical Journal Letters and are available online. The authors are Patrick Ogle, Lauranne Lanz and Philip Appleton from the California Institute of Technology in Pasadena, CA. Chandra X-ray Observatory

Ο M106 βρίσκεται σε απόσταση περίπου 22 εκ. ετών φωτός στον αστερισμό των Θηρευτικών Κυνών. Είναι σπειροειδής γαλαξίας, του οποίου η διάμετρος υπολογίζεται σε 80.000 έτη φωτός. Οι σπειροειδείς βραχίονές του έχουν σκούρες λωρίδες σκόνης, λαμπερά και νεαρά αστρικά σμήνη που αποτελούνται από γαλάζιους αστέρες, και νεφελώματα στα οποία δημιουργούνται νέα άστρα. Ο πυρήνας του αποτελείται από γερασμένα κίτρινα άστρα. Στο πυρήνα υπολογίζεται ότι βρίσκεται μια μαύρη τρύπα με μάζα περίπου 40 εκατομμύρια ηλιακές μάζες.

Οι νέες σπείρες

A composite image of the spiral galaxy NGC 4258 showing X-ray emission observed with Chandra in blue and infrared emission observed with the Spitzer Space Telescope in red and green. The infrared emission is produced by hydrogen molecules. A labeled version of the image shows the direction of radio jets, along with the location of the supermassive black hole driving these jets and "hotspots" where the jets are striking gas in the galaxy. The X-ray and hydrogen emission are both thought to be caused by shocks, similar to a sonic boom from a supersonic plane. The similarity in location between the X-ray and hydrogen emission and the radio jets implies that the jets have caused the shocks. Credit: X-ray: NASA/CXC/Caltech/P.Ogle et al; IR: NASA/JPL-Caltech

Οι δύο σπείρες έχουν έντονη μωβ-μπλε απόχρωση και στη πραγματικότητα είναι πίδακες αερίου και άλλης κοσμικής ύλης που εκτινάσσεται από τη μαύρη τρύπα στο κέντρο του γαλαξία.

NGC 4258, also known as Messier 106, is a spiral galaxy like the Milky Way. This galaxy is famous, however, for something that our Galaxy doesn't have - two extra spiral arms that glow in X-ray, optical, and radio light. Chandra X-ray Observatory

Επιπλέον, η παρουσία αυτών των δύο πιδάκων έχει ως αποτέλεσμα την υπερθέρμανση των αερίων γύρω από τον πυρήνα, τα οποία ακτινοβολούν έντονα στο ορατό φως, τα ραδιοκύματα και τις ακτίνες Χ. Η νέα μελέτη δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «The Astrophysical Journal Letter»

Ο πολύς ύπνος βλάπτει τον... εγκέφαλο δείχνει νέα μελέτη. Less sleep can make your brain age faster, researchers say.

Frederick Carl Frieseke, Sleep, 1903. Οι πολλές ώρες στην αγκαλιά του Μορφέα βλάπτουν τον εγκέφαλο, σύμφωνα με νέα μελέτη. The less older adults sleep, the faster their brain shrinks and declines, researchers have warned - and it believed older adults are particularly at risk.

Ο πολύς ύπνος στη μέση ηλικία μπορεί να είναι εξίσου κακός για την υγεία με την έλλειψη επαρκών ωρών στην αγκαλιά του Μορφέα. Αυτό έδειξε μεγάλη μελέτη που διεξήχθη στη Βρετανία σε περίπου 9.000 άτομα.

Οι ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Γουόρικ μελέτησαν συγκεκριμένα 3.968 άνδρες και 4.821 γυναίκες που συμμετείχαν στη διαχρονική μελέτη English Longitudinal Study of Ageing. Εκτίμησαν την ποσότητα και την ποιότητα του ύπνου των εθελοντών παρακολουθώντας τους επί περίπου έναν μήνα.

Ανακάλυψαν ότι τα άτομα ηλικίας 50-64 ετών που κοιμούνταν λιγότερο από έξι ώρες ή περισσότερο από οκτώ κάθε νύχτα εμφάνιζαν προβλήματα μνήμης καθώς και δυσκολίες στην ικανότητα λήψης αποφάσεων. Ειδικά όμως τα μεγαλύτερης ηλικίας άτομα και συγκεκριμένα εκείνα μεταξύ 65 και 89 ετών παρουσίαζαν γενικότερη πτώση της εγκεφαλικής λειτουργίας μόνο στην περίπτωση που κοιμούνταν περισσότερο από ένα οκτάωρο κάθε βράδυ.

Οι κίνδυνοι της έλλειψης ύπνου έχουν αποδειχθεί επανειλημμένως επιστημονικώς, ωστόσο η τελευταία μελέτη που δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «PLoS ONE» δείχνει τώρα ότι και οι παραπάνω ώρες ύπνου προκαλούν προβλήματα υγείας.

Σύμφωνα μάλιστα με τη δρα Μισέλ Μίλερ που συμμετείχε στη μελέτη, τα ευρήματα της ομάδας μαρτυρούν ότι η ποσότητα ύπνου που χρειαζόμαστε αλλάζει με την ηλικία.

Ο επίσης συγγραφέας της νέας μελέτης καθηγητής Φραντσέσκο Καπούτσιο σημείωσε ότι οι σωστές ώρες ύπνου στους ηλικιωμένους μπορούν να δράσουν προληπτικά ενάντια στη νοητική φθορά που οδηγεί σε άνοια. Ο καθηγητής συμπλήρωσε ότι «ο ύπνος είναι σημαντικός για την καλή σωματική και νοητική υγεία. Η βελτίωση του ύπνου σε μεγάλη ηλικία μπορεί να καθυστερήσει τη φθίση της εγκεφαλικής λειτουργίας που βλέπουμε με την πάροδο του χρόνου ή ακόμη και να προλάβει την ταχεία φθορά που οδηγεί σε άνοια».

Η «συνταγή» για καλή υγεία

Salvador Dali, Le Sommeil, The Sleep, 1937. Huile sur Toile, 51x78 cm, Collection particulière. “Six to eight hours of sleep per night is particularly important for optimum brain function in younger adults,” said University of Warwick researcher Dr. Michelle Miller. “These results are consistent with our previous research, which showed six to eight hours per night was optimal for physical health, including lowest risk of developing obesity, hypertension, diabetes, heart disease and stroke.”

Η δρ Μίλερ παρουσίασε τη «συνταγή» για καλή σωματική αλλά και νοητική υγεία: «Έξι ως οκτώ ώρες ύπνου κάθε νύχτα είναι πολύ σημαντικές για καλή εγκεφαλική λειτουργία στους νεαρότερους ενηλίκους. Τα ευρήματα αυτά συνάδουν με προηγούμενες μελέτες μας οι οποίες είχαν δείξει πως έξι ως οκτώ ώρες ύπνου το βράδυ αποτελούν το ιδανικό και για το σώμα καθώς μειώνουν τον κίνδυνο παχυσαρκίας, υπέρτασης, διαβήτη, καρδιοπάθειας και εγκεφαλικού».

Στους πιο ηλικιωμένους συμμετέχοντες στη μελέτη φάνηκε να υπάρχει ισχυρή σύνδεση μεταξύ της ποιότητας του ύπνου και των γνωστικών ικανοτήτων. Προηγούμενες μελέτες έχουν δείξει ότι η επάρκεια ύπνου είναι ζωτικής σημασίας για τη διαδικασία «αυτο-καθαρισμού» του εγκεφάλου ενόσω το σώμα κοιμάται - τη νύχτα ο εγκέφαλος απομακρύνει τις επιβλαβείς τοξίνες που συσσωρεύονται κατά τη διάρκεια της ημέρας.

Θεωρίες για τα αίτια

Pablo Picasso, Jeune Fille Endormie, 1935. The sleep findings pave the way for future work on sleep loss and its contribution to cognitive decline, including dementia, the researchers say.

Γιατί όμως ο πολύς ύπνος μπορεί να βλάπτει την υγεία; Δεν υπάρχει οριστική απάντηση αλλά διάφορες θεωρίες. Μία εξ αυτών αναφέρει ότι ο ύπνος για μεγάλες περιόδους μέσα στη νύχτα συνδέεται με μείωση της ποιότητάς του με αποτέλεσμα το άτομο να περνά και διαστήματα στα οποία ξυπνά και δεν μπορεί να κοιμηθεί ξανά. Ο ύπνος με... διακοπές μπορεί να βλάψει τη μνήμη, να προκαλέσει στρες και να οδηγήσει τελικώς σε συρρίκνωση του εγκεφάλου. Άτομα των οποίων το βιολογικό ρολόι αποσυντονίζεται συχνά με αυτόν τον τρόπο, όπως οι εργαζόμενοι σε βάρδιες, είναι και τα πιο ευάλωτα.

Υπάρχοντα ερευνητικά στοιχεία έχουν συνδέσει την περίσσεια ύπνου με ασθένειες όπως ο διαβήτης και οι καρδιοπάθειες. Ωστόσο οι ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Γουόρικ σημειώνουν ότι η σύνδεση αυτή μπορεί ως έναν βαθμό να εξηγείται από το γεγονός ότι συνήθως κοιμούνται πολύ τα άτομα που είναι φτωχά, άνεργα ή πάσχουν από κατάθλιψη (ομάδες δηλαδή του πληθυσμού που είναι πιθανότερο να παρουσιάζουν προβλήματα υγείας).

Τα ευρήματα αυτά έρχονται έναν μήνα έπειτα από άλλα ειδικών των Πανεπιστημίων της Οξφόρδης, του Κέιμπριτζ, του Χάρβαρντ, του Μάντσεστερ και του Σάρεϊ, από τα οποία είχε προκύψει πως πολλά άτομα αγνοούν τη σημασία του ύπνου για την υγεία. Χαρακτηριστικά ο καθηγητής Ράσελ Φόστερ, νευροεπιστήμονας από την Οξφόρδη, είχε σημειώσει πως το ανθρώπινο είδος είναι... αλαζονικό. «Νομίζουμε ότι μπορούμε να εγκαταλείψουμε τέσσερα δισεκατομμύρια χρόνια εξέλιξης και να αγνοήσουμε το γεγονός ότι έχουμε εξελιχθεί με βάση έναν κύκλο φωτός - σκότους. Ως είδος παρακάμπτουμε το βιολογικό ρολόι και όταν αυτό συμβαίνει μακροπρόθεσμα μπορεί να οδηγήσει σε σοβαρά προβλήματα υγείας».

Αλμυρός ο υπόγειος ωκεανός του Τιτάνα. Titan's salty secret revealed: Underground ocean has more brine that Earth's Dead Sea

Ο υπόγειος ωκεανός του Τιτάνα είναι ιδιαίτερα αλμυρός και πιθανότατα αφιλόξενος για την ζωή. Researchers found that Titan's ice shell, which overlies a very salty ocean, varies in thickness around the moon, suggesting the crust is in the process of becoming rigid. Nasa scientists analyzing data from the Cassini mission say the have firm evidence the ocean is probably an extremely salty brine of water mixed with dissolved salts. Credit: NASA/JPL -Caltech/SSI/Univ. of Arizona/G. Mitri/University of Nantes

Μια από τις σημαντικές ανακαλύψεις που έγιναν στον Τιτάνα, τον μεγαλύτερο δορυφόρο του Κρόνου, είναι η ύπαρξη ενός υπόγειου ωκεανού. Ομάδα ερευνητών που μελέτησε όλα τα σχετικά δεδομένα και ειδικότερα εκείνα που έχει αποστείλει από τον δορυφόρο το διαστημικό σκάφος Cassini διαπίστωσαν ότι ο υπόγειος ωκεανός του Τιτάνα είναι αλμυρός. Σύμφωνα με τους ερευνητές είναι πιθανό ο υπόγειος ωκεανός του Τιτάνα έχει παρόμοια πιθανώς και υψηλότερη αλατότητα από εκείνη της Νεκράς Θάλασσας.

Τα δεδομένα

Έχει υψηλότερη αλατότητα από εκείνη της Νεκράς Θάλασσας γεγονός που περιορίζει τις πιθανότητες ύπαρξης ζωής εκεί. The salt content allows the bathers to read while floating effortlessly in the Dead Sea, Jordan Valley. Experts say the underground ocean on Titan would be similar.

Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον Τζιουζέπε Μίτρι του γαλλικού Πανεπιστημίου της Ναντ μελέτησαν τα δεδομένα για τη βαρύτητα και την τοπογραφία του Τιτάνα, τα οποία έχει συλλέξει το Cassini εδώ και μια δεκαετία που επισκέπτεται στο σύστημα του Κρόνου.

This image provided by NASA is a recent photo from the Cassini spacecraft showing planet Saturn, and if you look very closely between its wing-like rings, upper left, reveals a faint pinprick of light. That tiny dot is Earth.

Η νέα εκτίμηση περί αλμυρής θάλασσας στο εσωτερικό του, κάνει ακόμη πιο γοητευτικό και μυστηριώδες το μεγάλο φεγγάρι του γιγάντιου πλανήτη με τους δακτύλιους. Επίσης, η νέα μελέτη επιβεβαιώνει ότι ο εξωτερικός παγωμένος φλοιός του δορυφόρου είναι ιδιαίτερα άκαμπτος και οι πάγοι του συνεχώς στερεοποιούνται. Η σχετικά υψηλή πυκνότητα των υδάτων κάτω από αυτή την παγωμένη επιφάνεια αποδίδεται στην πολύ μεγάλη περιεκτικότητά τους σε άλατα, ανάλογη με αυτή της Νεκράς Θάλασσας.

«Πρόκειται για έναν υπερβολικά αλμυρό ωκεανό με βάση τα γήινα δεδομένα. Αυτή η διαπίστωση ίσως αλλάξει την έως τώρα άποψη ότι αυτός ο ωκεανός μπορεί να φιλοξενεί ζωή, αν και στο παρελθόν οι συνθήκες σε αυτόν ίσως υπήρξαν πολύ διαφορετικές», δήλωσε ο Τζιουζέπε Μίτρι. Η νέα μελέτη δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «Icarus».