Η Λούσι είχε γείτονες και άλλα είδη ανθρώπου. Lucy had neighbors: A review of African fossils

Υπήρχαν τουλάχιστον δύο είδη αρχαϊκών ανθρώπων που ζούσαν την ίδια εποχή και σε στενή γεωγραφική εγγύτητα. If 'Lucy' wasn't alone, who else was in her neighborhood? Key fossil discoveries over the last few decades in Africa indicate that multiple early human ancestor species lived at the same time more than 3 million years ago. A new review of fossil evidence from the last few decades examines four identified hominin species that co-existed between 3.8 and 3.3 million years ago during the middle Pliocene.

Για σχεδόν τέσσερις δεκαετίες, οι παλαιοανθρωπολόγοι πίστευαν ότι ο Αυστραλοπίθηκος της Αφάρ, που έγινε γνωστός από το απολίθωμα της «Λούσι», ήταν ο μόνος συγγενής του ανθρώπου που ζούσε στην Αφρική πριν από περίπου 3 εκατομμύρια χρόνια. Κι όμως, μια σειρά από νέα απολιθώματα ανατρέπουν αυτήν την εικόνα.

Ανασκαφές στην περιοχή Αφάρ της Αιθιοπίας, η οποία θεωρείται το λίκνο της ανθρωπότητας, «αποκαλύπτουν ότι υπήρχαν τουλάχιστον δύο, αν όχι τρία, είδη αρχαϊκών ανθρώπων, τα οποία ζούσαν την ίδια εποχή και σε στενή γεωγραφική εγγύτητα» λέει ο δρ Γιοχάνες Χαϊλέ Σελασιέ του Μουσείου Φυσικής Ιστορίας του Κλίβελαντ, πρώτος συγγραφέας της μελέτης που δημοσιεύεται στην επιθεώρηση PNAS.

H διάσημη Λούσι έζησε στην Αιθιοπία πριν από περίπου 3,2 εκατομμύρια χρόνια και περπατούσε στα δύο πόδια (Φωτογραφία: Associated Press).

Μια μείζων εξέλιξη στις προσπάθειες ιχνηλάτησης της ανθρώπινης εξέλιξης ήρθε το 1974, όταν ανακαλύφθηκε στην Αφάρ ο απολιθωμένος σκελετός της «Λούσι», όπως ονομάστηκε χαϊδευτικά ο σκελετός του θηλυκού Australopithecus afarensis, ηλικίας περίπου 3,2 εκατομμυρίων ετών. H ανακάλυψη έδειξε μεταξύ άλλων ότι η δίποδη βάδιση εξελίχθηκε νωρίτερα από ό,τι πολλοί είχαν φανταστεί.

Τις δεκαετίες που ακολούθησαν, οι επιστήμονες υπέθεταν ότι τα διάφορα είδη αρχαϊκών ανθρώπων προέκυπταν το ένα από το άλλο σε μια γραμμική διαδοχή. Με άλλα λόγια, ο Australopithecus afarensis ήταν στην εποχή του το μοναδικό αρχαϊκό είδος ανθρώπου, από το οποίο προέκυψε τελικά και ο σύγχρονος άνθρωπος.

Υπό αμφισβήτηση η μοναδικότητα του Australopithecus afarensis

The left half of the lower jaw of Australopithecus deyiremeda (BRT-VP-3/14), a 3.5 to 3.3 million-year-old human ancestor species discovered by the Woranso-Mille project. Credit: Yohannes Haile-Selassie

Η ιδέα αυτή τέθηκε υπό αμφισβήτηση με την ανακάλυψη δύο άλλων ειδών της ίδιας περίπου ηλικίας, του Australopithecus bahrelghazali, που βρέθηκε στο Τσαντ το 1995, και του Κenyanthropus platyops που ανακαλύφθηκε στην Κένυα το 2001. Πολλοί ερευνητές έμειναν όμως αμετάπειστοι, καθώς θεώρησαν ότι τα ευρήματα αντιστοιχούσαν σε γεωγραφικές παραλλαγές του είδους της Λούσι.

Ο δρ Χαϊλέ Σελασιέ υπερηφανεύεται στη μελέτη του ότι βοήθησε να έρθουν στο φως οι πρώτες οριστικές ενδείξεις για τη συνύπαρξη της Λούσι με άλλα είδη: το 2015 η ομάδα του ανακάλυψε στην Αφάρ απολιθωμένα οστά που ταξινομήθηκαν στο νέο είδος Australopithecus deyiremeda, κάτι που σημαίνει ότι η Λούσι είχε τουλάχιστον έναν γείτονα.

Επιπλέον, ο Σελασιέ  είχε ανακαλύψει τρία χρόνια νωρίτερα οστά πέλματος που χρονολογούνται στα 3,4 εκατ. χρόνια και δεν ταιριάζουν με την ανατομία του Australopithecus afarensis -κάτι που σημαίνει ότι οι γείτονες δεν αποκλείεται να ήταν δύο.

Πολλαπλά είδη με διαφορετικές κινητικές και διατροφικές προσαρμογές

Dr. Yohannes Haile-Selassie, curator of physical anthropology at The Cleveland Museum of Natural History, is lead author of a newly published review of African hominin fossils from the middle Pliocene. Credit: Yohannes Haile-Selassie

Η συγκεκριμένη τοποθεσία της Αφάρ, με την ονομασία Βοράνσο-Μίλε, «έχει προσφέρει νέες και αναπάντεχες ενδείξεις που υποδεικνύουν ότι υπήρχαν πολλαπλά είδη με διαφορετικές κινητικές και διατροφικές προσαρμογές» σχολιάζει ο Χαϊλέ Σελασιέ.

«Αυτές οι νέες ανακαλύψεις στο Βοράνσο-Μίλε ανοίγουν δρόμους για την έρευνα τους οποίους δεν είχαμε εξετάσει νωρίτερα» συμπληρώνει η Ντενίς Σου, συνάδελφος του Χαϊλέ Σελασιέ στο Μουσείο Φυσικής Ιστορίας του Κλίβελαντ και μέλος της ερευνητικής ομάδας.

«Πώς κατάφερναν αυτά τα συγγενικά είδη να συνυπάρχουν σε μια σχετικά μικρή περιοχή; Πώς μοίραζαν τους διαθέσιμους πόρους; Αυτές οι νέες ανακαλύψεις επεκτείνουν τις γνώσεις μας και, την ίδια στιγμή, εγείρουν περισσότερα ερωτήματα για την προέλευση του ανθρώπου» επισημαίνει.

Απαντήσεις σε αυτά τα νέα ερωτήματα, τονίζουν οι ερευνητές, μπορούν να δοθούν μόνο με την ανακάλυψη περισσότερων απολιθωμάτων. Και τότε ίσως μπορέσουμε να μάθουμε αν η Λούσι ήταν άμεσος πρόγονος του σύγχρονου ανθρώπου, ή απλώς μακρινός συγγενής.

Πηγή: Yohannes Haile-Selassie, Stephanie M. Melillo, and Denise F. Su. The Pliocene hominin diversity conundrum: Do more fossils mean less clarity? PNAS, June 6, 2016 DOI: 10.1073/pnas.1521266113

Γεωργοί από Ελλάδα και Ανατολία έμαθαν την Ευρώπη να καλλιεργεί. Early farmers from across Europe were direct descendants of Aegeans

Μετανάστες από τις δύο πλευρές του βορείου Αιγαίου εισήγαγαν τη γεωργία στην ευρωπαϊκή ήπειρο σύμφωνα με νέα μελέτη. Ancestors of Early European farmers may have come from around the Aegean sea. Here, satellite image shows the Sea of Marmara, the inland sea that connects the Black Sea (top) to the Aegean Sea (bottom left). Credit: Planet Observer/Universal Images Group via Getty Images

Μετανάστες από τις δύο πλευρές του βορείου Αιγαίου, την Ελλάδα και την Ανατολία (σημερινή Τουρκία), εισήγαγαν τη γεωργία στην Κεντρική και στη Δυτική Ευρώπη, σύμφωνα με μια νέα ευρωπαϊκή επιστημονική έρευνα με επικεφαλής Έλληνες και Γερμανούς επιστήμονες. Η παλαιογενετική μελέτη βασίσθηκε στην ανάλυση DNA από πέντε σκελετούς που βρέθηκαν σε πρώιμες νεολιθικές τοποθεσίες στη Βόρεια Ελλάδα και στη Βορειοδυτική Τουρκία (περιοχή Θάλασσας Μαρμαρά).

Η εξάπλωση

Figure 1: North Aegean archaeological sites investigated in Turkey and Greece.

Η γεωργία πρωτοεμφανίσθηκε στη Νοτιοδυτική Ασία πριν από τουλάχιστον 10.000 χρόνια και σταδιακά εξαπλώθηκε στις γειτονικές περιοχές. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι η γεωργία εισήχθη στην Ευρώπη πριν από περίπου 8.500 χρόνια από τα νοτιοανατολικά και εξαπλώθηκε σταδιακά φθάνοντας στην Κεντρική Ευρώπη πριν από 7.500 χρόνια και έως τη Βρετανία πριν από 6.100 χρόνια περίπου.

Αντικείμενο έντονης επιστημονικής διαμάχης, εδώ και τουλάχιστον 100 χρόνια, αποτελεί το κατά πόσο η μεταφορά της γεωργίας έγινε μέσω φυσικής μετανάστευσης των γεωργών που έφεραν μαζί τους τις αγροτικές γνώσεις τους ή αν «μετανάστευσαν» μόνο οι γνώσεις τους μέσω της διαδικασίας της πολιτισμικής διάχυσης στους κυνηγούς-τροφοσυλλέκτες, οι οποίοι έως τότε, επί 45.000 χρόνια, ήδη από την τελευταία εποχή των πάγων, κατοικούσαν αποκλειστικά την Ευρώπη.

Το σενάριο

Paleogeneticists have shown that early farmers from across Europe have an almost unbroken trail of ancestry leading back to the Aegean. Human skeleton from an archaeological excavation in northern Greece, from where one neolithic genome originates. Credit: Copyright K. Kotsakis and P. Halstead, Paliambela Excavation Project Archive

Η νέα έρευνα, με επικεφαλής τον καθηγητή παλαιογενετικής Γιοαχίμ Μπούργκερ του Πανεπιστημίου Γιοχάνες Γκούτενμπεργκ του Μάιντς και την επίκουρη καθηγήτρια φυσικής ανθρωπολογίας Χριστίνα Παπαγεωργοπούλου του Τμήματος Ιστορίας και Εθνολογίας του Δημοκρίτειου Πανεπιστημίου Θράκης, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στην επιθεώρηση «PNAS», ενισχύει το σενάριο της φυσικής μετανάστευσης και όχι της πολιτισμικής.

Η παλαιότερη αρχαιολογική έρευνα έχει φέρει στο φως αγροτικές κοινότητες τόσο την Ελλάδα όσο και στη ΒΔ Ανατολία, οι οποίες χρονολογούνται στο 6000 - 6500 π.Χ., ενώ έχουν εντοπισθεί ίχνη ανταλλαγών ανάμεσα στις δύο πλευρές του Αιγαίου ήδη από την Μεσολιθική εποχή.

Η ανάλυση

Analysis of aDNA in the laboratory. Credit: photo/©: AG Palaeogenetik, JGU

Η ανάλυση έδειξε πολύ μεγάλες γενετικές ομοιότητες ανάμεσα στα γονιδιώματα των πέντε ατόμων του Αιγαίου με τα γονιδιώματα από τις αρχαίες γεωργικές κοινωνίες στη Γερμανία και στην Ουγγαρία, πράγμα που ενισχύει την πεποίθηση πως υπήρξαν επιμιξίες μεταξύ των εξ ανατολών μεταναστών και των ντόπιων κυνηγών-τροφοσυλλεκτών.

Σύμφωνα με τους επιστήμονες, το DNA από την Ελλάδα και την Ανατολία συνεισέφερε σε όλους τους σημερινούς ευρωπαϊκούς πληθυσμούς και εμφανίζει ιδίως γενετικές ομοιότητες με τους σύγχρονους Μεσογειακούς πληθυσμούς (Σαρδηνίας, Ισπανίας κ.α.), αλλά και με τον διάσημο Έτζι, την μούμια που βρέθηκε στους πάγους των 'Αλπεων του Τιρόλο. Οι ερευνητές θεωρούν πολύ πιθανό ότι ο Έτζι είχε καταγωγή από τους κατοίκους του νεολιθικού Αιγαίου. Από την άλλη, η έρευνα δείχνει ότι οι σημερινοί Τούρκοι έχουν μικρή γενετική συγγένεια με τους νεολιθικούς πληθυσμούς της αρχαίας Ανατολίας.

Τα ευρήματα

View of the ancient DNA trace laboratory. Credit: photo/©: AG Palaeogenetik, JGU

Οι ερευνητές επισημαίνουν ότι, όπως δείχνουν τα ευρήματα, υπάρχει μια αδιάσπαστη αλυσίδα καταγωγής από την Ελλάδα και την Ανατολία έως την Ευρώπη, η οποία είναι ενδεικτική για τις μεταναστεύσεις που έγιναν κάποτε από την Ανατολή προς τη Δύση. Οι δύο βασικοί μεταναστευτικοί «διάδρομοι» από το Αιγαίο ήσαν αφενός προς την Κεντρική Ευρώπη μέσω των Βαλκανίων και αφετέρου προς την Ιβηρική μέσω της Μεσογείου.

Οι μετανάστες έφεραν μαζί τους φυτά προς καλλιέργεια, εξημερωμένα ζώα και την αντίστοιχη «τεχνογνωσία», που χαρακτηρίζει έκτοτε τη ζωή των γεωργών-κτηνοτρόφων. Όπως δήλωσε ο Μπούργκερ, οι μετανάστες αγρότες και οι ντόπιοι κυνηγοί-τροφοσυλλέκτες «αρχικά αντάλλαξαν κυρίως γνώσεις, αλλά σπάνια συζύγους. Μετά όμως το πέρασμα αιώνων, ο αριθμός των επιμιξιών αυξήθηκε».

«Οι Αιγαιακοί νεολιθικοί πληθυσμοί μπορούν να θεωρηθούν η ρίζα όλων των πρώιμων Ευρωπαίων γεωργών», αναφέρουν οι ερευνητές. Ενώ προσθέτουν ότι «ένα ερώτημα-κλειδί που μένει αναπάντητο, είναι αν αυτή η αδιάσπαστη αλυσίδα καταγωγής και μετανάστευσης επεκτείνεται προς τα πίσω έως τη νοτιοανατολική Ανατολία και την Εύφορη Ημισέληνο (σ.σ. Τουρκία, Συρία, Ιράν, Ιράκ), όπου έχουν βρεθεί οι πρώτες νεολιθικές εγκαταστάσεις στον κόσμο».

«Οι μετανάστες γεωργοί όχι μόνο έφεραν μαζί τους μια τελείως ξένη κουλτούρα, αλλά έμοιαζαν διαφορετικοί εξωτερικά και μιλούσαν διαφορετική γλώσσα», δήλωσε η Παπαγεωργοπούλου, στενός συνεργάτης του Μπούργκερ.

Σημειωτέον ότι, μετά τους αρχικούς μετανάστες από το Αιγαίο, πριν από περίπου 5.000 χρόνια, ένα άλλο κύμα μεταναστών έφθασε στην Κεντρική Ευρώπη, αυτή τη φορά από τις στέππες στα ανατολικά. Οι περισσότεροι σημερινοί Ευρωπαίοι αποτελούν ένα μίγμα των αρχικών ντόπιων κυνηγών-τροφοσυλλεκτών, των πρώτων μεταναστών αγροτών από την Ανατολή και των κατοπινών μεταναστών από τις στέππες.

Από ελληνικής πλευράς στη μελέτη συμμετείχαν οι Αθανάσιος Κουσάθανας (Τμήμα Βιολογίας Πανεπιστημίου Φράϊμπουργκ και Ελβετικό Ινστιτούτο Βιοπληροφορικής Λωζάννης), Κώστας Κωτσάκης και Σεύη Τριανταφύλλου (Σχολή Ιστορίας και Αρχαιολογίας Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης), Νίνα Κυπαρίσση-Αποστολίκα (επίτιμος έφορος αρχαιοτήτων υπουργείου Πολιτισμού), Χριστίνα Ζιώτα (Εφορεία Αρχαιοτήτων Φλώρινας) και Φωτεινή Αδάκτυλου (Εφορεία Αρχαιοτήτων Χαλκιδικής).

Πηγή: Zuzana Hofmanová, Susanne Kreutzer, Garrett Hellenthal, Christian Sell, Yoan Diekmann, David Díez-del-Molino, Lucy van Dorp, Saioa López, Athanasios Kousathanas, Vivian Link, Karola Kirsanow, Lara M. Cassidy, Rui Martiniano, Melanie Strobel, Amelie Scheu, Kostas Kotsakis, Paul Halstead, Sevi Triantaphyllou, Nina Kyparissi-Apostolika, Dushka Urem-Kotsou, Christina Ziota, Fotini Adaktylou, Shyamalika Gopalan, Dean M. Bobo, Laura Winkelbach, Jens Blöcher, Martina Unterländer, Christoph Leuenberger, Çiler Çilingiroğlu, Barbara Horejs, Fokke Gerritsen, Stephen J. Shennan, Daniel G. Bradley, Mathias Currat, Krishna R. Veeramah, Daniel Wegmann, Mark G. Thomas, Christina Papageorgopoulou, and Joachim Burger. Early farmers from across Europe directly descended from Neolithic Aegeans. PNAS, 2016 DOI: 10.1073/pnas.1523951113

To εγχειρίδιο του Τουταγχαμών έχει εξωγήινη προέλευση. King Tutankhamun's Dagger Was Literally Out Of This World

Το μέταλλο από το οποίο κατασκευάστηκε η λάμα του εγχειριδίου δεν μπορεί να προέρχεται από ορυχείο, λένε οι ερευνητές. Κατασκευάστηκε από σίδηρο που πρέπει να προήλθε από μετεωρίτη. This dagger, recovered from King Tutankhamun’s mummy, sports a rock crystal pommel, a golden hilt, and a blade hammered from meteoritic iron. Most iron objects from this era are heavily corroded, but the dry conditions in Tutankhamun’s tomb kept the dagger rust-free. Credit: Daniela Comelli

Ένα κομψό εγχειρίδιο που βρέθηκε στον τάφο του φαραώ Τουταγχαμών κατασκευάστηκε από σίδηρο που πρέπει να προήλθε από μετεωρίτη, αποκαλύπτει νέα μελέτη, επιβεβαιώνοντας τις υποψίες για την εξωγήινη προέλευση του σιδήρου που χρησιμοποιούσαν οι Αιγύπτιοι πριν από την Εποχή του Σιδήρου.

Το περίτεχνο μαχαίρι βρέθηκε ακουμπισμένο στον μηρό της μούμιας του Τουταγχαμών όταν ο βρετανός αρχαιολόγος Χάουαρντ Κάρτερ άνοιξε τον τάφο στην Κοιλάδα των Βασιλέων το 1925. Χρονολογείται στον 14ο αιώνα π.Χ. και είναι ένα από τα σχετικά λίγα σιδερένια αντικείμενα που κατασκευάστηκαν πριν περάσει η Αίγυπτος στην Εποχή του Σιδήρου -οι πρώτες ενδείξεις για χυτήρια σιδήρου στην Αίγυπτο χρονολογούνται στον έκτο αιώνα π.Χ.

Το εγχειρίδιο του Τουταγχαμών, το οποίο εκτίθεται στο Μουσείο του Καΐρου, δεν είχε υποβληθεί μέχρι σήμερα σε χημικές αναλύσεις, καθώς οι παλαιότερες διαθέσιμες μέθοδοι θα απαιτούσαν τη λήψη δειγμάτων. Χάρη σε μια νέα, φορητή συσκευή φασματομετρίας φθορισμού ακτίνων Χ, ερευνητές από την Ιταλία και την Αίγυπτο κατάφεραν να αναλύσουν το ανεκτίμητης αξίας εύρημα χωρίς καν να το αγγίξουν.

Το κράμα

A close-up of the Hoba meteorite, a massive iron meteorite in Namibia. TheLearningPhotographer/Shutterstock

Η εξέταση αποκάλυψε ότι το μεταλλικό κράμα περιείχε 11% νικέλιο, κάτι που παραπέμπει σε μετεωρίτη. Ο σίδηρος που εξορύσσεται στη Γη δεν υπερβαίνει το 4%, επισημαίνουν οι ερευνητές παρουσιάζοντας τα ευρήματα στην επιθεώρηση «Meteoritics & Planetary Science». Αυτό που επιβεβαίωσε τελικά επιβεβαίωσε τις υποψίες ήταν η παρουσία κοβαλτίου, ενός στοιχείου που σπανίζει από τα μεταλλεύματα των γήινων ορυχείων.

Επιπλέον, οι ερευνητές εξέτασαν όλους τους γνωστούς μετεωρίτες που έχουν βρεθεί σε ακτίνα 2.000 χιλιομέτρων από την Ερυθρά Θάλασσα και αναγνώρισαν έναν, τον μετεωρίτη του Κάργκα, ο οποίος βρέθηκε δυτικά της  Αλεξάνδρειας και παρουσιάζει ακριβώς την ίδια αναλογία σιδήρου-νικελίου-κοβαλτίου. Αυτό αφήνει ανοιχτό το ενδεχόμενο να κατασκευάστηκε το εγχειρίδιο του Τουταγχαμών από κάποιον διαστημικό βράχο που έπεσε στη Γη με την ίδια βροχή μετεωριτών όπως ο μετεωρίτης του Κάργκα.

Οι εκτιμήσεις

Αρχαίο αιγυπτιακό ιερογλυφικό που σημαίνει «σίδερο από τον ουρανό (Πηγή: Annual Meeting of the Meteoritical Society: results from meteorite, lunar and planetary research, Vail, CO (USA), 19 – 23 Jul 1993. Abstracts.)

Τα συμπεράσματα της ερευνητικής βρίσκουν απόλυτα σύμφωνο και τον Ντέρεκ Σίαρς, ειδικό του Ερευνητικού Κέντρου Ames της NASA, ο οποίος δεν συμμετείχε στη μελέτη. «Αν βρει κανείς ένα κομμάτι μέταλλο που περιέχει νικέλιο, αυτό αποτελεί ένδειξη ότι μπορεί να πρόκειται για μετεωρίτη» ανέφερε ο Σίαρς στο Discovery News. «Και αν βρει κανείς την αναλογία νικελίου-κοβαλτίου, όπως συνέβη σε αυτήν την μελέτη, τότε είναι σίγουρο πως πρόκειται πράγματι για μετεωρίτη» πρόσθεσε.

Επισήμανε μάλιστα πως στην αρχαία Αίγυπτο η κατασκευή αντικειμένων από σιδερένιους μετεωρίτες δεν ήταν ιδιαίτερα σπάνια: «Υπάρχουν ισχυρές υποψίες ότι το μεγαλύτερο μέρος του μετάλλου που ανακαλύφθηκε στις πυραμίδες προέρχεται από μετεωρίτες» είπε. Οι ιστορικοί επιβεβαιώνουν εξάλλου ότι ο ουρανός ήταν πράγματι σημαντικός για τους αρχαίους Αιγυπτίους, οι οποίοι πίστευαν μάλιστα ο θεοί είχαν οστά από σίδερο. Χρησιμοποιούσαν μάλιστα ένα ειδικό ιερογλυφικό που σήμαινε «σίδερο από το διάστημα».

The blade from a dagger that was found on the sarcophagus of the Egyptian pharaoh Tutankhamun is made from meteorites. Analysis by Milan Polytechnic, Pisa University and the Egyptian Museum in Cairo concluded that the nickel and cobalt ratio in the blade were consistent with that of iron meteorites. Credit: Space.com / animation: NASA / Dagger image: Daniela Comelli / Edited by @SteveSpaleta

Η τελευταία μελέτη έρχεται να προστεθεί σε έρευνα του 2013 που έδειχνε ότι μια σιδερένια μακρόστενη χάντρα που ανακαλύφθηκε το 1911 νότια του Καΐρου και χρονολογείται ακόμα παλαιότερα, στα 5.000 χρόνια πριν, ήταν κατασκευασμένη από υλικό μετεωρίτη. Το εγχειρίδιο, πάντως, φαίνεται πως δεν είναι το μόνο αντικείμενο μετεωρικής προέλευσης στον τάφο του Τουταγχαμών. To κόσμημα που βρέθηκε πάνω στο στήθος του περιλαμβάνει έναν πράσινο σκαραβαίο φτιαγμένο από φυσικό γυαλί της ερήμου της Λιβύης, για το οποίο πολλοί πιστεύουν ότι σχηματίστηκε κατά την πρόσκρουση μετεωριτών στην άμμο της ερήμου.

Πηγή: Daniela Comelli et al. The meteoritic origin of Tutankhamun's iron dagger blade, Meteoritics & Planetary Science (2016). DOI: 10.1111/maps.12664

Πρόταση για σύνθεση ανθρώπινου DNA εκ του μηδενός. Scientists Announce HGP-Write, Project to Synthesize the Human Genome

Κορυφαίοι επιστήμονες ζητούν με δημοσίευσή τους στην έγκριτη επιθεώρηση Science να ξεκινήσει μια νέα εποχή, αυτή της σύνθεσης του ανθρώπινου γονιδιώματος. Unaligned DNA base sequences, shown on a computer screen. Credit: Getty Images

Περίπου 15 χρόνια μετά την ανάγνωση του ανθρωπίνου γονιδιώματος, 25 κορυφαίοι επιστήμονες ζητούν μέσω της επιθεώρησης Science, να γίνει το επόμενο βήμα, δηλαδή να ξεκινήσει ένα πρόγραμμα σύνθεσης του ανθρωπίνου γονιδιώματος εκ του μηδενός. 

Σε πρώτη φάση στόχος είναι να συντεθούν ολοένα μεγαλύτερα τμήματα DNA, ανθρώπινα χρωμοσώματα και κύτταρα, ενώ στο βάθος διαγράφεται η απώτερη προοπτική της εκ του μηδενός σύνθεσης ενός ολοκληρωμένου ανθρωπίνου γονιδιώματος.

Αυτό, πρακτικά, σημαίνει ότι θα μπορούσαν να δημιουργηθούν κάποτε άνθρωποι χωρίς βιολογικούς γονείς. Ωστόσο, οι επιστήμονες σπεύδουν να διευκρινίσουν ότι δεν έχουν τέτοιους σκοπούς.

Διχασμένη η επιστημονική κοινότητα

Η πρόταση έρχεται μόλις λίγες εβδομάδες μετά την κεκλεισμένων των θυρών συνάντηση ειδικών στο Πανεπιστήμιο Χάρβαρντ, όπου συζητήθηκε η σχετική πρωτοβουλία. Όπως τότε, όταν διέρρευσε το θέμα στον Τύπο, έτσι και τώρα που η πρόταση πλέον πήρε επίσημο χαρακτήρα, η επιστημονική κοινότητα εμφανίζεται διχασμένη, καθώς αρκετοί βλέπουν τις θετικές προοπτικές που διαγράφει η νέα γενετική τεχνολογία, ιδίως στην ιατρική. Αλλά επίσης ουκ ολίγοι επιστήμονες φοβούνται μήπως ανοίξει ο ασκός του Αιόλου για την ανθρωπότητα και επαναφέρει την ευγονική με νέο μανδύα.

Οι 25 επιστήμονες, κυρίως Αμερικανοί, με επικεφαλής τον βιολόγο Τζεφ Μπέκε του Ιατρικού Κέντρου «Langone» του Πανεπιστημίου της Νέας Υόρκης και τον γενετιστή Τζορτζ Τσερτς της Ιατρικής Σχολής του Πανεπιστημίου Χάρβαρντ, ζητούν να υπάρξει, κατά το πρότυπο του Προγράμματος Ανθρωπίνου Γονιδιώματος (Human Genome Project - HGP), ένα νέο πρόγραμμα με την ονομασία Human Genome Project-Write (HGP - Write), δηλαδή Πρόγραμμα Εγγραφής (Σύνθεσης) Ανθρωπίνου Γονιδιώματος.

Πρόγραμμα με ορίζοντα δεκαετίας

A DNA sequencing machine. Scientists have proposed a plan to synthesize human DNA. Credit Gregg Vigliotti for The New York Times

Αυτό το πρόγραμμα θα έχει ορίζοντα δεκαετίας και θα υποστηριχθεί με δημόσια και ιδιωτικά κεφάλαια τουλάχιστον 100 εκατομμυρίων δολαρίων μόνο για εφέτος, ενώ στην πορεία θα απαιτηθούν δισεκατομμύρια δολάρια.

Οι «25» επισημαίνουν ότι και το HGP είχε συναντήσει αντιστάσεις ωσότου ξεκινήσει, ενώ καθησυχάζουν ότι δεν προτίθενται να δημιουργήσουν ένα ολόκληρο ανθρώπινο ον, αλλά να ξεκινήσουν τις έρευνες πάνω στη σύνθεση ανθρωπίνου DNA σε μικρότερη κλίμακα. Αναγνωρίζουν πάντως ότι το ζήτημα εγείρει πληθώρα ηθικών, νομικών, κοινωνικών και άλλων ζητημάτων και τονίζουν ότι αυτά τα θέματα πρέπει να τεθούν σε δημόσιο διάλογο, με προτεραιότητα στην ασφάλεια των ανθρώπων και των οικοσυστημάτων.

Πολλές πρακτικές εφαρμογές

Το γονιδίωμα σας, το γονιδίωμα κάθε ανθρώπου, αποτελείται από μία μοναδική αλληλουχία DNA αζωτούχων βάσεων αδενίνης Α, θυμίνης Τ, γουανίνης G και κυτοσίνης C, οι οποίες λένε στα κύτταρά σας πώς να λειτουργούν. Χάρη στην τεχνολογική πρόοδο, οι επιστήμονες είναι τώρα σε θέση να γνωρίζουν την αλληλουχία των γραμμάτων που συνθέτει ένα μοναδικό γονιδίωμα, σχετικά γρήγορα κι ανέξοδα. Ο Μαρκ Τζ. Κίελ ρίχνει μία διεξοδική ματιά στην επιστήμη πίσω από την αλληλούχηση. Μάθημα από τον Μαρκ Τζ. Κίελ, κινούμενη απεικόνιση από τον Μαρκ Χριστοφορίδη.

Οι υποστηρικτές του σχεδίου θεωρούν ότι αυτό θα έχει πλειάδα χρήσιμων πρακτικών εφαρμογών στο μέλλον, οδηγώντας στη θεραπεία κληρονομικών παθήσεων, στην καλλιέργεια ανθρωπίνων οργάνων προς μεταμόσχευση, στη βελτίωση της ανοσοποίησης έναντι των παθογόνων μικροοργανισμών και του καρκίνου, στην επιτάχυνση της δημιουργίας εμβολίων, στην ανάπτυξη νέων αποτελεσματικότερων φαρμάκων κ.α.

Επιμένουν ότι η σύνθεση του ανθρωπίνου DNA δεν αποτελεί παρά τη λογική επέκταση των ήδη διαθέσιμων τεχνικών και εργαλείων γενετικής μηχανικής.

Όχι σε μια νέα εποχή ευγονικής

Electrophoresis gel showing a DNA sequence. Scientists have proposed a plan to synthesize human DNA. Credit Jon Wilson/Science Source

«Δεν προσπαθούμε να φτιάξουμε έναν στρατό από κλώνους ή να ξεκινήσουμε μια νέα εποχή ευγονικής. Δεν είναι αυτό το σχέδιο μας» ξεκαθαρίζει ο δρ Μπέκε.

Με δεδομένο πάντως ότι οι άνθρωποι έχουν πάνω από 20.000 ζωτικά γονίδια (και χιλιάδες άλλα γονίδια που δεν κωδικοποιούν για τη σύνθεση πρωτεϊνών), η σύνθεση του ανθρωπίνου DNA θα είναι πολύ δύσκολη υπόθεση.

Το Σύμπαν «κοντράρει» τον… Γιουσέιν Μπολτ! Surprise! The Universe Is Expanding Faster Than Scientists Thought

Επεκτείνεται με ρυθμό ταχύτερο από ό,τι πίστευαν έως τώρα οι επιστήμονες. Illustration showing the three steps astronomers used to measure the universe's expansion rate to an unprecedented accuracy, reducing the total uncertainty to 2.4 percent. Credit: NASA, ESA, A. Feild (STScI), and A. Riess (STScI/JHU)

Μια πολύ σημαντική και απρόσμενη ανακάλυψη έκαναν αμερικανοί αστρονόμοι, με την βοήθεια του διαστημικού τηλεσκοπίου «Hubble». Το σύμπαν επεκτείνεται με ρυθμό ταχύτερο -κατά 5% έως 7%- από ό,τι πίστευαν έως τώρα οι επιστήμονες.

Τα νέα δεδομένα

Hubble Space Telescope view of the galaxy UGC 9391, which contains Cepheid variable stars and supernovas that scientists studied to calculate a newly precise value for Hubble's constant. Credit: NASA, ESA, and L. Frattare (STScI)

Ο νέος υπολογισμός βασίζεται σε μετρήσεις των αποστάσεων από περίπου 2.400 άστρα σε 19 γαλαξίες. Οι νέες εκτιμήσεις έχουν μεγαλύτερη ακρίβεια από ποτέ και μειώνουν μόνο στο 2,4% το ποσοστό αβεβαιότητας για τον ρυθμό επέκτασης του σύμπαντος. Οι προσπάθειες συνεχίζονται για να κατέβει η αβεβαιότητα περαιτέρω στο 1%.

Με βάση τις νέες μετρήσεις, ο ρυθμός επέκτασης, γνωστός και ως «σταθερά του Χαμπλ», εκτιμάται ότι είναι 73,2 χιλιόμετρα ανά δευτερόλεπτο ανά μεγαπαρσέκ (ένα μεγαπαρσέκ ισοδυναμεί με 3,26 εκατομμύρια έτη φωτός). Αυτό σημαίνει ότι οι κοσμικές αποστάσεις ανάμεσα στα ουράνια σώματα (και τη Γη) θα διπλασιασθούν σε 9,8 δισεκατομμύρια χρόνια.

Οι ενδείξεις και το αίνιγμα

This Hubble Space Telescope image shows Cepheid variable stars (circled in red) and a Type Ia supernova (blue “X”) in the galaxy UGC 9391. Astronomers studied these and other “cosmic yardsticks” to calculate how fast the universe is expanding. Credit: NASA, ESA, and A. Riess (STScI/JHU)

Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον νομπελίστα Άνταμ Ρις του διαστημικού ινστιτούτου Space Telescope Science Institute και του Πανεπιστημίου Τζον Χόπκινς στη Βαλτιμόρη, θα κάνουν τη σχετική δημοσίευση στην επιθεώρηση «The Astrophysical Journal».

«Αυτή η αναπάντεχη ανακάλυψη μπορεί να μας δώσει σημαντικές ενδείξεις για να κατανοήσουμε αυτά τα μυστηριώδη τμήματα του σύμπαντος, που αποτελούν το 95% του παντός και δεν εκπέμπουν φως, όπως είναι η σκοτεινή ενέργεια, η σκοτεινή ύλη και η σκοτεινή ακτινοβολία», δήλωσε ο Άνταμ Ρις.

This animation shows the principle of the cosmic distance ladder used by Adam Riess and his team to reduce the uncertainty of the Hubble constant. Credit: NASA, ESA, A. Feild (STScI), and A. Riess (STScI/JHU)

Όμως και η νέα εκτίμηση αποτελεί ένα αίνιγμα για τους επιστήμονες, καθώς διαφέρει σημαντικά από τον ρυθμό επέκτασης του σύμπαντος που προκύπτει με βάση μετρήσεις της κοσμικής μικροκυματικής ακτινοβολίας υποβάθρου μετά την «Μεγάλη Έκρηξη», τις οποίες έχουν κάνει ήδη οι δορυφόροι «Planck» του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος και WMAP της NASA. Σύμφωνα με αυτές τις μετρήσεις, η «σταθερά του Χαμπλ» είναι 9% και 5% μικρότερη αντίστοιχα, σε σχέση με τις υπολογισμούς με τη βοήθεια του τηλεσκοπίου Hubble.

Όπως είπε ο νομπελίστας, η μεγάλη πρόκληση είναι να βρεθεί μια «γέφυρα» ανάμεσα στους διαφορετικούς υπολογισμούς. Τόνισε επίσης ότι μια εξήγηση για τον ταχύτερο ρυθμό του σύμπαντος είναι ότι η σκοτεινή ενέργεια απομακρύνει τους γαλαξίες μεταξύ τους με ακόμη μεγαλύτερη δύναμη από ό,τι είχε υποτεθεί έως τώρα. Άλλες πιθανές εξηγήσεις είναι ότι η σκοτεινή ύλη διαθέτει περίεργα και απρόσμενα χαρακτηριστικά, ότι στο σύμπαν δρα μια σκοτεινή ακτινοβολία από ένα άγνωστο υποατομικό σωματίδιο ή ότι η γενική θεωρία σχετικότητας (βαρύτητας) του Αϊνστάιν δεν είναι πλήρης.

Πηγή: "A 2.4% Determination of the Local Value of the Hubble Constant," Adam G. Riess et al., 2016, to appear in the Astrophysical Journal, arxiv.org/abs/1604.01424

Πώς τα social media επιδρούν στον εγκέφαλο των εφήβων. The teenage brain on social media

Όταν τα παιδιά βλέπουν μεγάλο αριθμό «likes» στις φωτογραφίες τους ενεργοποιούνται τα ίδια κυκλώματα που «ανάβουν» όταν τρώμε σοκολάτα. Teenagers' brains have been scanned while they used social media in a first-of-its-kind study. Among the new findings: The same brain circuits that are activated by eating chocolate and winning money are activated when teenagers see large numbers of 'Likes' on their own photos, and teenagers are definitely influenced by their online 'friends,' even if they barely know them. Pixabay, public domain

Τα ίδια κυκλώματα του εγκεφάλου που «ανάβουν» όταν τρώμε σοκολάτα ή κερδίζουμε χρήματα ενεργοποιούνται και όταν οι έφηβοι βλέπουν μεγάλους αριθμούς «likes» στις φωτογραφίες τις δικές τους ή των φίλων τους στα μέσα κοινωνικής δικτύωσης. Αυτό έδειξε η πρώτη μελέτη του είδους της που διενεργήθηκε από ειδικούς του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας στο Λος Άντζελες (UCLA) και βασίστηκε σε απεικόνιση του εγκεφάλου εφήβων ενόσω εκείνοι χρησιμοποιούσαν social media.

Η μελέτη

Recruited 32 teenagers, ages 13 to 18, who were shown 148 photos on Instagram using computer screen. Volunteers were shown the photos, 40 of which were their own, over the course of 12 minutes. While the teens gazed at the screens, researchers analyzed their brain activity using functional magnetic resonance imaging.

Στους 32 εφήβους ηλικίας 13 ως 18 ετών που συμμετείχαν στη μελέτη οι ερευνητές ανέφεραν ότι συμμετέχουν σε ένα μικρό κοινωνικό δίκτυο παρόμοιο με τη δημοφιλή εφαρμογή δημοσίευσης φωτογραφιών Instagram. Στο πλαίσιο πειράματος που έλαβε χώρα στο Κέντρο Χαρτογράφησης του Εγκεφάλου Ahmanson-Lovelace του UCLA οι επιστήμονες έδειξαν στους εθελοντές 148 φωτογραφίες σε μια οθόνη υπολογιστή επί 12 λεπτά – σε αυτές περιλαμβάνονταν 40 φωτογραφίες που ο κάθε έφηβος έδωσε στους ειδικούς. Την ώρα που οι έφηβοι κοιτούσαν τις φωτογραφίες η εγκεφαλική δραστηριότητά τους αναλυόταν με χρήση λειτουργικής μαγνητικής τομογραφίας (fMRI). Σε κάθε φωτογραφία παρουσιαζόταν επίσης ο αριθμός των «likes» που υποτίθεται ότι είχε λάβει – στην πραγματικότητα ο αριθμός των «likes» είχε υπαγορευθεί από τους ίδιους τους ερευνητές και οι συμμετέχοντες το έμαθαν αυτό στο τέλος της διαδικασίας.

Two views of the brain with the nucleus accumbens, a hub of the brain's reward circuitry, highlighted in green. This region was more active when teenagers saw that their own photographs, and those of others, had been "liked" by more peers. Past research suggests that this region is particularly sensitive in adolescence. Credit: Lauren Sherman/UCLA

«Όταν οι έφηβοι έβλεπαν ότι οι φωτογραφίες τους είχαν λάβει μεγάλο αριθμό ‘likes’, παρουσιαζόταν δραστηριότητα σε πολλές και διαφορετικές περιοχές του εγκεφάλου τους» ανέφερε η κύρια συγγραφέας της μελέτης που δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό έντυπο «Psychological Science» Λόρεν Σέρμαν, ερευνήτρια στο Κέντρο Ψηφιακών Μέσων για τα Παιδιά του UCLA.

Μια περιοχή η οποία εμφάνιζε ιδιαίτερη δραστηριότητα ήταν ένα τμήμα του ραβδωτού σώματος που ονομάζεται επικλινής πυρήνας – αποτελεί μέρος του κυκλώματος ανταμοιβής του εγκεφάλου. Αυτό το κύκλωμα ανταμοιβής θεωρείται πως είναι ιδιαιτέρως δραστήριο και ευαίσθητο κατά τη διάρκεια της εφηβείας. Όταν οι έφηβοι έβλεπαν πως οι φωτογραφίες τους έπαιρναν μεγάλο αριθμό «likes», παρουσιαζόταν επίσης αυξημένη δραστηριότητα σε περιοχές που είναι γνωστές ως ο «κοινωνικός εγκέφαλος» καθώς και σε περιοχές που σχετίζονται με την προσοχή.

Πες μου πόσα «likes» έχει η φωτογραφία για να σου πω αν θα κάνω κι εγώ

Σε ό,τι αφορούσε την απόφαση σχετικά με το αν θα έκαναν και οι ίδιοι «like» σε μια φωτογραφία, οι έφηβοι επηρεάζονταν σε μεγάλο βαθμό από τον αριθμό των «likes» που είχε ήδη λάβει η φωτογραφία αυτή. «Δείξαμε την ίδια ακριβώς φωτογραφία με πολλά ‘likes’ στους μισούς εφήβους και με πολύ λίγα ‘likes’ στους άλλους μισούς» εξήγησε η δρ Σέρμαν. «Όταν οι έφηβοι έβλεπαν μια φωτογραφία με περισσότερα ‘likes’ ήταν πολύ πιο πιθανό να πατήσουν το ‘like’ και οι ίδιοι. Σε αυτήν την ηλικία τα παιδιά αντιδρούν διαφορετικά σε μια πληροφορία όταν πιστεύουν ότι έχει γίνει αποδεκτή από πολλούς ή αντιθέτως από λίγους εκ των ‘φίλων’ τους μέσα στο κοινωνικό δίκτυο – ακόμη και όταν οι ‘φίλοι’ τους αυτοί τούς είναι ουσιαστικώς άγνωστοι».

Θα έπρεπε λοιπόν οι γονείς να ανησυχούν για τα μέσα κοινωνικής δικτύωσης; Όπως συμβαίνει με όλα τα μέσα επικοινωνίας, έτσι και τα μέσα κοινωνικής δικτύωσης έχουν θετικές και αρνητικές πλευρές, αναφέρουν οι ερευνητές.

Πολλοί έφηβοι και νεαροί ενήλικοι κάνουν διαδικτυακούς φίλους τους οποίους δεν γνωρίζουν καλά και οι γονείς δικαιολογημένα ανησυχούν, σύμφωνα με τη Μιρέλα Νταπρέτο, καθηγήτρια Ψυχιατρικής και Συμπεριφορικών Επιστημών στο Ινστιτούτο Semel για τη Νευροεπιστήμη και την Ανθρώπινη Συμπεριφορά του UCLΑ, κύρια συγγραφέα της νέας μελέτης. «Το γεγονός αυτό είναι πιθανό να οδηγεί στο να επηρεάζεται ένα παιδί περισσότερο από άτομα τα οποία έχουν πιο επικίνδυνες συμπεριφορές από το ίδιο ή τους άμεσους φίλους του».

Από την πλευρά της η Πατρίσια Γκρίνφιλντ, διευθύντρια του Κέντρου για τα Ψηφιακά Μέσα και τα Παιδιά του UCLA και επίσης κύρια συγγραφέας της νέας μελέτης σημείωσε: «Οι γονείς συνήθιζαν να γνωρίζουν τους φίλους του παιδιού τους. Τώρα πια όμως που το κάθε παιδί έχει αρκετές εκατοντάδες φίλους στο Διαδίκτυο, δεν υπάρχει τρόπος για τους γονείς να έχουν τον έλεγχο της κάθε επαφής του».

Το πλεονέκτημα των κοινωνικών δικτύων

Ωστόσο η δρ Σέρμαν υπογραμμίζει ένα πιθανό πλεονέκτημα των κοινωνικών δικτύων. «Αν οι φίλοι του έφηβου παιδιού σας έχουν θετικές συμπεριφορές, τότε και το δικό σας παιδί θα μιμηθεί αυτές τις συμπεριφορές. Είναι σημαντικό για τους γονείς να γνωρίζουν με ποιους επικοινωνεί το παιδί τους online καθώς και τι δημοσιεύουν και σε τι κάνουν ‘like’ οι φίλοι του».

Στο πλαίσιο της μελέτης στους νεαρούς εθελοντές δόθηκαν «ουδέτερες» φωτογραφίες – περιλαμβάνονταν εικόνες με φαγητά και πρόσωπα φίλων – καθώς και «επικίνδυνες» φωτογραφίες – περιλαμβάνονταν εικόνες τσιγάρων, αλκοόλ καθώς και εφήβων που φορούσαν προκλητικά ρούχα.

«Σε ό,τι αφορούσε όλους τους τύπους φωτογραφιών οι έφηβοι ήταν πιο πιθανό να έχουν κλικάρει ‘like’ αν έβλεπαν ότι οι φωτογραφίες αυτές είχαν ήδη λάβει πολλά ‘likes’» εξήγησε η δρ Γκρίνφιλντ, καθηγήτρια Ψυχολογίας στο UCLA.

Οι «επικίνδυνες» φωτογραφίες αδρανοποιούν το… φρένο του εγκεφάλου

A study found that certain areas are activated when they see large numbers of 'likes' on their own photos, but are also inhibited while viewing certain pictures on the social media site Intagram. Researchers found picture likes activate the same regions as eating chocolate does and risky pictures obstruct decision-making.

Όταν μάλιστα οι έφηβοι έβλεπαν «επικίνδυνες» φωτογραφίες σε σύγκριση με ουδέτερες φωτογραφίες, εμφάνιζαν μικρότερη δραστηριότητα σε περιοχές του εγκεφάλου που συνδέονται με τον «γνωστικό έλεγχο» και την «αναστολή της απόκρισης», συμπεριλαμβανομένων του πρόσθιου ραχιαίου φλοιού του προσαγωγίου και των πλευρικών βρεγματικών λοβών.

Αυτές οι περιοχές του εγκεφάλου εμπλέκονται στη λήψη αποφάσεων και μπορούν είτε να μας «φρενάρουν» από το να λάβουμε μέρος σε κάποιες δραστηριότητες είτε να μας δώσουν το «πράσινο φως» για να ασχοληθούμε με αυτές. «Όταν τα παιδιά έβλεπαν φωτογραφίες στις οποίες παρουσιάζονταν επικίνδυνες συμπεριφορές, μειωνόταν η δραστηριότητα σε περιοχές του εγκεφάλου που βάζουν ‘φρένο’, πιθανώς αποδυναμώνοντας το φίλτρο της προσοχής των παιδιών» κατέληξε η δρ Νταπρέτο.

Πηγή: http://pss.sagepub.com/content/early/2016/05/24/0956797616645673.abstract