Ένα ουράνιο τόξο σαν φλόγες πυρκαγιάς. Ghost Fire in the Sky...

Τι συμβαίνει σ’ αυτό το σύννεφο που ανήκει στην κατηγορία των νεφών που ονομάζονται θύσανοι (Cirrus); Οι θύσανοι σχηματίζονται σε ύψος 8000-12000 μέτρων και αποτελούνται εξ’ ολοκλήρου από παγοκρυστάλλους. What's happening to this cloud? Ice crystals in a distant cirrus cloud are acting like little floating prisms. Known informally as a fire rainbow for its flame-like appearance, a circumhorizon arc appears parallel to the horizon. For a circumhorizontal arc to be visible, the Sun must be at least 58 degrees high in a sky where cirrus clouds present below -- in this case cirrus fibrates. The numerous, flat, hexagonal ice-crystals that compose the cirrus cloud must be aligned horizontally to properly refract sunlight in a collectively similar manner. Therefore, circumhorizontal arcs are somewhat unusual to see. The featured fire rainbow was photographed earlier this month near North Fork Mountain in West Virginia, USA. Image Credit: Christa Harbig

Οι κρύσταλλοι πάγου λειτουργούν σαν αιωρούμενα πρίσματα που δημιουργούν ένα ουράνιο τόξο που μοιάζει με φλόγες πυρκαγιάς. Για να είναι ορατό ένα περιμετρικό ουράνιο τόξο, όπως αυτό της φωτογραφίας, πρέπει ο ήλιος και τα νέφη-θύσανοι να ικανοποιούν ειδικές συνθήκες όσον αφορά τις θέσεις τους.

Oι παραπάνω φωτογραφίες λήφθηκαν αυτόν το μήνα σε περιοχή της Δυτικής Βιρτζίνια των ΗΠΑ.

Πηγές: https://apod.nasa.gov/apod/ap210830.html - https://physicsgg.me/2021/08/30/

 

 

 

Νέα ανακάλυψη κλονίζει το κεντρικό δόγμα της βιολογίας. New discovery shows human cells can write RNA sequences into DNA

Η δυνατότητα μεταγραφής του RNA σε DNA είχε παρατηρηθεί μέχρι σήμερα μόνο σε ιούς. In a discovery that challenges long-held dogma in biology, researchers show that mammalian cells can convert RNA sequences back into DNA, a feat more common in viruses than eukaryotic cells. Image: Thomas Jefferson University

Οι πληροφορίες που περιέχει το DNA αντιγράφονται σε μόρια RNA τα οποία με τη σειρά τους δίνουν εντολή για την παραγωγή πρωτεϊνών. Αυτό είναι με λίγα λόγια το λεγόμενο «κεντρικό δόγμα της Βιολογίας» για τη ροή της γενετικής πληροφορίας στα κύτταρα.

Σχηματικά τo κεντρικό δόγμα της Βιολογίας. Ο όρος προτάθηκε για πρώτη φορά το 1958 από τον Φυσικό Francis Crick, ο οποίος μαζί με τον James Watson ανακάλυψαν την δομή του DNA.

Μόνο που το δόγμα δείχνει τώρα να ανατρέπεται από μελέτη που υποδεικνύει ότι η πληροφορία μπορεί να κινείται και στην αντίθετη κατεύθυνση, με τα κύτταρα να αντιγράφουν τις πληροφορίες του RNA πίσω σε μόρια DNA.

Είναι ένα φαινόμενο που μέχρι σήμερα είχε καταγραφεί σε ιούς, όχι όμως και στα κύτταρα ευκαρυωτικών οργανισμών όπως ο άνθρωπος.

Η μελέτη που δημοσιεύεται στην επιθεώρηση Science Advances «ανοίγει την πόρτα για επόμενες έρευνες που θα μας βοηθήσουν να καταλάβουμε ποια μπορεί να είναι η σημασία αυτού του μηχανισμού» λέει ο Ρίτσαρντ Πόμεραντζ του Πανεπιστημίου «Τόμας Τζέφερσον» στη Φιλαδέλφεια, επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας.

Πολυμεράση

An overview of the (basic) central dogma of molecular biochemistry with all enzymes labeled.

Τα κύτταρα αντιγράφουν τα μόρια DNA ή RNA με ένζυμα που ονομάζονται πολυμεράσες. Τρεις τέτοιες πολυμεράσες αναλαμβάνουν να δημιουργήσουν αντίγραφα του γενετικού υλικού μας όταν τα κύτταρα πολλαπλασιάζονται, ενώ 11 άλλες πολυμεράσες ευθύνονται για άλλες λειτουργίες, όπως για παράδειγμα η επιδιόρθωση τυχόν βλαβών στην αλληλουχία του DNA.

Τα κύτταρα αντιγράφουν τα μόρια DNA ή RNA με ένζυμα που ονομάζονται πολυμεράσες. Τρεις τέτοιες πολυμεράσες αναλαμβάνουν να δημιουργήσουν αντίγραφα του γενετικού υλικού μας όταν τα κύτταρα πολλαπλασιάζονται, ενώ 11 άλλες πολυμεράσες ευθύνονται για άλλες λειτουργίες, όπως για παράδειγμα η επιδιόρθωση τυχόν βλαβών στην αλληλουχία του DNA.

Η νέα μελέτη αφορά την πολυμεράση θήτα, μια από τις πολυμεράσες του μηχανισμού γενετικής επιδιόρθωσης, η οποία όμως κάνει συχνά λάθη και εισάγει έτσι μεταλλάξεις στο ανθρώπινο γονιδίωμα.

Ο Πόμεραντζ άρχισε να διερευνά το θέμα όταν παρατήρησε ότι η πολυμεράση θήτα είναι εξίσου επιρρεπής σε λάθη με μια πολυμεράση του ιού HIV που ονομάζεται αντίστροφη μεταγραφάση.

Ο HIV χρησιμοποιεί το RNA ως μόριο γενετικού υλικού. Η αντίστροφη μεταγραφάση του επιτρέπει να αντιγράφει (ή μεταγράφει) τα γονίδιά του σε μόρια DNA, τα οποία στη συνέχεια ενσωματώνονται στα ανθρώπινα χρωμοσώματα.

Ένζυμα αντίστροφης μεταγραφάσης υπάρχουν σε πολλούς ακόμα ιούς με γενετικό υλικό RNA, υποτίθεται όμως ότι δεν υπάρχουν στα ζώα.

Κι όμως, τα εργαστηριακά πειράματα έδειξαν ότι η πολυμεράση θήτα μπορεί να μεταγράφει το RNA σε DNA εξίσου καλά με την αντίστροφη μεταγραφάση του HIV. Οι επιδόσεις της στη μετατροπή του RNA σε DNA ήταν μάλιστα καλύτερες από ό,τι στην απλή επιδιόρθωση του DNA, η οποία υποτίθεται ότι είναι η βασική λειτουργία του ενζύμου.

«Η μελέτη μας υποδεικνύει ότι βασική λειτουργία της πολυμεράσης θήτα είναι να δρα ως αντίστροφη μεταγραφάση» λέει ο Πόμεραντζ. «Το γεγονός ότι μια ανθρώπινη πολυμεράση μπορεί να κάνει κάτι τέτοιο και μάλιστα με υψηλή αποτελεσματικότητα εγείρει πολλά ερωτήματα» συνεχίζει ο ερευνητής.

Όπως εικάζει, η λειτουργία αντίστροφης μεταγραφάσης δεν αποκλείεται να συνδέεται με την επιδιόρθωση του DNA, καθώς θα επέτρεπε στα κύτταρα να χρησιμοποιούν τα έτοιμα μόρια RNA ως «πρωτότυπο» με βάση το οποίο διορθώνουν τα ελαττωματικά μόρια DNA.

Τα ευρήματα θα μπορούσαν επίσης να έχουν σημασία και για την αντιμετώπιση του καρκίνου. Όπως λέει ο Πόμεραντζ, «στα καρκινικά κύτταρα, η πολυμεράση θήτα παράγεται σε υψηλά επίπεδα και ενισχύει την ανάπτυξη του καρκίνου και την εμφάνιση ανθεκτικότητας στα φάρμακα».

Δεδομένου όμως ότι η ανακάλυψη έρχεται σε αντίθεση με την κρατούσα άποψη της Γενετικής, τα ευρήματα θα πρέπει να επιβεβαιωθούν με νέες μελέτες.

Πηγές:  Polθ reverse transcribes RNA and promotes RNA-templated DNA repair, Science Advances (2021). DOI: 10.1126/sciadv.abf1771 - https://www.jefferson.edu/about/news-and-events/2021/6/discovery-shows-human-cells-can-write-rna-sequences-to-dna.html - https://www.in.gr/2021/06/14/b-science/episthmes/enzymo-ton-anthropinon-kyttaron-deixnei-na-katarriptei-kentriko-dogma-tis-viologias/

 

 

Η NASA επιστρέφει στην Αφροδίτη. NASA Selects 2 Missions to Study ‘Lost Habitable’ World of Venus

Οι νέες αποστολές θα ρίξουν φως στο πώς η Αφροδίτη έγινε μια καυτή και πνιγηρή «κόλαση», με θερμοκρασίες που λιώνουν ακόμη και μέταλλα, παρόλο που κατά τα άλλα έχει πολλές ομοιότητες με τη Γη και κάποτε υπήρξε πιθανώς ο πρώτος κατοικήσιμος πλανήτης του ηλιακού μας συστήματος, με ωκεανό και «γήινο» κλίμα. Venus hides a wealth of information that could help us better understand Earth and exoplanets. NASA's JPL is designing mission concepts to survive the planet's extreme temperatures and atmospheric pressure. This image is a composite of data from NASA's Magellan spacecraft and Pioneer Venus Orbiter. Credits: NASA/JPL-Caltech

Η Αμερικανική Διαστημική Υπηρεσία (NASA) ανακοίνωσε ότι επέλεξε, έπειτα από 30 χρόνια απουσίας, να πραγματοποιήσει δύο νέες αποστολές στην Αφροδίτη, τον κοντινότερο πλανήτη στη Γη, αλλά αγνοημένο μέχρι σήμερα εξαιτίας του άκρως αφιλόξενου περιβάλλοντος του.

An artist's concept of active volcanos on Venus, depicting a subduction zone where the foreground crust plunges into the planet's interior at the topographic trench. Credit: NASA/JPL-Caltech/Peter Rubin

Οι νέες αποστολές θα ρίξουν φως στο πώς η Αφροδίτη έγινε μια καυτή και πνιγηρή «κόλαση», με θερμοκρασίες που λιώνουν ακόμη και μέταλλα, παρόλο που κατά τα άλλα έχει πολλές ομοιότητες με τη Γη και κάποτε υπήρξε πιθανώς ο πρώτος κατοικήσιμος πλανήτης του ηλιακού μας συστήματος, με ωκεανό και «γήινο» κλίμα. Όμως κάτι συνέβη και, σύμφωνα με την κυρίαρχη επιστημονική υπόθεση, η Αφροδίτη έπεσε θύμα ενός εκτός ελέγχου «φαινομένου του θερμοκηπίου», κάτι που μερικοί προειδοποιούν ότι μπορεί να αποτελεί το μακρινό μέλλον και της ίδια της Γης, αν δεν τεθεί υπό έλεγχο η κλιματική αλλαγή.

Venus, our planetary neighbor, is a hot, hellish unforgiving world and NASA has selected two bold new missions to study this inferno-like planet: DAVINCI+ and VERITAS. Are Venus and Earth fundamentally unique worlds? Or are the differences between these ‘twins’ only cosmetic? Answering this question is key to understanding what makes other rocky planets habitable and, ultimately, emerge with life. Credits: NASA/JPL-Caltech

Οι δύο αποστολές, που θα αποτελέσουν μέρος του ευρύτερου προγράμματος Discovery της NASA και προγραμματίζεται να εκτοξευθούν τη διετία 2028-2030, ονομάσθηκαν DAVINCI+ (Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble gases, Chemistry and Imaging) και VERITAS (Venus Emissivity, Radio Science, InSAR, Topography and Spectroscopy).

DAVINCI+ will send a meter-diameter probe to brave the high temperatures and pressures near Venus’ surface to explore the atmosphere from above the clouds to near the surface of a terrain that may have been a past a continent. During its final kilometers of free-fall descent (shown here), the probe will capture spectacular images and chemistry measurements of the deepest atmosphere on Venus for the first time. Credits: NASA GSFC visualization by CI Labs Michael Lentz and others

Η πρώτη αποστολή θα μελετήσει τη σύνθεση της ατμόσφαιρας της Αφροδίτης για να κατανοήσει την εξέλιξη της και να προσδιορίσει με βεβαιότητα αν όντως κάποτε ο πλανήτης διέθετε ωκεανό. Θα πρόκειται για μια σφαιρική διαστημοσυσκευή που θα «βουτήξει» μέσα στην πυκνή ατμόσφαιρα κυρίως από νέφη θειικού οξέος και διοξείδιο του άνθρακα και θα κάνει ακριβείς μετρήσεις.

DAVINCI+ uses observations from both above and within the planetary atmosphere to answer major questions about how Venus was formed, has evolved, and possibly lost its habitability (and past surface oceans). Its “natural vertical mobility” extends from the top of the atmosphere, through the clouds, and then throughout the deep atmosphere to just above the surface, where imaging of mountain landscapes in 3D will be undertaken together with detailed chemistry. Credits: NASA GSFC visualization and CI Labs Michael Lentz and colleagues

Επίσης θα τραβήξει τις πρώτες υψηλής ανάλυσης φωτογραφίες μοναδικών γεωλογικών χαρακτηριστικών της Αφροδίτης. Την επιστημονική ευθύνη της DAVINCI+ θα έχει το Κέντρο Διαστημικών Πτήσεων Goddard στο Μέριλαντ.

This artist's concept shows the proposed VERITAS spacecraft using its radar to produce high-resolution maps of Venus' topographic and geologic features. Credit: NASA/JPL-Caltech

Η δεύτερη αποστολή VERITAS θα χαρτογραφήσει την επιφάνεια της Αφροδίτης για να ρίξει φως στη γεωλογική ιστορία της Αφροδίτης και γιατί εξελίχθηκε τόσο διαφορετικά από εκείνη της Γης. Μια διαστημοσυσκευή θα τεθεί σε τροχιά γύρω από τον πλανήτη, διαθέτοντας νέας τεχνολογίας ραντάρ που θα δημιουργήσει τρισδιάστατες αναπαραστάσεις της τοπογραφίας του πλανήτη και θα επιβεβαιώσει ότι υπάρχει τεκτονική των πλακών και ηφαιστειακή δραστηριότητα. Επίσης θα καταγράψει τις υπέρυθρες εκπομπές από την επιφάνεια. Την επιστημονική ευθύνη της αποστολής θα έχει το Εργαστήριο Αεριώθησης (JPL) στην Καλιφόρνια, ενώ θα συμβάλουν και οι τρεις ευρωπαϊκές διαστημικές υπηρεσίες (γερμανική, γαλλική, ιταλική), κατασκευάζοντας διάφορα επιστημονικά όργανα για το σκάφος.

NASA has selected the DAVINCI+ (Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble-gases, Chemistry and Imaging +) mission as part of its Discovery program, and it will be the first spacecraft to enter the Venus atmosphere since NASA’s Pioneer Venus in 1978 and USSR’s Vega in 1985. Named for visionary Renaissance artist and scientist, Leonardo da Vinci, the DAVINCI+ mission will bring 21st-century technologies to the world next door. DAVINCI+ may reveal whether Earth’s sister planet looked more like Earth’s twin planet in a distant, possibly hospitable past with oceans and continents. Video credit: NASA's Goddard Space Flight Center

«Είναι εκπληκτικό πόσα λίγα πράγματα ξέρουμε για την Αφροδίτη, όμως τα συνδυασμένα αποτελέσματα των δύο αποστολών θα μας πουν πολλά για τον πλανήτη, από τα σύννεφα στον ουρανό μέχρι τα ηφαίστεια στην επιφάνεια του και τον ίδιο τον πυρήνα του. Θα είναι σαν να ανακαλύπτουμε ξανά τον πλανήτη», δήλωσε ο Τομ Βάγκνερ, επιστήμονας του προγράμματος Discovery της NASA.

Πηγές: https://www.nasa.gov/press-release/nasa-selects-2-missions-to-study-lost-habitable-world-of-venus - https://www.nasa.gov/feature/goddard/2021/nasa-to-explore-divergent-fate-of-earth-s-mysterious-twin-with-goddard-s-davinci - https://www.jpl.nasa.gov/news/veritas-exploring-the-deep-truths-of-venus - https://www.amna.gr/home/article/558625/I-NASA-exiggeile-duo-nees-amerikanikes-apostoles-stin-Afroditi-

 

 

 

Το ανώτατο όριο ζωής του ανθρώπου είναι τα 150 έτη. Scientists Have Found a Way to Break the Limit of Human Longevity

Ομάδα βιολόγων και βιοφυσικών πραγματοποίησε μια μελέτη για το προσδόκιμο ζωής του ανθρώπου. Οι ερευνητές βασίστηκαν σε ιατρικά και γονιδιακά δεδομένα δεκάδων χιλιάδων ατόμων από την Βρετανία και τις ΗΠΑ. Χρησιμοποίησαν ένα σύστημα τεχνητής νοημοσύνης με το οποίο ανέπτυξαν μια εφαρμογή η οποία μπορεί να υπολογίζει το προσδόκιμο ζωής ενός ανθρώπου βάση των προσωπικών δεδομένων του. The research team of Gero, a Singapore-based biotech company in collaboration with Roswell Park Comprehensive Cancer Center in Buffalo NY, announces a publication in Nature Communications, a journal of Nature portfolio, presenting the results of the study on associations between aging and the loss of the ability to recover from stresses. Edvard Munch (1863–1944), Woman in Three Stages (1894), oil on canvas, 164 × 250 cm, Bergen kunstmuseum, Bergen, Norway. Wikimedia Commons.

Η συνεχής βελτίωση των συνθηκών της ζωής και η αλματώδης πρόοδος της ιατρικής και της επιστήμης γενικότερα τις τελευταίες δεκαετίες έχει οδηγήσει στην αξιοσημείωτη αύξηση του προσδόκιμου ζωής των ανθρώπων. Ένα ερώτημα που διατρέχει την επιστημονική κοινότητα τα τελευταία χρόνια είναι τα όρια της ανθρώπινης ζωής.

Έχουν πραγματοποιηθεί αρκετές μελέτες οι οποίες λαμβάνοντας υπόψη διαφόρους παράγοντες όπως τις εξελίξεις στον τομέα των γονιδιακών παρεμβάσεων καταλήγουν σε συμπεράσματα για τις δυνατότητες επέκτασης των ορίων της ζωής στο ανθρώπινο είδος. Εκτός από τις μελέτες υπάρχουν οι απόψεις και οι προβλέψεις μεμονωμένων ειδικών με κάποιους να υποστηρίζουν ότι ο άνθρωπος έχει την δυνατότητα να ζει για πολλές εκατοντάδες έτη και πιθανώς να καταφέρνει να φτάνει τα χίλια έτη ζωής.

Ομάδα βιολόγων και βιοφυσικών πραγματοποίησε μια μελέτη για το προσδόκιμο ζωής του ανθρώπου. Οι ερευνητές βασίστηκαν σε ιατρικά και γονιδιακά δεδομένα δεκάδων χιλιάδων ατόμων από την Βρετανία και τις ΗΠΑ. Χρησιμοποίησαν ένα σύστημα τεχνητής νοημοσύνης με το οποίο ανέπτυξαν μια εφαρμογή η οποία μπορεί να υπολογίζει το προσδόκιμο ζωής ενός ανθρώπου βάση των προσωπικών δεδομένων του.

Schematic illustration of loss of resilience along aging trajectories. Credit: GERO PTE. LTD.

Το σύστημα λαμβάνει υπόψη του την ηλικία ενός ανθρώπου, αν πάσχει από κάποιες ασθένειες, την ψυχολογική του κατάσταση (π.χ άγχος) καθώς και τον τρόπο της ζωής του. Στην συνέχεια το σύστημα αναλύει το πώς όλοι αυτοί οι παράγοντες επηρεάζουν το σώμα και τον οργανισμό του καταλήγοντας σε μια ασφαλή (θεωρητικά) εκτίμηση για το προσδόκιμο της ζωής του. Το βασικό συμπέρασμα της μελέτης είναι πώς σε κάθε περίπτωση ακόμη και υπό τις ιδανικότερες συνθήκες ένας άνθρωπος δεν μπορεί να ζήσει περισσότερο από 150 έτη.

Το συμπέρασμα αυτό από την μια πλευρά προκάλεσε απογοήτευση σε όσους πίστευαν και φυσικά σε όσους θα ήθελαν το προσδόκιμο της ζωής να είναι μεγαλύτερο. Από την άλλη πλευρά τα 150 έτη είναι σχεδόν διπλάσια από τα 80 έτη που είναι ο σημερινός μέσος χρόνος προσδόκιμου ζωής τουλάχιστον στον αναπτυγμένο κόσμο.

Την μελέτη πραγματοποίησαν επιστήμονες της εταιρείας βιοτεχνολογίας Gero στην Σιγκαπούρη και του Κέντρου Καρκίνου Roswell Park στην Νέα Υόρκη και την δημοσιεύουν στην επιθεώρηση «Nature Communications».

Πηγές: https://www.nature.com/articles/s41467-021-23014-1 - https://scitechdaily.com/scientists-have-found-a-way-to-break-the-limit-of-human-longevity/ - https://www.naftemporiki.gr/story/1730739/to-anotato-orio-zois-tou-anthropou-einai-ta-150-eti

 

 

Ο θαυμαστός κόσμος και οι περίπλοκες κοινωνικές σχέσεις των δελφινιών. Dolphins learn the ‘names’ of their friends to form teams—a first in animal kingdom

Η πολυπλοκότητα των σχέσεων που αναπτύσσουν μεταξύ τους είναι αντίστοιχη με εκείνη των ανθρώπων στις πρώιμες κοινωνίες. Αυτό αποκάλυψε τριακονταετής μελέτη ρινοδέλφινων του είδους Tursiops aduncus. Dolphin allies form teams to help their pals fight rivals who might try to take away a fertile female. Here, two males assist their pals in guarding a lone female. SIMON ALLEN

Οι άνθρωποι χρησιμοποιούν τη γνώση και την εμπειρία τους για να κατατάξουν τους ανθρώπους του περίγυρού τους σε διάφορες κατηγορίες, ανάλογα με το είδος της συνεργασίας την οποία αναπτύσσουν με αυτούς. Έτσι, έχουν τη δυνατότητα να ξεχωρίζουν από το περιβάλλον τους ανθρώπους οι οποίοι σχετίζονται, παραδείγματος χάριν, με την εργασία τους ή αυτούς που σχετίζονται με τον αθλητικό σύλλογο στον οποίο συμμετέχουν. Μέχρι πρότινος οι επιστήμονες πίστευαν ότι η ικανότητα αυτή ήταν αποκλειστικό «προνόμιο» του ανθρώπου. Νέα μελέτη ωστόσο καταδεικνύει ότι τα άτομα ενός είδους ρινοδέλφινων χρησιμοποιούν ηχητικά ερεθίσματα σε συνδυασμό με τη μνήμη τους για να ξεχωρίσουν τους συμμάχους τους. Τα αποτελέσματα της πρόσφατης έρευνας, τα οποία δημοσιεύτηκαν στην επιθεώρηση «Nature Communications», υποδεικνύουν ότι ο τρόπος με τον οποίο τα δελφίνια αυτά κατηγοριοποιούν τα άτομα του περιβάλλοντός τους είναι πιθανότατα παρόμοιος με αυτόν που χρησιμοποιούσαν οι άνθρωποι στις πρώιμες κοινωνίες.

Ένα ιδιαίτερο είδος δελφινιών

Με ποια κριτήρια τα άτομα μιας κοινότητας ζώων «αποφασίζουν» ποιος είναι εχθρός και ποιος είναι φίλος; Πολλά είδη ζώων μπορούν να ξεχωρίζουν τα άτομα τα οποία δεν ανήκουν στην αγέλη, ενώ άλλα δημιουργούν στενότερους δεσμούς με βάση τις συγγενικές σχέσεις. Μια ιδιαίτερη περίπτωση είναι τα δελφίνια, τα οποία μπορούν να αναπτύξουν πολλαπλά επίπεδα σχέσεων μεταξύ τους. Επί τρεις δεκαετίες οι επιστήμονες μελετούν δελφίνια του είδους Tursiops aduncus, τα οποία απαντώνται, μεταξύ άλλων, στον Κόλπο των Καρχαριών στην Αυστραλία, με σκοπό να κατανοήσουν τον τρόπο με τον οποίο σχηματίζουν τις κοινότητές τους. Οι έρευνες έχουν αναδείξει ότι η σύσταση των κοινοτήτων των συγκεκριμένων δελφινιών, σε αντίθεση με άλλα είδη, μπορεί να αλλάξει ανά πάσα στιγμή. Επιπλέον, έχει παρατηρηθεί ότι μεταξύ των αρσενικών ατόμων του είδους αναπτύσσονται πολύ ισχυροί δεσμοί. Οι δεσμοί αυτοί επιτρέπουν στα δελφίνια να σχηματίσουν μια σταθερή στον χρόνο… ομάδα κρούσης, η οποία τους επιτρέπει να προσεγγίσουν με αποτελεσματικότητα τα θηλυκά άτομα του είδους, απομακρύνοντας τις αντίστοιχες ομάδες των αντίζηλών τους. «Η δημιουργία συνεργασιών στα αρσενικά ενός είδους δεν συνηθίζεται στο πλαίσιο της αναπαραγωγής, επειδή τα αρσενικά επιχειρούν να αποκτήσουν πρόσβαση σε κάτι το οποίο δεν μπορούν να μοιραστούν, ήτοι την πατρότητα» εξηγεί ο ερευνητής δρ Σίμον Άλεν, ένας από τους επικεφαλής της δημοσίευσης, ενώ συμπληρώνει ότι «έχουν καταγραφεί πλέον διάφορα κοινωνικά συστήματα τα οποία συμπεριλαμβάνουν τη δημιουργία συνεργασιών των αρσενικών ατόμων, ωστόσο η δημιουργία συνεργασιών σε πολλά επίπεδα είναι εξαιρετικά σπάνια».

Άμυνα τριών γραμμών

Τα διαφορετικά επίπεδα συνεργασίας αποτυπώνονται στους σχηματισμούς τους οποίους δημιουργούν τα δελφίνια κατά την περίοδο αναπαραγωγής, οι οποίοι αποτελούνται από τρεις γραμμές άμυνας. Στην πρώτη γραμμή βρίσκονται δύο ή τρία δελφίνια. Τα δελφίνια της πρώτης γραμμής συνοδεύονται από μια δεύτερη γραμμή, η οποία περιλαμβάνει μέχρι και 14 δελφίνια, τα οποία προστατεύουν την πρώτη γραμμή από τυχόν επιθέσεις άλλων σχηματισμών δελφινιών. Σε κάποιες περιπτώσεις, μάλιστα, τα δελφίνια σχηματίζουν και μια τρίτη γραμμή άμυνας, η οποία συγκροτείται από άτομα της δεύτερης γραμμής. Αν και η σύσταση της πρώτης γραμμής αλλάζει συχνά, στη γραμμή που βρίσκεται στα μετόπισθεν αναπτύσσονται πολύ ισχυρές σχέσεις: τα άτομα τα οποία συνθέτουν τη δεύτερη γραμμή μπορούν να μείνουν μαζί ακόμη και για δεκαετίες. «Ο πληθυσμός δελφινιών τα οποία βρίσκονται στον Κόλπο των Καρχαριών στην Αυστραλία είναι μοναδικός ως προς το ότι καμία άλλη κοινότητα δεν δημιουργεί παρόμοιους σχηματισμούς τριών επιπέδων. Τέτοιου είδους σχηματισμοί σε έναν πληθυσμό έχουν παρατηρηθεί σε ένα μόνο είδος ακόμη, αυτό του ανθρώπου» επισημαίνει ο ερευνητής.

Πολύπλοκο δίκτυο σχέσεων

Memory whiz. Dolphins, such as Kai, remember each other’s whistles for decades. (Inset: The spectrogram of Kai’s signature contact whistle.) JASON BRUCK

Λαμβάνοντας υπ’ όψιν αυτό το πολύπλοκο δίκτυο σχέσεων, δημιουργείται ένα εύλογο ερώτημα: με ποιον τρόπο τα δελφίνια αντιλαμβάνονται και επεξεργάζονται τους διαφορετικούς τύπους σχέσεων με τα άτομα με τα οποία αναπτύσσουν συμμαχίες ανά τον χρόνο; Η αντίληψη ενός τέτοιου δικτύου θα απαιτούσε μια στοιχειώδη κωδικοποίηση, ώστε το κάθε δελφίνι να είναι σε θέση να επιλέξει με ποιο άτομο θα συνεργαστεί και πότε. Οι επιστήμονες έχουν αναγνωρίσει αρκετούς παράγοντες οι οποίοι ενδεχομένως επιτρέπουν στα δελφίνια να επεξεργαστούν τέτοιου είδους πληροφορίες. Ένας τέτοιος παράγοντας είναι ότι τα δελφίνια αποτυπώνουν στη μνήμη τους τις κοινωνικές σχέσεις με άλλα δελφίνια, ενώ η μνήμη αυτή διαρκεί για δεκαετίες. Ένας άλλος παράγοντας είναι ο συριγμός των δελφινιών. Τα δελφίνια χρησιμοποιούν τους ήχους τους οποίους παράγουν για να αποδώσουν, μεταξύ άλλων, «ονόματα» σε άλλα άτομα δελφινιών. Οι ερευνητές έχουν εξακριβώσει ότι τα δελφίνια μπορούν να παράγουν συριγμούς χαρακτηριστικούς για κάθε άτομο, δηλαδή να δώσουν ένα ξεχωριστό «όνομα» σε κάθε δελφίνι της κοινότητας. Επίσης, οι έρευνες έχουν δείξει ότι ένα δελφίνι θυμάται καθ’ όλη τη διάρκεια της ζωής του τους συριγμούς αυτούς. Ωστόσο, προηγούμενες έρευνες των επιστημόνων έδειξαν ότι οι συριγμοί δεν χρησιμοποιούνται από τα δελφίνια για να αποδώσουν σε άλλα άτομα μια «ταυτότητα» ως προς τη θέση τους στην κοινότητα, δηλαδή ένας συριγμός δεν λειτουργεί ως κοινό «συνθηματικό» μεταξύ των ατόμων τα οποία βρίσκονται στην ίδια ομάδα.

Ιχνηλατώντας τα δελφίνια

Κάποιες έρευνες έχουν επικεντρωθεί λοιπόν στην παρατήρηση της συμπεριφοράς των δελφινιών με σκοπό να διαλευκανθεί με ποιον τρόπο τα δελφίνια κατηγοριοποιούν τις σχέσεις τους με άλλα άτομα δελφινιών – με ποια λογική, δηλαδή, τα δελφίνια οργανώνονται κατά ομάδες στην πρώτη, στη δεύτερη ή στην τρίτη γραμμή κατά την αναπαραγωγική περίοδο. «Δεδομένου ότι σε ένα τόσο πολύπλοκο δίκτυο σχηματίζονται φιλίες και στα τρία επίπεδα, θελήσαμε να διερευνήσουμε με ποιον τρόπο τα δελφίνια κατηγοριοποιούν τις σχέσεις συνεργασίας με τα άλλα άτομα» σημειώνει ο ερευνητής. «Είχαμε τρεις υποθέσεις: ότι τα δελφίνια θα αντιδρούσαν πιο έντονα όταν άκουγαν έναν συριγμό από ένα δελφίνι της πρώτης γραμμής, με το οποίο είχαν συνεργαστεί στο παρελθόν για να διεκδικήσουν ένα θηλυκό, ότι θα αντιδρούσαν πιο έντονα στο κάλεσμα ενός δελφινιού που ανήκει στη δεύτερη γραμμή, με το οποίο συνεργάζονται στις επιθέσεις έναντι άλλων σχηματισμών, ή ότι θα ανταποκρίνονταν στο κάλεσμα ενός δελφινιού της τρίτης γραμμής, με τα οποία μερικές φορές ανταγωνίζονται αλλά ενίοτε συνεργάζονται στο πλαίσιο μιας επίθεσης». Για να βρουν απαντήσεις στις υποθέσεις τους, οι επιστήμονες αρχικά χρησιμοποίησαν δεδομένα τα οποία συνέλεγαν επί 30 χρόνια από την ιχνηλάτηση ομάδων δελφινιών του συγκεκριμένου είδους στον Κόλπο των Καρχαριών. Τα δεδομένα αυτά τους επέτρεψαν να καταγράψουν με συστηματικό τρόπο τις αλλαγές στη σύσταση των ομάδων των δελφινιών, δηλαδή να «μαρκάρουν» ένα προς ένα τα δελφίνια και να μελετήσουν σε βάθος χρόνου με ποιον τρόπο μεταπηδούσαν από τη μια γραμμή του σχηματισμού στην άλλη. Σε ένα δεύτερο στάδιο, ηχογράφησαν για διάστημα δύο ετών ήχους συριγμών των υπό μελέτη δελφινιών, καταγράφοντας διαφορετικούς συριγμούς από κάθε δελφίνι. Τέλος, οι ερευνητές τοποθέτησαν υποβρύχια ηχεία στις περιοχές όπου εμφανίζονταν οι σχηματισμοί των δελφινιών. Όταν τα δελφίνια πλησίαζαν στα ηχεία, οι ερευνητές αναπαρήγαγαν επιλεγμένους ηχογραφημένους συριγμούς, ενώ παράλληλα κατέγραφαν με ένα μη επανδρωμένο αεροσκάφος (drone) τις κινήσεις των δελφινιών. Έτσι μπόρεσαν να καταγράψουν με ποιον τρόπο αντιδρούσε κάθε δελφίνι ξεχωριστά στους συριγμούς τους οποίους είχαν ηχογραφήσει από αυτά τα ίδια δελφίνια.

Οι συμπάθειες δεν κρύβονται

Τα αποτελέσματα της μελέτης ήταν εξαιρετικά ενδιαφέροντα για την επιστημονική κοινότητα. Όταν ακουγόταν από το ηχείο ένας συριγμός ο οποίος ανήκε σε άτομο της πρώτης γραμμής, παρατηρήθηκε ότι η ισχυρότερη αντίδραση ερχόταν από άτομα της δεύτερης γραμμής και όχι από τα άτομα της πρώτης γραμμής. Μάλιστα, οι παρατηρήσεις έδειξαν ότι, χωρίς να υπάρχει κάποια «εντολή» από δελφίνι της πρώτης γραμμής, τα δελφίνια τα οποία ανήκαν στη δεύτερη γραμμή αντιδρούσαν στη συντριπτική πλειονότητά τους πολύ έντονα όταν άκουγαν τον συριγμό κάποιου δελφινιού που ανήκε επίσης στη δεύτερη γραμμή, ενώ η αντίδρασή τους ήταν λιγότερο έντονη όταν άκουγαν τον συριγμό ενός ατόμου της τρίτης γραμμής. «Όλα τα αρσενικά δελφίνια τα οποία βρίσκονται στον σχηματισμό γνωρίζονται μεταξύ τους, μερικά είναι πιο στενοί φίλοι σε σχέση με άλλα, ενώ κάποια από αυτά ξοδεύουν λίγο χρόνο με τα υπόλοιπα» υπογραμμίζει ο ερευνητής. «Ωστόσο, η κοινωνική δομή η οποία είναι πιο συνεκτική είναι αυτή της δεύτερης γραμμής: όσα δελφίνια συμμετέχουν σε αυτή βοηθούν συστηματικά το ένα το άλλο ανεξάρτητα από το εάν έχουν βρεθεί μαζί στην πρώτη γραμμή με στόχο την άμεση διεκδίκηση ενός θηλυκού». Όπως σημειώνουν οι ερευνητές στη δημοσίευση, η ετοιμότητα των δελφινιών της δεύτερης γραμμής να ανταποκριθούν στον συριγμό ενός ατόμου, δηλαδή στο κάλεσμα για βοήθεια, ενέχει μεγάλο ρίσκο χωρίς να υπάρχει κάποιο προφανές και άμεσο αντάλλαγμα γι’ αυτά. Και αυτό επειδή τα δελφίνια της πρώτης γραμμής είναι αυτά τα οποία «σαγηνεύουν» τελικά ένα θηλυκό, ενώ κατά τη διάρκεια της μάχης έχουν παρατηρηθεί μέχρι και περιπτώσεις ακρωτηριασμού των εμπλεκόμενων ατόμων.

Σχέσεις αμοιβαιότητας

Μια πιθανή εξήγηση αυτής της συμπεριφοράς είναι ότι οι σχέσεις μεταξύ των δελφινιών ενδέχεται να βασίζονται στην αμοιβαιότητα, δηλαδή στη βάσιμη «ελπίδα» ότι το δελφίνι το οποίο παρέχει βοήθεια σε ένα άλλο θα ανταμειφθεί στο μέλλον για τη συμβολή του στο κάλεσμα. Αν και υπάρχουν διάφοροι μηχανισμοί μέσω των οποίων αναπτύσσεται η αμοιβαιότητα σε μια κοινότητα, στην περίπτωση των δελφινιών η έρευνα υποδεικνύει ότι αυτή αναπτύσσεται μεταξύ των ατόμων χάρη στον συνδυασμό του συριγμού, δηλαδή ενός ηχητικού ερεθίσματος, με την ανταπόκριση του κάθε δελφινιού στο κάλεσμα. Έτσι, τα δελφίνια τα οποία ανήκουν στη δεύτερη γραμμή, με τη βοήθεια του συριγμού που είναι μοναδικός για κάθε ξεχωριστό άτομο, θυμούνται ποιο δελφίνι ανταποκρίθηκε στο κάλεσμα και κατατάσσουν τα δελφίνια αυτά στην κατηγορία των συμμάχων. Η δεύτερη γραμμή καταλήγει να αποτελείται λοιπόν από δελφίνια τα οποία, βασισμένα στην εμπειρία τους, δείχνουν ένα είδος εμπιστοσύνης στα μέλη της ίδιας γραμμής. Οι επιστήμονες παρατηρούν για πρώτη φορά αυτού του είδους τη μάθηση στο ζωικό βασίλειο. Όπως ωστόσο σημειώνουν, τα μέλη των πρώτων ανθρώπινων κοινοτήτων ενδεχομένως να χρησιμοποιούσαν ακριβώς τον ίδιο μηχανισμό, αξιοποιώντας την πρότερη εμπειρία τους, για να σχηματίσουν συμμαχίες και να εξασφαλίσουν μια στοιχειώδη άμυνα έναντι διάφορων απειλών.

Τα χαρακτηριστικά μιας ιδιαίτερης κοινότητας

Η επιλογή της κοινότητας δελφινιών που πρόκειται να μελετηθεί από τους ερευνητές βασίζεται σε πολύ συγκεκριμένα χαρακτηριστικά. Ο σχηματισμός μακροχρόνιων δεσμών μεταξύ των δελφινιών ήταν ένα κομβικό σημείο της έρευνας των επιστημόνων. «Ο σχηματισμός δεσμών οι οποίοι διαρκούν για δεκαετίες είναι πιο πιθανό να συμβεί όταν πληρούνται τρεις προϋποθέσεις: Αρχικά, να υπάρχει σε μια συγκεκριμένη περιοχή μεγάλος αριθμός αντίζηλων αρσενικών, κάτι που καθιστά σοφή επιλογή για ένα άτομο δελφινιού να έχει φίλους. Δεύτερον, να υπάρχει ένας μικρός αριθμός θηλυκών σε σχέση με τον αριθμό των αρσενικών, έτσι ώστε να δημιουργείται μεγάλος ανταγωνισμός για την πρόσβαση στα θηλυκά άτομα. Τέλος, αμφότερα τα φύλα να εμφανίζουν φιλοπατρία, δηλαδή να προτιμούν μια συγκεκριμένη περιοχή, και το μέγεθος μεταξύ θηλυκών και αρσενικών ατόμων να μην είναι δυσανάλογο» σημειώνει ο ερευνητής δρ Σίμον Άλεν. Γνωρίζοντας ότι οι κοινότητες των δελφινιών στον Κόλπο των Καρχαριών πληρούν όλες τις παραπάνω προϋποθέσεις, οι ερευνητές εστίασαν την προσοχή τους σε αυτές. «Πραγματοποιούμε ετήσια επιτόπια έρευνα στη συγκεκριμένη περιοχή από την αρχή της δεκαετίας του 1980. Αυτό μας επιτρέπει να δημιουργήσουμε μια αναλυτική βάση δεδομένων για την εξέλιξη των κοινωνικών σχέσεων του κάθε δελφινιού ξεχωριστά στο πέρασμα του χρόνου» επισημαίνει ο ερευνητής, ενώ καταλήγει σημειώνοντας ότι η ερευνητική ομάδα σκοπεύει τώρα να μελετήσει, μεταξύ άλλων, τον τρόπο με τον οποίο αντιδρούν τα θηλυκά άτομα στους συριγμούς των αρσενικών.

Η κοινωνική ζωή και οι μακροπρόθεσμες σχέσεις

Οι κοινότητες των δελφινιών, λόγω της πολυπλοκότητας της οργάνωσής τους, έχουν αποσπάσει το ενδιαφέρον των ερευνητών εδώ και αρκετές δεκαετίες. «Υπάρχουν περίπου 40 είδη στην οικογένεια των δελφινιών, στα οποία παρατηρούνται πολλά και ετερογενή κοινωνικά συστήματα» σημειώνει ο ερευνητής δρ Σίμον Άλεν, συμπληρώνοντας ότι «για μερικά από αυτά δεν γνωρίζουμε απολύτως τίποτα, ενώ οι κοινότητες άλλων ειδών είναι καλά μελετημένες. Η Όρκα, παραδείγματος χάριν, είναι το μεγαλύτερο είδος στην οικογένεια των δελφινιών και το κοινωνικό τους σύστημα χαρακτηρίζεται από πολύ σταθερές σχέσεις. Μετά τη γέννησή τους τα δελφίνια του είδους τείνουν να μένουν στην ίδια κοινότητα εφ’ όρου ζωής, η οποία χαρακτηρίζεται από μητριαρχικές σχέσεις». Το είδος Tursiops aduncus, το οποίο μελέτησαν οι επιστήμονες, αποτελείται από κοινότητες οι οποίες είναι πιο ανοικτές ως προς τη δυνατότητα υποδοχής νέων μελών. «Τα δελφίνια του συγκεκριμένου είδους ακολουθούν τη στρατηγική διάσπασης-σύντηξης, κατά την οποία η σύσταση της ομάδας μπορεί να αλλάξει ακόμη και μέσα σε λίγα λεπτά ή μία ώρα. Στον Κόλπο των Καρχαριών τα δελφίνια αυτά ζουν σε ένα μεγάλο και ανοικτό κοινωνικό δίκτυο, όπως κάνουν και οι άνθρωποι. Τα αρσενικά του είδους ξεκινούν να δημιουργούν μακροπρόθεσμες σχέσεις με άλλα αρσενικά, όταν ακόμη βρίσκονται στα πρώτα στάδια της ανάπτυξής τους, ενώ όταν ενηλικιώνονται, οι φιλίες αυτές αποκρυσταλλώνονται σε συμμαχίες, δηλαδή ισχυρούς δεσμούς οι οποίοι διαρκούν για δεκαετίες. Υπάρχει μια έντονη ποικιλομορφία και διαφοροποίηση στις σχέσεις μεταξύ των δελφινιών αυτού του είδους: μπορεί δυο δελφίνια να είναι οι καλύτεροι φίλοι, να έχουν μια αδιάφορη σχέση ή να είναι οι χειρότεροι εχθροί» σημειώνει ο ερευνητής. Η ιδιομορφία της κοινωνικής οργάνωσης των ατόμων του συγκεκριμένου είδους παρουσιάζει μεγάλο ενδιαφέρον για τους ερευνητές, αφού οι σχέσεις οι οποίες αναπτύσσουν έχουν παρατηρηθεί μέχρι σήμερα μόνο στους ανθρώπους.

Πηγές: https://www.nature.com/articles/s41467-021-22668-1 - https://www.sciencemag.org/news/2021/04/dolphins-learn-names-their-friends-form-teams-first-animal-kingdom - https://www.tovima.gr/2021/05/16/science/o-thaymastos-kosmos-kai-oi-periplokes-koinonikes-sxeseis-ton-delfinion/

 

 

 

 

Η Κίνα προσεδάφισε ρομπότ στον κόκκινο πλανήτη. China has landed its first rover on Mars

Η προσεδάφιση του ρομπότ Zhurong στον Άρη αποτελεί την πρώτη ανεξάρτητη προσπάθεια της Κίνας για την εξερεύνηση του διαστήματος. The landing of Zhurong was the biggest test yet of China’s deep-space exploration capabilities. Within days it could start to make geological discoveries. The surface of Mars, photographed by China’s Tianwen-1 probe after it arrived in orbit in February. Credit: CNSA/Xinhua/Alam

Η Κίνα κατάφερε σήμερα Σάββατο να προσεδαφίσει στην επιφάνεια του Άρη τηλεκατευθυνόμενο ρομπότ που έχει βαφτίσει Zhurong, επιτυχία άνευ προηγουμένου για οποιαδήποτε χώρα της Ασίας, μεταδίδουν κρατικά ΜΜΕ επικαλούμενα την Κινεζική Εθνική Διαστημική Υπηρεσία.

Περίπλοκο εγχείρημα

Η προσεδάφιση στον κόκκινο πλανήτη αποτελεί εξαιρετικά περίπλοκο εγχείρημα. Πολλές ευρωπαϊκές, σοβιετικές και αμερικανικές αποστολές με αυτόν τον σκοπό απέτυχαν στο παρελθόν.

Η Κίνα είχε ήδη αποπειραθεί να στείλει ερευνητικό ρομπότ στον Άρη, το 2011, αποστολή που διεξήχθη από κοινού με τη Ρωσία. Μετά την αποτυχία της, το Πεκίνο αποφάσισε να συνεχίσει την περιπέτεια μόνο του.

Η Διαστημική Υπηρεσία της Κίνας εκτόξευσε την 23η Ιουλίου 2020 από τη Γη τη μη επανδρωμένη αποστολή Tianwen-1, όπως ονομάζεται το διαστημόπλοιο που έστειλε στο διάστημα.

Από τρία στοιχεία

China's Tianwen-1 lander and 'Zhurong' rover landed on the Utopia Planitia region of the Red Planet on May 14, 2021. Watch the landing in this animation.

Αποτελείτο από τρία στοιχεία: το βασικό τμήμα του σκάφους που θα μείνει σε τροχιά γύρω από τον Άρη, το τμήμα που προσεδαφίστηκε και, μέσα σε αυτό, το τηλεκατευθυνόμενο ρομπότ Zhurong.

«Το σκάφος Tianwen-1 προσεδαφίστηκε με επιτυχία στην προκαθορισμένη ζώνη» του Άρη με το ρομπότ Zhurong, μετέδωσε το κρατικό τηλεοπτικό δίκτυο CCTV, διευκρινίζοντας ότι ελήφθη σήμα στη Γη.

Η προσεδάφιση έγινε σε τομέα του κόκκινου πλανήτη που αποκαλείται Utopia Planitia, μια αχανή κοιλάδα στο βόρειο ημισφαίριο του Άρη.

Για τους Κινέζους, αυτή είναι η πρώτη ανεξάρτητη προσπάθεια εξερεύνησης του διαστήματος. Έχουν φιλόδοξα σχέδια, ευελπιστούν να επιτύχουν όλα όσα είχαν καταφέρει οι Αμερικανοί, που έχουν προχωρήσει σε αρκετές αποστολές στον Άρη από τη δεκαετία του 1960.

Βγήκε στην επιφάνεια

A crater on the surface of Mars, captured by China’s Tianwen-1 orbiter. Credit: CNSA/Xinhua/Alamy

Τον Φεβρουάριο, η Κίνα είχε επιτύχει το Tianwen-1 να τεθεί σε τροχιά γύρω από την Άρη και να αρχίσει να στέλνει φωτογραφικά στιγμιότυπα και άλλο υλικό από τον κόκκινο πλανήτη για να μελετηθεί από τους επιστήμονες.

Νωρίς σήμερα, κατάφερε να προσεδαφίσει το τμήμα που μετέφερε το μικρό ρομπότ Zhurong, το οποίο μπόρεσε να βγει έξω, στην επιφάνεια.

Η επιτυχής ολοκλήρωση και των τριών φάσεων παρθενικής αποστολής στον Άρη αποτελεί παγκόσμια πρώτη.

Με βάρος που ξεπερνά τα 200 κιλά, το Zhurong είναι εφοδιασμένο με τέσσερα φωτοβολταϊκά πάνελ για να εξασφαλίζεται η τροφοδοσία του με ηλεκτρισμό. Θα είναι επιχειρησιακό για τρεις μήνες.

«Ο πλανήτης της φωτιάς»

Διαθέτει επίσης κάμερες, ραντάρ και λέιζερ, που θα επιτρέψουν να μελετηθεί το περιβάλλον του και να αναλυθεί η σύνθεση πετρωμάτων του Αρη.

Το όνομα Zhurong παραπέμπει στον θεό της φωτιάς στην κινεζική μυθολογία. Ο συμβολισμός δικαιολογείται από την ονομασία του Άρη στα κινεζικά, Huoxing, «ο πλανήτης της φωτιάς».

Πηγές: https://doi.org/10.1038/d41586-021-01301-7 - https://www.nature.com/articles/d41586-021-01301-7 - https://www.tovima.gr/2021/05/15/science/i-kina-prosedafise-me-tin-proti-rompot-ston-ari/

 

 

Το πρώτο σύστημα τεχνητής νοημοσύνης που μετατρέπει σε κείμενο το νοητικό «γράψιμο» με το φανταστικό χέρι ενός παράλυτου. Brain implants turn imagined handwriting into text on a screen

Επιστήμονες στις ΗΠΑ δημιούργησαν το πρώτο «έξυπνο» -εμφυτευμένο στον εγκέφαλο- σύστημα που μετατρέπει, σε πραγματικό χρόνο, σε κείμενο στην οθόνη ενός υπολογιστή το γράψιμο με το χέρι που φαντάζεται με τον νου του ένας παράλυτος. Researchers have, for the first time, decoded the neural signals associated with writing letters, then displayed typed versions of these letters in real time. They hope their invention could one day help people with paralysis communicate. Two tiny arrays of implanted electrodes relayed information from the brain area that controls the hands and arms to an algorithm, which translated it into letters that appeared on a screen. Credit: F. Willett et al./Nature 2021/Erika Woodrum

Αυτή η καινοτομική διεπαφή εγκεφάλου-υπολογιστή (Brain-Computer Interface-BCI), εφόσον βελτιωθεί περαιτέρω, θα επιτρέψει σε παράλυτους ανθρώπους να «γράφουν» γρήγορα με το μυαλό τους, χωρίς να χρειάζεται να χρησιμοποιούν τα χέρια τους, και έτσι να επικοινωνούν με τους άλλους.

Οι ερευνητές του Πανεπιστημίου Στάνφορντ της Καλιφόρνια, του Πανεπιστημίου Μπράουν του Ρόουντ Άϊλαντ και του Ιατρικού Ινστιτούτου Χάουαρντ Χιουζ, με επικεφαλής τον Φράνσις Γουίλετ, οι οποίοι ανήκουν στην επιστημονική ομάδα BrainGate και έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό «Nature», αποκωδικοποίησαν τα νευρωνικά σήματα του εγκεφάλου που σχετίζονται με την προσπάθεια να γράψει κάποιος με το χέρι.

Σε έναν 65χρονο παράλυτο από το λαιμό και κάτω (λόγω τραύματος στη σπονδυλική στήλη το 2007) εμφυτεύτηκαν δύο μικροί εγκεφαλικοί αισθητήρες που, με τη βοήθεια ενός αλγόριθμου τεχνητής νοημοσύνης (μηχανικής μάθησης), κατέγραφαν τα γράμματα που ο ασθενής προσπαθούσε να «γράψει» στο μυαλό του, ενώ φανταζόταν ότι κρατάει ένα στυλό στο χέρι του και γράφει σε ένα επίσης φανταστικό χαρτί.

As the participant imagined writing a letter or symbol, sensors implanted in his brain picked up on patterns of electrical activity, which an algorithm interpreted to trace the path of his imaginary pen. Credit: F. Willett et al./Nature 2021

Κάθε γράμμα έχει ένα διακριτό νευρωνικό αποτύπωμα, το οποίο ο αλγόριθμος μπορεί να διακρίνει. Στη συνέχεια το σύστημα «μεταφράζει» σε πραγματικό χρόνο τα νοητικά γράμματα σε κείμενο στην οθόνη, με ακρίβεια της τάξης του 94%, η οποία φθάνει το 99%, όταν στη συνέχεια χρησιμοποιηθεί ένα λογισμικό αυτόματης διόρθωσης στο κείμενο που έχει παράγει ο υπολογιστής.

Ο παράλυτος πέτυχε ρυθμό γραψίματος 90 χαρακτήρων ή περίπου 18 λέξεων το λεπτό, υπερδιπλάσιο σε σχέση με το προηγούμενο ρεκόρ μέσω χρήσης διεπαφής BCI, που ήταν περίπου 40 χαρακτήρες το λεπτό. Ο ασθενής μπορούσε, πλέον, να γράφει προτάσεις και να απαντά σε ερωτήσεις με ταχύτητα σχεδόν παρόμοια με αυτή που κάποιος υγιής συνομήλικός του πληκτρολογεί στο κινητό τηλέφωνο (γύρω στους 115 χαρακτήρες ή 23 λέξεις το λεπτό).

Αυτές οι τεχνολογίες, που μετατρέπουν τη σκέψη σε κείμενο ή πράξη (π.χ. κίνηση τεχνητού προσθετικού χεριού) μπορούν να βοηθήσουν ανθρώπους με κάθε είδους αναπηρίες. Όταν μία νευροεκφυλιστική πάθηση όπως η αμυοτροφική πλευρική σκλήρυνση, ένα εγκεφαλικό ή ένας σοβαρός τραυματισμός παραλύουν κάποιον και χάνει τη δυνατότητα κίνησης των χεριών και των ποδιών του, ακόμη κι αν έχουν περάσει πολλά χρόνια από την αρχή της παράλυσης, δεν χάνεται η νευρωνική δραστηριότητα του εγκεφάλου του που αντιστοιχεί στο περπάτημα, στην κίνηση του χεριού ή στην ομιλία. Είναι ακριβώς αυτή η δυνατότητα που αξιοποιεί η νέα τεχνολογία και είναι τώρα η πρώτη φορά που μετατρέπεται σε γραπτό κείμενο υπολογιστή το νοητικό/φανταστικό γράψιμο (mindwriting).

Πηγές: F.R. Willett et al. High-performance brain-to-text communication via handwriting. Nature. Published online May 12, 2021.  doi: 10.1038/s41586-021-03506-2. - https://www.sciencenews.org/article/brain-implants-translate-handwriting-text - https://www.amna.gr/home/article/552469/To-proto-sustima-technitis-noimosunis-pou-metatrepei-se-keimeno-to-noitiko-grapsimo-me-to-fantastiko-cheri-enos-paralutou