Η αρχή του Μπρους Λη. The Bruce Lee Principle

Since Naturalness seems violated, why expect something at LHC-14? Why is tuning of 1 per 1000 acceptable but 1 per 10000 unacceptable?

Όταν οι ελεύθερες παράμετροι ή οι φυσικές σταθερές που εμφανίζονται σε μια θεωρία λαμβάνουν σχετικές τιμές της «τάξης του 1», τότε λέμε ότι η θεωρία έχει «φυσικότητα (naturalness)». Δηλαδή, μια «φυσική» θεωρία θα πρέπει να έχει παραμέτρους με τιμές π.χ. 2,31 και όχι 231000 ή 0,00000231.

Αυτό έρχεται σε αντίθεση με το Kαθιερωμένο Πρότυπο των στοιχειωδών σωματιδίων το οποίο περιλαμβάνει μια σειρά από παραμέτρους που διαφέρουν κατά πολλές τάξεις μεγέθους και απαιτούν «λεπτή ρύθμιση (fine tuning)».

Μια θεωρία αντιμετωπίζεται ως ύποπτη (ή αφύσικη) αν, προκειμένου να εξηγήσει παρατηρήσιμα φαινόμενα, απαιτεί τη χρήση εξαιρετικά μεγάλων ή μικρών αδιάστατων αριθμών. Ένας αδιάστατος αριθμός είναι μια αριθμητική τιμή χωρίς μονάδες μέτρησης. Το μέγεθος ενός ατόμου, για παράδειγμα, έχει διαστάσεις μήκους, μπορεί να είναι πολύ μικρό όταν μετρηθεί σε εκατοστά, αλλά είναι πάντα δυνατόν να βρούμε μια άλλη μονάδα μέτρησης, στην οποία το άτομο να μην είναι πολύ μικρό.

Όμως, ένας αδιάστατος αριθμός, όπως ο λόγος μεταξύ ενεργειακών σταθμών σε ένα άτομο, ή ο λόγος μαζών που προκύπτουν σε μια δεδομένη οικογένεια στοιχειωδών σωματιδίων, δεν εξαρτάται από τις μονάδες μέτρησης. Η εμφάνιση ενός μεγάλου ή μικρού αριθμού σε έναν τέτοιο λόγο δεν οφείλεται σε μοιραίο γεγονός για τους θεωρητικούς φυσικούς.

Ίσως να οφείλεται σε κάποιο φυσικό αίτιο το ότι μια διεργασία πραγματοποιείται πολύ σπάνια σε σύγκριση με άλλες παρόμοιες διεργασίες, ή για το ότι η μάζα κάποιου σωματιδίου είναι πολύ μικρή. Ωστόσο, δεν είναι αποδεκτό να απαιτείται μια, εν γένει αδικαιολόγητη, «λεπτή ρύθμιση» προκειμένου να συμφωνήσει με τις παρατηρήσεις κάποιος αδιάστατος αριθμός.

Για παράδειγμα, έστω ότι προκειμένου να συμφωνήσουν κάποιες παρατηρήσεις, οι ρυθμοί για δυο ανεξάρτητα υπολογισμένες φυσικές διεργασίες πρέπει να διαφέρουν μεταξύ τους στο 21ο δεκαδικό ψηφίο, δηλαδή, η διαφορά τους να είναι 20 τάξεις μεγέθους μικρότερη από καθέναν από αυτούς. Στην περίπτωση αυτή, μπαίνουμε στον πειρασμό να πούμε ότι μια θεωρία, στην οποία, χωρίς κάποιον αποχρώντα φυσικό λόγο απαιτείται μια τέτοια διαφορά, έχει τόσες πιθανότητες να είναι σωστή, όσες και δυο τυχαία επιλεγμένοι αριθμοί να ταυτίζονται μέχρι το 20ο δεκαδικό ψηφίο.

The cosmological constant was originally introduced by Einstein in 1917 as a repulsive force required to keep the Universe in static equilibrium. In modern cosmology it is the leading candidate for dark energy, the cause of the acceleration of the expansion of the universe.

Ένα από τα χειρότερα προβλήματα λεπτής ρύθμισης στη φυσική σχετίζεται με την κοσμολογική σταθερά Λ. Αν η ποσότητα αυτή είναι μη μηδενική, αλλά μικρή, τότε φαίνεται να απαιτεί μια λεπτή ρύθμιση περίπου 120 δεκαδικά ψηφία!

Savas Dimopoulos is a particle physicist at Stanford University.

Στο βίντεο που ακολουθεί ο Σάββας Δημόπουλος, με μεγάλη δόση χιούμορ, συνδέει την «αρχή του σύγχρονου φιλοσόφου» Μπους Λη με το πρόβλημα της «Φυσικότητας (Naturalness)» και τις προσδοκίες μας από τα πειράματα του LHC.

Πρόκειται για τον επίλογο της ομιλίας που πραγματοποιήθηκε στα τέλη του Αυγούστου στην Τεργέστη, στα πλαίσια του συνεδρίου SUSY 2013:

Η ομιλία του Σάββα Δημόπουλου είχε τίτλο «The Abundance of Nothing» και μπορείτε να την παρακολουθήσετε ολόκληρη ΕΔΩ.

Τα επιστημονικά επιτεύγματα του 2013. Science's Top 10 Breakthroughs of 2013

V. Altounian/Science

Η ανοσοθεραπεία κατά του καρκίνου, δηλαδή η στρατολόγηση του ανοσοποιητικού συστήματος για την εξουδετέρωση των όγκων, ανακηρύχθηκε από την επιθεώρηση «Science» τo σημαντικότερο επίτευγμα του 2013, «έτος καμπής» στον πόλεμο κατά του καρκίνου.

Το κορυφαίο περιοδικό εξηγεί το σκεπτικό του και παρουσιάζει μια λίστα εννέα ακόμα σημαντικών εξελίξεων, από την κατανόηση της χρησιμότητας του ύπνου μέχρι τον διάφανο εγκέφαλο.

Νέα στρατηγική, Cancer Immunotherapy

Domino effect. One such treatment, with the antibody in pink at the top, works by blocking a protein receptor, in purple, on a T cell. That sets off a chain reaction that allows T cells to target a tumor cell (bottom left).

«Η ανοσοθεραπεία κατά του καρκίνου κέρδισε την πρώτη θέση επειδή αλλάζει τον τρόπο σκέψης των ερευνητών για το πώς μπορεί να αντιμετωπιστεί ο καρκίνος» αναφέρει η επιθεώρηση στο αφιέρωμα Breakthrough of the Year.

Εφέτος, τρεις προσεγγίσεις κατά του καρκίνου, οι οποίες βασίστηκαν σε ανακαλύψεις τη δεκαετία του 1980 και 1990, απέδειξαν την αποτελεσματικότητά τους σε ένα σημαντικό ποσοστό των ασθενών στους οποίους δοκιμάστηκαν.

Η πρώτη αφορά την CTLA-4, μια πρωτεΐνη που υπάρχει στην επιφάνεια των T-κυττάρων του ανοσοποιητικού συστήματος και ουσιαστικά φρενάρει τη δράση τους. Το 1996, οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι ένα αντίσωμα που μπλοκάρει τη CTLA-4 επιτρέπει στα Τ-κύτταρα να επιτίθενται σε όγκους.  Το 2012, η εταιρεία Bristol-Myers Squibb, στην οποία πέρασαν τα δικαιώματα του αντισώματος, ανέφερε ότι η θεραπεία είναι η πρώτη που προσφέρει μια έστω και μικρή παράταση ζωής σε ασθενείς με μεταστατικό μελάνωμα.

New antibody therapies, depicted here, are stimulating the immune system to destroy cancer cells. CREDIT: V. ALTOUNIAN/SCIENCE

Η δεύτερη ανοσοθεραπεία στην οποία αναφέρεται η επιθεώρηση αφορά το PD-1, ένα ακόμα μόριο που πιστεύεται ότι φρενάρει τη δράση των Τ-κυττάρων. Κλινική μελέτη που ξεκίνησε το 2006 έχει ήδη δείξει ότι ένα αντίσωμα του PD-1 συρρικνώνει τους όγκους σε διάφορες μορφές καρκίνου.

Μια τρίτη τακτική ανοσοθεραπείας, ελαφρώς διαφορετική από τις δύο προηγούμενες, αφορά την απομόνωση Τ-κυττάρων από τον οργανισμό του ασθενούς, την προσθήκη στα κύτταρα αυτά επιπλέον γονιδίων, και την μεταφορά τους πίσω στον ασθενή. Προκαταρκτικά αποτελέσματα κλινικών δοκιμών δείχνουν ότι προσέγγιση εξαφανίζει τη λευχαιμία σε σημαντικό ποσοστό των ασθενών.

Οι δοκιμές τώρα συνεχίζονται, και οι επιστήμονες θα προσπαθήσουν τα επόμενα χρόνια να κατανοήσουν γιατί οι ανοσοθεραπείες δείχνουν να είναι αποτελεσματικές σε ένα μέρος μόνο των ασθενών. Αυτό θα μπορούσε τελικά να βοηθήσει και τους υπόλοιπους.

Καθαρτήριος ύπνος, To Sleep, Perchance to Clean

Scientists watched dye flow through the brain of a sleeping mouse. Credit: Courtesy of Nedergaard Lab, University of Rochester Medical Center.

Εφέτος είχαμε τις πρώτες ενδείξεις για το πώς ο ύπνος βοηθά στον καθαρισμό του εγκεφάλου. Όταν ο εγκέφαλος πέφτει σε ύπνο, μικρά κανάλια που υπάρχουν ανάμεσα στα κύτταρα αρχίζουν να διευρύνονται. Το εγκεφαλονωτιαίο υγρό μπορεί έτσι να εισχωρήσει βαθιά μέσα στον ιστό και να απομακρύνει τοξίνες που συσσωρεύονται στη διάρκεια της ημέρας -ίσως και τις τοξίνες που συνδέονται με τη νόσο του Αλτσχάιμερ.

Νυστέρι για DNA, Genetic Microsurgery for the Masses

A gene-editing technique called CRISPR touched off an explosion of research in 2013, leading Science's editors to name it a runner-up for the 2013 Breakthrough of the Year. The technique is based on a protein called Cas9, which bacteria wield as a weapon to slice up the DNA of predatory viruses. In 2012, researchers showed they could turn Cas9 into a scalpel to perform microsurgery on genes. This year, more than a dozen teams wielded it to manipulate specific genes in mice, rats, bacteria, yeast, zebrafish, nematodes, fruit flies, plants, and human cells, paving the way for understanding how these genes function and possibly harnessing them to improve health.

Οι γενετιστές που χειρουργούν το DNA έχουν στη διάθεσή τους ένα νέο νυστέρι ακριβείας. Είναι το CRISP, ένα σύμπλοκο πρωτεϊνών που κανονικά βοηθά κάποια βακτήρια να κόβουν κομματάκια το DNA των ιών που τους επιτίθενται. Δεκάδες ερευνητικές ομάδες χρησιμοποίησαν εφέτος το CRISP για να πραγματοποιήσουν μικροχειρουργικές επεμβάσεις σε γονίδια και να κατανοήσουν τη λειτουργία τους.

Θεραπευτική κλωνοποίηση, Human Cloning at Last

Researchers announced they had derived stem cells from cloned human embryos, a long-awaited research coup that Science's editors chose as a runner-up for Breakthrough of the Year. Stem cells can develop into any of the body's cell types, an ability that makes them potentially useful for studying and treating diseases. Several types of animals have been cloned, but human cells have proved much trickier to work with. This year, a new recipe—including a dash of caffeine—solved the problem.

Το 2013 οι επιστήμονες κατάφεραν για πρώτη φορά να απομονώσουν πολύτιμα βλαστικά κύτταρα δημιουργώντας ανθρώπινα έμβρυα μέσω κλωνοποίησης. Αυτό είχε ήδη γίνει σε πολλά είδη πειραματόζωων, οι άνθρωποι όμως είναι λίγο πιο ιδιότροποι. Για την κλωνοποίησή τους, όπως φαίνεται, απαιτείται μια δόση καφεΐνης.

Περισσότερο ρεύμα από τη λιακάδα, Newcomer Juices Up the Race to Harness Sunlight

Up-and-coming solar cell materials called perovskites made such rapid progress this year that the editors of Science picked them as a runner-up for Breakthrough of the Year. Perovskites are cheap and easy to make. In the lab, they can convert 15% of the energy in sunlight into electricity—still behind commercial silicon solar cells, but gaining fast.

Μια νέα κλάση υλικών, οι «περοβσκίτες»,  υπόσχονται αποδοτικότερα, φθηνότερα φωτοβολταϊκά. Μέσα σε μόλις τέσσερα χρόνια, η αποδοτικότητά τους έφτασε το 15%, ποσοστό μικρότερο από ότι στις σημερινές τεχνολογίες, το οποίο όμως μπορεί να αυξηθεί. Οι ημέρες των πάνελ πυριτίου ίσως είναι μετρημένες.

Εμβόλια στα μέτρα μας, In Vaccine Design, Looks Do Matter

In work that Science ranked as a runner-up for Breakthrough of the Year, researchers used structural biology—the study of the molecules of life—to design the key ingredient of a vaccine against a dangerous childhood disease. Respiratory syncytial virus (RSV) infections hospitalize millions of infants every year. This year, scientists crystallized an antibody the body uses to combat RSV; then they analyzed its structure and used the information to design an immunogen that may lead to a vaccine. Other researchers hope a similar approach will yield new HIV drugs.

Ερευνητές ανέπτυξαν εφέτος ένα εμβόλιο για τον συγκυτιακό αναπνευστικό ιό (RSV), ο οποίος προσβάλλει συχνά τα παιδιά, χρησιμοποιώντας τεχνικές δομικής βιολογίας. Το εμβόλιο περιέχει μεταλλαγμένες μορφές μιας πρωτεΐνης του ιού, σχεδιασμένες έτσι ώστε να αυξάνουν την πιθανότητα παραγωγής αντισωμάτων από το ανοσοποιητικό σύστημα. Τέτοιου είδους σχεδιασμένα αντιγόνα θα μπορούσαν στο μέλλον να χρησιμοποιηθούν και κατά του HIV.

Διάφανος εγκέφαλος, CLARITY Makes It Perfectly Clear

A new brain-imaging technique that turns brain tissue transparent made the short list of runners-up for Science's Breakthrough of the Year. Called CLARITY, it removes the biggest obstacle to traditional brain imaging: The fatty lipid molecules that make up cellular membranes scatter light, making brain tissue opaque. By replacing lipids with molecules of a clear gel, the technique makes brain tissue see-through but leaves nerve cells and other structures visible so that researchers can stain, label, and study them. Scientists say CLARITY could make tasks such as counting neurons much faster and more efficient.

Μια νέα τεχνική χημικής κατεργασίας ιστών, με την ταιριαστή ονομασία Clarity («Καθαρότητα») αντικαθιστά τα αδιαφανή λιπίδια του εγκεφάλου με μόρια διαφανούς τζελ. Η νέα μέθοδος για διαυγείς εγκεφάλους αφήνει ανέπαφη τόσο τη μικροσκοπική όσο και τη μακροσκοπική δομή, επιτρέποντας έτσι στους ερευνητές να βλέπουν ταυτόχρονα και το δέντρο και το δάσος.

Καλλιεργημένα όργανα, Dishing Up Mini-Organs

In research that Science's editors chose as a runner-up for Breakthrough of the Year, scientists coaxed cells called pluripotent stem cells to grow into tiny "organoids"—liver buds, mini-kidneys, and even rudimentary human brains—in the lab. Although the brains have no blood supply and grow no bigger than an apple seed, their tissue and structure are surprisingly similar to those of developing human brains. Researchers have already used them to gain new insights into microcephaly, a condition in which the brain doesn't grow to its full size.

Οι τεχνολογίες καλλιέργειας ιστών είναι τα τελευταία χρόνια ένα από τα πιο καυτά ερευνητικά πεδία. Βλαστικά κύτταρα που αφέθηκαν να αναπτυχθούν πάνω σε τρισδιάστατες σκαλωσιές χρησιμοποιήθηκαν εφέτος για την καλλιέργεια μίνι νεφρών ή ακόμα και μίνι ανθρώπινων εγκεφάλων. Προς το παρόν, αυτά τα «οργανοειδή» δεν διαθέτουν νεύρα και αιμοφόρα αγγεία, είναι όμως χρήσιμα στην κατανόηση της ανάπτυξης και της φυσιολογίας του ανθρώπου.

Η προέλευση των κοσμικών ακτίνων, Cosmic Particle Accelerators Identified

This year, astronomers traced high-energy particles called cosmic rays back to their birthplaces in the debris clouds of supernovae—a feat that Science's editors chose as a runner-up for Breakthrough of the Year. Theorists had long suspected that most cosmic rays are accelerated in the shock waves from massive exploding stars called supernovae. But magnetic fields in space scramble the particles' trajectories, making it impossible to trace them back to their sources. Instead, astronomers looked for the radiation signatures of reactions that cosmic rays trigger when they crash into thinly scattered atoms in interstellar space. This year, the Fermi Gamma-ray Space Telescope found them—right where they were supposed to be.

Η Γη βομβαρδίζεται συνεχώς από σωματίδια υψηλής ενέργειας που διαπερνούν το Ηλιακό Σύστημα. Οι πορείες τους όμως επηρεάζονται από τυχόν μαγνητικά πεδία που συναντούν στον δρόμο τους, οπότε είναι δύσκολο να προσδιορίσει κανείς την προέλευσή τους. Φέτος, οι αστρονόμοι έδωσαν απάντηση σε ένα ερώτημα 100 ετών: οι κοσμικές ακτίνες προέρχονται από γηρασμένα άστρα που εκρήγνυνται σε σουπερνόβα.

Τα μικρόβια μέσα μας, Your Microbes, Your Health

Researchers have found that the trillions of bacteria living inside the human body play vital roles in determining how the body responds to challenges as different as malnutrition and cancer—a realization that Science's editors named a runner-up for Breakthrough of the Year. To be effective, future personalized medicine treatments will need to take these microbial guests into account.

Μια νέα μελέτη για τα τρισεκατομμύρια μικρόβια που φιλοξενεί το ανθρώπινο έντερο εμφανιζόταν σχεδόν κάθε εβδομάδα σε όλη τη διάρκεια του 2013. Οι φιλοξενούμενοι μέσα μας διαπιστώνεται ότι συνδέονται με την παχυσαρκία, με τον καρκίνο, ακόμα και με την ανθρώπινη συμπεριφορά. Για την καταπολέμηση μιας ποικιλίας ασθενειών, θα πρέπει τώρα να μάθουμε πώς να χειραγωγούμε την πολύτιμα μικροχλωρίδα.

Αιμομειξία στους Νεάντερταλ, Neanderthal genome shows early human interbreeding, inbreeding

The 50,000 year-old toe of a woman found in Siberia holds the clues to inbreeding between sub-human species. Μεταξύ άλλων η νέα, ενδιαφέρουσα μελέτη αποκαλύπτει ότι στους Νεάντερταλ η αιμομειξία... ζούσε και βασίλευε.

Έχουν περάσει 7 χρόνια από τότε που καλοδιατηρημένα απολιθώματα σε μια σπηλιά της Σιβηρίας επέτρεψαν στους επιστήμονες να αποκωδικοποιήσουν με λεπτομέρεια το DNA του Νεάντερταλ αλλά και ενός άλλου άγνωστου μέχρι τότε είδους ανθρώπου που ζούσε εκεί. Έκτοτε έχουν γίνει μια σειρά από μελέτες (με βάση αυτό το DNA) που έχουν αποκαλύψει διάφορα στοιχεία τόσο για τους Νεάντερταλ όσο και για τον σύγχρονο άνθρωπο αλλά και για άλλους μακρινούς συγγενείς μας. Νέες αναλύσεις αποκαλύπτουν καινούργια και ιδιαίτερα ενδιαφέροντα στοιχεία που ρίχνουν φως στην εξελικτική πορεία των ανθρώπων και κοντινών συγγενών μας. Σύμφωνα με αυτές, πιθανότατα στους Νεάντερταλ υπήρχε έντονο στο στοιχείο της αιμομειξίας. Επιβεβαιώνεται επίσης η ύπαρξη ενός μυστηριώδους άγνωστου είδους ανθρώπου ενώ εντοπίστηκαν και γονίδια μοναδικά στον σύγχρονο άνθρωπο.

Η ανακάλυψη και οι πρώτες έρευνες

Denisova Cave in the Altai Mountains of southern Siberia. At various times over the past 50,000 years, three different groups of early humans – Neanderthals, Denisovans and modern humans – lived in the cave. Copyright Bence Viola.

Μια σπηλιά στη Σιβηρία στην οποία ήλθαν στο φως απολιθώματα Νεάντερταλ αλλά και ενός άλλου, άγνωστου μέχρι πρόσφατα, είδους ανθρώπου έκρυβε πολύτιμα μυστικά για την ανθρώπινη εξέλιξη. Η σπηλιά που βρίσκεται στην περιοχή Ντενίσοβα χάρισε και το όνομά της σε αυτό το άγνωστο είδος που «βαφτίστηκε» Ντενίσοβα. Τα απολιθώματα των Νεάντερταλ και των Ντενίσοβα που εντοπίστηκαν στο σπήλαιο ήταν σε καλή κατάσταση και με τα νέα εξελιγμένα τεχνικά μέσα που έχουν στη διάθεση τους οι επιστήμονες κατάφεραν τελικά να κάνουν αποκωδικοποίηση του DNA των δύο ειδών και να προχωρήσουν σε αναλύσεις και συγκρίσεις.

Η πρώτη σημαντική ανακάλυψη ήταν ότι έχει υπάρξει διασταύρωση ανάμεσα σε Νεάντερταλ, Ντενίσοβα και προγόνους των ανθρώπων που ζουν σήμερα στην Κίνα, στην Ανατολική Ασία και στην Ωκεανία.

Το μυστηριώδες είδος

Family tree of the four groups of early humans living in Eurasia 50,000 years ago and the gene flow between the groups due to interbreeding.

Μια δεύτερη αναπάντεχη ανακάλυψη ήταν ότι εντοπίστηκαν τμήματα DNA που αντιστοιχούν στο 1% του γονιδιώματος των Ντενίσοβα και φαίνονται να είναι πολύ παλαιότερα από τα υπόλοιπα. Αυτό, σύμφωνα με τους ειδικούς, σημαίνει ότι οι Ντενίσοβα έχουν κληρονομήσει μέρος του DNA τους από κάποιο άλλο είδος με το οποίο και διασταυρώνονταν.

Οι επιστήμονες υποθέτουν ότι ο αυτός ο πληθυσμός ενδέχεται να αποτελεί ένα ως τώρα άγνωστο είδος ανθρώπου το οποίο έζησε πριν από περισσότερα από 30.000 χρόνια στην Ασία και σήμερα έχει εξαφανιστεί. Μια άλλη ερμηνεία όμως είναι ότι ίσως πρόκειται για τμήματα του DNA ανθρωπιδών που ήδη γνωρίζουμε αλλά ακόμη δεν είχαμε την ευκαιρία να μελετήσουμε το γενετικό υλικό τους – όπως π.χ. του Homo Heidelbergensis ή του Homo erectus.

Τα νέα ευρήματα

Το οστό του δαχτύλου του ποδιού Νεάντερταλ από τη σπηλιά Ντενίσοβα του οποίου η γενετική ανάλυση αποκάλυψε πολλά και... πιπεράτα. The toe bone of a Neanderthal woman, recovered from a cave in Siberia. DNA extracted from the bone was used to produce the most complete sequence so far of the genome of this group of early humans. Copyright Bence Viola.

Ένα από τα απολιθώματα που έπαιξαν καθοριστικό ρόλο στις έρευνες ήταν ένα μικρό οστό ποδιού Νεάντερταλ. Οι νέες αναλύσεις που έγιναν από διεθνή ομάδα επιστημόνων αποκαλύπτουν ότι ανήκει σε ένα ενήλικο θηλυκό που ζούσε στη σπηλιά πριν από περίπου 50 χιλιάδες έτη. Αποδεικνύεται επίσης ότι οι γονείς της ήταν στενοί συγγενείς, είτε ετεροθαλή αδέλφια (με την ίδια μητέρα) είτε θείος και ανιψιά (ή θεία και ανιψιός) ή παππούς με εγγονή (ή γιαγιά με εγγονό).

Με βάση το σύνολο των ευρημάτων οι ειδικοί εικάζουν ότι οι πρόγονοι των Ντενίσοβα και των Νεάντερταλ ακολουθούσαν το  εξελικτικό μονοπάτι που οδήγησε στην εμφάνιση του σύγχρονου ανθρώπου. Πριν από 600 χιλιάδες έτη οι πρόγονοι των δύο ειδών «εγκατέλειψαν» αυτό το μονοπάτι και ακολούθησαν ένα άλλο το οποίο «περπάτησαν» μαζί για περίπου 200 χιλιάδες έτη όταν και τελικά διαχωρίστηκαν ακολουθώντας διαφορετικές εξελικτικές πορείες. 

Η σύγκριση

The most complete DNA sequencing of the Neanderthal genome to date shows that there was inbreeding and interbreeding with at least 4 different species of early hominids, a new study claims. (Photo: Shutterstock)

Οι συγκρίσεις του DNA των Ντενίσοβα, των Νεάντερταλ και των σύγχρονων ανθρώπων δείχνουν ότι περίπου 2% του DNA των μη Αφρικανών προέρχεται από τους Νεάντερταλ, γεγονός που αποδεικνύει διασταύρωση των προγόνων τους. Το 0,5% του DNA των Ντενίσοβα πάλι  ανήκει σε Νεάντερταλ - απόδειξη της διασταύρωσης και μεταξύ αυτών των δύο ειδών. Μάλιστα οι ειδικοί πιστεύουν ότι η διασταύρωση των Ντενίσοβα με τους Νεάντερταλ ήταν γονιδιακά ευεργετική για τους πρώτους αφού ενίσχυσε το ανοσοποιητικό τους σύστημα αλλά και τη γονιμότητά τους. Άλλο ενδιαφέρον εύρημα είναι ότι το 3%-6% του DNA των Ντενίσοβα προέρχεται από το μυστηριώδες άγνωστο είδος ανθρώπων που ζούσε στην Ασία.

Η νέα ανάλυση έδειξε επίσης το πού διαφέρει το DNA των ανθρώπων που ζουν σήμερα από εκείνο των Ντενίσοβα και των Νεάντερταλ. Οι ερευνητές εντόπισαν αλλαγές σε 87 γονίδια οι οποίες θα οδηγούσαν σε διαφορετική κωδικοποίηση πρωτεϊνών.  Βρήκαν επίσης αλλαγές σε γονίδια που δεν σχετίζονται με την παραγωγή πρωτεϊνών αλλά με το πώς, το πότε και το πού τα γονίδια εκφράζονται στον οργανισμό.

Ένα από τα γονίδια που φαίνεται ότι είναι μοναδικό στον σύγχρονο άνθρωπο είναι το RB1CC1. Πρόκειται για γονίδιο που παίζει ρόλο στον σχηματισμό του μυοσκελετικού συστήματος. Άλλα γονίδια που εντοπίστηκαν να υπάρχουν μόνο στον σύγχρονο άνθρωπο παίζουν ρόλο στην ανάπτυξη του εγκεφάλου των εμβρύων. Η νέα ανάλυση δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «Nature».

Αναστροφή της γήρανσης στο εργαστήριο. Turning back time: ageing reversed in mice

Imagine if we could turn back time. A team that has identified a new way in which cells age has also reversed the process in old mice whose bodies appear younger in several ways. The discovery has implications for understanding age-related diseases including cancers, neurodegenerative disorders and diabetes.

Αμερικανοί επιστήμονες κατάφεραν να αναστρέψουν την διαδικασία της γήρανσης - τουλάχιστον σε ποντίκια. Με τη χρήση μιας χημικής ουσίας αναγέννησαν τους μυς ποντικιών στο πλαίσιο πειραμάτων, χωρίς ωστόσο αυτή η αναγέννηση να συνοδευτεί από μυϊκή ενδυνάμωση, σύμφωνα με άρθρο που δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «Cell».

Η χημική ουσία-«κλειδί»

The fountain of youth? Human trials could start next year, the hope being to develop treatments for age-related diseases such as cancer.

Ομάδα ειδικών από την Ιατρική Σχολή του Πανεπιστημίου Χάρβαρντ επικεντρώθηκε στη χημική ουσία NAD, τα επίπεδα της οποίας μειώνονται φυσιολογικά σε όλα τα κύτταρα καθώς ο οργανισμός γερνάει.

Οι ερευνητές απέδειξαν ότι η εν λόγω χημική ουσία παρεμβαίνει στη λειτουργία των μιτοχονδρίων (των εργοστασίων παραγωγής ενέργειας) των κυττάρων, συντελώντας σε χαμηλότερη παραγωγή ενέργειας και τελικά στη γήρανση.

Scientists found that by increasing the level of NAD protein it reversed the ageing progess in mice. Photo: ALAMY

Η ενίσχυση των επιπέδων της NAD, με τη χορήγηση στα πειραματόζωα μιας άλλης χημικής ουσίας που ο οργανισμός τους μετέτρεψε με φυσικό τρόπο στη NAD, κατάφερε να αναστρέψει τον χρόνο.

Νεανικοί μύες

No longer inevitable, for mice. (Image: Design Pics Inc/Rex)

Συγκεκριμένα, μια εβδομαδιαία θεραπεία σε ποντίκια ηλικίας δύο ετών έκανε τους μυς τους να μοιάζουν με αυτούς ποντικιών έξι μηνών, τουλάχιστον ως προς τη μιτοχονδριακή ηλικία, τη φλεγμονή και την αντίσταση στην ινσουλίνη. 

Η δρ Άννα Γκόμες από το τμήμα Γενετικής της Ιατρικής Σχολής του Χάρβαρντ εξήγησε ότι «με πιο μακροχρόνια χορήγηση της θεραπείας ενδεχομένως να επιτύχουμε και τη μυϊκή ενδυνάμωση. Φυσικά, σε καμιά περίπτωση δε μπορούμε να μιλάμε για θεραπεία του γήρατος, καθώς άλλες πτυχές της γήρανσης του οργανισμού, όπως η μείωση του μήκους των τελομερών ή η καταστροφή του DNA, δεν μπορούν να αναστραφούν».

Η δρ Γκόμες συμπλήρωσε ότι η γήρανση είναι πολυπαραγοντική διαδικασία, άρα η «μάχη» είναι προς το παρόν άνιση.

Οι ερευνητές πάντως προτίθενται να ξεκινήσουν κλινικές δοκιμές σε ανθρώπους το 2015, αν και η αναστροφή της γήρανσης στον άνθρωπο αποτελεί μια μακρινή προοπτική.

K.Π. Kαβάφης, «Όσο μπορείς». C.P. Cavafy, “As Much As You Can”

George Grosz, IM CAFE, AT THE CAFÉ, 1930

Κι αν δεν μπορείς να κάμεις την ζωή σου όπως την θέλεις,

τούτο προσπάθησε τουλάχιστον

όσο μπορείς: μην την εξευτελίζεις

μες στην πολλή συνάφεια του κόσμου,

μες στες πολλές κινήσεις κι ομιλίες.

Μην την εξευτελίζεις πηαίνοντάς την,

γυρίζοντας συχνά κ’ εκθέτοντάς την

στων σχέσεων και των συναναστροφών

την καθημερινήν ανοησία,

ώς που να γίνει σα μια ξένη φορτική.

(Από τα Ποιήματα 1897-1933, Ίκαρος 1984)

K.Π. Kαβάφης

As Much As You Can

George Grosz, People in the Coffeehouse; Menschen im Kaffeehaus, 1918

And if you can’t shape your life the way you want,

at least try as much as you can

not to degrade it

by too much contact with the world,

by too much activity and talk.

Try not to degrade it by dragging it along,

taking it around and exposing it so often

to the daily silliness

of social events and parties,

until it comes to seem a boring hanger-on.

Translated by Edmund Keeley/Philip Sherrard

C.P. Cavafy

Στο Διαπολιτισμικό Γυμνάσιο Αθηνών, ένας μαθητής από τη Συρία επιχειρεί να διαβάσει φωναχτά μέσα στην αίθουσα το «Όσο μπορείς» του Κ. Π. Καβάφη. Μια αλληγορική ιστορία για το ταξίδι του κάθε ανθρώπου μέσα από τα μάτια του πρωταγωνιστή. 

Με αφορμή στο «Όσο μπορείς» του Αλεξανδρινού ποιητή, ο Γρηγόρης Ρέντης (σκηνοθεσία) και η παιδοψυχίατρος / σκηνοθέτης και επικεφαλής της Εφηβικής Σκηνής της Στέγης, Σοφία Βγενοπούλου (σενάριο), γύρισαν μια ταινία μικρού μήκους, η οποία συγκινεί με το μήνυμά της. Το έργο του Κ. Π. Καβάφη για άλλη μια φορά υπερπηδά τα στεγανά του ελλαδικού πολιτισμικού χώρου, καθώς ενώνει τα διακριτά μέλη της τάξης σε ένα κοινωνικό σύνολο, το οποίο χαρακτηρίζεται από πραγματική αλληλεγγύη. H ταινία θα προβληθεί σε σχολεία σε όλη τη χώρα και σε κινηματογραφικές αίθουσες.

Πομπηία: Η πόλη που πάγωσε στον χρόνο. Pompeii: The Mystery Of People Frozen In Time

Η Πομπηία, η αρχαία πόλη της Ιταλίας αποτελεί σήμερα τουριστικό αξιοθέατο της Ιταλίας. Με μεγάλη ιστορία και πολλά αξιοθέατα συγκεντρώνει το παγκόσμιο ενδιαφέρον και έχει κηρυχθεί παγκόσμιο πολιτιστικό μνημείο. 

Ιδρύθηκε από τους Όσκους και ήρθε σε επαφή με τους Έλληνες της Κύμης και της Νεάπολης για να προστατευθεί από τους Έτρούσκους. Το 425 π.χ οι Σαμνίτες υπέταξαν τους Όσκους και κατέλαβαν την Πομπηία.

Το 62 μ.χ ένας σεισμός ερήμωσε την Καμπανία καταστρέφοντας πολλές κατοικίες, κυρίως στην Πομπηία. Αλλά η πόλη πολύ γρήγορα επιδιόρθωσε τις ζημιές.

Στις 24 Αυγούστου του 79 ο Βεζούβιος σκεπάζει την πλαγιά του βουνού και την πόλη με καυτή λάβα. Αφήγηση του γεγονότος έχουμε στις δυο επιστολές που απευθύνει ο Πλίνιος ο Νεότερος στον Τάκιτο λίγο μετά την καταστροφή. Έτσι ξέρουμε ότι άλλοι πέθαναν σκεπασμένη από την λάβα και άλλοι δηλητηριασμένοι από τα αέρια του ηφαιστείου. 

Στα μέσα του Αύγουστου, του 79 μ.Χ., μετά από μια φοβερή έκρηξη του Βεζούβιου, η Πομπηία, η όμορφη, ακμαία και πλούσια πόλη της Καμπανίας στην Ιταλία, σκεπάστηκε απ' τη λάβα και τη στάχτη του ηφαίστειου και χάθηκε από το πρόσωπο της γης.

Χτισμένη τον 6ο αιώνα απ' τους Όσκους, η Πομπηία είχε πέσει στα χέρια των Ρωμαίων κι είχε επηρεαστεί πολύ απ' τον ελληνορωμαϊκό πολιτισμό. Πολλοί πλούσιοι Ρωμαίοι είχαν χτίσει πάνω στους λόφους της, τους σκεπασμένους μ' αμπέλια, όμορφες εξοχικές επαύλεις, και πήγαιναν εκεί για παραθερισμό.

Ώσπου μια μέρα, η ζωντανή αυτή πλούσια πόλη χάθηκε, όχι με το φυσικό θάνατο του μαρασμού και της παρακμής, αλλά σαν να αγγίχτηκε από ένα μαγικό ραβδί κι από τότε χάθηκε γι' αυτήν ο νόμος του χρόνου και της φθοράς. 

Οι ανασκαφές την έφεραν ζωντανή στα μάτια μας, αποκαλύπτοντάς μας χίλιες δυο λεπτομέρειες της τελευταίας μέρας της ζωής της. Γιατί σώθηκαν, προστατευμένες απ' τη φθορά του χρόνου, απ' τις λάβες και τις στάχτες, όλες οι πλούσιες επαύλεις, με τις θαυμάσιες τοιχογραφίες τους, η αγορά, οι πολυάριθμοι ναοί, το μικρό και το μεγάλο θέατρο, οι αψίδες, οι κρήνες, τα καταστήματα, τα ιδιωτικά σπίτια. Σώθηκαν και χίλιες δυο λεπτομέρειες που μας δείχνουν τον ξαφνικό θάνατο της πόλης, από την καθημερινή ζωή που κόπηκε απότομα.

Άνθρωποι που έτρωγαν ξαπλωμένοι στα ανάκλιντρα, άνθρωποι που πνίγηκαν απ' τις αναθυμιάσεις προσπαθώντας να ξεφύγουν απ' το φριχτό θάνατο. Στα τραπέζια των πανδοχείων βρέθηκαν παρατημένα τα κύπελλα και τα πιάτα, σ' ένα δωμάτιο βρέθηκαν τα πτώματα επτά παιδιών που ο θάνατος τα είχε προλάβει ενώ έπαιζαν.

Ασύγκριτα μεγάλη είναι η αξία των ερειπίων της Πομπηίας, γιατί μας έδωσε μια ιδέα ρωμαϊκής πόλης στο σύνολό της, μέσα στην άνθηση της ακμής και του πλούτου της. Οι ανασκαφές της Πομπηίας άρχισαν το 1748 και από το 1860 άρχισε η συστηματική ανασκαφή της πόλης.

Aν και το μεγαλύτερο μέρος των αρχικών κατασκευών έχει καταστραφεί, οι μορφές τους έχουν διατηρηθεί, σαν εκμαγεία, από τη λάβα. Oι κάτοικοι του οικισμού αναγκάσθηκαν να εγκαταλείψουν τα σπίτια τους με μεγάλη ταχύτητα, χωρίς να προλάβουν να περισώσουν τα προσωπικά τους αντικείμενα. 

Mπορούμε έτσι να δούμε πού έτρωγαν, πού μαγείρευαν και τι μορφή είχε η κοινωνική τους ζωή.

Στην Πομπηία εκείνο που τραβούσε πάντα την προσοχή ήταν τα ανθρώπινα σώματα. Χιλιάδες από αυτά. Σκελετοί. Και εκμαγεία παραγεμισμένα με γύψο, τον οποίο οι αρχαιολόγοι έχυσαν μέσα στις κοιλότητες που είχαν αφήσει τα σώματα στη στερεοποιημένη ηφαιστειακή λάβα. Έτσι φαίνεται ανάγλυφο το σώμα, οι πτυχώσεις από τα ρούχα, ακόμη και οι εκφράσεις του προσώπου. Προκαλούν πολύ πιο δυνατά συναισθήματα από τους ανασκαμμένους δρόμους και τις ξεφλουδισμένες τοιχογραφίες της πόλης. 

Και έχουν εμπνεύσει μυθιστορήματα, ποιήματα, ζωγραφικά έργα, όπερες και αναρίθμητες κινηματογραφικές ταινίες για τις «τελευταίες ημέρες της Πομπηίας».

H αγωνία του θανάτου, η γενναία και ανώφελη προσπάθεια των ανθρώπων να γλιτώσουν, ο τρυφερός τελευταίος εναγκαλισμός τους που απαθανατίστηκε στον γύψο...

Photos: Kostas Vakouftsis