Για πρώτη φορά δημιουργείται μεταλλικό υδρογόνο. Metallic hydrogen, once theory, becomes reality

Θεωρείται ένα από τα «ιερά δισκοπότηρα» της επιστήμης. Image of diamond anvils compressing molecular hydrogen. At higher pressure the sample converts to atomic hydrogen, as shown on the right. Credit: R. Dias and I.F. Silvera

Περίπου 80 χρόνια μετά τη θεωρητική πρόβλεψή του το 1935, επιστήμονες του Πανεπιστημίου Χάρβαρντ των ΗΠΑ κατάφεραν επιτέλους -εν είδει σύγχρονων αλχημιστών- να κάνουν πραγματικότητα τη δημιουργία μεταλλικού υδρογόνου.

Εφόσον όντως αυτό συνέβη (μερικοί φυσικοί αμφιβάλλουν σοβαρά), θα πρόκειται για ένα από τα πιο πολύτιμα νέα υλικά στον πλανήτη μας με δυνητικές εξωτικές ιδιότητες και ποικίλες χρήσιμες εφαρμογές, ιδίως χάρη στην υπεραγωγιμότητα του ηλεκτρισμού, δηλαδή στη δυνατότητα μεταφοράς ηλεκτρικού ρεύματος χωρίς αντίσταση.

Το επίτευγμα

Φωτογραφίες του υδρογόνου στα διάφορα στάδια της συμπίεσής του. Photos of compressed hydrogen transitioning with increasing pressure from transparent molecular to black molecular to atomic metallic hydrogen. The sketches below show a molecular solid being compressed and then dissociated to atomic hydrogen. Credit: R. Dias and I.F. Silvera

Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον καθηγητή φυσικών επιστημών Άϊζαακ Σιλβέρα ανέφεραν ότι χρειάζονται περαιτέρω έρευνες, καθώς δεν είναι βέβαιοι αν το μεταλλικό υδρογόνο τους είναι στερεό ή υγρό, αν και κλίνουν υπέρ της στερεάς εκδοχής.

«Πρόκειται για το ιερό δισκοπότηρο της φυσικής υψηλής πιέσεων. Είναι το πρώτο δείγμα μεταλλικού υδρογόνου πάνω στη Γη, έτσι όταν το κοιτά κανείς, βλέπει κάτι που δεν έχει υπάρξει ποτέ πριν», δήλωσε ο ίδιος.

Το υδρογόνο είναι ένα άχρωμο αέριο, που υπό ειδικές συνθήκες μπορεί να μετατραπεί σε μέταλλο. Το μεταλλικό υδρογόνο σε υγρή μορφή αποτελεί βασικό συστατικό των γιγάντιων πλανητών Δία και Κρόνου. Για να το δημιουργήσουν στη Γη, οι ερευνητές συμπίεσαν ένα μικροσκοπικό δείγμα υδρογόνου, ασκώντας πάνω του -με τη βοήθεια συνθετικών διαμαντιών- τεράστιες πιέσεις της τάξης των 495 γιγαπασκάλ, πολύ μεγαλύτερες από αυτές που ασκούνται στο κέντρο του πλανήτη μας. Σε τόσο ακραίες συνθήκες πίεσης, το στερεό μοριακό υδρογόνο διασπάται και τα μόριά του αποσυντίθενται σε ατομικό υδρογόνο, το οποίο είναι μέταλλο. Ακόμη και όταν η υψηλή πίεση σταματά, το ατομικό υδρογόνο παραμένει μεταλλικό (είναι δηλαδή μετα-σταθερό). Το επίτευγμα δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «Science».

Τα ερωτήματα

Nearly a century after it was theorized, Harvard scientists have succeeded in creating metallic hydrogen. In addition to helping scientists answer fundamental questions about the nature of matter, the material is theorized to have a wide range of applications, ranging from room-temperature superconductors to powerful rocket propellant. Directed and edited by Ned Brown, cinematography by Kai-Jae Wang/Harvard Staff.

Το επίτευγμα θα βοηθήσει τους επιστήμονες να απαντήσουν θεμελιώδη ερωτήματα για τη φύση της ύλης. Αλλά επίσης θα ανοίξει το δρόμο για μια σειρά από πρακτικές επαναστατικές εφαρμογές, όπως οι υπεραγωγοί ηλεκτρισμού σε συνθήκες θερμοκρασίας δωματίου. Κάτι τέτοιο θα μεταμορφώσει τις μεταφορές, την παραγωγή και αποθήκευση ενέργειας, τη διαστημική εξερεύνηση κ.α.

«Χρειάζεται τρομερή ποσότητα ενέργειας για να δημιουργηθεί το μεταλλικό υδρογόνο. Και αν μετατραπεί ξανά σε μοριακό υδρογόνο, τότε όλη αυτή η ενέργεια απελευθερώνεται, δημιουργώντας το πιο ισχυρό πυραυλικό καύσιμο που είναι γνωστό στον άνθρωπο, φέρνοντας έτσι επανάσταση στην πυραυλική τεχνολογία», δήλωσε ο Σιλβέρα. Αυτό, μεταξύ άλλων, θα διευκολύνει την εξερεύνηση άλλων μακρινών πλανητών.

Όμως στο παρελθόν κατά καιρούς είχαν γίνει ξανά ανακοινώσεις περί δημιουργίας μεταλλικού υδρογόνου, για να διαψευσθούν αργότερα. Και αυτή τη φορά, ουκ ολίγοι φυσικοί σε διάφορες χώρες (ΗΠΑ, Βρετανία, Γαλλία) δήλωσαν πως δεν έχουν καθόλου πειστεί ότι όντως δημιουργήθηκε μεταλλικό υδρογόνο και επιφυλάσσονται μέχρι γίνουν περισσότερα πειράματα.

Πηγή: "Observation of the Wigner-Huntington transition to metallic hydrogen," Science, science.sciencemag.org/lookup/doi/10.1126/science.aal1579, http://www.tovima.gr/science/physics-space/article/?aid=859363

 

Σταύρος Βαβούρης, «Η Κλυταιμνήστρα στην Αυλίδα»

Λεπτομέρεια από την υδρία του ζωγράφου του Μειδία. Μία από τις αδελφές της Ελένης, ενδεχομένως η Κλυταιμνήστρα. Τέλος του 5ου αιώνα π.Χ.

Η θάλασσα θα ’χει δεχτεί

να πάρει τα καράβια στο ταξίδι τους

έπειτα απ’ το θρίαμβο της πληρωμένης Νύχτας

και τη φρίκη της Αυγής.

Επευφημίες.

Αδιάντροπες αφυπνισμένες άγκυρες.

Το αίμα. Το δέος. Σιωπή.

Μετά θ’ ανοίξουν τις κουρτίνες

κι ανέφικτη θα κατεβώ λίγα σκαλιά.

Βλέμμα οριζόντιο, λύπη οριζόντια.

Θα ’χω ανέβει στο τελευταίο δάκρυ,

το δάκρυ που πετρώνει,

και γίνεται

αυτό που λεν οι ανήξεροι: φαρμακερή καρδιά.

Οι ακόλουθοι δε θαν το δουν,

θα βουλιάζουνε τα μάτια τους στις τύψεις·

θα βουλιάζουνε στη λίμνη των στιγμών,

όπως σε κάθε πίκρα τους

στηρίζουν κάτω απ’ το θαμμένο τους πιγούνι την παλάμη

και με την εγκαρτέρηση νομίζουν πως θα στήσουνε

ό, τι ούτε ο θεός δεν μπόρεσε να φέρει δεξιά.

Έτσι, να εξευμενίσουνε τα βήματα της Μοίρας.

Μα το νόημα της ζωής μας δεν αλλάζει.

Το ύπουλο αυτό νόημα που προχωρεί

ατσάλινη στιγμή μες στους αιώνες,

και δεν το μαλακώνει ο πόνος μας

που διαφεύγει μες απ’ τις κινήσεις μας,

που τις προετοιμάζει,

το σκοτεινό αυτό νόημα

που προχωρεί ακατάλυτο, αδιάφθορο και ριγηλό

μες απ’ τις επικλήσεις μας κι από τις προσευχές μας

δε θαν το δουν.

Θα βουλιάζουν στην ελπίδα του καιρού.

Μα εγώ, πέρα απ’ αυτούς, χωρίς αυτούς

δεν θα ’μαι πια αχιβάδα στην τρεχάλα της συρμής του.

Στο ’να πλευρό μου πάντοτε η Φωτιά

μα στ’ άλλο η φρίκη μου βουβή

θα ’χουμε δει στο ματωμένο σου κεφάλι

τη λιμασμένη Μοίρα μου χορτάτη.

Δε θ’ απομένει πόνος πια.

δε θα ’ναι πια μελωδικό τραγούδι κύκνου που πεθαίνει

δε θα ’ναι πια κλυδωνισμός τραυματισμένης νύχτας

κάτω από ρομαντικό φεγγάρι.

Θα μένει

μόνο αυτό το τραγικό άρωμα,

η ανείπωτα πικρή εκείνη γεύση,

αυτή η στεγνή εντύπωση

που αν θες, την κάνεις σιδερένιο τραγούδι

–τσεκούρι, φωτιά–

Αν θες την κάνεις λόγχη

–τσεκούρι, φωτιά–

που λησμονιά

ή μνήμη μουσική δεν γίνεται μονάχα.

Κι εδώ, δεν θα ’ρθει η θάλασσα να παίξει

με τις γυμνές νεράιδες του κρυφού μου κήπου,

δεν θα ’ρθει η θάλασσα να βρει φεγγάρι,

δεν θα ’ρθει μπάτης πια.

Στα ματωμένα βότσαλα τα βράδια

η αγρύπνια μου θα τριγυρνάει

αγέλαστη και μοναχή στους μόλους

με τη φωνή του πυρετού

για τα περαστικά θαλασσινά πουλιά

που αμέριμνα θα ’ρθουν

να φέρουν άνοιξη στο χώμα

που το στοίχειωσε η θυσία σου.

Θα ’χω μια λύπη που θ’ αγγίζει τ’ άστρα,

ψηλή, και κατακόρυφη.

Δε θ’ απομένει πόνος πια.

Αυτοί, μετά καθώς θ’ ανοίξουν τις κουρτίνες

θα βουλιάξουνε στη λήθη του καιρού.

Κι έπειτα

θα ’ρθουνε φαύλοι χρόνοι που θα πουν

ότι ήσουν τάχα ιέρεια στους Ταύρους,

θα ’ρθει να με λογχίσει η Ηλέκτρα.

Μ’ αν ήταν στο ’να μου πλευρό πάντα η φωτιά,

αυτό το μέτωπο

δεν ήταν πάντοτε φωλιά

πικρών πουλιών που δεν λαλούν,

δεν ήταν πάντοτε κυψέλη

για στείρες μέλισσες σιωπής και συμφοράς.

…Ότι σε πήραν σύννεφα,

ότι είσαι τάχα ιέρεια στους Ταύρους.

Καρδιά οριζόντια. Λύπη οριζόντια,

για πάντα.

Ευθεία γραμμή, ατέλειωτη, χωρίς υποτροπή

ως την καρδιά του Χρόνου.

Εγώ

που κράτησα στα χέρια μου

το ματωμένο σου κεφάλι

μονάχα εγώ

μπορώ να ξέρω την αλήθεια.

Mark Rothko, Η θυσία της Ιφιγένειας, 1942

Σταύρος Βαβούρης. 1998. Πού πήγε, ώς πού πήγε αυτό το ποίημα. Αθήνα: Ερμής.

Ο Τυραννόσαυρος των ουρανών. Fossils of giant pterosaurs found in Transylvania

Τρομερό πτηνό μπορούσε να καταπιεί ολόκληρο άνθρωπο! Two giant, long-necked azhdarchids—the Maastrichtian species Arambourgiania philadelphiae—argue over a small theropod. Credit: PeerJ (2017). DOI: 10.7717/peerj.2908

Εντοπίστηκαν σε μια περιοχή της Ρουμανίας καλοδιατηρημένα απολιθώματα ενός γιγάντιου πτηνού που ζούσε πριν από περίπου 70 εκ. έτη και διέθετε πελώριο ράμφος. Σύμφωνα με τους παλαιοντολόγους το πτηνό αυτό θα μπορούσε να καταπιεί με άνεση ένα ολόκληρο άνθρωπο!

Πελώριο

O Hatzegopteryx ήταν σίγουρα ο φόβος και τρόμος των αιθέρων και όχι μόνο αφού σίγουρα στην εμφάνιση του πολλά ζώα θα κρύβονταν. The similarly sized but more powerful Maastrichtian, Transylvanian giant azhdarchid pterosaur Hatzegopteryx sp. preys on the rhabdodontid iguanodontian Zalmoxes. Because large predatory theropods are unknown on Late Cretaceous Haţeg Island, giant azhdarchids may have played a key role as terrestrial predators in this community. Credit: PeerJ (2017). DOI: 10.7717/peerj.2908

Το πτηνό ονομάζεται Hatzegopteryx αλλά πολλοί ειδικοί και μη τον αναφέρουν ως τον… Τυραννόσαυρο των αιθέρων. Έχουν εντοπιστεί στο παρελθόν απολιθώματα του πτηνού αλλά η νέα ανακάλυψη αναμένεται να προσφέρει νέα στοιχεία για αυτό το εντυπωσιακό ον. Ο Hatzegopteryx είχε άνοιγμα φτερών 10-12 μέτρα, είχε βάρος 250 κιλά και ένα τεράστιο κρανίο που μαζί με το ράμφος είχε μήκος τρία μέτρα! Την ανακάλυψη έκαναν ερευνητές των πανεπιστημίων του Πόρτσμουθ και του Σαουθάμπτον σε μια περιοχή που κάποτε ήταν νησί στην πελώρια θάλασσα της Τηθύος η οποία εκτεινόταν ανάμεσα στην Ευρασιατική ήπειρο και την αφρικανική. Οι ερευνητές που δημοσιεύουν την ανακάλυψη τους στην επιθεώρηση «Peer J».

Πηγές: Darren Naish et al. Neck biomechanics indicate that giant Transylvanian azhdarchid pterosaurs were short-necked arch predators, PeerJ (2017). DOI: 10.7717/peerj.2908, http://www.tovima.gr/science/medicine-biology/article/?aid=859349

«Πλήγμα» στο κοσμολογικό μοντέλο από νέα μέτρηση της συμπαντικής διαστολής. Astronomers measure universe expansion, get hints of 'new physics'

H σταθερά του Hubble που υπολογίστηκε από την κοινοπραξία H0LiCOW, είναι 71.9±2.7 χιλιόμετρα ανά δευτερόλεπτο ανά μεγα-παρσέκ, με ακρίβεια 3.8%. International astronomers using the NASA/ESA Hubble Space Telescope have made an independent measurement of how fast the Universe is expanding. The newly measured expansion rate for the local Universe is consistent with earlier findings. These are, however, in intriguing disagreement with measurements of the early Universe. Credit: NASA, ESA, Suyu (Max Planck Institute for Astrophysics), Auger (University of Cambridge)

Αν και όλες οι ενδείξεις συνηγορούν στο γεγονός ότι το σύμπαν διαστέλλεται, ποιος είναι ο ρυθμός της διαστολής; Η φυσική δεν μπορεί να δώσει κατηγορηματική απάντηση σε αυτό το ερώτημα, καθώς μετρήσεις που έχουν βασισθεί σε διαφορετικές τεχνικές έχουν καταλήξει σε τιμές που αποκλίνουν μεταξύ τους.

Τώρα, μία καινούρια μελέτη από τη διεθνή κοινοπραξία H0LiCOW έρχεται να επιβεβαιώσει αυτή την ασυμφωνία, δείχνοντας ότι υπάρχει μία θεμελιώδης ανεπάρκεια στον τρόπο που κατανοούμε το σύμπαν.

Όπως και οι προηγούμενες μετρήσεις, έτσι και η μελέτη της κοινοπραξίας H0LiCOW υπολογίζει την τιμή της σταθεράς του Hubble, όπως ονομάζεται η παράμετρος που αντιπροσωπεύει τον ρυθμό της συμπαντικής διαστολής.

Με επικεφαλής τη Σέρι Σούγιου, από το Ινστιτούτο Αστροφυσικής της Εταιρείας Max-Planck στη Γερμανία, η ομάδα των ερευνητών μελέτησε γι’ αυτό τον σκοπό πέντε γαλαξίες, χρησιμοποιώντας επίγεια και διαστημικά τηλεσκόπια, μεταξύ των οποίων και το τηλεσκόπιο Hubble. Έτσι, μπόρεσε να υπολογίσει με μεγάλη ακρίβεια τoν ρυθμό της συμπαντικής διαστολής.

Distant quasars tend to change their brightness, causing them to flicker. As the light which creates the different images of the quasar follows paths with slightly different lengths, the images do not flicker simultaneously but are delayed with respect to each other by several days. This delay in flickering can be used to measure the Hubble constant which describes the speed of expansion of our Universe. While the relative time between two flickers is correctly represented in this animation, in reality the delays are in the range of days to two weeks. Credit: ESA/Hubble, NASA

Οι πέντε γαλαξίες παρεμβάλλονται ανάμεσα στη Γη και πολύ μακρινούς κβάζαρ, δηλαδή εξαιρετικά φωτεινούς γαλαξιακούς πυρήνες. Καθώς οι ακτίνες φωτός από τους κβάζαρ περνούν από τους γαλαξίες, πριν φτάσουν στη Γη, οι τροχιές τους παραμορφώνονται από το ισχυρό βαρυτικό πεδίο των γαλαξιών.

Objects with large masses such as galaxies or clusters of galaxies warp the spacetime surrounding them in such a way that they can create multiple images of background objects. This effect is called strong gravitational lensing. Credit: ESA/Hubble, NASA

Το φαινόμενο αυτό ερμηνεύεται στο πλαίσιο της Γενικής Θεωρίας της Σχετικότητας, σύμφωνα με την οποία οι γαλαξίες λειτουργούν ως «βαρυτικοί φακοί». Ως αποτέλεσμα, κάθε κβάζαρ εμφανίζεται στα τηλεσκόπια των αστρονόμων με ένα τετραπλό είδωλο, τα οποία μάλιστα μεταβάλλουν τη φωτεινότητά τους.

Η ομάδα μέτρησε τις μεταβολές της φωτεινότητας, από τις οποίες υπολόγισε τον ρυθμό της συμπαντικής διαστολής. «Η μέθοδός μας είναι ο πιο απλός και άμεσος τρόπος μέτρησης της σταθεράς του Hubble, αφού χρησιμοποιεί μόνο τη γεωμετρία και τη Γενική Θεωρία της Σχετικότητας, χωρίς καμία άλλη παραδοχής», λέει στην ιστοσελίδα του τηλεσκοπίου Hubble ο Φρεντερίκ Κουρμπέν, μέλος της ομάδας.

Η τιμή που υπολόγισαν οι ερευνητές συμφωνεί με παλαιότερες μετρήσεις, οι οποίες έχουν βασισθεί σε ουράνια αντικείμενα από το τοπικό σύμπαν, δηλαδή σε απόσταση από τη Γη έως και 1 δισ. έτη φωτός.

Ωστόσο, και αυτή διαφέρει από την τιμή που προέκυψε, χρησιμοποιώντας για τον υπολογισμό την μικροκυματική ακτινοβολία υποβάθρου, δηλαδή το «απολίθωμα» της ακτινοβολίας που εξέπεμπε το σύμπαν όταν είχε ηλικία μόλις 380.000 έτη.

«Ο ρυθμός της συμπαντικής διαστολής έχει αρχίσει να μετράται τα τελευταία χρόνια με διάφορες μεθόδους και με μεγάλη ακρίβεια. Έτσι, οι ασυμφωνίες πιθανότατα παραπέμπουν σε μία νέα φυσική θεωρία, πέρα από τον τρόπο που κατανοούμε σήμερα το σύμπαν», εξηγεί η Σούγιου.

Ο προσδιορισμός του ρυθμού της συμπαντικής διαστολής είναι σήμερα ένας από τους πιο σημαντικούς στόχους της κοσμολογίας.

«Η σταθερά του Hubble είναι κρίσιμη για τη σύγχρονη αστρονομία, καθώς μπορεί να μας βοηθήσει να επιβεβαιώσουμε αν είναι πραγματικά σωστή η εικόνα μας για το σύμπαν –σύμφωνα με την οποία αποτελείται από σκοτεινή ενέργεια, συμβατική ύλη και σκοτεινή ύλη– ή κατά πόσο μας διαφεύγει κάτι θεμελιώδες», καταλήγει η ερευνήτρια.

Πηγές: naftemporiki.gr – phys.org

Γεγονός η πρώτη χίμαιρα ανθρώπου-χοίρου! Human-Pig Hybrid Created in the Lab—Here Are the Facts

Στόχος η δημιουργία οργάνων μεταμόσχευσης και οι δοκιμές φαρμάκων. Scientists hope the chimera embryos represent key steps toward life-saving lab-grown organs. This pig embryo was injected with human cells early in its development and grew to be four weeks old. PHOTOGRAPH COURTESY JUAN CARLOS IZPISUA BELMONTE

Δεν φτάσαμε ακόμη να δημιουργούμε μυθικά τέρατα, όπως η μυθική Χίμαιρα με σώμα κατσίκας, κεφάλι λιονταριού και ουρά φιδιού, αλλά μάλλον προς τα εκεί οδεύουμε αργά αλλά σταθερά. Επιστήμονες στις ΗΠΑ ανακοίνωσαν ότι δημιούργησαν τα πρώτα χιμαιρικά έμβρυα χοίρων, τα οποία είναι κατά περίπου 0,001% ανθρώπινα, συνδυάζοντας κύτταρα και από τα δύο είδη.

Ο απώτερος στόχος των επιστημόνων είναι να δημιουργήσουν μέσα σε τέτοια υβριδικά ζώα ανθρώπινα όργανα (καρδιά, πάγκρεας, ήπαρ κ.α.) προοριζόμενα προς μεταμόσχευση σε ασθενείς. Επίσης θα μπορούν να γίνουν δοκιμές νέων φαρμάκων. Όμως αυτή  η προοπτική είναι ακόμη μακρινή, καθώς υπάρχουν πολλές τεχνικές δυσκολίες, όπως παραδέχθηκαν οι επιστήμονες (για να μην αναφέρουμε τους βιοηθικούς προβληματισμούς).

Πως φτιάχτηκε

This photograph shows injection of human iPS cells into a pig blastocyst. A laser beam (green circle with a red cross inside) was used to perforate an opening to the outer membrane (Zona Pellucida) of the pig blastocyst to allow easy access of an injection needle delivering human iPS cells. Credit: Courtesy of Juan Carlos Izpisua Belmonte

Για τη δημιουργία της χίμαιρας, ανθρώπινα πολυδύναμα βλαστοκύτταρα εισήχθησαν σε έμβρυο χοίρου, το οποίο στη συνέχεια εμφυτεύθηκε σε μια γουρούνα για διάστημα έως ενός μήνα (μετά τα έμβρυα αφαιρέθηκαν για μελέτη, προτού υπάρξει γέννα). Προς το παρόν, η διαδικασία είναι ελάχιστα αποτελεσματική, καθώς, όπως έδειξαν τα πειράματα, από τα 2.075 έμβρυα που εμφυτεύθηκαν, μόνο τα 186 συνέχισαν να αναπτύσσονται μέσα στους θηλυκούς χοίρους.

Όμως, από την άλλη, υπήρξαν σαφείς ενδείξεις ότι τα ανθρώπινα κύτταρα ήταν λειτουργικά μέσα στους χοίρους, παρόλο που αποτελούσαν ένα μικρό μόνο μέρος του ζώου. Δεν υπάρχουν πάντως ακόμη ενδείξεις ότι τα ανθρώπινα κύτταρα ενσωματώνονται στον αναπτυσσόμενο εγκέφαλο των χοίρων (με ό,τι μπορεί να σημαίνει αυτό από πλευράς νοημοσύνης!).

Scientists from the Salk Institute discuss the breakthrough.

«Είναι η πρώτη φορά που ανθρώπινα κύτταρα αναπτύσσονται μέσα σε ένα μεγάλο ζώο, αν μάλιστα σκεφτεί κανείς ότι άνθρωποι και χοίροι έχουν διαχωριστεί εξελικτικά εδώ και πολύ καιρό», δήλωσε ο επικεφαλής ερευνητής καθηγητής Χουάν Κάρλος Ιζπιζούα Μπελμόντε του Ινστιτούτου Βιολογικών Επιστημών Salk της Καλιφόρνια.

Όπως είπε ο ίδιος, «έγινε απλώς το πρώτο σημαντικό βήμα» και τόνισε ότι υπάρχει ακόμη «μεγάλη απόσταση», έως ότου καταστεί εφικτή η ανάπτυξη ανθρωπίνων οργάνων μέσα σε ζώα. Μέχρι τότε, η δημιουργία χιμαιρών θεωρείται χρήσιμη για τη δοκιμή νέων φαρμάκων προτού δοκιμασθούν σε ασθενείς, για την μελέτη νέων ανθρωπίνων ασθενειών, για την καλύτερη κατανόηση της ανάπτυξης των ανθρωπίνων εμβρύων κ.α. Το επίτευγμα δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «Cell».

Τα ζώα

This one-year-old chimera sprang from a mouse injected with rat stem cells.  PHOTOGRAPH COURTESY JUAN CARLOS IZPISUA BELMONTE

Εκτός από τους χοίρους, οι αγελάδες φαίνονται ακόμη πιο κατάλληλο ζώο για τη δημιουργία χίμαιρας με τους ανθρώπους, επειδή η κύησή τους διαρκεί επίσης εννέα μήνες περίπου. Αντίθετα, η κύηση των χοίρων είναι πολύ πιο γρήγορη (διαρκεί λιγότερο από τέσσερις μήνες), με συνέπεια τα εμβρυικά κύτταρα του χοίρου να αναπτύσσονται με πολύ ταχύτερο ρυθμό από ό,τι τα ανθρώπινα. Στην περίπτωση όμως των αγελάδων ο ρυθμός ανάπτυξης είναι ίδιος.

Προς το παρόν, η έρευνα σε χίμαιρα ανθρώπου-ζώου δεν επιτρέπεται να δημιουργήσει έμβρυο που θα ζήσει για πάνω από ένα μήνα. Οι επιστήμονες δεν θεωρούν ότι είναι ώριμη η στιγμή για να αφήσουν να γεννηθούν τέτοιες χίμαιρες.

«Δεν πρέπει να κάνουμε οτιδήποτε η επιστήμη μπορεί να κάνει. Δεν ζούμε απομονωμένοι στο εργαστήριο, αλλά ζούμε με άλλους ανθρώπους και η κοινωνία πρέπει να αποφασίσει τι μπορούμε να κάνουμε», δήλωσε ο Μπελμόντε.

The Chimera on a red-figure Apulian plate, c. 350–340 BC (Musée du Louvre).

«Όταν ο κόσμος ακούει τη λέξη χίμαιρα, τη συσχετίζει πάντα με την ελληνική μυθολογία, υπάρχει πάντα αυτός ο φόβος. Όμως και οι άγγελοι είναι χίμαιρες, μπορεί να υπάρξει επίσης μια θετική εικόνα γι' αυτά τα πλάσματα. Στόχος δεν είναι να δημιουργήσουμε ένα τέρας, αλλά να βοηθήσουμε λόγω της παγκόσμιας έλλειψης οργάνων για μεταμόσχευση», δήλωσε ο κύριος ερευνητής δρ Τζουν Γου.

Όμως οι σκεπτικιστές φοβούνται, μεταξύ άλλων, ότι η μεταφορά ανθρωπίνων χαρακτηριστικών σε ζώα θα υποβαθμίσει την αξιοπρέπεια των ανθρώπων, το τι σημαίνει να είσαι άνθρωπος. Αν και μερικοί -πιο απαισιόδοξοι για την ανθρώπινη φύση- θα προσέθεταν ότι μπορεί να υποβαθμιστεί και η αξιοπρέπεια των ζώων...

Πηγές: http://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(16)31752-4, http://www.tovima.gr/science/medicine-biology/article/?aid=859357

Άγχος και κατάθλιψη σύμμαχοι του καρκίνου. Anxiety and depression increases risk of cancer

Pablo Picasso, Femme assise au fichu ou La Mélancolie, 1902. Νέα μελέτη δείχνει ότι αυξάνουν σημαντικά τον κίνδυνο εμφάνισης της ασθένειας. People suffering from anxiety and depression may be more at risk of dying from cancer.

Οι άνθρωποι με χρόνιο στρες, οι οποίοι έχουν άγχος ή κατάθλιψη, αντιμετωπίζουν αυξημένο κατά 32% κίνδυνο θανάτου από καρκίνο, σύμφωνα με μια νέα βρετανο-αυστραλιανή επιστημονική έρευνα, με τη συμμετοχή ενός Έλληνα επιστήμονα, του αναπληρωτή καθηγητή της Σχολής Επιστημών Υγείας του Πανεπιστημίου του Σίδνεϊ Εμμανουήλ Σταματάκη.

Όμως, οι επιστήμονες δεν αποκλείουν ότι μπορεί να συμβαίνει και το αντίθετο, δηλαδή οι άνθρωποι να γίνονται πιο αγχωμένοι και δυστυχισμένοι λόγω του καρκίνου που δεν έχει ακόμη διαγνωσθεί, αλλά στο μεταξύ προκαλεί αλλαγές στο σώμα, με επίπτωση και στον ψυχισμό.

Η μελέτη

In a review of 16 studies, taking in more than 163,000 people in the UK, they found those with anxiety and depression had a 32 per cent greater risk of dying from all types of cancer.

Οι ερευνητές του University College του Λονδίνου, του Πανεπιστημίου του Εδιμβούργου και του Πανεπιστημίου του Σίδνεϊ, με επικεφαλής τον επιδημιολόγο Ντέηβιντ Μπάτι μελέτησαν στοιχεία (μετα-ανάλυση) 16 μελετών, που αφορούσαν πάνω από 163.000 ανθρώπους άνω των 16 ετών, από τους οποίους οι 4.353 πέθαναν από καρκίνο σε διάστημα 14 ετών.

Διαπιστώθηκε ότι όσοι είχαν μεγαλύτερο άγχος και κατάθλιψη, ήταν αυτοί που ήταν πιθανότερο να πεθάνουν αργότερα από καρκίνο. Αυτό ίσχυε ιδίως για ορισμένες μορφές καρκίνου: του εντέρου, του προστάτη, του παγκρέατος, του οισοφάγου και τη λευχαιμία. «Απέχουμε ακόμη πολύ από το να είμαστε βέβαιοι ότι η κακή ψυχική υγεία όντως προκαλεί καρκίνο», δήλωσε ο δρ Μπάτι, καθώς, όπως είπε, ο μη διαγνωσμένος καρκίνος μπορεί να έχει αρνητική επίπτωση στην ψυχολογία ενός ανθρώπου.

Από την άλλη, οι ερευνητές επισήμαναν ότι πράγματι το άγχος και η κατάθλιψη μπορεί να πυροδοτούν βιολογικούς μηχανισμούς, που εξασθενούν το ανοσοποιητικό σύστημα και προκαλούν φλεγμονή, συμβάλλοντας έτσι σε γονιδιακή αστάθεια και σε μεταλλάξεις του DNΑ, με τελικό αποτέλεσμα την καρκινογένεση. Προηγούμενες μελέτες έχουν επίσης συσχετίσει το χρόνιο στρες με αυξημένο καρδιαγγειακό κίνδυνο. Η μελέτη δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «British Medical Journal».

Πηγές: http://www.bmj.com/content/356/bmj.j108, http://www.tovima.gr/science/medicine-biology/article/?aid=859164

Μιλώντας τη γλώσσα των σκύλων. What dogs hear when we talk to them

Marie Laurencin, Femmes au chien, 1924 -1925. Νέα μελέτη αποκαλύπτει ότι τα «μωρουδίστικα» είναι πιο αποδοτικά σε κουτάβια ενώ οι ενήλικοι σκύλοι έχουν ανάγκη τις χειρονομίες. People tend to talk to dogs as though they are human babies. A new study shows that people speak more slowly and with a higher tone to dogs of all ages -- both adults and puppies -- and that puppies respond most readily to this dog-directed speech.  

Ο σκύλος εδώ και δεκάδες χιλιάδες χρόνια είναι ο καλύτερος φίλος του ανθρώπου. Όσοι είχαν και έχουν την τύχη να έχουν έναν σκύλο στην οικογένεια γνωρίζουν καλά ότι το τετράποδό τους, πέρα από χαλάρωση και διασκέδαση, τους προσφέρει μοναδικές στιγμές διάδρασης. Πολυετείς μελέτες άλλωστε έχουν δείξει ότι συγκριτικά με άλλα κατοικίδια, ο σκύλος κατανοεί την ανθρώπινη επικοινωνία με τρόπο που κανένα άλλο είδος δεν μπορεί να κατανοήσει, με αποτέλεσμα να κατακτά δικαιωματικά μια ξεχωριστή θέση στην καρδιά μας.

Πρόσφατη διεθνής μελέτη στην οποία έλαβαν μέρος ερευνητές από τη Γαλλία, τη Βρετανία και τις ΗΠΑ, επιβεβαιώνει ωστόσο ότι προκειμένου οι κάτοχοι σκύλων να επιτυγχάνουν τα μέγιστα κατά την εκπαίδευση του καλύτερού τους φίλου, οφείλουν να ενστερνιστούν μια διαφορετική μέθοδο επικοινωνίας.

Λαγωνικά στην επικοινωνία

  A dog listening to puppy talk. Credit: Mario Gallego-Abenza

Ο περισσότερος κόσμος απευθύνεται στον σκύλο του χρησιμοποιώντας μικρότερες φράσεις με απλοποιημένη γλώσσα και υψηλό τόνο φωνής, η οποία θα μπορούσε να παραπέμπει στη γλώσσα που χρησιμοποιούν συνήθως οι γονείς σε μικρά παιδιά. Όπως εξηγούν οι επιστήμονες με δημοσίευσή τους στην επιθεώρηση «Proceedings of the Royal Society B», κάτι τέτοιο φαίνεται να κεντρίζει την προσοχή σκύλων νεαρής ηλικίας, χωρίς όμως να λειτουργεί το ίδιο καλά σε ενήλικα ζώα.

Στο πλαίσιο της μελέτης τους, οι ερευνητές πραγματοποίησαν μια σειρά πειραμάτων βασισμένα στην αναπαραγωγή ανθρώπινης ομιλίας σε σκύλους διαφόρων ηλικιών. Συγκεκριμένα, ηχογράφησαν τις φράσεις «Γεια σου! Γεια σου, γλυκούλη! Ποιος είναι το καλό αγόρι; Έλα εδώ! Μπράβο, καλό παιδί! Ναι! Έλα εδώ, γλυκούλη! Μα τι καλό παιδί που είσαι!». Οι εκφωνητές κλήθηκαν να παίξουν τον παραπάνω «ρόλο» βλέποντας πότε φωτογραφίες κουταβιών, πότε ενήλικων σκύλων και πότε ηλικιωμένων σκύλων. Στη συνέχεια, έπαιξαν το ηχητικό υλικό σε σκύλους διαφόρων ηλικιών ώστε να καταγράψουν την αντίδρασή τους.

Διαπίστωσαν λοιπόν ότι τα κουτάβια έτειναν να ακούνε περισσότερο τις φράσεις που είχαν εκφωνηθεί υπό τη συνοδεία φωτογραφικού ερεθίσματος. Ωστόσο, τα ενήλικα ζώα δεν φάνηκε να αντιδρούν με τον ίδιο τρόπο.

Τα αποτελέσματα αυτά παραπέμπουν σε προηγούμενες μελέτες που είχαν δείξει ότι οι ενήλικοι σκύλοι ανταποκρίνονται καλύτερα στις ανθρώπινες χειρονομίες και ιδιαίτερα σε εντολές που περιλαμβάνουν την υπόδειξη με το χέρι. Οι ειδικοί θεωρούν ότι μεγαλώνοντας τα πανέξυπνα ζώα δεν περιορίζονται μόνο στο ακουστικό ερέθισμα που λαμβάνουν από τον ιδιοκτήτη τους (π.χ. εντολές) αλλά τείνουν να «διαβάζουν» τη γλώσσα του σώματός του.

Η συμβίωση με τον άνθρωπο για περισσότερα από 30.000 χρόνια έχει οδηγήσει κατά τους επιστήμονες τους σκύλους στο να αναπτύξουν επικοινωνιακές δεξιότητες που θα μπορούσαν να παρομοιαστούν με εκείνες των παιδιών. Υπάρχουν ωστόσο, υπογραμμίζουν, ξεκάθαρες διαφορές μεταξύ των δύο.

Οι σκύλοι για παράδειγμα, σε αντίθεση με τα παιδιά, αναγνωρίζουν την υπόδειξη με το χέρι σαν μια εντολή ήπιας μορφής, η οποία τους προσφέρει χωροταξικές πληροφορίες γύρω από το πού πρέπει να πάνε.

Για χιλιάδες χρόνια, οι σκύλοι επιτέλεσαν δίπλα στον άνθρωπο έναν ρόλο κοινωνικού «βοηθού», καθοδηγώντας κοπάδια και βοηθώντας τον στο κυνήγι, γεγονός που τους οδήγησαν στην ανάπτυξη της ικανότητας να κατανοούν εντολές μέσω χειρονομιών και μάλιστα από μεγάλη απόσταση.

Ταλέντο 100 εκατομμυρίων ετών

Πολυετείς μελέτες έχουν δείξει ότι συγκριτικά με άλλα κατοικίδια, ο σκύλος κατανοεί την ανθρώπινη επικοινωνία με τρόπο που κανένα άλλο είδος δεν μπορεί να κατανοήσει. Credit: CC0 Public Domain

Προηγούμενη μελέτη που είχαν πραγματοποιήσει ερευνητές από το ουγγρικό Πανεπιστήμιο Εετβες Λοράντ, είχε δείξει ότι οι περιοχές του εγκεφάλου των σκύλων που ανταποκρίνονται στη φωνή μας, εξελίχθηκαν τουλάχιστον πριν από 100 εκατ. χρόνια. Κάτι τέτοιο ενισχύει ακόμα περισσότερο τη μοναδική επικοινωνία ανθρώπου - σκύλου και συμβάλλει στην αποκωδικοποίηση των συμπεριφορικών και εγκεφαλικών μηχανισμών που οδήγησαν σε μια επιτυχή συμβίωση άνευ προηγουμένου και ηλικίας δεκάδων χιλιάδων ετών.      

Πηγές: Tobey Ben-Aderet et al. Dog-directed speech: why do we use it and do dogs pay attention to it?, Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences (2017). DOI: 10.1098/rspb.2016.2429, http://www.tovima.gr/science/article/?aid=858878