Δημιούργησαν εξωτικό DNA με 4 ζεύγη συζυγών βάσεων. Four new DNA letters double life’s alphabet

Δημιουργήθηκε για πρώτη φορά DNA με οκτώ «γράμματα» του γενετικού αλφαβήτου. DNA is spelled out with four letters, or bases. Researchers have now built a system with eight. It may hold clues to the potential for life elsewhere in the universe and could also expand our capacity to store digital data on Earth. Synthetic DNA seems to behave like the natural variety, suggesting that chemicals beyond nature’s four familiar bases could support life on Earth. An X-ray diffraction image of part of a molecule of DNA. The new, 8-letter version, is similarly stable. Credit: Science Source/Science Photo Library

Το DNA, το μόριο της ζωής στη Γη, αποθηκεύει τις γενετικές πληροφορίες χρησιμοποιώντας ένα «αλφάβητο» από τέσσερα μόνο χημικά «γράμματα» (γουανίνη, κυτοσίνη, αδενίνη, θυμίνη), γνωστότερα εν συντομία από τα αντίστοιχα αρχικά τους στα αγγλικά G, C, A και T. Τώρα, επιστήμονες στις ΗΠΑ ανακοίνωσαν ότι διπλασίασαν τον αριθμό αυτών των θεμελιωδών λίθων της ζωής, δημιουργώντας για πρώτη φορά ένα συνθετικό γενετικό αλφάβητο με οκτώ γράμματα, που φαίνεται να «δουλεύει», όπως και το φυσικό DNA, αποθηκεύοντας και μεταφέροντας γενετικές πληροφορίες.

Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον Στίβεν Μπένερ, ιδρυτή του Ιδρύματος Εφαρμοσμένης Μοριακής Εξέλιξης στη Φλόριντα, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό «Science», σύμφωνα με τους «Τάιμς της Νέας Υόρκης» και το «Nature», ανέφεραν ότι το διευρυμένο γενετικό αλφάβητο -ή πιο σωστά το νέο πληροφοριακό μοριακό σύστημα- θα μπορούσε (θεωρητικά τουλάχιστον) να υποστηρίξει και αυτό τη ζωή.

Για «πραγματικό ορόσημο» έκανε λόγο ο χημικός βιολόγος Φλόιντ Ρόουμσμπεργκ του Ινστιτούτου Ερευνών Scripps της Καλιφόρνια. Όπως είπε, το επίτευγμα δείχνει ότι δεν υπάρχει τίποτε ιδιαίτερα «μαγικό» ή ξεχωριστό σε αυτά τα τέσσερα χημικά «γράμματα» που εξελίχθηκαν στον πλανήτη μας και πάνω στα οποία μέχρι στιγμής έχει στηριχθεί η ζωή. Άρα στο μέλλον περισσότερα «γράμματα» θα μπορούσαν να κάνουν το ίδιο.

Στη διπλή έλικα του DNA, το «γράμμα» Α ζευγαρώνει με το Τ και το C με το G, αναπτύσσοντας δεσμούς μέσω των ατόμων υδρογόνου. Εδώ και χρόνια οι επιστήμονες προσπαθούν να προσθέσουν περισσότερα ζευγάρια ‘γραμμάτων’ (ή βάσεων) στο γενετικό κώδικα. Ο Μπένερ ήταν ο πρώτος που στη δεκαετία του 1980 δημιούργησε τις πρώτες «αφύσικες» βάσεις, ενώ ο Ρόουμσμπεργκ ήταν ο πρώτος που το 2014 εισήγαγε ένα ζεύγος συνθετικών βάσεων μέσα σε ένα ζωντανό κύτταρο βακτηρίου, δημιουργώντας ένα DNA με έξι «γράμματα».

Με τη νέα έρευνα, οι επιστήμονες έδειξαν ότι είναι δυνατό δύο νέα ζεύγη (από τις τέσσερις μη φυσικές βάσεις S, B, P, Z) να συνδυασθούν με τις φυσικές βάσεις και να ενσωματωθούν κανονικά στη διπλή έλικα του DNA. Τα τέσσερα πρόσθετα συνθετικά «γράμματα» δημιουργήθηκαν μέσω επέμβασης στη μοριακή δομή των τεσσάρων κανονικών βάσεων.

This illustration shows the structure of a new synthetic DNA molecule, dubbed hachimoji DNA, which uses the four informational ingredients of regular DNA (green, red, blue, yellow) in addition to four new ones (cyan, pink, purple, orange). Credits: Indiana University School of Medicine

Οι ερευνητές ονόμασαν το νέο γενετικό αλφάβητο «Hachimoji», που σημαίνει «οκτώ γράμματα» στα ιαπωνικά. Τα πειράματα που έκαναν οι ερευνητές, δημιουργώντας εκατοντάδες μόρια συνθετικού DNA, έδειξαν ότι το Hachimoji φαίνεται ικανό να αποθηκεύσει γενετικές πληροφορίες και να στηρίξει την ανάπτυξη της ζωής. Δημιουργεί και αυτό διπλές έλικες -μια ανάμιξη φυσικών και συνθετικών «γραμμάτων»- που έχουν σταθερή δομή, ανεξάρτητα από τον τρόπο που δημιουργούνται τα ζεύγη των βάσεων και ανεξάρτητα από τη θερμοκρασία στην οποία εκτίθενται.

Οι ερευνητές έδειξαν, επίσης, ότι το συνθετικό DNA μπορεί να μεταγραφεί κανονικά στο αδελφό μόριο RNA, όπως και το φυσικό. Η μετατροπή αυτή είναι ζωτική για την «μετάφραση» των γενετικών πληροφοριών των γονιδίων σε πρωτεΐνες.

Η Αμερικανική Διαστημική Υπηρεσία (NASA) υποστηρίζει χρηματοδοτικά τη νέα έρευνα, την οποία θεωρεί σημαντική από άποψη αστροβιολογίας, καθώς βοηθά στην ανακάλυψη πιθανών εξωγήινων «υπογραφών» της ζωής στο σύμπαν, οι οποίες μπορεί να διαφέρουν από αυτές που έχουν εξελιχθεί στη Γη.

Μια πιο πρακτική και άμεση χρήση είναι η αξιοποίηση του συνθετικού DNA για ιατρικές διαγνώσεις και ο Μπένερ έχει ήδη δημιουργήσει μια εταιρεία γι’ αυτό το σκοπό. Ακόμη το συνθετικό DNA μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία νέων πρωτεϊνών-ενζύμων και νέου RNA.

Είναι, επίσης, πιθανό να αξιοποιηθεί μελλοντικά για την αποθήκευση ψηφιακών αρχείων που θα αντέχουν πολύ στο χρόνο, καθώς το DNA μένει ανέπαφο για αιώνες. Πέρυσι ερευνητές της Microsoft και του Πανεπιστημίου της Ουάσιγκτον αποθήκευσαν δεδομένα 200 megabytes (35 τραγούδια, βίντεο, κείμενα και άλλα αρχεία) σε μερικά μόνο μόρια DNA. Ένα συνθετικό DNA ανοίγει ακόμη μεγαλύτερες δυνατότητες σε αυτό το πεδίο – και όσα γράμματα περιέχει, τόσο το καλύτερο. Η ερευνητική ομάδα του Μπένερ ήδη διερευνά τη δυνατότητα δημιουργίας DNA με δέκα ή και 12 «γράμματα».

Πηγές: http://science.sciencemag.org/content/363/6429/884 - https://www.nytimes.com/2019/02/21/science/dna-hachimoji-genetic-alphabet.html - https://www.nature.com/articles/d41586-019-00650-8 - https://www.nasa.gov/press-release/nasa-funded-research-creates-dna-like-molecule-to-aid-search-for-alien-life - https://www.in.gr/2019/02/22/tech/dimiourgithike-gia-proti-fora-dna-okto-grammata-tou-genetikou-alfavitou/

Ανακαλύφθηκαν εκατοντάδες χιλιάδες νέοι γαλαξίες. Astronomers publish sky map of thousands of newly discovered galaxies

This image shows how the LOFAR radio telescope opens a new view of the universe. The image shows galaxy cluster Abell 1314. In shades of grey, a piece of the sky can be seen as we know it in visible light. The orange hues show the radio emitting radiation in the same part of the sky. The radio image looks completely different and changes our assumptions about how galaxies arise and develop. These objects are located at a distance of approximately 460 million light years from earth. In the middle of every galaxy there is a black hole. When matter falls into it, an unbelievable amount of energy is released and electrons are ejected like a fountain. These accelerated electrons produce radio emission that can extend over gigantic distances and is not visible at optical wavelengths. Credit: Rafaël Mostert/LOFAR Surveys Team/Sloan Digital Sky Survey DR13

Μια διεθνής ομάδα άνω των 200 αστρονόμων από 18 χώρες ανακοίνωσε ότι, χρησιμοποιώντας το δίκτυο ραδιοτηλεσκοπίων LOFAR (Low Frequency Array), ανακάλυψε εκατοντάδες χιλιάδες άγνωστους έως τώρα γαλαξίες, άλλη μια απόδειξη για το πόσο ασύλληπτα αχανές είναι το σύμπαν και πόσα ακόμη έχουμε να μάθουμε γι’ αυτό.

This image shows M51, also known as the Whirlpool Galaxy. It is 15-35 million light years from Earth and around 60,000 light years in diameter. At the centre of the spiral galaxy there sits a supermassive black hole. With the LOFAR data (yellow and red hues), we can see that the spiral galaxy and its companion are interacting because there is a bridge of emission joining them. Credit: Sean Mooney/LOFAR Surveys Team/Digitized Sky Survey

Ένα ειδικό τεύχος του περιοδικού αστρονομίας και αστροφυσικής «Astronomy & Astrophysics» είναι αφιερωμένο στις 26 επιστημονικές εργασίες που περιγράφουν τις ανακαλύψεις, οι οποίες ρίχνουν περισσότερο φως στη φυσική των μαύρων οπών, στην εξέλιξη των γαλαξιών και σε άλλες κοσμικές διαδικασίες.

Η ραδιοαστρονομία αποκαλύπτει φαινόμενα που δεν είναι ορατά με τα οπτικά τηλεσκόπια που δουλεύουν στο ορατό μέρος του φάσματος.

Μέχρι στιγμής η διάταξη τηλεσκοπίων LOFAR έχει παρατηρήσει το ένα τέταρτο του ουρανού του βορείου ημισφαιρίου σε χαμηλές ραδιοσυχνότητες και συνεχίζει σε άλλα μέρη του ουρανού, συνεπώς θα πρέπει να αναμένονται νέες μαζικές ανακαλύψεις στο μέλλον.

The galaxy cluster Abell 1314 is located in Ursa Major at at distance of approximately 460 million light years from earth. It hosts large-scale radio emission that was caused by its merger with another cluster. Non-thermal radio emission detected with the LOFAR telescope is shown in red and pink, and thermal X-ray emission detected with the Chandra telescope is shown in gray, overlaid on an optical image. Credit: Amanda Wilber/LOFAR Surveys Team/NASA/CXC

Το LOFAR έχει ήδη εντοπίσει περίπου 320.000 πηγές ραδιοκυμάτων, που σχεδόν όλες είναι γαλαξίες στο μακρινό σύμπαν, καθώς και μακρινές τεράστιες μαύρες τρύπες, τα ραδιοσήματα των οποίων έχουν ταξιδέψει δισεκατομμύρια έτη φωτός για να φθάσουν στη Γη.

This movie gives a quick tour of four galaxies in the Universe that show the capability of LOFAR and/or the difference between detecting radio and optical waves. Created by Rafaël Mostert (Leiden University & ASTRON).

Το LOFAR, που σχεδιάσθηκε και διευθύνεται από το Ινστιτούτο Ραδιοαστρονομίας της Ολλανδίας (ASTRON), περιλαμβάνει ένα ευρωπαϊκό δίκτυο ραδιοκεραιών σε επτά χώρες, που συνδέονται μεταξύ τους από οπτικές ίνες υψηλής ταχύτητας δεδομένων.

Με αυτό τον τρόπο, οι διάσπαρτες αντένες από κοινού σχηματίζουν ένα εικονικό «πιάτο» ραδιοτηλεσκοπίου με διάμετρο 1.300 χιλιομέτρων, το οποίο έχει μεγαλύτερη ευαισθησία από κάθε άλλο τηλεσκόπιο στη Γη, έως ότου ολοκληρωθεί το ακόμη μεγαλύτερο και πιο ευαίσθητο ραδιοτηλεσκόπιο SKA (Square Kilometre Array).

Πηγές: T. W. Shimwell et al. The LOFAR Two-metre Sky Survey, Astronomy & Astrophysics (2018). DOI: 10.1051/0004-6361/201833559 -  https://phys.org/news/2019-02-astronomers-publish-sky-thousands-newly.html - http://www.skai.gr/news/technology/article/397405/anakalufthikan-ekatodades-hiliades-agnostoi-eos-tora-galaxies-video/

SPHEREx: Νέα αποστολή από τη NASA. NASA Selects New Mission to Explore Origins of Universe

NASA's Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization and Ices Explorer (SPHEREx) mission is targeted to launch in 2023. SPHEREx will help astronomers understand both how our universe evolved and how common are the ingredients for life in our galaxy’s planetary systems. Credits: Caltech

Η NASA επέλεξε μια νέα διαστημική αποστολή, που θα βοηθήσει τους αστρονόμους να κατανοήσουν τόσο το πώς το σύμπαν μας εξελίχθηκε, όσο και το πόσο συχνά είναι τα «συστατικά» της ζωής στα πλανητικά συστήματα του γαλαξία μας.

Η αποστολή Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization and Ices Explorer (SPHEREx) προορίζεται να διαρκέσει για δύο χρόνια, έχει χρηματοδότηση 242 εκατ. δολαρίων (χωρίς να περιλαμβάνονται τα έξοδα εκτόξευσης) και ο στόχος είναι να εκτοξευτεί το 2023.

Η συγκεκριμένη αποστολή «δεν επεκτείνει μόνο τον ισχυρό στόλο των διαστημικών αποστολών των ΗΠΑ για την αποκάλυψη των μυστηρίων του σύμπαντος, μα αποτελεί και κρίσιμο σημείο ενός ισορροπημένου επιστημονικού προγράμματος που περιλαμβάνει αποστολές διαφόρων ειδών» είπε ο διευθυντής της NASA, Τζιμ Μπράιντενσταϊν.

Το SPHEREx θα μελετήσει τον ουρανό σε οπτικό φάσμα, καθώς και σε σχεδόν υπέρυθρο φως, το οποίο, αν και δεν είναι ορατό στο ανθρώπινο μάτι, αποτελεί ισχυρό εργαλείο στην έρευνα πάνω σε κοσμικά ερωτήματα. Οι αστρονόμοι θα χρησιμοποιήσουν την αποστολή για να συλλέξουν δεδομένα σχετικά με πάνω από 300 εκατομμύρια γαλαξίες, καθώς και πάνω από 100 εκατομμύρια άστρα στον δικό μας.

Η εν λόγω αποστολή «θα παρέχει έναν άνευ προηγουμένου γαλαξιακό χάρτη, με “δακτυλικά αποτυπώματα” από τις πρώτες στιγμές της ιστορίας του σύμπαντος. Και θα έχουμε νέα στοιχεία για ένα από τα μεγαλύτερα μυστήρια της επιστήμης: Τι έκανε το σύμπαν να διασταλεί τόσο γρήγορα, λιγότερο από ένα νανοδευτερόλεπτο μετά το Μπιγκ Μπανγκ;» λέει ο Τόμας Ζούρμπουχεν, υποδιευθυντής για το Διευθυντήριο Επιστημονικών Αποστολών της NASA.

Το SPHEREx θα μελετήσει εκατοντάδες εκατομμύρια γαλαξίες κοντά και μακριά- κάποιους τόσο μακρινούς που το φως τους έχει χρειατεί 10 δισεκατομμύρια χρόνια για να φτάσει στη Γη. Στον γαλαξία μας, η αποστολή θα ψάξει για νερό και οργανικά μόρια- απαραίτητα για τη ζωή, όπως τη γνωρίζουμε- σε αστρικά «φυτώρια», περιοχές όπου «γεννιούνται» άστρα από αέρια και σκόνη, καθώς και δίσκους γύρω από άστρα όπου θα μπορούσαν να σχηματίζονται νέοι πλανήτες.

Κάθε έξι μήνες, το SPHEREx θα μελετά ολόκληρο τον ουρανό, χρησιμοποιώντας τεχνολογίες που έχουν προσαρμοστεί από δορυφόρους στη Γη και διαστημόπλοια για τον Άρη. Η αποστολή θα δημιουργήσει έναν χάρτη ολόκληρου του ουρανού, σε 96 διαφορετικές χρωματικές μπάντες, ξεπερνώντας κατά πολύ την ανάλυση χρώματος όλων των προηγούμενων χαρτών ολόκληρου του ουρανού. Επίσης, θα υποδείξει στόχους για περαιτέρω μελέτη από μελλοντικές αποστολές, όπως του διαστημικού τηλεσκοπίου James Webb και του Wide Field Infrared Survey Telescope.

Πηγές: https://www.nasa.gov/press-release/nasa-selects-new-mission-to-explore-origins-of-universe - https://www.naftemporiki.gr/story/1444799/spherexnea-apostoli-apo-tinasa 

Στο φως απολίθωμα τιτανόσαυρου στην Τανζανία. Prehistoric valentine: Ohio University researchers discover dinosaur with heart-shaped tail bones

Επιστήμονες ανακάλυψαν στη νοτιοδυτική Τανζανία το απολίθωμα ενός φυτοφάγου δεινόσαυρου, ο οποίος υπήρξε ένα πρώιμο και σχετικά μικρόσωμο μέλος της οικογένειας των Τιτανόσαυρων. A new dinosaur that wears its 'heart' on its tail provides new clues to how ecosystems evolved on the African continent during the Cretaceous period. An illustration of Mnyamawamtuka moyowamkia. Credit: Ohio University

Επιστήμονες ανακάλυψαν στη νοτιοδυτική Τανζανία το απολίθωμα ενός φυτοφάγου δεινόσαυρου με μακρύ λαιμό και μακριά ουρά, ο οποίος υπήρξε ένα πρώιμο και σχετικά μικρόσωμο μέλος της οικογένειας των Τιτανόσαυρων.

Είχε μήκος περίπου οκτώ μέτρων, βάρος ενός τόνου, έζησε πριν από 100 έως 110 εκατομμύρια χρόνια και ονομάστηκε Mnyamawamtuka moyowamkia από τους ερευνητές με επικεφαλής τον καθηγητή του Πανεπιστημίου του Οχάιο Πάτρικ Ο’Κόνορ, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό PLoS One.

Οι Τιτανόσαυροι, που περπατούσαν σε τέσσερα πόδια, ήσαν η πιο εξαπλωμένη ομάδα σαυρόποδων δεινοσαύρων. Εμφανίστηκαν πριν περίπου 125 εκατ. χρόνια και ορισμένοι από αυτούς εξελίχτηκαν σε εντυπωσιακό μέγεθος, όπως ο Παταγωτιτάν της Αργεντινής που είχε μήκος 37 μέτρων και βάρος 70 τόνων.

The fossililsed remains were found in Africa. Credit: Ohio University

Μέχρι σήμερα έχουν ανακαλυφθεί περίπου 60 είδη της οικογένειας των Τιτανόσαυρων. Το νέο τανζανικό απολίθωμα, που ανακαλύφθηκε σε μια απόκρημνη πλαγιά πάνω από την όχθη του ποταμού Μτούκα, είναι καλά διατηρημένο για τα δεδομένα των δεινοσαύρων, αφού περιλαμβάνει περίπου το 45% του σκελετού.

The dinosaur has a heart-shaped tail bone. Credit: Ohio University

Το όνομα του δεινόσαυρου στη γλώσσα σουαχίλι σημαίνει «ζώο του Μτούκα με ουρά σε σχήμα καρδιάς», επειδή τα οστά της ουράς του έχουν ένα ασυνήθιστο σχήμα καρδιάς.

Πηγές: Eric Gorscak, Patrick M. O’Connor. A new African Titanosaurian Sauropod Dinosaur from the middle Cretaceous Galula Formation (Mtuka Member), Rukwa Rift Basin, Southwestern Tanzania. PLOS ONE, 2019; 14 (2): e0211412 DOI: 10.1371/journal.pone.0211412 - https://www.tovima.gr/2019/02/14/science/sto-fos-apolithoma-titanosayrou-stin-tanzania/

Έκλαμψη-ρεκόρ ενός άστρου. A stellar flare 10 billion times more powerful than those on the Sun

Αριστερά, το νεφέλωμα του Ωρίωνα. Δεξιά, οι δυο φωτογραφίες λήφθηκαν με διαφορά 6 ημερών, 20 και 26 Νοεμβρίου 2016. Στην δεύτερη φαίνεται η έκλαμψη στην μέγιστη λαμπρότητά της. Left: The Orion Nebula as seen by SCUBA-2 at 850 microns. Right: Two images of the field surrounded by the green square taken 6 days apart. Small rectangles/triangles show the positions of known young stars found by other telescopes. On November 20th, 2016, there was no signal. On November 26th, 2016, the flare was observed while it was already dimming from its (unseen) maximum brightness.

Αστρονόμοι στις ΗΠΑ ανακάλυψαν μια αστρική έκλαμψη που ήταν δέκα δισεκατομμύρια φορές πιο ισχυρή από τις αντίστοιχες εκλάμψεις του δικού μας άστρου, του Ήλιου. Πρόκειται για ιστορικό ρεκόρ όσον αφορά την ισχύ τέτοιων εκλάμψεων σαν τις ηλιακές.

The James Clerk Maxwell Telescope. Photo by WILLIAM MONTGOMERIE

Οι επιστήμονες, με επικεφαλής τον αστρονόμο δρα Στιβ Μέαρς, που έκαναν την ανακάλυψη με το Τηλεσκόπιο Τζέημς Κλαρκ Μάξγουελ (JCMT) της Χαβάης, έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό αστροφυσικής Astrophysical Journal.

Η έκλαμψη, της οποίας το φως έφθασε στη Γη περίπου 1.500 χρόνια αφότου αυτή συνέβη, εκτιμάται ότι προκλήθηκε από κάποια διαταραχή στο ισχυρό μαγνητικό πεδίο ενός νεαρού άστρου. Το συμβάν, που έλαβε χώρα σε ένα από τα «μαιευτήρια» άστρων στο Νεφέλωμα του Ωρίωνα, συγκεκριμένα στο διπλό αστρικό σύστημα JW 566 τύπου T Ταύρου, διήρκεσε μόνο λίγες ώρες.

An artist’s rendering of a disk of dusty, gaseous material that forms around young stars. Credit: Jet Propulsion Laboratory/NASA

Οι ηλιακές -και γενικότερα οι αστρικές- εκλάμψεις είναι εκρήξεις κατά την διάρκεια των οποίων εκλύονται τεράστια ποσά ενέργειας, όταν η έντονη δραστηριότητα του Ήλιου ή άλλου άστρου, προκαλεί αιφνίδιες αναδιατάξεις των δυναμικών γραμμών του μαγνητικού πεδίου, γεγονός που εξαναγκάζει φορτισμένα σωματίδια να εκπέμπουν ακτινοβολία σύγχροτρον.

Πηγές: "The JCMT Transient Survey: An Extraordinary Submillimetre Flare in the T Tauri Binary System JW 566," Steve Mairs et al., 2019 Jan. 23, Astrophysical Journal - https://www.eaobservatory.org/jcmt/2019/02/jcmt-transient-survey-team-observes-record-breaking-flare/ - https://www.amna.gr/home/article/333638/Eklampsi-rekor-enos-astrou 

Ενδείξεις για ύπαρξη ζωής στη γη πριν 2,1 δισ. χρόνια. Life Was Already Moving 2.1 Billion Years Ago

Διεθνής επιστημονική ομάδα ανακοίνωσε ότι ανακάλυψε απολιθώματα με τα αρχαιότερα ίχνη κινητικότητας στη Γη, ηλικίας 2,1 δισεκατομμυρίων ετών. Scientists have uncovered the oldest fossilized traces of motility. Whereas previous remnants were dated to 570 million years ago, this new evidence is 2.1 billion years old. They were discovered in a fossil deposit in Gabon, where the oldest multicellular organisms have already been found. Previously, the oldest traces of this kind found dated to approximately 600 million years ago: the Ediacaran period, also characterized by a peak in dioxygen and a proliferation in biodiversity. Scale bar: 1 cm. Credit: A. El Albani / IC2MP / CNRS - Université de Poitiers

Μια διεθνής επιστημονική ομάδα ανακοίνωσε ότι ανακάλυψε απολιθώματα με τα αρχαιότερα ίχνη κινητικότητας στη Γη, ηλικίας 2,1 δισεκατομμυρίων ετών, πολύ παλαιότερα από ό,τι είχαν έως τώρα βρεθεί (570 εκατομμυρίων ετών).

At this fossil site near Franceville, Gabon, fossil remains of an impressive variety of complex colonial organisms have been found in 2.1-billion-year-old sediments. © Frantz OSSA OSSA/CNRS Photothèque

Η ανακάλυψη έγινε στην αφρικανική Γκαμπόν, εκεί όπου είχαν στο παρελθόν ανακαλυφθεί -από την ίδια ερευνητική ομάδα- οι αρχαιότεροι πολυκύτταροι οργανισμοί στον πλανήτη. Τώρα αποκαλύπτεται ότι στην ίδια περιοχή η ζωή έπαψε να είναι στατική. Η ζωή εμφανίστηκε στις θάλασσες της Γης με τη μορφή μονοκύτταρων οργανισμών, πριν περίπου τέσσερα δισεκατομμύρια χρόνια, αλλά για πολύ καιρό δεν είχε την ικανότητα της κινητικότητας από μέρος σε μέρος με τις δικές της δυνάμεις.

Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον γεωλόγο Αμπντεραζάκ Ελ Αλμπανί του Ινστιτούτου Χημείας του Πανεπιστημίου του Πουατιέ και του Εθνικού Κέντρου Επιστημονικών Ερευνών (CNRS) της Γαλλίας, έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών των ΗΠΑ (PNAS).

The tubes are filled with pyrite crystals (generated by the transformation by bacteria of biological tissue) found in layers of clay minerals. Parallel horizontal layers are fossilized microbial mats. Credit: © A. El Albani & A. Mazurier / IC2MP / CNRS - Université de Poitiers

Οι επιστήμονες εκτιμούν ότι μερικοί μικροοργανισμοί, οι οποίοι ζούσαν σε ένα ρηχό και ήρεμο θαλάσσιο οικοσύστημα, απέκτησαν κάποια στιγμή την ικανότητα να κινούνται μόνοι τους στη λάσπη του βυθού, που είναι πλούσια σε οργανική ύλη, άρα κατάλληλη για την αναζήτηση τροφής.

The white arrow indicates the subsinuous trajectory that macroscopic organisms could have followed, a sign of mobility. The yellow arrows indicate the presence of bacterial mats. (Scale bar = 1 cm). © A. El Albani

Τα ίχνη που ανακαλύφθηκαν πάνω σε ιζηματογενή πετρώματα, είναι ελικοειδή και σωληνοειδή, με διάμετρο έως έξι χιλιοστών και μήκος έως 170 χιλιοστών. Η χημική ανάλυσή τους έδειξε ότι έχουν βιολογική και όχι γεωλογική προέλευση, ενώ δημιουργήθηκαν την ίδια εποχή με την εναπόθεση του ιζήματος στο βυθό.

Another evidence of mobility of macroscopic organisms, according to the researchers: a trajectory braided through the rock (white arrow). The yellow arrows indicate the presence of bacterial mats. (Scale bar = 1cm). © A. El Albani

Τα ίχνη βρίσκονται δίπλα σε απολιθωμένα μικροβιακά βιοφίλμ. Είναι πιθανό ότι οι άγνωστοι μικροοργανισμοί κινούνταν σε αναζήτηση θρεπτικών συστατικών και οξυγόνου, που και τα δύο παράγονταν από κυανοβακτήρια.

The appearance of mobility in multicellular beings could be much older than we thought. This at least, is what the small fossilized tunnels found in 2.1 billion-year-old rocks in Gabon suggest. © A. El Albani

Σύμφωνα με τους επιστήμονες, οι πρώτοι κινητικοί μικροοργανισμοί ήσαν είτε ευκαρυωτικοί πολυκύτταροι οργανισμοί, είτε αποτελούνταν από τη συνένωση πολλών μονοκύτταρων οργανισμών όπως οι αμοιβάδες, οι οποίες, όταν δεν βρίσκουν τροφή, συνενώνονται σε μια αποικία με τη μορφή γυμνοσάλιαγκα και παίρνουν το δρόμο για την αναζήτηση ενός πιο ευνοϊκού περιβάλλοντος.

3D animation of traces of mobility of eukaryotic organisms dated 2.1 billion years ago in Gabon. Credit: © A. El Albani & A. Mazurier / IC2MP / CNRS - Université de Poitiers

Η ανακάλυψη κινητικών ιχνών ζωής πριν 2,1 δισ. χρόνια – εφόσον επιβεβαιωθεί- εγείρει νέα ερωτήματα για την ιστορία της ζωής στη Γη. Επρόκειτο άραγε για μια βιολογική καινοτομία που αποτέλεσε το «πρελούδιο» για τις κατοπινές πιο εξελιγμένες μορφές ζωής ή απλώς για ένα μεμονωμένο πείραμα που αναγκαστικά σταμάτησε πρόωρα, όταν μειώθηκε δραστικά το οξυγόνο της ατμόσφαιρας πριν περίπου 2,08 δισεκατομμύρια χρόνια, οπότε η ζωή έπρεπε να περιμένει άλλο ενάμισι δισεκατομμύριο χρόνια περίπου για να αναπτυχθεί ξανά;

Η ανάδυση των πιο πολύπλοκων μορφών ζωής έγινε πριν περίπου 540 εκατομμύρια χρόνια. Τα πρώτα σπονδυλωτά ζώα εμφανίσθηκαν πριν περίπου 525 εκατομμύρια χρόνια, οι δεινόσαυροι πριν 230 εκατ. χρόνια και ο «έμφρων» άνθρωπος (Homo sapiens) ίσως πριν 300.000 χρόνια.

Ορισμένοι άλλοι επιστήμονες πάντως, όπως ο καθηγητής Γκρέιαμ Σιλντς και ο ειδικός στη γεωχημεία δρ Ντομινίκ Παπινό του Πανεπιστημιακού Κολλεγίου του Λονδίνου (UCL), καθώς και ο Νίκολας Μπάτερφιλντ του Πανεπιστημίου του Κέιμπριτζ, εξέφρασαν επιφυλάξεις κατά πόσο όντως τα εν λόγω ίχνη αποτελούν ενδείξεις τόσο πρώιμης κινητικότητας.

Πηγές: Abderrazak El Albani el al., "Organism motility in an oxygenated shallow-marine environment 2.1 billion years ago," PNAS (2019). www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1815721116 - https://news.cnrs.fr/articles/life-was-already-moving-21-billion-years-ago - https://www.tovima.gr/2019/02/12/science/endeikseis-gia-yparksi-zois-sti-gi-prin-21-dis-xronia/

Έσχατη Θούλη: Ο «Χιονάνθρωπος» είναι τελικά… πλακουτσωτή τηγανίτα! Nasa's New Horizons: 'Space snowman' appears squashed.

Η περίεργη μορφή της Έσχατης Θούλης: Εικόνες που λήφθηκαν την 1η Ιανουαρίου 2019 από το διαστημικό σκάφος New Horizons, όταν αυτό απείχε 8862 χιλιόμετρα από την Έσχατη Θούλη και 6,6 δισεκατομμύρια χιλιόμετρα από τη Γη! New Horizons took this image of the Kuiper Belt object 2014 MU69 (nicknamed Ultima Thule) on Jan. 1, 2019, when the NASA spacecraft was 5,494 miles (8,862 kilometers) beyond it. The image to the left is an "average" of ten images taken by the Long Range Reconnaissance Imager (LORRI); the crescent is blurred in the raw frames because a relatively long exposure time was used during this rapid scan to boost the camera’s si'gnal level. Mission scientists have been able to process the image, removing the motion blur to produce a sharper, brighter view of Ultima Thule's thin crescent. Credit: NASA/Johns Hopkins Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute/National Optical Astronomy Observatory

Οι νέες φωτογραφίες που έστειλε το σκάφος New Horizons (Νέοι Ορίζοντες) της Αμερικανικής Διαστημικής Υπηρεσίας (NASA) από τη μακρινή Έσχατη Θούλη, δείχνουν ότι το ουράνιο σώμα, που αρχικά είχε φανεί να έχει σχήμα χιονάνθρωπου, είναι τελικά αρκετά πλακουτσωτό και όχι δύο ανισομεγέθεις σφαίρες ενωμένες μεταξύ τους, όπως νόμιζαν έως τώρα οι επιστήμονες.

The scientists have revised their models for the shape of Ultima Thule. NASA/JHU-APL/SWRI

Οι επιστήμονες της αποστολής δήλωσαν ότι ο μεγαλύτερος λοβός (η Έσχατη) μοιάζει περισσότερο με μια γιγάντια τηγανίτα, ενώ ο μικρότερος (η Θούλη) με βαθουλωμένο καρύδι.

«Είχαμε μία εντύπωση για την Έσχατη Θούλη βασισμένη στον περιορισμένο αριθμό εικόνων που είχαμε πάρει έως τώρα, αλλά βλέποντας πια περισσότερα στοιχεία, έχουμε αλλάξει σημαντικά τη γνώμη μας», δήλωσε ο επικεφαλής ερευνητής δρ 'Αλαν Στερν του Νοτιοδυτικού Ινστιτούτου Ερευνών (SRI).

Η παραπάνω σύντομη ταινία κατέχει ένα μοναδικό ρεκόρ. Για πρώτη φορά στην ανθρώπινη διαστημική ιστορία μια κάμερα καταγράφει εικόνες σε τόσο μεγάλη απόσταση από τη Γη.

«Θα ήταν πιο κοντά στην πραγματικότητα να πούμε ότι το σχήμα της είναι πιο επίπεδο, σαν τηγανίτα. Αλλά ακόμη πιο σημαντικό είναι ότι οι νέες εικόνες γεννάνε επιστημονικά αινίγματα για το πώς μπορεί να σχηματίστηκε ένα τέτοιο αντικείμενο. Δεν έχουμε ποτέ δει κάτι παρόμοιο σε τροχιά γύρω από τον Ήλιο», προσέθεσε.

Το «ραντεβού» του σκάφους με την Έσχατη Θούλη -το πιο μακρινό στη διαστημική ιστορία- είχε γίνει στις αρχές του έτους σε απόσταση περίπου 6,6 δισεκατομμυρίων χιλιομέτρων από τη Γη, στην παγωμένη Ζώνη Κάιπερ.

Η μορφή της Έσχατης Θούλης σύμφωνα με τα νέα δεδομένα: Η κινούμενη εικόνα που ακολουθεί δείχνει το σχήμα της Έσχατης Θούλης σύμφωνα με τις μέχρι τώρα φωτογραφίες που έχουν φτάσει στη Γη.

Οι νέες φωτογραφίες είχαν τραβηχτεί σε απόσταση 8.000 χιλιομέτρων από την Έσχατη Θούλη (επισήμως γνωστή ως «2014 MU69»), περίπου δέκα λεπτά αφότου το σκάφος είχε κάνει την κοντινότερη διέλευση από αυτήν. Νέες εικόνες θα συνεχίσουν να φθάνουν σταδιακά στη Γη, καθώς το σκάφος συνεχώς απομακρύνεται με ταχύτητα 50.000 χιλιομέτρων την ώρα. Συνολικά θα χρειαστούν περίπου 20 μήνες μέχρι το New Horizons να στείλει όλα τα δεδομένα που έχει συλλέξει.

Πηγές: http://pluto.jhuapl.edu/News-Center/News-Article.php - https://www.bbc.com/news/science-environment-47187733 - http://www.skai.gr/news/technology/article/396518/eshati-thouli-o-hionanthropos-einai-telika-plakoutsoti-tiganita/#ixzz5f74BhCoq