Το ιστολόγιο "Τέχνης Σύμπαν και Φιλολογία" είναι ένας διαδικτυακός τόπος που αφιερώνεται στην προώθηση και ανάδειξη της τέχνης, της επιστήμης και της φιλολογίας. Ο συντάκτης του ιστολογίου, Κωνσταντίνος Βακουφτσής, μοιράζεται με τους αναγνώστες του τις σκέψεις του, τις αναλύσεις του και την αγάπη του για τον πολιτισμό, το σύμπαν και τη λογοτεχνία.
Arts Universe and Philology
The blog "Art, Universe, and Philology" is an online platform dedicated to the promotion and exploration of art, science, and philology. Its owner, Konstantinos Vakouftsis, shares his thoughts, analyses, and passion for culture, the universe, and literature with his readers.
Μέσα
σε περίπου ένα δισεκατομμύριο χρόνια, η πλούσια σε οξυγόνο ατμόσφαιρα της Γης
θα επιστρέψει σε μια χαμηλή σε οξυγόνο και πλούσια σε μεθάνιο σύνθεση, σύμφωνα
με άρθρο που δημοσιεύτηκε στο NatureGeoscience. A pair of researchers from Toho
University and NASA Nexus for Exoplanet System Science has found evidence, via
simulation, that Earth will lose its oxygen-rich atmosphere in approximately 1
billion years. In their paper published in the journal Nature Geoscience, Kazumi Ozaki and Christopher Reinhard describe
the factors that went into their simulation and what it showed. Credit: CC0
Public Domain
Η
ανακάλυψη αυτή υποδεικνύει πως το οξυγόνο της ατμόσφαιρας δεν είναι μόνιμο σε
κατοικήσιμους κόσμους, κάτι που δείχνει πράγματα ως προς την αναζήτηση ζωής σε
άλλους πλανήτες σαν τη Γη.
Μία
ένδειξη πιθανής ζωής σε έναν πλανήτη είναι ο εντοπισμός μιας πλούσιας σε
οξυγόνο ατμόσφαιρας, καθώς δείχνει την ύπαρξη φυτών και φωτοσύνθεσης. Η παρούσα
ατμόσφαιρα της Γης, εξαιρετικά πλούσια σε οξυγόνο, αποτελεί βασικό
χαρακτηριστικό της βιόσφαιράς της- ωστόσο η διάρκεια ζωής των βασιζόμενων σε
οξυγόνο βιοϋπογραφών στην ατμόσφαιρα της Γης είναι αβέβαιη, ειδικά για το
μακρινό μέλλον.
Για
τους σκοπούς της νέας μελέτης, επιστήμονες του GeorgiaTech και του Πανεπιστημίου του Τόχο μελέτησαν
τη μακροπρόθεσμη σταθερότητα του ατμοσφαιρικού οξυγόνου της Γης. Ειδικότερα, οι
Καζούμι Οζάκι και Κρίστοφερ Ράινχαρντ έφτιαξαν μοντέλα των συστημάτων της Γης,
περιλαμβανομένων των κλιματικών, βιολογικών και γεωλογικών διαδικασιών για την
εξέταση της χρονικής κλίμακας των ατμοσφαιρικών συνθηκών στη Γη. Όπως
διαπίστωσαν, η πλούσια σε οξυγόνο ατμόσφαιρα της Γης θα συνεχίσει να υφίσταται
πιθανότατα για άλλο ένα δισεκατομμύριο χρόνια πριν μια ταχεία απο-οξυγόνωση την
πάει πίσω στα δεδομένα της πρώιμης Γης, πριν το αποκαλούμενο «GreatOxidationEvent» (Μεγάλο Γεγονός Οξείδωσης) περίπου 2,5
δισ. χρόνια στο παρελθόν.
Οι
ερευνητές εκτιμούν ότι ο εντοπισμός του ατμοσφαιρικού οξυγόνου στη Γη θα
μπορούσε να είναι δυνατός «μόλις» για το 20%-30% της «ζωής» του πλανήτη μας.
Εάν αυτό ισχύει και για άλλους πλανήτες, σημειώνουν, τότε χρειάζονται
επιπρόσθετες βιοϋπογραφές στην αναζήτηση για εξωγήινη ζωή.
An artist's
interpretation of the atmosphere of Archean Earth, prior to 2.4 billion years
ago. A new study suggests it may return to this oxygen-poor, methane-rich
atmosphere in about 1 billion years' time. Credit: NASA’s Goddard Space Flight
Center/Francis Reddy
Όπως
αναφέρεται σε σχετικό δημοσίευμα του NewAtlas, εκτιμάται πως σε περίπου 1,1 δισ. χρόνια
από σήμερα τα επίπεδα οξυγόνου θα πέσουν περίπου στο 1% των σημερινών. Ο
βασικός λόγος της απο-οξυγόνωσης αυτής, σύμφωνα με τα μοντέλα, είναι ο Ήλιος:
Καθώς γηράσκει, το άστρο μας (το οποίο, παρεμπιπτόντως, εκτιμάται πως σε
περίπου πέντε δισεκατομμύρια χρόνια θα έχει διασταλεί σε βαθμό που θα
«καταπιεί» τη Γη) γίνεται φωτεινότερο και θερμότερο, κάτι που αυξάνει τη
θερμοκρασία στην επιφάνεια και διασπά το διοξείδιο του άνθρακα στην ατμόσφαιρα.
Οι παράγοντες αυτοί θα σκοτώσουν τη χλωρίδα του πλανήτη μας, στερώντας τον από
την κύρια πηγή οξυγόνου. Εν τέλει, η ατμόσφαιρα θα φτάσει να θυμίζει αυτήν του
μακρινού παρελθόντος, πριν από περίπου 2,5 δισ. χρόνια, όταν μικρόβια και
αργότερα φυτά άρχισαν να παράγουν οξυγόνο σε μεγάλες ποσότητες, κάτι που άνοιξε
τον δρόμο για την εμφάνιση πολυκυτταρικής ζωής.
Ένα
από τα λαμπρότερα και πιο πλούσια σπίτια που βρέθηκαν στις ανασκαφές της
Πομπηίας ήταν ο Οίκος των Ceii,
που άρχισε να ανασκάπτεται το 2013-14 και έφερε στο φως στοιχεία του
καθημερινού πολιτισμού των κατοίκων της Πομπηίας.
Οι
αρχαιολόγοι το χαρακτηρίζουν ως ένα σπάνιο δείγμα αρχαίων κατοικιών, ενώ οι
τοιχογραφίες που βρέθηκαν και συντηρήθηκαν με λέιζερ αναδεικνύουν τα λαμπερά
χρώματα και τα θέματα με τοπία αιγυπτιακού στιλ, με ζώα από το Δέλτα του
Νείλου, τα οποία πιθανότατα έδειχναν μια σχέση μεταξύ του ιδιοκτήτη του σπιτιού
και της λατρείας της Ίσιδας, που διαδόθηκε στην Πομπηία τα τελευταία χρόνια της
ύπαρξης της πόλης.
Στην
είσοδο της οικίας, που σύμφωνα με μια επιγραφή ανήκε στον δικαστή LuciusCeiusSecundus, βρέθηκαν ένα βυθισμένο τμήμα του αιθρίου,
το impluvium, σχεδιασμένο
για να απομακρύνει το νερό της βροχής και να το αποθηκεύει στη συνέχεια σε μια
υπόγειο δεξαμενή, αμφορείς, αλλά η συνέχεια ήταν πιο εντυπωσιακή, με
τοιχογραφίες αγρίων ζώων, ένα πολύ διαδεδομένο θέμα στη διακόσμηση ανοιχτών
χώρων.
Μετά
από εργασίες ετών ανακτήθηκε ένα πολύ σημαντικό κομμάτι αυτής της βοτανικής
διακόσμησης, που είχε καλυφθεί από άλλα υλικά, και σήμερα οι ειδικοί με
υπερηφάνεια παρουσιάζουν το έργο τους που έχει αποκατασταθεί στην πολύχρωμη
παλιά του δόξα, χρησιμοποιώντας τη βοήθεια της τεχνολογίας λέιζερ.
Η
Οικία των Ceii,
που χρονολογείται από την ύστερη περίοδο των Σαμνιτών, τον 2ο αιώνα π.Χ., το
Αρχαιολογικό Πάρκο της Πομπηίας, είναι μια από τις σπάνιες κατοικίες της πόλης,
με αίθριο και περιστύλιο και με περίτεχνη διακόσμηση σε διάφορα επίπεδα. Η
μεγάλη τοιχογραφία που αναδείχθηκε στον πίσω τοίχο του σπιτιού ήταν ορατή σε
όλους όσοι εισέρχονταν στο σπίτι.
Αυτό
που ξεχωρίζει είναι μια μεγάλη σκηνή κυνηγιού που δημιουργήθηκε από ανώνυμους
καλλιτέχνες προκειμένου να προκαλέσει μια ψευδαίσθηση βάθους και να
δημιουργήσει μια ειδυλλιακή και εντυπωσιακή ατμόσφαιρα.
Η
τελευταία φάση των εργασιών ξεκίνησε τον περασμένο Σεπτέμβριο και συνεχίζονται
για την αποκατάσταση αυτού του σπουδαίου έργου τέχνης που δείχνει το ενδιαφέρον
των ιδιοκτητών για την ύπαρξη και τη μυθολογία που αφορά άλλες θρησκείες.
Η
αρχαία πόλη της Πομπηίας είναι ένα από τα κορυφαία τουριστικά αξιοθέατα της
Ιταλίας και μνημείο παγκόσμιας κληρονομιάς της Unesco.
In 79 AD, the House
of the Ceii and the rest of the Pompeii was submerged beneath pyroclastic flows
of searing gas and volcanic matter from the eruption of Vesuvius — as depicted
in the English painter John Martin's 1821 work 'Destruction of Pompeii and
Herculaneum', pictured.
Μεγάλο
μέρος της ελληνορωμαϊκής πόλης εξακολουθεί να καλύπτεται από συντρίμμια που
προκάλεσε η έκρηξη του Βεζούβιου, καλύπτοντάς την με ηφαιστειακή τέφρα. Οι
εργασίες των αρχαιολόγων έχουν διακοπεί πολλές φορές τα τελευταία χρόνια,
εξαιτίας των περικοπών της ιταλικής κυβέρνησης, και οι εργασίες αποκατάστασης
διαρκούν πολύ περισσότερο από όσο επιτρέπεται, σύμφωνα με τις εκκλήσεις των
αρχαιολόγων.
Λεπτομέρεια
από το άρμα που βρέθηκε στην Πομπηία. A view of a chariot, with its iron
elements, bronze decorations and mineralized wooden remains, that was found in
Civita Giuliana, north of Pompeii. Officials at the Pompeii archaeological site
near Naples, announced the first-ever discovery of
an intact ceremonial chariot, one of several important discoveries made in the
same area outside the park following an investigation into an illegal dig.
(Parco Archeologico di Pompei via AP)
Η
αρχαιολογική σκαπάνη έφερε στο φως ένα ρωμαϊκό άρμα από μια έπαυλη έξω από την
Πομπηία, το οποίο ήταν σχεδόν άθικτο. Το σχεδόν τέλεια διατηρημένο τετράτροχο
άρμα, το οποίο ήταν κατασκευασμένο από ορείχαλκο και κασσίτερο, βρέθηκε κοντά
στους στάβλους μιας αρχαίας έπαυλης στην Τσίβιτα Τζουλιάνα, περίπου 700 μέτρα
από τα τείχη της αρχαίας Πομπηίας.
Ο
Μάσιμο Οζάνα, ο απερχόμενος διευθυντής του Αρχαιολογικού Πάρκου της Πομπηίας,
δήλωσε ότι η άμαξα ήταν η πρώτη του είδους της που ανακαλύφθηκε στην περιοχή,
όπου μέχρι σήμερα είχαν βρεθεί οχήματα που χρησιμοποιούνταν για εργασίες και
μεταφορές, αλλά όχι για τελετές όπως αυτό.
Ορειχάλκινη
αναπαράσταση άριστα διασωσμένη στο ρωμαϊκό άρμα.A detail of the decoration of a
chariot, with its iron elements, bronze decorations and mineralized wooden
remains, that was found in Civita Giuliana, north of Pompeii. Officials at the
Pompeii archaeological site near Naples, announced
the first-ever discovery of an intact ceremonial chariot, one of several
important discoveries made in the same area outside the park following an
investigation into an illegal dig. (Parco Archeologico di Pompei via AP)
«Πρόκειται
για μια εκπληκτική ανακάλυψη, η οποία εξελίσσει την αντίληψή μας για τον αρχαίο
κόσμο», δήλωσε ο Οζάνα και πρόσθεσε ότι το άρμα θα «χρησιμοποιούνταν σε
εορταστικές εκδηλώσεις της κοινότητας όπως παρελάσεις και πομπές».
Το
υπουργείο Πολιτισμού το χαρακτήρισε «ένα μοναδικό εύρημα, χωρίς προηγούμενο
στην Ιταλία».
Η
Πομπηία, η οποία βρίσκεται σε απόσταση 23 χιλιομέτρων νοτιοανατολικά της
Νάπολης, είχε περίπου 13.000 κατοίκους όταν θάφτηκε μετά την έκρηξη του
Βεζούβιου το 79 μ.Χ., που ήταν τόσο ισχυρή όσο η έκρηξη πολλών ατομικών βομβών
μαζί. Περίπου 2.000 με 15.000 άνθρωποι σκοτώθηκαν.
Σχεδόν
τα δύο τρία της αρχαίας πόλης έχουν έρθει στο φως. Τα συντρίμμια της δεν είχαν
ανακαλυφθεί μέχρι τον 16ο αιώνα και οι οργανωμένες ανασκαφές ξεκίνησαν περίπου
το 1750.
Πριν
100 χρόνια ένα θεατρικό έργο γραμμένο από τον Τσέχο συγγραφέα Κάρελ Τσάπεκ
εισήγαγε τον νέο όρο «ρομπότ» και τώρα ένα ρομπότ έγραψε το πρώτο στον κόσμο
θεατρικό έργο, που έκανε πρεμιέρα με Τσέχους ηθοποιούς στο διαδίκτυο την
Παρασκευή. Δεν είναι ακριβώς σεξπηρικών προδιαγραφών, αλλά δεν είναι και για
πέταμα… To mark the centenary of the premiere of Karel Čapek’s famous play
R.U.R., which first used the word “robot”, Prague’s Švanda Theatre is
rehearsing a play written by artificial intelligence. Photo: archive of Švanda
Theatre
Πρόκειται
για την ιστορία ενός ρομπότ, το οποίο μετά το θάνατο του αφεντικού του βρέθηκε
στο έλεος διαφόρων ατόμων της ανθρώπινης κοινωνίας. Το έργο (παιγμένο στα
τσεχικά με αγγλικούς υπότιτλους) κινείται σε μια λεπτή γραμμή μεταξύ μαύρης
κωμωδίας του παραλόγου και υπαρξιακού δράματος:
The story of the
robot, which after the death of its master was left at the mercy of various
individuals of human society, balances on a thin line between absurd black comedy
with existential drama. An "autobiographical" play written by
artificial intelligence that talks about the search for closeness of someone in
a world where people have not known or are not able to make simple contact with
each other for some time, and in which the path of one person to another is the
hardest to cover. Credit: Švanda
Theatre
«Είναι
ένα είδος φουτουριστικού Μικρού Πρίγκιπα», δήλωσε στο «Science» ο Τσέχος
θεατρικός συγγραφέας Ντέιβιντ Κόστακ του Πανεπιστημίου του Καρόλου στην Πράγα,
ο οποίος επόπτευσε το έργο διάρκειας μιας ώρας, που περιγράφει την ιστορία ενός
ρομπότ που βγαίνει στον κόσμο για να μάθει σχετικά με την κοινωνία, τα
ανθρώπινα συναισθήματα και τον θάνατο.
The script was
created by a widely available artificial intelligence (AI) system called GPT-2.
Created by Elon Musk’s company OpenAI, this “robot” is a computer model
designed to generate text by drawing from the enormous repository of
information available on the internet. (You can test it here.) So far, the
technology has been used to write fake news, short stories,
and poems. The
play is GPT-2’s first theater production, the team behind it claims. ANDRZEJ
WOJCICKI/SCIENCE PHOTO LIBRARY/GETTY IMAGES
Το
κείμενο δημιουργήθηκε από το σύστημα τεχνητής νοημοσύνης GPT-2, που ανέπτυξε η
εταιρεία OpenAI του Αμερικανού Ίλον Μασκ (Space X και Tesla). Το «έξυπνο»
σύστημα έχει σχεδιαστεί ώστε να παράγει κείμενα με βάση τον τεράστιο όγκο
πληροφοριών που είναι διαθέσιμες στο Ίντερνετ. Η ίδια τεχνολογία έχει
χρησιμοποιηθεί για να παράγει ψευδείς (fake) ειδήσεις, μικρές ιστορίες και
ποιήματα. Τώρα, έγραψε και το πρώτο θεατρικό έργο.
Οι
Τσέχοι ερευνητές έδωσαν αρχικά στο GPT-2 δύο προτάσεις διαλόγου, από τις οποίες
το σύστημα τεχνητής νοημοσύνης «πιάστηκε» για να προσθέσει έξτρα κείμενο.
Βέβαια, προς το παρόν, δεν πρέπει να έχει κανείς υπερβολικές απαιτήσεις. Μετά
από μερικές προτάσεις, το λογισμικό αρχίζει να γράφει πράγματα που δεν
ακολουθούν πάντα με λογικό τρόπο την πλοκή, φθάνοντας στο σημείο κάποιες
στιγμές να ξεχνά ακόμη και ότι ο πρωταγωνιστής είναι ρομπότ και όχι άνθρωπος ή
στη μέση ενός διαλόγου να μετατρέπει έναν άνδρα σε γυναίκα.
Τα
προβλήματα αυτά οφείλονται στο ότι το πρόγραμμα τεχνητής νοημοσύνης αδυνατεί να
κατανοήσει πραγματικά το νόημα των προτάσεων. Απλώς συνδυάζει λέξεις που έχει
ανακαλύψει ότι συχνά χρησιμοποιούνται μαζί. Όσο μεγαλώνει το κείμενο που
γράφει, τόσο αυξάνει και η πιθανότητα να λέει ανοησίες.
Photo: archive of
Švanda Theatre
Για
να μειώσουν αυτή την πιθανότητα, οι Τσέχοι ερευνητές έσπασαν το θεατρικό έργο
σε οκτώ σκηνές, κάθε μία από τις οποίες περιείχε ένα διάλογο ανάμεσα σε δύο
χαρακτήρες. Επιπλέον, κατέφυγαν σε μερικές «λαθροχειρίες», διορθώνοντας π.χ. το
φύλο του πρωταγωνιστή, όταν το λογισμικό το είχε ξαφνικά αλλάξει στη μέση μιας
πρότασης. Συνολικά, περίπου στο 10% του κειμένου έγιναν ανθρώπινες παρεμβάσεις,
ενώ το υπόλοιπο 90% προήλθε ατόφιο από το σύστημα τεχνητής νοημοσύνης.
Ο
ειδικός στην τεχνητή νοημοσύνη Τσαντ ΝτεΣαντ του Πανεπιστημίου Κολούμπια της
Νέας Υόρκης εκτίμησε ότι θα χρειαστούν περίπου 15 χρόνια, ακόμη, έως ότου ένα
σύστημα τεχνητής νοημοσύνης είναι σε θέση να γράψει τελείως μόνο του ένα
πολύπλοκο και συνεκτικό θεατρικό έργο από την αρχή έως το τέλος. Όμως, ήδη το
πρώτο αυτό πείραμα δείχνει τις νέες δυνατότητες που ανοίγονται για το μέλλον.
Όπως
επισήμανε ο υπολογιστικός γλωσσολόγος Ρούντολφ Ρόζα του Πανεπιστημίου του
Καρόλου, ο οποίος ξεκίνησε πριν δύο χρόνια να δουλεύει πάνω στη δημιουργία τού
συγκεκριμένου θεατρικού έργου από τεχνητή νοημοσύνη, «πριν δέκα χρόνια θα
μπορούσε κανείς να πάρει από ένα τέτοιο πρόγραμμα μόνο μια πρόταση, που και
αυτή έμοιαζε με πρόταση μόνο αν ήσουν τυχερός».
Photo:
Alena Hrbková / Švanda Theatre
Οι
Τσέχοι ερευνητές παραδέχτηκαν ότι το κείμενο αποτέλεσε πραγματική πρόκληση για
τους ηθοποιούς, καθώς η τεχνητή νοημοσύνη δεν είναι ακόμη πολύ καλή στο να
συνδυάζει τη δράση και το συναίσθημα με τρόπο που να «λειτουργεί» το θεατρικό
έργο. Όπως ανέφερε ο Κόστακ, «μία από τις ηθοποιούς μού είπε ότι ήταν η πιο
απαιτητική δουλειά της καριέρας της».
Αλλά
και οι θεατές ίσως να μην εκτιμήσουν όλοι το χιούμορ του «έξυπνου» συστήματος.
Ενδεικτικά, σε μια σκηνή ένα αγόρι ζητάει από το ρομπότ να του πει ένα αστείο
και αυτό απαντά πως όταν το αγόρι γεράσει και πεθάνει, όταν τα παιδιά και τα
εγγόνια του αγοριού θα έχουν επίσης πεθάνει, το ίδιο το ρομπότ θα συνεχίσει να
υπάρχει. Οι περισσότεροι θεατές μάλλον θα ανατριχιάσουν παρά θα γελάσουν…
Επιπλέον,
η τεχνητή νοημοσύνη έχει στο γράψιμο της μια κάπως σουρεαλιστική ροπή στο σεξ
και στη βία. Για παράδειγμα, σε μια σκηνή η αρχική συζήτηση για την ευθανασία
καταλήγει σε μια διαμάχη ανάμεσα στους δύο πρωταγωνιστές σχετικά με το ποιος
έχει βάλει το δάκτυλό του στον πρωκτό του άλλου!
«Μην
κατηγορείτε τον υπολογιστή, που απλώς αντανακλά, χωρίς φίλτρο ή ντροπή, αυτά
που οι άνθρωποι γράφουν στο διαδίκτυο», λέει ο Κόστακ. «Είναι σαν ένα παιδί που
ακούει τους γονείς του στο σπίτι να μιλάνε με τρόπο που δεν θα μιλούσαν
δημοσίως. Μετά το παιδί πάει στο σχολείο και αρχίζει να μιλάει ανοιχτά με τον
ίδιο τρόπο».
Οι
πρώτοι οργανισμοί που «ανέπνευσαν» οξυγόνο, εμφανίστηκαν περίπου πριν 3,1
δισεκατομμύρια χρόνια, σύμφωνα με νέες επιστημονικές εκτιμήσεις. Η νέα
ισραηλινή γενετική ανάλυση πολλών διαφορετικών οικογενειών μικροοργανισμών
κατέληξε στο μάλλον απροσδόκητο συμπέρασμα ότι η χρήση οξυγόνου από τους
έμβιους μικροσκοπικούς οργανισμούς είχε ξεκινήσει σχεδόν 600 εκατομμύρια χρόνια
νωρίτερα από το λεγόμενο «Μεγάλο Οξυγονωτικό Συμβάν», που γέμισε την ατμόσφαιρα
της Γης με αέριο οξυγόνο πριν περίπου 2,4 δισεκατομμύρια χρόνια. The first
organisms to “breathe” oxygen—or at least use it—appeared 3.1 billion years ago,
according to a new genetic analysis of dozens of families of microbes. The find
is surprising because the Great Oxidation Event, which filled Earth’s
atmosphere with the precious gas, didn’t occur until some 500 million years
later. Ferdinand Hodler (1853–1918), Rhythmic
Landscape on Lake Geneva (1908), oil on canvas, 67 x 91 cm, Private
collection. Wikimedia Commons.
Οι
Ισραηλινοί ερευνητές, με επικεφαλής τον βιοχημικό Νταν Ταουφίκ του Ινστιτούτου
Επιστημών Weizmann, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό για θέματα
οικολογίας και εξέλιξης «Nature Ecology & Evolution», σύμφωνα με το
«Science», ανέλυσαν τα γονιδιώματα 130 οικογενειών προκαρυωτικών οργανισμών,
που είναι σήμερα απόγονοι των αρχαιότερων μικροβίων, βακτηρίων και άλλων
μικροοργανισμών στον πλανήτη μας.
An enzyme
"family tree" revealed when organisms first started using oxygen. doi:10.1126/science.abh2652
Δημιουργήθηκε
έτσι ένα εξελικτικό «οικογενειακό δέντρο» με τη χρήση γονιδίων από περίπου 700
ένζυμα, τα οποία είτε χρησιμοποιούν οξυγόνο, είτε το παράγουν. Στη συνέχεια,
χρησιμοποιώντας τη μέθοδο του «μοριακού ρολογιού», έκαναν εκτιμήσεις για το
πότε καθένα από αυτά τα ένζυμα εξελίχθηκε. Από τις 130 οικογένειες
μικροοργανισμών, για τις 36 κατέστη εφικτό να γίνει χρονολόγηση με σχετικά
υψηλό βαθμό ακρίβειας, σύμφωνα με τους ερευνητές.
Prof. Dan Tawfik
and Jagoda Jabłońska
Όπως
δήλωσε ο δρ Ταουφίκ, «είδαμε κάτι αρκετά εντυπωσιακό: μια ξεκάθαρη ανάδυση
μικροβίων που χρησιμοποιούσαν οξυγόνο πριν 3 έως 3,1 εκατομμύρια χρόνια». Οι 22
από τις 36 οικογένειες μικροοργανισμών φαίνεται να εμφανίστηκαν ακριβώς εκείνη
την εποχή, οι 12 αργότερα, ενώ μόνο δύο νωρίτερα.
Η
εμφάνιση πρωτεϊνών (ενζύμων) που κάνουν χρήση οξυγόνου, σηματοδότησε ένα
κομβικό στάδιο για την εμφάνιση των αερόβιων μικροβίων, μια μετάβαση από έναν
προηγούμενο κατά βάση αναερόβιο κόσμο. Οι επιστήμονες γενικά συμφωνούν ότι η
ατμόσφαιρα και οι ωκεανοί της αρχέγονης Γης στερούνταν αέριου οξυγόνου.
Υπάρχουν πάντως κάποιες ενδείξεις ότι σχετικά σύντομα υπήρξε κάποια ποσότητα
οξυγόνου, καθώς τα κυανοβακτήρια -οι πρώιμοι φωτοσυνθετικοί μικροοργανισμοί-
πιθανώς πριν 3,5 δισεκατομμύρια χρόνια είχαν αρχίσει να απελευθερώνουν οξυγόνο
ως υποπροϊόν, αλλά δεν το χρησιμοποιούσαν οι ίδιοι. Η χρήση του οξυγόνου για
«αναπνοή» άργησε μερικές ακόμη εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια.
Η
νέα ισραηλινή μελέτη εκτιμά -με βάση την αναδρομική γενετική ανάλυση- ότι
περίπου πριν 3,1 δισεκατομμύρια χρόνια εμφανίστηκαν μικροοργανισμοί που άρχισαν
να «αναπνέουν» το οξυγόνο και να το αξιοποιούν για μεγαλύτερη παραγωγή ενέργειας.
Πιθανώς η ικανότητα αναπνοής/χρήσης του οξυγόνου εξελίχτηκε αργά, αρχικά σε
μικρούς θύλακες, και σταδιακά εξαπλώθηκε στον πλανήτη στη διάρκεια των επόμενων
εκατοντάδων εκατομμυρίων ετών.
Banded iron
deposits like these contain clues to the Great Oxygenation Event. doi:10.1126/science.abh2652
Μετά
και το «Μεγάλο Οξυγονωτικό Συμβάν» που ακολούθησε, το περιβάλλον του πλανήτη
μας άρχισε να μεταμορφώνεται δραματικά και η ζωή γνώρισε μια πραγματική
«έκρηξη» χάρη στο οξυγόνο. Υπήρξε έτσι η εξέλιξη των πολυκύτταρων οργανισμών
και τελικά των ζώων και των ανθρώπων.
Άλλοι
πάντως επιστήμονες, όπως ο εξελικτικός βιολόγος Πάτρικ Σιχ του Πανεπιστημίου
της Καλιφόρνια, εμφανίστηκαν πιο επιφυλακτικοί, επειδή η μέθοδος του «μοριακού
ρολογιού», στην οποία βασίστηκε η γενετική ανάλυση και χρονολόγηση, είναι ακόμη
μια εξελισσόμενη επιστήμη και συνεπώς τα συμπεράσματά της έχουν ένα βαθμό
αμφιβολίας.
Η
Γη, η Αφροδίτη και ο Άρης δημιουργήθηκαν από μικρά σωματίδια σκόνης που
περιείχαν πάγο και άνθρακα, σύμφωνα με νέα έρευνα του Πανεπιστημίου της
Κοπεγχάγης- κάτι που καθιστά υπαρκτό το ενδεχόμενο ο γαλαξίας μας να είναι
γεμάτος με «υδάτινους» πλανήτες.
Οι
αστρονόμοι μελετούν τον γαλαξία αναζητώντας ίχνη εξωγήινων πολιτισμών, ωστόσο
για να έχει ένας πλανήτης ζωή (τουλάχιστον όπως τη γνωρίζουμε) θα πρέπει να
έχει νερό σε υγρή μορφή. Οι πιθανότητες για κάτι τέτοιο ήταν δύσκολο να υπολογιστούν,
λόγω της εκτίμησης πως πλανήτες σαν τη Γη αποκτούν το νερό τους κατά τύχη, μέσω
παγωμένων αστεροειδών.
Ερευνητές
του GLOBE Institute στο Πανεπιστήμιο της Κοπεγχάγης δημοσίευσαν μια έρευνα η
οποία υποδεικνύει πως το νερό μπορεί να ήταν παρόν και κατά τον ίδιο τον
σχηματισμό του πλανήτη. Σύμφωνα με τους υπολογισμούς τους, αυτό ισχύει τόσο για
τη Γη όσο και για την Αφροδίτη και τον Άρη.
«Όλα
μας τα δεδομένα υποδεικνύουν ότι το νερό ήταν μέρος των δομικών στοιχείων της
Γης, από την αρχή ακόμα. Και επειδή το μέριο του νερού είναι συχνό, υπάρχει
λογική πιθανότητα να ισχύει για όλους τους πλανήτες στον γαλαξία μας. Ο
αποφασιστικός παράγοντας για το αν υπάρχει νερό σε υγρή μορφή είναι η απόσταση
του πλανήτη από το άστρο του» είπε ο καθηγητής Άντερς Γιόχανσεν, που ηγήθηκε
της μελέτης η οποία δημοσιεύτηκε στο Science
Advances.
Χρησιμοποιώντας
ένα υπολογιστικό μοντέλο ο Γιόχανσεν και η ομάδα του υπολόγισαν πόσο γρήγορα
σχηματίζονται οι πλανήτες και από ποια δομικά στοιχεία. Η μελέτη υποδεικνύει
πως ήταν σωματίδια σκόνης χιλιοστών, από πάγο και άνθρακα- που είναι γνωστό ότι
υπάρχουν γύρω από όλα τα νεαρά άστρα του γαλαξία- τα οποία πριν 4,5 δισ. χρόνια
πριν συσσωρεύτηκαν, στον σχηματισμό αυτού που αργότερα θα γινόταν η Γη.
«Μέχρι
το σημείο που η Γη είχε φτάσει στο 1% της παρούσας μάζας της, ο πλανήτης μας
αναπτύχθηκε αιχμαλωτίζοντας μάζας από πετραάκια γεμάτα με πάγο και άνθρακα. Η
Γη μετά αναπτυσσόταν όλο και ταχύτερα, μέχρι που, μετά από 5 εκατ. χρόνια,
έγινε μεγάλη όπως την ξέρουμε σήμερα. Στην πορεία η θερμοκρασία στην επιφάνεια
αυξήθηκε απότομα, κάνοντας τον πάγο στα πετραδάκια να εξατμιστεί πέφτοντας προς
την επιφάνεια, έτσι ώστε σήμερα μόνο 0,1% του πλανήτη αποτελείται από νερό, αν
και το 70% της επιφάνειας της Γης καλύπτεται από νερό» είπε ο Γιόχανσεν, ο
οποίος πριν από δέκα χρόνια είχε παρουσιάσει τη θεωρία την οποία εμφανίζεται να
επιβεβαιώνει τώρα η νέα έρευνα. Η θεωρία αυτή (pebble accretion) είναι πως οι
πλανήτες σχηματίζονται από πετραδάκια τα οποία συγκεντρώνονται/ συσσωρεύονται
και ότι οι πλανήτες έτσι γίνονται όλο και πιο μεγάλοι.
“All planets in the
Milky Way may be formed by the same building blocks, meaning that planets with
the same amount of water and carbon as Earth,” says Professor Anders Johansen. Credit: NASA, ESA and G. Bacon (STScI)
Ο
Γιόχανσεν εξηγεί πως το μόριο του νερού συναντάται παντού στον γαλαξία μας, και
ότι η θεωρία ως εκ τούτου «ανοίγει» την πιθανότητα και άλλοι πλανήτες να
σχηματίστηκαν όπως η Γη, ο Άρης και η Αφροδίτη. «Όλοι οι πλανήτες στον Γαλαξία
μπορεί να σχηματίστηκαν από τα ίδια δομικά στοιχεία, κάτι που σημαίνει ότι οι
πλανήτες με την ίδια ποσότητα νερού και άνθρακα όπως η Γη- και ως εκ τούτου
πιθανά σημεία όπου μπορεί να υπάρχει ζωή- εμφανίζονται συχνά γύρω από άλλα
άστρα στον γαλαξία μας, εφόσον η θερμοκρασία είναι σωστή» όπως είπε. Αν
πλανήτες στον γαλαξία μας έχουν τα ίδια δομικά στοιχεία και τις ίδιες συνθήκες
θερμοκρασίας με τη Γη, θα υπάρχουν επίσης καλές πιθανότητες να έχουν περίπου
την ίδια ποσότητα νερού και ηπείρων με τον δικό μας- κάτι που συνεπάγεται καλές
πιθανότητες για την εμφάνιση ζωής.
Η
ανακάλυψη ρίχνει νέο φως στην προέλευση των κοσμικών ακτίνων υπερυψηλής
ενέργειας, δηλαδή εκείνων των σωματιδίων στο σύμπαν που έχουν την μεγαλύτερη
ενέργεια. Στη Γη τα υποατομικά σωματίδια νετρίνα παράγονται μόνο σε ισχυρούς
επιταχυντές. Στο σύμπαν τα νετρίνα και οι πηγές προέλευσης τους θεωρούνται από
τα δυσκολότερα πράγματα να ανιχνευθούν, γι' αυτό η ανακάλυψη θεωρείται
σημαντική. Smoking gun: After the supermassive black hole tore
the star apart, roughly half of the star debris was flung back out into space,
while the remainder formed a glowing accretion disc around the black hole. The
system shone brightly across many wavelengths and is thought to have produced
energetic, jet-like outflows perpendicular to the accretion disc. A central,
powerful engine near the accretion disc spewed out these fast subatomic
particles. Credit: DESY,
Science Communication Lab
Οι
επιστήμονες κατάφεραν να ανιχνεύσουν στη Γη την παρουσία ενός νετρίνου πολύ
υψηλής ενέργειας, ενός σωματιδίου-φαντάσματος, το οποίο δημιουργήθηκε κατά την
καταστροφή ενός άστρου από την κολοσσιαία βαρύτητα μια μαύρης τρύπας με μάζα
όσο 30 εκατομμύρια ήλιοι.
A star being ripped
to shreds after it approaches a black hole. Scientists have detected a neutrino
-- the "ghost particle" -- from such an event for the first time. Credit:
DESY, Science Communication Lab
Το
συμβάν, σε απόσταση 700 εκατομμυρίων ετών, λίγο πριν εμφανιστούν τα πρώτα ζώα
στη Γη, δημιούργησε ένα είδος γιγάντιου κοσμικού επιταχυντή σωματιδίων,
εξαπολύοντας νετρίνα που πρόσφατα έφθασαν και διαπέρασαν τη Γη.
Η
ανακάλυψη ρίχνει νέο φως στην προέλευση των κοσμικών ακτίνων υπερυψηλής
ενέργειας, δηλαδή εκείνων των σωματιδίων στο σύμπαν που έχουν την μεγαλύτερη
ενέργεια. Στη Γη τα υποατομικά σωματίδια νετρίνα παράγονται μόνο σε ισχυρούς
επιταχυντές. Στο σύμπαν τα νετρίνα και οι πηγές προέλευσης τους θεωρούνται από
τα δυσκολότερα πράγματα να ανιχνευθούν, γι' αυτό η ανακάλυψη θεωρείται
σημαντική.
Οι
ερευνητές από δεκάδες ερευνητικούς φορείς πολλών χωρών έκαναν δύο σχετικές
δημοσιεύσεις στο περιοδικό αστρονομίας "Nature Astronomy". Όπως
δήλωσε ο Σιόερτ βαν Βέλτσεν του ολλανδικού Πανεπιστημίου του Λέιντεν, «η
προέλευση των κοσμικών νετρίνων υψηλής ενέργειας είναι άγνωστη, πρωτίστως
επειδή είναι άκρως δύσκολο να εντοπισθούν. Είναι μόλις η δεύτερη φορά που
ανιχνεύθηκε η πηγή ενός τέτοιου νετρίνου υψηλής ενέργειας».
Ο ανιχνευτής νετρίνων IceCube. Ένα από τα πιο φιλόδοξα και αντισυμβατικά
επιστημονικά όργανα βρίσκεται κοντά στον Νότιο Πόλο, θαμμένο βαθιά μέσα στους
πάγους και βλέπει προς τα κάτω, όχι προς τα πάνω. Πρόκειται για το
παρατηρητήριο IceCube που όμοιό του δεν υπάρχει. Ο ίδιος ο παγετωνικός πάγος,
διαφανής και απαλλαγμένος από φυσαλίδες αέρα χάρη στην ακραία πίεση που
επικρατεί σε βάθη μεγαλύτερα από ενάμισι χιλιόμετρο, εξυπηρετεί τον ίδιο σκοπό
που εξυπηρετεί το λείο πρωτεύον κάτοπτρο ενός συμβατικού αστρονομικού
τηλεσκοπίου. Ενταφιασμένα στο εσωτερικό του είναι 86 επιμήκη κατακόρυφα
ατσάλινα καλώδια, που στο κάθε ένα υπάρχουν αναρτημένες 60 σφαίρες στο μέγεθος
μπάλας του μπάσκετ, ανά τακτά διαστήματα. Κάθε μία από τις 5160 σφαίρες
περιέχει οπτικούς αισθητήρες και ηλεκτρονικά εξαρτήματα. Οι αισθητήρες, οι
οποίοι ονομάζονται φωτολυχνίες, λειτουργούν αντίστροφα από τους λαμπτήρες
φωτισμού: συγκεντρώνουν το φως και παράγουν ηλεκτρικά σήματα. Στην περίπτωση
του IceCube, οι αισθητήρες ελέγχουν εξονυχιστικά τον υπόγειο πάγο για αμυδρές
μπλε λάμψεις που περιστασιακά τρεμοπαίζουν μέσα στο γαλήνιο σκοτάδι. Κάθε φορά
που ένας αισθητήρας ανιχνεύει κάποια λάμψη στέλνει ένα σήμα στους υπολογιστές
που βρίσκονται στην επιφάνεια. Οι μπλε λάμψεις δηλώνουν την διέλευση των
στοιχειωδών σωματιδίων που είναι γνωστά ως μιόνια, τα οποία ανήκουν στην ίδια
κατηγορία με τα ηλεκτρόνια, αλλά έχουν περίπου διακόσιες φορές μεγαλύτερη μάζα.
Με τον συνδυασμό των σημάτων από τους διάφορους κόμβους αυτού του ενταφιασμένου
δικτύου αισθητήρων, οι φυσικοί μπορούν να παρακολουθήσουν την πορεία ενός
μιονίου στις τρεις διαστάσεις. Όμως οι ερευνητές δεν κυνηγούν τα ίδια τα
μιόνια. Κυνηγούν νετρίνα, τους πιο φευγαλέους και αλλόκοτους απ’ όλους τους
θαμώνες του υποατομικού κόσμου τους οποίους γνωρίζουμε. Αυτά τα
σωματίδια-φαντάσματα αλληλεπιδρούν κάθε τόσο με πρωτόνια στα μόρια του πάγου
και απελευθερώνουν μιόνια, κάτι που προδίδει την παρουσία τους καθώς τα μιόνια
με τη σειρά τους φωτίζουν τον πάγο. Το νεογέννητο μιόνιο ταξιδεύει μέσα στον
πάγο συνεχίζοντας την ίδια διαδρομή που ακολούθησε το εισερχόμενο νετρίνο,
οπότε οι ερευνητές μπορούν, εξετάζοντας το ίχνος του μιονίου, να υπολογίσουν
από ποια κατεύθυνση μας ήρθε το νετρίνο. Τα νετρίνα δεν φέρουν ηλεκτρικό
φορτίο, η μάζα τους είναι απειροελάχιστη και σπανιότατα αλληλεπιδρούν με άλλα
σωματίδια. Ένα τυπικό νετρίνο θα μπορούσε να ταξιδέψει απόσταση ίση με ένα έτος
φωτός μέσα σε μόλυβδο (!!) και να μην αλληλεπιδράσει ούτε με ένα άτομο. Αυτό
είναι άλλωστε το πρόβλημα με τα νετρίνα: είναι παθολογικώς ντροπαλά! Η
σφοδρότατη απροθυμία τους για συναναστροφές δυσχεραίνει τον εντοπισμό τους, γι’
αυτό και το κυνήγι των νετρίνων είναι πολύ δύσκολη δουλειά. Όμως μια στο τόσο
όλο και κάποιο νετρίνο θα συγκρουστεί με κάτι, π.χ. με ένα πρωτόνιο σ’ ένα
μόριο νερού – ουσιαστικά, πρόκειται για ατύχημα. Οι επιστήμονες κατασκευάζουν
λοιπόν εξαιρετικά μεγάλες ανιχνευτικές διατάξεις, όπως το Ice Cube, με σκοπό να
αυξήσουν την πιθανότητα των τυχαίων συγκρούσεων και, επομένως, τις ευκαιρίες να
παρατηρήσουμε νετρίνα. Πηγή:Ρέυ Τζαγιαουόρντανα, «Κυνηγοί Νετρίνων»,
Πανεπιστημιακές Εκδόσεις Κρήτης.
Τόσο
η προηγούμενη όσο και η νέα ανίχνευση έγινε από το αμερικανικό Παρατηρητήριο
Νετρίνων IceCube στο Νότιο Πόλο, το οποίο βρίσκεται στο σταθμό Αμούντσεν-Σκοτ
των ΗΠΑ στην Ανταρκτική.
Heart of darkness:
A view of the accretion disc around the supermassive black hole, with jet-like
structures flowing away from the disc. The extreme mass of the black hole bends
spacetime, allowing the far side of the accretion disc to be seen as an image
above and below the black hole. Credit:
DESY, ScienceCommunicationLab
Το
2017 ο εν λόγω παγωμένος ανιχνευτής εντόπισε ένα νετρίνο, η πηγή του οποίου
προσδιορίστηκε το 2018 ότι ήταν ένας ενεργός γαλαξίας (blazer). Η πρωτοτυπία
αυτή τη φορά έγκειται στο ότι είναι το πρώτο ανιχνεύσιμο νετρίνο από ένα κατακλυσμικό
συμβάν, συγκεκριμένα την καταστροφή ενός καταδικασμένου άστρου που πλησίασε
πολύ μια μαύρη τρύπα. Αυτά τα γεγονότα, για τα οποία οι αστροφυσικοί δεν ξέρουν
πολλά πράγματα, μπορούν να λειτουργήσουν ως πανίσχυροι φυσικοί επιταχυντές
σωματιδίων.
A high-energy
neutrino may have been born when a star was ripped apart by a black hole
(illustrated), scientists report. Gas (red) stripped from the star spirals
toward the black hole. Some stellar material is swallowed up while some is
flung outward (blue). Credit:M.WEISS/CXC/NASA
Το
νετρίνο υπερυψηλής ενέργειας, που έγινε αντιληπτό από το IceCube, «προσέκρουσε
στον πάγο της Ανταρκτικής με την αξιοσημείωτη ενέργεια άνω των 100
τεραηλεκτρονιοβόλτ. Συγκριτικά, είναι τουλάχιστον δεκαπλάσια ενέργεια από αυτή
που μπορεί να επιτευχθεί στον πιο ισχυρό επιταχυντή σωματιδίων στον κόσμο, στο
CERN», δήλωσε η καθηγήτρια του γερμανικού Πανεπιστημίου του Μπόχουμ Άνα
Φρανκόβιακ.
Παρά
την τόσο μεγάλη ενέργειά τους, τα κοσμικά νετρίνα, που ταξιδεύουν σε ευθεία
γραμμή στο σύμπαν, είναι τόσο ελαφριά που διαπερνούν απαρατήρητα τα πάντα,
ακόμη και ολόκληρους πλανήτες ή άστρα, γι' αυτό έχουν ονομαστεί
σωματίδια-φαντάσματα. Η «σύλληψη» ακόμη κι ενός μόνο τέτοιου φευγαλέου
σωματιδίου συνιστά επίτευγμα.
As the star
approaches the black hole, the enormous tidal forces stretch it more and more
until it is finally shredded. Half of the stellar debris is flung back into
space, while the remaining part forms a rotating accretion disk from which two
strong outflows of matter shoot up and down. The system acts as a powerful
natural particle accelerator. Credit: DESY, Science Communication Lab
Την
ανίχνευση του νετρίνου από το IceCube ακολούθησαν αστρονομικές παρατηρήσεις με
πολλά όργανα σε όλο το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα, από τα ραδιοκύματα έως τις
ακτίνες-Χ, εωσότου εντοπισθεί η πηγή προέλευσης του.
Η
νέα ανακάλυψη, όπως ανέφερε ο καθηγητής αστρονομίας Μάρεκ Κοβάλσκι του
Πανεπιστημίου Χούμπολτ του Βερολίνου, αναδεικνύει για μια άλλη φορά τη σημασία
της αστρονομίας πολλαπλών μέσων (multi-messenger astronomy), η οποία δεν
βασίζεται πια μόνο στα φωτόνια αλλά και σε άλλα μέσα, όπως τα νετρίνα και τα
βαρυτικά κύματα, για να μελετήσει τα φαινόμενα στο σύμπαν.