Αινιγματικό, γιγάντιο μαλάκιο βρέθηκε για πρώτη φορά ζωντανό. First living example of giant ancient mollusc found in the wild

Kuphus Polythalamia. Credit: Marvin Altamia

Μέχρι σήμερα ήταν γνωστό μόνο από το κέλυφός του, μακρύ και άσπρο σαν χαυλιόδοντας. Τώρα, ερευνητές στις Φιλιππίνες βρήκαν και έπιασαν ζωντανό το μακρύτερο δίθυρο μαλάκιο του κόσμου, έναν συγγενή των μυδιών που θυμίζει σκουλήκι και ξεπερνά σε μήκος το ενάμισι μέτρο.

Η ερευνητική ομάδα χρειάστηκε να σκάψει τρία μέτρα βαθιά κάτω από το βυθό ενός κόλπου στο Μιντανάο για να βρουν το χαρακτηριστικό κέλυφος του ακριβοθώρητου ζώου, έναν σωλήνα από ανθρακικό ασβέστιο, το υλικό της κιμωλίας.

Όταν η μία άκρη του σωλήνα κόπηκε προσεκτικά, ένα μαύρο, γλοιώδες και ταυτόχρονα μυώδες πλάσμα γλίστρησε έξω -είναι το πρώτο ζωντανό δείγμα του μαλακίου Kuphus polythalamia, αναφέρει η διεθνής ομάδα στην επιθεώρηση PNAS.

To μαλάκιο προσλαμβάνει τροφή από μια βαλβίδα (V) και έχει στο πίσω μέρος του δύο σίφωνες (S) για να ρουφά και να αποβάλλει νερό (Πηγή: Daniel L. Distel et al. / PNAS)

Ο γίγαντας του βυθού ανήκει στην οικογένεια των τερεδινίδων, η οποία περιλαμβάνει δίθυρα μαλάκια που ανοίγουν τρύπες σε βυθισμένα δέντρα ή βάρκες και τρέφονται με ξύλο.

Το K.polythalamia διαφέρει, και όχι μόνο λόγω του μεγέθους του. Το μαλάκιο βρέθηκε σε έναν κόλπο που χρησιμοποιούνταν παλαιότερα για τη συντήρηση και αποθήκευση κορμών, στους οποίους αναπτύσσονταν μικρόβια που διασπούν το ξύλο και απελευθερώνουν αέριο υδρόθειο.

Άλλα μικρόβια που αναπτύσσονται ειδικά στα βράγχια του K.polythalamia καταναλώνουν αυτό το δύσοσμο αέριο ως πηγή ενέργειας και παράγουν οργανικά μόρια με τα οποία τρέφεται το μαλάκιο.

Όπως φαίνεται το K.polythalamia εγκατέλειψε την παραδοσιακή δίαιτα της ξυλοφαγίας για χάρη της εύκολης τροφής που προσφέρουν τα συμβιωτικά μικρόβια. Ίσως αυτός είναι και ο λόγος που το συγκεκριμένο είδος φτάνει σε αυτό το εντυπωσιακό μήκος.

Το Kuphus polythalamia κερδίζει μεν τον τίτλο του μακρύτερου δίθυρου μαλακίου, όχι όμως και του βαρύτερου -αυτή η πρωτιά ανήκει στο απειλούμενο γιγάντιο μύδι (Tridacna gigas), το οποίο μπορεί να ξεπεράσει σε βάρος τα 200 κιλά.

Πηγές: http://www.pnas.org/content/early/2017/04/13/1620470114 - http://www.tovima.gr/science/medicine-biology/article/?aid=874463

Ενδείξεις νέας φυσικής πέραν του Καθιερωμένου Προτύπου. LHCb finds new hints of possible Standard Model deviations

The LHCb experiment finds intriguing anomalies in the way some particles decay. If confirmed, these would be a sign of new physics phenomena not predicted by the Standard Model of particle physics. The observed signal is still of limited statistical significance, but strengthens similar indications from earlier studies. Forthcoming data and follow-up analyses will establish whether these hints are indeed cracks in the Standard Model or a statistical fluctuation. The LHCb cavern (Image: Maximilien Brice/CERN)

Tο πείραμα LHCb βρήκε ενδιαφέρουσες ανωμαλίες στον τρόπο με τον οποίο διασπώνται ορισμένα σωματίδια. Εάν επιβεβαιωθεί αυτός ο τρόπος διάσπασης, θα είναι μια ένδειξη για νέα φαινόμενα στην φυσική που δεν προβλέπονται από το Καθιερωμένο Πρότυπο της σωματιδιακής φυσικής.

Το παρατηρούμενο σήμα είναι μέχρι στιγμής περιορισμένης στατιστικής σημασίας, αλλά συμφωνεί με παρόμοιες ενδείξεις προηγούμενων πειραμάτων. Η επιπλέον συλλογή και ανάλυση των δεδομένων θα καθορίσει αν πρόκειται για αληθινή ρωγμή του Καθιερωμένου Προτύπου ή είναι απλά μια στατιστική διακύμανση.

Σήμερα, σε ένα σεμινάριο στο CERN, οι ερευνητές του LHCb παρουσίασαν τα νέα πολυαναμενόμενα αποτελέσματα για μια διάσπαση των μεσονίων B⁰, που παράγονται στον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων. Το Καθιερωμένο Πρότυπο των στοιχειωδών σωματιδίων προβλέπει την πιθανότητα των διαφόρων τρόπων διάσπασης του εν λόγω μεσονίου, και οι πιθανές διαφοροποιήσεις με τα πειραματικά δεδομένα θα σηματοδοτήσουν νέα φυσική.

Το πείραμα LHCb εξέτασε τις διασπάσεις των μεσονίων B⁰ προς ένα διεγερμένο καόνιο και σε ένα ζεύγος ηλεκτρονίων ή μιονίων. Το μιόνιο είναι 200 φορές βαρύτερο από το ηλεκτρόνιο, αλλά στο Καθιερωμένο Πρότυπο οι αλληλεπιδράσεις του είναι κατά τα άλλα πανομοιότυπες με εκείνες του ηλεκτρονίου (μια ιδιότητα που είναι γνωστή ως lepton universality).

Η θεωρητική πρόβλεψη είναι ότι, εκτός από μια μικρή και υπολογίσιμη διαφορά λόγω διαφοράς μαζών μιονίων-ηλεκτρονίων, τα ηλεκτρόνια και τα μιόνια θα πρέπει να παράγονται με την ίδια πιθανότητα σε αυτή τη συγκεκριμένη διάσπαση μεσονίων B⁰. Όμως τα πειραματικά δεδομένα του LHCb δείχνουν πως οι διασπάσεις που δίνουν μιόνια συμβαίνουν σπανιότερα.

Ας σημειωθεί πως η στατιστική των δεδομένων (2,2 έως 2,5 σ) δεν είναι αρκετή για την οριστική αποδοχή του φαινομένου.  Οι νέες μετρήσεις που θα ακολουθήσουν θα δώσουν μεγαλύτερο δείγμα δεδομένων και η στατιστική θα είναι επαρκής για την επιβεβαίωση (ή μη) της φυσικής πέραν του Καθιερωμένου Προτύπου.

Πηγές: http://home.cern/about/updates/2017/04/lhcb-finds-new-hints-possible-standard-model-deviations - physicsgg -  lhcb-public.web.cern.ch/lhcb-public/Welcome.html#RKstar 

Υπάρχει «ζωή» στον δορυφόρο του Κρόνου Εγκέλαδο; NASA: Ingredients for Life at Saturn’s Moon Enceladus

Ενδείξεις υδροθερμικής δραστηριότητας στον ωκεανό του Εγκέλαδου. Μοριακό υδρογόνο ανιχνεύτηκε στον δορυφόρο του Κρόνου. This graphic illustrates how Cassini scientists think water interacts with rock at the bottom of the ocean of Saturn's icy moon Enceladus, producing hydrogen gas. Credit: NASA/JPL-Caltech

Το σκάφος Cassini της Αμερικανικής Διαστημικής Υπηρεσίας (NASA) ανίχνευσε μοριακό υδρογόνο στον δορυφόρο Εγκέλαδο του Κρόνου. Το υδρογόνο αυτό κατά πάσα πιθανότητα προέρχεται από υδροθερμική δραστηριότητα στο βυθό του τεράστιου υδάτινου ωκεανού, ο οποίος εκτιμάται ότι υπάρχει κάτω από την παγωμένη επιφάνεια του δορυφόρου.

Με δεδομένο ότι η αντίστοιχη υδροθερμική δραστηριότητα στους βυθούς της Γης έχει τροφοδοτήσει την ύπαρξη υποθαλάσσιων μικροοργανισμών εδώ και δισεκατομμύρια χρόνια (χωρίς μάλιστα να αποκλείεται ότι εκεί ακριβώς πρωτοεμφανίσθηκε η ζωή στον πλανήτη μας), οι επιστήμονες δεν αποκλείουν πως κάτι ανάλογο μπορεί να έχει συμβεί στον Εγκέλαδο.

Αν και προς το παρόν όλα αυτά είναι εκτιμήσεις, η NASA θεώρησε αρκετά σημαντική την ανακάλυψη, ώστε να διοργανώσει συνέντευξη Τύπου για να την προβάλει και να αναδείξει τη σημασία της ενόψει και των μελλοντικών διαστημικών αποστολών της.

At the news conference announcing that NASA’s Cassini mission to Saturn has found hydrogen gas at the moon Enceladus. From left to right: Chris Glein, Cassini Ion and Neutral Mass Spectrometer (INMS) team associate at Southwest Research Institute (SWRI); Hunter Waite, INMS team lead at SWRI; and Linda Spilker, Cassini project scientist at NASA's Jet Propulsion Laboratory. Credit: NASA/JPL-Caltech

Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον Χάντερ Γουέιτ του Νοτιοδυτικού Ερευνητικού Ινστιτούτου του Τέξας, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό «Science» και την ανάλογη ανακοίνωση στη συνέντευξη της NASA, δήλωσαν ότι είναι πιθανό -αν και δεν υπάρχουν ακόμη στοιχεία- πως, με τη βοήθεια της υδροθερμικής δραστηριότητας, στο βυθό του Εγκέλαδου παράγεται μεθάνιο από μικροοργανισμούς.

A masterpiece of deep time and wrenching gravity, the tortured surface of Saturn's moon Enceladus and its fascinating ongoing geologic activity tell the story of the ancient and present struggles of one tiny world. Credit: NASA/JPL-Caltech

Ο Εγκέλαδος είναι ένας μεσαίου μεγέθους δορυφόρος με διάμετρο 504 χιλιομέτρων. Κάτω από ένα επιφανειακό στρώμα πάγου πάχους δύο έως 60 χιλιομέτρων, εκτιμάται ότι υπάρχει ένας τεράστιος παγκόσμιος ωκεανός. Από ρωγμές στην επιφάνεια του δορυφόρου ξεπηδάνε εντυπωσιακοί πίδακες αερίων και σωματιδίων πάγου, που εκτινάσσονται σε ύψος δεκάδων χιλιομέτρων στο διάστημα.

Dramatic plumes, both large and small, spray water ice and vapor from many locations along the famed "tiger stripes" near the south pole of Saturn's moon Enceladus. The tiger stripes are four prominent, approximately 84-mile- (135-kilometer-) long fractures that cross the moon's south polar terrain. Credit: NASA/JPL-Caltech

Το Cassini, στην κοντινότερη προσέγγισή του στον Εγκέλαδο στο τέλος του 2015, όταν έφθασε σε απόσταση μόνο 49 χιλιομέτρων από την επιφάνειά του νότιου πόλου, διέσχισε έναν τέτοιο πίδακα και με το όργανό του -ένα φασματόμετρο μάζας- ανίχνευσε μοριακό υδρογόνο. Οι αναλύσεις έδειξαν ότι το μοριακό υδρογόνο πιθανότατα παράγεται από τις υδροθερμικές αντιδράσεις που συμβαίνουν μεταξύ του υπόγειου νερού και των καυτών πετρωμάτων του βυθού, κάτι παρόμοιο δηλαδή με αυτό που συμβαίνει στις υδροθερμικές «καμινάδες» των βυθών της Γης.

Cassini images of Saturn's moon Enceladus backlit by the sun show the fountain-like sources of the fine spray of material that towers over the south polar region. Credit: NASA/JPL/Space Science Institute

Εκτός από το μεθάνιο που βρέθηκε σε αναλογία έως 1,4% του συνολικού όγκου του πίδακα, ανιχνεύθηκε διοξείδιο του άνθρακα σε αναλογία έως 0,8%. Και τα δύο αυτά χημικά στοιχεία είναι ζωτικά για τη διαδικασία της μεθανογένεσης, δηλαδή της δημιουργίας μεθανίου από μεθανογόνα βακτήρια.

Στον πλανήτη μας, ορισμένοι θερμόφιλοι μεθανογόνοι μικροοργανισμοί που ζουν δίπλα στις καυτές υδροθερμικές πηγές στα σκοτεινά βάθη των θαλασσών, δεν μπορούν να δεχθούν ηλιακή ενέργεια, ούτε να φωτοσυνθέσουν. Αξιοποιούν όμως τη χημική ενέργεια από τα έγκατα της Γης και έχουν αναπτύξει έναν ιδιαίτερο ενεργειακό «μεταβολισμό»: χρησιμοποιούν το μοριακό υδρογόνο και το διοξείδιο του άνθρακα για να παράγουν μεθάνιο.

Όπως ανέφεραν οι επιστήμονες, «η παρουσία μοριακού υδρογόνου στον πίδακα του Εγκέλαδου μπορεί να υποδηλώνει την ύπαρξη θερμοκρασιών και πηγών χημικής ενέργειας, που είναι αναγκαίες για να υπάρξουν συνθήκες κατάλληλες για ζωή στο εσωτερικό του δορυφόρου».

Τόνισαν ότι εάν λαμβάνει χώρα η διαδικασία της μεθανογένεσης στο βυθό του Εγκέλαδου, τότε αυξάνεται η πιθανότητα αυτό το μεθάνιο να έχει βιολογική προέλευση. Όμως προσέθεσαν ότι, προς το παρόν, δεν μπορεί να είναι κανείς σίγουρος ότι όντως κάτι τέτοιο συμβαίνει.

These composite images show a suspected plume of material erupting two years apart from the same location on Jupiter's icy moon Europa. Image Credit: NASA/ESA/W. Sparks (STScI)/USGS Astrogeology Science Center

Οι εξωπλανήτες και οι δορυφόροι με μεγάλους επιφανειακούς ή υπόγειους ωκεανούς θεωρούνται από τους αστροβιολόγους οι κατ’ εξοχήν στόχοι για την ανακάλυψη μορφών ζωής. Στο ηλιακό μας σύστημα, εκτός από τον Εγκέλαδο, σε αυτή την ομάδα ανήκει επίσης ο δορυφόρος Ευρώπη του Δία.

NASA's Cassini spacecraft discovered hydrogen in the plume of gas and icy particles spraying from Saturn's moon Enceladus. The discovery means the small, icy moon — which has a global ocean under its surface — has a source of chemical energy that could be useful for microbes, if any exist there. The finding also provides further evidence that warm, mineral-laden water is pouring into the ocean from vents in the seafloor. On Earth, such hydrothermal vents support thriving communities of life in complete isolation from sunlight. Enceladus now appears likely to have all three of the ingredients scientists think life needs: liquid water, a source of energy (like sunlight or chemical energy), and the right chemical ingredients (like carbon, hydrogen, nitrogen, oxygen). Cassini is not able to detect life, and has found no evidence that Enceladus is inhabited. But if life is there, that means life is probably common throughout the cosmos; if life has not evolved there, it would suggest life is probably more complicated or unlikely than we have thought. Either way the implications are profound. Future missions to this icy moon may shed light on its habitability. Credit: NASA/JPL-Caltech

Για να αναπτυχθεί ζωή -γήινη ή εξωγήινη- πρέπει, εκτός από νερό, να υπάρχει κάποια πηγή ενέργειας (ηλιακή ή χημική), καθώς και ορισμένα βασικά χημικά συστατικά (άνθρακας, υδρογόνο, άζωτο κ.ά.). Οι επιστήμονες εικάζουν ότι, χάρη στην υδροθερμική δραστηριότητα, στο βυθό του άκρως αλκαλικού ωκεανού του Εγκέλαδου (με εκτιμώμενο pH 9 έως 11) υπάρχει η αναγκαία χημική ενέργεια για να υποστηρίξει την ανάπτυξη ζωής.

Αλλά αυτό πρέπει να επιβεβαιωθεί από τις μελλοντικές διαστημικές αποστολές που σχεδιάζουν τόσο η NASA όσο και ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος (ESA), με στόχο να πραγματοποιήσουν τις πρώτες εξερευνήσεις εξωγήινων ωκεανών.

Σύνδεσμος για την πρωτότυπη επιστημονική εργασία: 

http://science.sciencemag.org/cgi/doi/10.1126/science.aai8703

Πηγές: http://www.amna.gr/category/18/Epistimi – https://saturn.jpl.nasa.gov/news/3024/nasa-missions-provide-new-insights-into-ocean-worlds-in-our-solar-system/

«Ξάδερφος» των δεινοσαύρων έμοιαζε με κροκόδειλο. Discovery of early, 'croc-like' reptile sheds new light on evolution of dinosaurs

Ο χαμένος κρίκος. Teleocrater and other recently discovered dinosaur cousins show that these animals were widespread during the Triassic Period and lived in modern day Russia, India, and Brazil. Furthermore, these cousins existed and went extinct before dinosaurs even appeared in the fossil record. This is the new species Teleocrater rhadinus hunting a cynodont, a close relative of mammals. Credit: Artwork by Gabriel Lio, and courtesy of Museo Argentino de Ciencias Naturales

Εδώ και δεκαετίες οι επιστήμονες αναρωτιόταν πώς έμοιαζαν οι αρχαιότεροι συγγενείς των δεινοσαύρων. Οι περισσότεροι παλαιοντολόγοι υπέθεταν ότι θα ήταν σαν δίποδοι μίνι-δεινόσαυροι, σε μέγεθος κοτόπουλου. Αλλά η ανακάλυψη ενός απολιθώματος ανατρέπει αυτές τις εκτιμήσεις, καθώς δείχνει ότι οι «ξάδερφοι» των δεινοσαύρων είχαν μια απρόσμενα κροκοδειλίσια εμφάνιση.

A life reconstruction of the new species Teleocrater rhadinus, a close relative of dinosaurs, feasting on an ancient mammal relative, Cynognathus, in the Triassic of Tanzania. The large dicynodont Dolichuranus is seen in the background. Credit: Natural History Museum, London, artwork by Mark Witton

Οι ερευνητές από πολλές χώρες, με επικεφαλής τον παλαιοβιολόγο Στέρλινγκ Νέσμπιτ, του Πολυτεχνικού Ινστιτούτου και του Πολιτειακού Πανεπιστημίου της Βιρτζίνια (Virginia Tech), που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό Nature, ανακάλυψαν στη νότια Τανζανία της Αφρικής, το απολίθωμα ενός στενού συγγενούς των δεινοσαύρων, του Teleocrater rhadinus.

Life model of the new species Teleocrater rhadinus, a close relative of dinosaurs, preying upona juvenile cynodont, a distant relative of mammals. Credit: Museo Argentino de Ciencias Naturales

Το σαρκοβόρο πλάσμα ζούσε πριν από 245 εκατ. χρόνια, στη διάρκεια της Τριαδικής Περιόδου, περίπου δέκα εκατομμύρια χρόνια προτού εμφανισθούν οι πρώτοι δεινόσαυροι. Είχε μήκος δύο έως τριών μέτρων, ύψος 60 εκατοστών, βάρος δέκα έως 30 κιλών, μακρύ λαιμό και ουρά. Δεν περπατούσε σε δύο πόδια, αλλά σε τέσσερα που έμοιαζαν με αυτά του κροκόδειλου.

Η ανακάλυψη συμπληρώνει ένα σημαντικό κενό στο αρχείο των απολιθωμάτων, καθώς ο Teleocrater μπορεί να θεωρηθεί ο «χαμένος κρίκος» ανάμεσα στους δεινοσαύρους και στον κοινό πρόγονο δεινοσαύρων και κροκοδείλων.

A simplified depiction of phylogenetic relationships within Archosauria, including Teleocrater rhadinus. Credit: Credit: Dr Richard Butler, University of Birmingham

Ο Teleocrater εμφανίσθηκε λίγο αφότου η μεγάλη ομάδα των ερπετών, γνωστών ως αρχόσαυροι, είχε διασπασθεί σε δύο κλάδους, περίπου πριν από 250 εκατ. χρόνια: ο ένας εξελικτικός κλάδος οδήγησε στους δεινόσαυρους, στους πτερόσαυρους και στα πουλιά, ενώ ο άλλος στους κροκόδειλους και στους αλλιγάτορες.

Life reconstruction of the new species Teleocrater rhadinus, a close relative of dinosaurs. Credit: Museo Argentino de Ciencias Naturales

Ο Teleocrater είναι το αρχαιότερο γνωστό μέλος του πρώτου κλάδου των αρχόσαυρων και παρόλο που συγγενεύει περισσότερο με τους δεινόσαυρους, ήταν μάλλον κροκοδειλόμορφος ή σαυρόμορφος. Δεν θεωρείται άμεσος πρόγονος των δεινοσαύρων, αλλά ο αρχαιότερος γνωστός «ξάδερφός» τους.

«Η ανακάλυψη του Teleocrater αλλάζει εκ θεμελίων τις ιδέες μας για την πρώιμη ιστορία των συγγενών των δεινοσαύρων. Εγείρει επίσης περισσότερα ερωτήματα από όσα απαντά» δήλωσε ο Νέσμπιτ.

Τα «ξαδέρφια» των δεινοσαύρων εκτιμάται ότι είχαν εξαπλωθεί από τη σημερινή Βραζιλία έως τη σημερινή Ρωσία και την Ινδία, ενώ εξαφανίσθηκαν τελείως πριν την εμφάνιση των δεινοσαύρων.

Πηγές: Sterling J. Nesbitt et al, The earliest bird-line archosaurs and the assembly of the dinosaur body plan, Nature (2017). DOI: 10.1038/nature22037 - http://www.tovima.gr/science/article/?aid=873808

Γιατί τα κορδόνια των παπουτσιών λύνονται μόνα τους. Shoe-string theory: Science shows why shoelaces come untied

Vincent van Gogh, Three Pairs of Shoes, 1886. Για πρώτη φορά οι επιστήμονες δίνουν απάντηση στο γιατί τα κορδόνια μας λύνονται πάντα, όσο σφιχτά και αν τα δέσουμε. Δύο δυνάμεις συνωμοτούν και ως «αόρατα» χέρια τα λύνουν. A new study by mechanical engineers at UC Berkeley finally shows why your shoelaces may keep coming untied. It’s a question that everyone asks, often after stopping to retie their shoes, yet one that nobody had investigated until now. The answer, the study suggests, is that a double whammy of stomping and whipping forces acts like an invisible hand, loosening the knot and then tugging on the free ends of your laces until the whole thing unravels.

Την επόμενη φορά που θα σκοντάψετε επειδή λύθηκαν τα κορδόνια σας, παρηγορηθείτε με τη σκέψη ότι έχετε να αντιμετωπίσετε ανώτερες δυνάμεις της φύσης.

Αυτό είναι το μήνυμα νέας μελέτης αμερικανών επιστημόνων, οι οποίοι πιστεύουν ότι έλυσαν το μυστήριο του γιατί τα κορδόνια των παπουτσιών, ακόμη και αν τα δέσεις καλά, θα βρουν τρόπο να λυθούν.

Δύο δυνάμεις «αόρατα χέρια»

Σύμφωνα με την μελέτη -την πρώτη του είδους της- επί το έργον βρίσκονται δύο δυνάμεις, που συνωμοτούν για να σας εκνευρίσουν ή να σας κάνουν να παραπατήσετε. Από τη μία, είναι η δύναμη του ποδιού που πιέζει το έδαφος και σταδιακά χαλαρώνει τον κόμπο και, από την άλλη, μια δεύτερη δύναμη που προκαλείται από την κίνηση του ποδιού μπρος-πίσω και η οποία δρα στις άκρες των κορδονιών. Από κοινού, οι δύο δυνάμεις, σαν ένα αόρατο χέρι, μπορούν να λύσουν τους κόμπους ακόμη και μέσα σε μερικά δευτερόλεπτα.

Οι ερευνητές της Σχολής Μηχανολόγων Μηχανικών του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας στο Μπέρκλεϊ, με επικεφαλής τον Κρίστοφερ Ντέϊλι-Ντάϊαμοντ, εξηγούν στο Proceedings of the Royal Society A [The roles of impact and inertia in the failure of a shoelace knot], μια επιθεώρηση της Βασιλικής Εταιρείας επιστημών της Βρετανίας, πώς χρησιμοποίησαν μια κάμερα αργής κίνησης για να μελετήσουν μια σειρά από πειράματα με κόμπους κορδονιών. Ένας ερευνητής φορούσε αθλητικά παπούτσια και έτρεχε σε διάδρομο γυμναστικής, ενώ οι άλλοι βιντεοσκοπούσαν σε υψηλή ταχύτητα τα κορδόνια.

Η διαδικασία... λυσίματος

UC Berkeley mechanical engineers have shown why your shoelaces keep coming untied. It’s a question that everyone asks themselves, often after stopping to retie their shoes, yet no one had investigated. The answer, the study suggests, is that a double whammy of stomping and whipping forces act like an invisible hand, loosening the knot and then tugging on the free ends of your laces until the whole thing unravels. Using a slow-motion camera and a series of experiments, the study shows that shoelace knot failure happens in a matter of seconds, triggered by a complex interaction of forces. The study is more than an example of science answering a seemingly obvious question. A better understanding of knot mechanics is needed for sharper insight into how knotted structures fail under a variety of forces. Produced by Roxanne Makasdjian and Stephen McNally.

Διαπιστώθηκε ότι όταν κάποιος περπατά γρήγορα ή τρέχει, το πόδι του χτυπά το έδαφος με δύναμη επταπλάσια της βαρύτητας. Αντιδρώντας σε αυτή τη δύναμη, ο κόμπος των κορδονιών αρχικά τεντώνεται και μετά χαλαρώνει. Αφού ο κόμπος έχει χαλαρώσει, το πόδι που πηγαίνει πέρα-δώθε καθώς κινείται, ασκεί μια δεύτερη δύναμη αδράνειας στις ελεύθερες άκρες των κορδονιών, πράγμα που οδηγεί στο γρήγορο λύσιμό τους ακόμη και με δύο δρασκελιές.

Τα πειράματα έδειξαν ότι μερικά κορδόνια είναι δυσκολότερο από άλλα να λυθούν, όλα όμως μπορεί να λυθούν από τις ίδιες δυνάμεις. Εννοείται ότι όσο πιο σφιχτά δέσει κανείς τα κορδόνια του, τόσο πιο δύσκολα αυτά θα λυθούν. Αλλά τελικά θα λυθούν.

Πηγές: www.amna.gr – news.berkeley.edu

Το δηλητήριο που ρίχνει την πίεση. This timid little fish escapes predators by injecting them with opioid-laced venom

Τροπικά μικρά ψάρια ξεφεύγουν κυριολεκτικά μέσα από το στόμα μεγαλύτερων θηρευτών χάρη στο τοξικό τους «όπλο». Fang blennies are small fish with big teeth. Specifically, they have two large canine teeth that jut out of their lower jaw. Since blenny fish are only about two inches long, these "fangs" would be less than intimidating if not for the venom within. Blenny fish venom most likely causes a sudden drop in blood pressure in would-be predators, such as grouper fish, that have been bitten by blennies, researchers report in Current Biology. A venomous Meiacanthus nigrolineatus swimming in the Red Sea. Credit: Richard Smith/OceanRealmImages

Κάποια μικρά τροπικά ψαράκια μπορεί να φαίνονται μπουκιά και συχώριο, αν όμως ένα μεγαλύτερο ψάρι κάνει το λάθος να τα καταπιεί θα του ξεφύγουν κυριολεκτικά μέσα από το στόμα. Αυτό χάρη στο δηλητήριο που διαθέτουν το οποίο, όπως φαίνεται, είναι άκρως αποτελεσματικό: όχι μόνο τους επιτρέπει να σωθούν αλλά το ψάρι που αποπειράθηκε να τα φάει δεν πρόκειται να τα ξαναπλησιάσει ποτέ. Το δηλητήριο αυτό έχει προσελκύσει το ενδιαφέρον των επιστημόνων οι οποίοι το μελετούν διεξοδικά τα τελευταία χρόνια.

Παράξενη τοξική ουσία

A CT scan of Meiacanthus grammistes, a venomous fang blenny species. Credit: Anthony Romilio

Οι βλέννιοι που διαθέτουν κυνόδοντες (fanged blennies) περιλαμβάνουν αρκετά είδη, τα περισσότερα εκ των οποίων είναι δημοφιλή ψάρια ενυδρείων σε όλο τον πλανήτη. Σε ελεύθερη κατάσταση ωστόσο ζουν κυρίως στον Ειρηνικό και στον Ινδικό Ωκεανό και δεν είναι ιδιαίτεροι μόνο επειδή διαθέτουν αυτά τα ασυνήθιστα για ψάρια δόντια. Οι κυνόδοντες τους επιτρέπουν να διοχετεύουν στον θηρευτή τους ένα ακόμη πιο ασυνήθιστο δηλητήριο δαγκώνοντάς τον μέσα στο στόμα την ώρα που αυτός πάει να τα καταπιεί. Μόλις η τοξική αυτή ουσία περάσει στο αίμα του μεγάλου ψαριού, η αρτηριακή πίεσή του πέφτει κατακόρυφα, χάνει τον συντονισμό του, γυρίζει στο πλάι και άθελά του ανοίγει διάπλατα το στόμα αφήνοντας το θήραμά του να φύγει σώο και αβλαβές.

Could new drugs be found in its unique venom? Credit: Anthony O'Toole

«Οι θηρευτές θα πρέπει να τρέμουν και να ριγούν, ανοίγουν τις σιαγόνες και τα βράγχιά τους πάρα πολύ» εξήγησε στο περιοδικό «New Scientist» ο Νικ Κέιζγουελ από τη Σχολή Τροπικής Ιατρικής του Πανεπιστημίου του Λίβερπουλ στη Βρετανία, ο οποίος μελετά τα τελευταία χρόνια το ιδιόμορφο δηλητήριο των βλέννιων μαζί με μια διεθνή ομάδα ερευνητών. «Επιπλέον δεν ξανατρώνε ποτέ βλέννιους, επομένως όποια και αν είναι η επίδραση θα πρέπει να είναι πολύ δυσάρεστη για τους θηρευτές».

«Κοκτέιλ» από πολλά είδη

Petroscirtes breviceps, a nonvenomous fang blenny that mimics venomous members of the family. Credit: Alex Ribeiro

Οι ερευνητές μελέτησαν το δηλητήριο ένδεκα ειδών βλέννιων με κυνόδοντες που ζουν στον Δυτικό Ειρηνικό Ωκεανό, και ιδιαίτερα εκείνο του ριγέ Meiacanthus grammistes και του Meiacanthus atrodorsalis με τη διχαλωτή ουρά. Εντόπισαν σε αυτό τρία κυρίως συστατικά τα οποία έχουν βρεθεί στο δηλητήριο άλλων ζώων αλλά μεμονωμένα: οι εγκεφαλίνες, οι οποίες υπάρχουν σε κάποια είδη σκορπιών, ενεργούν στους υποδοχείς των οπιούχων, κάτι το οποίο υποδηλώνει ότι ενδεχομένως έχουν αναλγητική δράση, το νευροπεπτίδιο Υ, το οποίο έχουν κάποια δηλητηριώδη κοχύλια, κατεβάζει την αρτηριακή πίεση ενώ η φωσφολιπάση PLA2, την οποία παράγουν φίδια, σαύρες, μέλισσες και σκορπιοί, μάλλον προκαλεί φλεγμονή.

Οι επιστήμονες θεωρούν ότι οι εγκεφαλίνες και το νευροπεπτίδιο Υ ενεργούν συνδυαστικά προκαλώντας ταχεία πτώση της αρτηριακής πίεσης - έως και κατά 37% μέσα σε τέσσερα λεπτά. «Αν αυτό συνέβαινε σε έναν άνθρωπο θα αισθανόταν αδυναμία, ζαλάδα και ίσως ναυτία» ανέφερε ο κ. Κέιζγουελ. «Δεν γνωρίζουμε πραγματικά πώς αισθάνεται ένα ψάρι, αλλά σίγουρα θα πρέπει να είναι κάτι πολύ αποτρεπτικό αφού δεν ξανατρώει ποτέ βλέννιους». Το πιθανότερο πάντως είναι ότι το δηλητήριο των βλέννιων δεν προκαλεί πόνο. Ο ίδιος και οι συνεργάτες του έχουν δει σε πειράματα που έχουν κάνει με ποντίκια ότι τα πειραματόζωα δεν πονούν, κάτι το οποίο επίσης θεωρείται παράξενο εφόσον, όπως τονίζει ο ερευνητής, τα περισσότερα ζώα που παράγουν δηλητήριο το χρησιμοποιούν για να προκαλούν πόνο.

Αποκλειστικά αμυντικό όπλο

A venomous Meiacanthus kamoharai swimming. Credit: Patrick Randall/Creative Commons

Μια ακόμη ιδιαιτερότητα στο δηλητήριο των βλέννιων - το οποίο οι επιστήμονες δεν θεωρούν ότι μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ανάπτυξη αντι-υπερτασικών φαρμάκων - είναι η εξελικτική του ιστορία. Όπως αναφέρουν ο κ. Κέιζγουελ και οι συνεργάτες του στην πρόσφατη μελέτη τους στην επιθεώρηση «Current Biology», αντίθετα με τα περισσότερα δηλητηριώδη ζώα τα οποία πρώτα αναπτύσσουν τις τοξικές ουσίες τους και στη συνέχεια εξελίσσουν τα απαραίτητα «εργαλεία» για να τις διοχετεύουν, οι βλέννιοι ανέπτυξαν πρώτα τους κυνόδοντες και στη συνέχεια κάποια είδη εξέλιξαν το δηλητήριο που διοχετεύουν μέσω αυτών: το δηλητηριώδες δάγκωμά τους είναι ίσως το μοναδικό στο ζωικό βασίλειο που αναπτύχθηκε αποκλειστικά και μόνο για αμυντικό σκοπό.

Πηγές: Current Biology, Casewell et al.: "The evolution of fangs, venom and mimicry systems in blennyfishes" www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(17)30269-5 , DOI: 10.1016/j.cub.2017.02.067 - http://www.tovima.gr/science/article/?aid=873564

Πέντε χαρακτηριστικά φέρνουν υγεία, ευτυχία και χρήματα. Scientists find 5 life skills which bring health, wealth and success

Julius LeBlanc Stewart, On the Yacht„Namouna“, Venice, 1890. Ευσυνειδησία, αυτοέλεγχος, αποφασιστικότητα, συναισθηματική σταθερότητα και αισιοδοξία η «χρυσή» προνομιακή πεντάδα. Τα άτομα με τα πέντε χαρακτηριστικά έχουν καλύτερη υγεία, περισσότερη ευτυχία και πιο γεμάτο πορτοφόλι, σύμφωνα με τη νέα μελέτη. Andrew Steptoe and Jane Wardle of University College London found that five life skills (conscientiousness, emotional stability, determination, control, and optimism) work in concert to promote health, wealth, and well-being in early and later life.

Πέντε χαρακτηριστικά της προσωπικότητας αποτελούν «διαβατήριο» για καλύτερη υγεία, μεγαλύτερη ευτυχία και περισσότερα χρήματα στη ζωή των ανθρώπων, υποστηρίζουν βρετανοί ερευνητές σύμφωνα με μελέτη που δημοσίευσαν στο επιστημονικό έντυπο Proceedings of the National Academy of Sciences. 

Οι ερευνητές του Τμήματος Επιδημιολογίας και Δημόσιας Υγείας του Πανεπιστημίου του Λονδίνου (UCL), με επικεφαλής τον καθηγητή Ψυχολογίας Άντριου Στέπτοου, μελέτησαν πάνω από 8.100 άνδρες και γυναίκες άνω των 52 ετών (μέση ηλικία 67 ετών). Οι συμμετέχοντες υποβλήθηκαν σε τεστ προσωπικότητας, ενώ παράλληλα αξιολογήθηκε η σωματική και ψυχική υγεία τους, η οικονομική κατάστασή τους, το δίκτυο κοινωνικών επαφών τους κ.α.

Τα προνομιακά χαρακτηριστικά

Julius LeBlanc Stewart, A Supper Party. People with all give skills had more friends and were less depressed.

Από την ανάλυση των στοιχείων διαπιστώθηκε ότι όσοι άνθρωποι διαθέτουν σε μεγαλύτερο βαθμό ευσυνειδησία, αυτοέλεγχο, αποφασιστικότητα/επιμονή, συναισθηματική σταθερότητα και αισιοδοξία, απολαμβάνουν μια σειρά από οφέλη, όπως μεγαλύτερη οικονομική σταθερότητα, λιγότερη κατάθλιψη, μικρότερη κοινωνική απομόνωση, καλύτερη υγεία και λιγότερες χρόνιες παθήσεις. Έχουν στο αίμα τους χαμηλότερα επίπεδα χοληστερόλης και C-αντιδρώσας πρωτεΐνης (δείκτης εσωτερικής φλεγμονής), μικρότερη περίμετρο μέσης και λιγότερο σωματικό λίπος (δείκτες παχυσαρκίας), καθώς επίσης καλύτερο μεταβολισμό.

«Κανένα από τα πέντε χαρακτηριστικά δεν είναι πιο σημαντικό από τα άλλα. Μάλλον τα οφέλη τους εξαρτώνται από τον συνδυασμό τους» εξηγεί ο δρ Στέπτοου.

Μάλιστα, όσα περισσότερα χαρακτηριστικά από τα πέντε συγκεντρώνει ένας άνθρωπος, τόσο πιο ωφελημένος φαίνεται να είναι. Έτσι, ανάμεσα στους ανθρώπους με τέσσερα ή πέντε από αυτά τα χαρακτηριστικά της προσωπικότητας μόνο το 3% αναφέρει σοβαρά συμπτώματα κατάθλιψης, έναντι ποσοστού 23% μεταξύ όσων έχουν ένα ή κανένα από τα πέντε. Μεταξύ των πρώτων μοναξιά νιώθει μόνο το 10% έναντι σχεδόν 50% των δεύτερων, ενώ γενικότερη κακή υγεία έχει μόνο το 6% των πρώτων έναντι 37% των δεύτερων.

Περισσότερη άσκηση, τακτικότερος εθελοντισμός

Εξάλλου, οι άνθρωποι με τέσσερα ή πέντε «προνομιακά» χαρακτηριστικά περπατούν πιο γρήγορα (δείκτης μειωμένης θνησιμότητας), ενώ κάνουν τακτικότερα εθελοντισμό.

Σύμφωνα με τους επιστήμονες, τα πέντε συγκεκριμένα χαρακτηριστικά βοηθούν τους ανθρώπους να ξεπερνούν καλύτερα τις δυσκολίες και προκλήσεις της ζωής, να αξιοποιούν τις ευκαιρίες που τους παρουσιάζονται και να μην αποκλίνουν από τους στόχους που έχουν θέσει. Αποθαρρύνονται λιγότερο όταν τα πράγματα πάνε στραβά και έχουν πίστη ότι η κατάστασή τους θα βελτιωθεί τελικά.

Και οι ερευνητές τονίζουν ότι είναι σημαντικό οι άνθρωποι της μέσης και της τρίτης ηλικίας να συνεχίζουν να καλλιεργούν στον χαρακτήρα τους αυτές τις ιδιότητες.

Πηγές: Life skills, wealth, health, and wellbeing in later life, PNAS (2017). www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1616011114 - http://www.tovima.gr/science/psychology-sociology/article/?aid=873490