Ο Σαίξπηρ, η πανώλη και ο «Ληρ». Shakespeare Wrote His Best Works During a Plague

Η φονική επιδημία στιγμάτισε πολλαπλά τον ελισαβετιανό βάρδο. Ταυτόχρονα, όμως, στάθηκε και η αφορμή για μερικές από τις μεγαλύτερες επιτυχίες του. From plagues to poxes, the playwright never shied away from the medical crises of his day. A 19th-century engraving imagining William Shakespeare's family life. Credit: Wikimedia Commons

Μια καλοκαιρινή ημέρα του 1564, ο νεαρός μαθητευόμενος κάποιου υφαντουργού σε μια κωμόπολη της βρετανικής επαρχίας άφηνε την τελευταία του πνοή. Το γεγονός πέρασε στα ψιλά των τοπικών αρχείων και θα εθεωρείτο ασήμαντο εάν δίπλα στο όνομα του αγοριού δεν είχαν καταγραφεί τρεις λέξεις που προκαλούσαν τρόμο: πέθανε από πανώλη.

Εκείνο το καλοκαίρι ο ανθρώπινος φόρος που κατέβαλε η εν λόγω κωμόπολη εξαιτίας της νέας επιδημικής έξαρσης της φονικής ασθένειας ήταν βαρύς. Το ποιος ζούσε και ποιος πέθαινε ήταν καθαρά θέμα τύχης. Ενα σπίτι ξεκληριζόταν ενώ το διπλανό παρέμενε αλώβητο.

Κάπου εκεί, λοιπόν, στην οδό Χένλεϊ, ένα ζευγάρι που είχε χάσει τα δύο μεγαλύτερα παιδιά του  σε προηγούμενες επιδημίες πανώλης, κλείδωνε την πόρτα και σφράγιζε τα παράθυρα του σπιτιού του σε μια απελπισμένη προσπάθεια να σώσει τον μικρότερο γιο του, ηλικίας τριών μόλις μηνών. Οι γονείς γνώριζαν ότι οι ελπίδες δεν ήταν με το μέρος τους. Ήταν σαν να έστριβαν ένα νόμισμα που έγερνε αποφασιστικά προς την κορόνα, κι αυτοί είχαν στοιχηματίσει τη ζωή του παιδιού τους στα γράμματα. Μπορεί εύκολα να φανταστεί κανείς την ανακούφισή τους όταν, τρεις μήνες αργότερα, το κακό υποχωρούσε σε εκείνη την κωμόπολη – Στράτφορντ το όνομά της – και ο μικρός είχε κατορθώσει να παραμείνει ζωντανός. Τον έλεγαν Γουίλιαμ Σαίξπηρ…

Την παραπάνω ιστορία περιγράφει ο δημοσιογράφος και συγγραφέας Μπεν Κοέν στο πρόσφατο βιβλίο του με τίτλο «The Hot Hand: Τhe Mystery and Science of Streaks» (Custom House/2019). Mέσα από το πρίσμα των δύσκολων ημερών που βιώνουμε, το απόσπασμα αποκτά τραγική επικαιρότητα.

Μία από τις πολλές εικασίες που σχετίζονται με τον ελισαβετιανό βάρδο ήταν ότι είχε αποκτήσει ανοσία στην ασθένεια επειδή είχε εκτεθεί σε αυτήν από τόσο μικρή ηλικία. Μια άλλη τον ήθελε να έχει επιζήσει επειδή οι γονείς του φρόντιζαν να τον κρατούν πάντα σε δωμάτιο που έκαιγε δυνατή φωτιά ώστε να απομακρύνονται οι ψύλλοι, από το τσίμπημα των οποίων μεταδιδόταν η πανώλη. Το σίγουρο είναι πως η αρρώστια έπληξε έντονα τόσο το στενό όσο και το ευρύτερο περιβάλλον του Σαίξπηρ. Έχασε αδελφούς και αδελφές, ενώ ορισμένοι μελετητές θεωρούν ότι ήταν και η αιτία της απώλειας του γιου του, σε ηλικία 11 μόλις ετών. Παράλληλα, είδε να πεθαίνουν συνάδελφοι και φίλοι, συνεργάτες και ανταγωνιστές.

«Λουκέτο» στα θέατρα

A 17th-century woodcut shows the disposal of bodies during a plague. Credit: Universal Images Group

Σε κάθε νέα έξαρση της επιδημίας της πανώλης τα θέατρα στο Λονδίνο έκλειναν, με αποτέλεσμα όλοι όσοι κινούταν στον χώρο του θεάματος να αντιμετωπίζουν πρόβλημα επιβίωσης και να επαφίενται στη γενναιοδωρία του βασιλιά. Ο συνωστισμός αλλά και οι αντιδράσεις του κοινού στο «ζωντανό» θέαμα – το γέλιο, το δάκρυ, ο βήχας – θεωρούνταν τρόποι περαιτέρω διάδοσης της επιδημίας. Πέρα από τους ιατρικούς λόγους, βέβαια, υπήρχαν και θρησκευτικοί. Κάποιοι ιερωμένοι υποστήριζαν ότι «αιτία της πανώλης είναι η αμαρτία» και «αιτία της αμαρτίας είναι το θέατρο». Επομένως, σύμφωνα με τη λογική τους, «αιτία της πανώλης είναι το θέατρο…».

Επρόκειτο, είναι αλήθεια, για μια αρρώστια φρικτή. Μια οξεία λοιμώδη νόσο που ενέσκηπτε κατά καιρούς στο ελισαβετιανό Λονδίνο όπου οι συνθήκες υγιεινής ήταν κακές, ενώ παράλληλα δεν υπήρχε αποχετευτικό σύστημα. Τα συμπτώματα περιλάμβαναν πυρετό, ρίγη, πονοκέφαλο, μυϊκούς πόνους και κατά περίπτωση εξογκώματα σε διάφορα μέρη του σώματος, μαυρισμένο δέρμα (εξ ου και «Μαύρος Θάνατος», όπως αποκαλούνταν συχνά), δύσπνοια, απώλεια συνείδησης, παραλήρημα και τελικά θάνατο. Η νόσος κυριολεκτικά «θέριζε» βρέφη και μικρά παιδιά ενώ γενικότερα έπληττε, κατά κανόνα, άτομα ως 35 ετών.

Παρ’ όλο που «η πανώλη ήταν ο ισχυρότερος παράγοντας διαμόρφωσης της ζωής του Σαίξπηρ και των συγχρόνων του», όπως χαρακτηριστικά αναφέρει ο καθηγητής Τζόναθαν Μπέιτ, ένας από τους πολλούς βιογράφους του, για  τους θεατρικούς συγγραφείς της εποχής το θέμα αποτελούσε ταμπού. Στις περιόδους ύφεσης όπου τα θέατρα άνοιγαν και πάλι, απέφευγαν να αναφέρονται στο θέμα. Το κοινό δεν ήθελε να βλέπει επί σκηνής τη σκληρή πραγματικότητα, έστω κι αν ήταν το μοναδικό πράγμα που υπήρχε στο μυαλό του. Αντιθέτως, κατέφευγε στο θέαμα προκειμένου να ξεφύγει από αυτήν. Το να μιλήσεις για την πανώλη ήταν, όπως χαρακτηριστικά γράφει και πάλι ο Κοέν, «σαν να βλέπεις μια ταινία για κάποιο αεροπορικό δυστύχημα τη στιγμή που πετάς στα 35.000 πόδια».

«Ρωμαίος και Ιουλιέτα» με χάπι εντ

British actors Olivia Hussey and Leonard Whiting join hands in 'Romeo and Juliet'. (Larry Ellis/Express/Getty Images)

Ωστόσο για τον Σαίξπηρ τα πράγματα ήταν διαφορετικά. Η πανώλη αποδείχθηκε το «μυστικό του όπλο». Κατάφερε να την εκμεταλλευθεί με τρόπο δημιουργικό. Όπως υποστηρίζουν έγκριτοι μελετητές του, στη διάρκεια επιδημικών εξάρσεων εμπνεύστηκε μερικά από τα διασημότερα έργα του ενώ η νόσος αποδείχθηκε το «κλειδί» για την εξέλιξη κάποιων άλλων.

Το παράδειγμα του «Ρωμαίος και Ιουλιέτα» – το οποίο γράφτηκε λίγο μετά την επιδημία του 1593 που κράτησε για μεγάλο διάστημα κλειστά τα θέατρα – είναι χαρακτηριστικό. Η ιστορία είναι γνωστή σε αδρές γραμμές. Οι δύο νέοι ερωτεύονται αλλά η ένωσή τους εμποδίζεται καθώς οι οικογένειές τους είναι ορκισμένοι εχθροί. Τελικά αυτοκτονούν. Πώς όμως φτάνουμε στο τραγικό φινάλε; Ίσως κάποιοι θυμούνται χαλαρά την κατάρα του Μερκούτιου – φίλου του Ρωμαίου – την ώρα που πεθαίνει λαβωμένος από τον Τυβάλτη, εξάδελφο της Ιουλιέτας: Πανούκλα στα σπίτια και των δυο σας! λέει καθώς ψυχορραγεί (σε ορισμένες από τις γνωστότερες ελληνικές μεταφράσεις η λέξη «πανούκλα» αποδίδεται ως «κατάρα» ή «ανάθεμα»).

Ωστόσο, ο ρόλος της πανώλης είναι πολύ πιο αποφασιστικός στην τραγική εξέλιξη της ιστορίας. Στην προσπάθειά της να αποφύγει τον αθέλητο γάμο με τον Πάρη που της ετοιμάζει ο πατέρας της, η Ιουλιέτα στρέφεται για βοήθεια στον ιερέα Λαυρέντιο, ο οποίος καταστρώνει ένα σχέδιο: θα της δώσει να πιει ένα υγρό που θα την κάνει να φαίνεται νεκρή για 42 ώρες ώστε να πειστούν οι γονείς της για τον θάνατό της και ταυτόχρονα θα στείλει μια επιστολή στον εξόριστο Ρωμαίο ενημερώνοντάς τον σχετικά με το πώς θα σμίξει με την αγαπημένη του. Το γράμμα όμως δεν θα φτάσει ποτέ στον νεαρό ερωτευμένο. Ο απεσταλμένος του Λαυρέντιου, μοναχός Ιωάννης, δεν θα καταφέρει να το παραδώσει. Αναζητεί βοήθεια στο πρόσωπο ενός φίλου ο οποίος, όμως, έχει πάει να συμπαρασταθεί σε ένα σπίτι «χτυπημένο» από την πανούκλα. Οι φρουροί της πόλης τούς εντοπίζουν και θεωρώντας πως και οι δύο βρίσκονταν στο σπίτι όπου «ο μολυσματικός λοιμός βασίλευε» τους θέτουν σε καραντίνα εμποδίζοντας το ταξίδι του Ιωάννη στη Μάντουα. Έτσι, ο Ρωμαίος νομίζοντας ότι η αγαπημένη του είναι όντως νεκρή αυτοκτονεί, κι αυτή όταν περνά η επήρεια του υγρού και ξυπνά, απελπισμένη θέτει επίσης τέρμα στη ζωή της. Τι θα είχε συμβεί, όμως, αν είχε παραδοθεί η επιστολή στον Ρωμαίο; Η πασίγνωστη αυτή νεανική ιστορία αγάπης θα μπορούσε να έχει, άραγε, ένα ευτυχισμένο τέλος αντί για τη γνωστή τραγική κατάληξη;

Στην εποχή του κορωνοϊού

English actor and producer John Gielgud on the throne in a production of Shakespeare's 'King Lear'. (Gordon Anthony/Getty Images)

«Ο Σαίξπηρ θα είχε γίνει μανιακός με τον κορωνοϊό» ήταν ο τίτλος ενός πρόσφατου δημοσιεύματος της βρετανικής εφημερίδας «Telegraph». Η συντάκτρια υπογραμμίζει τη συχνή χρήση των ασθενειών από τον Σαίξπηρ σε όλα σχεδόν τα έργα του, πολλές φορές εν είδει κατάρας ανάμεσα στους χαρακτήρες. Όσο πιο βαριά η νόσος, τόσο μεγαλύτερη η κατάρα.

Στο πλαίσιο αυτό, η πανώλη είχε την τιμητική της. Ωστόσο, ο Κοέν υποστηρίζει ότι ο ρόλος της στην εξέλιξη του «Ρωμαίος και Ιουλιέτα» είναι μηδαμινός σε σχέση με τη χρήση της από τον συγγραφέα αργότερα στην καριέρα του.

Από τις αρχές του 1605 ως το τέλος του 1606 οι ερευνητές υποστηρίζουν ότι ο Σαίξπηρ έγραψε τον «Βασιλιά Ληρ», τον «Μάκβεθ» και το «Αντώνιος και Κλεοπάτρα». Μέχρι σχετικά πρόσφατα η κυρίαρχη άποψη ήθελε τον συγγραφέα να γράφει δύο έργα τον χρόνο. Ήταν, όμως, πράγματι έτσι;  Ο Τζέιμς Σαπίρο, συγγραφέας του βιβλίου «Η χρονιά του Ληρ: Ο Σαίξπηρ το 1606» (“The Year of Lear: Shakespeare in 1606”) διαφωνεί. Θεωρεί πως η εν λόγω άποψη προέκυψε κάπως αυθαίρετα, απλώς μοιράζοντας τα έργα στα χρόνια κατά τα οποία έγραφε. Αν, δηλαδή, είχε γράψει 10 έργα σε πέντε χρόνια, αυτό για ορισμένους σήμαινε δύο έργα τον χρόνο. Ο ίδιος υποστηρίζει ότι ο συγγραφέας έγραφε τα έργα του σε «συστάδες». Περνούσε περιόδους θερμές και ψυχρές δημιουργικά. «Όταν βλέπεις ότι τα έργα αυτά γράφτηκαν τόσο κοντά χρονικά αρχίζεις να σκέφτεσαι τί είναι αυτό που προκάλεσε τέτοια δημιουργική έκρηξη σε τόσο σύντομο διάστημα» υποστηρίζει.

Η απάντηση βρίσκεται σε άλλη μία επιδημία πανώλης η οποία ξέσπασε το καλοκαίρι του 1606 και απεδείχθη ιδιαιτέρως φονική. Πριν από δύο χρόνια, είχε εκδοθεί ένα διάταγμα σύμφωνα με το οποίο τα θέατρα έκλειναν σε περίπτωση που οι νεκροί υπερέβαιναν τους 30 την εβδομάδα. Η νέα έξαρση ήταν τόσο έντονη ώστε ο βασιλιάς Ιάκωβος, φοβούμενος ότι το Κοινοβούλιο δεν θα μπορέσει να συνεδριάσει προκειμένου να επικυρώσει τα σχέδιά του περί της ένωσης Σκωτίας και Αγγλίας πριν από τα Χριστούγεννα, ζήτησε από το Συμβούλιο του Στέμματος να εντείνει τις προσπάθειές του προκειμένου να ελεγχθεί η επιδημία. Τα μέλη του, από την πλευρά τους, ζήτησαν μεγαλύτερη εγρήγορση από τις τοπικές αρχές για να εισπράξουν, όμως, παράπονα: οι Λονδρέζοι έσβηναν τους κόκκινους σταυρούς με τους οποίους «μαρκάρονταν» τα σπίτια των αρρώστων που βρίσκονταν σε καραντίνα. Τελικά, δόθηκε η υπόσχεση ότι θα γίνουν οι απαραίτητες ενέργειες ώστε να χρησιμοποιηθούν ανθεκτικότερα χρώματα, με βάση το λάδι, αντ’ αυτών με βάση το νερό που χρησιμοποιούνταν ως τότε και επέτρεπαν το σβήσιμο…

Αναπάντεχη επιτυχία

A symbolic quill is placed in the hand of a statue of William Shakespeare, marking the 450th anniversary of his birth inside Holy Trinity Church in Stratford-upon-Avon, April 26, 2014. (Reuters)

Μέσα σε αυτό το κλίμα, ο Σαίξπηρ και ο θίασός του, οι «Άνθρωποι του Βασιλιά» (The King’s Men) αναγκάστηκαν να υποστείλουν τη σημαία του θεάτρου Globe και να γίνουν πιο δημιουργικοί σε σχέση με τις παραστάσεις τους. Καθώς ταξίδευαν στη βρετανική ύπαιθρο, κάνοντας στάσεις σε αγροτικές περιοχές που δεν είχαν «χτυπηθεί» από την πανώλη, ο Σαίξπηρ ένιωσε ότι το γράψιμο ήταν η καλύτερη χρήση του χρόνου του. «Αυτή η κατάσταση σήμαινε ότι για πρώτη φορά από τις αρχές της δεκαετίας του 1590 είχε ελεύθερο χρόνο να συνεργαστεί με άλλους συγγραφείς» γράφει ο Σαπίρο αναφερόμενος σε μια πρακτική της εποχής. Μέσα σε αυτό το κλίμα, γεννήθηκαν οι τρεις αριστουργηματικές τραγωδίες.

Παράλληλα, υπογραμμίζει ο Κοέν, ο Σαίξπηρ «ωφελήθηκε» από την επιδημία καθώς η πανώλη εξαφάνισε τον ανταγωνισμό: τους θιάσους νεαρών αγοριών που είχαν μεγάλη απήχηση στο Λονδίνο – καθώς παρουσίαζαν πιο σατιρικές και πολιτικά παρακινδυνευμένες παραστάσεις σε σχέση με τους μεγαλύτερους σε ηλικία ανταγωνιστές – και εν προκειμένω επλήγησαν από την αρρώστια. Το γεγονός αυτό άλλαξε το ίδιο το περιβάλλον της δημιουργίας του αλλά και τη σύνθεση του κοινού στο οποίο απευθυνόταν. Όπως καταλήγει ο Σαπίρο «η πανώλη ήταν η αιτία που ο Σαίξπηρ κατάφερε να μετατρέψει μια περίοδο μεγάλης κοινωνικής αναστάτωσης σε κάτι εντελώς διαφορετικό: μια λαμπρή, ιστορική συνθήκη μιας αναπάντεχης λογοτεχνικής επιτυχίας…».

Πηγές: https://www.telegraph.co.uk/books/what-to-read/shakespeare-would-have-obsessed-coronavirus/ - https://www.theatlantic.com/culture/archive/2020/03/broadway-shutdown-could-be-good-theater-coronavirus/607993/ - https://www.wbur.org/hereandnow/2020/04/06/shakespeare-plague-coronavirus - https://www.tovima.gr/2020/04/05/culture/o-saikspir-i-panoli-kai-o-lir/

Ιοί: μάχη με το αόρατο. Viruses: battle with the invisible

«Αν γνωρίζεις τον εχθρό σου και τον εαυτό σου, μην φοβάσαι, θα νικήσεις ακόμα και σε εκατό μάχες» Σουν Τζου- Η τέχνη του πολέμου. Εικόνα: Μια στρατιωτική ιατρική ομάδα κατευθύνεται σε ένα νοσοκομείο της Γιουχάν. A military medical team heading to a Wuhan hospital. Credit: Cheng Min/Xinhua/Alamy Live News

Παρά την κοινή αίσθηση ότι είμαστε ο κυρίαρχος οργανισμός του πλανήτη, τα νούμερα είναι συντριπτικά. Ένας «αόρατος» κόσμος είναι αυτός που επικρατεί και δεν είναι άλλος από την ομάδα οργανισμών που, λόγω του πολύ μικρού τους μεγέθους, αποκαλούμε μικροοργανισμούς. Οι περισσότεροι μικροοργανισμοί όχι μόνο δεν είναι βλαβεροί, αλλά είναι ωφέλιμοι ή και απαραίτητοι, καθώς διεξάγουν διεργασίες ανεκτίμητης αξίας όπως η αναγκαία ανακύκλωση χημικών στοιχείων και η παραγωγή χρήσιμων ουσιών. Έχουν πολύ σημαντικό ρόλο στη γεωργία, στη βιομηχανία τροφίμων, στην παραγωγή χρήσιμης για τον άνθρωπο ενέργειας και στην καταπολέμηση της ρύπανσης. Ωστόσο, υπάρχουν μικροοργανισμοί που προκαλούν ασθένειες σε άλλους ζωντανούς οργανισμούς είτε πάντοτε (παθογόνοι μικροοργανισμοί) είτε κάτω από συγκεκριμένες συνθήκες (δυνητικά παθογόνοι).

Στο φόντο της πανδημίας που βιώνουμε, μία συγκεκριμένη κατηγορία μικροοργανισμών βρίσκεται στο επίκεντρο, αυτή των ιών. Η εμφάνιση των ιών στη Γη είναι τόσο παλιά όσο και η εμφάνιση της ίδιας της ζωής, ίσως και περισσότερο. Οι ιοί καταχρηστικά αποκαλούνται μικροοργανισμοί, καθώς στην πραγματικότητα αποτελούν ένα όριο μεταξύ ζωντανών και μη ζωντανών δομών. Ένας ιός δεν αποτελείται από κύτταρα, αλλά είναι γενετικό υλικό κλεισμένο μέσα σε έναν σάκο από πρωτεΐνες. Οι περισσότεροι έχουν και ένα επιπλέον περίβλημα φτιαγμένο από λιπίδια. Είναι οι μικρότεροι απ’ όλους τους μικροοργανισμούς και δεν εμφανίζουν κανένα από τα χαρακτηριστικά της ζωής, έξω από τον ξενιστή τους, εκτός δηλαδή του οργανισμού τον οποίο προσβάλλουν. Δεν κινούνται, δεν αναπαράγονται, δεν επιτελούν καμία μεταβολική διεργασία και μπορούν να «επιβιώσουν» εκτός ξενιστή για κάποιο χρονικό διάστημα που διαρκεί από λίγες ώρες έως κάποιες ημέρες. Οι ιοί «ζωντανεύουν» μόνο όταν βρεθούν μέσα στα κύτταρα του ξενιστή τους, τους κυτταρικούς μηχανισμούς των οποίων χρησιμοποιούν για να παράξουν τις πρωτεΐνες τους και να αναπαράξουν το γενετικό τους υλικό, συχνά με καταστροφικές συνέπειες για τον ξενιστή. Οι ιοί, συνολικά, μπορούν να προσβάλλουν όλους τους ζωντανούς οργανισμούς.

Viral micrographs: To the left is an electron micrograph of a cluster of influenza viruses, each about 100 nanometers (billionths of a meter) long; both membrane and protein coat are visible. On the right is a micrograph of the virus that causes tobacco mosaic disease in tobacco plants. The image of influenza virus was provided by the Department of Veterinary Sciences of the Queen's University of Belfast. The tobacco mosaic virus picture was provided by the Rothamstead Experimental Station. Both servers have extensive archives of virus images.

Σε γενικές γραμμές, οι διάφοροι ιοί εμφανίζουν εξειδίκευση τόσο στο είδος οργανισμού που αποτελεί τον ξενιστή τους όσο και στον τύπο κυττάρων που μολύνουν. Κάποιοι ιοί έχουν τη δυνατότητα να μολύνουν ένα μεγαλύτερο εύρος ξενιστών, ενώ κάποιοι άλλοι έχουν πιο περιορισμένες επιλογές. Η οριζόντια μετάδοσή τους ανάμεσα στους ξενιστές τους, δηλαδή από το ένα άτομο στο άλλο, μπορεί να ακολουθεί μία ή και περισσότερες από τις παρακάτω οδούς, ανάλογα με τον ιό. Άμεση επαφή με ιστούς ή υγρά του σώματος μολυσμένου ατόμου, επαφή με μολυσμένες επιφάνειες (έμμεση επαφή), αερομεταφορά μέσω εισπνοής σταγονιδίων που περιέχουν ιούς, διά της κατάποσης (είτε μέσω κατανάλωσης μολυσμένου κρέατος/νερού είτε μέσω της επαφής του στόματος με ιικά σωματίδια) ή μέσω ενός ενδιάμεσου ζωντανού φορέα (π.χ. κουνούπι). Υπάρχουν ιοί που μπορεί να μεταφέρονται από ζώα στους ανθρώπους ή που μεταφέρθηκαν κάποια στιγμή στο (λιγότερο ή περισσότερο μακρινό) παρελθόν και προκαλούν κάποιες από τις ασθένειες που αποκαλούμε ζωονόσους. Ένα περίπου 60% των ανθρώπινων ασθενειών που προκαλούνται από μικροοργανισμούς είναι ζωονοσικές. Κάποιες από τις γνωστές μας τέτοιες ασθένειες είναι η γρίπη τύπου Α (H1N1, H1N2 κ.λπ.), o ιός του Ebola, το AIDS/HIV, το σοβαρό οξύ αναπνευστικό σύνδρομο (SARS) και φυσικά η λοίμωξη από COVID-19.

Η επιτυχημένη είσοδος και πολλαπλασιασμός ενός ιού σε έναν οργανισμό εξαρτάται από μία πληθώρα παραγόντων, μεταξύ των οποίων τα στοιχεία του ανοσοποιητικού συστήματος του οργανισμού και η ικανότητα εισόδου στα κύτταρά του. Η ικανότητα εισόδου στα κύτταρα εξαρτάται από τη δομή και τη σύσταση του ιικού περιβλήματος, η οποία καθορίζεται από το γενετικό υλικό του ιού. Σε αντίθεση με την πλειονότητα των οργανισμών, οι ιοί μπορούν να έχουν είτε DNA (δεοξυριβονουκλεϊνικό οξύ) είτε RNA (ριβονουκλεϊνικό οξύ) ως φορέα της γενετικής τους πληροφορίας, δηλαδή ως γενετικό υλικό. Όπως και όλων των υπόλοιπων οργανισμών, το γενετικό υλικό των ιών (όποιο και αν είναι αυτό) υφίσταται μικρότερες ή μεγαλύτερες αλλαγές στον χρόνο, επιτρέποντας την εμφάνιση μίας ποικιλίας στους ιούς.

Illustration of the ultrastructure of the Covid-19 virus. Credit: CDC/SCIENCE PHOTO LIBRARY

Οι αλλαγές μπορούν να προκύψουν κυρίως από σφάλματα κατά τον πολλαπλασιασμό του ιού (μεταλλαγές) ή από ανταλλαγή γενετικού υλικού (γενετικός ανασυνδυασμός), για παράδειγμα μεταξύ δύο ιών που βρίσκονται στο ίδιο κύτταρο. Οι αλλαγές αυτές μπορούν να οδηγήσουν και στην ικανότητα του ιού να προσβάλει έναν διαφορετικό ξενιστή απ’ αυτόν που μέχρι τώρα προσέβαλλε. Η «μετάβαση» ενός ιού σε έναν διαφορετικό τύπο ξενιστών έχει ως προϋπόθεση την επαφή των δύο πληθυσμών ξενιστών (του «παλιού» και του «νέου») και ενέχει τον κίνδυνο ξεσπάσματος μεγάλης κλίμακας επιδημιών ή και πανδημιών, καθώς το ανοσοποιητικό σύστημα των νέων ξενιστών δεν έχει ακόμα τα κατάλληλα εφόδια για να καταπολεμήσει με τον βέλτιστο τρόπο τον νέο του εχθρό.

Electron micrograph of Coronavirus, the cause of Severe Acute Respiratory Syndrome (SARS). Credit: Scott Camazine/Alamy

Η οικογένεια των κορωνοϊών και συγκεκριμένα ένα μέλος της (SARS-CoV-2) είναι οι πρωταγωνιστές αυτής της περιόδου στον πλανήτη. Οι κορωνοϊοί είναι μία, από χρόνια γνωστή μας, οικογένεια ιών που προσβάλλει διάφορα είδη ζώων, συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπων, και προκαλεί ασθένειες του αναπνευστικού, του εντερικού και του κεντρικού νευρικού συστήματος. Έχει υπάρξει και στο πρόσφατο παρελθόν ζωονόσος προκαλούμενη από κορωνοϊό, το SARS, που μας απασχόλησε το 2003. Οι κορωνοϊοί έχουν ως γενετικό υλικό RNA και όπως και άλλοι RNA-ιοί χαρακτηρίζονται από μεγάλη μεταλλαξιμότητα, δηλαδή μεγάλο ρυθμό συσσώρευσης μεταλλάξεων στο γενετικό τους υλικό, που τους προσφέρει μεγάλη ποικιλομορφία και σε συνδυασμό με την τάση τους να ανασυνδυάζουν το γενετικό τους υλικό, παίζει κρίσιμο ρόλο στην εξέλιξή τους. Μαζί με τα παραπάνω, το γεγονός ότι έχουν μικρό χρόνο γενιάς (αναπαράγονται γρήγορα) και μεγάλο αριθμό απογόνων, αυξάνει την πιθανότητα να προκύψουν μεγάλες αλλαγές σε μικρότερο χρονικό διάστημα σε σχέση με άλλους οργανισμούς και να αποκτήσουν και νέους ξενιστές.

ΚΕΙΜΕΝΟ: Μυρτώ Μπότσιου, Βιολόγος

Βιβλιογραφία

Domingo, E. (2010). Mechanisms of viral emergence. Veterinary research, 41(6), 38.

Fleischmann Jr, W.R.(1996) Viral Genetics. In Medical Microbiology. 4th edition. University of Texas Medical Branch at Galveston.

He, F., Deng, Y., & Li, W. (2020). Coronavirus Disease 2019 (COVID‐19): What we know?. Journal of Medical Virology.

Πηγές: https://ucmp.berkeley.edu/alllife/virus.html - https://www.newscientist.com/term/covid-19/ - https://www.eef.edu.gr/el/arthra/ioi-mahi-me-to-aorato/

Η ανακάλυψη του αρχαιότερου Homo erectus αλλάζει την εξελικτική ιστορία του ανθρώπου. Earliest known skull of Homo erectus unearthed by Australian-led team

Το δύο εκατομμυρίων ετών απολίθωμα ανακατασκευάστηκε από πάνω από 150 θραύσματα που βρέθηκαν στη Νότια Αφρική μέσα σε διάστημα πέντε ετών. Homo erectus cranium outline. The earliest known skull of Homo erectus has been unearthed by an Australian-led team in South Africa. Fossil shows the first of our ancestors existed up to 200,000 years earlier than previously thought, researchers say. Photograph: Supplied by La Trobe University

Το αρχαιότερο γνωστό κρανίο του Homo erectus- του πρώτου εκ των προγόνων μας που ήταν σχεδόν «ανθρωποειδής» στην ανατομία και σε πτυχές της συμπεριφοράς του, ανακάλυψε διεθνής ομάδα επιστημόνων, μεταξύ των οποίων ερευνητές από το La Trobe University στην Αυστραλία, το Washington University in St. Louis στις ΗΠΑ, το Πανεπιστήμιο του Γιοχάνεσμπουργκ στη Νότια Αφρική και άλλα πανεπιστήμια.

Researchers pieced together the skull from more than 150 fragments found at the Drimolen quarry, north of Johannesburg. Photograph: Supplied by La Trobe University

Το δύο εκατομμυρίων ετών απολίθωμα ανακατασκευάστηκε από πάνω από 150 θραύσματα που βρέθηκαν στη Νότια Αφρική μέσα σε διάστημα πέντε ετών. Τα ευρήματα δημοσιεύτηκαν στο Science και εντάσσονται στο πλαίσιο μιας διεθνούς ανασκαφής στο σύστημα σπηλιών Ντρίμολεν βόρεια του Γιοχάνεσμπουργκ.

Skull fragments from an early Homo erectus individual were discovered in South Africa—the first time the species was found in the region. REPRINTED WITH PERMISSION FROM HERRIES ET AL., SCIENCE 368:47 (2020).

Σύμφωνα με τον καθηγητή Άντι Χέρις του La Trobe, διευθυντή του προγράμματος και επικεφαλής ερευνητή, η ηλικία του απολιθώματος DNH 134 δείχνει πως ο Homo erectus υπήρχε 100.000 με 200.000 χρόνια παλαιότερα από ό,τι πιστευόταν ως τώρα. «Το κρανίο Homo erectus που βρήκαμε, πιθανότατα ηλικίας δύο με τριών ετών όταν πέθανε, μας δείχνει πως ο εγκέφαλός του ήταν μόνο ελάχιστα μικρότερος από άλλα δείγματα ενηλίκων Homo erectus» είπε ο καθηγητής Χέρις.

«Είναι δείγμα ενός μέρους της ανθρώπινης εξελικτικής ιστορίας όταν οι πρόγονοί μας περπατούσαν όρθιοι, έφτιαχναν πέτρινα εργαλεία, άρχιζαν να φεύγουν από την Αφρική, αλλά πριν αναπτύξουν μεγάλους εγκεφάλους».

Ο Τζέσι Μάρτιν, διδακτορικός του La Trobe, ο οποίος αναδημιούργησε το κρανίο, είπε ότι το εν λόγω εύρημα επιδεικνύει πως ο Homo erectus, απευθείας πρόγονός μας, εξελίχθηκε ξεκάθαρα στην Αφρική.

Ο Χέρις τονίζει πως, αντίθετα με τον σημερινό κόσμο, όπου είμαστε το μοναδικό ανθρώπινο είδος, πριν από δύο εκατομμύρια χρόνια ο πρόγονός μας δεν ήταν μόνος. «Μπορούμε τώρα να πούμε ότι ο Homo erectus συνυπήρχε με άλλα δύο είδη ανθρώπων στη Νότια Αφρική, τον Παράνθρωπο και τον Αυστραλοπίθηκο. Αυτό υποδεικνύει πως ένα από αυτά τα άλλα ανθρώπινα είδη, ο Australopithecus sediba, ίσως να μην ήταν απευθείας πρόγονος του Homo erectus, ή δικός μας, όπως υποθέταμε στο παρελθόν».

Excavated fossils from Drimolen Cave (Supplied: Andy Herries)

Η Αντζελίν Λις, που ανέλυσε τα απολιθώματα, τόνισε πως παρέχουν μια ματιά άνευ προηγουμένου στο πώς τρία διαφορετικά ανθρώπινα είδη, με διαφορετικές προσαρμογές, μοιράζονταν ένα μεταβαλλόμενο περιβάλλον. Άλλος ένας εκ των ερευνητών, ο Τζάστιν Άνταμς, του Monash University, είπε ότι η ανακάλυψη δημιουργεί ενδιαφέροντα ερωτήματα σχετικά με το πώς αυτά τα είδη ζούσαν και επιβίωναν στο περιβάλλον. «Ένα από τα ερωτήματα που μας ενδιαφέρει είναι τι ρόλο έπαιζαν οι μεταβαλλόμενοι βιότοποι, πόροι και οι μοναδικές βιολογικές προσαρμογές του πρώιμου Homo erectus στην εξαφάνιση του Australopithecus sediba στη Νότια Αφρική» σημείωσε ο Άνταμς.

Η Στέφανι Μπέικερ, διδακτορική στο Πανεπιστήμιο του Γιοχάνεσμπουργκ και συν-διευθύντρια του προγράμματος ανασκαφών στο Ντριμόλεν, υπογράμμισε πως η ανακάλυψη του αρχαιότερου Homo erectus αποτελεί ένα απίστευτο ορόσημο για την κληρονομιά απολιθωμάτων της Νότιας Αφρικής. «Η ιστορία της εξέλιξης των Ανθρωπίνων αλλάζει για άλλη μια φορά, αλλά, πολύ σημαντικό για εμάς τους ντόπιους, αλλάζει και το πεδίο».

Κατά τον Χέρις, ο Homo erectus σηματοδοτεί την αρχή ενός προσαρμοστικού είδους που ερευνητές σήμερα αναγνωρίζουν ως αρχή της μετατροπής των προγόνων μας σε πιο «ανθρωποειδείς».

«Ωστόσο, ως το τελευταίο εναπομείναν ανθρώπινο είδος, δεν θα έπρεπε να πιστεύουμε ότι είμαστε ασφαλείς από τη μοίρα του Αυστραλοπίθηκου, που πιθανότατα εξαφανίστηκε ως αποτέλεσμα της αλλαγής του κλίματος πριν δύο εκατομμύρια χρόνια» τόνισε ο ερευνητής.

Πηγές: https://science.sciencemag.org/content/368/6486/eaaw7293 - https://www.nationalgeographic.com/science/2020/04/fossil-skulls-rewrite-stories-ancient-human-ancestors-homo-erectus-paranthropus-robustus/ - https://www.theguardian.com/science/2020/apr/03/earliest-known-skull-of-homo-erectus-unearthed-by-australian-led-team - https://www.naftemporiki.gr/story/1586304/i-anakalupsi-tou-arxaioterou-homo-erectus-allazei-tin-ekseliktiki-istoria-tou-anthropou

Η δημιουργικότητα μουσικών της τζαζ στο μικροσκόπιο. Where in the brain does creativity come from? Evidence from jazz musicians

Ερευνητές ανέλυσαν την εγκεφαλική δραστηριότητα μουσικών για να ανακαλύψουν σε ποιο ημισφαίριο του εγκεφάλου εδράζεται η δημιουργικότητα. A new brain-imaging study has studied the brain activity of jazz guitarists during improvisation to show that creativity is, in fact, driven primarily by the right hemisphere in musicians who are comparatively inexperienced at improvisation. However, musicians who are highly experienced at improvisation rely primarily on their left hemisphere. Playing guitar. Credit: © MIGUEL GARCIA SAAVED / Adobe Stock

Ποιο ημισφαίριο του εγκεφάλου ευθύνεται για την δημιουργικότητα; Είναι ένα το ημισφαίριο το οποίο ευθύνεται για την ανάδυσή της ή προκύπτει από τη συντονισμένη δραστηριότητα περιοχών και στα δύο ημισφαίρια;

Τα ερωτήματα αυτά απασχολούν επί χρόνια τους επιστήμονες, μία πρόσφατη όμως δημοσίευση ερευνητών του Πανεπιστημίου του Ντρέξελ στην Πενσυλβάνια έρχεται να φωτίσει περισσότερο την νευρωνική βάση της δημιουργικότητας.

Σε πρόσφατη δημοσίευσή τους στην επιστημονική επιθεώρηση «NeuroImage» παρουσιάστηκαν τα αποτελέσματα έρευνας σε μία ομάδα μουσικών τα οποία υποδεικνύουν ότι το εγκεφαλικό υπόβαθρο της δημιουργικότητας στην πραγματικότητα εξαρτάται από το… τι εννοούμε με τη λέξη δημιουργικότητα: η καλή διεκπεραίωση μίας ενασχόλησης είναι υπόθεση του αριστερού ημισφαιρίου, ενώ η ικανότητα για προσαρμογή σε μη συνηθισμένες καταστάσεις επαφίεται στο δεξί ημισφαίριο.

Εγκεφαλογράφημα παίζοντας μουσική

A jazz guitarist performing while EEG is recorded. The image is credited to Drexel University.

Για να καταλήξουν στο συμπέρασμα αυτό οι ερευνητές κατέγραψαν μέσω εγκεφαλογραφήματος την ηλεκτρική δραστηριότητα του εγκεφάλου από 32 κιθαρίστες του μουσικού είδους τζαζ. Ανάμεσα σε αυτούς, άλλοι ήταν ιδιαίτερα πεπειραμένοι ενώ άλλοι βρίσκονταν στα πρώτα τους βήματα. Καθένας από αυτούς κλήθηκε να κάνει πρόβα σε έξι κομμάτια τζαζ, συγχρονίζοντας το παίξιμό του με μουσικούς οι οποίοι έπαιζαν διαφορετικά όργανα. Έπειτα, κατέγραψαν την εγκεφαλική δραστηριότητα δασκάλων κιθάρας οι οποίοι κλήθηκαν να παίξουν τα κομμάτια αυτά με τον κατά το δυνατόν ακριβή και σωστό τρόπο.

Σε πρώτο στάδιο, οι ερευνητές συνέκριναν την εγκεφαλική δραστηριότητα των 32 συμμετεχόντων με αυτή των καθηγητών κιθάρας. Η στατιστική ανάλυση κατέδειξε ότι στους συμμετέχοντες των οποίων η ποιότητα του μουσικού κομματιού προσέγγιζε αυτή των καθηγητών, οι εμπρόσθιες περιοχές του εγκεφάλου του αριστερού ημισφαιρίου παρουσίαζαν μεγαλύτερη δραστηριότητα. Αντίθετα, όσων οι εκτελέσεις δεν είχαν σημαντική διαφορά ως προς την ποιότητα με αυτή των καθηγητών, η εγκεφαλική δραστηριότητα εντοπιζόταν κυρίως στο δεξί ημισφαίριο.

Έπειτα, οι επιστήμονες εκτέλεσαν μία συμπληρωματική ανάλυση: συνέκριναν την ηλεκτρική δραστηριότητα του εγκεφάλου των συμμετεχόντων οι οποίοι ήταν πεπειραμένοι και αυτών οι οποίοι βρίσκονταν στο ξεκίνημά τους. Τα αποτελέσματα της ανάλυσης αυτής εμφάνισαν ένα τελείως διαφορετικό μοτίβο: και στις δύο ομάδες συμμετεχόντων η έντονη δραστηριότητα του εγκεφάλου παρατηρούταν σε περιοχές του δεξιού ημισφαιρίου.

Ορίζοντας τη δημιουργικότητα

Brain activity maps showing areas associated with high-creativity performances compared with lower-creativity performances. Each map shows a top view of the head. The image is credited to Drexel University.

Επιχειρώντας να κατανοήσουν τη διαφορά στα μοτίβα μεταξύ των διαφορετικών αναλύσεων οι ερευνητές κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι ανάλογα με τον τρόπο με τον οποίο κανείς ορίζει την έννοια της δημιουργικότητας, η εγκεφαλική δραστηριότητα εντοπίζεται σε διαφορετικά μέρη του εγκεφάλου: εάν αναφερόμαστε στη δημιουργικότητα με την έννοια της ποιότητας του αποτελέσματος (εν προκειμένω του μουσικού κομματιού), είναι το αριστερό ημισφαίριο το οποίο διαδραματίζει καίριο λόγο. Αντίθετα, αν με τον όρο δημιουργικότητα εννοούμε την ικανότητα ενός ατόμου να ανταποκρίνεται σε καταστάσεις με τις οποίες δεν είναι συνηθισμένος (όπως στην περίπτωση των νέων μουσικών) τότε το δεξί ημισφαίριο παίζει σημαντικό ρόλο.

Η έρευνα αυτή θα βοηθήσει την επιστημονική κοινότητα να κατανοήσει με ποιον τρόπο οι διάφορες ενασχολήσεις των ανθρώπων επηρεάζουν την εγκεφαλική δραστηριότητα.

Πηγές: David S. Rosen, Yongtaek Oh, Brian Erickson, Fengqing (Zoe) Zhang, Youngmoo E. Kim, John Kounios. Dual-process contributions to creativity in jazz improvisations: An SPM-EEG study. NeuroImage, 2020; 213: 116632 DOI: 10.1016/j.neuroimage.2020.116632 - https://neurosciencenews.com/creativity-jazz-brain-16040/ - https://www.tovima.gr/2020/04/04/science/i-dimiourgikotita-mousikon-tis-tzaz-sto-mikroskopio/

Μεταφράζοντας τον εγκέφαλο. Translating the brain

Οι επιστήμονες έκαναν ακόμη ένα βήμα για τη δημιουργία μηχανών που καταλαβαίνουν τι λέει ένας άνθρωπος, αναλύοντας μόνο τα εγκεφαλικά κύτταρά του και μετατρέποντας, στη συνέχεια, αυτόματα, σε γραπτό κείμενο, τις προτάσεις του. Researchers in US tracked the neural data from people while they were speaking. Computer-generated image of a brain. The team found the accuracy of the latest system was far higher than previous approaches. Photograph: Jezper/Alamy

Ερευνητές στις ΗΠΑ δημιούργησαν έναν αλγόριθμο τεχνητής νοημοσύνης, ο οποίος μπορεί να αποκωδικοποιήσει τη νευρωνική δραστηριότητα του εγκεφάλου και να τη «μεταφράσει» σε πραγματικό χρόνο σε προτάσεις με μεγάλη ακρίβεια (σφάλμα μόνο 3%), κάτι που επιτυγχάνεται για πρώτη φορά σε αυτόν τον βαθμό.

Οι διεπαφές εγκεφάλου-μηχανής (brain-machine interfaces) είχαν έως τώρα περιορισμένη επιτυχία στο να αποκωδικοποιήσουν τη σκέψη με βάση μόνο την εγκεφαλική δραστηριότητα και έτσι να δημιουργήσουν τεχνητή ομιλία, έχοντας πετύχει ακρίβεια αρκετά μικρότερη από τη φυσική ομιλία, ενώ μέχρι σήμερα δεν είχαν καταφέρει να «διαβάσουν» ολόκληρες προτάσεις παρά μόνο λέξεις.

Αυτήν τη φορά, οι ερευνητές, με επικεφαλής τους Τζόζεφ Μέικιν και Έντουαρντ Τσανγκ του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια-Σαν Φρανσίσκο, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό νευροεπιστήμης «Nature Neuroscience», αξιοποίησαν τις τελευταίες εξελίξεις στο πεδίο της μηχανικής μετάφρασης για να εκπαιδεύσουν τεχνητά νευρωνικά δίκτυα να μετατρέπουν απευθείας τα σήματα των νευρώνων σε προτάσεις.

The decoding pipeline. Each participant read sentences from one of two data sets (MOCHA-TIMIT, picture descriptions) while neural signals were recorded with an ECoG array (120–250 electrodes) covering peri-Sylvian cortices. The analytic amplitudes of the high-γ signals (70–150 Hz) were extracted at about 200 Hz, clipped to the length of the spoken sentences, and supplied as input to an artificial neural network. The early stages of the network learn temporal convolutional filters that, additionally, effectively downsample these signals. Each filter maps data from twelve-sample-wide windows across all electrodes (e.g., the green window shown on the example high-γ signals in red) to single samples of a feature sequence (highlighted in the green square on the blue feature sequences); then slides by twelve input samples to produce the next sample of the feature sequence; and so on. One hundred feature sequences are produced in this way, and then passed to the encoder RNN, which learns to summarize them in a single hidden state. The encoder RNN is also trained to predict the MFCCs of the speech audio signal that temporally coincide with the ECoG data, although these are not used during testing (see text for details). The final encoder hidden state initializes the decoder RNN, which learns to predict the next word in the sequence, given the previous word and its own current state. During testing, the previous predicted word is used instead.

Τέσσερις εθελοντές, στο κρανίο των οποίων είχαν εμφυτευθεί ηλεκτρόδια καταγραφής της νευρωνικής δραστηριότητας, διάβαζαν φωναχτά προτάσεις κειμένου. Το σύστημα τεχνητής νοημοσύνης έμαθε έτσι να συσχετίζει τα νευρωνικά σήματα με την ομιλία και τα συστατικά των λέξεων (φωνήεντα, σύμφωνα κ.ά.), ενώ στη συνέχεια έμαθε να «δένει» τις λέξεις σε προτάσεις.

Η ακρίβεια του αλγόριθμου είναι ανάλογη εκείνης που χρησιμοποιούν τα «έξυπνα» επαγγελματικά υπολογιστικά συστήματα αυτόματης μετατροπής της ομιλίας σε γραπτό κείμενο. Πάντως, σύμφωνα με τους ερευνητές, το σύστημα χρειάζεται ακόμη περαιτέρω βελτίωση, καθώς έως τώρα δεν μπορεί να ξεπεράσει τις 30 έως 50 προτάσεις με βάση ένα λεξιλόγιο έως 250 λέξεων. Το επόμενο βήμα θα είναι να μπορεί το σύστημα να μετατρέπει σε προτάσεις τη νευρωνική δραστηριότητα ανθρώπων που απλώς σκέφτονται και δεν μιλάνε.

Πηγές: Nature Neuroscience - https://www.theguardian.com/science/2020/mar/30/scientists-develop-ai-that-can-turn-brain-activity-into-text - https://www.amna.gr/home/article/445283/I-techniti-noimosuni-metafrazei-tin-egkefaliki-drastiriotita

Βρέθηκε σε απολίθωμα ο πρόγονος όλων των ζώων. Ancestor of all animals identified in Australian fossils

Ikaria wariootia, ένας πρόγονος από μια μακρινή εποχή. Geologists have discovered the first ancestor on the family tree that contains most animals today, including humans. The wormlike creature, Ikaria wariootia, is the earliest bilaterian, or organism with a front and back, two symmetrical sides, and openings at either end connected by a gut. It was found in Ediacaran Period deposits in Australia and was 2-7 millimeters long, with the largest the size of a grain of rice. Ikaria wariootia in life position. Image credit: Sohail Wasif / University of California, Riverside.

Τον πρώτο πρόγονο του οικογενειακού δέντρου που περιλαμβάνει τα πιο πολλά γνωστά ζώα σήμερα, περιλαμβανομένων των ανθρώπων, ανακάλυψε διεθνής ομάδα ερευνητών της οποίας ηγήθηκαν γεωλόγοι του UC Riverside.

Το μικροσκοπικό, σκωληκοειδές πλάσμα, ονόματι Ikaria wariootia, είναι το αρχαιότερο αμφίπλευρο- οργανισμός με πίσω και μπροστά μέρος, δύο συμμετρικές πλευρές και ανοίγματα στην κάθε άκρη που συνδέονται από ένα έντερο. Το σχετικό επιστημονικό άρθρο δημοσιεύτηκε στο Proceedings of the National Academy of Sciences.

Οι αρχαιότεροι πολυκύτταροι οργανισμοί, όπως τα σφουγγάρια και η άλγη, είχαν διάφορα σχήματα. Συλλογικά γνωστά ως Ediacarn Biota, πρόκειται για μια ομάδα που περιλαμβάνει τα παλαιότερα απολιθώματα πολύπλοκων, πολυκυτταρικών οργανισμών. Ωστόσο τα πιο πολλά από αυτά δεν συνδέονται με πλάσματα που υπάρχουν σήμερα, μεταξύ των οποίων και πλάσματα γνωστά ως Dickinsonia που στερούνται βασικά χαρακτηριστικά των πιο πολλών ζώων (όπως πχ το στόμα ή το έντερο).

Η ανάπτυξη διμερούς συμμετρίας ήταν κρίσιμης σημασίας βήμα στην εξέλιξη της ζωής, παρέχοντας σε οργανισμούς τη δυνατότητα να κινούνται με σκοπό κι έναν κοινό, μα επιτυχή τρόπο να οργανώνουν τα σώματά τους. Μια ποικιλία ζώων, από σκουλήκια μέχρι έντομα και από τους δεινόσαυρους ως τους ανθρώπους, διοργανώνονται γύρω από το ίδιο αυτό βασικό αμφίπλευρο σχέδιο.

Εξελικτικοί βιολόγοι που μελετούν τα γενετικά χαρακτηριστικά των σύγχρονων ζώων προέβλεπαν πως ο αρχαιότερος πρόγονος όλων των αμφίπλευρων θα ήταν απλός και μικρός, με στοιχειώδη αισθητήρια. Η διατήρηση και ταυτοποίηση των απολιθωμένων απομειναρίων ενός τέτοιου ζώου πιστευόταν πως θα ήταν δύσκολη, αν όχι αδύνατη. Για 15 χρόνια οι επιστήμονες συμφωνούσαν πως απολιθωμένα λαγούμια από την Εδιακρανική Περίοδο, 555 εκατ. ετών, που είχαν βρεθεί στη Νιλπένα της Αυστραλίας, είχαν γίνει από αμφίπλευρα. Ωστόσο δεν υπήρχαν ίχνη του πλάσματος που τα έφτιαξε.

Ikaria wariootia, a wormlike creature that lived more than 555 million years ago (Ediacaran period) in what is now Australia, is the earliest bilaterian, according to new research led by University of California, Riverside researcher Scott Evans. Primordial ocean floor concept. Credit: © AnnaPa / Adobe Stock

Ο Σκοτ Έβανς διδακτορικός του UC Riverside και η Μαίρη Ντρόσερ, καθηγήτρια γεωλογίας, εντόπισαν μικροσκοπικές οβάλ προεξοχές κοντά σε κάποια από αυτά τα λαγούμια. Με χρηματοδότηση της NASA χρησιμοποίησαν ένα τρισδιάστατο σκάνερ με λέιζερ που αποκάλυψε το σχήμα ενός κυλινδρικού σώματος με ένα ξεκάθαρο κεφάλι και μια ουρά, και διαφαινόμενη μυϊκή δομή. Το πλάσμα είχε μήκος 2 με 7 χιλιοστά και πλάτος 1 με 2,5 χιλιοστά, με το μεγαλύτερο όσων βρέθηκαν να έχει το σχήμα και το μέγεθος ενός κόκκου ρυζιού- όσο χρειαζόταν για να σκαφτούν τα συγκεκριμένα λαγούμια.

«Νομίζαμε ότι αυτά τα πλάσματα θα έπρεπε να είχαν υπάρξει κατά το διάστημα εκείνο, αλλά πάντα ξέραμε ότι θα ήταν δύσκολο να τα αναγνωρίσουμε» είπε ο Έβανς. «Όταν είχαμε τις 3D σαρώσεις, ξέραμε ότι είχαμε κάνει μια σημαντική ανακάλυψη».

«Τα λαγούμια των Ikaria βρίσκονται πιο χαμηλά από οτιδήποτε άλλο. Είναι το αρχαιότερο απολίθωμα που έχουμε με αυτόν τον βαθμό πολυπλοκότητας» είπε η Ντρόσερ. «Τα Dickinsonia και άλλα μεγάλα πράγματα ήταν πιθανότατα εξελικτικά αδιέξοδα. Ξέραμε ότι επίσης είχαμε πολλά μικρά πράγματα και σκεφτήκαμε ότι αυτά μπορεί να ήταν τα πρώιμα αμφίπλευρα που αναζητούσαμε».

Type specimen of Ikaria wariootia from Nilpena, including (A) photograph; and (B-D) 3D laser scans; notice distinct bilateral symmetry (wider end identified by white star in C and deeper end by black star in D). Scale bars – 1 mm. Image credit: Evans et al, doi: 10.1073/pnas.2001045117.

Παρά το σχετικά απλό σχήμα του, το Ikaria ήταν ήταν πολύπλοκο σε σχέση με άλλα απολιθώματα της περιόδου. Έσκαβε σε λεπτά στρώματα οξυγωνομένης άμμου στον ωκεανό, αναζητώντας οργανική ύλη, υποδεικνύοντας στοιχειώδεις δυνατότητες αίσθησης. Το σχήμα υποδεικνύει ξεκάθαρα μπροστά και πίσω μέρος, υποστηρίζοντας την κίνηση που διαφαίνεται από τα λαγούμια. Επίσης, φαίνεται πως τα Ikaria κινούνταν συστέλλοντας μύες ανά το σώμα, όπως ένα σκουλήκι.

Πηγές: Scott D. Evans, Ian V. Hughes, James G. Gehling, and Mary L. Droser. Discovery of the oldest bilaterian from the Ediacaran of South Australia. PNAS, March 23, 2020 DOI: 10.1073/pnas.2001045  - http://www.sci-news.com/paleontology/ikaria-wariootia-08254.html - https://www.huffingtonpost.gr/entry/vretheke-se-apolithoma-o-proyonos-olon-ton-zoon_gr_5e79de84c5b62f90bc512861117

Εμφύτευμα χαρτογραφεί την εγκεφαλική δραστηριότητα. New brain reading technology could help the development of brainwave-controlled devices

Καινούρια μέθοδο καταγραφής της ηλεκτρικής δραστηριότητας του εγκεφάλου ανέπτυξαν άγγλοι επιστήμονες, ανοίγοντας τον δρόμο για εκλεπτυσμένες συσκευές νευροπροσθετικής. A new method to accurately record brain activity at scale has been developed. The technique could lead to new medical devices to help amputees, people with paralysis or people with neurological conditions such as motor neuron disease. Using the latest in electronics and engineering techniques, the new device combines silicon chip technology with super-slim microwires, up to 15-times thinner than a human hair. The image is credited to Andreas Schaefer.

Μία πρωτοποριακή μέθοδο καταγραφής της εγκεφαλικής δραστηριότητας ανέπτυξαν επιστήμονες από το Ινστιτούτο Φράνσις Κρικ στην Αγγλία.

Η συγκεκριμένη μέθοδος, οι τεχνικές λεπτομέρειες της οποίας δημοσιεύτηκαν στην επιστημονική επιθεώρηση «Science Advances», αξιοποιεί μία συσκευή πολύ μικρών διαστάσεων η οποία εμφυτεύεται στον εγκέφαλο και καταγράφει την ηλεκτρική δραστηριότητα των νευρώνων σε διαφορετικά επίπεδα του εγκεφάλου.

Οι επιστήμονες μπορούν με αυτόν τον τρόπο να έχουν μία πλήρη εικόνα για τη δραστηριότητα των νευρώνων, κάτι το οποίο μπορεί να αξιοποιηθεί στην περαιτέρω ανάπτυξη νευροπροσθετικών συσκευών οι οποίες θα διευκολύνουν την κίνηση ανθρώπων με διάφορες μορφές παράλυσης.

Στα άδυτα του εγκεφάλου

A close up of the microwire array. With a silicon chip attached to the top and the wires at the bottom gently inserted into the brain, this device can help researchers take a movie of neural activity. Credit: Andrew Brodhead/Stanford News Service

Το πλεονέκτημα της νέας μεθόδου είναι ότι έχει τη δυνατότητα να καταγράφει την ηλεκτρική δραστηριότητα τόσο του φλοιού του εγκεφάλου όσο και περιοχών οι οποίες βρίσκονται σε μεγαλύτερο βάθος. Για τη μέθοδο αυτή οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν έναν επεξεργαστή ο οποίος είναι συνδεδεμένος με πολύ λεπτά καλώδια, 15 φορές λεπτότερα απ’ ότι μία ανθρώπινη τρίχα.

Χάριν στη δομή τους, τα καλώδια αυτά μπορούν να διεισδύουν σε βαθύτερα στρώματα του εγκεφάλου χωρίς χειρουργική επέμβαση, ανιχνεύοντας τη δραστηριότητα των νευρώνων και χαρτογραφώντας τις ενεργές περιοχές του εγκεφάλου σε μία δεδομένη στιγμή. Μάλιστα, μπορούν να κατευθυνθούν σε συγκεκριμένες περιοχές με τέτοιον τρόπο ώστε να μπορούν ταυτόχρονα να καταγράφουν τη δραστηριότητα συγκεκριμένων νευρώνων αλλά και να μεταφέρουν ηλεκτρικά σήματα τα οποία θα παρέχονται από τους επιστήμονες.

«Αυτή η τεχνολογία αποτελεί τη βάση για πολλές εφαρμογές τόσο στη νευροεπιστήμη όσο σε άλλα επιστημονικά πεδία», σημείωσε σε σχετικές δηλώσεις του ο επικεφαλής της ομάδας και καθηγητής νευροεπιστήμης Αντρέα Σέφερ, συμπληρώνοντας ότι «θα μπορούσε μάλιστα να οδηγήσει σε εφαρμογές όπου ένα ηλεκτρικό σήμα του εγκεφάλου θα μπορεί να μεταφέρεται απευθείας σε μία συσκευή, βοηθώντας παραδείγματος χάριν τους ανθρώπους με αναπηρία να ελέγξουν την κίνηση μίας νευροπροσθετικής συσκευής».

Παρόλο που τα πειράματα έχουν πραγματοποιηθεί μέχρι στιγμής μόνο σε ποντίκια, η εν λόγω συσκευή μπορεί να χρησιμοποιηθεί, σύμφωνα με τους ερευνητές, και σε μεγαλύτερα θηλαστικά. Ο επόμενος στόχος λοιπόν της ερευνητικής ομάδας είναι να προσαρμόσουν αυτό το σύστημα με τέτοιον τρόπο ώστε στο μέλλον να μπορεί να λειτουργήσει με ασφάλεια και στον άνθρωπο.

Πηγές: Abdulmalik Obaid, Mina-Elraheb Hanna, Yu-Wei Wu, Mihaly Kollo, Romeo Racz, Matthew R. Angle, Jan Müller, Nora Brackbill, William Wray, Felix Franke, E. J. Chichilnisky, Andreas Hierlemann, Jun B. Ding, Andreas T. Schaefer, Nicholas A. Melosh. Massively parallel microwire arrays integrated with CMOS chips for neural recording. Science Advances, 2020; 6 (12): eaay2789 DOI: 10.1126/sciadv.aay2789 - https://neurosciencenews.com/brainwave-neuroprosthesis-15955/ - https://www.tovima.gr/2020/03/23/science/emfyteyma-xartografei-tin-egkefaliki-drastiriotita/