Europejski zespół naukowców zidentyfikował mutację, która wywołuje narkolepsję w dużej rodzinie dotkniętej tym rzadkim schorzeniem. Odkrycia, opublikowane w czasopiśmie American Journal of Human Genetics, dostarczają nowych informacji na temat genetyki dziedzicznej narkolepsji i innych, złożonych chorób neuropsychiatrycznych.

Narkolepsja to rzadka choroba charakteryzująca się częstymi i niekontrolowanymi napadami snu w nieodpowiednim czasie i miejscu. Naukowcy twierdzą, że osoby cierpiące na to schorzenie mogą również borykać się z "katapleksją" - nagłą utratą napięcia w mięśniach wywoływaną przez silne emocje. Na ogół uznaje się, że narkolepsja wywoływana jest przez złożone mechanizmy, ale niektóre przypadki są powiązane z dziedzicznymi mutacjami, które nie zostały jeszcze zidentyfikowane.

W toku ostatnich badań naukowcy z Hiszpanii i Szwajcarii przeprowadzili analizę genetyczną najliczniejszej spośród rodzin, u których rozpoznano tę chorobę.

"Badanie przyczyny tej rzadkiej formy dziedzicznej narkolepsji nastręcza dużych trudności i nie została ona dobrze poznana" - zauważa dr Rosa Peraita-Adrados ze Szpitala Uniwersyteckiego im. Gregorio Marañóna w Madrycie, Hiszpania. "Aby zidentyfikować przyczynową mutację rodzinnej narkolepsji przeprowadziliśmy analizę genetyczną najliczniejszej jak dotychczas poznanej rodziny, której 12 członków choruje, po czym wykonaliśmy jeszcze bardziej szczegółową analizę 3 członków cierpiących na narkolepsję i katapleksję."

Dr Peraita-Adrados, współpracująca z dr Mehdi Taftim z Uniwersytetu w Lozannie w Szwajcarii, wraz z kolegami odkryła, że gen mielinowej glikoproteiny oligodendrocytów (MOG) u członków rodziny dotkniętych tym schorzeniem przeszedł mutację, która nie występowała u członków rodziny wolnych od tej choroby i u setek niespokrewnionych osób objętych badaniami.

Oligodendrocyty, które zapewniają wsparcie komórkom ośrodkowego układu nerwowego, wytwarzają białko mielinowe, kluczowy element osłonki mielinowej, która zapewnia prawidłowe funkcjonowanie układu nerwowego. Zespół odkrył, że białko MOG nie było prawidłowo rozmieszczone w komórkach, co doprowadziło naukowców do stwierdzenia, że zmutowane MOG nie funkcjonuje prawidłowo.

Zespół zauważył, że choć potrzebne są dalsze badania w celu identyfikacji powiązań między mieliną, oligodendrocytami i narkolepsją, wyniki zapewniły kluczowe informacje, zwłaszcza w świetle niedawnego powiązania MOG z innymi chorobami neuropsychiatrycznymi.

"Badania nad ekspresją genów w ciężkich zaburzeniach depresyjnych, zaburzeniu dwubiegunowym, schizofrenii i stwardnieniu rozsianym wskazują, że geny, których ekspresja zachodzi w oligodendrocytach są regulowane w dół, potwierdzając hipotezę, że problemy z oligodendrocytami mogą stać się przyczyną zaburzeń neurorozwojowych" - stwierdził dr Tafti. "Identyfikacja mutacji MOG, jak dotąd jedynie w naszej rodzinie, nie tylko pogłębia wiedzę na temat patogenezy narkolepsji, ale również podkreśla rolę mieliny i oligodendrocytów w podatności na chorobę w innych, złożonych zaburzeniach neuropsychiatrycznych."

© Unia Europejska 2005 - 2011

Źródło: CORDIS

Referencje dokumentu: Hor, H., et al. (2011) 'A Missense Mutation in Myelin Oligodendrocyte Glycoprotein as a Cause of Familial Narcolepsy with Cataplexy'. American Journal of Human Genetics, 89 (3): 474-479. DOI: 10.1016/j.ajhg.2011.08.007.

Wyniki nowych badań finansowanych ze środków unijnych wskazują na mniejsze prawdopodobieństwo pojawienia się uczucia nienawiści u osób o skłonnościach depresyjnych, bowiem schorzenie to oddziałuje na tę część mózgu, która zawiaduje emocjami.

W artykule opublikowanym w czasopiśmie Molecular Psychiatry zespół naukowców z Chin i Wlk. Brytanii wyjaśnia, jak mózg osób cierpiących na depresję często rozłącza "obwód nienawiści", co oznacza po prostu, że nie łączy ze sobą punktów potrzebnych do wystąpienia reakcji nienawiści.

Wykorzystując skanery rezonansu magnetycznego (MRI) do zobrazowania aktywności mózgu osób depresyjnych i wolnych od depresji, zespół odkrył znaczące różnice w obwodach mózgu między dwiema grupami.

Analizą przeprowadzoną w toku badań, które otrzymały wsparcie finansowe z projektu BION (Ścieżki syntetyczne do inspirowanego biologicznie przetwarzania informacji) dofinansowanego na kwotę 1,3 mln EUR z tematu "Technologie informacyjne i komunikacyjne" (TIK) Siódmego Programu Ramowego (7PR) UE, objęto trzydzieści dziewięć osób w depresji - 23 kobiety i 16 mężczyzn - oraz 37 osób z grupy kontrolnej wolnych od depresji - 14 kobiet i 23 mężczyzn.

Jeden z autorów raportu z badań, profesor Jianfeng Feng z Wydziału Informatyki Uniwersytetu w Warwick, powiedział: "Wyniki są klarowne, niemniej na pierwszy rzut oka są zastanawiające, bowiem wiadomo, że depresja często charakteryzuje się intensywnym nienawidzeniem siebie i nie ma oczywistych wskazań, że osoby cierpiące na depresję są mniej skłonne do nienawidzenia innych. Jedna z możliwości jest taka, że rozłączenie obwodu nienawiści może być powiązane z upośledzoną zdolnością do kontrolowania i uczenia się sytuacji społecznych, które wzbudzają uczucia nienawiści do siebie samego lub innych. To z kolei może doprowadzić do niemożności właściwego radzenia sobie z uczuciami nienawiści i zwiększyć prawdopodobieństwo zarówno niekontrolowanego nienawidzenia siebie, jak i wycofania się z interakcji społecznych. Być może jest to wskazówka neurologiczna, iż bardziej normalne są okazje do nienawidzenia innych niż samego siebie."

W 2008 r. obwód nienawiści został po raz pierwszy zdefiniowany i wyraźnie zidentyfikowany, kiedy to profesor Semir Zeki z University College London odkrył, że obwód łączył trzy regiony w mózgu - zakręt czołowy górny, wyspę i skorupę - kiedy badanym pokazywano zdjęcia znienawidzonych przez nich osób.

U 92% osób cierpiących na depresję objętych nowymi badaniami obwód nienawiści prawdopodobnie uległ przerwaniu. Wydawało się, że osoby w depresji doświadczyły również innych znaczących zakłóceń w obwodach mózgu powiązanych z przetwarzaniem dotyczącym ryzyka i działania, nagród i emocji oraz uwagi i pamięci.

Według Światowej Organizacji Zdrowia (WHO) depresja dotyka około 121 mln ludzi na świecie i jest jedną z głównych przyczyn upośledzenia na świecie. Mniej niż 25% osób chorych ma dostęp do skutecznych terapii.

WHO opisuje schorzenie jako powszechne schorzenie psychiczne charakteryzujące się przygnębieniem, utratą zainteresowań lub odczuwania przyjemności, poczuciem winy lub niskiej wartości, zaburzeniami snu lub apetytu, niskim poziomem energii i słabą koncentracją. Problemy te mogą przybrać formę chroniczną lub nawracającą, doprowadzając do istotnych upośledzeń w zdolności danej osoby do wypełniania codziennych obowiązków. W swojej najpoważniejszej postaci depresja może doprowadzić do samobójstwa - tragicznego finału, który każdego roku zabiera około 850.000 istnień ludzkich.

Projekt BION stawia sobie za cel wykorzystanie danych neuroanatomicznych i neurofizjologicznych jako wytycznych w opracowywaniu deterministycznych i złożonych sieci samoporządkujących się polimerycznych pierwiastków nielinearnych o właściwościach adaptacyjnych. Głównym celem jest opracowanie nowej technologii produkowania funkcjonalnych struktur molekularnych możliwych do realizacji w nanoskali, które potrafią wykonywać zaawansowane zadania obejmujące uczenie się i podejmowanie decyzji.

© Unia Europejska 2005 - 2011

Źródło: CORDIS

Referencje dokumentu: Tao, H., et al. (2011) 'Depression Uncouples Brain Hate Circuit'

Serenoa repens, (Sabal serrulata, palma sabalowa, ang.-am. saw palmetto) jest niewielką palmą, w stanie naturalnym spotykaną na wschodzie Stanów Zjednoczonych. Owoce palmy sabalowej znajdowały niegdyś zastosowanie w praktykach leczniczych plemienia Seminole, zamieszkującego Florydę. Obecnie owoce palmy oraz uzyskiwany z nich ekstrakt znajduje zastosowanie w tzw. medycynie naturalnej jako lek poprawiający sprawność seksualną, a także w różnych dolegliwościach układu moczowego, związanych z powiększeniem gruczołu krokowego (np. w łagodnym rozroście stercza), przewlekłych bólach podbrzusza, dolegliwościach ze strony pęcherza moczowego, łysieniu, zaburzeniach hormonalnych, a nawet w przypadku nowotworów złośliwych.

Dojrzałe owoce palmy sabalowej w celach leczniczych wykorzystywane są w kilku postaciach, w tym w formie suszonych (całych lub sproszkowanych) owoców, ekstraktów, tabletek, kapsułek, naparów, itp. Przez większość przyjmujących je osób są to produkty dobrze tolerowane. Nie stwierdza się poważniejszych negatywnych efektów ubocznych związanych z ich przyjmowaniem poza łagodnymi i niegroźnymi dolegliwościami żołądkowymi.

Palma sabalowa cieszy się sporą popularnością w Stanach Zjednoczonych i na całym świecie (jest również łatwo dostępna w Polsce), mimo że zgodnie ze stanowiskiem amerykańskiego Centrum Medycyny Komplementarnej i Alterantywniej (NCCAM) jej właściwości lecznicze w przypadku wcześniej wspomnianych problemów zdrowotnych nie znajdują żadnego potwierdzenia w badaniach naukowych.

Na przykład, zgodnie z wynikami badań z 2006 r., sfinansowanych przez Narodowe Instytuty Zdrowia (NIH), przeprowadzonych na 225 mężczyznach cierpiących z powodu łagodnego przerostu stercza, przyjmowanie nawet 320 mg ekstraktu z owoców palmy sabalowej dziennie przez rok nie przyniosło istotnej ulgi chorym w porównaniu z placebo. Nie istnieją również żadne wiarygodne doniesienia naukowe na temat wpływu preparatów z owoców palmy sabalowej na wielkość prostaty, jak również na temat ich skuteczności w leczeniu jakiejkolwiek innej choroby czy problemu zdrowotnego.

Wyniki najnowszych badań, sfinansowanych przez NIH, opublikowane na łamach Journal of the American Medical Association, wskazują, że preparaty z owoców palmy sabalowej pozostają nieskuteczne w leczeniu dolegliwości ze strony układu moczowego w przebiegu przerostu gruczołu krokowego w porównaniu z placebo, nawet mimo zwiększenia dawki do trzykrotności dawki standardowej.

W badaniach, przeprowadzonych jako podwójnie ślepa próba z kontrolowaniem efektu placebo, wzięło udział 369 mężczyzn w wieku co najmniej 45 lat, u których występowały objawy ze strony dolnych dróg moczowych, typowe w przebiegu łagodnego przerostu stercza. Osoby badane zostały losowo przedzielone do grupy, która przyjmowała preparat z palmy sabalowej w stopniowo rosnących dawkach, lub do grupy przyjmującej placebo. Mężczyźni przyjmujący tabletki z ekstraktem z palmy sabalowej na początku badań przyjmowali jedną 320 mg tabletkę dziennie. Po upływie 24 tygodni dawkę zwiększono do dwóch, a po 48 tygodniach - do trzech tabletek dziennie. Badania trwały w sumie 72 tygodnie, a więc ponad rok.

Do pomiaru nasilenia symptomów ze strony układu moczowego wykorzystano American Urological Association Symptom Index (AUASI); wykorzystano również inne wskaźniki, takie jak obecność specyficznych antygenów sterczowych czy szczytowy przepływ moczu. Od osób badanych zbierano ponadto informacje na temat funkcji seksualnych, nietrzymania moczu, jakości snu, oddawania moczu w czasie nocy (nokturia) i nasilenia innych problemów z oddawaniem moczu.

Pomiary przeprowadzano na początku badań i po upływie 72 tygodni. W tym czasie średnie wyniki w AUASI spadły z 14,4 do 12 punktów w grupie przyjmującej ekstrakt z palmy sabałowej i z 14,7 do 11,7 punktów w grupie placebo. W tym czasie średnia zmiana w wynikach AUSAI w obu grupach wyniosła 0,79 na korzyść placebo.

Palma sabalowa nie była pod żadnym względem lepsza od placebo w redukcji dolegliwości ze strony układu moczowego lub poprawie innych wskaźników jakości życia.

Naukowcy zwracają uwagę, że badania prowadzono z wykorzystaniem tylko jednego, konkretnego preparatu palmy sabalowej, a ponieważ w Stanach Zjednoczonych jest ona dostępna również pod innymi postaciami, potencjalnie zawierającymi nieznane aktywne składniki, działające w inny sposób, uzyskane wyniki nie mogą być uogólnione. Jednakże biorąc pod uwagę negatywne wyniki wcześniejszych badań nad tą rośliną, w których używano jej różnych preparatów, jest mało prawdopodobne, by również one okazały się istotnie skuteczniejsze od placebo.

Źródła: Saw Palmetto Extract No More Effective Than Placebo for Urinary Symptoms in Men (NCCAM), Herbs at a Glance - Saw Palmetto (NCCAM)

Referencje dokumentu: Barry MJ, Meleth S, Lee JY, et al. Effect of increasing doses of saw palmetto extract on lower urinary tract symptoms: a randomized trial. Journal of the American Medical Association. 2011;306(12):1344-1351.

Międzynarodowy zespół naukowców, częściowo dofinansowywany ze środków unijnych, ujawnił nowe informacje wskazujące na powiązanie zdrowego starzenia się z chorobami neurozwyrodnieniowymi, w tym z chorobą Alzheimera. Badania zostały częściowe wsparte w ramach projektu CLIP (Mapowanie funkcjonalnych interakcji białko-RNA (kwas rybonukleinowy) na potrzeby identyfikacji nowych celów terapii opartej na oligonukleotydach), który otrzymał grant Europejskiej Rady ds. Badań Naukowych (ERBN) dla początkujących naukowców o wartości 900.000 EUR z budżetu Siódmego Programu Ramowego (7PR) UE. Grant przyznano na 5 lat do roku 2013. Wyniki badań zostały zaprezentowane w czasopiśmie Genome Research.

Dwie z najpowszechniej występujących chorób neurozwyrodnieniowych to choroba Alzheimera oraz zwyrodnienie płatów czołowych i skroniowych (FTLD). W toku ostatnich prac naukowcy pracujący pod kierunkiem Laboratorium Biologii Molekularnej Rady Badań Naukowych (MRC) w Wlk. Brytanii zbadali zmiany w ekspresji genów w starzejącym się i chorym mózgu, rzucając nowe światło na biologię normalnego starzenia się i chorób neurozwyrodnieniowych.

Podczas gdy naukowcy we wcześniejszych badaniach odkryli, jak zmiany w genach są odczytywane lub podlegają ekspresji w mózgu, kiedy zachodzi proces starzenia się i/lub pojawia się choroba neurozwyrodnieniowa, nikt jak dotąd nie porównał bezpośrednio, w ramach jednych badań, zmian ekspresji genów u zdrowo starzejących się osób z tymi, które są dotknięte chorobami.

Na potrzeby badań zespół ocenił zmiany w ekspresji genów powiązane ze starzeniem się i chorobami w regionie mózgu, o którym eksperci wiedzą, że jest atakowany zarówno przez chorobę Alzheimera, jak i FTLD. Naukowcy porównali próbki pobrane od zdrowych osób w wieku od 16 do 102 lat z próbkami od osób chorych. Zidentyfikowali podobne zmiany w schematach ekspresji genów powiązane ze starzeniem się i chorobami neurozwyrodnieniowymi.

"Co ciekawe próbki [dotknięte chorobą] zawierały te same zmiany powiązane z wiekiem, co w przypadku zdrowych osób w wieku powyżej 80 lat" - zauważa naczelny współautor, dr Jernej Ule z Laboratorium Biologii Molekularnej MRC.

Autor naczelny, dr James Tollervey z Laboratorium Biologii Molekularnej MRC, dodaje: "Zmiany związane ze starzeniem się były widoczne u osób chorych już w wieku 50 lat, mniej więcej 25 lat wcześniej niż spodziewalibyśmy się zauważyć podobne zmiany u osób zdrowych."

Mimo uderzających podobieństw naukowcy odkryli różnice między ekspresją genów w normalnie starzejącym się mózgu a ekspresją w chorobach Alzheimera i FTLD. Było to szczególnie ewidentne w schematach alternatywnego splicingu, w którym części molekuły RNA są odmiennie rozmieszczane, aby skorygować komunikat. Proces ten może ulec deregulacji, co wiąże się ze szkodliwymi konsekwencjami.

W trakcie normalnego procesu starzenia się geny powiązane z metabolizmem komórkowym jako pierwsze odczuwały zmiany w alternatywnym splicingu. Zmiany chorobowe były zdaniem naukowców powiązane z genami neuronowymi.

Zaobserwowano modyfikacje w ekspresji kilku genów kodujących białka wiążące RNA, co zdaniem zespołu może wyjaśniać niektóre spostrzeżone zmiany w splicingu.

Zdaniem naukowców badania te wniosą wkład w dalsze prace nad normalnym starzeniem się i chorobami neurozwyrodnieniowymi. "Odkrycia te wskazują, że badania nad zdrowym starzeniem się mogą pomóc w rozwikłaniu procesów, które prowadzą do neurozwyrodnienia" - zauważa dr Ule.

Współautor Boris Rogelj z Ośrodka Badań nad Neurozwyrodnieniami MRC przy King's College London powiedział: "Patrząc z drugiej strony, nasze odkrycia wskazują również, że badania nad chorobami neurozwyrodnieniowymi mogą pomóc w zrozumieniu, jak opóźnić zmiany, które zachodzą u zdrowych osób w zaawansowanym wieku."

Wkład w badania wnieśli również naukowcy ze Słowenii i USA.

© Unia Europejska 2005 - 2011

Źródło: CORDIS

Referencje dokumentu: Tollervey, J.R., et al. (2011) 'Analysis of alternative splicing associated with aging and neurodegeneration in the human brain'. Genome Res, publikacja z 16 sierpnia. DOI: 10.1101/gr.122226.111.

Por. Łagodne zaburzenia poznawcze częstsze u mężczyzn, Zalety posiadania dużej głowy, Białkowy podpis choroby Alzheimera obecny w płynie mózgowo-rdzeniowym

W dniu 5 pażdziernika 2011 swiat technologii pożegnał wizjonera. Współzałożyciel firmy Apple, Steve Jobs, w wieku 56 lat przegrał swoją długą walkę z rzadką formą raka trzustki.

Były dyrektor naczelny amerykańskiej spółki komputerowej cierpiał na tę chorobę od 2004 roku, a w 2009 przeszedł przeszczep wątroby. Od stycznia był na zwolnieniu lekarskim, po czym w sierpniu zrezygnował ze stanowiska.

Jobs, który zostawił żonę Laurene i czwórkę dzieci, w latach 70. ubiegłego stulecia wraz ze swoim przyjacielem z dzieciństwa, Stevem Wozniakiem, założył firmę Apple i pozostawał u jej steru, kiedy to firma rozkwitała, by stać się wielomilionowym imperium, jakie znamy dzisiaj. Wspólnicy razem wprowadzili na rynek urządzenie, które uważa się za pierwszy na świecie komputer osobisty: Apple II.

Firma Apple zrewolucjonizowała nasze interakcje i sposób komunikowania się oraz zmieniła nie do poznania rynek urządzeń elektronicznych. Jej wartość rynkową szacuje się na około 263 mld EUR, co czyni z niej najdroższą spółkę technologiczną na świecie. W oświadczeniu wydanym po zgonie założyciela spółka wychwala jego "błyskotliwość, pasję i energię" oraz oddaje cześć niezliczonym innowacjom wprowadzonym przez niego, jak również wpływowi jaki wywarły one na życie tak wielu ludzi.

Komputery Apple zawsze cieszyły się dużą popularnością dzięki intuicyjnym funkcjom i elegancji, rewolucjonizując pracę zwłaszcza w branżach artystycznych, jak np. grafika czy edycja wideo.

Połowa lat 1990-tych to czas poszukiwań przez firmę Apple czegoś, co mogłoby zostawić daleko w tyle klasyczny format oprogramowania PC i skutecznie stawić czoła dominacji marki Microsoft na rynku. Choć ich firmy konkurują ze sobą, Jobs i szef Microsoftu, Bill Gates, byli przyjaciółmi.

"Świat nieczęsto widzi kogoś, kto wpłynął nań tak dogłębnie jak Steve - czego efekty będą odczuwalne przez wiele przyszłych pokoleń. Dla tych z nas, którzy mieli to szczęście pracować z nim, był to szaleńczo wielki zaszczyt. Będzie mi Steve'a ogromnie brakować" - mówi Gates.

Jobs stoi za udostępnieniem światu kolorowych komputerów iMac, iPodów i iPhonów, a jego śmierć nastąpiła dosłownie dzień po zaprezentowaniu przez Apple'a swojego najnowszego modelu iPhona; zostanie również zapamiętany jako osoba przywiązująca wielką wagę do szczegółów, zaangażowana w każdy etap procesu tworzenia produktu - od koncepcji po produkcję.

Nie zawsze było różowo. W 1985 głośno było o rozstaniu Jobsa z Apple, do którego doszło wskutek wewnętrznych sporów. Powrócił w 1997, aby podnieść podupadającą firmę i zapewnić jej przyszłość, wprowadzając na nową, wizjonerską drogę.

Apple to nie jedyne osiągnięcie Jobsa na polu nowych technologii. W 1986 r., w czasie ponad dziesięcioletniego rozstania z Apple, Jobs kupił spółkę Pixar, która w owym czasie była niewielkim studiem eksperymentalnym, zajmującym się  animacją cyfrową, po czym pomógł przemienić ją w giganta rynku rozrywki, jakim jest obecnie.

© Unia Europejska 2005 - 2011

Źródło: CORDIS

Hiszpańscy naukowcy z Uniwersytetu w Saragossie swoimi najnowszymi badaniami udowadniają, że sport nie zawsze oznacza zdrowie, zwłaszcza uprawiany wyczynowo w zbyt młodym wieku. I wcale nie chodzi tym razem o brytyjskich ośmiolatków boksujących się w klatkach, ale o całkiem niewinne - jak mogłoby się zdawać - kolarstwo. Wyniki badań zostały opublikowane online w PLoS ONE w dniu 30 września 2011.

"Jazda na rowerze - zauważają naukowcy - jest uważana za sport sprzyjający zdrowiu, ponieważ poprawia kondycję fizyczną i zapobiega gromadzeniu się tkanki tłuszczowej. Z drugiej strony - na okres dojrzewania przypada faza rozwojowa ważna ze względu na nabywanie masy kostnej. Pod koniec tego okresu nabywa się w sumie około 90% całkowitej masy kostnej, a wielu zawodowych i wyczynowych kolarzy może być zakwalifikowana jako osoby cierpiące z powodu osteopenii (stan niedoboru mineralnej masy kości, przyp. tłum.). Profesjonalni kolarze szosowi mają znacznie niższą gęstość mineralną kości niż pozostała część populacji".

Przypuszcza się, że intensywnie uprawiane kolarstwo nie daje odpowiednich bodźców do osteogenezy w klinicznie ważnych rejonach kośćca. W związku z tym naukowcy postawili hipotezę, że wyczynowe uprawienie sportów rowerowych w okresie dojrzewania może skutkować niższym przyrostem masy kostnej w porównaniu z populacją zdrowych nastolatków uprawiających sport głównie dla celów rekreacyjnych.

"Dlatego - kontynuują badacze - głównym celem naszych badań był opis stanu kośćca u nastoletnich rowerzystów i porównanie go ze stanem kośćca zdrowych nastolatków ze zbliżonej grupy wiekowej. Po wtóre, chcieliśmy zbadać, jakie skutki wywiera wieloletni trening kolarski na proces nabywania masy kostnej".

Gęstość mineralna kości jest uważana za istotny wskaźnik ryzyka osteoporozy; występuje również związek między gęstością mineralną kości a ich wytrzymałością na obciążenia mechaniczne

Badaniami objęto w sumie 44 chłopców i młodych mężczyzn poniżej 21 roku życia, w tym 22 kolarzy, członków różnych zespołów kolarskich z Aragonii. Pozostałych dwudziestu dwóch nastolatków stanowiło grupę kontrolną i uprawiało sporty głównie dla celów rekreacyjnych. Wszyscy kolarze regularnie brali udział w regionalnych wyścigach i od 2 do 7 lat przed wzięciem udziału w badaniach trenowali lub ścigali się na rowerach średnio przez 10 godzin tygodniowo.

Wyniki badań wskazują, że u młodych kolarzy zawartość składników mineralnych w kościach była ogólnie niższa, co dotyczy zwłaszcza miednicy, kości biodrowych, szyjki kości udowej i kości nóg. Gęstość mineralna kości miednicy, kości biodrowych i kości nóg była również niższa, choć nieco wyższa w okolicy bioder po wprowadzeniu poprawki uwzględniającej masę ciała i wzrost osoby badanej.

Chociaż wyniki wcześniejszych badań naukowych, prowadzonych na innych grupach, potwierdzają wpływ uprawiania kolarstwa na cechy kośćca, hiszpańscy naukowcy postanowili przyjrzeć się kierunkowi zależności przyczynowo-skutkowych, zachodzących między uprawianiem tego sportu a gęstością i zawartością mineralną kości, również u swoich osób badanych. W toku analiz, mimo niewielkiej liczebności grupy, udało im się wykazać, że różnice w budowie kości między nastoletnimi wyczynowymi kolarzami a innymi nastolatkami pogłębiają się wraz z wiekiem. Stwierdzono również dość silną ujemną korelację między intensywnością treningu kolarskiego a gęstością i zawartością mineralną kości u starszych nastolatków. Jednak, prawdopodobnie ze względu na niewielką liczbę osób badanych, korelacje okazały się nieistotne statystycznie.

W związku z tym autorzy zalecają ostrożność w interpretacji uzyskanych wyników i zwracają uwagę na konieczność prowadzenia dalszych badań nad tym zagadnieniem.

Referencje dokumentu: Olmedillas H. et al. (2011) Bone Related Health Status in Adolescent Cyclists. PLoS ONE 6(9): e24841. doi:10.1371/journal.pone.0024841

Echolokacja to najlepsze narzędzie nietoperza, które pomaga mu w nawigacji i polowaniu na ofiary. Odbijanie się fal dźwiękowych umożliwia nietoperzom wierne odwzorowywanie otoczenia w całkowitych ciemnościach. Duńsko-amerykański zespół naukowców rzuca nowe światło na to, dlaczego nietoperze posiadają właśnie takie możliwości. W artykule opublikowanym w czasopiśmie Science pokazują, że kluczem do tych umiejętności są "superszybkie" mięśnie.

Naukowcy z Uniwersytetu Południowej Danii i Uniwersytetu Pensylwanii w USA wykazali, że mięśnie te potrafią kurczyć się około 100 razy szybciej niż typowe mięśnie szkieletowe. Są również 20 razy szybsze od najszybszych mięśni człowieka - czyli tych, które sterują ruchem gałki ocznej.

"Wcześniej wiadomo było jedynie, że superszybkie mięśnie są częścią wytwarzających dźwięk organów grzechotników, ptaków i kilku ryb" - wyjaśnia profesor Coen Elemans z Uniwersytetu Południowej Danii, naczelny autor badań. "Teraz po raz pierwszy odkryliśmy je u ssaków, co sugeruje, że mięśnie te - wcześniej uważane za wyjątkowe - są powszechniejsze niż dotychczas sądzono."

Według naukowców echolokacja różni się od widzenia, ponieważ z każdym dźwiękiem i echem zapewnia nietoperzom jedynie wycinek obrazu otoczenia, podczas gdy widzenie jest stosunkowo ciągłym strumieniem informacji o otoczeniu. Echolokacja zmusza nietoperze do wydawania szybkich serii dźwięków.

Podczas polowania na ofiarę nietoperze muszą szybko aktualizować położenie swojej ofiary - nie jest to łatwe, bowiem owady latające mogą poruszać się w każdym kierunku. W momencie krytycznym nietoperze generują "śmiertelny szum", wydając 190 dźwięków na sekundę.

"Naukowcy prowadzący badania nad nietoperzami założyli, że mięśnie kontrolujące to zachowanie muszą być szybkie, niemniej nie było wiadomo, jak funkcjonują" - wyjaśnia Andrew Mead, absolwent Instytutu Biologii na Wydziale Sztuki i Nauki Uniwersytetu Pensylwanii. "Badania nad superszybkimi mięśniami są jeszcze daleko od stwierdzenia jak one funkcjonują. Ostatnie badania łączą wiele różnych światów: mięśnie, bioakustykę i echolokację oraz aspekt behawioralny nietoperzy."

Zespół ocenił funkcjonowanie mięśni głosowych nietoperzy, podłączając jeden z nich między silniczek a czujnik siłowy i pobudzając go elektrycznie do napinania się. Kiedy silniczek był nieruchomy, pojedynczy impuls elektryczny umożliwił naukowcom obliczenie czasu potrzebnego mięśniom nietoperza do drgnięcia lub skurczenia się i rozluźnienia. "Drgnięcie daje nam pojęcie o czasie, jaki jest potrzebny komórce mięśniowej do przejścia wszystkich kroków, wszystkich reakcji chemicznych niezbędnych do wywarcia siły i ponownego rozluźnienia się" - podkreśla Mead. "Im szybszy mięsień, tym krótsze drgnięcie. Mięśnie te potrafią wykonać wszystkie ruchy w czasie krótszym niż jedna setna sekundy."

Zespół zmodyfikował jednak długość mięśnia w czasie kurczenia się, aby ustalić, jak intensywnie pracują mięśnie nietoperza. Mięsień wydłużał się i skracał w kontrolowanym tempie w czasie pracy silniczka. Podczas gdy mięsień wydłużał się naukowcy pobudzali go do skurczu, aby sprawdzić, czy wywrze on większą siłę na silniczek niż silniczek na mięsień. W celu ustalenia, czy mięsień jest naprawdę typem superszybkim, zespół zwiększył prędkość silnika do ponad 100 drgnięć na sekundę.

"Zawsze są ograniczenia, co do liczby możliwych drgań w danym przedziale czasu" - mówi Mead. "Zwiększanie częstotliwości, drgnięcie za drgnięciem, powoduje dojście do punktu, w którym drgania zaczynają nakładać się na siebie i mięsień nie rozluźnia się całkowicie ani na chwilę. Osiągnęliśmy najwyższą częstotliwość cykliczną, w której nadal mieliśmy dowód na włączanie i wyłączanie się mięśnia."

Profesor Elemans zauważa: "Określiliśmy siłę jaką są w stanie zapewnić mięśnie, niemal tak jak się mierzy osiągi samochodu. Zaskoczyło nas, że nietoperze dysponują superszybkimi mięśniami i mogą wykonywać ruchy z częstotliwością do 190 razy na sekundę, ale także i to, że to same mięśnie ograniczają tak naprawdę maksymalne tempo wydawania dźwięków w czasie szumu."

Mead dodaje: "Można to porównać do silnika samochodu. Silnik można wyregulować pod kątem wydajności albo mocy, w zależności od potrzeb. Okazuje się, że nietoperze zużywają dużo siły, aby uzyskać te szybkie oscylacje. W pewnym sensie to jak silnik, który został ustawiony na ekstremalnie wysokie obroty."

© Unia Europejska 2005 - 2011

Źródło: CORDIS

Referencje dokumentu: Elemans, C. P. H., et al. (2011) 'Superfast Muscles Set Maximum Call Rate in Echolocating Bats'. Science333 (6051): 1885 DOI: 10.1126/science.1207309

Międzynarodowy zespół naukowców odkrył, że warstwa ozonowa Arktyki uległa jeszcze większemu uszczupleniu w tym roku. Badania prowadzone pod kierunkiem NASA, których wyniki zostały zaprezentowane w czasopiśmie Nature, pokazują że wyjątkowo przedłużający się okres niezwykle niskich temperatur w stratosferze w okresie zimowo-wiosennym wywołał dalsze zubożenie warstwy ozonowej. Warstwa ozonowa stratosfery, która znajduje się na wysokości około 15 - 35 kilometrów chroni Ziemię i występujące na niej formy życia przed szkodliwymi promieniami ultrafioletowymi Słońca poprzez absorbowanie ich w ponad 97%.

Naukowcy z Danii, Finlandii, Hiszpanii, Holandii, Japonii, Kanady, Niemiec, Rosji i USA porównali szkodę wyrządzoną w ozonie w tym roku do tego, co obserwuje się nad Antarktyką, gdzie dziura ozonowa pojawia się każdej wiosny od lat 80. XX w. Poziom ozonu na początku zimy arktycznej jest zwykle znacznie wyższy od poziomu na początku zimy antarktycznej.

Dane pokazują, że zimny okres w Arktyce utrzymywał się przez ponad miesiąc na różnych wysokościach. To najdłuższy taki okres, jaki zaobserwowano jak dotąd w badaniach nad zimą arktyczną. Ten przedłużony okres zimna jest odpowiedzialny za bezprecedensową utratę ozonu. Zespół twierdzi, że potrzebne są dalsze badania w celu zidentyfikowania czynników, które doprowadziły do przedłużonego ochłodzenia.

Profesor Kaley Walker, fizyk z Uniwersytetu w Toronto w Kanadzie i współautorka raportu z badań, powiedziała: "W czasie arktycznej zimy 2010/11 nie odnotowaliśmy temperatur niższych niż w czasie poprzednich mroźnych zim arktycznych. Ten rok odróżniał się jednak tym, że temperatury wystarczająco niskie, aby wytworzyć niszczące ozon postaci chloru utrzymywały się znacznie dłużej. Zdarzenia związane z utratą ozonu arktycznego, takie jak te zaobserwowane w tym roku mogą stać się częstsze, jeżeli w przyszłości temperatury stratosferyczne w trakcie zimy arktycznej spadną z powodu zmian klimatu Ziemi."

Aby rozwikłać problem, naukowcy przeprowadzili ocenę obszernego zestawu pomiarów, które objęły codzienne obserwacje globalne gazów śladowych i chmur przez sondy Aura i CALIPSO wysłane przez NASA, dane meteorologiczne i modele atmosferyczne oraz pomiary ozonu przez balony meteorologiczne.

"Każdy pomiar balonu i sondy objęty badaniami był absolutnie niezbędny dla zrozumienia uszczuplenia ozonu, jakie zaobserwowano ubiegłej zimy" - wyjaśnia profesor Walker. "Aby być w stanie niezawodnie przewidywać utratę ozonu arktycznego w przyszłości w zmieniającym się klimacie, kluczowe znaczenie ma możliwość prowadzenia pomiarów atmosferycznych."

Naukowcy odkryli, że tegoroczna utrata ozonu objęła obszar znacznie mniejszy od dziur ozonowych nad Antarktyką. Różnica jest powodowana przez arktyczny wir polarny, stały cyklon o dużej skali, w którym następuje utrata ozonu. Eksperci twierdzą, że mimo jego niewielkich rozmiarów - jest około 40% mniejszy od wiru antarktycznego - wir arktyczny jest bardziej mobilny i porusza się nad gęsto zaludnionymi regionami północnymi.

Zespół wyjaśnia, że wzrost powierzchniowego promieniowania ultrafioletowego jest wywoływany przerzedzeniem ozonu na górze. To z kolei ma negatywny wpływ na ludzi i inne organizmy na Ziemi.

Naukowcy dodają, że Protokół Montrealski z 1989 r., międzynarodowy traktat ograniczający produkcję substancji zubożających warstwę ozonową, wspiera ekologów w walce o utrzymanie niskiego poziomu chloru i zapobieganiu arktycznej dziurze ozonowej każdej wiosny.

© Unia Europejska 2005 - 2011

Źródło: CORDIS

Referencje dokumentu: Manney, G.L., et al. (2011) 'Unprecedented Arctic ozone loss in 2011', Nature, publikacja z 2 października. DOI: 10.1038/nature10556.

Il. NASA/Wikimedia Commons

Elektryczne napędy plazmowe typu Halla to przyszłość astronautyki. Już dziś są poważną konkurencją dla klasycznych silników rakietowych, zwłaszcza jako napędy manewrowe do zmian orientacji satelitów i ich orbit oraz jako marszowe w sondach dalekiego zasięgu. Silniki te mają jednak istotną wadę: gazem roboczym jest w nich trudno dostępny i drogi ksenon. Korzystając z doświadczeń z akceleratorami ciągłych strumieni plazmy, zespół naukowców i inżynierów z Instytutu Fizyki Plazmy i Laserowej Mikrosyntezy w Warszawie zbudował silnik typu Halla zoptymalizowany do pracy ze znacznie tańszym gazem szlachetnym: kryptonem.

Rakietowe silniki chemiczne są niezastąpione przy wynoszeniu ładunków w kosmos. Mają wielką siłę ciągu, lecz wykorzystują wyłącznie energię zgromadzoną w paliwie i działają zaledwie kilkadziesiąt sekund. W przestrzeni kosmicznej, gdzie opory ruchu są zaniedbywalnie małe, użyteczne stają się inne silniki, o znacznie mniejszym ciągu, za to działające dłużej - miesiącami lub nawet latami. Do urządzeń tego typu należą napędy plazmowe, w których gazem roboczym zazwyczaj jest ksenon. W Instytucie Fizyki Plazmy i Laserowej Mikrosyntezy (IFPiLM) w Warszawie powstał napęd plazmowy typu Halla zaprojektowany do pracy z kryptonem, gazem szlachetnym nawet dziesięciokrotnie tańszym od ksenonu.

Silniki plazmowe typu Halla to jedna z odmian elektrycznych napędów kosmicznych. Stosowane od lat 70 ubiegłego wieku w bezzałogowych lotach kosmicznych, umożliwiają prowadzanie precyzyjnych manewrów i korekt orbit satelitów. Ostatnio coraz częściej montuje się je jako napędy marszowe w sondach kosmicznych dalekiego zasięgu.

Do przekształcenia gazu roboczego w plazmę i wytworzenia siły ciągu, silniki typu Halla wykorzystują zewnętrzne źródło zasilania, np. baterie słoneczne. Cząsteczki plazmy (jony i elektrony) są obdarzone ładunkiem elektrycznym, mogą więc być przyspieszane w polu elektrostatycznym do dużych prędkości, sięgających w silnikach Halla od 15 do 30 km/s i więcej (prędkość gazów odrzutowych w silnikach chemicznych nie przekracza 4 km/s). Silnik plazmowy wytwarza słaby ciąg (od kilku do 1000 miliniutonów, w zależności od mocy), ale może działać długo i zmienić prędkość sondy nawet o kilka kilometrów na sekundę.

"Generatory strumieni plazmy są jednym z kierunków badawczych od lat rozwijanych w Instytucie Fizyki Plazmy i Laserowej Mikrosyntezy. Korzystając ze zgromadzonych doświadczeń, w maju 2008 roku nasz zespół przystąpił do budowy silnika plazmowego typu Halla z kryptonem jako gazem roboczym", mówi odpowiedzialny za projekt dr Jacek Kurzyna z IFPiLM.

Obecnie gazem roboczym używanym w silnikach plazmowych typu Halla jest ksenon, pierwiastek drogi i trudno dostępny. Pozyskanie kryptonu, innego gazu szlachetnego, jest nawet do dziesięciu razy tańsze. Co prawda wytwarzanie jonów kryptonu wymaga nieco większych energii niż w przypadku ksenonu, są one jednak lżejsze od ksenonowych i można je przyspieszać do tej samej prędkości za pomocą niższego napięcia. "Nasz silnik był od początku rozwijany i optymalizowany do pracy z kryptonem. Musieliśmy odpowiednio zaprojektować konfigurację pola magnetycznego i odpowiadający jej obwód magnetyczny. Część elementów trzeba było wykonać w taki sposób, aby wytrzymały zwiększone obciążenia cieplne", wyjaśnia doktorant Dariusz Daniłko z IFPiLM.

Nowy silnik jest napędem średniej wielkości, przeznaczonym do pracy ciągłej. Ważące niecałe pięć kilogramów urządzenie ma moc ok. pół kilowata. "Sonda SMART-1, którą Europejska Agencja Kosmiczna (ESA) wysłała ku Księżycowi, dysponowała silnikiem ksenonowym o mocy poniżej 2 kW. Przyspieszył on sondę o 3,6 km/s. Zatem w małych próbnikach kosmicznych również nasz napęd mógłby pełnić rolę silnika marszowego", mówi dr Serge Barral z IFPiLM.

Zbudowany egzemplarz silnika typu Halla to prototypowe urządzenie, obecnie przygotowywane do testów w warunkach próżniowych. "Jeśli testy wypadną pomyślnie, czeka nas jeszcze optymalizacja silnika i cała seria badań kwalifikacyjnych. Zgłoszenie projektu do ESA w ramach II konkursu PECS, czyli Porozumienia o Europejskim Państwie Współpracującym, zawartego między Polską a ESA, zaowocowało pozytywną oceną. W przypadku realizacji projektu pozwoli to rozpocząć procedurę kwalifikacyjną", wyjaśnia dr Kurzyna.

Wyniki badań nad kryptonowym silnikiem plazmowym znajdą zastosowanie także poza astronautyką. Akceleratory ciągłych strumieni plazmy są bowiem chętnie wykorzystywane w wielu procesach technologicznych, m.in. do czyszczenia powierzchni materiałów, jej uszlachetniania oraz nakładania cienkich warstw, np. węglowych o wytrzymałości diamentu. Zespół naukowców z IFPiLM opracował m.in. koncepcję nakładania cienkich warstw tlenkowych do zastosowań w ogniwach fotowoltaicznych.

Projekt i budowa elektrycznego silnika plazmowego typu Halla zostały w całości sfinansowane przez Instytut Fizyki Plazmy i Laserowej Mikrosyntezy.

Instytut Fizyki Plazmy i Laserowej Mikrosyntezy (IFPiLM) w Warszawie istnieje od 1976 roku. Prowadzi badania podstawowe i prace aplikacyjne w zakresie fuzji jądrowej, fizyki plazmy wytwarzanej laserami impulsowymi i w układach z magnetycznym utrzymaniem plazmy, a także impulsowych technologii wielkich mocy. Większość prac badawczych i technologicznych jest realizowana w ramach współpracy międzynarodowej objętej projektami i programami europejskimi, w tym fuzyjnymi programami Wspólnoty Euratom i konsorcjum HiPER. IFPiLM koordynuje prace trzynastu polskich ośrodków w zakresie fuzji jądrowej w ramach programu Asocjacji Euratom-IFPiLM. Program badań Instytutu jest nadzorowany i dofinansowywany przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego.

Jak wiele innych odmian żywego inwentarza, także i źrebaki są od dawna oznaczane za pomocą wypalonego piętna. Dziś, kiedy ta praktyka stała się kontrowersyjna z punktu widzenia dobrostanu zwierząt, jedni sugerują, iż implanty z mikroukładami są bardziej humanitarne, a drudzy bronią tradycji.

A co myślą o tym same źrebaki? To pytanie postawił sobie austriacko-niemiecki zespół naukowców, którzy podjęli się sprawdzenia, w jaki sposób obie te metody wpływają na źrebaki. Prace prowadzono w Instytucie Nauki o Koniach Graf Lehndorff, wspólnej jednostce badawczej Uniwersytetu Medycyny Weterynaryjnej w Wiedniu, Austria oraz Państwowej Stadniny Brandenburgii w Neustadt, Niemcy.

Uzyskane wyniki, przedstawione w The Veterinary Journal, wskazują, że choć krótkofalowe różnice są znaczniej mniej dramatyczne niż te, o których mówią działacze ruchu ochrony zwierząt, to wypalanie piętna owszem wywołuje długofalowe skutki, które mogą mieć negatywny wpływ na dobrostan konia. Celem zespołu było wyjście poza badanie tylko silnych reakcji na stres i przyjrzenie się także wpływowi piętnowania na dobrostan zwierząt w dalszej perspektywie.

Hodowca musi mieć możliwość zidentyfikowania swoich zwierząt a praktyka przykładania gorącej stali w celu naniesienia piętna sięga aż starożytnego Egiptu. Obecnie psy i koty zwykle oznacza się implantem z mikroukładem i choć konie są nadal tradycyjnie oznaczane wypalonym piętnem, w wielu krajach obserwuje się odchodzenie od tej tradycji na rzecz mikroukładów także w przypadku kopytnych.

Dania zabroniła piętnowania w 2009 roku a Niemcy mogą wkrótce pójść w jej ślady, ponieważ debata na ten temat już toczy się w niemieckim parlamencie. Podobne debaty prowadzone są także w Australii i Stanach Zjednoczonych.

W ramach tych badań po raz pierwszy analizowane są skutki piętnowania wśród źrebaków. Poprzednie badania koncentrowały się wyłącznie na dorosłych osobnikach mimo faktu, iż piętnowanie odbywa się niemal zawsze w czasie, kiedy koń jest jeszcze źrebakiem. Wcześniejsze prace wskazują, że piętnowanie jest znacznie bardziej stresujące niż wprowadzanie implantu z mikroukładem, ale austriacko-niemiecki zespół chciał zweryfikować tę hipotezę także wśród źrebaków.

Zespół sprawdzał poziom hormonów stresu w ślinie źrebaków, które były piętnowane lub którym wprowadzano do karku implant z mikroukładem. Naukowcy monitorowali także zachowanie, temperaturę ciała i częstotliwość akcji serca w trakcie procesu oznaczania i po jego zakończeniu. Stwierdzili, że obie metody są związane z podobnym poziomem silnego stresu u zwierząt, ponieważ przy obydwu stężenie kortyzolu w ślinie wzrosło, pojawiało się podobne, przejściowe przyśpieszenie akcji serca oraz zachowania awersyjne. Co ciekawe, wydaje się, że stres powodowany był po części ustawianiem i wiązaniem źrebaków, a nie samą procedurą oznaczania.

Choć obie metody mogą być równie stresujące w początkowej fazie, oparzenie spowodowane przez piętnowanie utrzymuje się przez tydzień i jest związane z ogólnym wzrostem temperatury skóry, który także trwa przez kilka dni. Wyniki te pokazują, że szkody wywoływane przez oparzenie w tkance są wyraźniejsze niż naukowcy dotychczas sądzili.

Zatem najważniejszy wniosek z badań jest taki, że piętnowanie prowadzi do dłuższych zmian u źrebaków niż implant z mikroukładem, jak podkreśla członkini zespołu badawczego Christine Aurich z Uniwersytetu Medycyny Weterynaryjnej w Wiedniu.

"Piętnowanie, w przeciwieństwie do implantu z mikroukładem, powoduje martwicę w ranie oparzeniowej oraz ogólny wzrost powierzchniowej temperatury ciała, które razem wskazują na znaczne uszkodzenie tkanki."

© Unia Europejska 2005 - 2011

Źródło: CORDIS

Referencje dokumentu: Erber, R., et al. (2011) 'Physiological and behavioural responses of young horses to hot iron branding and microchip implantation', The Veterinary Journal. DOI: 10.1016/j.tvjl.2011.08.008.

Fot. usda.gov

Biologowie przyznają, że pojawienie się pełnych szczęk odgrywa zasadniczą rolę w historii naszej ewolucji, niemniej do tej pory nie byli w stanie udowodnić tego na podstawie skamielin. Międzynarodowy zespół naukowców sugeruje, że reorganizacja mózgu i organów czuciowych może rzucić światło na sukces ewolucyjny kręgowców (zwierząt z kręgosłupem). W trakcie badań, których wyniki zaprezentowano w czasopiśmie Nature, przyjrzano się bliżej mózgowi skamieniałej, bezszczękowej ryby liczącej 400 mln lat, która jest ewolucyjnym łącznikiem między współczesnymi kręgowcami bezszczękowymi a szczękowymi. Prace zostały dofinansowane z budżetu Siódmego Programu Ramowego (7PR) UE.

Naukowcy z Chin, Francji, Szwajcarii i Wlk. Brytanii zbadali strukturę głowy prymitywnej ryby bezszczękowej z klasy galeaspida za pomocą wysokoenergetycznej wiązki promieni rentgenowskich w Swiss Light Source, Instytut im. Paula Scherrera (PSI) w Szwajcarii. Prace umożliwiły pokazanie kształtu mózgu i organów czuciowych osobnika.

Profesor Marco Stampanoni z PSI, współautor raportu z badań, zauważa: "Wykorzystaliśmy akcelerator cząstek zwany synchrotronem jako źródło promieniowania rentgenowskiego w celu przeprowadzenia nieniszczącej mikroskopii 3D próbki. Umożliwiło to nam wykonanie doskonałego modelu komputerowego skamieliny, który mogliśmy pociąć w dowolny sposób, bez uszkadzania w jakikolwiek sposób samej skamieliny. W innym przypadku nigdy nie uzyskalibyśmy pozwolenia na zbadanie skamieliny!"

"Mogliśmy zobaczyć ścieżki wszystkich żył, nerwów i arterii, które znajdowały się w mózgu tych niezwykłych skamielin" - wyjaśnia naczelny autor Gai Zhi-kun z Uniwersytetu w Bristolu w Wlk. Brytanii i z Instytutu Paleontologii i Paleoantropologii Kręgowców (IVPP) w Chinach. "Były one wyposażone w mózgi podobne do współczesnych rekinów - ale nie miały szczęk. Udało nam się wykazać, że mózg kręgowców przeszedł reorganizację przed ewolucyjnym pojawieniem się szczęk."

Wypowiadając się na temat wyników uzyskanych w toku badań, profesor Philip Donoghue, jeden ze współautorów raportu, z Wydziału Nauk o Ziemi Uniwersytetu w Bristolu, stwierdził: "W embriologii współczesnych kręgowców, szczęki rozwijają się z komórek macierzystych, które migrują do przodu z tyłomózgowia i w dół między kształtującymi się nozdrzami. Tak się nie dzieje i nie może się stać w przypadku współczesnych kręgowców bezszczękowych, ponieważ mają one pojedynczy organ nosowy, który po prostu w tym przeszkadza."

Zdaniem naukowców ich odkrycia przyniosły potrzebne odpowiedzi.

"To pierwsza realna przesłanka etapów, które doprowadziły do ewolucyjnego pochodzenia kręgowców szczękowych, na które skamielina dostarcza nam niezbitego dowodu" - mówi profesor Min Zhu z IVPP.

Jednym z wyzwań, z jakim naukowcy musieli się zmierzyć w czasie rozwiązywania tej ewolucyjnej zagadki był brak dostępnej technologii potrzebnej do przeprowadzenia prac.

Jak mówi współautor profesor Philippe Janvier z Muséum national d'Histoire naturelle w Paryżu, we Francji: "Badania były wstrzymywane przez całe dekady w oczekiwaniu na technologię, która pozwoli nam zajrzeć do wnętrza skamieliny nie niszcząc jej." Podkreśla, że naukowcy, mimo różnych dziedzin specjalizacji, nie byliby w stanie przeprowadzić tych badań i uzyskać niezbędnych wyników, jeżeli nie współpracowaliby ze sobą.

© Unia Europejska 2005 - 2011

Źródło: CORDIS

Referencje dokumentu: Gai, Z., et al., (2011) 'Fossil jawless fish from China foreshadows early jawed vertebrate anatomy', Nature 476: 324-327. DOI: 10.1038/nature10276.

Dalsze informacje: Getting inside the mind (and up the nose) of our ancient ancestors

W ciągu ostatnich lat obserwuje się narastanie społecznych i ekonomicznych nierówności zarówno między warstwami społecznymi funkcjonującymi wewnątrz społeczeństw, jak i między społeczeństwami różnych krajów. Przejawia się to między innymi zanikiem tzw. klasy średniej i zwiększaniem się przepaści w poziomie dochodów, wielkości zgromadzonego majątku i dostępie do różnego rodzaju zasobów między grupą ludzi najbogatszych a resztą populacji.

Poszczególne kraje różnią się jednak natężeniem społecznych i ekonomicznych kontrastów, a dane historyczne wskazują, że silna stratyfikacja społeczna nie jest nieodzowną cechą w pełni funkcjonalnych systemów społecznych. Nawet współcześnie w obrębie jednego obszaru cywilizacyjno-kulturowego możemy mieć do czynienia z systemami społecznymi, które generują i konserwują socjoekonomiczne nierówności, i takimi, które przyjęły bardziej egalitarystyczną koncepcję rozwoju. Jak więc doszło do tego, że to systemy społeczne charakteryzujące się silniejszym natężeniem nierówności między ludźmi zdominowały oblicze współczesnego świata?

Odpowiedzi na to pytanie próbuje udzielić w swoim artykule, opublikowanym online w PLoS ONE w dniu 21 września 2011, troje naukowców: Deborah S. Rogers, Omkar Deshpande i Marcus W. Feldman z Uniwersytetu Stanforda (Stany Zjednoczone).

"Dzieje refleksji nad przyczynami nierówności społecznych - zauważają autorzy - sięgają jeszcze czasów Platona. Wskazywano wiele powodów występowania stratyfikacji społecznej, od potrzeby istnienia zhierarchizowanego zarządzania budową i utrzymaniem systemów irygacyjnych po kumulację niewielkich różnic w poziomie bogactwa, następującą w drodze dziedziczenia majątku. Jednakże żadna z tych teorii nie wyjaśnia, dlaczego społeczeństwa cechujące się występowaniem stratyfikacji z biegiem czasu prawie zupełnie wyparły bardziej egalitarystyczne normy kulturowe".

Możliwe są co najmniej dwie hipotetyczne odpowiedzi na to pytanie. Jedna zakłada, że bardziej rozwarstwione społeczeństwa są po prostu bardziej przystosowane i z biegiem czasu wyparły społeczeństwa bardziej egalitarystyczne, które okazały się niezdolne do przetrwania. Możliwe jest postawienie również innej hipotezy.

"Postawiliśmy hipotezę, że rozprzestrzenienie się bardziej rozwarstwionych systemów społecznych mogło nastąpić w toku przemian kulturowych, będących następstwem wędrówek ludów. Innymi słowy - kontynuują autorzy - stratyfikacja społeczna mogła rozprzestrzenić się na całym świecie w ciągu ostatnich kilku tysięcy lat nie dlatego, że przynosiła oczywiste korzyści egalitarystycznym społeczeństwom, które w końcu ją przyjęły, ale dlatego, że powodowała zmiany demograficzne skutkujące wzrostem częstości występowania rozwarstwionych społeczeństw poprzez ich ekspansywność lub migrację części populacji w poszukiwaniu nowego terytorium i nowych zasobów".

Silniej rozwarstwione systemy społeczne mogły stać się bardziej powszechne nie dlatego, że są lepsze od systemów egalitarystycznych pod względem stopnia zaspokajania różnych potrzeb ludności czy przystosowania do warunków otoczenia, ale tylko z tego powodu, że są bardziej ekspansywne. Co więcej, owa ekspansywność może być skutkiem rzeczywistej dysfunkcjonalności silnie rozwarstwionych systemów społecznych, ich podatności na niestabilność demograficzną, kryzysy a nawet całkowite załamanie.

"Nasze symulacje pokazują, że w stabilnych warunkach rozwarstwione systemy społeczne są bardziej niestabilne demograficznie, częściej doświadczają kryzysów lub wymierają niż społeczeństwa bardziej egalitarystyczne. (...) Egalitarystyczne społeczeństwa są w stanie się ustabilizować. Nie dlatego, że są zdolne do silniejszego wzrostu, ale dlatego, że płodność, śmiertelność i dostęp do zasobów osiągają stan równowagi. Nie jest to efekt, którego wystąpienia należałoby się spodziewać z tak złożonym systemie".

Rozwarstwione systemy społeczne nigdy nie osiągają stanu względnej stabilizacji, ponieważ wyższe klasy społeczne nie potrafią powściągnąć swoich apetytów nawet w sytuacji wyczerpującej się bazy zasobów i pogłębiających się problemów demograficznych.

"Innymi słowy - naukowcy komentują wyniki przeprowadzonych symulacji - rozwarstwienie społeczne zaburza działanie stabilizującego sprzężenia zwrotnego w populacji. Nie jest to skutkiem większego zużycia zasobów przez wyższe klasy społeczne, jak przewidywaliśmy na początku. Zamiast tego obserwowaliśmy, że w rozwarstwionych systemach społecznych baza zasobów kurczyła się w znacznie mniejszym stopniu, głównie dzięki wysokiej śmiertelności przedstawicieli niższych klas społecznych, co skutkowało stosunkowo niewielką liczebnością populacji, biorąc pod uwagę możliwości jej rozwoju".

Natomiast społeczeństwa egalitarystyczne cechowały się zawsze mniejszą ilością katastrof demograficznych i istotnie rzadziej wymierały, o ile dzietność nie była na tyle wysoka, by zaburzyć równowagę systemu.

Wystąpił również jeszcze jeden efekt, który mógł okazać się decydujący dla dominacji uwarstwionych systemów społecznych w dzisiejszym świecie.

Chociaż w przypadku rozwarstwionych społeczeństw przeciętna liczebność populacji jest niższa i są one bardziej narażone na wymarcie, częściej pojawiają się w nich migracje, dzięki czemu zajmują dostępne terytoria bardziej dynamicznie, zarówno w stabilnym, jak zmieniającym się środowisku. Warunki symulacji nie pozwalały na zajmowanie już zajętych terytoriów, ale możliwe było zajęcie terytorium, na którym doszło do wymarcia wcześniejszej populacji. Gdy już wszystkie dostępne terytoria zostały zajęte, jedynie przyjęte warunki modelu decydowały o tym, które terytoria pozostawały we władaniu bardziej egalitarystycznego bądź rozwarstwionego społeczeństwa. W rzeczywistości konflikty i podboje pozwoliłyby zapewne rozwarstwionym społeczeństwom na dalszą ekspansję nawet wówczas, gdy wszystkie terytoria posiadałyby już swoich właścicieli.

"Choć gwałtowna migracja, chroniąca przed wyginięciem w zmiennych warunkach środowiskowych - zauważają naukowcy - może być traktowana w kategoriach adaptacyjnej korzyści płynącej z rozwarstwienia społecznego, jest bardziej prawdopodobne, że jest wynikiem doboru osobniczego, gdyż pozwala na przetrwanie jednostek kosztem ograniczonego dostępu do zasobów i wyższej śmiertelności pozostałych członków społeczności".

Referencje dokumentu: Rogers DS, Deshpande O, Feldman MW (2011) The Spread of Inequality. PLoS ONE 6(9): e24683. doi:10.1371/journal.pone.0024683

Por. również: Skandynawski model społeczny - inspirowany paradoksem, Duński model państwa dobrobytu, Społeczeństwa napędzane nierównościami

Francuscy naukowcy odkryli, w jaki sposób można opóźnić przerzuty nowotworu do kości. Podczas ostatniego Europejskiego multidyscyplinarnego kongresu na temat chorób nowotworowych 2011 w Sztokholmie, prof. Stéphane Oudard z Wydziału Onkologii Szpitala im. Georges'a Pompidou we Francji podkreślił, że inhibicja białka biorącego udział w metabolizmie kości ma kluczowe znaczenie dla opóźnienia przerzutów nowotworu do kości, występujących często przy jednej z form raka prostaty.

Prof. Oudard podkreślił, że przeprowadzone przez jego zespół badanie dotyczące działania przeciwciała monoklonalnego o nazwie denosumab (XGEVA TM) jest pierwszą zakrojoną na dużą skalę próbą kliniczną zajmującą się takim działaniem.

Według Europejskiej Organizacji Onkologicznej (ECCO), u nawet 90% cierpiących na raka prostaty mężczyzn, którzy nie mogą być leczeni hormonalnie, jako pierwsze występują przerzuty nowotworu do kości. Rozpoczęcie przerzutów zwykle oznacza wejście nowotworu w fazę przewlekłą, a następnie terminalną. Ostatecznie pacjent musi zmagać się z trudnościami zarówno natury psychicznej, jak i fizycznej, w tym ze złamaniami i uciskiem rdzenia kręgowego.

"Dlatego bardzo ważna jest możliwość opóźnienia tego momentu zwrotnego" - tłumaczył prof. Oudard. "Wykazaliśmy, że zastosowanie denosumabu w tej grupie pacjentów może zahamować początki przerzutów do kości na okres nieco ponad czterech miesięcy".

Inhibitowane za pomocą leku białko RANKL odgrywa kluczową rolę w formowaniu osteoklastów. O ile osteoblasty są komórkami tworzącymi kości, osteoklasty działają odwrotnie, niszcząc tkankę kostną. Blokując tworzenie się osteoklastów, możemy powstrzymać niszczenie kości i wzmocnić jej zdolność przeciwdziałania powstawaniu przerzutów.

Przebadano w sumie 1 432 pacjentów płci męskiej, podzielonych losowo na 2 grupy: jedna grupa otrzymywała aktywną substancję leczniczą, a druga placebo. Wszyscy pacjenci byli proszeni o zażywanie wapnia i witaminy D jako suplementów wzmacniających kości. W czerwcu 2010 r. stwierdzono, że ponad 660 pacjentów miało przerzuty do kości lub zmarło. Naukowcy zakończyli ślepą próbę i ocenili wyniki.

"Stwierdziliśmy, że denosumab przedłuża znacząco okres bez przerzutów do kości w porównaniu z placebo oraz że wyniki próby były spójne w różnych podgrupach wyznaczonych według rodzajów choroby, jak i zmiennych demograficznych, na przykład wieku, pochodzenia etnicznego i regionu geograficznego" - objaśniał prof. Oudard. "Na tej podstawie możemy wnioskować, że bez względu na charakterystykę pacjenta (początkowo opartą na wysokiej wartości antygenu swoistego dla prostaty (PSA) i/lub krótkiego czasu podwajania PSA), denosumab może opóźniać pojawianie się przerzutów do kości. W obecnej sytuacji, gdy brak jest skutecznych metod leczenia, jest to bardzo cenne odkrycie".

Dane pokazują, że ryzyko zgonu jest pięciokrotnie większe u pacjentów, u których wystąpiły przerzuty do kości, niż u osób bez takich przerzutów.

"Istnieją już skuteczne metody leczenia zarówno wczesnego (możliwego do leczenia hormonami), jak i zaawansowanego (odpornego na leczenie hormonami) raka prostaty, ale do teraz nie dysponowaliśmy terapiami dla tych pacjentów, których nie można leczyć hormonalnie, a u których nie wystąpiły jeszcze przerzuty" - tłumaczy prof. Oudard. "Nasze badanie pokazało, że denosumab wydłuża okres choroby przed przerzutami, kiedy to jakość życia pacjenta nie jest jeszcze znacząco pogorszona. Po raz pierwszy wykazaliśmy, że ingerencja w mikrośrodowisko kości może przynieść takie rezultaty. Uważamy, że w przyszłości będziemy mogli osiągnąć jeszcze lepsze wyniki, łącząc denosumab z innymi ukierunkowanymi metodami leczenia".

Komentując wyniki badania, przewodniczący ECCO prof. Michael Baumann powiedział: "Jest to pierwsza duża próba kliniczna, która pokazała, że leczenie mikrośrodowiska kości znacząco opóźnia przerzuty do kości u pacjentów z rakiem prostaty niepodatnym na leczenie hormonalne i wysokim ryzykiem wystąpienia przerzutów. Co naprawdę zaskakujące, skuteczność metody jest zbliżona we wszystkich podgrupach badanych pacjentów. Odkrycie oznacza nowe opcje leczenia dla dużej grupy pacjentów, powinno też pobudzić dalsze istotne badania w tej dziedzinie".

© Unia Europejska 2005 - 2011

Źródło: CORDIS

Odtrąbione niedawno domniemane zdanie Testu Turinga przez pewien program konwersacyjny, który w opinii ponad 50% jego użytkowników skutecznie podszywa się pod człowieka, mogło wzbudzać w krytycznie nastawionym odbiorcy informacji medialnych mieszane uczucia. Czy rozmowa prowadzona za pomocą językowych klisz, zdań wyrwanych z kontekstu, najczęściej niemających nic wspólnego z mozolnie rozwijanym i raz po raz rwącym się wątkiem, może sprawiać wrażenie wytworu zdrowego ludzkiego umysłu?

Takiej możliwości nie można wykluczyć. Do pomyślenia są przecież nie tylko sytuacje, w których może dojść do wzięcia niezłego robota za człowieka, ale nawet takie, w których możliwe jest wzięcie człowieka za robota...

Jakie cechy słabego ludzkiego rozmówcy mogą doprowadzić do pomylenia go z wysoce niedoskonałym konwersacyjnym programem komputerowym? Odpowiedzi na to pytanie poszukiwało dwoje kanadyjskich naukowców: Catherine L. Lortie i Matthieu J. Guitton. Wyniki ich analiz opublikowano w PLoS ONE w dniu 22 września 2011.

"Już w najwcześniejszych badaniach nad zagadnieniem sztucznej inteligencji - przypominają autorzy we wprowadzeniu teoretycznym do artykułu - aktywność językowa uchodziła za ten rodzaj »wyjścia«, który w sytuacjach eksperymentalnych szczególnie nadaje się do oceny podobieństwa zdolności poznawczych maszyny i człowieka. Jeden z pionierów na polu badań nad sztuczną inteligencją, Alan Turing, zaproponował test (który z biegiem czasu zdobył nawet pewną sławę), aby ustalić, czy maszyna potrafi skutecznie naśladować człowieka. Test Turinga to sytuacja eksperymentalna, w której osoba ludzka i program komputerowy, pozostając w ukryciu dla obserwatorów, komunikują się z kimś tylko za pośrednictwem wiadomości tekstowych. Jeżeli człowiek nie jest w stanie jednoznacznie wskazać, czy rozmawia z innym człowiekiem czy z komputerem, to znaczy - gdy na podstawie wiadomości tekstowych nie da się odróżnić komputera od człowieka, uznaje się, że program komputerowy zdał Test Turinga".

Ponieważ próby stworzenia programu komputerowego, który mógłby podszywać się pod człowieka, nie przyniosły dotąd w pełni zadowalających rezultatów, Lortie i Guitton proponują spojrzenie na problem z zupełnie innej strony, a w zasadzie - wywrócenie go do góry nogami.

"Zdecydowaliśmy się na rodzaj rewolucji kopernikańskiej - kontynuują autorzy - Zamiast koncentrować się na cechach »dobrego robota«, skupiliśmy się na cechach »słabego człowieka«, to jest na ludziach, którzy przez sędziów oceniani są jako »nieludzie«. Zadaliśmy sobie pytanie, czy możliwe byłoby ścisłe określenie parametrów skutecznej interakcji w sytuacji komunikowania się za pośrednictwem komputera na podstawie analizy zachowań językowych osób branych przez sędziów za maszyny".

Skąd taki pomysł? Naukowcy odnotowują, że choć prestiżowe konkursy, takie jak Nagroda Loebnera (Loebner Prize in Artificial Intelligence), stwarzają doskonałe możliwości przeprowadzenia Testu Turinga w ściśle określonych i kontrolowanych warunkach, to do tej pory ignorowano jeden z najbardziej interesujących aspektów tego przedsięwzięcia.

"Od lat zdarza się - zauważają autorzy artykułu - że niektórzy ludzie są brani przez sędziów za komputer. Podczas gdy programy komputerowe próbują oszukać sędziów w ten sposób, by uwierzyli oni, że maszyny są istotami ludzkimi, ludziom nie powinno sprawiać szczególnej trudności przekonanie innych ludzi o swojej »ludzkości«. Jak to możliwe, że ludzie biorący udział w teście są odbierani przez innych ludzi jako »nieludzie«? Jakie warunki muszą być spełnione, by zagwarantować, że człowiek zostanie zidentyfikowany jako człowiek w interakcji sprowadzonej do wymiany wiadomości tekstowych za pośrednictwem komputera?".

W badaniach wykorzystano materiał pochodzący z konwersacji prowadzonych w ramach konkursu o Nagrodę Loebnera, który przeanalizowano pod kątem parametrów opisowych (np. długość wypowiedzi, ilość słów, zdań, ilość słów danego rodzaju itp.), poznawczych (odniesienia do sytuacji własnej z użyciem zaimka "ja", odniesienia do rodziny i znajomych, wyraz emocjonalny) i poziomu okazywanego zainteresowania, mającego na celu podtrzymanie kontaktu między rozmówcami (m. in. ilość pytań, ilość pytań w poście, ilość wyrazów służących bliższemu poznaniu się).

Wyniki badań wskazują przede wszystkim, że zanim przejdzie się do oceny komputerów i osób biorących udział w Teście Turinga pod względem "ludzkości", należałoby najpierw przyjrzeć się bliżej samym sędziom, o których można przecież orzec, że są ludźmi, ze stuprocentową pewnością. Wiele zależy bowiem od nastawienia sędziego, a dokładnie od tego, czy jest przekonany, że ma do czynienia z komputerem lub z człowiekiem.

"Najważniejszym wnioskiem płynącym z naszych badań jest stwierdzenie istotnych różnic w reagowaniu sędziów w zależności od tego, czy spostrzegali swojego współrozmówcę jako człowieka lub maszynę - komentują wyniki swoich badań Lortie i Guitton - Uczestnicy badań (maszyny lub ludzie, przyp. tłum.) brani przez sędziów za roboty używali istotnie mniej słów w poście, używali mniej długich słów i mniej przedimków niż uczestnicy brani przez sędziów za ludzi. Co więcej, uczestnicy brani za ludzi pisali więcej postów i częściej prawili komplementy niż sędziowie oceniający ich jako ludzi. Ponadto używali więcej słów w poście, więcej długich słów i więcej przedimków niż sędziowie biorący ich za ludzi. W końcu, sędziowie biorący uczestnika za człowieka sami zadawali ogólnie więcej pytań, zadawali więcej pytań w jednym poście i używali również więcej słów służących wzajemnemu poznaniu niż uczestnicy brani za ludzi".

Sędziowie skłonni przyznawać, że za swojego współrozmówcę mają istotę ludzką, przejawiają rodzaj ekspresji, który sam jest podobny do stylu wyrażania siebie przez uczestnika testu. Natomiast sędziowie skłonni brać swojego współrozmówcę za komputer różnią się istotnie pod jednym względem - są o wiele bardziej agresywni.

"Aby być branym za człowieka, na poziomie behawioralnym roboty powinny być zdolne do udzielenia zrównoważonej pod każdym względem odpowiedzi swojemu ludzkiemu rozmówcy. Z drugiej strony - oznaki zainteresowania ze strony sędziego pozwalają przewidzieć, czy weźmie on swojego rozmówcę za istotę ludzką. Wynika stąd, że (przynajmniej do pewnego stopnia) ocena poziomu »ludzkości« uczestnika testu zależy od cech samego sędziego".

Referencje dokumentu: Lortie CL, Guitton MJ (2011) Judgment of the Humanness of an Interlocutor Is in the Eye of the Beholder. PLoS ONE 6(9): e25085. doi:10.1371/ journal.pone.0025085

Wenus znana jest z nieprzyjaznego klimatu, a według nowego badania zespołu naukowców z Belgii, Niemiec i USA, opublikowanego w czasopiśmie Icarus, w przewidywalnej przyszłości nic się pod tym względem nie powinno zmienić.

Powierzchnia Wenus gotuje się w temperaturze średnio 464 stopni Celsjusza pod dusznym kocem chmur kwasu siarkowego i miażdżącą atmosferą o ciśnieniu ponad 90-krotnie wyższym niż na Ziemi. Naukowcy przekonują, że stan ten nie zmieni się.

Jeden z autorów badania, dr Tim Livengood z Narodowego Centrum Edukacji o Ziemi i Przestrzeni Kosmicznej w Capitol Heights (USA), objaśnia specyfikę klimatu Wenus: "Każda zmiana w pogodzie na Wenus jest godna uwagi, ponieważ planeta ta posiada bardzo wiele cech, które utrzymują stałe warunki atmosferyczne. Na Ziemi występują pory roku, za sprawą pochylenia osi jej obrotu o około 23 stopnie, przez co w ciągu roku zmienia się intensywność nasłonecznienia i długość dnia na każdej z półkul. Natomiast nachylenie osi obrotu Wenus wynosi zaledwie trzy stopnie i efekt pór roku jest niezauważalny".

Dr Livengood tłumaczy: "Orbita planety jest jeszcze bardziej okrągła niż w przypadku Ziemi, co niweluje wahania temperatur wynikające z przybliżania się i oddalania od Słońca. Chociaż można by oczekiwać, iż w nocy temperatura nieco spadnie - szczególnie że Wenus obraca się tak wolno, że noc na niej trwa prawie dwa ziemskie miesiące - to ochładzaniu zapobiega gruba warstwa atmosfery i chmury kwasu siarkowego działająca jak trzymający ciepło koc, a wiejące stale wiatry utrzymują temperatury na mniej więcej równym poziomie. Ponadto, niemal cała woda planety uciekła w przestrzeń kosmiczną, dzięki czemu nie ma tam burz i opadów jak na Ziemi, gdzie woda paruje i kondensuje się w postaci chmur".

W celu zbadania pogody Wenus naukowcy zmierzyli temperaturę i prędkości wiatru w górnej atmosferze planety na podstawie podczerwonego promieniowania emitowanego przez cząsteczki ditlenku węgla (CO2) po wejściu w kontakt ze światłem słonecznym. Niewidoczne dla ludzkiego oka promieniowanie podczerwone jest odczuwalne przez nas pod postacią ciepła, ale można je rejestrować za pomocą specjalnej aparatury. W tym badaniu wykorzystano spektrometr, instrument dzielący światło na barwy składowe, z których każda odpowiada określonej częstotliwości. Szerokość linii wyświetlanej przez spektrometr oznaczała wysokość temperatury, podczas gdy zmiany jej częstotliwości wskazywały na szybkość wiatru.

Naukowcy porównali obserwacje z lat 1990 i 1991 z obserwacjami dokonanymi w roku 2009.

Porównując dane ze starymi danymi NASA, naukowcy odkryli także osobliwe zjawiska zachodzące wysoko ponad powierzchnią planety, w zimnym, czystym powietrzu powyżej kwaśnych chmur, w dwóch warstwach noszących nazwę mezosfery i termosfery.

"Mimo że w większości pomiarów powietrze nad regionami polarnymi w tych górnych warstwach atmosfery Wenus było zimniejsze niż powietrze nad równikiem, to czasami wydawało się cieplejsze" - mówi inny z autorów, dr Theodor Kostiuk z ośrodka Goddarda NASA. "W atmosferze ziemskiej zachodzi cyrkulacja powietrza, zgodnie z zasadami tzw. "komórki Hadleya", polegająca na tym, że ciepłe powietrza wznosi się nad równikiem i wędruje w kierunku biegunów, gdzie ochładza się i opada. Ponieważ atmosfera bliżej powierzchni naszego globu jest gęstsza, opadające powietrze spręża się i ogrzewa górne warstwy atmosfery nad biegunami. Na Wenus zaobserwowaliśmy odwrotny proces. Oprócz tego, pomimo dość wyrównanej temperatury powierzchni, w warstwach mezosfery i termosfery na niskich szerokościach geograficznych Wenus zaobserwowaliśmy znaczące zmiany temperatur - do 54 stopni Fahrenheita (około 30°K) - na przestrzeni kilku dni ziemskich. Bieguny wydawały się bardziej stabilne, ale i tak obserwowaliśmy zmiany do 27 stopni Fahrenheita (około 15°K)".

Główny autor badania dr Guido Sonnabend z Uniwersytetu w Kolonii wyjaśnia: "Mezosfera i termosfera Wenus są dynamicznie aktywne. Wiatry wywoływane ciepłem słonecznym i wiatry wschodnie ścierają się, prawdopodobnie wywołując lokalne zmiany temperatur i ich zmienność".

Z uwagi na zbliżone rozmiary Wenus często określana jest jako bliźniacza planeta Ziemi, ale teraz możemy z całą pewnością stwierdzić, że podobieństwa na tym się kończą i że planety te nie mają takich samych układów pogodowych.

© Unia Europejska 2005 - 2011

Źródło: CORDIS

Referencje dokumentu: Sonnabend, G., et al. (2011) "Thermospheric/mesospheric temperatures on Venus: Results from ground-based high-resolution spectroscopy of CO2 in 1990/1991 and comparison to results from 2009 and between other techniques". Icarus. DOI: 10.101