Ukazał się kolejny doroczny raport prezentujący Mothers' Index, czyli ranking sytuacji matek i dzieci w 179 krajach świata. Polska uplasowała się w 2015 na miejscu 28. Poszczególne komponenty, które składają się na pozycję w Mothers' Index to:
- umieralność matek
- śmiertelność dzieci do 5 lat
- oczekiwana liczba lat formalnej edukacji
- wielkość dochodu narodowego na osobę
- odsetek kobiet w strukturach władzy.

W tym ostatnim wskaźniku, najbardziej sfeminizowane parlamenty świata mają: 1) Rwanda (57,5%), 2) Boliwia (51,8), 3) Kuba (48,9%).

Pierwsza dziesiątka Mother' Index 2015:
1 - Norwegia
2 - Finlandia
3 - Islandia
4 - Dania
5 - Szwecja
6 - Holandia
7 - Hiszpania
8 - Niemcy
9 - Australia
10 - Belgia

Pozycja państw Europy Środkowej:
15 - Słowenia
25 - Białoruś i Czechy
27 - Estonia
28 - Polska i Litwa
30 - Chorwacja
34 - Słowacja
35 - Serbia
37 - Macedonia
40 - Łotwa
42 - Czarnogóra
44 - Bułgaria
51 - Węgry
54 - Bośnia i Hercegowina
66 - Rumunia
69 - Ukraina
81 - Mołdawia
82 - Albania

Słowiańska Śnieżka

Zaskakująca jest wyróżniająca pozycja Słowenii, która w tym roku wyprzedziła Portugalię i Nową Zelandię. Jeszcze bardziej zaskakująca jest druga pozycja Białorusi w regionie, która w tym roku zrównała się z Czechami (Polskę wyprzedza już od kilku lat). Białoruś ma także najwyższą pozycję w gronie Wspólnoty Niepodległych Państw. Przewaga będzie prawdopodobnie rosła, gdyż niedawno Białoruś przegoniła Rosję w dochodzie na osobę. Ten ostatni wskaźnik jest chyba najlepszym miernikiem, że pomimo naszych wyobrażeń, Białoruś nie jest rosyjską kolonią - kolonie są zawsze słabsze od centrum.

Wzrost notowań Białorusi może się wiązać z działającym tak od kilku lat Narodowym Programem Bezpieczeństwa Demograficznego. Z urodzeniem lub oczekiwaniem na dziecko wiąże się tam 11 typów benefitów.

Notowanie Polski nie obejmuje wprowadzonego niedawno programu 500+, który w przyszłych latach powinien poprawić notowania.

Trzeba jednak zauważyć, że opiekuńczość państwa, wysoki poziom bezpieczeństwa zdrowotnego, socjalnego i zawodowego - nie przekłada się dodatni wskaźnik demograficzny. Wszystkie państwa z pierwszej dziesiątki Mothers' Index mają współczynnik dzietności poniżej poziomu gwarantującego zastępowalność pokoleń (2,15), mówiąc inaczej: wymierają.

Najwyższy współczynnik dzietności w Europie mają: Francja (2,08), Irlandia (2,0) i Wielka Brytania (1,9).

Najwyższy współczynnik dzietności wśród krajów rozwiniętych ma Izrael - 2,62.

Zdaniem archeologów był to dar złożony bogom w ofierze. Rzadkie ozdoby wykonane z brązu trafiły w ręce archeologów z pilskiej delegatury Wojewódzkiego Urzędu Ochrony Zabytków w Poznaniu.

"Skarb ten zdeponowany był w pobliżu cieku wodnego, zatem można mu przypisać charakter wotywny. Mógł być to dar przeznaczony dla konkretnego bóstwa" - wyjaśnia PAP Romualda Bartkowiak z pilskiej delegatury Wojewódzkiego Urzędu Ochrony Zabytków (WUOZ) w Poznaniu.

Bransolety przekazane przez znalazcę. Fot. R. Bartkowiak.

Zdaniem Bartkowiak biżuteria trafiła w okolice Trzcianki (- miejsca odkrycia) z odległych terenów. Zabytki te są potwierdzeniem intensywnych kontaktów, i - co się z tym wiąże - wymiany towarowej, jaka miała miejsce 3 tys. lat temu w rejonie Pradoliny Noteci. Był to obszar, który od schyłku epoki lodowcowej odgrywał bardzo ważne rolę w transferze myśli i idei pomiędzy społecznościami zamieszkującymi obecną Nizinę Wielkopolsko-Kujawską i Pomorze.

"Pradolina Noteci stanowiła naturalny system komunikacyjny, wykorzystujący zarówno trasy wodne jak i szlaki lądowe. Była >>autostradą<<, którą ze wschodu na zachód, z północy na południe przemieszczały się społeczności różnych kultur, pośrednicząc w bezpośredniej wymianie informacji i towarów, i wchodzące w relacje z miejscową ludnością. Dzięki temu, za pomocą głównego szlaku komunikacyjnego, jaką była rzeka Noteć, ziemie te nigdy nie były zapóźnione cywilizacyjnie" - mówi Bartkowiak.

Odkryty depozyt składa się brązowych bransolet nerkowatych. Są to koliste w przekroju ozdoby, mające charakterystyczne, guzowate, pojedyncze zgrubienie, zlokalizowane na zewnętrznej stronie obręczy. Datowane są na przełom późnej epoki brązu i wczesnej epoki żelaza. "Przekazane nam zabytki to piękny komplet biżuterii przeznaczony do dekoracji rąk. Na naszych ziemiach znane są z głównie z terenu Pomorza Wschodniego. Jedynie kilka tego typu ozdób znamy z Wielkopolski" - podkreśla Bartkowiak.

Bransolety przyniósł do WUOZ pod koniec kwietnia ich odkrywca. "Zabytki pozyskano nielegalnie przy użyciu wykrywacza metali. Odkrywca wie, że postąpił nieprawidłowo, jednakże zgłosił to odkrycie i przekazał odkryte zabytki stanowiące własność Skarbu Państwa. Wskazał miejsce odkrycia i współpracował z nami" - dodaje Bartkowiak.

Miejsce odkrycia brązowego skarbu zbadali też archeolodzy. Podczas pobytu w terenie ustalili miejsce, w którym wcześniej znajdowały się bransolety, odtworzyli też okoliczności ich odkrycia.

Z ekspertyzy konserwatorów wynika, że bransolety są bardzo dobrze zachowane. Ich powierzchnia pokryta jest patyną. Zabytki poddano już niezbędnej konserwacji. Decyzją wojewódzkiego konserwatora zabytków trafiły do zbiorów Muzeum Ziemi Nadnoteckiej w Trzciance. Wkrótce skarb złożony z dwóch bransolet będzie można podziwiać w trzcianeckim muzeum.

PAP - Nauka w Polsce. Źródło: www.naukawpolsce.pap.pl

Ptaki z rodziny krukowatych wypadają w testach zdolności poznawczych tak dobrze, jak goryle i szympansy. Oznacza to, że inteligencja jest związana raczej ze strukturą mózgu, a nie jego wielkością - czytamy w "Royal Society Open Science".

W 2014 roku na Uniwersytecie Duke'a (USA) przeprowadzono badanie, w ramach którego sprawdzono u zwierząt (głównie naczelnych) poziom zdolności do hamowania impulsów - umiejętności powstrzymywania instynktownych reakcji i wybierania racjonalnych rozwiązań - która stanowi jeden z głównych składników inteligencji.

Stwierdzono, że małpy człekokształtne prezentują najwyższy poziom tej umiejętności, a inteligencja zależy od rozmiaru mózgu.

W badaniu tym nie brały jednak udziału ptaki z rodziny krukowatych.

Naukowcy z Uniwersytetu w Lund (Szwecja), Uniwersytetu Oksfordzkiego (W. Brytania) oraz Instytutu Ornitologii Maksa Plancka (Niemcy) postanowili powtórzyć badanie zdolności do hamowania impulsów na krukach, kawkach i wronach brodatych (DOI: 10.1098/rsos.160104).

W tym celu, podobnie jak poprzednicy, wykorzystali test cylindra - test, który polega na umieszczeniu jedzenia w przezroczystej tubie z otworami na obu końcach i obserwowaniu, czy zwierzę ulegnie naturalnym impulsom i spróbuje od razu sięgnąć po jedzenie, czy powstrzyma się od nieprzemyślanych działań i dostanie się do jedzenia okrężną drogą.

Okazało się, że krukowate prawie za każdym razem potrafiły powstrzymać się od instynktownych reakcji i wybrać rozsądne rozwiązanie (wydobycie jedzenia przez jeden z otworów). Ich skuteczność sięgała niemal 100 proc., czyli była porównywalna ze skutecznością goryli i szympansów z poprzedniego badania.

"To pokazuje, że ptasie mózgi są całkiem wydajne, pomimo niewielkiego rozmiaru. Nasze badanie sugeruje, że w przypadku inteligencji ważniejsze od rozmiaru mózgu są inne czynniki, np. gęstość neuronalna" - komentuje Can Kabadayi, jeden z badaczy. (PAP, Źródło: www.naukawpolsce.pap.pl)

U dzieci w wieku przedszkolnym otrzymujących duże wsparcie od swoich mam intensywniej rozwija się rejon mózgu odpowiedzialny za pamięć, uczenie się i regulację emocji - dowiadujemy się z czasopisma "PNAS".

Naukowcy z Uniwersytetu Waszyngtońskiego (USA) odkryli, że objętość hipokampa - obszaru mózgu biorącego udział w procesach uczenia się, zapamiętywania i regulacji emocji - powiększa się szybciej u maluchów doświadczających w okresie przedszkolnym troskliwej opieki ze strony mam. Proces ten przebiega wolniej u dzieci, które wychowują się w mniej wspierającym środowisku lub otrzymują wsparcie od swoich mam dopiero w późniejszym wieku.

W badaniu (DOI: 10.1073/pnas.1601443113) uczestniczyło 127 dzieci. Badacze obserwowali i oceniali interakcje zachodzące pomiędzy nimi a ich matkami w umiarkowanie stresujących sytuacjach, np. w momencie, gdy matka dostawała do wykonania jakieś zadanie, a dziecko mimo to domagało się jej uwagi.

Matki, które w takiej sytuacji potrafiły zachować spokój, wykonać zadanie, a jednocześnie udzielić dziecku emocjonalnego wsparcia były wysoko oceniane pod względem umiejętności rodzicielskich. Matki, które ignorowały dziecko lub zachowywały się wobec niego w sposób karzący otrzymywały noty niższe.

Ponadto naukowcy w ciągu kilku lat trzykrotnie poddali dzieci obrazowaniu mózgu, by na podstawie analizy skanów monitorować ich rozwój poznawczy.

Okazało się, że rejon mózgu zwany hipokampem rozwijał się u dzieci posiadających troskliwe matki nawet dwa razy intensywniej niż u dzieci pozostających pod opieką mniej wspierających kobiet. W dodatku dzieci, które w wieku przedszkolnym otrzymywały duże wsparcie ze strony rodzicielek doświadczały mniej problemów emocjonalnych w wieku dorastania.

"W okresie przedszkolnym jakość relacji pomiędzy rodzicem i dzieckiem jest bardzo ważna - ważniejsza niż w wieku późniejszym. Sądzimy, że ma to związek z dużą plastycznością mózgu, która występuje u małych dzieci" - komentuje współautorka badania Joan L. Luby. (PAP, Źródło: www.naukawpolsce.pap.pl)

Polacy są liderami w wielu dziedzinach współczesnej astronomii. Nasi astronomowie są autorami wielu ważnych odkryć naukowych, regularnie publikują bardzo dużo artykułów w najlepszych światowych czasopismach naukowych, w tym w Nature i Science, zdobywają granty ERC - mówi PAP prof. Grzegorz Pietrzyński.

Warunki dla prowadzenia badań w Polsce są dobre i w wielu aspektach nie odbiegają od zagranicznych - uważa rozmówca PAP. Ważne jest dla niego wsparcie z wielu agencji, np z Narodowego Centrum Nauki (NCN) czy Fundacji na rzecz Nauki Polskiej (FNP), choć zaznacza, że w rywalizacji o granty jest spora konkurencja, ponieważ powstało wiele grup naukowych prowadzących badania na najwyższym światowym poziomie. Sporo polskich badaczy wraca z zagranicy, a wiele programów ułatwia taki powrót, np. Homing FNP.

Z 4 grantów Advanced Grant ERC (Europejskiej Rady ds. Badań Naukowych - European Research Council) przyznanych Polsce, dwa przypadły astronomom. 6 lat temu taki grant otrzymał prof. Andrzej Udalski, w tym roku - prof. Grzegorz Pietrzyński. Uczony wspomina, jak spędził 4 lata na obserwacjach wysoko w górach na pustyni chilijskiej.

Polscy astronomowie często wykonują obserwacje w Chile, gdzie panują najlepsze warunki do prowadzenia obserwacji na świecie, przy użyciu najnowocześniejszych instrumentów. W szczególności nasza grupa - wspomina naukowiec -do tej pory używała ponad 20 różnych teleskopów wyposażonych na najróżniejsze instrument w celu poprawy kosmicznej skali odległości.

Astronomowie starają się jak najlepiej zrozumieć obiekty, których używają do pomiaru odległości. Dlatego pomiar masy Cefeid, dokonany przez zespół prof. Pietrzyńskiego, był tak ważny. Pozwolił rozwiązać jeden z największych problemów związanych z Cefeidami - gwiazdami, za pomocą których mierzy się odległości do pobliskich galaktyk.

Polska niedawno stała się członkiem Europejskiego Obserwatorium Południowego. Uczeni mają tam dostęp do wielu różnych teleskopów, w tym do jednych z największych na świecie gigantycznych teleskopów VLT, zlokalizowanych w północnym Chile. Do tego instrumentarium Polacy mają gwarantowany dostęp - mogą ubiegać się o czas i prowadzić obserwacje. Podobnie jest w przypadku teleskopu w Południowej Afryce, gdzie Polska jest członkiem konsorcjum badawczego SALT.

Wszystko to przekłada się na przełomowe publikacje naukowe i ważne wyniki badawcze. Na tle astronomii światowej nasi naukowcy wypadają bardzo dobrze - stwierdza prof. Pietrzyński.

Sensacyjne odkrycie międzynarodowego zespołu astronomów pod jego kierownictwem dotyczyło nowego mechanizmu tworzenia się gwiazd pulsujących, Cefeid. Na łamach prestiżowego tygodnika "Nature" naukowcy opisali podwójny układ znajdujący się blisko centrum Drogi Mlecznej. Składa się on z czerwonego olbrzyma oraz ze składnika pulsującego. Badania i pomiary pokazały, że masa gwiazdy pulsującej wynosi zaledwie ćwierć masy Słońca, choć wcześniej sądzono, że taka pulsująca gwiazda będzie miała dwa razy większą masę, niż uzyskany wynik.

Badania prof. Pietrzyńskiego pozwoliły na określenie odległości do jednego z bliższych nam obiektów - Wielkiego Obłoku Magellana z dokładnością do 2,2 proc. Pomiar ten jest kluczowy dla poznania rozmiarów Wszechświata i wyznaczaniu stałej Hubble'a, która występuje w równaniu stanu Wszechświata. Pomiar odległości to podstawą wszelkich badań astronomicznych. Parametr Hubble'a określa tempo rozszerzania się Wszechświata.

W trakcie realizacji projektu finansowanego przez ERC zespół prof. Pietrzyńskiego będzie wykonywał precyzyjne pomiary odległości do pobliskich galaktyk za pomocą dwóch metod: Cefeid i gwiazd zaćmieniowych. Instytucjami partnerskimi w tym przedsięwzięciu są Centre National de la Recherche Scientifique we Francji oraz Universidad de Concepcion w Chile.

Zapytany o swoje marzenia naukowe i poszukiwania innych cywilizacji, prof. Pietrzyński odpowiada: "Chciałbym dowiedzieć się, czym jest ciemna materia. Ale oczywiście poszukiwanie życia było motywacją wielu pokoleń astronomów i wiele projektów ma na celu obserwacje planet pozasłonecznych i poszukiwanie tam życia. Wyobraźmy sobie, że gwiazd na niebie jest więcej, niż wszystkich ziaren piasku na naszej planecie. Średnio wokół każdej gwiazdy jest planeta, więc planet jest mnóstwo, są ich najróżniejsze rodzaje, o których nam się nie śniło. Dlaczego tylko na naszej miałoby być życie? Byłoby to bardzo dziwne" - uważa badacz.

Uczony przyznaje, że wśród astronomów są osoby wierzące, bo w gwiazdach widać albo nieskończoność albo Boga, zależy, jak kto chce to nazywać. Prof. Pietrzyński zgadza się z opinią, że - niezależnie od tego, czy jesteśmy sami we Wszechświecie, czy też nie - obydwie konkluzje są niesamowite. Jeśli jesteśmy sami, to jest w tym kwintesencja samej fizyki. Jeśli nie jesteśmy sami, to gdzie są inne cywilizacje, na jakich planetach, krążących wokół jakich gwiazd? W tych pytaniach, zdaniem rozmówcy, tkwi całe piękno nauki.

PAP - Nauka w Polsce, Karolina Duszczyk (Olszewska). Źródło: www.naukawpolsce.pap.pl

Ponad 3,5 tys. lat temu w Brzezówce k. Jasła (Podkarpackie) istniało grodzisko zamieszkałe przez ludność, która przywędrowała zza Karpat. Archeolodzy z Muzeum Podkarpackiego w Krośnie natrafili tam na kilka tysięcy zabytków.

Podobne grodzisko odkryto w latach 90. ubiegłego wieku w położonej niedaleko Trzcinicy, gdzie powstał skansen archeologiczny Karpacka Troja. Natomiast w czerwcu tego roku natrafiono na kolejne w Kowalowach w gminie Jasło.

"Zakończone w Brzezówce wykopaliska oraz wcześniejsze odkrycia dowodzą, że pogórza karpackie były zamieszkałe przez ludność zakarpackiej kultury Otomani-Fuzesabony. Posiadała ona wysoki poziom cywilizacyjny; wówczas najwyższy poza basenem Morza Śródziemnego" - powiedział podczas konferencji prasowej w Krośnie archeolog i dyrektor Muzeum Podkarpackiego Jan Gancarski.

Grodzisko w Brzezówce składało się z majdanu otoczonego wałem oraz podgrodzia; łącznie zajmowało ok. dwa hektary powierzchni. "Nie wykluczamy, że mogło istnieć także drugie podgrodzie" - zauważył Gancarski.

Znalezione zabytki pochodzą z początków epoki brązu; są datowane na lata 1650-1350 przed Chrystusem. "Odkryliśmy stosunkowo dobrze zachowane m.in. fragmenty ceramiki oraz wyroby z kamienia. Grodzisko było trzykrotnie przebudowywane po pożarach" - dodał Gancarski.

Archeolog przypomniał, że na podobne grodzisko w czerwcu tego roku przypadkowo natrafiono w Kowalowach k. Jasła. Odkryte tam fragmenty ceramiki pozwalają wstępnie datować to grodzisko na młodsze okresy epoki brązu; 1300 - 700 lat p.n.e. Jego teren obejmuje obszar ponad jednego hektara.

W ocenie Gancarskiego, grodziska w Brzezówce, Kowalowach, a wcześniej w Trzcinicy dowodzą obecności na tym terenie ośrodków ludności przybyłej zza Karpat.

W latach 90. ubiegłego wieku w Trzcinicy Gancarski wraz kierowaną przez niego grupą archeologów odkrył ponad 160 tys. zabytkowych przedmiotów i obiektów; najstarsze są datowane na cztery tys. lat przed Chrystusem.

Ustalono wtedy, że na początku epoki brązu w Trzcinicy k. Jasła zbudowano osadę warowną. Otoczona była wałem z palisadą. W latach 2000-1650 przed Chrystusem mieszkała w niej ludność grupy pleszowskiej kultury mierzanowickiej, pozostającej pod silnymi wpływami zakarpackimi.

Z kolei między 1650 a 1350 rokiem przed Chrystusem żyła tam ludność zakarpacka kultury Otomani-Fuzesabony. Natomiast między VIII a XI stuleciem w Trzcinicy znajdował się centralny gród jednego z plemion, zamieszkujących w tamtym czasie Małopolskę. Prawdopodobnie został zniszczony w pożarze u schyłku panowania Mieszka II; aktualnie jest tam skansen archeologiczny.

PAP - Nauka w Polsce. Źródło: www.naukawpolsce.pap.pl

 
Kultura Otomani rozwijała się na ziemiach polskich obok kultury unietyckiej

Fragment opisu na stronach Państwowego Muzeum Archeologicznego w Warszawie:

W okresie od około 2150/1950 do 1150 lat p.n.Ch. w dorzeczu Cisy rozwijała się kultura Otomani-Füzesabony, stopniowo obejmując tereny dzisiejszej zachodniej Rumunii, wschodniej Słowacji, północno-wschodnich Węgier, Ukrainy Zakarpackiej oraz południowej Polski. Nazwa kultury pochodzi od miejscowości, gdzie po raz pierwszy odkryto jej zespoły: Otomani w Rumunii i Füzesabony na Węgrzech. (...) Kultura Otomani-Füzesabony była wielką cywilizacją z początków epoki brązu. Wyróżniała się wysokim poziomem rozwoju społeczno-gospodarczego, tworzyła wielkie kompleksy osadnicze o wyraźnej hierarchizacji, z centralnie położonymi grodami. Były one ufortyfikowane rowami i wałami, nawet o konstrukcji kamiennej (min. Otomani, Nižna Myąla, Barca, Spiąski Štvrtok, Čana, Rozhanovce, Trzcinica, Trepcza, nadto: Maszkowice - w aktualnych badaniach, StP). (...) Wysoki poziom osiągnęła metalurgia brązu i złota, opierając się na miejscowych złożach rud metali. W osadach znajdowały się liczne warsztaty produkcyjne, a w osadach warownych gromadzono wielkie bogactwa w postaci biżuterii ze złota, brązu, bursztynu, paciorków z fajansu, okazałej broni, różnorodnych wyrobów z kości i rogu. Występowały liczne przedmioty pochodzące ze świata egejskiego oraz bałtycki bursztyn. Ceramika, doskonale wykonana pod względem technicznym, zdobiona była ornamentem guzowym, spiralnym i kanelowaniem. (...) Badania cmentarzysk przyniosły cenne informacje o zwyczajach pogrzebowych i wierzeniach religijnych. Wierzono w życie pozagrobowe. Początkowo dominował ciałopalny obrządek pogrzebowy, a potem rozpowszechnił się obrządek szkieletowy. Groby były bogato wyposażone w ceramikę, wyroby brązowe, złote i kościane, w importowane paciorki i kolie. Zmarłych układano w pozycji skurczonej, mężczyzn na prawym, a kobiety na lewym boku z twarzami na południe. (...) Pod względem stopnia zaawansowania rozwoju kulturowego, społecznego i gospodarczego można ją porównać z cywilizacją środkowej epoki brązu w basenie Morze Egejskiego.

Według Rating Group Ukraine, która ponownie zbadała sympatie Ukraińców do innych krajów, Polska ponownie jest tym najbardziej lubianym - przed Białorusią: oba kraje po 58% lubiących, tyle że Polska ma nieco więcej bardzo lubiących.

Ranking ukraińskich lajków:
1. Polska - 58% (w tym duży lajk: 15%)
2. Białoruś - 58% (13%)
3. Unia Europejska - 50% (10%)*
4. Gruzja - 49%
5. Kanada - 46%
6. Litwa - 44%
7. USA - 41%
8. Mołdawia - 39%
9. Niemcy - 39%
10. Turcja - 30%
* Sondaż przeprowadzono jeszcze przed "ukraińskim referendum" w Holandii

Poniżej ilustracja analogicznych badań tej samej grupy z listopada 2015 - można stwierdzić, że o ile notowanie Polski się nie zmienia (nieznacznie wzrosła pozycja "bardzo lubię"), o tyle wyraźnie rośnie sympatia dla Białorusi, która wcześniej miała większą różnicę wobec Polski.

Dodatkowo w badaniu grupy Rating o zaufaniu Ukraińców do światowych przywódców, na pierwszym miejscu znalazł się Aleksandr Łukaszenka przed głową Niemiec. Polski prezydent jest na czwartej pozycji, przed Obamą i Hollande, pomimo tego, że polskie władze nie biorą udziału w normalizacji sytuacji na Ukrainie w ramach tzw. formatu normandzkiego, ze strony Unii ograniczonego do Merkel i Hollande.

ratinggroup.ua

Wbrew zatem rosyjskiej propagandzie, że Ukraińcy to banderowcy-polakożercy, którzy najbardziej kochają Niemców, którzy im pomogą odrodzić na Ukrainie faszyzm, rzeczywistość społeczna na Ukrainie wygląda zupełnie inaczej. To Polska jest najbardziej lubianym krajem, Niemcy zaś nisko razem z Mołdawią.

Obiekty świata kwantów mają skrytą i zimnokrwistą naturę: zwykle zachowują się kwantowo tylko wtedy, gdy są znacznie schłodzone i odizolowane od otoczenia. Doświadczenia przeprowadzone przez chemików i fizyków z Warszawy burzą ten prosty obraz. Okazuje się, że jeden z najciekawszych efektów kwantowych nie tylko zachodzi w temperaturach pokojowych i wyższych, ale wręcz gra dominującą rolę w... przebiegu reakcji chemicznych we wrzątku!

Naszą wiedzę doświadczalną o zjawiskach kwantowych czerpiemy na ogół z eksperymentów przeprowadzanych za pomocą wyrafinowanej aparatury i w egzotycznych warunkach: w ekstremalnie niskiej temperaturze i w próżni, izolującej obiekty kwantowe od zaburzającego wpływu otoczenia. Naukowcy z Instytutu Chemii Fizycznej PAN (IChF PAN) w Warszawie, kierowani przez prof. dr. hab. Jacka Waluka wraz z grupą prof. dr. hab. Czesława Radzewicza z Wydziału Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego (FUW) właśnie wykazali, że jedno z najbardziej spektakularnych zjawisk kwantowych - tunelowanie - zachodzi nawet w temperaturach przekraczających temperaturę wrzenia wody. Szczególnie zaskakujący jest jednak fakt, że zaobserwowany efekt dotyczy jąder wodoru, które tunelują w cząsteczkach pływających w roztworze. Wyniki pomiarów nie pozostawiają wątpliwości: w badanym układzie, w typowych dla naszego środowiska warunkach, tunelowanie okazuje się głównym czynnikiem odpowiedzialnym za przebieg reakcji chemicznej!

Protony mogą tunelować w cząsteczkach nawet w roztworach o temperaturze wrzątku, stwierdzono w Instytucie Chemii Fizycznej PAN w Warszawie. Na zdjęciu fragment aparatury pomiarowej. (Źródło: IChF PAN, Grzegorz Krzyżewski)

"Chemicy od pewnego czasu oswajają się z myślą, że elektrony w cząsteczkach mogą tunelować. Ale zmiana położenia jednego czy drugiego elektronu to nie reakcja chemiczna. My wykazaliśmy, że w cząsteczce mogą tunelować także protony, czyli jądra atomów wodoru. Po raz pierwszy mamy więc dowód, że reakcja chemiczna może zachodzić wskutek tunelowania, na dodatek w roztworze i w temperaturze pokojowej lub nawet wyższej", wyjaśnia prof. Waluk.

W swoich doświadczeniach warszawscy naukowcy badali pojedyncze cząsteczki porficenu (C20H14N4), izomeru porfiryny. Związki należące do tej grupy występują naturalnie w przyrodzie, m.in. w ludzkiej krwi, gdzie uczestniczą w transporcie tlenu. Ich cząsteczki mają postać płaskich pierścieni węglowych z atomami wodoru na zewnątrz i czterema atomami azotu w centrum, rozmieszczonymi w narożach czworoboku. W przestrzeni otoczonej atomami azotu znajdują się dwa protony, czyli jądra atomów wodoru. Protony te mogą się przemieszczać między atomami azotu. Kwestią otwartą było, czy robią to przesuwając się klasycznie, czy poprzez tunelowanie.

Tunelowanie to konsekwencja probabilistycznej natury obiektów kwantowych. W świecie znanym nam z codzienności, klasycznym, przedmiot zawsze z całkowitym prawdopodobieństwem znajduje się w jednym miejscu, a więc z zerowym we wszystkich innych. Inaczej jest w świecie kwantów. Gdy nic nie zaburza stanu cząstki elementarnej, atomu lub ich niewielkiej grupy, prawdopodobieństwo znalezienia obiektu kwantowego rozmywa się w przestrzeni. Zjawisko to prowadzi do spektakularnych efektów. Gdy człowiek chce pokonać mur, musi się po nim wspinać, a więc mozolnie zwiększać swoją energię grawitacyjną tak długo, aż stanie się większa od bariery wyznaczonej przez ścianę potencjału. Tymczasem nieoznaczoność obiektu kwantowego powoduje, że może się on znaleźć po drugiej stronie bariery bez zwiększania swej energii - po prostu "przenika". Efekt zachodzi znacznie szybciej niż zwykłe przesuwanie się w przestrzeni i z tym większym prawdopodobieństwem, im mniejsza jest odległość, na którą tuneluje obiekt. Badając czasy przeskoków protonów można ustalić, czy przemieszczały się one klasycznie, czy też tunelowały.

"Rzeczywistość jest mniej jednoznaczna. Im wyżej nasz proton wspina się po drabince energetycznej porficenu, tym mniejsza szerokość bariery do pokonania. Tunelowanie staje się wtedy coraz bardziej prawdopodobne. Wszystko więc wskazuje, że zanim proton zdąży się wspiąć do poziomu energetycznego pozwalającego klasycznie pokonać barierę potencjału, zwykle i tak przetuneluje", tłumaczy prof. Waluk.

Wspinanie się po barierze potencjału nie jest proste. Gdy protonom w porficenie dostarczamy energię, wzbudzamy też samą cząsteczkę do coraz to innych drgań. Okazuje się, że spośród 108 możliwych rodzajów drgań w cząsteczce porficenu jedne zwiększają prawdopodobieństwo tunelowania, inne zaś zmniejszają. Warszawscy badacze, finansowani z grantów Narodowego Centrum Nauki, wyznaczyli stałe szybkości reakcji chemicznych z udziałem porficenu w zakresie temperatur od 20 do 400 kelwinów, dla przeskoków protonów zachodzących w podstawowym stanie energetycznym cząsteczki oraz w jednym ze wzbudzonych stanów oscylacyjnych, promującym tunelowanie. Na podstawie stałych szybkości wyznaczono czasy przeskakiwania protonów między atomami azotu. Doświadczenia wykonane na zbiorach zimnych, izolowanych cząsteczek sugerowały czasy rzędu kilku pikosekund (milionowych części jednej milionowej części sekundy) - i właśnie takie czasy zaobserwowano w eksperymentach w Warszawie, prowadzonych przez dr. hab. Piotra Fitę i doktoranta Piotra Ciąćkę z FUW. Z pomiarów wynika, że tunelowanie nie tylko zachodzi w porficenie, ale odpowiada - nawet w temperaturze pokojowej! - za co najmniej 80% przeskoków protonów w centrach cząsteczek.

Dominująca rola tunelowania w przebiegu reakcji chemicznej i jego zależność od rodzaju drgań cząsteczki to droga do niespotykanie precyzyjnego kontrolowania przebiegu reakcji chemicznych. Taką chemię, nazywaną chemią selektywną modowo, zademonstrowano już wcześniej, lecz w bardzo niskiej temperaturze. Odkrycie naukowców z IChF PAN i FUW budzi nadzieję, że w przyszłości będzie można dokładnie sterować reakcjami zachodzącymi także w warunkach typowych dla naszego otoczenia. Pływające w roztworze cząsteczki chemiczne, wcześniej wzbudzone w sposób zwiększający ich reaktywność, można byłoby wprowadzać w stan oscylacyjny, który tę reaktywność znacząco obniża (lub odwrotnie). Konkretną reakcję, być może jedną z wielu zachodzących w roztworze, można byłoby wtedy włączać i wyłączać na życzenie, za pomocą niewielkich zmian w ilości energii dostarczanej cząsteczkom wybranego związku.

"Tunelowanie protonów w cząsteczkach porficenu w roztworze to spektakularny dowód, że nawet w temperaturze pokojowej i w gęstym środowisku efekt czysto kwantowy może rządzić przebiegiem reakcji chemicznej. Ale to nie koniec niespodzianek. Mamy uzasadnione podejrzenia, że w ruchy obu protonów w porficenie, zawsze przeskakujących razem, jest zaangażowane jeszcze jedno egzotyczne zjawisko kwantowe. Świat chemii wokół nas stałby się wtedy jeszcze ciekawszy. Czy się stanie - dowiemy się z kolejnych doświadczeń", stwierdza prof. Waluk.

Instytut Chemii Fizycznej Polskiej Akademii Nauk (http://www.ichf.edu.pl/) został powołany w 1955 roku jako jeden z pierwszych instytutów chemicznych PAN. Profil naukowy Instytutu jest silnie powiązany z najnowszymi światowymi kierunkami rozwoju chemii fizycznej i fizyki chemicznej. Badania naukowe są prowadzone w dziewięciu zakładach naukowych. Działający w ramach Instytutu Zakład Doświadczalny CHEMIPAN wdraża, produkuje i komercjalizuje specjalistyczne związki chemiczne do zastosowań m.in. w rolnictwie i farmacji. Instytut publikuje około 200 oryginalnych prac badawczych rocznie.

Więcej: "Evidence for Dominant Role of Tunneling in Condensed Phases and at High Temperatures: Double Hydrogen Transfer in Porphycenes"; P. Ciąćka, P. Fita, A. Listkowski, Cz. Radzewicz, J. Waluk; Journal of Physical Chemistry Letters 2016, 7, 283-288; DOI: 10.1021/acs.jpclett.5b02482

Źródło: Instytut Chemii Fizycznej Polskiej Akademii Nauk

Zespół polskich naukowców odkrył, zbadał i opisał skamieniałe naczynia krwionośne z zachowanymi chemicznymi śladami białek w kościach gadów triasowych, mających prawie ćwierć miliarda lat. To otwarcie nowych drzwi w nauce - mówią autorzy odkrycia.

"Ono pokazuje nowy kierunek badań, który umożliwi nam dowiedzenie się czegoś więcej, niż pokazuje sama morfologia kości. Wnikamy do środka do materii organicznej, budującej kiedyś te organizmy. To na pewno krok milowy. Otwieramy drzwi, co za nimi - jeszcze do końca nie wiemy" - powiedział podczas piątkowej konferencji prasowej w Katowicach dr Andrzej Boczarowski z Wydziału Nauk o Ziemi Uniwersytetu Śląskiego.

Od lewej: prorektor Uniwersytetu Śląskiego prof. Mirosław Nakonieczny, dr Andrzej Boczarowski z Wydziału Nauk o Ziemi Uniwersytetu Śląskiego, prof. Roman Pawlicki z Uniwersytetu Jagiellońskiego, Dawid Surnik ze Stowarzyszenia Delta i Mateusz Dulski z Uniwersytetu Śląskiego, podczas konferencji prasowej w Katowicach. Fot. PAP/ Andrzej Grygiel

To najstarsze takie zidentyfikowane materiały na świecie. We wnętrzu strukturalnie zachowanych naczyń krwionośnych dzięki zastosowaniu najnowocześniejszej aparatury badawczej wykryto aminokwasy i fragmenty białek - w tym kolagen.

"Udowadniamy, że tego typu molekuły mogą zachować się w stanie kopalnym niezależnie od wieku - czy szczątki mają 80, 100 czy 245 mln lat, jak w naszym przypadku. Czas wydaje się nie odgrywać tej głównej roli - kluczowe jest ich utrwalenie zaraz po śmierci" - dodał mgr Dawid Surmik z Parku Nauki i Ewolucji Człowieka w Krasiejowie.

Szczątki triasowych gadów - notozaura i tanystrofa, z których pochodził materiał badawczy, zostały znalezione w kamieniołomie w Gogolinie na Opolszczyźnie oraz w dzielnicy Miasteczka Śląskiego - Żyglinie, niedaleko Tarnowskich Gór (Śląskie).

Na pograniczu wczesnego i środkowego i triasu dzisiejszy Śląsk był zalany bardzo płytkimi morzami, było ciepło i nie brakowało pokarmu, przede wszystkim ryb. Notozaur był gadem morskim, który lubił się wygrzewać na łachach piasku. Tanystrof był zwierzęciem przybrzeżnomorskim o długiej szyi, które żerowało na plaży, wyjadając ryby i skorupiaki z wgłębień zalanych wodą.

Naukowcy przypuszczają, że po śmierci ich ciała zostały błyskawicznie pochowane w osadzie, co nie tylko ocaliło szczątki przed zjedzeniem przez inne zwierzęta, ale też zahamowało rozkład.

"Jeżeli te zwierzęta zdechły na lądzie, ich ciała z rzeką czy z deszczem zostały dostarczone do morskiego środowiska, tam nastąpił dość szybki rozkład. Ciała zostały zakonserwowane w wyniku bardzo szybkiej mineralizacji, która być może trwała dni, jeżeli nie godziny. Najprawdopodobniej to mineralizacja spowodowała niejako związanie tej pierwotnej materii organicznej, będącej w miękkich tkankach do postaci mineralnej i tym samym te sygnały białkowe, chemiczne zostały utrwalone w naczyniach krwionośnych, które badaliśmy" - wyjaśnił Dawid Surmik.

To właśnie on, studiując kości notozaura i tanystrofa zauważył w nich dziwne struktury, które zidentyfikowano jako skamieniałe naczynia krwionośne. Do badania triasowych kości użyto nowatorskich metod, zaczerpniętych m.in. z fizyki molekularnej czy fizyki ciała stałego.

Badania wykonywano głównie na Uniwersytecie Śląskim, na nowoczesnym sprzęcie analitycznym wybudowanego przed kilkoma laty dzięki wsparciu środków unijnych Śląskiego Centrum Edukacji i Badań Interdyscyplinarnych w Chorzowie, a także na Uniwersytecie Jagiellońskim i w PAN w Warszawie.

"W pracy naukowej trzeba mieć właściwy materiał, dużo szczęścia i odpowiednie narzędzia, w ostatnich latach obserwujemy niebywały rozwój technik chemii, biochemii i chemii polimerów, udało się to wykorzystać, skonstruowano wspaniałe instrumentarium" - powiedział członek zespołu badawczego, prof. Roman Pawlicki z Collegium Medicum Uniwersytetu Jagiellońskiego.

Pół wieku temu był on autorem pierwszej publikacji dotyczącej zachowania struktur organicznych w skamieniałościach. W 1966 r. na łamach czasopisma "Nature" opisał on świetnie zachowane skamieniałe tkanki miękkie - włókna kolagenowe, naczynia krwionośne i komórki kostne, które zachowały się w kościach dinozaurów pochodzących sprzed 80 mln lat. Zostały one wówczas znalezione przez polsko-mongolską wyprawę paleontologiczną na pustynię Gobi (Mongolia).

"W ścianach naczyń krwionośnych pochodzących z ciał gadów triasowych odkrytych na Śląsku, które badaliśmy, także zachował się kolagen. Ale one są trzykrotnie starsze od tych opisywanych przez prof. Pawlickiego" - zwrócił uwagę dr Boczarowski.

Badania prowadzono kilkoma uzupełniającymi się metodami, używając np. analiz środowiskowego mikroskopu skaningowego (ESEM), spektroskopii w podczerwieni (FTIR) oraz rentgenowskiej spektroskopii fotoelektronowej (XPS). Wykorzystano także wysokorozdzielczy spektrometr mas jonów wtórnych z analizą czasu przelotu (ToF-SIMS), który umożliwia precyzyjne określenie składu chemicznego próbek. Wyniki tych badań ujawniły w kościach np. obecność aminokwasów czy kolagenu zwierzęcego.

Badania były wielokrotnie powtarzane - innymi metodami na innym sprzęcie. Kilkoma niezależnymi metodami naukowcy otrzymali identyczne wyniki, co potwierdziło rangę odkrycia. Publikacja polskich naukowców ukazała się właśnie w prestiżowym amerykańskim czasopiśmie PLOS ONE.

Jak podkreślali Andrzej Boczarowski i Dawid Surmik, badania dostarczą nie tylko informacji o notozaurze i tanystrofie - co jadły te zwierzęta, w jakim środowisku żyły. Otwierają też nowe pola badawcze.

"O ile wiek XX był wiekiem fizyki, to wiek XXI będzie wiekiem biologii, szczególnie genetyki. Wykopaliska będą wykonywane w materiale genetycznym, a nie w plenerze. Tam jest zapisana cała prawda o naszej historii" - powiedział dr Boczarowski.

Interdyscyplinarny zespół, który dokonał odkrycia, utworzyli naukowcy z Uniwersytetu Śląskiego, Uniwersytetu Jagiellońskiego, Polskiej Akademii Nauk oraz Parku Nauki i Ewolucji Człowieka w Krasiejowie (Opolskie). Znaleźli się w nim paleontolodzy: mgr Dawid Surmik i dr Andrzej Boczarowski; fizycy ciała stałego: prof. Jacek Szade i dr Katarzyna Balin; fizyk molekularny dr Mateusz Dulski; biogeolog dr hab. Barbara Kremer oraz histolog i morfolog prof. Roman Pawlicki.

PAP - Nauka w Polsce. Źródło: www.naukawpolsce.pap.pl

Bez jednego z genów kluczowych w funkcjonowaniu komórek, nie powstałyby złożone organizmy wielokomórkowe - informują naukowcy na łamach Journal of Biological Chemistry.

Jeden z genów, który umożliwił ewolucję organizmów złożonych ponad miliard lat temu, został zidentyfikowany przez naukowców z Uniwersytetu Kolumbii Brytyjskiej w Kanadzie.

Gen znajduje się we wszystkich organizmach wyższych, w tym w roślinach i zwierzętach. Koduje on dużą grupę enzymów zwaną kinazami białkowymi. Umożliwiają one komórkom powiększanie się oraz przekazywanie informacji z jednej części do innej.

Kinexus Bioinformatics Corporation

"Gdyby duplikacje i idące za nimi mutacje tego genu nie nastąpiły w trakcie ewolucji, życie zupełnie inaczej by dzisiaj wyglądało" - wyjaśnia prof. Steven Pelech. Jak dodaje, najbardziej zaawansowane formy życia na Ziemi byłyby ciągle w postaci bakteryjnego szlamu.

Rośliny, zwierzęta czy grzyby istnieją, ponieważ posiadają eukariotyczne komórki (zawierające jądro komórkowe), które są większe niż komórki bakterii. W ich wnętrzu znajdują się setki organelli, wykonujących przeróżne funkcje.

Kinazy białkowe w komórkach odgrywają porównywalną rolę do układu nerwowego w mózgu. Uczestniczą one w przekazywaniu informacji. Dzięki temu komórka może być większa i bardziej złożona oraz współdziałać w całym zespole komórek.

Badania w tym zakresie mogą okazać się bardzo użyteczne. Ponad 400 ludzkich chorób, w tym rak czy cukrzyca, związane są w jakiś sposób z zaburzeniami w przekazywaniu sygnałów komórkowych. Choroba zaczyna się zwykle, gdy komórka jest "dezinformowana" za pomocą błędnych sygnałów. (PAP, Źródło: www.naukawpolsce.pap.pl)

Chemicy-teoretycy z Instytutu Chemii Fizycznej PAN w Warszawie odkryli, jak zsyntetyzować pierwszy trwały związek kryptonu. Okazuje się, że egzotyczna substancja może powstawać w warunkach ekstremalnie dużych ciśnień, a jej wytworzenie nie wykracza poza możliwości współczesnych laboratoriów.

Kryształy kryptonitu, materiału śmiertelnie groźnego dla Supermana i jego rasy, miały jakoby powstać we wnętrzu planety Krypton, a więc najprawdopodobniej w warunkach bardzo dużych ciśnień. Protoplasta nazwy, prawdziwy krypton, to pierwiastek o liczbie atomowej 36, gaz szlachetny uważany za niezdolny do formowania trwałych związków chemicznych. Jednak w publikacji w czasopiśmie "Scientific Reports" dwuosobowy zespół chemików-teoretyków z Instytutu Chemii Fizycznej PAN (IChF PAN) w Warszawie przedstawił możliwość zsyntetyzowania nowego, krystalicznego materiału, w którym atomy kryptonu byłyby chemicznie związane z atomami innego pierwiastka.

Metodę syntezy pierwszego trwałego związku kryptonu znależli chemicy-teoretycy z Instytutu Chemii Fizycznej PAN w Warszawie. (Źródło: IChF PAN, Grzegorz Krzyżewski)

"Przewidziana przez nas substancja to związek kryptonu nie z azotem, lecz z tlenem. W konwencji komiksu należałoby go zatem nazwać nie tyle kryptonitem, ile kryptoksydem. Jeśli więc Superman nas czyta, uspokajamy: na razie nie ma powodu do paniki!", uśmiecha się dr Patryk Zaleski-Ejgierd (IChF PAN) i dodaje: "Nasz monotlenek kryptonu, KrO, najprawdopodobniej w ogóle nie istnieje w naturze. Zgodnie z obecną wiedzą, głęboko we wnętrzach planet, a więc w jedynych miejscach, gdzie mamy ciśnienia wystarczające do jego syntezy, ani tlen, ani tym bardziej krypton po prostu nie występują".

W laboratoriach, w warunkach kriogenicznych, wytwarzano już wcześniej związki kryptonu. Były to jednak zaledwie pojedyncze, liniowe i małe cząsteczki typu wodór-węgiel-krypton-węgiel-wodór. Polskich chemików ciekawiło, czy można znaleźć warunki, w których krypton nie tylko wiązałby się chemicznie z innym pierwiastkiem, ale także był zdolny tworzyć rozległą i trwałą sieć krystaliczną. Do poszukiwań, sfinansowanych z grantu OPUS Narodowego Centrum Nauki, badacze wykorzystali algorytmy genetyczne oraz modele zbudowane w ramach tzw. teorii funkcjonałów gęstości elektronowej. W dziedzinie fizyki ciała stałego teoria ta od lat jest podstawowym narzędziem opisu i badania świata cząsteczek chemicznych.

Struktury krystaliczne monotlenku kryptonu KrO: po lewej bardziej stabilna, po prawej mniej. Atomy kryptonu w kolorze niebieskim, atomy tlenu na czerwono. (Źródło: IChF PAN)

"Nasze symulacje komputerowe sugerują, że kryształy monotlenku kryptonu będą się formować przy ciśnieniu w zakresie od 3 do 5 mln atmosfer. To ogromne ciśnienie, lecz można je otrzymać nawet w dzisiejszych laboratoriach, umiejętnie ściskając próbki w kowadłach diamentowych", mówi doktorant Paweł Łata (IChF PAN).

Sieci krystaliczne są zbudowane z atomów lub cząsteczek rozmieszczonych w przestrzeni w sposób uporządkowany. Najmniejszy powtarzający się fragment takich struktur - ich podstawowa 'cegiełka' - jest nazywany komórką elementarną. W kryształach soli kuchennej komórka elementarna ma kształt sześcianu, a atomy sodu i chloru, rozmieszczone naprzemiennie, są osadzone w jej narożnikach, na tyle blisko siebie, że wiąże je wiązanie kowalencyjne (chemiczne).

Komórka elementarna monotlenku kryptonu jest prostopadłościanem o podstawie rombu, z atomami kryptonu w narożnikach. Dodatkowo pośrodku dwóch naprzeciwległych ścian bocznych znajduje się po jednym atomie kryptonu.

"Gdzie tu tlen? Na tych ściankach bocznych komórki elementarnej, na których mamy pięć atomów kryptonu, są one rozmieszczone podobnie jak kropki liczby 5 w kostce do gry. Pojedyncze atomy tlenu lokują się między atomami kryptonu, ale tylko wzdłuż przekątnej - i to wyłącznie jednej! Zatem na każdej ściance z piątką atomów kryptonu mamy tylko dwa atomy tlenu. Mało tego, tlen nie leży dokładnie na tej przekątnej: jego jeden atom jest od niej nieco odsunięty w jedną stronę, a drugi w drugą", opisuje doktorant Łata.

W tak specyficznej komórce elementarnej każdy atom tlenu wiąże się chemicznie z dwoma najbliższymi atomami kryptonu. Przez kryształ monotlenku kryptonu będą zatem przebiegały zygzakowate łańcuchy Kr/O\Kr\O/Kr, tworzące długie, polimerowe struktury. Obliczenia wskazują, że kryształy takiego monotlenku kryptonu powinny mieć cechy izolatora. Można przypuszczać, że będą miały ciemną barwę i najprawdopodobniej nie będą przezroczyste.

Teoretycy z IChF PAN znaleźli także drugi, nieco mniej stabilny związek kryptonu: jego czterotlenek KrO4. Materiał ten, prawdopodobnie o właściwościach typowych dla metali, ma prostszą budowę krystaliczną i mógłby się tworzyć przy ciśnieniach powyżej 3,4 mln atmosfer.

Po uformowaniu, oba rodzaje kryształów tlenków kryptonu prawdopodobnie mogłyby istnieć przy nieco mniejszych ciśnieniach niż wymagane do ich powstania. Ciśnienie ziemskie jest jednak tak niskie, że na naszej planecie kryształy te uległyby natychmiastowemu rozpadowi.

"Reakcje zachodzące przy ekstremalnie dużych ciśnieniach to niemal nieznana, bardzo, bardzo egzotyczna chemia. Mówimy o niej: chemia 'na krawędzi'. Nierzadko ciśnienia potrzebne do przeprowadzenia syntez są tak gigantyczne, że na razie nie ma co próbować wytwarzać ich w laboratoriach. Zawodzą wtedy nawet metody teoretycznego opisu! Ale to właśnie ta nieintuicyjność jest tu najciekawsza: od pierwszego do ostatniego kroku syntezy nigdy nie wiadomo, co się wydarzy", mówi dr Zalewski-Ejgierd - i wraca do komputera, na którym dobiegają końca symulacje kolejnych syntez.

"Krypton oxides under pressure"; P. Zalewski-Ejgierd, P. Lata; Scientific Reports, 2016 Feb 2; 6:18938; DOI: 10.1038/srep18938

Źródło: Instytut Chemii Fizycznej Polskiej Akademii Nauk

Szersze propagowanie karmienia piersią zarówno w krajach bogatych, jak i ubogich pozwoliłoby światowej gospodarce zaoszczędzić rocznie 300 miliardów dolarów - twierdzą autorzy artykułu opublikowanego na łamach "The Lancet".

Międzynarodowa grupa naukowców w oparciu o 28 systematycznych przeglądów i metaanaliz obejmujących w sumie 1300 prac oszacowała na ponad 300 miliardów dolarów roczne straty wynikające z rezygnacji z karmienia piersią, związane m.in. z gorszymi zdolnościami poznawczymi dzieci karmionych sztucznie. Suma ta jest porównywalna do obrotów całego rynku farmaceutycznego.

Zwiększając odsetek dzieci karmionych piersią można by zapobiec około 820 000 zgonów dzieci rocznie (mniej więcej 13 proc. wszystkich zgonów dzieci poniżej 5. roku życia). Liczba przypadków biegunki spadłaby o połowę, a infekcji dróg oddechowych - o jedną trzecią.

Każdy pierwszy i drugi rok karmienia piersią w ciągu całego życia zmniejsza u karmiącej ryzyko wystąpienia inwazyjnego raka piersi o 6 proc. Maleje także ryzyko raka jajnika.

Karmienie piersią już teraz zapobiega około 20 000 zgonów z powodu raka piersi rocznie. Gdyby udało się je bardziej rozpropagować, można by zapobiec dalszym 20 000 zgonów.

Dzieci karmione piersią mają IQ wyższe średnio o 3 punkty, co przekłada się na lepsze wyniki w nauce, wyższe zarobki i większą produktywność.

Jak zwracają uwagę autorzy, karmienie piersią to jedno z niewielu korzystnych dla zdrowia zachowań, które częściej spotyka się w krajach ubogich niż bogatych, a w krajach ubogich - częściej wśród najuboższych matek. Gdyby nie karmienie piersią, różnica w umieralności niemowląt pomiędzy krajami bogatymi a biednymi byłaby jeszcze większa.

Mimo powszechnie znanych zalet karmienia piersią wciąż istnieją przeszkody w jego praktykowaniu. Na przykład urlopy macierzyńskie krótsze niż 6 tygodni zwiększają odsetek niekarmiących lub szybko przerywających karmienie matek o 400 proc. Częsty jest brak wsparcia ze strony społeczności, a także kulturowe uwarunkowania, które nie sprzyjają karmieniu piersią. Agresywne reklamy propagują kupowanie zastępczego pokarmu, którego sprzedaż przynosi producentom miliardy dolarów.

Obecnie tylko 35,7 proc. dzieci jest - zgodnie z międzynarodowymi zaleceniami - karmionych wyłącznie piersią do 6. miesiąca życia. World Health Assembly chce zwiększyć ten odsetek do co najmniej 50 proc. przed rokiem 2025. (PAP, Źródło: www.naukawpolsce.pap.pl)

Prosty trening komputerowy wpływa na poprawę regulacji emocjonalnej człowieka poprzez modyfikację połączeń nerwowych w jego mózgu - czytamy na łamach "NeuroImage".

Odpowiednia regulacja emocji jest bardzo ważna dla prawidłowego funkcjonowania człowieka, gdyż pomaga uniknąć niepotrzebnych skoków ciśnienia w trudnych sytuacjach oraz w dużym stopniu zapobiega występowaniu zaburzeń psychicznych, np. depresji lub lęku.

Naukowcy z Uniwersytetu Ben-Guriona (Izrael) wykazali, że nieskomplikowany, komputerowy trening polegający na ignorowaniu nieistotnych sygnałów może wpłynąć na strukturę połączeń nerwowych w mózgu, a w ten sposób poprawić regulację emocjonalną człowieka i osłabić jego reakcje na negatywne bodźce.

Za pomocą funkcjonalnego rezonansu magnetycznego (fMRI) badacze monitorowali pracę mózgu 26 ochotników, którzy zgodzili się wziąć udział w sesji treningowej. Uczestnicy za każdym razem mieli za zadanie określić, w którą stronę skierowana jest widoczna na ekranie strzałka. Jednocześnie musieli ignorować pojawiające się po obu stronach dodatkowe strzałki, które stanowiły bodźce rozpraszające. Po przebytym treningu badani przystępowali do podobnego zadania, ale tym razem starali się ignorować bodźce w postaci obrazków o negatywnym wydźwięku emocjonalnym.

Okazało się, że u osób po intensywnym treningu widok negatywnych bodźców emocjonalnych wywoływał słabszą niż u innych aktywację ciała migdałowatego - części mózgu odpowiedzialnej za przetwarzanie negatywnych emocji. W dodatku wzrastała u nich ilość połączeń pomiędzy ciałem migdałowatym a rejonem kory przedczołowej zaangażowanym w kontrolę reakcji emocjonalnych.

"Po raz pierwszy zademonstrowaliśmy, że trening nakierowany na poprawę zdolności do ignorowania nieistotnych informacji, który nie ma nic wspólnego z emocjami, może zmodyfikować sieci neuronalne i osłabić reakcje mózgu na emocjonujące wydarzenia" - komentuje współautorka badania dr Noga Cohen. (PAP)

Źródło: www.naukawpolsce.pap.pl

Reaktor jądrowy MARIA pomógł już ponad 75,5 mln osób. Polska zapewnia blisko 20 proc. światowego zapotrzebowania na molibden-99 - izotop, niezbędny w medycynie nuklearnej ratującej ludzkie życie - wynika z danych Narodowego Centrum Badań Jądrowych.

Na świecie jest zaledwie kilka reaktorów badawczych zapewniających napromienianie tarcz uranowych służących do produkcji molibdenu-99, izotopu niezbędnego do wytwarzania radiofarmaceutyków na potrzeby medycyny nuklearnej. Łączna ich produkcja pozwala na wykonywanie około 25 milionów procedur medycznych rocznie w diagnostyce i terapii nowotworowej na całym świecie (w Polsce wykonuje się około 215 tys. takich zabiegów).

Reaktor Maria. Foto: NCBJ

Wyłączenie chociażby jednego badawczego reaktora skutkuje dużymi trudnościami w zapewnieniu bezpieczeństwa dostaw radiofarmaceutyków do zakładów medycyny nuklearnej. Izotopu nie można zaś wyprodukować "na zapas", gdyż z każdą chwilą maleje jego aktywność, a więc przydatność do diagnostyki i leczenia. Takie przypadki miały miejsce kilkakrotnie w ciągu ostatnich kilku lat. Zaistniały wtedy istotny deficyt molibdenu-99 na świecie skłonił rządy poszczególnych państw i ekspertów ds. medycyny nuklearnej do nawiązania współpracy w ramach ONZ.

"Wszystko to pokazuje, że bez polskiego reaktora MARIA nie można zaspokoić potrzeb medycyny nuklearnej na świecie - podkreśla dyrektor Departamentu Energii Jądrowej NCBJ inż. Grzegorz Krzysztoszek. - Choć pierwsze prace nad wytwarzaniem molibdenu prowadziliśmy już w latach 70. XX wieku, to w produkcję na skalę przemysłową włączyliśmy się w lutym 2010 roku. Od tego momentu wyprodukowaliśmy taką jego ilość, która pozwala na zapewnienie pomocy dla 75,5 mln pacjentów! W 2014 roku nasz reaktor zapewnił blisko 20 proc. światowej produkcji molibdenu-99. To pokazuje skalę zagadnienia. Dodam, że mając odpowiednie warunki do działania, jesteśmy gotowi zwiększyć jeszcze tę produkcję".

Jak poinformował w przesłanym PAP komunikacie rzecznik NCBJ Marek Sieczkowski, Polski reaktor badawczy MARIA jest przystosowany do napromieniania tarcz uranowych, niezbędnych do produkcji molibdenu-99. Po zakończeniu trwającej ok. 140-godzinnej aktywacji i kilkunastogodzinnym okresie schładzania, wysokoaktywne płytki uranowe są przewożone do zakładu przerobu w Petten w Holandii. Tam w wyniku kolejnych procesów radiochemicznych, począwszy od rozpuszczenia napromienionych w reaktorze MARIA tarcz, pozyskiwany jest z produktów rozszczepienia uranu izotop molibden-99.

"Molibden-99 jest podstawowym materiałem do wytwarzania generatorów technetu-99m. Otrzymany roztwór zawierający promieniotwórczy technet-99m jest z kolei składnikiem zestawów diagnostycznych stosowanych m.in. w scyntygrafii mózgu, nerek, serca czy kości. To emiter promieniowania gamma o energii 140 keV z czasem półrozpadu wynoszącym ok. 6 godzin. 80 proc. procedur medycznych wykonywanych na świecie realizowanych jest przy użyciu technetu-99m - przypomina dyrektor NCBJ prof. Krzysztof Kurek. - Choć produkcję molibdenu-99 zdominowały cztery firmy, to pracujemy nad inwestycją, która pozwoli nam mieć każdy element całego procesu. Teraz jesteśmy w posiadaniu reaktora napromieniającego tarcze uranowe oraz Ośrodka Radioizotopów POLATOM produkującego generatory technetu-99. Brakuje nam laboratorium przetwórczego."

Ze względów fizycznych (czas połowicznego rozpadu) i ekonomicznych (koszty transportu) laboratorium przetwórcze powinno powstać blisko reaktora. Polscy naukowcy przygotowują projekt tej inwestycji, ale jej szacunkowa wartość to 35 mln euro. NCBJ stara się o uzyskanie odpowiedniego finansowania. Inwestycja miałaby zostać zlokalizowana w Świerku, obok reaktora MARIA (napromieniającego tarcze uranowe) i OR POLATOM (produkującego generatory technetu-99m). Dodatkowym atutem takiego umiejscowienia instalacji jest bliskość Zakładu Unieszkodliwiania Odpadów Promieniotwórczych, który byłby odbiorcą radioaktywnych odpadów wytwarzanych w procesie ekstrakcji molibdenu-99. Nowa inwestycja mogłaby powstać w ciągu trzech lat i dzięki niej Polska stałaby się potentatem na rynku medycyny nuklearnej na świecie.

PAP - Nauka w Polsce. Źródło: www.naukawpolsce.pap.pl

Genetyczne skłonności pomagają, ale nabawienie się cukrzycy w większości przypadków wymaga czasu i odpowiednio szkodliwego stylu życia - dowodzą zarówno badania, jak i codzienna praktyka lekarzy rodzinnych.

O ile cukrzyca typu I, czyli wynikająca z niedoboru insuliny ma związek z nieprawidłowym działaniem układu immunologicznego i często pojawia się już w dzieciństwie, typ II rozwija się w późniejszym okresie życia i ma związek z trybem życia. Cukrzyca typu II stanowi około 90 proc. wszystkich przypadków.

Gdy człowiek je więcej niż potrzebuje, nadmiar odkłada się w postaci tkanki tłuszczowej. Tkanka ta wydziela substancje, które sprzyjają rozmaitym zaburzeniom - podnosi się ciśnienie krwi, nasilają stany zapalne i miażdżyca, rośnie ryzyko cukrzycy. Otyłość i cukrzyca szczególnie łatwo rozwijają się w społeczeństwach przystosowanych do długich okresów głodu - zwłaszcza wśród szczepów żyjących z myślistwa i zbieractwa, w przypadku których zapas tkanki tłuszczowej decydował o przeżyciu. Znanym przykładem są Indianie Pima zamieszkujący Arizonę i Meksyk. W USA otrzymali finansowe wsparcie rządu i zamiast polować chodzą do supermarketu - w rezultacie aż połowa populacji cierpi na cukrzycę. Tymczasem meksykańscy Pima prowadzący tradycyjnie trudne życie w górach Sierra Madre niemal nie mają problemów z tą cywilizacyjną chorobą.

Samo bycie mieszkańcem Meksyku nie gwarantuje ochrony przed cukrzycą - właśnie ten kraj przoduje w spożyciu słodkich napojów gazowanych, a na cukrzycę typu II cierpią także dzieci. Meksykański rząd jako pierwszy na świecie wprowadził nawet podatek od napojów gazowanych.

Inny dotknięty cukrzycą kraj opisali niedawno dziennikarze serwisu BBC News. Mieszkańcy położonego na Pacyfiku archipelagu Tonga w ciągu kilkudziesięciu lat z ludzi zdrowych i sprawnych stali się rekordzistami pod względem otyłości i cukrzycy. Tradycyjna dieta Tongijczyków składała się z ryb, warzyw korzeniowych i orzechów kokosowych - co oczywiste w przypadku wysp leżących na środku Pacyfiku. Jednak już w połowie XX wieku zaczęto tam sprowadzać różnego rodzaju mięsne okrawki - na przykład ogony indyków z USA oraz mostki i łaty baranie (część tuszy pomiędzy udźcem a łopatką) z Nowej Zelandii. Bardziej wartościowe fragmenty zwierząt praktycznienie nie trafiały na Tonga.

Tanie mięso szybko zyskało popularność - wyspiarze uważali, że importowana żywność jest lepsza od krajowej. Lokalni myśliwi, polujący na ryby z ościeniem, sprzedawali swoją zdobycz, aby kupić tanią tłustą baraninę. Siecią łowiły tylko statki z innych krajów - a ich połów trafiał za granicę. Tongijczycy nie zdawali sobie sprawy, że jedzenie ryb byłoby lepsze dla zdrowia. Całe pokolenie wychowało się na importowanej odpadowej baraninie.

"Losy narodów zależą od sposobów ich odżywiania" - pisał francuski pisarz i smakosz Jean Anthelme Brillat-Savarin, autor "Fizjologii smaku". Nowa Zelandia i Australia, w których tego rodzaju mięso nie jest uważane za zdatne do konsumpcji eksportują wielką ilość baranich mostków do Chin, Meksyku i państw afrykańskich - oraz do Europy, gdzie robi się z nich np. kebaby. Każde 100 gramów takiej baraniny zawiera 40 gramów tłuszczu (połowa to tłuszcze nasycone) i dostarcza organizmowi 420 kalorii. Niejeden z lubiących ucztować mieszkańców Tonga zjadał za jednym posiedzeniem kilogram mięsa. Rosnący brzuch tylko go cieszył - znaczna tusza była lokalną oznaką wysokiego statusu, szczupłe ciało wskazywało na biedaka.

Zmarły w roku 2006 król Tonga Tupou IV był najcięższym monarchą w historii - ważył 200 kilogramów. Obecnie liczące 100 tys. mieszkańców państwo jest rekordzistą świata gdy chodzi odsetek otyłych - aż 60 proc. W roku 1973 na choroby niezakaźne (w tym cukrzycę) cierpiało 7 proc. populacji. W roku 2004 - już 18 proc. Teraz - według danych tongijskiego ministerstwa zdrowia - wskaźnik ten sięga 34 proc. Przeciętna długość życia spadła z ponad 70 do 64 lat, a amputacje kończyn z powodu cukrzycy zdarzają się nawet u dwudziestolatków.

Rząd próbował podnieść cło na importowaną baraninę i stara się propagować zdrowe odżywianie. Także król Tupou IV w ostatnich latach życia nieco schudł i pozwalał się fotografować w czasie ćwiczeń fizycznych, chcąc przekonać lud do aktywnego trybu życia. Natomiast duchowni (większość Tongijczyków to protestanci) dają swoim owieczkom zły przykład. Otyłych jest aż 85 proc. pastorów.

W Polsce osób z rozpoznaną cukrzycą jest ponad 2 miliony, a całkowita liczba chorych może, zdaniem ekspertów, przekraczać trzy miliony. Badania zlecone przez Instytut Żywności i Żywienia wykazały, że nadmierną masę ciała ma średnio 22,3 proc. Polaków. Jednak w wojewówdztwie mazowieckim odsetek ten sięga 32 proc., a w łódzkim - 30 proc. W latach 70. poprzedniego wieku nadmierną masę ciała miało w Polsce mniej niż 10 proc. uczniów. Obecnie już co piąte dziecko w wieku szkolnym boryka się z nadwagą lub otyłością. Nadmiar tkanaki tłuszczowej w dzieciństwie sprzyja utrzymywaniu się otyłości przez całe życie.

Paweł Wernicki (PAP, Źródło: www.naukawpolsce.pap.pl)