Βρήκαμε ζωή στην τροπόσφαιρα. Αλλά για να δούμε…

ΣΤΗΝ ΤΡΟΠΟΣΦΑΙΡΑ! Σχεδόν είκοσι χιλιόμετρα πάνω από την επιφάνεια της Γης. Το λέει εδώ (εγώ έμαθα την είδηση από εδώ)

Το πρώτο πράγμα που σκέφτηκα όταν το διάβασα, ήταν αυτό το απόσπασμα του Cosmos, για τις πιθανές μορφές ζωής στην ατμόσφαιρα του Δία που είχε φανταστεί ο Καρλ Σέιγκαν:

Πάντως, είκοσι χιλιόμετρα, δεν είναι τόσο μακριά από το υπόλοιπο γήινο οικοσύστημα. Οι ερευνητές εξέτασαν το DNA των οργανισμών (έχουν DNA δηλαδή), και είναι σαφές πως στην καλύτερη περίπτωση πρόκειται για μορφές ζωής που εκ των υστέρων προσαρμόστηκαν σε μια ζωή στα σύνεφα, ενώ το πιθανότερο είναι να πρόκειται για οργανισμούς που απλά τους σηκώνει ο αέρας. Για την ακρίβεια, η μελέτη δηλώνει ξεκάθαρα:

Whether the microorganisms routinely inhabit this portion of the atmosphere – perhaps living on carbon compounds also found there – or whether they were simply lofted there from the Earth’s surface isn’t yet known. The finding is of interest to atmospheric scientists, because the microorganisms could play a role in forming ice that may impact weather and climate. Long-distance transport of the bacteria could also be of interest for disease transmission models.

Παρένθεση-ελαφρά-εκτός-θέματος-αλλά-χρήσιμη: Για σύγκριση, ο Φέλιξ Μπάουμγκαρτνερ πήδηξε από τη στρατόσφαιρα, 40 χιλιόμετρα από την επιφάνεια. Και είναι εδώ καλή ευκαιρία να γράψω ότι η ατμόσφαιρα τελειώνει “επισήμως” στα 600 χιλιόμετρα. ο ISS είναι σε τροχιά περίπου στα 350, ο MIR ήταν στα 400, και το Hubble είναι στα 600. Οι δορυφόροι του GPS όμως, είναι σε τροχιά στα 20.000 χιλιόμετρα (ολοκληρώνουν μια περιστροφή κάθε 12 ώρες), και οι τηλεπικοινωνιακοί δορυφόροι που αιωρούνται πάντα πάνω από το ίδιο σημείο της Γης καθώς αυτή περιστρέφεται, έχουν αυτή την ιδιότητα ακριβώς επειδή βρίσκονται σε τροχιά στα 35.000 χιλιόμετρα. Το φεγγάρι είναι πολύ πιο μακριά, στα 384.000 χιλιόμετρα -και γι’ αυτό κάνει ένα μήνα για να ολοκληρώσει μια περιστροφή.

Τέλος παρένθεσης, επιστροφή στα βακτήρια της τροπόσφαιρας, και πάμε να δούμε τα πιο χαρακτηριστικά σημεία του press release:

The researchers also saw strong evidence that the hurricanes had a significant impact on the distribution and dynamics of microorganism populations.

Αυτό είναι πολύ ενδιαφέρον. Για να δούμε παρακάτω.

The study showed that viable bacterial cells represented, on average, around 20 percent of the total particles detected in the size range of 0.25 to 1 microns in diameter. By at least one order of magnitude, bacteria outnumbered fungi in the samples, and the researchers detected 17 different bacteria taxa – including some that are capable of metabolizing the carbon compounds that are ubiquitous in the atmosphere – such as oxalic acid.

Οπότε είναι πολλές μορφές ζωής, βακτήρια, μύκητες, χαμός. Και είναι επίσης πιθανό να μπορούν όχι μόνο να επιβιώνουν στα 20 km, αλλά και να δραστηριοποιούνται κανονικά. Ακόμα δεν ξέρουμε, όμως.

The microorganisms likely reach the troposphere through the same processes that launch dust and sea salt skyward. “When sea spray is generated, it can carry bacteria because there are a lot of bacteria and organic materials on the surface of the ocean,” Nenes said.

For the future, the researchers would like to know if certain types of bacteria are more suited than others for surviving at these altitudes. The researchers also want to understand the role played by the microorganisms – and determine whether or not they are carrying on metabolic functions in the troposphere.

“For these organisms, perhaps, the conditions may not be that harsh,” said Konstantinidis. “I wouldn’t be surprised if there is active life and growth in clouds, but this is something we cannot say for sure now.”

Τελικά το πιο σημαντικό κομμάτι φαίνεται να συνοψίζεται στις τελευταίες δύο παραγράφους:

Other researchers have gathered biological samples from atop mountains or from snow samples, but gathering biological material from a jet aircraft required a novel experimental setup. The researchers also had to optimize protocols for extracting DNA from levels of biomass far lower than what they typically study in soils or lakes.

“We have demonstrated that our technique works, and that we can get some interesting information,” Nenes said. “A big fraction of the atmospheric particles that traditionally would have been expected to be dust or sea salt may actually be bacteria. At this point we are just seeing what’s up there, so this is just the beginning of what we hope to do.”

Σημειώνω και ότι στην ερευνητική ομάδα του πανεπιστημίου της Τζόρτζια περιλαμβάνονται δύο Έλληνες, οι οποίοι δουλεύουν με τη NASA.

Είναι λίγο κρίμα ότι η αναδημοσίευση της είδησης στο Gizmodo, αφήνει πάρα πολλές λεπτομέριες της μελέτης αδιευκρίνιστες. Θα είχα γράψει εντελώς διαφορετικό κείμενο αν δεν είχα ανατρέξει στην πηγή, γεμάτος ενθουσιασμό και χαρά (και βεβαιότητα) που βρήκαμε ολόκληρο οικοσύστημα εκεί πάνω, ανεξάρτητο από όσα συμβαίνουν στην επιφάνεια του πλανήτη. Πράγμα που θα ήταν εντελώς ανακριβές και λάθος, βεβαίως.

Θα ήταν καταπληκτικό πάντως να ανακαλύψουμε ότι όντως υπάρχει ανεξάρτητο οικοσύστημα στα σύννεφα. Μετά, θα μου φαίνεται ακόμα πιο απίθανο να μην έχει ζωή στην Ευρώπη, ή στον Τιτάνα. Και αν είναι τόσο γεμάτο ένα ηλιακό σύστημα, είναι δυνατόν να μην είναι τα περισσότερα;

Ας μη βιάζομαι όμως.

Η χαρτογράφηση του εγκεφάλου μας.

Νάτη, εδώ, προχωρά με ταχείς ρυθμούς.

Αφού περιγράψει την πολύ ενδιαφέρουσα μεθοδολογία της ομάδας, ο Άλαν Τζόουνς μπαίνει στο ψητό:

So what can scientists learn about this data? […] Two great examples are drugs, Prozac and Wellbutrin. These are commonly prescribed antidepressants. […] So if you want to understand the action of drugs, you want to understand how they’re acting in the ways you want them to, and also in the ways you don’t want them to. In the side effect profile, etc., you want to see where those genes are turned on. And for the first time, we can actually do that.

Θέλεις δηλαδή να δεις σε ποιά κύτταρα του εγκεφάλου δρα ένα φάρμακο. Πληροφορία με προφανή χρησιμότητα. Και με τις μεθόδους που περιγράφει στο βίντεο, μπορείς να το δεις. Σε πόσα (και ποιά) από τα εκατό δισεκατομμύρια νευρικά κύτταρα.

Αλλά έχει κι άλλο:

One other thing you can do with such a thing is […] we can actually scan through the entire genome and find other proteins that show a similar fingerprint. So if you’re in drug discovery, for example, you can go through an entire listing of what the genome has on offer to find perhaps better drug targets and optimize.

Και τέλος κάτι σχετικό με τις γνωστές ανακοινώσεις τύπου “οι επιστήμονες βρήκαν το γονίδιο της παχυσαρκίας” ή πιο συγκεκριμένα “το γονίδιο της συγκέντρωσης” ή κάτι άλλο τέτοιο:

Most of you are probably familiar with genome-wide association studies in the form of people covering in the news saying, “Scientists have recently discovered the gene or genes which affect X.” And so these kinds of studies are routinely published by scientists and they’re great. They analyze large populations. They look at their entire genomes, and they try to find hot spots of activity that are linked causally to genes. But what you get out of such an exercise is simply a list of genes. It tells you the what, but it doesn’t tell you the where. And so it’s very important for those researchers that we’ve created this resource. Now they can come in and they can start to get clues about activity. They can start to look at common pathways — other things that they simply haven’t been able to do before.

I’ll just close by saying that the tools are there, and this is truly an unexplored, undiscovered continent. This is the new frontier, if you will. And so for those who are undaunted, but humbled by the complexity of the brain, the future awaits.

Η μικρή αρκούδα του νερού (και της ραδιενέργειας, και του διαστήματος).

Κοίταξε σε παρακαλώ αυτό το ζωάκι:

Σαν ενήλικο είναι ορατό με γυμνό μάτι (το μήκος του φτάνει το ένα χιλιοστό) και το συναντάμε σε περιβάλλοντα με βρύα και λειχήνες, δηλαδή παντού. Ενώ συνήθως συνυπάρχουν  αρσενικά με θηλυκά, υπό ορισμένες συνθήκες αναπαράγεται και αυτό με παρθενογένεση (σαν ετούτο -που βέβαια είναι πολύ μικρότερο). Όμως το πιο εντυπωσιακό χαρακτηριστικό τους είναι το παρακάτω:

Τα βραδύπορα μπορούν να επιβιώσουν σε περιβάλλοντα που θα σκότωναν οποιδήποτε άλλο ζώο. Παραμένουν ζωντανά σε θερμοκρασίες κοντά στο απόλυτο μηδέν αλλά και στους 151 °C, μπορούν να αντέξουν χίλιες φορές περισσότερη ακτινοβολία από όλα τα άλλα ζώα, και να ζήσουν σχεδόν μια δεκαετία χωρίς νερό καθώς και σε κενό όπως αυτό του διαστήματος.

Δεν είναι οι μοναδικοί οργανισμοί με τέτοιες αξιοσημείωτες ιδιότητες, όμως είναι από τους πιο ευέλικτους. Και είναι τα πρώτα ζώα που διαπιστώθηκε πειραματικά ότι μπορούν να επιζήσουν σε συνθήκες κενού και επιπέδων ακτινοβολίας του διαστήματος (από πείραμα της ESA το  2007, δες)

Before this experiment, only lichen and bacteria were known to be able to survive exposure to the combination of vacuum and space radiation.

“No animal has survived open space before,” says developmental biologist Bob Goldstein of the University of North Carolina at Chapel Hill, who was not affiliated with the study. “The finding that animals survived rehydration after 10 days in open space – and then produced viable embryos as well – is really remarkable.”

Μετά από όλα αυτά, το nickname αρκούδα του νερού (water bear) φαντάζει πολύ λίγο.

via

Φωτογραφίες ζώων για γέλια.

Ένα καινούριο blog ξεφύτρωσε προχθές στο tumblr, ελπίζω να συνεχίσει για καιρό. Κάτω από τον εύστοχο τίτλο, “wtf, evolution?” δημοσιεύει φωτογραφίες ζώων.

Το κερασάκι στην τούρτα είναι τα σχόλια από κάτω, πχ:

“I’m not sure we’re done with this fiddler crab yet.”

“Don’t be such a perfectionist, evolution, it’s good enough.”

“But the claws are totally different sizes, don’t you think people will notice?”

“Dude, it’s fine, let’s go make some birds with funny butt feathers.”

 

This pelican looks like a urinal. Go home, evolution, you are drunk.

Μπες να δεις και τα υπόλοιπα!

Πώς αλλάξαμε τα φώτα στο σιτάρι.

Η συστηματική καλλιέργεια του σιταριού είναι αναμφισβήτητα ένας από τους βασικούς λόγους που ο άνθρωπος κατόρθωσε να αναπτυχθεί τόσο πολύ, εκεί στα τέλη της προϊστορίας. Για να μην πω και για τη συμβολική αξία του ψωμιού σαν τροφή, ή για τις τεχνολογικές καινοτομίες που ήρθαν με αφορμή το αλεύρι (υδρόμυλοι κλπ).

Φαίνεται ωστόσο πως δεν είναι όλα ρόδινα. Διάβασα αυτό το κείμενο και σίγουρα με έβαλε σε σκέψεις, σκοπεύω να κοιτάξω το θέμα λίγο καλύτερα. Περιληπτικά, κερδίζει έδαφος σιγά σιγά η σκέψη πως με τις διασταυρώσεις που κάναμε στο σιτάρι μετά το 1950 (και που εν πολλοίς οφείλονται για την πράσινη επανάσταση και για την αύξηση παραγωγής που κατάφερε να θρέψει τον αυξανόμενο παγκόσμιο πληθυσμό) φτιάξαμε άθελά μας έναν σπόρο πιο δύσπεπτο, που ίσως να οφείλεται και για διάφορα προβλήματα υγείας.

Back in the 1950s, scientists began cross-breeding wheat to make it hardier, shorter, and better-growing. This work, which was the basis for the Green Revolution — and one that won U.S. plant scientist Norman Borlaug the Nobel Prize — introduced some compounds to wheat that aren’t entirely human friendly.

Έχει Ευρωπαίους η (άλλη) Ευρώπη;

Να και μια ομιλία για το μεσοπρόθεσμο μέλλον μας στο διάστημα. Το θέμα είναι φυσικά λίαν ενδιαφέρον. Ειδικά η ανάλυση των μεγάλων projects της ανθρωπότητας, από τις πυραμίδες μέχρι το Apollo 11, όπου τελικά βλέπουμε πως η χρηματοδότηση για αυτά δεν ήρθε ποτέ από τα μεγάλα ιδανικά, πάντα κάτι άλλο μπαίνει στη μέση (όπως ο ψυχρός πόλεμος).

Σε κάποιο σημείο λέει ο Νηλ πως θέλει να στείλει ένα Curiosity στην Ευρώπη (το δορυφόρο του Δία) που θα τρυπήσει τον πάγο στην επιφάνεια και θα εξερευνήσει τον ωκεανό από κάτω. Είναι μια πολύ καλή ιδέα.

Ο ωκεανός αυτός είναι τεράστιος, και είναι τόσο τόσο πιθανό να έχει ζωή μέσα! Η Γη φιλοξενούσε στον δικό της ωκεανό τις πρώτες μορφές ζωής μόλις είχε κλείσει 1 δις χρόνια. Η Ευρώπη είναι πολύ μακριά από τον ήλιο, και στον υπόγειο ωκεανό της θα επικρατεί βαθύ σκοτάδι. Αλλά αυτό δεν αποτελεί πρόβλημα για τη ζωή, αν κρίνουμε από τα βακτήρια που εντοπίζονται συχνά-πυκνά στην Ανταρκτική. Μια εξωγήινη μορφή ζωής θα έφερνε επανάσταση στη βιολογία. Ό,τι ξέρουμε για τη ζωή το ξέρουμε από τα δείγματα του πλανήτη μας, που όμως ανήκουν στην ίδια οικογένεια. Κάτι εντελώς ανεξάρτητο, ακόμα και μικρόβιο, θα μας δώσει απίστευτες γνώσεις και ιδέες, ίσως αλλάξει και το πώς βλέπουμε τον κόσμο και τη θέση μας σε αυτόν.

Στην φωτογραφία φαίνονται τέσσερις σφαίρες. Η Γη, η Ευρώπη, και ο συνολικός υδάτινος όγκος της καθεμιάς. Λοιπόν στην μικρή Ευρώπη υπάρχει περισσότερο νερό από ότι σε όλη τη Γη. Πρέπει να αρχίσουμε σοβαρή εξερεύνηση σε εκείνα τα μέρη, πρέπει!

If we can figure out a way of putting a probe through [Europa’s] ice — and the ice may be hundreds of yards thick, it could be very difficult to do this — but if we could put a probe down that could melt its way through the ice, and then send out little submarines, who knows what we could find down there. It would be fascinating to go look. I think we have no choice but to go look. We must do it.

via

Μερικοί προβληματισμοί γύρω από το διάβασμα της σκέψης.

Το θέμα ακούγεται εκτός τόπου και χρόνου, ε; Δεν είναι καθόλου. Τα BCI (brain-computer interface) έχουν βελτιωθεί, και το κόστος έχει πέσει δραματικά. Με 300€ μπορεί ο καθένας σήμερα να αγοράσει μια συσκευή που φοράει στο κεφάλι, και μετά από σύντομο calibration της συσκευής να ελέγχει το PC με τη σκέψη. Απλά καταπληκτικό.

Τα προβλήματα ξεκινάνε μόλις καταλαγιάσει ο πρώτος ενθουσιασμός, και συνειδητοποιήσει κανείς ότι ένα τέτοιο μηχάνημα μπορεί να χρησιμοποιηθεί και για άλλα πράγματα, πιο σκοτεινά, και μάλιστα με την ευκολία που “σπάνε” τα κλειδώματα των προγραμμάτων στα Windows, ή με την ευκολία που τα Android apps μπορούν να συλλέξουν προσωπικά δεδομένα από το κινητό. Κάνε ένα διάλειμμα και δες αυτό το δεκάλεπτο TED talk, που γυρίστηκε πριν 2 χρόνια.

Και σίγουρα το τοπίο δεν έμεινε στάσιμο αυτά τα χρόνια. Το κείμενο που πέτυχα εδώ, περιγράφει ένα πείραμα που πραγματοποίησαν πρόσφατα επιστήμονες. Σε αυτό, μπόρεσαν να διαβάσουν τη σκέψη εθελοντών, και να μάθουν πράγματα όπως τα PIN τους, αριθμούς λογαριασμών, κλπ. Τι θα γίνει λοιπόν, μόλις τέτοιες τεχνολογίες είναι εξίσου συνηθισμένες με τις κάμερες των κινητών;

Moving forward, this brain hack can only improve in efficacy as BCIs become cheaper, more accurate, and thus more extensively used. Really, your only defense is to not think about the topic — but if you’re proactively on the defensive, then the hacker has already messed up. The only viable solution that I can think of is to ensure that you don’t use your brain-computer interface with shady software, brain malware — but then again, in a science-fictional future, isn’t it almost guaranteed that the government would mandate the inclusion of brain-hacking software in the operating system itself?

Οπότε τι κάνουμε; Δεν ξέρω, αλλά θυμάμαι αυτό που γράφει ο Στήβεν Χώκινγκ στο Χρονικό του Χρόνου. Μιλάει βέβαια για κάτι άλλο που μου διαφεύει, αλλά ταιριάζει και εδώ, οπότε το παραθέτω (από μνήμης):

Δε λέω ότι καλώς θα γίνει. Απλά μου φαίνεται αναπόφευκτο ότι θα γίνει. Είναι λοιπόν συνετό να αρχίσουμε να σκεφτόμαστε πώς θα αντιμετωπίσουμε την κατάσταση.

Βλαστικά κύτταρα για όλους, εύκολα και γρήγορα.

Και με το για όλους εννοώ “όχι μόνο για τα σημερινά μωρά”. Τα νέα φυσικά είναι εξαιρετικά αισιόδοξα.

Από την πρώτη στιγμή που έμαθα ότι οι γονείς των νεογέννητων πληρώνουν έξτρα για να καταψύξουν βλαστικά κύτταρα του μωρού για μελλοντική χρήση, σκέφτηκα ότι ο  άνθρωπος με την ιδέα είναι ατσίδα. Το business model είναι ευφυές: “Με τις σημερινές γνώσεις και τεχνικές, μας είναι άχρηστα τα βλαστικά κύτταρα. Ποιός όμως ξέρει τί θα ανακαλύψει στο μέλλον η επιστήμη; Το μωρό που τώρα ξεκινάει η ζωή του, θα χρειαστεί βλαστικά κύτταρα.”

Ε, φαίνεται πως προτού η επιστήμη ανακαλύψει τί θα κάνει με τα βλαστικά κύτταρα, ανακάλυψε πώς να τα φτιάχνει μόνη της -από δείγμα ούρων.

Λίγο πιο σοβαρά τώρα, δημοσιεύεται στο nature.com το abstract μιας εργασίας, όπου οι ερευνητές κατάφεραν με ικανοποιητικές αποδόσεις να διαφοροποιήσουν κύτταρα που βρίσκονται σε δείγμα ούρων του δότη, και να παραλάβουν βλαστικά κύτταρα. Στο μέλλον θα δούμε καταπληκτικές εφαρμογές, όπως ας πούμε μεταμόσχευση καρδιάς, όπου το μόσχευμα είναι  καρδιά που έχει φτιαχτεί από τα ίδια τα κύτταρα του εγχειριζόμενου. Δηλαδή με μία κίνηση μηδενίζονται τόσο η πιθανότητα να μη βρεθεί δότης, όσο και η πιθανότητα να απορριφθεί το μόσχευμα. Και γράφω μόνο μια ενδεχόμενη εφαρμογή-κράχτη, αλλά είναι πολύ περισσότερες, εξίσου επαναστατικές όλες τους.

Για άλλη μια φορά, το μέλλον φαίνεται λαμπρό.