Dwie olbrzymie czarne dziury zderzą się za 21 lat. Wzbudzą fale grawitacyjne, które rozkołyszą Wszechświat

Po raz pierwszy będziemy świadkami takiego kataklizmu. Na szczęście możemy mu się bez obaw przyglądać, bo mamy bezpieczną miejscówkę. Od zderzających się dziur dzieli nas ponad 10 mld lat świetlnych.

Dawno, dawno temu w odległej galaktyce... spotkały się dwie supermasywne czarne dziury. Każda z nich wcześniej pochłonęła materię, która dorównywała masie wielu miliardów słońc. A ponieważ na dwie tak duże dziury nie ma miejsca w jednej galaktyce, musiało dojść do burzliwego spotkania...

Tak mogłaby się zaczynać ta historia, choć na dobrą sprawę dużo w niej zagadek i nie do końca jesteśmy pewni, w jaki sposób obie czarne dziury znalazły się naprzeciwko siebie.

Para tych wielkich dziur - łącznie ważą od 3 do nawet 30 mld słońc - została znaleziona w kwazarze, który dotąd odznaczał się tylko wyjątkowo paskudnym oznaczeniem PSO J334.2028+01.4075.

Kwazary - jak obecnie przypuszczają astronomowie - to młode galaktyki, w których centrum siedzi wielka czarna dziura otoczona bardzo gorącym wirem materii. Wpadający do ciemnej czeluści gaz rozgrzewa się i promieniuje we wszystkich zakresach fal elektromagnetycznych - od fal radiowych, przez światło widzialne, po promienie rentgenowskie i gamma. Wirująca materia swym blaskiem przyćmiewa światło wszystkich gwiazd w galaktyce.

Kwazar jest zazwyczaj napędzany przez jedną supermasywną czarną dziurę, która zjada materię i systematycznie rośnie. Skąd w PSO J334.2028+01.4075 wzięły się dwie takie dziury? Prawdopodobnie pochodzą z dwóch różnych galaktyk, które połączyły się w jedną większą, co było bardzo częste we wczesnym Wszechświecie.

Dwie dziury, które zbliżyły się i ciasno krążą wokół siebie, konkurują o materię i wzajemnie sobie przeszkadzają, wywołując okresowe zakłócenia i zmiany jasności w otaczających je wirach.

To właśnie zwróciło uwagę doktorantki Tingting Liu z Uniwersytetu Maryland, która wraz z kolegami analizowała światło z 316 kwazarów obserwowanych w ramach przeglądu nieba za pomocą teleskopu Pan-STARRS1 na szczycie Mount Haleakala na Hawajach.

Naukowcy odkryli, że promieniowanie jednego ze śledzonych kwazarów - właśnie PSO J334.2028+01.4075 - zmienia się w cyklu 18-miesięcznym. I choć wciąż możliwe są także inne wyjaśnienia, naukowcy twierdzą, że najbardziej przekonującym wytłumaczeniem zmian jasności kwazara jest wzajemny taniec czarnych dziur. Ich samych niestety bezpośrednio zaobserwować się nie da. Żaden teleskop nie jest w stanie dostrzec tego, co się dzieje w kwazarze, który znajduje się 10,4 mld lat świetlnych od Ziemi. Zwłaszcza że dziury już prawie się stykają.

- Jeśli się nie mylimy, to te czarne dziury są już tak blisko siebie, że praktycznie zaczął się proces ich łączenia - twierdzi prof. Suvi Gezari, szef Tingting Liu i współautor pracy o tym odkryciu, która ukazała się w "The Astrophysical Journal Letters". Tej katastrofy nic już nie powstrzyma, bo krążące wokół siebie dziury tworzą gigantyczną antenę grawitacyjną, która emituje fale grawitacyjne. Tracą więc energię, co powoduje, że ich orbity się coraz szybciej zacieśniają.

Z wyliczeń badaczy wynika, że dziury spiralnie spadają na siebie i do ich połączenia dojdzie za siedem lat. Ale z naszego punktu widzenia będzie to trwało trzy razy dłużej, bo olbrzymia grawitacja spowalnia upływ czasu. W ziemskim układzie odniesienia dziury zderzą się więc za około 21 lat.

W skali kosmicznej to i tak jest jak mgnienie oka. Daje to astronomom wyjątkową okazję, żeby się przygotować i spróbować potwierdzić (bądź obalić) wiedzę na temat takich kolizji.

Niedawno Stuart Shapiro z Uniwersytetu Illinois w Urbana-Champaign przedstawił pierwszą symulację 3D połączenia czarnych dziur, która wykorzystuje pełne (bez uproszczeń) równania teorii grawitacji Einsteina.

Jak może wyglądać takie zderzenie czarnych dziur?

W trakcie takiej kolizji, jak się spodziewamy, dochodzi do wyzwolenia gigantycznej energii przewyższającej eksplozję milionów supernowych. W ostatniej fazie już połączone dziury przypominają olbrzymią bańkę mydlaną, której powierzchnia faluje, by ostatecznie przyjąć kształt idealnej sfery lub elipsoidy (dla wirującej dziury).

W czasie tej końcowej korekty kształtu dziura znowu wypromieniowuje potężną paczkę fal grawitacyjnych, które "marszczą przestrzeń" i rozchodzą się z miejsca zderzenia podobnie jak fale na stawie po wrzuceniu do wody kamienia.

Czy te fale grawitacyjne dotrą do Ziemi?

Z pewnością, bo takich fal praktycznie nic nie jest w stanie zatrzymać.

Zwróćmy uwagę na to, że kwazar oraz czarne dziury dzieli od nas 10,4 mld lat świetlnych. To oznacza, że światło pokonuje tę odległość przez 10,4 mld lat. Wszystko to, co dziś widzimy w teleskopach, zdarzyło się tak naprawdę miliardy lat temu, tyle że dopiero teraz świetlny posłaniec z wiadomością do nas dociera.

Jeśli naukowcy się nie mylą w swej prognozie, to te czarne dziury się połączyły i fale grawitacyjne już do nas mkną. Także z prędkością światła, jak wynika z teorii Einsteina. Za 21 lat dotrze więc do nas błysk katastrofy, a przestrzeń wokół zafaluje.

Czy to nam czymś zagraża?

Bez obawy. Po przemierzeniu tak wielkiej odległości - blisko 2/3 całego widzialnego Wszechświata - fala grawitacyjna straci swój impet. Jej amplituda maleje, bo fala rozchodzi się sferycznie w każdym kierunku i jej energia rozkłada się na coraz większą powierzchnię sfery. Kiedy dotrze do Ziemi, będzie już mocno osłabiona.

Prawdopodobnie nawet obecne detektory fal grawitacyjnych nie dadzą rady jej wykryć. Detektor Virgo koło Pizy, a także amerykańskie Ligo, położone w Hanford i Livingston, to tzw. obserwatoria interferometryczne, których zadaniem jest właśnie pomiar amplitudy fali grawitacyjnej. Jeśli ich czułość nie zostanie poprawiona, to raczej nie mają szans zarejestrować tegowydarzenia.

Gdyby supermasywne dziury połączyły się znacznie bliżej, sytuacja byłaby już niewesoła. Przejście fali o dużej amplitudzie oznaczałoby silne zmiany lokalnego ciążenia, mogłyby zakłócić ruch orbitalny planet wokół Słońca, Księżyca i sztucznych satelitów wokół Ziemi. Ale wtedy równie mocno powinniśmy się bać skutków silnego rozbłysku promieniowania gamma, który by nastąpił po zderzeniu się wirów materii otaczających czarne dziury niczym rozpalone tornada.

Szansa dla astrofizyków

Kolizja dziur w kwazarze PSO J334.2028+01.4075 na pewno nas nie skrzywdzi, ale może być wspaniałym poligonem doświadczalnym dla astrofizyków.

Warto przypomnieć, że dotychczas nie mamy bezpośredniego dowodu na istnienie fal grawitacyjnych. Takie fale przewiduje teoria Einsteina, która się już wielokrotnie sprawdziła, lecz akurat w tym względzie może się mylić. Naukowcy znaleźli do tej pory tylko mocne poszlaki. W 1974 r. Russell Hulse i Joseph Taylor odkryli pulsar (wirująca gwiazda neutronowa), który zatacza ciasne koła wokół innej gwiazdy. Z teorii Einsteina wynikało, że taki układ powinien wysyłać fale grawitacyjne i powoli tracić energię (choć w nieco wolniejszym tempie niż okrążające się czarne dziury). I rzeczywiście, okazało się, że orbita pulsara zacieśnia się tak, jak to przewiduje teoria względności. Badacze dostali za to Nobla.

Nikomu jednak do tej pory nie udało się wykryć samej fali grawitacyjnej, choć w całym Wszechświecie zdarza się bardzo wiele kataklizmów tego typu, jaki ma nastąpić za 21 lat w kwazarze PSO J334.2028+01.4075. To okazja, żeby przetestować różne metody i technologie wykrywania tych fal.

Źródło: wyborcza

Ryby z wybielonych raf stają się ryzykantkami

Ryby z wybielonych raf koralowych wydają się tracić zdrowy rozsądek. Nie trzymają się domu, przez co stają się łatwym łupem dla drapieżników.

Gdy temperatura wody podnosi się powyżej pewnego poziomu, koralowce "eksmitują" porastające je glony. Oona Lönnstedt z Australijskiego Komitetu Badawczego sprawdzała, jak zjawisko to wpływa na Pomacentrus amboinensis z Wielkiej Rafy Koralowej.

Naukowcy uwalniali młode ryby pomiędzy żywymi i obumarłymi koralowcami. Okazało się, że przy drugim scenariuszu P. amboinensis podejmowały większe ryzyko i wypuszczały się dalej od rafy. Poza tym nie reagowały na woń rannego pobratymca (ryby stykające się z żywymi koralowcami chowały się). Monitorowany w ciągu 48 godzin wskaźnik śmiertelności tych osobników wskutek upolowania był aż o 75% wyższy.

Wg Lönnstedt, martwe koralowce maskują ważne wskazówki chemiczne, dlatego chcąc nie chcąc, ryby odpływają, by zyskać do nich dostęp.

Źródło: New Scientist

NASA ogłasza: znaleźliśmy nowe formy życia na Ziemi

Sprawdziły się przypuszczenia, że NASA ogłosi rewelacje dotyczące organizmów żyjących w jeziorze Mono. O badaniach nad nimi informowaliśmy już przed 9 miesiącami.

Mono Lake to wysokoalkaliczne słone jezioro w Kalifornii. Jest najstarszym jeziorem Ameryki Północnej - liczy sobie ok. 760 tys. lat.

Geobiolog doktor Felisa Wolfe-Simon od dłuższego już czasu podejrzewała, że bezodpływowy zbiornik może być siedliskiem tzw. biosfery cieni. Przypuszczała, że ze względu na duże stężenie arsenu w wodzie tamtejsze organizmy mogłyby wykorzystywać go w zastępstwie fosforu. Arsen i fosfor należą do tej samej grupy azotowców, jednak o ile fosfor jest ważnym składnikiem życia, o tyle arsen jest toksyczny.

NASA właśnie ogłosiła, że przypuszczenia Wolfe-Simon znalazły potwierdzenie i na Ziemi odkryto mikroorganizmy wykorzystujące arsen w procesach życiowych.

Znalezienie organizmów wykorzystujących arsen zamiast fosforu oznacza, że odkryto zupełnie nieznane dotychczas formy życia. To z kolei będzie miało olbrzymi wpływ na poszukiwania życia poza Ziemią. Definicja życia właśnie uległa poszerzeniu- mówi Ed Wiler z NASA. Poszukując znaków życia w Układzie Słonecznym musimy teraz myśleć znacznie szerzej, w bardziej zróżnicowany sposób i brać pod uwagę formy życia, których nie znamy - dodaje.

Znalezienie nowej biochemii organizmów zmienia nasz pogląd na kształtowanie się i w ogóle możliwość występowanai życia. Dotychczas sądziliśmy, że wszystkie formy życia na Ziemi korzystają z sześciu podstawowych budulców - węgla, wodoru, azotu, tlenu, fosforu i siarki. Fosfor to jeden ze składników DNA oraz RNA i jest głównym składnikiem trifosforanu adenozyny potrzebnego komórkom do przeprowadzania procesów energetycznych oraz jest składnikiem wszystkich membran komórkowych.

Wiedzieliśmy, że niektóre mikroorganizmy potrafią oddychać arsenem, ale tutaj widzimy coś nowego - mikroorganizmy wykorzystują arsen jako budulec. Jeśli organizm na Ziemi, może robić coś tak niespodziewanego, to czym jeszcze potrafi zaskoczyć nas życie? - stwierdza Wolfe-Simon.

Nowo odkryty organizm to szczep GFAJ-1 z rodziny Gammaproteobacteria. Bakterie pobrane z Jeziora Mono hodowano w laboratorium i okazało się, że potrafią rozmnażać się na diecie ubogiej w fosfor, a bogatej w arsen. Gdy całkowicie usunięto fosfor i zastąpiono go arsenem, bakterie nadal się rozmnażały. Późniejsza analiza wykazała, że arsen został wykorzystany jako budulec dla nowych organizmów. 

Źródło: NASA

Koniec z masową inwigilacją

Narodowa Agencja Bezpieczeństwa (NSA) rozpoczęła kasowanie danych zdobytych podczas programu masowej inwigilacji Amerykanów. To skutek głosowania w Senacie, który nie zgodził się na przedłużenie działania prawa zezwalającego na taką inwigilację. Już za dwa dni, o północy 31 maja, wygaśnie kontrowersyjny przepis zawarty w Patriot Act. Zmiana będzie miała również istotny wpływ na działania FBI, które na podstawie Patriot Act zbiera dane dotyczące podejrzanych o szpiegostwo i terroryzm.

Wygaśnięcie wspomnianego przepisu oznacza, że NSA musi natychmiast zaprzestać działań, na które on zezwalał. Departament Sprawiedliwości zaznaczył jednak, że usuwanie już zgromadzonych danych musi potrwać dłuższą chwilę.

Źródło: Enterprise Security Today

Słoneczna tarcza - witamina D

Szybki rozwój techniki laboratoryjnej i medycyny pozwolił na poznanie nowych funkcji witaminy D, której znaczenie obecnie przypisuje się nie tylko gospodarce wapniowo-fosforowej, a jej udział odnotowuje się również w proliferacji i różnicowaniu komórek, wydzielaniu insuliny, działaniu przeciwzapalnemu. Dzięki takim cechom witamina D jest ważnym czynnikiem w zapobieganiu chorobom nowotworowym, cukrzycy, nadciśnieniu, zaburzeniom lipidowym i neurologicznym.

Dzięki takim działaniom witaminę D możemy uznać za ważny wskaźnik ogólnego stanu zdrowia populacji i ważny czynnik przewidywanej długości życia.

Jak powszechnie wiadomo niedobór witaminy D wywołuje krzywicę, osteoporozę i osteomalację (krzywica u dorosłych). Niedostateczna podaż witaminy prowadzi do zaburzeń wchłaniania wapnia, co skutkuje zwiększonym wydzielaniem parathormonu (PTH) przez przytarczycę, przyczyniając się do uwalniania wapnia z kości dzięki zwiększeniu aktywności osteoklastów. Nieprzerwanie procesu prowadzi nieuchronnie do destrukcji kośćca przyczyniając się do ubytku masy kostnej i zmniejszonej odporności na urazy.

Wyniki  badań nad związkiem między podażą witaminy D a złamaniami pozakręgowymi oraz szyjki kości udowej wykazały przeciwzłamaniowe działanie tej witaminy, której funkcjonowanie jest wprost proporcjonalne do dawki witaminy D i wzrostu kalcyfediolu (23(OH)D) w surowicy. Działanie przeciwzłamaniowe zostało udowodnione przy dawce suplementacyjnej nie mniejszej niż 482-770 IU/dobę i osiągnięciu stężenia 25 (OH)D większej niż 75nml/l. Zmniejszenie złamań pozakręgowych wynosiło 20%, natomiast szyjki udowej 18%. Redukcja złamań widocznie zaszła u osób starszych przy suplementacji D3, a efekt przeciwzłamaniowy nie został wzmocniony przez dodatkową podaż wapnia.

Jednym z objawów starzenia się organizmu jest spadek udziału włókien mięśniowych typu II.  Właściwa podaż witaminy D wywiera wpływ na komórkowy transport jonów wapnia i prawidłowy stan białek mięśniowych: aktyny i tropominy. Wiadomo, że prawidłowe funkcjonowanie mięśni jest zależne od poziomu 25(OH)D. Właściwa podaż witaminy D pozwala odwrócić atrofię mięśniową. W badaniach naukowych pierwsze rezultaty widoczne były po 3 miesiącach kuracji witaminą D, a po 6-12 miesiącach leczenia odnotowano najlepsze wyniki. Niedobór tej witaminy przyczynia się do osłabienia siły mięśni obwodowych antygrawitacyjnych, siły ucisku i wydolności ruchowej. Wpływ witaminy D na funkcje mięśni szkieletowych wynika z wiązania się aktywnego metabolitu z receptorem jądrowym VDR komórek mięśniowych.

Początek zainteresowania wpływem witaminy D na kondycję skóry przypada na lata 80. ubiegłego wieku. To wtedy przypadkowo zaobserwowano u chorego leczonego 1α25-dihydroksykalcyferolem ustąpienie zmian łuszczycowych. Witamina D jest powszechnie wykorzystywana w leczeniu stanów zapalnych skóry, a nawet nowotworów skóry, np. czerniaka.  Za jej pożądane właściwości odpowiedzialny jest kompleks 1,25(OH) 2D3/VDR wpływający na różnicowanie i funkcjonowanie komórek.

Metabolity witaminy D biorą udział w proliferacji, różnicowaniu i apoptozie komórek organizmu, co wskazuje bezpośrednie powiązanie z chorobami nowotworowymi. Liczne badania epidemiologiczne wykazują związek między jej niedoborami a nowotworami takich narządów jak: sutek, prostata, jelito grube, macica, jajniki. Szwedzcy naukowcy wykazali, że ekspozycja na promienie UVB zmniejsza ryzyko wystąpienia chłoniaków nieziarniczych. Osoby, które częściej korzystają z kąpieli słonecznych, rzadziej chorują na ten rodzaj nowotworu niż osoby unikające promieniowania ultrafioletowego.

Naukowcy z Harvardu w magazynie: „British Journal of Cancer” wykazali, że większy poziom witaminy D zmniejsza śmiertelność nowotworu odbytu o 50%. Tym bardziej warto zwrócić uwagę na prawidłową dawkę witaminy D w naszej diecie wiedząc, że na świecie z powodu nowotworu odbytu umiera aż 500 tys. osób rocznie.

Witamina D może mieć też wpływ na otyłość. W badaniach dowiedziono, że różnice w podaży jednego z makroskładników - wapnia –wpływają na 3% różnicę w masie ciała. Dobroczynne działanie tego pierwiastka prawdopodobnie polega na wpływie na adipocyty - komórki tłuszczowe. Niska podaż wapnia w diecie powoduje wzrost syntezy PTH i kalcitriolu, które stymulują uwalnianie jonów Ca2+ w adipocytach, aktywując je do wzrostu lipogenezy i inhibicji lipolizy. Cały ten proces prowadzi do gromadzenia dodatkowych kilogramów. Badania naukowe pokazują, że wzrost spożycia wapnia do ok. 1300 mg na dobę, głównie w postaci odtłuszczonych produktów mlecznych, wywołuje wzrost wydalania tłuszczów o około 8,2 g na dobę, przy diecie zawierającej około 30% tłuszczu. Wiedząc, że witamina D wpływa na wewnątrzkomórkową homeostazę wapnia, warto zwiększyć w swojej codziennej diecie produkty będąc dobrym źródłem tego pierwiastka.

Również kobiety w ciąży powinny zwrócić uwagę na poziom witaminy D. Stan przedrzucawkowy to groźne połączenie nadciśnienia i białkomoczu rozwijający się u 10% kobiet w ciąży. Norwescy uczeni z Instytutu Zdrowia Publicznego wykazali, że przyjmowanie suplementów diety w postaci witaminy D zmniejszyło ryzyko tej choroby aż o 25%. Dowiedziono również, że u kobiet zażywających 10-15 mikrogramów witaminy D w porównaniu z grupa kobiet nieprzyjmujących tej witaminy ryzyko zaistnienia stanu przedrzucawkowego zmniejszyło się o 27%.

Coraz więcej uwagi poświęca się roli witaminy D w procesie wzmacniania zdrowia poprzez intensyfikację jelitowej bariery immunologicznej.

W magazynie: „Journal of Biological Chemistry” został przedstawiony raport dotyczący wpływu witaminy D na funkcjonowanie systemu odpornościowego jelit poprzez zmniejszenie stanu zapalnego w chorobie Leśniewskiego-Crohn’a.

Na corocznym zjeździe Amerykańskiego Stowarzyszenia ds. Serca naukowcy przedstawili wyniki jednego z badań wskazując na poziom witaminy D z chorobami serca i depresją. Grupę badawcza stanowiły osoby cierpiące na choroby serca i z niskim poziomem tej witaminy oraz grupa osób z prawidłowym poziomem „ słonecznej witaminy”. U ponad 30% osób z niskim poziomem witaminy zaobserwowano depresję, choć wcześniej nie mieli żadnych objawów. W miesiącach zimowych stan ten się pogłębił.

W ostatnich latach w medycynie coraz więcej uwagi poświęca się zaburzeniom metabolicznym w tym insulinooporności, cukrzycy, nadciśnieniu, dyslipidemii, nietolerancji glukozy i otyłości. Botella-Carretero wśród 57% otyłych pacjentów stwierdził niedobór witaminy D, a u 63% objawy zespołu metabolicznego. Nieprawidłowy poziom tej witaminy był częściej zauważalny u otyłych uczestników badań z syndromem zespołu metabolicznego w porównaniu z pacjentami bez żadnych objawów. Stężenie witaminy D w surowicy krwi było pozytywnie skorelowane z poziomem HDL, w przeciwieństwie do stężenia trójglicerydów.

Powyższe badanie przedstawia zatem dowody, że niedobór witaminy D zwiększa ryzyko nadmiernego spadku poziomu HDL, sprzyja wzrostowi trójglicerydów we krwi, dyslipidemii, cukrzycy i innych chorób mieszczących się pod pojęciem zespołu metabolicznego. Witamina D powinna być suplementowana szczególnie przez osoby z nadwaga i otyłością, gdzie tkanka tłuszczowa stanowi pewną barierę w redystrybucji i syntezie tej substancji w naszym organizmie.

Warto wspomnieć, że badania Botella-Carretero i jego współpracowników zostały przeprowadzone na grupie pacjentów z tymi samymi wartościami BMI i obwodem talii, koncentrując się tym samym tylko na zależności między stężeniem witaminy D i powszechnością występowania objawów zespołu metabolicznego u osób otyłych.

Nadciśnienie jest główną przyczyną śmierci w krajach rozwiniętych. Wśród przyczyn nadciśnienia wymienia się zbyt dużą ilość sodu w diecie, brak aktywności fizycznej a także coraz częściej zwraca się uwagę na nieodpowiednią podaż witaminy D w diecie. W ramach amerykańskiego narodowego badania zdrowotnego przeprowadzonego w latach 1988-1994 przebadano grupę dorosłych osób liczącą 7699 osób w tym 61% z jasną karnacją i 39% z ciemną cerą. Uzyskana wyniki dowiodły, że w grupie osób z jasną karnacją i prawidłowym poziomem witaminy o 20% rzadziej wystąpiło wysokie skurczowe ciśnienie krwi związane z wiekiem, jednak takiej zależności nie zaobserwowano u osób z ciemną karnacją. Naukowcy zwrócili również uwagę, że 61% osób z jasną karnacją i 92% osób z ciemną karnacją cechuje się deficytem tej witaminy .

Podczas ośmiotygodniowych badań naukowcy udowodnili, że skojarzona suplementacja witaminy D3 i wapnia u starszych kobiet ze stężeniem witaminy 25(OH)D3 poniżej 50 nmol/l, w porównaniu z suplementacją samym wapniem, wiązała się z niższymi wartościami ciśnienia skurczowego, czynności serca oraz niższym stężeniem parathormon.

Liczne badania dowodzą, że deficyt witaminy D zaburza funkcjonowanie komórek B wysp trzustkowych, tym samym przyczyniając się do nieprawidłowego wydzielania insuliny prowadząc do cukrzycy. W zapobieganiu insulinooporności i cukrzycy  może odgrywać prawidłowa homeostaza witaminy D i wapnia. Niedobór tej witaminy zaburza funkcjonowanie komórek β wysp trzustkowych oraz wydzielanie insuliny sprzyjając wystąpieniu cukrzycy typu 2. Jej niedobór przyczynia się do zwiększenia liczby cytokin prozapalnych, prowadzących do obumarcia komórek trzustki wysp Langerhansa . Witamina D posiada również zdolność do przyspieszania konwersji proinsuliny do jej aktywnej formy – insuliny.

Wydaje się, że poznanie zależności między witaminą D, wapniem w rozwoju insulinooporności i cukrzycy, pozwolą znaleźć narzędzie do walki z tymi chorobami.  Dalsze badania nad rolą witaminy D w zapobieganiu cukrzycy są zatem bardzo uzasadnione.

Japońskie badania z 2010 roku przedawnione w American Journal of Clinical Nutrition wykazują spadek zachorowalności na grypę wśród dzieci w wieku 6-15 lat. Spadek zachorowań odnotowano wśród 60% badanych dzieci. Inspiracją do badania były wyniki pacjentów, którym podawano witaminę D w celu zahamowania postępu osteoporozy. U tych osób stopień zachorowania na grypę i przeziębienia był znacznie niższy. O wpływie witaminy D na układ immunologiczny pisali również Laaksi i wsp., którzy przeprowadzili badania wśród 800 fińskich poborowych. U osób, u których poziom kalcydiolu był niższy niż 40nmol/l zaobserwowana zwiększona zapadalność na zapalenie zatok przynosowych, angina, zapalenie ucha środkowego, zapalenie oskrzeli, zapalenie płuc, zapalenie gardła oraz zapalenie krtani.

Duńscy naukowcy twierdzą, że przyjmowanie dodatkowych suplementów witaminy D ma ochronne działanie u osób cierpiących na przewlekłe choroby nerek. Doniesienia te zostały opublikowane w Ugeskrift for Laeger oficjalnej publikacji Duńskiego Towarzystwa Medycznego. Osoby te częściej niż inni są narażone na powikłania sercowo-naczyniowe, a nawet przedwczesną śmierć. Liczne badania przedstawiają zależności miedzy zaburzeniami pracy nerek a czynnikami ryzyka dysfunkcji poznawczych. W chorobach nerek dochodzi do upośledzenie procesu 1-hydroksylacji metabolitu 25(OH) D3 do kacytriolu, przyczyniając się tym samych do demencji starczej.  Wyniki te są tym ważniejsze, że choroba ta dotyka ok 50% osób po 85 roku życia. Witamina D poprzez protekcyjne działanie na naczynia i nerwy może zahamować zmiany starcze. Przedstawione wyniki badań wymagają jednak potwierdzenia w formie randomizowanych badań klinicznych.

Również w schorzeniu, jakim jest stwardnienie rozsiane (SM), naukowcy szukają przyczyny w niedoborze witaminy D. Ekspozycja słoneczna w dzieciństwie zwiększając syntezę cholekalcyferolu zmniejsza zapadalność u tych osób na SM w wieku starszym.

Lot na desce

Kanadyjski wynalazca Catalin Alexandru Duru ustanowił rekord świata w locie na deskorolce bez kółek. Wielu z nas pamięta podobne urządzenie z filmu „Powrót do przyszłości”.

Duru przez rok budował urządzenie, które pozwoliło mu na przelecenie 276 metrów na wysokości 5 metrów nad taflą jeziora Ouareau. Na dłuższy lot nie pozwoliła pojemność zastosowanych akumulatorów. Chciałem pokazać, że możliwy jest stabilny lot na desce, a człowiek może na niej stać i kontrolować ją za pomocą stóp - powiedział Duru.

O latających deskach stało się ponownie głośno dzięki kalifornijskiej firmie Arx Pax, która stworzyła prototyp o nazwie Hendo. Urządzenie korzysta ze zjawiska magnetycznej lewitacji i jest w stanie unieść na wysokość 3 centymetrów ciężar o wadze do 140 kilogramów. Hendo ma trafić do sprzedaży w październiku bieżącego roku. Ma jednak dwie poważne wady – cenę, która ma wynieść około 10 000 USD oraz fakt, że lata jedynie nad metalowymi powierzchniami niezawierającymi żelaza. Poruszać się na niej można będzie zatem np. nad podłogami z miedzi czy aluminium. Lot na Hendo może trwać natomiast nawet 15 minut.

Deska stworzona przez Duru jest zdecydowanie bardziej praktyczna. Porusza się nad każdą powierzchnią, gdyż bardziej przypomina drona, niż to, co zaprezentowano w Powrocie do przyszłości.

Źródło: The Guardian

US Air Force ma broń elektromagnetyczną

Amerykańskie lotnictwo wojskowe (US Air Force) potwierdziło, że posiada broń, która za pomocą impulsów elektromagnetycznych niszczy sieci i urządzenia elektroniczne przeciwnika. Opracowany wspólnie z Boeingiem CHAMP (Counter-electronics High-powered Microwave Advanced Missile Project) to precyzyjnie działająca rakieta, paraliżująca wybrane cele.

Koncepcja broni elektromagnetycznej pojawiła się wkrótce po wynalezieniu broni atomowej, gdyż wraz z wybuchem jądrowym powstaje silny impuls elektromagnetyczny. Uznano, że jeśli wysoko nad Ziemią doprowadzi się do eksplozji atomowej, to można będzie uszkodzić urządzenia przeciwnika, nie za pomocą promieniowania czy fali uderzeniowej, a za pomocą impulsu elektromagnetycznego. W 1962 roku USA przeprowadziły dwa ważne testy, w czasie których fizycy poznali dokładny mechanizm powstawania i działania takich impulsów. Amerykanie prowadzili swoje testy nad Oceanem Spokojnym na wysokości 400 kilometrów nad ziemią. Wykorzystali przy tym ładunek o mocy 1,44 megatony. Eksplozja spowodowała, że na oddalonych o 1445 kilometrów Hawajach doszło do uszkodzenia około 300 latarń ulicznych i włączyły się liczne alarmy antywłamaniowe. W tym samym roku podobne testy przeprowadził też ZSRR. Mimo, że ładunek był znacznie słabszy – 300 kiloton – to jako, iż testy prowadzono nad gęsto zaludnionymi obszarami Kazachstanu, doszło do znacznych zniszczeń, w tym do pożaru elektrowni w Karagandzie.

W przeciwieństwie do broni atomowej mikrofalowy CHAMP to broń niezwykle precyzyjna. Nie sieje on zniszczenia wszędzie na swojej drodze. Wręcz przeciwnie. Za jego pomocą Amerykanie mogą uszkodzić urządzenia w konkretnym wybranym budynku w mieście. CHAMP został wyposażony w niewielki generator, który może wysłać wiele impulsów, zatem podczas przelotu nad miastem przeciwnika istnieje możliwość uszkodzenia wybranych miejsc, np. stacji radarowych, oszczędzając jednocześnie zasilające miasto linie energetyczne. W 2012 roku przeprowadzono test, podczas którego pojedyncza rakieta CHAMP wyłączyła podczas jednego przelotu siedem wybranych celów. Po tym teście przedstawiciele Boeinga informowali, żew niedalekiej przyszłości technologia ta może zostać wykorzystana do sparaliżowania systemów elektronicznych przeciwnika zanim jeszcze pierwsze samoloty czy oddziały zaatakują jego terytorium.

Przyszłość właśnie nadeszła. Generał Tom Masiello, dowódca Air Force Research Laboratory oświadczył właśnie, że CHAMP to w pełni operacyjny system będący na wyposażeniu naszych taktycznych sił powietrznych.

W budowę CHAMP zaangażowany jest nie tylko Boeing. Z doniesień prasowych wynika, że elektronikę dla systemu stworzył Raytheon, a Lockheed Martin zbudował rakietę JASSM-ER, która stanowi część CHAMP. Rakieta ma zasięg ponad 950 kilometrów i może być wystrzeliwana z pokładów myśliwców F-15, F-16, F-35 oraz bombowców B-1 i B-52.

Na razie Pentagon zamówił 5 CHAMP-ów, jednak z jego planów można wnioskować, że będzie to broń zamawiana masowo.

Źródło: Nasdaq

SpaceX uzyskało certyfikat od US Air Force

Amerykańskie Siły Powietrzne (US Air Force) przyznały firmie SpaceX certyfikat wymagany przy wynoszeniu w przestrzeń kosmiczną satelitów wojskowych i szpiegowskich. Oznacza to koniec monopolu firmy United Launch Alliance (ULA), powołanej w 2006 roku przez Lockheeda Martina i Boeinga.

Dyskusje oraz prawne i techniczne spory pomiędzy US Air Force i SpaceX trwały przed ostatnie dwa lata. Teraz SpaceX może stawać do przetargów na wynoszenie ładunków związanych z bezpieczeństwem narodowym. Pierwsza taka okazja może nadarzyć się już w czerwcu, gdyż właśnie wtedy Siły Powietrzne rozpoczną przetarg na wynoszenie na orbitę dodatkowych satelitów GPS trzeciej generacji.

US Air Force poinformowały, że na program certyfikowania SpaceX wydały ponad 60 milionów dolarów. Pracowało przy nim 150 osób, przeprowadzono trzy loty demonstracyjne oraz tysiące mniejszych i większych studiów oraz przeglądów technicznych.

Zadowolenie z decyzji Sił Powietrznych wyraził senator John McCain, przewodniczący Senackiego Komitetu Sił Zbrojnych. Wpływowy polityk stwierdził, iż ma nadzieję, że dzięki SpaceX uda się obniżyć „nieusprawiedliwienie wysokie” koszty wynoszenia satelitów oraz zakończyć z uzależnieniem USA od rosyjskich silników rakietowych RD-180, które są wykorzystywane przez ULA w rakietach Atlas 5. Kongres USA już wcześniej uchwalił ustawę, która zakazała wykorzystywania po roku 2019 rosyjskich silników do startów związanych z bezpieczeństwem narodowym.

Źródło: Reuter

Orzechy włoskie pomagają spowolnić wzrost raka jelita grubego

Najnowsze badanie na myszach pokazuje, że dieta zawierająca orzechy włoskie może spowolnić wzrost guzów jelita grubego, wywołując zmiany w ekspresji komórek raka.

Zespół dr. Christosa Mantzorosa z Harvardzkiej Szkoły Medycznej jako pierwszy oceniał, czy spożycie orzechów włoskich może wywołać zmiany dotyczące mikroRNA, czyli jednoniciowych cząsteczek RNA, które regulują ekspresję innych genów.

Nasze studium pokazuje, że dieta orzechowa może wywoływać znaczące zmiany w profilu ekspresji mikroRNA w [...] tkance raka jelita grubego [...]. Choć potrzeba dalszych badań, jesteśmy optymistyczni co do roli mikroRNA jako biomarkerów choroby i prognoz [...].

Amerykanie prowadzili randomizowane badanie na 2 grupach myszy. Jedną karmiono odpowiednikiem 2 porcji (2 uncji, czyli ok. 5,6 g) orzechów włoskich u ludzi, a drugiej podawano podobne menu bez orzechów. Okazało się, że po 25 dniach u myszy karmionych orzechami doszło do korzystnych zmian w zakresie mikroRNA wpływających na stan zapalny, waskularyzację (dostarczanie krwi) oraz namnażanie.

W tkance guzów myszy jedzących orzechy występowało 10-krotnie wyższe stężenie kwasów tłuszczowych omega-3, w tym kwasu α-linolenowego (ALA). Mniejszy rozmiar guza wiązał się z wyższym odsetkiem kwasów omega-3 w tkance nowotworowej (stąd wniosek, że za zaobserwowany wpływ ochronny może odpowiadać właśnie ALA). W grupie eksperymentalnej stwierdzono też znacząco wolniejszy wzrost nowotworu.

Kwas α-linolenowy nie jest syntezowany przez organizm i musi być dostarczany z dietą. Wpływa na wiele procesów w organizmie, m.in. zmniejsza stan zapalny. Orzechy włoskie to jedyne orzechy będące znaczącym źródłem ALA.

Źródło: EurekAlert!

Niezwykły pulsar

Grupa licealistów przeprowadziła niezwykle szczegółową analizę danych zebranych przez Green Bank Telescope (GBT), dzięki czemu odkryła nowy pulsar. Obiekt jest jednym z niewielu pulsarów krążących wokół gwiazdy neutronowej i ma największą orbitę wśród wszystkich znanych pulsarów tego typu.

Pulsary to szybko obracające się gwiazdy neutronowe. Są one pozostałościami po gwiazdach, które zakończyły życie jako supernowe.

Około 10% znanych pulsarów występuje w układach podwójnych, z tego większość krąży wokół białych karłów. Nieliczne obiegają inną gwiazdę neutronową lub gwiazdy podobne do Słońca.

Nowy pulsar, nazwany PSR J1930-1852 został po raz pierwszy zauważony w 2012 roku. Teraz udało się potwierdzić jego istnienie i określić kilka cech charakterystycznych. Wiadomo, że obiega on towarzyszącą gwiazdę w ciągu 45 dni. „Jego orbita jest dwukrotnie większa niż innych pulsarów tego typu” - mówi Joe Swiggum, główny autor artykułu opublikowanego w Astrophysical Journal. „Parametry pulsara dają nam nieocenione wskazówki dotyczące sposobu powstawania takich systemów” - dodaje młody uczony.

Źródło: EurekAlert

Wyciągi roślinne na cukrzycę i nowotwory

Cukrzyca to choroba metaboliczna, w przypadku której liczba przypadków zachorowań rośnie najszybciej na świecie. Ostatnie badania pokazały jednak, że w walce z nią można wykorzystać wyciągi z aborygeńskich oraz indyjskich ziół. Niewykluczone, że część z nich znajdzie też zastosowanie w leczeniu nowotworów.

Naukowcy ze Swinburne University of Technology zidentyfikowali gatunki roślin, które da się zastosować, by lepiej kontrolować poziom glukozy w cukrzycy typu 2., a także powikłania tej choroby, w tym przyrost wagi, nadciśnienie oraz immunosupresję.

Pracując nad doktoratem, Vandana Gulati zbadała 7 aborygeńskich i 5 ajurwedyjskich roślin leczniczych. Przyglądała się wpływowi 12 ekstraktów na wychwyt glukozy i adipogenezę, czyli tworzenie tkanki tłuszczowej, a także ewentualną aktywność przeciwnowotworową w dwóch liniach komórkowych.

Okazało się, że wśród roślin aborygeńskich akacja Acacia kempeana i sandałowiec Santalum spicatum stymulowały wychwyt glukozy, a Acacia tetragonophylla, Beyeria Ieshnaultii i Euphorbia drummondii znacząco ograniczały gromadzenie tłuszczu w adipocytach.

Wśród roślin ajurwedyjskich wyciąg z Curculigo orchioides pobudzał wychwyt glukozy i zmniejszał akumulację kropli lipidów w komórkach tłuszczowych, a sandalin (Pterocarpus marsupium) i Andrographis paniculata ograniczały akumulację tłuszczu w adipocytach.

Ponadto wyciąg z obu badanych akacji - A. kempeana i A. tetragonophylla - wykazywał silne działanie w stosunku do komórek raka szyjki macicy.

Prof. Enzo Palombo podkreśla, że by poczynić dalsze postępy, konieczne są badania na modelach zwierzęcych i ludziach.

Źródło: Swinburne University of Technology

Rak piersi przygotowuje kość pod przerzuty

Rak piersi manipuluje budową kości, by ułatwić sobie przerzutowanie.

Naukowcy z Uniwersytetów w Sheffield i Kopenhadze ujawnili, że uwalniana z pierwotnego guza oksydaza lizylowa (ang. LysYl Oxidase, LOX) prowadzi do powstawania w kości otworów, przygotowując ją na przybycie komórek nowotworowych.
Wyniki sugerują, że wczesna identyfikacja LOX u pacjentek z estrogenoniezależnym rakiem piersi pozwoliłaby lekarzom zablokować aktywność enzymu i nie dopuścić do uszkodzenia kości.

Naukowcy zademonstrowali, że u myszy terapia bisfosfonianami, lekami hamującymi resorpcję kości, zapobiegała zmianom struktury kości i rozprzestrzenianiu choroby nowotworowej.

To znaczące postępy w walce przeciwko przerzutom raka piersi [...]. Jesteśmy podekscytowani, że udało nam się wykazać, że guzy piersi wysyłają sygnały, by zniszczyć kość przed dostaniem się tam komórek nowotworowych [...] - opowiada dr Alison Gartland.

Następnym krokiem jest ustalenie, jak wydzielana przez guz LOX oddziałuje na komórki kości. Dzięki temu będziemy w stanie opracować leki, które zahamują tworzenie ubytków w kości i przerzutów. Może to również mieć wpływ na terapię innych chorób kości.

Jak dodaje dr Janine Erler z Uniwersytetu w Kopenhadze, gdy nowotwór rozprzestrzeni się do kości, bardzo trudno go leczyć. Nasze badania rzucają nieco światła na proces, za pośrednictwem którego komórki guza piersi prowadzą "priming" kości, tak by te przygotowały się na ich przybycie. Jeśli będziemy w stanie zablokować opisany proces i przełożyć wyniki na działania kliniczne, uda nam się zastopować chorobę na starcie, wydłużając życie pacjentek.

Źródło: University of Sheffield

Laser poruszył grafen

Gdy Yongsheng Chen z Uniwersytetu Nankai w chińskim mieście Tianjin i jego koledzy cięli za pomocą lasera grafenową gąbkę, ze zdumieniem zauważyli, żegąbka się porusza. Zaskoczyło ich to, gdyż laser służył to usuwania pojedynczych molekuł, a gąbka miała kilka centymetrów grubości, powinna więc być zbyt duża, by światło lasera mogło ją poruszyć.Gdy Yongsheng Chen z Uniwersytetu Nankai w chińskim mieście Tianjin i jego koledzy cięli za pomocą lasera grafenową gąbkę, ze zdumieniem zauważyli, że gąbka się porusza. Zaskoczyło ich to, gdyż laser służył to usuwania pojedynczych molekuł, a gąbka miała kilka centymetrów grubości, powinna więc być zbyt duża, by światło lasera mogło ją poruszyć.

Zdumieni naukowcy umieścili fragmenty gąbki w próżni i ostrzeliwali je za pomocą światła laserowego o różnej długości fali i intensywności. Okazało się, że można w ten sposób podrzucić fragment gąbki nawet na 40 centymetrów w górę. Co więcej, grafen poruszał się nawet wtedy, gdy był oświetlany światłem słonecznym skupionym za pomocą soczewek.

Chińczycy nie wiedzą jeszcze, dlaczego grafen się porusza. Wykluczyli, by laser odparowywał część materiału, a ruch pochodził z powstających w ten sposób gazów. Być może fotony przekazują pęd materiałowi i go przyspieszają, jednak uczeni uważają, że siły, jakie musiały działać na grafen, były zbyt duże, by mogły pochodzić wyłącznie z fotonów. Sądzą, że grafen absorbuje energię lasera i pojawiają się w nim ładunki elektryczne. Gdy materiał nie może ich już więcej pomieścić, nadmiarowe elektrony są wyrzucane i to one przyspieszają grafen. Na razie nie jest jasne, dlaczego elektrony nie uciekają w przypadkowych kierunkach, ale wstępne eksperymenty sugerują, że ostatnia z hipotez jest prawdziwa.

Przypadkowe odkrycie dokonane przez Chińczyków może posłużyć w przyszłości do budowy napędów kosmicznych z grafenowym żaglem słonecznym. Mimo, że siły działające na taki grafen będą mniejsze niż w silnikach rakietowych, to już teraz są o wiele rzędów wielkości większe od sił działających na testowane obecnie żagle słoneczne.

Źródło: New Scientist

Zatwierdzono pierwszy lek na chorobę popromienną

FDA zatwierdziła pierwszy w historii lek dla osób cierpiących na chorobę popromienną. Zatwierdzenie Neupogenu to wynik pracy profesorów Thomasa J. MacVittie i Ann M. Farese z Wydziału Medycyny University of Maryland. Nasz lek zwiększa przeżywalność osób z chorobą popromienną chroniąc komórki krwi. To znaczny postęp, gdyż możemy używać go jako bezpiecznego i efektywnego środka leczniczego wspomagającego komórki krwi u ludzi z ostrą chorobą popromienną - mówi MacVittie, jeden z najlepszych amerykańskich ekspertów zajmujących się promieniowaniem jonizującym.

Lek Neupogen został po raz pierwszy zatwierdzony w 1991 roku na potrzeby leczenie osób z nowotworami przechodzącymi chemioterapię. Lekarze mogli też przepisywać go na inne schorzenia. Teraz, po przejściu odpowiednich badań, jest pierwszym środkiem zatwierdzonym do zwalczania choroby popromiennej. O jego pożytecznych właściwościach wiadomo nie od dzisiaj. Już w 2013 roku amerykańskie ministerstwo zdrowia, a konkretnie wydział Biomedical Advanced Research and Development Authority (BARDA) wydał 157 milionów USD na zakup zapasów Neupogenu. Mają one być wykorzystane w razie wypadku lub ataku nuklearnego na USA.

Neupogen to jeden z wielu już obecnych na rynku leków, które mogą być przydatne w leczeniu choroby popromiennej. MacVittie i Farese badają teraz kolejne tego typu leki. Skupiają się na takich, które mogą pomagać w leczeniu przewodu pokarmowego i płuc u ofiar promieniowania.

Profesor MacVittie od ponad 40 lat bada wpływ promieniowania na człowieka. Uczony jest autorem ponad 140 artykułów opublikowanych w pismach recenzowanych.

Źródło: Science NewsLine

Wielka Rafa nie musi być wpisana na Listę Światowego Dziedzictwa w Zagrożeniu

Wg szkicu raportu, Wielka Rafa Koralowa nie musi zostać wpisana na Listę Światowego Dziedzictwa w Zagrożeniu. Australia powinna jednak spełnić kilka warunków, w tym poprawić jakość wody i ograniczyć powstawanie nowych portów.

Ostateczna decyzja co do statusu Rafy zostanie podjęta na spotkaniu Komitetu Światowego Dziedzictwa UNESCO, które odbędzie się w Bonn między 28 czerwca a 8 lipca.

Warto przypomnieć, że ekolodzy ostrzegali, że prognozy dla Wielkiej Rafy Koralowej są kiepskie. W raporcie z 2014 r. napisano, że w przyszłości jej stan będzie się nadal pogarszać. Wśród kluczowych problemów wymieniano zmianę klimatu, skrajne zjawiska pogodowe oraz zanieczyszczenia przemysłowe.

W br. Australia zaprezentowała UNESCO plan walki ze wskazanymi zagrożeniami. Obejmował on m.in. ograniczenie zanieczyszczenia o 80% przed 2025 r. oraz wycofanie się z zezwolenia na zrzucanie materiału z pogłębiania w pobliżu Rafy.

Wielka Rafa Koralowa została wpisana na Listę Światowego Dziedzictwa Kulturalnego i Przyrodniczego 26 października 1981 r.

Źródło: BBC

Kluczem do długiego życia są nie kalorie, lecz stosunek białka do węglowodanów

Niskobiałkowa, ale za to wysokowęglowodanowa dieta chroni ludzi w średnim wieku przed chorobami serca, otyłością czy cukrzycą w takim samym stopniu, jak zmniejszenie podaży kalorii o 40% - twierdzą naukowcy z Uniwersytetu w Sydney, dodając, że chodzi o jedzenie właściwych węglowodanów, np. brązowego ryżu i bogatych w błonnik warzyw. Choć wg Australijczyków, wyniki odnoszą się prawdopodobnie nie tylko do myszy, ale i do ludzi, należy uważać na tzw. apetyt białkowy, który ostatecznie może prowadzić do tycia.

Ukazanie się australijskiego badania w piśmie Cell Reports przypada na 80. rocznicę publikacji przełomowego studium, które pokazało, że zmniejszenie podaży kalorii o ok. 40% wydłużało życie szczurów. Od tej pory demonstrowano, że ograniczenie kaloryczności bez głodzenia wydłuża życie i poprawia stan zdrowia metabolicznego wielu różnych organizmów, od drożdży i nicieni poczynając, a na myszach i małpach kończąc.

Wiemy od lat, że dieta ograniczająca wydłuża życie wszystkich typów organizmów, ale, może poza nielicznymi wyjątkami, nikt nie jest w stanie utrzymać takich restrykcji przez dłuższy czas [trudna jest już dieta 5 na 2, zwana również dietą dr. Mosleya, gdzie przez 5 dni w tygodniu można jeść wszystko i pościć tylko przez 2 dni]. Co więcej, taka praktyka grozi utratą masy kostnej, a także spadkiem libido i płodności - opowiada ekolog odżywiania prof. Stephen Simpson.

Studium pokazuje, że [...] optymalizując stosunek białek do węglowodanów, można osiągnąć te same korzyści metaboliczne.

Zespół Simpsona porównywał wpływ sześciu stosowanych przez osiem tygodni diet. W trzech dietach myszy w średnim wieku jadły o 40% mniej kalorii niż zwykle, w pozostałych mogły jeść tyle, ile chciały (ad libitum). I w dietach ograniczających, i ad libitum uwzględniono 3 warianty: 1) dietę wysokobiałkową i niskowęglowodanową, 2) średniobiałkową i średniowęglowodanową i 3) niskobiałkową i wysokowęglowodanową.

Podczas eksperymentu naukowcy sprawdzali, ile gryzonie jadły. Mierzyli też insulinooporność, profil lipidowy, a także poziom cholesterolu. Zgodnie z przypuszczeniami, myszy na dietach ograniczających odznaczały się najlepszym zdrowiem metabolicznym. Tak samo dobre wyniki miały jednak zwierzęta na diecie niskobiałkowej i wyskowęglowodanowej, które jadły tyle, ile chciały.

Wg Simpsona, wiele wysokobiałkowych i niskowęglowodanowych diet pomaga ludziom schudnąć lub zmaksymalizować płodność, ale w dłuższej perspektywie mogą one powodować problemy. W opisywanym studium osobniki trzymane na wysokobiałkowej i niskowęglowodanowej diecie miały najgorsze wskaźniki zdrowia metabolicznego.

Simpson podkreśla, że choć u ludzi z cukrzycą wskazane jest ograniczanie spożycia węglowodanów, przeciętnie zdrowy, nieotyły człowiek w średnim wieku nie powinien aż tak bardzo koncentrować się na liczeniu kalorii i rozmiarze zero. Zamiast tego lepiej odpowiednio zrównoważyć białka i węglowodany oraz zapewniać sobie duże ilości produktów z niskim indeksem glikemicznym, zmniejszając przy tym podaż tłuszczów. Z myślą o osobach w średnim wieku Australijczyk proponuje następujące proporcje: 15% białka, 60% węglowodanów i 25% tłuszczów.

Źródło: University of Sydney/ABC News

Kolejna misja X-37B

Przed dwoma dniami z Przylądka Canaveral wystartowała rakieta Atlas 5, która wyniosła na orbitę drona X-37B. Podobnie jak w przypadku poprzednich startów, misja pojazdu jest ściśle tajna i US Air Force nie zdradzają, jakie są zadania drona.

Pierwszy orbitalny lot X-37B odbył się w 2010 roku i trwał 224 dni. Kolejna misja, z lat 2011-2012 trwała 489 dni. Swoją ostatnią misję dron zakończył 17 października 2014 roku, kiedy to – po 675 dniach na orbicie - wylądował w bazie lotniczej Vandenberg w Kalifornii.

W założeniach X-37B – a amerykańskie lotnictwo wojskowe dysponuje dwoma takimi pojazdami – ma służyć do testowania nowych technologii. Dotychczas nie wiadomo było, jakie zadania wykonuje dron. Tym razem US Air Force zdradziły nieco szczegółów na temat nowej misji.

Dowiadujemy się zatem, że na pokładzie drona znalazł się eksperymentalny silnik jonowy Halla. Wysłano też próbki około 100 różnych zaawansowanych materiałów, które będą testowane w przestrzeni kosmicznej.

Oprócz X-37B rakieta Atlas wyniosła 10 satelitów CubeSat. Jeden z nich został sfinansowany za pomocą zbiórki w internecie. To LightSail, którego celem jest przetestowanie napędu, który wykorzystuje żagiel i ciśnienie fotonów do poruszania satelity.

US Air Force przenoszą właśnie swój program X-37B z Kalifornii na Florydę. Rzecznik prasowy amerykańskich sił powietrznych, Chris Hoyler, poinformował, że do połowy 2016 roku wszystko powinno być przygotowane do ewentualnego lądowania X-37B właśnie na Florydzie.

Źródło: Reuter

Błyskawiczne tunelowanie

Międzynarodowy zespół fizyków zbadał zjawisko tunelowania kwantowego i stwierdził, że jest co proces przebiegający niezwykle szybko. Nowe badania mogą prowadzić do dalszej miniaturyzacji elektroniki, lepszego zrozumienia mikroskopii elektronowej, fuzji jądrowej czy mutacji w DNA.

Nigdy wcześniej nie prowadzono badań tak krótkich odcinków czasu. To zupełnie nowe doświadczenie. Bardzo precyzyjnie modelowaliśmy najbardziej ulotne procesy natury - mówi jeden z członków grupy badawczej, profesor Anatoli Kheifets z The Australian National University (ANU).

W bardzo małej skali elektrony mają właściwości fali, ich dokładnego położenia nie można określić. To oznacza, że czasami mogą przedostawać się przez pozornie nieprzenikalną barierę. Zjawisko to nazywamy tunelowaniem. Odgrywa ono istotną rolę w fuzji jądrowej na Słońcu, skaningowej mikroskopii tunelowej czy w układach pamięci flash.

Profesor Kheifets i doktor Igor Ivanov, również z ANU, prowadzili eksperymenty, podczas których zjawisko tunelowania badali w skali mierzonej w attosekundach (10^-18). Dotychczas sądzono, że z perspektywy takiej skali czasowej, tunelowanie się zajmuje sporo czasu. Jednak matematycy mówili, że czas podczas tunelowania się jest liczbą urojoną. Zdaliśmy sobie sprawę z tego, że jest to proces natychmiastowy - mówi Kheifets. A doktor Ivanov dodaje: mamy tu do czynienia z interesującym paradoksem, gdyż prędkość tunelującego się elektronu może być większa niż prędkość światła. To jednak nie przeczy szczególnej teorii względności, gdyż prędkość ta również jest urojona.

Przeprowadzone obliczenia dowodzą, że opóźnienia fotojonizacji nie są spowodowane przez sam proces tunelowania się, ale ich przyczyna leży w polu elektrycznym jądra atomowego przyciągającego uciekający elektron.

Źródło: PhysOrg

Prace na asteroidach mogą zagrozić satelitom

Casey Handmer z California Institute of Technology i Javier Roa z Uniwersytetu Technicznego w Madrycie zwracają uwagę na niebezpieczeństwa związane z planowaną przez NASA Asteroid Redirect Mission. W jej ramach na orbitę Księżyca ma zostać przyciągnięta niewielka asteroida, która będzie badana w ramach misji załogowych i bezzałogowych. Badania będą prowadzone też pod kątem opłacalności pozyskiwania np. metali szlachetnych z asteroid.

Uczeni zwracają uwagę, że grawitacja asteroidy jest bardzo słaba, co oznacza, że pył i większe fragmenty asteroidy będą się od niej oddalały. Z obliczeń Handmera i Roi wynika, że 5% materiału, który ucieknie z asteroidy, trafi w okolice, w których znajdują się sztuczne satelity. Zderzenia z tym materiałem zagrożą satelitom. Niektóre z nich mogą ulec całkowitemu rozbiciu, co zwiększy ilość odpadków krążących po orbicie Ziemi, a to z kolei będzie oznaczało jeszcze większe ryzyko dla pozostałych satelitów.

Naukowcy uważają, że należy zawczasu pomyśleć o środkach zapobiegawczych. Firmy, które chcą prowadzić działalność górniczą na asteroidach, powinny przygotować się tak, żeby nie szkodziła ona otoczeiu. Meagan Crawford, z Deep Space Industries, kalifornijskiego przedsiębiorstwa, które ma zamiar do roku 2020 rozpocząć wydobywanie metali z asteroidów, mówi, że jednym takich środków zapobiegawczych może być stosowanie „worków”, które będą wyłapywały pył i resztki asteroidy.

Źródło: New Scientist

Chip z drewna

Naukowcy z University of Wisconsin-Madison oraz należącego do Departamentu Rolnictwa Forest Products Laboratory stworzyli układ scalony zbudowany głównie z drewna. Profesor Zhenqiang Ma opisał w artykule opublikowanym wNature Communications, w jaki sposób można zastąpić tradycyjne podłoże układu scalonego przez materiał z nanowłókien celulozowych (CNF). To elastyczny, biodegradowalny materiał wykonany z drewna.

Największą część układu scalonego stanowi podłoże. W naszym chipie wykorzystaliśmy jedynie kilka mikrometrów innych materiałów. Teraz nasze układy można bez problemy stosować jako czujniki w lesie. Z czasem grzyby je rozłożą. Układy te są równie bezpieczne jak nawozy - mówi profesor Ma.

Na czele grupy inżynieryjnej stał Zhiyong Ca, który od 2009 roku pracuje nad nanomateriałami. Jeśli zetniemy wielkie drzewo i podzielimy je na pojedyncze włókna, to otrzymamy papier. Wymiary takich włókien liczy się w mikrometrach. A co się stanie gdybyśmy te włókna podzielili na fragmenty o skali nano? Otrzymamy nowy materiał, bardzo mocny i przezroczysty papier CNF - wyjaśnia Ca.

Zespół Ca we współpracy z profesor bioinżynierii medycznej Shaoqin Gong z UW-Madison skupił się na pokonaniu dwóch głównych przeszkód stojących przed drewnianą elektroniką – gładkością powierzchni i rozszerzalnością cieplną. Nie chcemy, by materiał zbytnio się rozszerzał bądź kurczył. Drewno jest materiałem hydroskopowym, może wchłaniać wilgoć z powietrza i puchnąć. Pokrycie go żywicą rozwiązuje oba problemy. Uzyskujemy gładką powierzchnię oraz barierę chroniącą przed wilgocią.

Profesor Gong od dziesięciu lat prowadzi badania nad biopolimerami, ale jej zdaniem drewno to znacznie lepszy materiał.Przewaga CNF nad innymi polimerami polega na tym, że większość polimerów to produkty z ropy naftowej. Materiały takie jak CNF pochodzą ze źródeł odnawialnych, są biokompatybilne i ulegają samodegradacji. Ponadto, w porównaniu z innymi polimerami CNF charakteryzuje się stosunkowo niewielką rozszerzalnością cieplną.

Uczeni nie tylko wyprodukowali układy scalone z CNF, ale udowodnili też, że ich wydajność jest podobna do już istniejących kości. Ich przewaga polega natomiast nad tym, że są znacznie mniej szkodliwe dla przyrody, świetnie sprawdzą się zatem w roli czujników środowiskowych. 

Źródło: University of Wisconsin-Madison

Poziom żelaza w mózgu pozwala przewidzieć, czy i kiedy ktoś zapadnie na alzheimera

Wysoki poziom żelaza w mózgu wskazuje na zwiększone ryzyko rozwoju choroby Alzheimera (ChA). Odkrycia australijskich naukowców sugerują, że chorobę można by zahamować, stosując leki usuwające ten pierwiastek z mózgu.

Myślimy, że żelazo przyczynia się do postępów choroby Alzheimera - twierdzi dr Scott Ayton z Uniwersytetu w Melbourne. Specjalista dodaje, że po raz pierwszy zaczęto to podejrzewać w latach 50. XX w., gdy badania pośmiertne pokazały, że w mózgach chorych występują wyższe stężenia Fe. [Później] rozgorzała jednak długotrwała debata, czy ma to znaczenie, czy chodzi raczej o zwykłe współwystępowanie.

Chcąc znaleźć odpowiedź na to pytanie, Australijczycy zebrali 3 grupy: 91 osób bez zaburzeń poznawczych, 144 z łagodnymi zaburzeniami poznawczymi (ang. mild cognitive impairment, MCI) oraz 67 z alzheimeryzmem.

Na początku autorzy publikacji z pisma Nature Communications zmierzyli w płynie mózgowo-rdzeniowym poziom ferrytyny, a więc głównego białka, które kompleksuje jony żelaza Fe³⁺ i przechowuje je w wątrobie (uznano to za przybliżenie poziomu żelaza w mózgu). W kolejnych 7 latach akademicy przeprowadzali regularne testy poznawcze oraz badania rezonansem magnetycznym. W ten sposób monitorowano ewentualną degenerację mózgu.

Okazało się, że we wszystkich 3 grupach osoby z wysokim poziomem ferrytyny słabiej wypadały poznawczo. Poza tym obserwowano u nich przyspieszone kurczenie hipokampa, a także większe prawdopodobieństwo pogorszenia stanu do choroby Alzheimera. Ayton i inni stwierdzili, że każdemu przyrostowi stężenia ferrytyny o 1 nanogram na mililitr płynu mózgowo-rdzeniowego odpowiadało zapoczątkowanie ChA o 3 miesiące wcześniej.

Australijczycy podkreślają, że stężenie ferrytyny było równie dobrym prognostykiem rozwoju ChA, co bardziej tradycyjne biomarkery, takie jak beta-amyloid czy białko tau. Co istotne, osoby z allelem ε4 genu apolipoproteiny E (apoE4) - wariantem genu, który poza starzeniem jest najważniejszym czynnikiem ryzyka alzheimera - miały najwyższy poziom ferrytyny w płynie mózgowo-rdzeniowym. Wg Aytona, oznacza to, że wspomniany wariant zwiększa ryzyko ChA, podwyższając poziom żelaza w mózgu. Żelazo jest wysoce reaktywne, możliwe więc, że naraża neurony na stres chemiczny.

Choć opisywane spostrzeżenie nie stanowi dowodu, że zmniejszanie poziomu żelaza obniży jednostkowe ryzyko alzheimera, przeprowadzony 24 lata temu test leku chelatującego sugeruje, że hipoteza jest warta sprawdzenia. U osób z podejrzeniem ChA podawana domięśniowo deferoksamina doprowadziła wtedy do 2-krotnego zmniejszenia tempa utraty zdolności koniecznych do samodzielnego życia, jednak jej możliwości dalej już nie badano, bo nastała era teorii betaamyloidowej.

Ponieważ regularne krwiodawstwo mogłoby narażać seniorów na anemię, a poziom żelaza we krwi tylko umiarkowanie koreluje ze stężeniem tego pierwiastka w mózgu, lepiej skupić się na przedostającym się do mózgu związku chelatującym, a mianowicie na stosowanym w terapii talasemii beta deferypronie.

Źródło: ABC News

Ptaki ważą pożywienie

Polscy naukowcy uczestniczyli w Arizonie w pracach międzynarodowego zespołu, który zauważył, że niektóre ptaki mogą „ważyć” pokarm, zanim wybiorą odpowiedni kawałek. Co ciekawe, zwierzęta sprawdzają masę orzechów, bez rozbijania skorupki.

Wiele zwierząt żywi się orzechami i nasionami. Uczonych intrygowało, skąd wiedzą one, ile pokarmu kryje się w skorupce. Odpowiedź na to pytanie jest szczególne ważne dla zwierząt, które robią zapasy bez otwierania skorupy. Szkoda bowiem marnować energię na zbieranie tych orzechów, które zawierają mniej pokarmu.

Zarówno ludzie jak i zwierzęta mogą szacować masę przedmiotu zamkniętego w jakimś opakowaniu, potrząsając nim wielokrotnie.
Z artykułu opublikowanego w Journal of Ornithology dowiadujemy się, że podobnie robią ptaki. Uczeni m.in. z Polski i Korei zaobserwowali, że modrowronka dębowa nie tylko „waży” orzech, ale prawdopodobnie też słucha, jak obijają się o skorupkę gdy ptak nimi potrząsa. Doktorzy Sang-im Lee, Piotr Jabłoński oraz Maciej i Elżbieta Fuszarowie, wraz ze swoimi studentami, podsuwali zwierzętom odpowiednio spreparowane orzechy, w których wymieniali wnętrze. Gdy daliśmy ptakom do wyboru dziesięć pustych skorupek i dziesięć pełnych, zwierzęta podnosiły skorupki i odrzucały puste, bez otwierania ich - mówi Sang-im Lee. Później przeprowadzono serię identycznych eksperymentów, podczas których modrowronki miały do wyboru orzechy różniące się wagą zaledwie o 1 gram. Zwierzęta zawsze wybierały te cięższe. Podczas jeszcze innych eksperymentów ptakom podsuwano orzechy różnej wielkości, ale o identycznej wadze. Gdy modrowronki przekonały się, że orzech większy waży tyle samo, co mniejszy, zawsze wybierały mniejszy, bardziej odpowiadający wadze, jakiej można się było spodziewać na podstawie wielkości.

Zdaniem naukowców, ptaki potrząsając orzechem oceniają jego wagę również na podstawie wydawanego dźwięku. Uczeni już planują eksperymenty, podczas których będą określali różnicę w dźwięku wydawanym przez cięższe i lżejsze orzechy.

Źródło: Science NewsLine