Blogger Widgets Το στέκι των Φυσικών Επιστημών Animated Blue Pencil
****Καλώς ήρθατε στο στέκι των Φυσικών Επιστημών!****Welcome to my blog. Hope you enjoy it!!*****

Τετάρτη, 25 Μαρτίου 2015

Ο χαμαιλέοντας ....δρ. νανοτεχνολογίας!!!

Ακολουθώντας... στυλιστικές συμβουλές, οι χαμαιλέοντες επιλέγουν χρώματα ανάλογα με τη διάθεσή τους. Όμως ο μηχανισμός με τον οποίο δημιουργούν τα παρδαλά τους σχέδια έχει μια μεγάλη δόση νανοτεχνολογίας.

Για πολύ καιρό, οι ζωολόγοι πίστευαν ότι αυτά τα ιδιαίτερα ερπετά αλλάζουν χρώμα όπως τα καλαμάρια ή σουπιές, τεντώνοντας κύτταρα του δέρματος που περιέχουν χρωστικές ουσίες.

Αυτό, όμως, αποδεικνύεται ανακριβές. Μελέτη που δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «Nature Communications» αποκαλύπτει ότι οι χαμαιλέοντες αλλάζουν χρώμα ρυθμίζοντας ένα πλέγμα άχρωμων νανοκρυστάλλων στο επιφανειακό στρώμα του δέρματος. Ανάλογα με τη ρύθμιση, οι νανοκρύσταλλοι ανακλούν διαφορετικά χρώματα.

Η μελέτη πραγματοποιήθηκε με τον άκρως παρδαλό χαμαιλέοντα-πάνθηρα (Furcifer pardalis) της Μαδαγασκάρης. Τα ευρήματα, όμως, πρέπει να ισχύουν και για αρκετά ακόμα από τα 180 χαμαιλέοντα που υπάρχουν σε όλο τον κόσμο.


O χαμαιλέοντας-πάνθηρας αλλάζει χρώμα σε βίντεο από τη μελέτη



Ο νέος μηχανισμός

Η αλήθεια είναι ότι δέρμα του χαμαιλέοντα μπορεί να περιέχει καφετιά, κόκκινα και κίτρινα χρώματα, τα οποία όμως δεν επαρκούν για την παραγωγή μιας τόσο μεγάλης γκάμας χρωμάτων. Το μυστικό, αναφέρουν οι ερευνητές, είναι τα λεγόμενα «δομικά χρώματα».

«Τα χρώματα αυτά παράγονται χωρίς χρωστικές ουσίες μέσω ενός φυσικού φαινομένου οπτικής παρεμβολής. Είναι αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης ανάμεσα σε συγκεκριμένα μήκη κύματος του φωτός και μικροσκοπικές δομές, όπως οι κρύσταλλοι που υπάρχουν στο δέρμα των ερπετών» εξηγεί ο Μίτσελ Μιλίνκοβιτς, επικεφαλής της μελέτης.

Κύτταρα που υπάρχουν στην επιφάνεια του δέρματος και ονομάζονται «ιριδοφόρα» περιέχουν νανοκρυστάλλους της ουσίας γουανίνης, μιας από τις τέσσερις χημικές βάσεις στην αλυσίδα του DNA. Οι κρύσταλλοι αυτοί βρίσκονται διατεταγμένοι σε ένα πλέγμα, το οποίο όμως μπορεί να τεντώνεται ή να συρρικνώνεται ανάλογα με τις διαθέσεις του ζώου. Και, όσο πιο πολύ τεντώνεται το πλέγμα, τόσο μεγαλύτερα είναι τα μήκη κύματος του φωτός που ανακλά.

«Ανακαλύψαμε ότι ο χαμαιλέοντας αλλάζει χρώμα μέσω της ενεργής ρύθμισης ενός πλέγματος νανοκρυστάλλων» αναφέρει ο Μιλίνκοβιτς. «Όταν το ζώο είναι ήρεμο, οι κρύσταλλοι οργανώνονται σε ένα πυκνό δίκτυο που ανακλά τα μπλε μήκη κύματος. Όταν όμως βρίσκεται σε διέγερση, το πλέγμα νανοκρυστάλλων χαλαρώνει, κάτι που επιτρέπει την ανάκλαση άλλων χρωμάτων όπως το κίτρινο και το κόκκινο».

Η αλλαγή αυτή μπορεί να συμβεί, για παράδειγμα, όταν ένα αρσενικό βρεθεί αντιμέτωπο με κάποιον ανταγωνιστή, ή όταν θέλει να φλερτάρει κάποιο θηλυκό.

Αυτή η τεχνική νανοτεχνολογίας που ανέπτυξε ο χαμαιλέοντας στην πορεία της εξέλιξης έχει όμως και μια δεύτερη χρήση.

Βαθύτερα μέσα στο δέρμα, έδειξε η μελέτη, υπάρχει ένα δεύτερο στρώμα ιριδοφόρων κυττάρων που ανακλά το υπέρυθρο φως, δηλαδή τη θερμική ακτινοβολία. Αυτό επιτρέπει στο ερπετό να ρυθμίζει τη θερμοκρασία του όταν για παράδειγμα βρίσκεται στον ήλιο.

Χάρη στα ιριδοφόρα, επομένως, ο χαμαιλέοντας απολαμβάνει απέξω εμφάνιση κι από μέσα άνεση.
Βαγγέλης Πρατικάκης Βήμα Science

Δευτέρα, 23 Φεβρουαρίου 2015

Λευκά αιμοσφαίρια σε δράση..


Ερευνητές του Πανεπιστημίου του Σαν Φρανσίσκο κατάφεραν να καταγράψουν την οργανωμένη επίθεση μιας κατηγορίας  λευκών αιμοσφαιρίων (ηωσινόφιλα) απέναντι στο νηματώδες σκουλήκι C.elegans. Κάθε δευτερόλεπτο ο οργανισμός οργανώνεται για να αντιμετωπίσει πιθανούς κινδύνους από λοιμώξεις και ασθένειες. Στη μελέτη, οι ερευνητές εισήγαγαν στον νωτιαίο μυελό ενός ποντικού το νηματώδες σκουλήκι και παρακολούθησαν την αντίδραση του οργανισμού του τρωκτικού. Μέσα σε διάστημα 60 λεπτών ένας «στρατός» ηωσινόφιλων είχε συγκεντρωθεί γύρω από το σκουλήκι και προετοίμαζε την επίθεσή του. Κάποια στιγμή τα ηωσινόφιλα εξαπέλυσαν συγχρονισμένα μια οργανωμένη επίθεση προσπαθώντας να εξουδετερώσουν το σκουλήκι.
Θοδωρής Λαϊνας Βήμα Science

Κυριακή, 8 Φεβρουαρίου 2015

Τα μικρόβια χρησιμοποιούν... το μετρό!

Εκατομμύρια μικρόβια «χορεύουν» στα μετρό του πλανήτη, αόρατα από τους επιβάτες που μπαινοβγαίνουν στα βαγόνια. Αν και τα περισσότερα είναι άκακα, μερικά (περίπου ένα στα δέκα) είναι παθογόνα και -το περίεργο- ένα καθόλου αμελητέο ποσοστό τους είναι τελείως άγνωστα στους επιστήμονες. Αυτό αποκάλυψε μια νέα έρευνα αμερικανών επιστημόνων στο μετρό της Νέας Υόρκης, οι οποίοι πάντως εμφανίστηκαν καθησυχαστικοί ότι δεν είναι ανάγκη κανείς να αποφεύγει το μετρό ή να φορά γάντια για να μην κολλήσει τίποτε επικίνδυνο (αν και ο κίνδυνος αυτός δεν είναι ανύπαρκτος).

Η ανάλυση
 
«Οι άνθρωποι δεν κοιτάζουν μια χειρολαβή του μετρό και σκέφτονται ότι σφύζει από ζωή. Όμως, μετά από αυτή την έρευνα, θα έπρεπε να το σκέφτονται», δήλωσε ο επικεφαλής της έρευνας επίκουρος καθηγητής Κρίστοφερ Μέησον, γενετιστής του Ιατρικού Κολεγίου του Πανεπιστημίου Κορνέλ.
Οι ερευνητές, αναλύοντας γενετικά χιλιάδες δείγματα από κάθε είδους επιφάνειες στους σταθμούς και στους συρμούς του μετρό, δημιούργησαν τον πρώτο αναλυτικό μικροβιακό «χάρτη» (PathoMap) που έχει ποτέ δημιουργηθεί για μετρό.
Είναι αξιοσημείωτο, ότι σχεδόν το μισό DNA από όλα τα δείγματα (ποσοστό 48,3%) δεν ταίριαζε με κανέναν γνωστό οργανισμό, πράγμα που, όπως είπαν οι επιστήμονες, «δείχνει τον τεράστιο πλούτο των άγνωστων μικροβιακών ειδών που είναι πανταχού παρόντα στις αστικές περιοχές». Μόνο το 0,2% του συλλεχθέντος DNA ταίριαζε με το ανθρώπινο γονιδίωμα.

Τα είδη
 
Το πιο συχνό είδος μεταξύ των γνωστών μικροοργανισμών ήσαν τα βακτήρια (το 47% του συνόλου). Αν και πολύς κόσμος φοβάται ότι θα κολλήσει γρίπη στο μετρό, οι ιοί ήσαν πολύ σπάνιοι, μόλις το 0,03% των δειγμάτων.
Από τα γνωστά βακτήρια, η πλειονότητα (57%) που υπάρχει στις επιφάνειες του μετρό, δεν έχει ποτέ συνδεθεί με κάποια ανθρώπινη πάθηση (συνήθως ζουν στο δέρμα), ενώ το 31% αφορά περιστασιακά παθογόνα βακτήρια που θα μπορούσε να γίνουν επικίνδυνα μόνο για άτομα με εξασθενημένο ανοσοποιητικό σύστημα. Το υπόλοιπο 12% αφορά κανονικούς παθογόνους μικροοργανισμούς, μερικοί από τους οποίους μάλιστα είναι ανθεκτικοί στα φάρμακα.
Τα μικρόβια έχουν προτιμήσεις στο μετρό. Αφενός, δεκάδες είδη τους είναι μοναδικά σε συγκεκριμένες περιοχές των συρμών και πουθενά αλλού. Αφετέρου, υπάρχει διαφορετική ποικιλία μικροβίων στις διαφορετικές γραμμές του μετρό. Κάποιες γραμμές, που διασχίζουν συγκεκριμένα προάστια, έχουν περισσότερα μικρόβια (στη Νέα Υόρκη αυτή είναι το Μπρονξ) και άλλες γραμμές, που διασχίζουν διαφορετικά προάστια, έχουν λιγότερους μικροοργανισμούς. Όσο πιο πυκνοκατοικημένες περιοχές διασχίζει ένας συρμός, τόσο μεγαλύτερη ποικιλία μικροβίων διαθέτει.

Οι προβλέψεις
 
Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι στο μέλλον η ανάλυση μικροβίων του μετρό θα βοηθήσει στην ακριβέστερη πρόβλεψη επερχόμενων επιδημιών, στην καλύτερη προστασία από βιολογική τρομοκρατία και γενικά στη δημόσια υγεία.
Στον μέσο άνθρωπο εκτιμάται ότι ζουν δεκαπλάσια μικρόβια από όσα είναι τα κύτταρά του. Αυτό το τεράστιο μικροβίωμα παίζει ζωτικό ρόλο στην ανθρώπινη υγεία και ασθένεια. Μέχρι σήμερα, όμως, οι επιστήμονες γνωρίζουν ελάχιστα πράγματα για τις μικροβιακές κοινότητες που περιβάλλουν τους ανθρώπους στους δρόμους, στα κτίρια και σε άλλους δημόσιους χώρους. Στην έρευνα που δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «Cell Systems» συμμετείχε και ο ελληνικής καταγωγής Σέργιος - Ορέστης Κολοκοτρώνης του Πανεπιστημίου Fordham. 
Βαγγέλης Πρατικάκης Βήμα Science.

Παγκόσμιο ρολόι

Blogger Widgets