SwiatNauki_03-2013.pdf

Dotacje na innowacje Program VENTURES Ostatni nabór w konkursie! Program adresowany do studentów, absolwentów i doktorantów VENTURES to program Fundacji na rzecz Nauki Polskiej finansujący badania młodych naukowców, których wyniki będą mogły znaleźć zastosowanie w innowacyjnej gospoda rce. Program adresowany jest do doktorantów i absolwentów zatrudnionych na etatach naukowo - dydaktycznych oraz studentów przygotowujących prace magisterskie, reprezentujących wszystkie dziedziny nauki. Projekty realizowane w ram ach programu mogą trwać od 1 roku do 2 łat. Finansowanie w programie VENTURES: Imienne stypendium naukowe laureata w wysokości: • 1 500 zł miesięcznie dla studenta lub absolwenta, • 3 OOO zł miesięcznie dla doktoranta, oraz grant badawczy w wysokości do 35 ooo zł rocznie. Termin składania wniosków w ostatnim konkursie: 15 lutego - 15 kwietnia 2013 r. Zgłoszenia do konkursu przyjmowane są za pośrednictwem elektronicznego formularza wniosku dostępnego na stronie: www.fnp.org.pl. Dodatkowe informacje można uzyskać od koordynatora programu VENTURES: tel. (24-) 423 14 06, e-mail: fund�isze@fnp.org,pl Program VENTURES jest współfinansowariy1:e śrndków l:Jnii Európ.ejskiej w ramach Europejskiego Fundustu Rozw9ju Regionalneg0. FNP Fundacja na rzecz Nauki Polskiej ł INNOWACYJNA GOSPODARKA NARODOWA STRATEGIA SPÓJNOŚCI UNIA EUROPEJSKA •EUROPEJSKI FUNDUSZ · ROZWOJU REGIONALNEGO

SCIENTIFIC� AMERICAN� SWIATNAUKI Marzec 2013 nr 3 (259) 66 ARTYKUŁY NEURONAUKI 28 Komórki pamięci Wyniki ostatnich badań sugerują, że każdej znanej nam osobie lub rzeczy może być przypisany zestaw neuronów kodujących określone pojęcia. Rodrigo Quian Quiroga, Itzhak Fried i Christo!Koch KOSMOS M Tajemnice pierwotnych met.eoryt.ów Dzięki mikroskopowej analizie najstarszych skał Układu Słonecznego - chondrytów - poznajemy szczegóły struktury naszego obszaru kosmosu z okresu tuż przed powstaniem planet. Alan E. Rubin EWOLUCJA CZŁOWIEKA 40 Nieuchwytni przodkowie Nowe znaleziska komplikują i tak już niezwykle trudne zadanie identyfikacji naszych najstarszych przodków. Katherine Harmon KLIMAT 48 Golfsztrom do rewitji Powszechnie wiadomo, że wielki strumień cieplej tropikalnej wody przemierzającej Atlantyk zapewnia Europie łagodne zimy. A może jednak to nieprawda? Stephen C. Riser i M Susan Lozier TECHNIKA 54 Elektrycznybolid Grupa studentów buduje pojazd elektryczny, który ma pokonać prędkość 400 mil/h. Zaledwie kilka samochodów spalinowych dokonało dotychczas tego wyczynu. GregoryMone MEDYCYNA 60 Mit przeciwutleniaczy Uświęcone przekonanie, że procesy utleniania leżą u podłoża starzenia, a witaminy pozwalają zachować młodość, zostało właśnie podważone. Melinda Wenner Moyer NAUKA OBYWATELSKA 66 Uwaga! Lecą dane! Próba zaangażowania ornitologów amatorów w poważne badania naukowe zaowocowała lawiną danych, zmuszając do określenia na nowo zasad uprawiania nauki. Hillary Rosner marzec 2013, ŚwiatNauki I

2 ŚwiatNauki, marzec 2013 STALE RUBRYKI 6 Wokół nauki Uwaga na test przeznaczenia Redakcja ScientificAmerican 8 Skaner 24 �5 �6 7� Groźne piaski. Patrz mi w oczy. Grenlandzka odporność. Probiotyczy kawior. Człowiek a pasikonik. Poobijany mózg. Niepożądane drzewa. Księżycowa teoria. O czym mówią kropki. Umysł inny niż wszystkie. Forum Michael Fertik Bajka o dwóch internetach TechnoFakty DavidPogue Zupełnie jak prawdziwe Zdrowie Deborah Franklin Niebezpieczna gra Umysł giętki MarekPenszko Hurtownia kwadratów 74 Głos sceptyka Michael Shermer Wojna lewicy z nauką 75 Anty(po)waga Steve Mirsky Koniec końców końca świata nie było 76 Exlibris 77 Faktograf Fred Guterl Czego się bać? 78 Warto wiedzieć ' 80 Z archiwum ScientificAmerican OKŁADKA , Od dziesięcioleci neurobiolodzy zastanawiają się, jak mózg magazy· nuje wspomnienia. Czy prawdziwa jest hipoteza, że pojedynczy neu· ron przechowuje np. wspomnienie babci lub slynnej gwiazdy filmo· wej?Altemazywna teoria głosi, że każde wspomnienie jest rozdzielane pomiędzy miliony neuronów. Najnowsze eksperymenl;)' wskazują. że w kodowaniu wspomnień uczestniczą stosunkowo niewielkie grupy neuronów kodujące wiele reprezentacji określonego pojęcia. IlustracjaJean-Fran�ois Podevin Opracowanie polskiej wersji okładki: Irina Pozniak

Droga na (Harvar� Konkurs dla najlepszych Nagrodą główną jest wyjazd 4 laureatów na tygodniowy pobyt na Uniwersytecie Harvarda. Konkurs jest adresowany do uczniów gimnazjów i liceów, studentów uczelni państwowych i prywatnych oraz wszystkich, którzy chcieliby studiować na Uniwersytecie Harvarda. www.droganaharvard.pl www.facebook.com/DroganaHarvard

SC 1I ENT IFIC AJ\U� IUCAN SWIATNAUKI Redaktor naczelny Elżbieta Wieteska elzbietawieteska@proszynskimedia.pl Redakcja Wieteska Media tel. 605 435 405 e-mail: swiatnauki@proszynskimedia.pl adres korespondencyjny: Prószyński Media Sp. z o.o. ul. Rzymowskiego 28 02-697 Warszawa Korekta Mańola Będkowska Redakcja techniczna, skład i łamanie Jolanta Kotas Wydawca Prószyński Media Sp. z o.o. ul. Rzymowskiego 28 02-697 Warszawa tel. 22 27 81 740 2„_PRÓSZVr'ISKI fl/jM E DI A faks 22 843 52 15 Prezes Zarządu Maciej Makowski Kolportaż Firma 2M Magdalena i Marek Szwed ul. Poznańska 484, 05-850 Koprki tel. (22) 245-45-52 e-mail: magdalenaszwed@firma2m.pl Druk Quad/Graphics Europe Sp. z o.o„ z siedzibą w Wyszkowie, ul.Pułtuska 120, 07-200 Wyszków .A�„INDEKS 378194 ISSN 0867-6380 !Ul.li IOlll!llllll Copyńght © Prószyński Media 2013 Wszystkie prawazastrzeżone (łącznie z tłumaczeniem na języki obce). żaden fragment niniejszegowydania nie może być wykorzystany wjakiejkolwiek formie - fotokopii, mikrofilmu czyinnych reprodukcji - ani przekładany na język mechaniczny bez pisemnej zgody wydawcy. SCIENTIFICAMERICAN jest zastrzeżoną nazwą handlową należącą do Scientiffc American, Inc. w NO"".Ym Jorku i ufywaną przez fflmę Prószyński Media na podstawie umO"".Y licencyjnej. SCIENTIFIC AMERICAN Senior Vice Presldent and Editor In Chief: Mariette DiChristina Board of Editors: Fred Guterł, Ricki L Rusting, Phifip M.Yam Senior Editors: Mark Fischetti, Christine Gorman, Anna Kuchment,Michael Mayer, George Musser, Gaiy Stix, Kate Wang Assoc:iate Editors: David Biello, Lany Greenemeier, Katherine Harman, Ferris Jabr,John Matson Contńbuting Editors: Davide Castelveochi, Graham P. Collins, Deborah Franklin, Maiyn McKenna, John Rennie, Sarah Simpson Design Dlrector: Michael Mrak President: Steven lnchcoombe Vice Presldents: Wendy Elrnan, Michael Florek, MichaelYass SCIENTIFICAMERICAN 75 Varick Street, 9th Flpor, New Yoń<, NY 10013-1917 4 Świat Nauki, marzec 2013 NIE TAKIE PROSTE Ten numer jest dość szczególny. Zawiera trzy artykuły, które podważają dotychczasowe twierdzenia nauki, uważane niekiedy za wręcz fundamentalne. Jedna kwestia dotyczy naszych korzeni - okazuje się, że drzewo rodowe człowieka przypomina raczej roz­ gałęziony krzew, a dróg prowadzących do zbliżonego współczesnemu Homo sapiens stworzenia mogło być kiedyś wiele. Druga to problem Prądu Zatokowego - dotychczas podawanego za przyczynę cieplejszych zim w Europie, a których prawdopodobnie po­ wodem on nie jest. A trzecia to działanie przeciwutleniaczy, według ostatnich ustaleń być może nie dobroczynne, lecz szkodliwe. Czy to oznacza, że powinniśmy przestać ufać naukowym ustaleniom? Nie. To tylko świadczy o konieczności nieustannego zadawania pytań, również w sprawach, wyda­ wałoby się, już raz na zawsze ustalonych. Elżbieta Wieteska TŁUMACZE, AUTORZY I KONSULTANCI BIEżĄCEGO NUMERU mgr Rafał Bożek Instytut Fizyki Doświadczalnej Uniwersytet Warszawski mgr Joanna Burek Katedra Matematyki Stosowanej Politechnika Lubelska dr Przemysław Chylarecki Muzeum i Instytut Zoologii PAN dr Micha! Czerny mgr Beata Dąbrowa-Kość dr n. med. Ewa Ganowicz dr Mikołaj Golachowski Andrzej Hołdys Promorja.: mgr farm. Patrycja Klimek-Wierzbicka Katedra Biochemii i Chemii Klinicznej Wydzial Farmaceutyczny Warszawski Uniwersytet Medyczny mgr Marek Krośniak Biblioteka Jagiellońska dr inż. Robert W. Myslajek wiceprezes Stowarzyszenia dla Natury „Wilk" Marek Penszko dr Marcin Ryszkiewicz Muzeum Ziemi PAN dr Weronika Śliwa Centrum Nauki Kopernik MartaRendecka, tel. 22 27 81 788, e-mail: martarendecka@proszynskimedia.pl Biuro Reklamy: Joanna Piasecka, tel. 22 27 81 713, e-mail: joannapiasecka@proszynskimedia.pl Prenumerataindywidualna-reklamac;je: Biuro Obsługi Klienta Prószyński Media Sp. z o.o. -telefonicznie (w godzinach 8.00-16.00): 22 27 81 727 -faksem, zdopiskiem „Prenumerata": 22 849 7317 -listownie, pod adresem: Prószyński Media Sp. z o.o„ ul. Rzymowskiego 28, 02-697 Warszawa -elektronicznie: prenumerata@proszynskimedia.pl �llAAZVUA OłlNY SCIENTIFIC AMERICAN na świecie l i - "' ' l(IJWEJT - NIEMCI ROSJA TAJWAN Redakcja nie odpowiada za treśćzamieszczanydi reklam.

Wokół nauki Opinie i analizy redakcji ScientificAmerican Uwaga na test • przeznaczenia Wkrótce nienarodzone dzieci będą poddawane mapowaniu genów. Jednak bez odpowiednich wytycznych dla rodziców testy te mogą okazać się zgubne Za kilka lat będzie można zamówić transkrypcję całego swojego kodu genetycznego za niecałe 1000 dolarów. Ludzie dorośli nie wpłyną już istotnie na swoje biologiczne przeznaczenie, ale ja­ kie konsekwencje może mieć poznanie genomu nienarodzonych dzieci? Bez odpowiednich wskazówek rodzice mogą decydować się na drastyczne kroki - nawet na usunięcie ciąży - kierując się nieprawidłową interpretacją wróżby z genetycznych fusów. Dwa różne laboratoria uniwersyteckie opracowały testy, które pozwolą na zbadanie całego kodu genetycznego płodu na pod­ stawie kropli krwi matki (lub kropli krwi matki i odrobiny śliny ojca). Prenatalne sekwencjonowanie całego genomu dostarczy o wiele więcej informacji niż dostępne obecnie testy w kierunku zaburzeń genetycznych, takich jak zespól Downa czy choroba Taya-Sachsa, na których podstawie rodzice decydują o dalszym losie ciąży. Trzy miliardy jednostek kodu, analizowane przez no­ we testy, przyćmią także szczątkowe informacje, jakie udostęp­ niają komercyjne firmy analizujące genotyp, takie jak 23andMe, które obecnie oceniają (po urodzeniu) wyłącznie około miliona jednostek genomu. Każda kobieta, która podda się takiemu badaniu, szybko się dowie, że nie istnieje coś takiego jak perfekcyjne dziecko. Rodzice będą musieli stawić czoła setkom, a w miarę postępu nauki tysiącom przykładów, jak określony wariant genu może statystycznie sugerować (choć nie gwarantować) przyszłość ich potomka. Czy nienarodzone jeszcze dziecko zachoruje pewne­ go dnia na czerniaka albo cukrzycę? A co z zaburzeniami ob­ sesyjno-kompulsywnymi? Ponadto skan całego genomu ujawni nie tylko informacje dotyczące przyszłego stanu zdrowia, ale także osobowości - czy dziecko będzie raczej introwertyczne, czy będzie dobrze śpiewać albo zostanie szkolną gwiazdą spor­ tu? Skan pełnego genomu opowie rodzicom historię przyszło­ ści ich dzieci - przyszłości, której rodzice mogą nie chcieć za­ akceptować. Poruszający przykład budzących niepokój wątpliwości podał bioetyk i członek komitetu doradczego ScientificAmerican, Ar­ thur Caplan. A co, jeżeli test wykaże obecność genu albinizmu, który nie jest schorzeniem, ale może stanowić obciążenie spo­ łeczne? Czy to niektórym rodzicom wystarczy do podjęcia decy­ zji o przerwaniu ciąży? Może także zmienić się stosunek do wychowywanego potom­ stwa, kiedy rodzice nie będą pewni, czy ich dziecko jest po pro­ stu niegrzeczne, czy ten napad histerii to wynik zaburzeń funk­ cji genu dla transportera serotoniny. 6 ŚwiatNauki, marzec 2013 Ponadto, bez starannego planowania, nowe prenatalne testy genetyczne mogą pozbawić młodych ludzi swobody podejmo­ wania decyzji, które powinno się im pozostawić do czasu osią­ gnięcia wieku dorosłego - na przykład, czy mają się uczyć, skoro istniejąca mutacja wskazuje na nieunikniony rozwój choroby Huntingtona 20 lat później? Klient firmy 23andMe może uzyskać drogą internetową infor­ mację o wielokrotnie podWYiszonym ryzyku rozwoju nowotworu piersi lub choroby Alzheimera, bez konsultacji doradcy gene­ tycznego. Podobna polityka wolnej ręki w odniesieniu do pre­ natalnych badań całego genomu, które mogą prowadzić do po­ dejmowania decyzji o aborcji na podstawie własnej, być może niewłaściwej interpretacji przytłaczających i niejednoznacznych danych genetycznych, może być zwiastunem tragedii. Dlatego amerykańska Agencja ds. Żywności i Leków, firmy badające genom i stowarzyszenia naukowe, takie jak American Society of Human Genetics, będą musiały z czasem opracować kompleksową politykę dotyczącą prenatalnych badań całego ge­ nomu. Jedną z możliwości jest wymóg, aby dane otrzymywane przez rodziców były wcześniej selekcjonowane przez doradcę genetycznego. Bioetycy współpracujący z National Institutes of Health przygotowali ostatniego lata raport, w którym wzywają środowisko medyczne do opracowania przewodnika o najważ­ niejszych danych genomowych dla przyszłych rodziców (oczywi­ ście na szczycie tej listy znalazło się ryzyko wystąpienia chorób zagrażających życiu). W raporcie zaleca się także zapewnienie dzieciom prawa do nieświadomości ryzyka chorób występują­ cych w późniejszym wieku do czasu osiągnięcia wieku dorosłego. Niestety, jest bardzo niewielu dostatecznie przeszkolonych doradców genetycznych, którzy mogliby sprostać nadchodzą­ cemu zwiększonemu zapotrzebowaniu na tego typu informacje. Natomiast ani lekarze, ani inni specjaliści z dziedziny ochrony zdrowia nie wiedzą dostatecznie wiele na temat genomiki, aby móc pracować jako tacy doradcy. Bez zapewnienia znacznie wyższej jakości doradztwa sekrety kodu genetycznego naszego potomstwa będą działającym na nerwy szyfrem - albo czymś jeszcze gorszym. • ilustracja Shamwn Freshwater

dzi I Bi c •• li i fizyki i iote I li •• Trzy przyszłościowe kierunki na najlepszym polskim uniwersytecie Biochemia - studia I i li stopnia Kierunek unikatowy w skali kraju, nagrndzony w konkursie MNiSW na najlepszy program studiów Biofizyka - jednolite studia magisterskie Pierwszy taki kierunek w Polsce, spójny pięcioletni program studiów, ukierunkowany na zagadnienia biologiczne · technologia - studia I i Ił stopnia I miejsce w rankingu UJ dotyczącym satysfakcji ze studiowania Na WBBiB UJ prowadzone są także studia doktoranckie oraz studia podyplomowe z Biologii Molekularnej i Biznes w Biotechnologii

ASTRONOMIA Teoria pierścieni Księżyce Układu Słonecznego mogły powstać z niegdysiejszych planetarnych błyskotek Jak powiedział kiedyś Carl Sagan, „Jeśli chcesz zro­ bić jabłecznik od podstaw, musisz najpierw stworzyć Wszechświat". A jeśli chcesz zrobić od podstaw księżyc, musisz - jak wynika z niedawnych badań - stworzyć planety z pierścieniami (oczywiście po stworzeniu sa­ mego Wszechświata). Ziemski Księżyc mógł powstać z od dawna już roz­ proszonego układu pierścieni, podobnych do pierścieni Saturna. Podobnie mogło się utworzyć wiele satelitów innych planet. Zgodnie z artykułem francuskich bada­ czy, zamieszczonym w Science z listopada 2012 roku, większość księżyców, które krążą w płaszczyźnie rów­ nikowej swoich planet, mogła powstać z układu pier­ ścieni, a nie narodzić się równocześnie z planetami. Modelujący powstawanie księżyców Aurelien Cri­ da z Universite Nice Sophia Antipolis oraz Sebastien Charnoz z Universite Paris Diderot ustalili, że księżyce rodzą się na kra­ wędzi układu pierścieni, w obszarze, w którym nie są one rozry­ wane przez pole grawitacyjne planety. Zalążki księżyców skleja­ ją się z materiału pierścieni i migrują na zewnątrz. Gdy system pierścieni wypluwa miniksiężyc za miniksiężycem, te łączą się ze sobą, tworząc większe księżyce, dalej łączące się i oddalające. ZDROWIE Eliksir z robaków Jaja pasożytów mogą łagodząco działać na żołądek Problemy jelitowe nie dotykają wyłącznie ludzi. Makak rezus (Rhesus macaques) żyjący w nie­ woli często cierpi z powodu priewlekłej biegunki, podobnej do występującego u ludzi a1:Jtoimmuno­ logiczAego wriodziejącegozapaleniajelit Przwa­ dekrezusów dostarcza nam nowych pomyslów na leczenie tej choroby u obu gatunków - a badaną terapią jest zastosowanie robaków. Nieliczne badania z udzialem ludzi wykazały, że podawanie jaj wlosoglówki może łagodzić objawy zapatenia jelit (IBD). W krajach rozwija­ jących się, gdzie ludzie znacznie rzadziej zapa­ dają na choroby zapalne jelit, często endemicznie występują robaki pasożytnicze, co najwyraźniej może wiązać się z pewnymi korzyściami. Jednak naukowcy nadal nie wiedzieli, dlaczego obecność tych robakówmoże przynosić takdobre efekty. Do udziału w nowym badaniu mikrobiolog P'ng Loke, adiunkt w New York University lan­ gone Medical Center, wybrał wraz ze współpra­ cownikami pięć młodych rezusów z idiopatyczną (występtJjącą bez znanej przyczyny} priewleklą Ta nowa hipoteza wydaje się wyjaśniać typową zależność między kolejnymi satelitami Saturna, Urana i Neptuna - dalsze księżyce są zwykle masywniejsze od bliższych planecie. Jak ku­ la śniegowa staczająca się ze wzgórza, sklejające się księżyce rosną w miarę oddalania się od pierścieni i samej planety, łącząc się z kolejnymi to- biegunką. Każdej małpie podano do zjedzenia 1000 jaj pasożyta włosogłówki (Tńchuńs tńchiura). Po tej terapii stan czterech zwieriąt się poprawił i przybrały ponownie na wadze.Wyniki opubliko­ wano w czasopiśmie PWS Pathogens. Naukowcy stwierdzili, że chore małpy miały początkowo nieprawidłową, bardzo dużą liczbę bakterii przylegających do błony śluzowej jelit Po terapii doszło do znaczącej zmiany we florie bakteryjnej. Wydaje się, że ekspozycja na wło­ sogłówkę może ułatwić przywrócenie równo· wagi w składzie drobnoustrojów występujących w jelitach. Zespólnaukowców postawił hipotezę,że obec­ ność jaj pasożytów stymuluje zwiększone wydzie­ lanie śluzu i gojenie oraz odnawianie komórek nąbłonkowych, wyścielających jelita. Zmiany te pomogły zmniejszyć ilość bakterii, które przy­ lgnęły do wyściółki jelit i niepotriebnie pobudzały odpowiedź układu odpornościowego. Loke wraz ze współpracowAikami rozpoczynają teraz bada­ nia z udziałem ludzi, dotyczące wykorzystania jaj włosogłówki w leczeniu wriodziejącego zapalenia jelit.Jeśli ta terapia okaże się skuteczna i jaja trafią narynek,można będzie je nazwać probiotycznym kawioreR'!. Katherine Harmon warzyszami. Na końcu tego procesu otrzymujemy schludny księżycowy system - od najmniejszych, wewnętrz­ nych księżyców, powstałych z kilku miniksiężyców, do dużych, powsta­ łych podczas wielu zderzeń. Powszechnie akceptowana przez planetologów teoria mówi, że gdy pierwotna Ziemia zderzyła się z in­ nym wielkim ciałem, w otaczającą ją przestrzeń wzbiła się ogromna chmu­ ra materii, z której później powstał Księżyc. Zgodnie z koncepcją Cridy i Charnoza, wyrzucone szczątki utwo­ rzyły najpierw plaski dysk wokół Zie­ mi, który z czasem rozszerzył się i sku­ pił w Księżyc. Nowa hipoteza rodzi też pewne problemy. Jeśli podobne do satur­ nowych pierścienie otaczały niegdyś Neptuna i Urana, gdzie· są dzisiaj? „Mamy kilka pomysłów, ale nic na­ prawdę przekonującego - odpowiada Crida. - Myślę jednak, że potrafimy znaleźć powód zaniku pierścieni, po któcych pozostały zdradzające ich ist­ nienie satelity". John Matson marzec2013, Świat Nauki 9

SKANER NAUKOWIEC W TERENIE Buszująca w chmurach Fizyk atmosfery opowiada o wyprawie do Islandii po drobiny pyłów inicjują­ cych procesy chmurotwórcze Mikrofizyka chmur i ich wplyw na klimat należą do kilku największych nierozwiązanych jeszcze zagadek związanych z klimatem. W ra­ mach prac prowadzonych przez zespół Bena Murraya z Universit;y of Leeds w Wielkiej Bry­ tanii prowadzę badania nad powstawaniem kryształków lodu w chmurach. Takie kryształ­ ki, aby się uformować, zazwyczaj potrzebują zarodków w postaci mikroskopijnych drobin (aerozoli atmosferycznych). Chcemy się do­ wiedzieć więcej na temat tego, w jaki sposób zanie­ czyszczenia i cząstki stałe dostające się do atmos­ fery wplywają na proces powstawania chmur, a t;ym samym na klimat. Czy takie zanieczyszcze­ nia przyspieszają, czy też hamują tempo powsta­ wania chmur? Czy i jakie ma to znacznie dla tern- IO SwiatNauki, marzec 2013 � SYLWETKA IMIĘ I NAZWISKO Kelly Baustian PRACA Stai podoktorski MIEJSCE School ofEarth and Environment, University of Leeds, Wielka Brytania peratury na Ziemi? Nie znamy odpowiedzi na te pytania. W pierwszym t;ygodniu listopada zeszłego roku wraz z Samuelem Dorsim wybraliśmy się na Islandię. Pojechaliśmy, by znaleźć tam drob­ noziamist;y osad składający się z drobin o śred­ nicy poniżej 10 µm. Są one łatwo wywiewane przez wiatr i dryfują potem w atmosferze. My potrzebowaliśmy ich do naszych badań labo­ ratoryjnych. Taki pył powstaje często w wyniku ;,,,. erozji lodowcowej. Występuje obficie w południowej części Islandii. Przy­ noszą go podczas wylewów rzeki wy­ plywające z lodowców. Wielkie ilości pyłówwędrująnastępnie do atmosfery, unoszone przez silne tu wiatry. Nagro­ madzenie dryfujących cząstek bywa tak duże, że widaćje na zdjęciach satelitar­ nych. Chmury pyłów wywianych z wy­ spy mają długość setek kilometrów. Podróżowaliśmy wzdłuż połu­ dniowego wybrzeża Islandii. Nasza droga wiodła przez rozlegle równiny zalewowe sąsiadujące z jednej strony z lodowcami, z drugiej - z Oceanem Atlant;yckim. Mijaliśmy zabarwione na czarno nagromadzenia osadów wulka­ nicznych oraz ławice piasku rzecznego. Szukaliśmy najdrobniejszych osadów glacjalnych. Zebrane przez nas próbki znajdu­ ją się teraz w bezpiecznym miejscu - w lodówce. Chcemy zachować ich skład chemiczny i pierwotne ułożenie. Podczas testów w laboratorium do­ dawaliśmy cząstki islandzkiego pyłu do chmury kropelek wody i obserwo­ waliśmy, w jakiej temperaturze krople zaczynają zamarzać. Wyniki naszych eksperymentów można będzie wykorzystać w mode­ lach ziemskiej atmosfery. Dzięki nim lepiej poznamy wpływ chmur na kli­ mat. Może on być różny. Na przykład chmury niskie, zbudowane z ciekłej wody, odbijają w kosmos znaczną część promieniowania słonecznego i pośrednio schładzają glob. Z kolei chmury wysokie, takiejak cirrusy, prze­ puszczają promieniowanie słoneczne. Wysłucha/a Marissa Fessenden

Roczna prenumerata� Swiata Nauki tylko Ila zł Wykup roczną prenumeratę miesięcznika "ŚWIAT NAUKl" i sprawdź, dJaczego to się opłaca: • gwarancjazebrania wszystkich numerów· ulubionego miesięcznika • szybka dostawą., prosto do domu • oszczędność ok. 41 zł - to 3 numery za darmo! • gwaranci,a stałej ceny - ominą Cię podwyżki Prenumeratę wykupisz, wpłacając Gdpowiednią kwotę na konto: '92 1�40 1977 0000 2542 6100 1009 lub przez stronę internetowąwww.k.si�amia.proszynski.pl: • ząreje.struj się, • w z.aktadce „Czasopisma'' przejdź. d0 „Prenumeraty ozasopism'1, • kliknij „Zamow" przy wybranym ty:ttile i postępuj dalej zgodr:iie . ,z instrukcjami. Nurn::-r o-� �tur

SKANER FIZJOLOGIA Zdrowy sport? Wyniki najnowszych badań wiążą urazy, którym często ulegają sportowcy, z destrukcyjnymi zmianami mózgu Kaski chronią głowy piłkarzy czy żołnie­ rzy - ale nie są w stanie w pełni ochronić mózgu przed uszkodzeniami w momen­ cie, kiedy po uderzeniu mózg obija się o czaszkę. Badania wykazały związek po­ między takimi powtarzającymi się uraza­ mi a wyniszczającymi chorobami mózgu. 2 grudnia 2012 roku naukowcy m.in. z Bo­ ston University School of Medicine i U.S. Department ofVeterans Affairs opubliko­ wali w internetowym wydaniu czasopi­ sma Brain wyniki badania dokumentują­ cego zmiany wywołane przez przewlekłą encefalopatię pourazową (CTE - chronic traumatic encephalopathy). Jest to naj­ bardziej szczegółowy obraz patogenezy tej choroby oraz różnic w stosunku do in­ nych zaburzeń neurodegeneracyjnych, ta­ kich jak choroba Alzheimera, jaki dotych­ czas sporządzono. Naukowcy przeanalizowali próbki mózgu pobrane post mortem od 85 osób, 12 Świat Nauki, marzec 2013 w tym sportowców oraz weteranów wojennych z udokumentowanymi urazowymi uszkodze­ niami mózgu w prze­ szłości. Wycinki te ujawniły postępują­ cy przebieg choroby w obrębie mózgu, m.in. obecność nieprawidło­ wego białka tau - mar­ kera obniżenia zdolności poznawczych, ·związanego także z chorobą Alzheimera. Jednak w przebiegu CTE zwy­ rodnienia te występują w innych ob­ szarach mózgu i rozprzestrzeniają się w szczególny, niejednolity sposób. Po­ czątkowo wydają się odzwierciedlać fi­ zyczne uszkodzenie. Praca na modelach zwierzęcych sugeruje, że postęp choroby . może zależeć od okresu pomiędzy ko- lejnymi urazami: jeśli organizm nie ma dość czasu na wygojenie, każde kolejne uderzenie prowadzi do dalszego uszko- dzenia mózgu. Badanie potwierdza hi­ potezę, że urazy głowy, których doświadczają sportowcy, przyczyniają się do rozwoju choroby. Na 85 osób 68 cier- piało na CTE, z czego 64 uprawiały sporty kontaktowe, takie jak piłka nożna czy hokej. Badanie nie wyjaśnia jednak, dlaczego u nie­ których ludzi o podob­ nej przeszłości nie zaob­ serwowano objawów tej choroby. Autorka badania, neuropatolog Ann McKee z Bedford Veterans Affairs Me- dical Center w Massachusetts, mówi, że wyniki te przemawiają za pilną koniecz­ nością przeprowadzenia dalszych badań, które wyjaśniłyby, dlaczego niektóre oso­ by - prawdopodobnie z powodu uwarun­ kowań genetycznych - są predysponowa­ ne do rozwoju CTE. Da'isy Yuhas

SKANER EKOLOGIA • Gdzie nie dotarło jeszcze żadne drzewo W miarę ocieplania się klimatu lasy wkraczają na połoniny Ulegając najwolniejszej chyba inwazji w historii, górskie łąki północnej części pacyficznego wybrzeża Ameryki Północnej, gdzie wę­ drowcy zachwycają się zapierającą dech w piersiach scenerią, ustępują stopniowo miejsca choinom kanadyjskim, jodłom wonnym i innym drze­ wom iglastym. Te wysoko usytuowane, subalpejskie hale w Jefferson Park w środkowej części pasma Cascade Range w Oregonie, sązwykle pokryte śniegiem od listopada lub grudnia aż do lipca, a nawet sierpnia, więc se­ zon wegetacyjny jest tam zbyt krótki dla większości drzew. Jednak wraz z ocieplaniem się klimatu, śnieg zaczął roztapiać się wcześniej i sprzyjają­ cy okres się wydłużył. Dodatkowel;)'godnie, kiedy na łąkach nie ma śniegu lub jest go mało, wspomogły wzrost drzew. W efekcie, według danych uzyskanych w badaniach finansowanych przez U.S. Department of Agri­ cułture Forest Service a opisanych w październikowym wydaniu Landsca­ pe Eco/ogy, udział drzewwzrósł z 8% w roku 1950 do 35% w roku 2007. Czy w czasie, gdy tak wiele lasówjest zagrożonych, nie powinniśmy cieszyć się z tego, że drzewjestwięcej? Autorzy artykułu twierdzą, że nie­ koniecznie. Wysokie drzewa blokują światło potrzebne łąkowym trawom, krzewom i kwiatom do przeżycia. Gdy drzewa na dobre ustalą swoją po­ zycję, okoliczne .banki nasion" rodzimych traw zaczynajązanikać. · „Ze względu na bioróżnorodność, wartość tych łąk jest dużo większa niż terenu, który zajmują" - tłumaczy główny autor artykułu, odbywający staż podoktorski na Oregon State University Harold S. J. Zald, który jako pierwszy zwrócił uwagę na tę kwestię, gdy wędrował z plecakiem po Ca­ scade Range. Naukowcy nie wiedząjeszcze, które gatunki roślin lub zwie­ rząt będą zagrożone. Znaleźli jednak coś pocieszającego. Zagłębienia terenu, wyrzeźbione przez lodowce, wypełnione są grubszą warstwą śniegu, więc w lecie za­ lega on tam dłużej. Dlatego nawet kiedy temperatury wzrosną, dolinki te mogą stanowić ważny rezerwuar gatunków łąkowych, twierdzi Zald. W celu zebrania danych, badacze oznakowali stanowiska badawcze za pomocą GPS, policzyli drzewa poszczególnych gatunków, zmierzyli głębokość śniegu pod koniec lipca i buszowali w głębinach czasu, pobie- JeffersonFark w Q.regonie rając próbki rdzeni drzew, aby oszacować ich wiek. Korzystając z danych zbieranych techniką UDAR („to wiązki laserowe wysyłane w dół z samo­ lotu': tłumaczy Zald), zespół stworzył precyzyjną, trójwymiarową mapę roślinności, skał i gleby, która pomaga naukowcom zrozumieć, w jakich miejscach drzewa umocniły już swoje pozycje i jak głębokajest warstwa śniegu, który pokrywa te surowe krainy. Choć tak wiele jeszcze musimy się nauczyć, badania te unaoczniają jeszcze jeden aspekt zmian klimatycznych. • Na północnym zachodzie, na w,Ybrzeżu Pacyfiku, od 20 lat skupiamy się na ochronie starych lasów i gatunków takich, jak puszczyk plamisty czy łososie - mówi Zald. - Ale przeoczyliśmy zanikanie górskich łąk. W przyszłości może się to okazać poważnym problemem ekologicznym." Carrie Madren marzec 2013, Świat Nauki 13

I[ SKANER NEURONAUKI , Zródła geniuszu Nowy zestaw zc;ljęć mózgu Alberta Einsteina daje wgląd w jego niezwykłą zdolność wizualizacji przestrzeni i czasu Nawet po śmierci twórcy teorii względ­ ności w 1955 roku, naukowcy nadal za­ dawali sobie pytanie, jakie cechy mózgu tego uczonego przyczyniły się do jego wyjątkowego spojrzenia na prawa fizyki. Badania anatomiczne prowadzone dzie­ siątki lat temu zakończyły się niepowo­ dzeniem, ponieważ wiele obrazów i prze­ krojów tkanek uległo rozproszeniu i nie były one dostępne dla naukowców. W analizach, których wyniki opubli­ kowano online w listopadoWYffi numerze czasopisma Brain, wykorzystano najbar­ dziej kompletną kolekcję obrazów wyko­ nanych postmortem, jaką udało się obec­ nie zgromadzić. Swiadczą one, że kora mózgu Einsteina, obszar odpowiedzial­ ny za wyższe procesy myślowe, różni się od mózgu człowieka o przeciętnym pozio­ mie inteligencji w stopniu znacznie więk­ szym, niż dotychczas uważano. Poniżej zamieszczamy wywiad z antropologiem Deanem Falkiem z Florida State Univer­ sity, kierującym tym projektem. Co wynika z badania, kt6re Państwo pneprowad.zili? Einstein miał wyjątkową korę przedczo­ lową, znajdującą się tuż za kośćmi czo­ łoWYffii. Widać w niej skomplikowany 14 ŚWiatNauki, marzec 2013 układ zwojów. Wiemy z badań porów­ nawczych, prowadzonych na ssakach naczelnych, że ten obszar mózgu uległ znacznej specjalizacji w toku ewolucji człowieka. Wiemy również, że u ludzi ten fragment kory mózgu odpowiada za wyż­ sze czynności poznawcze, w tym pamięć roboczą, planowanie, wprowadzanie tych planów w życie, obawy, myślenie o przy­ szłości i wyobrażanie sobie różnych sce­ nariuszy. Jest to wyjątkowo rozwinięty fragment mózgu, co wiąże się z połącze­ niami pomiędzy neuronami pod jego po­ wierzchnią. Postawiliśmy hipotezę, że to, co widzimy w mózgu Einsteina, dowodzi znacznego stopnia złożoności tych połą­ czeń. Czy cośjeszcze Państwa za.skoaylo? Jedną z najciekawszych rzeczy, jeśli chodzi o mózg Einsteina, jest jego kora czuciowa i motoryczna. Znaleźliśmy nie­ typowy region w dolnej części kory mo­ torycznej, który przetwarza informacje pochodzące z twarzy i języka oraz apara­ tu mowy. Obszar lewej półkuli odpowia· dający za motorykę twarzy był wyjątkowo rozbudowany :... stanowił duży prostokąt, jakiego nie widziałem wcześniej w żad­ nym innym mózgu. Nie jestem pewien, jak należy to interpretować. Einstein kiedyś napisał, że jego sposób myślenia to połączenie obrazów i „odczuć" - że dla niego myśli mają charakter nie tyl­ ko wizualny, ale także „mięśniowy". Co to znaczy? Nie mam pojęcia, ale w świe­ tle tego, co znaleźliśmy w obszarze kory motorycznej, jest to bardzo interesująca wypowiedź. Czy myśliPan, że ma tojaki8 związek z tym słynnym z4fęciem, na kt6rgm Einsteinpokaxujejęzyk? W ciągu ostatnich trzech dni zadano mi to pytanie cztery razy. Za pierwszym ra­ zem mnie zaskoczyło. Odpowiedziałem, że moim zdaniem jest to zbieg okoliczno­ ści. Potem zacząłem się nad tym zastana­ wiać. Podszedłem do lustra, aby spraw­ dzić, czy jestem w stanie wY"stawić język równie daleko, jak Einstein i się udało. Myślę więc, że to wspaniale zdjęcie poka­ zuje po prostu, jak bardzo był spontanicz­ ny i impulsywny, Gary Stix flustracje Thomn,s Fuchs

„WYGRAJ MIKROSKOP!'' Dlaczego mikroskop Delta Optical BioStage powinien trafić właśnie do mnie? Odpowiedzi na to pytanie spływały do redakcji „Świata Nauki" do 31 grudnia 2012 r. Wpłynęło kilkaset zgłoszeń i choć wybór był niezwykle trudny, jury złożone z przedstawicieli redakcji i wydawnictwa Prószyński Media wyłoniło 10 najlepszych. Ich autorzy zostaną nagrodzeni mikroskopami Delta Optical BioStage. MIKROSKOPY OTRZVMUJĄ: + Karolina Banaszkiewicz-Badura z Krakowa + Maciej Bonsignori z Warszawy +Adam Brzezinka z Rybnika -+ Michał Cichocki z Konina +Tadeusz Głowacki z Przedmościa +Jakub Liberski z Imielina + Mirosław Manelski z Torunia +Aleksandra Pogorzelska z Krakowa + Krzysztof Rochowicz z Torunia +Anna Szkaradek z Krakowa Serdecznie gratulujemy! LIELZS/ �o p t ; c� epasjj MIKROSKOP D . ELTA OPTICAL BIOSTAGEto idealne narzędzie do ro . . , . !Zpoczęc1a przygodz m1krosw1atem! lY Powiększenie w w . . od 40x do 1000 yposazenru standardowymx pozwaJa obejrzeć żywe m'k . - np. bakterie panto'elk' ' roorganrzmy ' '' · 1 czy wrotki.

SKANER MEDYCYNA Powstrzymać superbakterie Sekwencjonowanie genów w c;zasie rzeczywistym może utrzymać w ryzach infekcje szpitalne Znajomość sekwencji genetycznych bakterii opornych na leczenie pomaga naukowcom lepiej zrozumieć, w Jaki sposób rozwijają się te paskudne infekcje i jak drobnoustroje bronią się przed lekami. Środki zapobiegawcze, takie jak częstsze mycie rąk przez personel szpitali oraz izolowanie zakażonych pacjentów, ograniczyły rozprzestrzenianie się wielu chorób, którymi można zarazić się w placówce opieki zdrowotnej. Mimo to zabijają one w Stanach Zjednoczonych około 100 OOO pacjentów rocznie. Być może już wkrótce, dzięki postępom w sekwencjonowa­ niu genów, naukowcy będą potrafili śledzić wybuchy epidemii w czasie rzeczywistym. Genomika może „zrewolucjonizować mikrobiologię kliniczną", napisali Mark Walker i Scott Beat­ son ze School of Chemistry and Molecular Biosciences oraz Australian Infectious Diseases Research Center na University of Queensland w Australii w eseju opublikowanym online w li­ stopadzie ubiegłego roku w Science. Do niedawna mikrobiolo­ gia kliniczna opierała się głównie na hodowli drobnoustrojów w laboratorium w celu oceny różnic pomiędzy szczepami, co jest procesem bardzo czasochłonnym. Pojawiły się już jednak pewne obiecujące zwiastuny. W roku 2011 w centrum klinicznym National Institutes of Health wy­ buch epidemii zakażeń bakterią Klebsiella pneumoniae (KPC), oporną na większość znanych antybiotyków, doprowadził do śmierci n pacjentów i zakażenia wielu innych. Sekwencjonowanie gene­ tyczne próbek pobranych od pacjentów i od pracowników medycznych po­ zwoliło epidemiologom prześledzić wybuch epidemii z dokładnością do jednego pacjenta i określić drogi jej rozprzestrzeniania. Podczas wybuchu epidemii zakażeń szczepem metycylino­ -opornym Staphylococcus aureus (MRSA) w roku 2011 w Cambridge (Anglia) naukow- cy jeszcze bardziej „zbliżyli się" do badania w czasie rzeczywistym, przeprowadzając se­ kwencjonowanie i analizę szczepów bakteriijuż wtedy, kiedy nadal dochodziło do nowych zachorowań. Wyniki badań pomogły lekarzom i naukowcom jednoznacznie zidenty­ fikować źródło infekcji na oddziale intensywnej opieki nowo­ rodkowej, dzięki różnicowaniu bakterii obecnych w różnych klinikach i częściach szpitala. Następnie mikrobiolodzy prześle­ dzili potencjalne drogi rozprzestrzeniania się patogenu, zmniej­ szając ryzyko dalszych zakażeń. Jak napisali Walker i Beatson, „przypadki te ukazują przy­ szłość epidemiologii - bezpośrednie sekwencjonowanie próbek klinicznych pozwalające na rozpoznanie jeszcze tego samego dnia, badanie profilu genów oporności na antybiotyki oraz wy­ krywanie genów wirulencji". Takie sekwencjonowanie i analiza są nadal zbyt drogie i obciążające dla laboratorium, aby można było je wprowadzić w większości instytucji opieki zdrowotnej. Jednak w miarę rozwoju tej techniki narzędzia do takich analiz powinny stać się bardziej dostępne, a wtedy mikrobiolodzy kli­ niczni będą być może w stanie tłumić epidemie zakażeń super­ bakteriami w zarodku. Katherine Harmon � NEURONAUKI nut. Zaobserwowana synchronizacja funkcjonowania mózgów � � M , • d • w drugim przypadku oznaczałaby, że niejest ona wynikiemjedynie � � OZQI W uec1e jednoczesnego wykonywania tych samych czynności i odbierania � � Gdy muzycy wykonują razem utwór, aktywność podobnych bodźców, ale przejawem aktywnego dostosowania � � ich mózgów podlega synchronizacji do pracy w zespole. �� W trakcie gry, w szczególności w momentach wymagających �� Naukowcy z Max·Rlanck-lnstitut tur Bildungsforschung w Ber- silnej koordynacji, dało się zauważyć wzmożoną synchronizację �� linie przeprowadzili eksperyment z udziałem grupy doświadczo- aktywności mózgów - nie tylko rfliędzy pracą poszczególnych � .ll � nych gitarzystów, których zadaniem była gra w parach utworu obszarów, ale również pomiędzy funkcjonowaniem mózgów obu � ł W muzycznego z podziałem na głosy. Obie osoby z pary zaczynały partn _ erów. Zauważono również zależność pomiędzy c:zęstotli- � J ?Ji jednocześnie i grały w tym samym tempie, aczkolwiek przydziela- wośc1ą fal mózgowych a rolą odgrywaną p12ez danego gitarzystę � l � no im różne role. Podczas gry aktywność mózgów muzyków była w wykonywaniu utworu.W przypadku muzyka grającego pierwszy � ;5 � obserwowana za pomocą elektroencefalografu. głos dostosowanie, jak wynikało z pomiaru, było silniejsze. Aktyw- � � Już w 2009 roku odkryto, że w czasie wspólnej ność można było zauważyć jeszcze przed rozpoczęciem gry, co � � gry na instrumentach praca mózgów muzyków było związane z tym, że ta osoba z pary podejmowała decyzję ojej � w podlega synchroni- rozpoczęciu. � �---Hliiiiiiilillii.i'&ila zacji.Teraz zbadano, Jak mówi Johanna Sllnger, przypuszczalnie podobna koordy- � � � co się dzieje, gdy nacja pracy mózgów występuje przy różnych wykonywanych � � muzycy wykonują kolektywnie zadaniach, chociażby sportach zespołowych. Artykuł � � razem utwór, ale nie prezentujący badania ukazał się 29 listopada na łamach Frontiers in � Igrają z tych samych Human Neuroscience. Ariadna Ciąże/a-K/eniewska � � �, i

, Krxst na SIENK EW PRAWO O O UKSTU ADtT PATR.1.)Nl Mt=l>JAł.Nt -nius Tro.cllo PAJt'CN·ER PR.OU:Kru T o nie jest biografia. Nie ma tu dat, nie ma chronologii, nie ma ku pamięci. To zapro­ szenie do świata lirycznej komediantki, Krystyny Sienkiewicz. Ta książka jest podróżą po życiowych drogach i bezdrożach pamięci, po pięknej krainie zdobionej wyjątkowym gustem i talentem. To rów­ nież manifest urody życia, umiejętności cieszenia się z rzeczy małych i dużych, radzenia sobie w każ­ dych okolicznościach. PARTNSR Tł'.ATRU• SPRZf..DAZ ONI łNh P..óSZ).'�skl l S-ka eBilet.p11wer��

SKANER BIOLOGIA Drążenie• w czasie Ślady na drzeworytach pozwalają poznać rozmieszczenie owadzich gatunków w przeszłości wykluciu się powoli wgryzają się w głąb i przebywają tam 3-4 lata, żywiąc się za­ wartą w drewnie celulozą. Przeobraziwszy się z larwyw postać dorosłą, chrząszczewy­ chodzą na powierzchnię, pozostawiając po sobie otworki, którymi upstrzone są klocki matryc do odbijania drzeworytów. Przeanalizowawszy 3263 otworki do­ strzeżone na 473 różnych drzeworytach wykonanych pomiędzy 1462 a 1899 rokiem, Hedges stwierdził, że da się je podzielić na dwie odrębne grupy według rozmia­ ru - te pierwsze miały po 2,3 mm, te dru­ gie - około 1,4 mm. Ponadto zaznaczała się wyrażna tendencja w występowaniu obu grup na kontynencie europejskim - wszyst- Okazuje się, że do podróży w czasie nie potrzeba bynajmniej hipotetycznych tuneli czasoprzestrzennych - zajrzeć w przeszłość można również dzięki jak naj­ bardziej realnym otworkom wydrążonym dawno temu w drewnie przez owady. DZIBŁO KOŁATKÓW: białe kropki Blair Hedges, profesor biologii z Pennsylvania Sta- na drzeworycie te University, zainteresowawszy się nietypowym jak kie mniejsze otworki znajdowały się na ry­ cinach wykonanych w Europie pólnocnej, a większe pochodziły z krajów południowego zachodu. Na tej podstawie dało się ustalić, jakie to były ga­ tunki chrząszczy - kołatek domowy (Anobium punctatum) na północy oraz Oligomerus ptilinoides na południu i zachodzie. Wynaleziona przez Hedgesa metoda pozwoli naukowcom badać zakresy i historyczną zmienność obsza­ rów występowania określonych chrząszczy ksylofagów w różnych rejonach świata, wykazując ich liczebność w danym miejscu oraz czas rozprzestrze­ nienia się gatunków inwazyjnych, i ewentualnie przyczyni się do rozwikłania niektórych zagadekz dziedziny kultury i sztuki, dotyczących narodzin książki i druku. Katherine Harmon na biologa materiałem badawczym - liczącymi sobie po kilkaset lat europej­ skimi drzeworytami - doszedł do wniosku, że białe kropki widoczne na tych rycinach to skutek działania chrząszczy ksylofagów, które przebiły się na po­ wierzchnię drewnianego klocka matrycy przed sporządzeniem z niej odbitki. Przypisując rozmiary otworów do czasu i miejsca wykonania poszczegól­ nych drzeworytów, Hedges był w stanie prześledzić w przestrzeni i czasie występowanie określonych gatunków tych owadów w Europie. Nowator­ skie badania zostały opisane w lutowym numerze Biofogy Lettel'!. Hedges nazwał te wymowne ślady .reliktami perforacyjnymi''. Dorosłe osobniki składają jaja w pęknięciach kawałka suchego drewna. Larwy po 18 Świat Nauki, marzec 2013 EKOLOGIA Bliscy i da.lecy krewni Nal!Jkowty Jsm"em dla zrozumienia historycznyCh i współczesnyćh wzorców przepływu genów w jego europejskiej populacji� Batlania �o-typu są Wąźne niefyfko ze względów nau.kówY�. ale:Ukże praktycznych. 0zięki nim moina'poznaćwplywdzlalalności człowieka na dZikie zwle17ęta iplano�ć odpowi�Jie działanla dla fo:h ochrony. ZE!spół prof, BogumlłyJędrzejewskiej z>IQStytotu Biologii Ssakóyt PAN w Białowieży, we wspó�racy z,bada­ czami ze Stowaizys:zenia dla t-{atury "Wilk'; Instytutu �auk o Środowisku UJ, Instytutu Ochrony Przyrody PA�,Muzeum i Instytutu Zoologii PAN orunaukowcaml zWłoch i Danii, zbadał stru_kturę genetycznąwilków w Polsce i na niedawno zrekolonizowanycJi przez nie obszarach wSGhodnieh Njenliec, wykonystując mikrosa­ telitarnei mitochond[ialne DNA.Anylwł na ten tematukazał się na łamach czasopisma COnservatfon Genetks. Materiał genetyczny pozyskano, całkowide nieimłciijjnie ekstrah� go z odchodów drapieżników pozastawianych przez nie w lasach. Naukowcy ujawnili istnienie wyraźnej struktury gepefy-cznej w pojlula­ cji polskich wilków. Najw,yraźniejm ró.iilica istni�ję pomiędzy willw w picllodniej fl'.ołscejest ochroua korytarzy ekologigriycll łączących'ten obszar� żf6dfową wschoónią populacją.drapieżnikó� Badania wspierajątym samym bu°dowę odpowiedoich pnejśt dla J.Wiel'iąt na powstaj;icych drogach szybkiego ruchu, które pneclnają o.liszary leśne lub tereny służącęjal

KLIMAT Grenlandia nie taka wrażliwa Podczas ostatniego interglacjału, gdy temperatury na Ziemi były wyższe niż dziś, czasza lodowa Grenlandii obniżyła się zaledwie o 300 m Latem zeszłego roku świat obiegła uzy­ skana dzięki satelitom informacja, że niemal cała powierzchnia lądolodu gren­ landzkiego pokryła się wodą. Sprawcą wielkiego topnienia było bardzo ciepłe powietrze, które napłynęło nad wyspę z południa, od strony rozgrzanego oce­ anu. Ocieplenie trwało kilka dni, po czym temperatury na lodowcu znów szybko spadły poniżej zera. Jednak wielu ludzi zaczęło się zastanawiać, czy jest to po­ czątek końca tej olbrzymiej czaszy lodo­ wej o powierzchni 1,8 mln km2, grubości dochodzącej do 3 km i zawierającej tyle wody, że gdyby cała spłynęła do oceanu, podniosłabyjego poziom o 7 m. Nie tak szybko, panie i panowie, nie tak szybko! Wyniki nowych badań gla­ cjologicznych oblikowanych pod koniec stycznia 2013 roku w Nature pokazują, że grenlandzki lądolód jest zaskakująco odporny na długotrwale nawet wzrosty temperatur. Owe badania przeprowadzi­ li naukowcy z kilkunastu krajów uczest­ niczący w ambitnym duńskim projekcie o nazwie North Greenland Eemian lee Drilling (NEEM). Przez czterylata zespól, którym kierowała Dorthe Dahl-Jensen, paleoklimatolog z uniwersytetu w Kopen­ hadze, drążył dziurę w lodzie w północ­ no-zachodniej części wyspy. Wiercenia prowadzono, rzecz jasna, tylko latem, a zakończono je w zeszłym roku. Do la­ boratorium trafił rdzeń lodowy o łącznej długości 2540 m. Badaczy szczególnie intrygowały naj­ niższe fragmenty rdzenia. Mieli nadzieję, że będą zawierały lód pochodzący z inter­ glacjału eemskiego. Było to ostatnie wiel­ kie ocieplenie klimatu plejstoceńskie­ go przed holocenem. Zaczęło się około 130 tys. lat temu i skończyło przed około 115 tys. lat. Półkula północna ocie­ pliła się, i to dość szybko, gdy otrzymała dodatkowe dawki ciepła słonecznego. By­ ła to konsekwencja korzystnego ustawie­ nia Ziemi względem gwiazdy. Naukowcy z zespołu NEEM dotarli, tak jak pragnęli, do warstw lodu z okre­ su interglacjału eemskiego. Były trochę zaburzone i zanieczyszczone, ale wciąż stanowiły cenną zdobycz. Do tej pory bowiem nikomu nie udało się przywieźć z Grenlandiitakstarego lodu. Przystąpio- POBIERANIE próbek śniegu w miejscu rekordowego odwiertu. SKANER no do odczytywania zapisanych w nim informacji dotyczących warunków kli­ matycznych i glacjologicznych panują­ cych na wyspie w tak kluczowym dla niej momencie. Pomiary zawartości izotopów tlenu i azotu pokazały, że podczas pierw­ szych 4 tys. lat trwania interglacjału eemskiego średnie roczne temperatury w północnej części Grenlandii osiągnęły wartości o 8°C wyższe od obecnych (wy­ noszących -25°C). Stan taki utrzymywał się w ciągu kilku następnych tysięcy lat. Zatem przez większą część interglacja­ łu Grenlandia była o wiele cieplejsza niż obecnie. A mimo to pokrywająca ją cza­ sza lodowa schudła niewiele. Jej grubość naukowcy z zespołu kierowanego przez Dahl-Jensen zrekonstruowali na podsta­ wie zawartości powietrza w próbkach po­ branych z rdzenia lodowego. Ustalili, że tuż przed nadejściem interglacjału eem­ skiego lądolód przykrywający Grenlan­ dię był o około 200 m grubszy niż dziś. Za sprawą trwającego wiele tysięcy lat ocieplenia schudł i obniżył się, ale tylko o jedną dziesiątą. Pod koniec okresu in­ terglacjalnego jego strop znajdował się o jedynie 130 m poniżej dzisiejszego po­ ziomu. Potem oczywiście znów spuchł, gdy nadeszło kolejne i ostatnie dotąd zlo­ dowacenie, które zakończyło się dopiero 10 tys. lat temu. Oceanografowie na podstawie ba­ dań kopalnych szczątków organizmów morskich doszli do wniosku, że podczas interglacjału eemskiego poziom mórz na Ziemi podniósł się o 6-8 m. Do tej po­ ry powszechnie sądzono, że co najmniej w połowie do tej transgresji przyczynił się topniejący lądolód grenlandzki. Jeśli jednak rdzeń wydobytyw ramach projek­ tu NEEM mówi prawdę o przeszłości cza­ szy lodowej na wyspie, jej udział w pod­ niesieniu lustrawodyw oceanie eemskim wyniósł nie więcej niż 2 m. „Grenlandia okazała się znacznie mniej czuła na ocie­ plenie klimatu, niż sądziliśmy. To dobra wiadomość. Można mieć nadzieję, że znajdujący się na wyspie lądolód kolejny raz oprze się raptownemu wzrostowi tem­ peratur, gdybytaki nastąpił" - komentuje Dahl-Jensen. Skoro jednak Grenlandia okazała się tak odporna na ciepło w in­ terglacjale eemskim, to skąd się wzięła ta woda, którawlała się wtedy do mórz? Au­ torka badań uważa, że odpowiedzi na to .pytanie trzeba szukać po drugiej stronie globu - w zachodniej części Antarktydy. AndrzejHoldys marzec 2013, Świat Nauki 19

SKANER Dzisiejszy Wszechświat wypełnia mi­ krofalowe promieniowanie tła, które­ go obecna temperatura wynosi 2,73 K (-270,27°C). Taką też temperaturę przy- 20 ŚwiatNauki, marzec 2013 pisuje się całemu kosmosowi, a w szcze­ gólności - niepodgrzewanym przez oko­ liczne gwiazdy obłokom gazu. Jednak w chwili, gdy ponad 13 mld lat temu DO POMIARUtemperatury dawnego Wszechświata posłużyła australijska sieć sześciu 270-tonowych radioteleskopów. promieniowanie reliktowe oddzieliło się od reszty materii, jego temperatura WYfiOsila około 3000 K. Od tej pory nie­ ustannie stygnie. W jakim tempie �rze­ biegało to stygnięcie? Aby to sprawdzić, badacze wykorzystali odległą od nas o 7,2 mld lat świetlnych galaktykę. Jesz­ cze dalej, za tym gwiezdnym skupiskiem znajduje się kwazar: potężne źródło promieniowania radiowego. Emitowane przez niego fale radiowe przechodziły w drodze ku nam przez wypełniający galaktykę gaz, dzięki czemu z ich widma jesteśmy w stanie odczytać temperaturę gazu i całego kosmosu sprzed 7,2 mld lat. Jak się okazuje, WYfiOSila ona 5,08 K (-270,27°C). Taki WYUik, najdokładniej­ szy z dotychczas uzyskanych, dobrze zgadza się z przewidywaniami teoretycz­ nymi. Wciąż trwają próby dokładnych pomiarów temperatury Wszechświata sprzed 12 mld lat - powinna onaWYfiOSić około 14 K. Weronika Śliwa

... .. . . • . . . . . . . . · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·"""'· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · � · · · · · ..... . · T R U D N E P Y T A N I A Cli JESTEŚMY SAMI WE WSZECHŚWIECIE? CZVM SZCZEGÓLNATEORIA WZGLĘDNOŚCI RÓŻNI SIĘ OD OGÓLNEJ? CO TO SĄCZARNE DZIURY? JAK MOGĄWYGLĄDAĆ OBCY? DLACZEGO NIE MOŻNA PORUSZAĆ SIĘ SZVBCIEJ NIŻ ŚWIATŁO? JEŻELI OBCY ISTNIEJĄ CZV MAMY SZANSĘ ICH ZNALEźć? PROS T E ODPOW I EDZ I. . . . • • • . . . . . . . • . . . • • . . • • . . . . . • . • • . • • • • . . • . • . • • . • • . . . • • . • • . . . . • • • . . . . . . . . . . • • . . • • . • . • . . • . . . . • • . . . . . . . . • . . • • . . • . • . . • • . • · · · • · • • · · · • · · · · · · · · · • · · · · · · · · • · · · • • · • · · · • • • · • • · • · · · • · · · · · • · • · · • • · · • · • · • • · • · · · • • · · · · • · • • · · • · • • · . . . · · . . · · . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . � : � . . . · · • • . . • . . • • . • . . . • . . • • • • . • . . . • . . • • . . • . . . • . . • • . . . · · · · . . • • • . • • • • . • • • • • • . • • . • . • . . . . • . . • . . . . . . . . . . . . . · Paul Davies MILCZENIE GWIAZD POSZUKIWANIA POZAZIEMSKIEJ INTELIGENOI Paul Davies analizuje dotychczasowe badania i stara się odgadnąć, wjaki sposób może próbować komunikować się z nami pozaziemska inteligencja ijak powinniśmy odpowie­ dzieć najejwezwanie. Chad Orzel JAK NAUCZYĆ TEORII WZG(�DN.OŚCI SWOJE-GO PSA Chad Orzel proponujenam wszechst;ronne1 pouczające i fiie­ zwykle przystępne ujęcie sz�egćilnej i ogólnej teQrii �glęq- ności, które skrzy się humorem. ·

SKANER OCEANOGRAFIA Atlantykjuż się nie ochłodzi? Temperatury oceanu w pobliżu Europy powinny wkrótce zacząć spadać posłuszne naturalnemu rytmowi. Ale wiele wskazuje na to, że tym razem tak nie będzie Od początku zeszłego stulecia temperatura wody powierzch­ niowej w północnej części Atlantyku podniosła się o l,2-l,4°C. Ocieplenie nie przebiegało jednostajnie. Oceaniczny grzejnik był na zmianę to rozkręcany, to przykręcany. Ten naturalny rytm naukowcy nazywają Atlantycką Oscylacją Wielodekadową, w skrócie AMO (Atlantic Mulitidecadal Oscillation). Trwa ona średnio 50-70lati - jak przypuszczawielu badaczy - może mieć pewien wpływ na pogodę na lądach leżących po obu stronach tej części oceanu, czyli m.in. w Europie. Sprawdzić tę tezę postanowili brytyjscy klimatolodzy Rowan Sutton i Buwen Dong z University of Reading. Sięgnęli po dane meteorologiczne i oceanograficzne z całego XX wieku. Wyniki swoich analiz opublikowali niedawno w Nature Geoscience. Co ważne, nie tylko prześwietlili oni przeszłość, ale też odnieśli się do teraźniejszości. Główna teza ich artykułu brzmi: na naturalne cykliczne wahania temperatury wody atlantyckiej od pewnego czasu zaczynają się nakładać konsekwencje globalnego ocieplenia Sutton i Dong ustalili, że północnoatlantycki kaloryfer zaczął się nagrzewać w latach 20. XX wieku i schłodził się w latach 60. Kolejna ciepła faza AMO rozpoczęła się w połowie lat 90. i trwa do dziś. Zdaniem brytyjskich badaczy Europa rzeczywiście reago­ wała na tę oceaniczną oscylację, choć w specyficzny sposób - zi­ mą wpływ AMO na europejską pogodę był znikomy, natomiast widać go bardzo dobrze od maja do września. Wtych miesiącach częściej leje i wieje, gdytemperatury oceanu są wyższe. „Łatwo to wyjaśnić. W cieplej fazie AMO ocean intensywniej paruje i silniej napędza niże atmosferyczne, które niosą nad Eu­ ropę bardzo wilgotne powietrze morskie" - mówi Sutton. Taka właśnie pogoda dominuje obecnie w północno-zachodniej czę­ ści kontynentu. Podobnie było w latach 30„ 40. i 50. XX wieku" - podkreśla naukowiec. Co ciekawe, z ustaleń badaczy wynika, że taki bardziej rozgrzanyAtlantyk dzieli Europę na dwie części. Gdy na północy latem jest mokro i wietrznie, w krajach strefy śród- STATEK BADA'WCZV RonaldH. Brownpodczas ekspedycjina północnyAtlantyk. 22 Świat Nauki, marzec 2013 ziemnomorskiej panują tropikalne upały. Kontrast ten zostaje złagodzony, gdy ocean się ochładza. Trwająca obecnie ciepła faza atlantyckiego rytmu powinna osłabnąć w ciągu około dekady. Nieco chłodniejszy Atlantyk po 2025 roku podziałałby kojąco na pogodę w Europie. Latem przyniósłby więcej słońca mieszkańcom północnej części kon­ tynentu i więcej deszczu mieszkańcom południa. Kłopot w tym, że możemy nie doczekać się odmiany. „Naturalne ochłodzenie może już nigdy nie nadejść" - ostrzegają autorzy publikacji. Przyczyną są globalne przetasowania klimatyczne. „Wyni­ ki symulacji komputerowych sugerują, że jeśli ziemski klimat nadal będzie się ocieplał, wtedy północny Atlantyk, zamiast się ochłodzić, jeszcze się rozgrzeje" - mówi Sutton. Co to oznacza dla pogody w Europie? Na północy kontynentu może wzrosnąć częstotliwość takich zjawisk, jak nawałnice i wichury, wylewy rzek i powodzie sztormowe. Natomiast znaczna część strefy śródziemnomorskiej, szczególnie ta bliżej Atlantyku, zacznie się zmagać z bardzo wysokimi temperaturami. Nie jest natomiast jasne, jaka przyszłość czeka sam rytm AMO. Modele opisujące interakcje i wędrówki ciepła pomiędzy atmosferą i oceanem nie są jeszcze dostatecznie wiarygodne. Część badaczy sądzi, że AMO po prostu zaniknie lub też stanie się tak słabe, że przestanie odgrywać większą rolę. Inni naukow­ cy przypuszczająjednak, że odwieczny rytm Atlantyku przetrwa zakręt klimatyczny, tyle że w cieplejszym oceanie temperatury będą oscylowały wokół wyższych wartości. „Według jednego ze scenariuszy północny Atlantyk w tym stuleciu ogrzeje się o około 2°C, a te temperatury wody, które w XX wieku notowa­ no w maksimum AMO, pod koniec XXI wieku będą występowa­ ły w minimum cyklu" - prognozuje Sutton. My natomiast wspomnijmy jeszcze o europejskich zimach, na które AMO może i nie ma wpływu, ale sam ocean - już tak, i to bardzo wielki. Dostarcza ciepła, które zimą podgrzewa Eu­ ropę Zachodnią do temperatur niespotykanych w żadnym in­ nym miejscu na globie na tej szerokości geograficznej. Jeszcze 10 lat temu wszystkie raporty mówiły, że zimy w Europie pół­ nocnej będą coraz lagodniejsz� a w Europie południowej - co­ raz suchsze. Tyle że od paru latjest dokładnie odwrotnie. Według jednej z hipotez ta wolta jest zasługą topniejącej Arktyki, która zmienia trasy wiatrów wiejących nad Atlanty­ kiem. Mechanizm ten opisali niedawno Jennifer Francis z Rut­ gers University i James Overland z Pacific Marine Environ­ mental Laboratory w Seattle w Geophysical Research Letters. Twierdzą, że Arktyka, w ciągu lata rozgrzana słońcem i ciepłymi wiatrami z południa, późną jesienią i zimą próbuje wędrować na południe, spychając w tę stronę deszczowe niże. Północ Eu­ ropy zostaje wtedy sparaliżowanaprzez śnieg i mróz, a południe kontynentu nawiedzają ulewy. Topniejąca Arktyka może w jeszcze jeden sposób zmienić zi­ mową pogodę w Europie - osłabiając Golfsztrom. Ten wariant analizują autorzy artykułu „Golfsztrom do rewizji" (s. 48) publi­ kowanego w tym numerze ŚwiataNauki. AndrzejHołdys

SKANER Najlepsze na blogu (hlogs.Scienti.ficAmeric.an.com) ASTRONOMIA Nie czas na pożegnanie Voyager 1 nie wleciał jeszcze w przestrzeń międzygwiezdną magnetycznego. Oczekuje się jej pod­ czas przekraczania granicy pomiędzy obszarem zdominowanym przez plazmę ze Słońca i ośrodek międzygwiezdny. Jak mówi Stamatios M. "Tom" Kńmi­ gis z Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory - "Gdybyśmy patrzyli tylko na dane dotyczące cząstek, powie­ dzielibyśmy: Jesteśmy na zewnątrz. Pa, pa, Układzie. Jednak natura jest bardzo pomysłowa i znów spłatała nam figla. " Dośwladcxony podró:.tnlk NASA, Voyager 1, zmierza poza heliosferę ...; ru­ chomy kosmiczny bąbel nadmuchiwany przez plazmę płynącą od Słońca. Przez lata sonda dążyła ku heliopauzie - ze­ wnętrznej granicy heliosfery - obszaro­ wi, w którym wiatr słoneczny spotyka się z mateńą międzygwiezdną. Jednak, jak ogłosili badacze w grudniu 2012 ro­ ku, pomimo intrygujących symptomów, Voyager 1 wciąż pozostaje w heliosferze. Jak się wydaje, próbnik napotkał kolejną niejednorodność naszego kosmicznego otoczenia, rodzaj magnetycznej auto­ strady łączącej heliosferę z jej sąsiedz­ twem. "Wygląda na to, że wciąż jesteśmy w środku - powiedział na grudniowej te- ETOLOGIA Ptasie niedopałki lekonferencji biorący udział w projekcie badacz Edward Stone z Califomia Insti­ tute of Technology. - Ale obserwowane pole magnetyczne łączy się z otocze­ niem. Jest jak autostrada umożliwiająca cząstkom podróż do i z heliosfery� Voyager 1 wkroczył w nowy obszar w sierpniu, gdy w jego otoczeniu za­ obserwowano ogromny spadek liczby powolnych cząstek słonecznej mateńi i podobny wzrost liczby wysokoenerge­ tycznych cząstek promieniowania ko­ smicznego spoza Układu. Pomimo tego napływu promie­ niowania kosmicznego badacze doszli do wniosku, że Voyager 1 znajduje się wciąż w heliosferze, gdyż jego magnetometr nie zarejestrował zmiany kierunku pola Wyniesiony w kosmos w 1'177 roku Voyager 1 jest dziś ponad 18 mld km od Słońca, dalej niż jakikolwiek inny obiekt stworzony przez człowieka. Wymia­ na sygnałów między nim a Ziemią trwa łącznie 34 godziny. Wciąż jednak nie wiemy, jak długą drogę ma przed sobą, zanim przekroczy granice heliosfery. "To może być kilka miesięcy - lub kilka lat " - mówi Stone. John Matson Zaadaptowane z Observations na blogs5ci­ entificAmerican. com/observations Filtry z wypalonych papierosów w gniazdach mogą chronić pisklęta kańskiego Universidad Autónoma de Tlaxcala nastawili pułapki cieplne, które przywabiają pasożyl;y, w 55 gniazdach wokół Mexico City. Niektóre pułapki były pokryte włóknami z filtrów wypalonych papierosów. Inne wyłożono włóknami z filtrów nowych papiero­ sów, które nie zawierały nikotyny ani innych produktów spalania. Niezależnie od tego, czy w gnieździe byłyjaja lub pisklęta, czy było ono puste, pułapki z niewypalonymi filtrami przyciągały więcej pa­ sofytów, co sugeruje, że to właśnie chemikalia, a nie inne właści­ wościfiltrów, odstręczały owady. Choć wizja małych ptaszków dorastających w domu pełnym papierosów jest okropna, najnowsze badania sugerują, że wplata­ nie włóknistego plastiku z papierosowych niedopałków w gniazda może być dla niektórych gatunków korzystne. Nikotyna obecna w zufytych filtrach zdaje się odgrywać rolę naturalnego insektycy­ du, wypędzającego z gniazda i żyjących w nim piskląt pasożyl;y i inne dokuczliwe owady. (Rośliny tytoniu wytwarzają nikoty­ nę właśnie dlatego, że chroni ona liście przed owadami i ich larwami, które w przeciwnym razie by je zjadały.) Niedopałki niewątpliwie śmierdzą.Ale w rzeczy­ wistości ptaki całkiem lubią silnie pachnące che­ mikalia, takie jakie można znaleźć w roślinach aromatycznych. Niektóre gniazdujące gatunki regularnie uzupełniają wonności w swoich gniazdach, być może dlatego, że aroma­ tyczne związki chemiczne wzmacniają układ odpornościowy albo wspierają rozwój piskląt. Dodatkowo roślinne chemikalia mogą pełnić funkcję insektycydów. W opisywanych bada­ niach, naukowcy z meksy- W innym doświadczeniu, naukowcy zebrali 28 gniazd wróbli i 29 gniazd dziwonii ogrodowych z Mexico City, tuż po tym, jak pisklęta na dobre z nich wylecialy. Zauważyli, że im więcej gniazda zawierały włókien z wypalonych filtrów, tym mniej było w nich pasożytów. Na razie nie wiadomo jednak, czy obniżenie liczby pasofytów jest rzeczywiście korzystne dla piskląt. Nie jest również jasne, czy to nikotyna, czy jakiś inny związek chemiczny obecny w papierosach - np. cyjanowodór, arszenik albo amoniak - spowodowa- ły oczyszczenie gniazd. Jeśli wyniki badań się potwierdzą, będzie to przykład przystosowania się zwierząt do procesu urbanizacji, a przynaj- mniej kolejny dowód pomysłowości ptaków. Hannah Waters Zaadaptowane z Cu/turing Science na blogsScientificAmerican.com/culturing-science marzec 2013, Świat Nauki 23