Cześć, ja nazywam się Arkadiusz Polak, a to jest pierwszy, premierowy odcinek podkastu Naukowo, czyli autorskiego przeglądu prasy, badań i informacji ze świata nauki. Jeśli któryś z przedstawionych tu tematów zainteresuje Cię to na stronie naukowo.net znajdziesz źródła informacji oraz odnośniki do konkretnych badań. A jeśli uznasz, że warto wspierać ten projekt to zapraszam do serwisu Patronite, każda dobrowolna wpłata od słuchaczy pozwoli mi na rozwój i doskonalenie tego podkastu. Zapraszam również na Facebooka, Twittera i Instagrama, każdy lajk i udostępnienie pomoże w szerszym dotarciu do słuchaczy, a to jest teraz moim głównym celem. Za każdą pomoc bardzo dziękuję, a teraz startujemy!

A zaczynamy od… alkoholu, na którego temat krążą od lat sprzeczne doniesienia. O jego szkodliwości chyba nie trzeba przekonywać, ale nowe badanie pokazuje, że nie ma bezpiecznych limitów. Zespół naukowców z Uniwersytetu Pensylwanii wykazał, że spożywanie nawet niewielkich ilości alkoholu wiąże się ze zmniejszeniem całkowitej objętości mózgu. Już przy spożywaniu jednego kufla piwa lub kieliszka wina dziennie w mózgu zachodzą zmiany odpowiadające starzeniu się o dwa lata. I te konsekwencje są coraz większe wraz ze wzrostem dawki – spożywanie półtora kufla piwa dziennie było jak starzenie się już o trzy i pół roku – jest tym gorzej im więcej pijesz. Podczas gdy przejście od zera do jednego piwka dziennie wiązało się z równowartością pół roku starzenia się, różnica między zerem a czterema drinkami dziennie wynosiła już ponad 10 lat starzenia się. Dlaczego to badanie jest tak ważne? Badanie oparto na bazie UK Biobank i przeprowadzone zostało na próbie ponad 36 000 ludzi, a tak duża próbka, pozwala na bardzo szczegółową analizę. Co więcej, jak mówi Henry Kranzler jeden z autorów badania: "Wyniki te są sprzeczne z naukowymi i rządowymi wytycznymi dotyczącymi bezpiecznych limitów picia", a także z wcześniejszymi badaniami, które dopuszczały pewne niewielkie ilości alkoholu jako bezpieczne. Tym wcześniejszym badaniom brakowało jednak możliwości, jakie dają duże zbiory danych pozwalające uwzględniać m.in.: wiek, wzrost, płeć, BMI, palenie tytoniu, status społeczno-ekonomiczny, pochodzenie genetyczne i kraj zamieszkania, a także pozwalające usuwać z badania jednostki skrajne uzależnione od alkoholu. Oczywiście badanie będzie kontynuowane, poznaliśmy bowiem zależność, ale wciąż nie znamy przyczyny.

A teraz o bakteriach, czyli maleńkich mikroorganizmach, o których myślimy zwykle jako o przyczynie naszych chorób, choć oczywiście mnóstwo bakterii to nasi najlepsi przyjaciele. Cała ich masa przebywa wokół nas, na nas i w nas, dość powiedzieć, że w 1 gramie gleby znaleźć można ok. 40 milionów bakterii, na Ziemi jest ich pięć kwintylionów, a ich długość mieści się zazwyczaj w granicach od 1 do 10 mikrometrów. I tu, cała na biało, wchodzi bakteria Thiomargarita magnifica. Oto bowiem Olivier Gros, biolog morski z Uniwersytetu Antyli Francuskich, zauważył centymetrowe białe nitki przyczepione do zanurzonych liści namorzynów, gdzieś na karaibach. Początkowo myślano, że jest to nowy gatunek grzybów, ale okazało się, że organizm jest bakterią o długości 2 cm widoczną gołym okiem! Kojarzycie muszki owocowe? Ta bakteria jest od nich większa, a szacuje się, że w sprzyjających warunkach mogą urosnąć jeszcze większe. Według nowych badań, które są jeszcze w fazie preprintu i muszą zostać zweryfikowane przez recenzentów, organizm jest bakterią 50 razy większą niż największa bakteria, jaką kiedykolwiek odkryto. Olbrzymia bakteria znalazła sposób na transport składników odżywczych – w przypadku organizmów złożonych za takie rozprowadzanie odpowiedzialne są systemy, których prosta bakteria po prostu nie posiada. Ta gigantyczna bakteria posiada za to worek wypełniony płynem, który wpycha jedzonko do wewnątrz bakterii. Jakby tego było mało to mamy kolejną sensację, oto bowiem gigantyczna bakterie mają coś, co przypomina jądro, a to przecież jego brak rozróżnia bakterie od bardziej złożonych organizmów. W jakiś sposób te duże bakterie przyjęły taki kierunek ewolucji, którego nie przewidziały żadne istniejące teorie. Innymi słowy, te duże bakterie nie powinny w ogóle istnieć. Czy oznacza to, że musimy zapomnieć o podstawach znanych ze szkoły? Niekoniecznie, gdyż badanie to wymaga weryfikacji, a hipotez na ten temat nie brakuje.

Od małych organizmów przenosimy się do nieco większych obiektów.

Ale wróćmy do naszych gwiazd, a konkretnie do tego co wydarzyło się trzy i pół roku po opisywanym zdarzeniu. Oto bowiem w tym samym miejscu coś innego, coś nowego, spowodowało kolejny wybuch lub uwolnienie energii. 130 milionów lat świetlnych od nas wydarzyło się coś, co można porównać do efektu jaki osiąga pędzący samolot przekraczający barierę dźwięku. Zespół naukowców rozważa różne hipotezy z czego dwie z nich przedstawia jako najbardziej prawdopodobne. Pierwsza z nich mówi, że obserwujemy poświatę wywołaną wcześniejszym wybuchem. Fala uderzeniowa wywołana zderzeniem dwóch gwiazd podgrzała wszystko wokół – gazy i pył gwiezdny. Z kolei drugie rozwiązanie oparte jest na przypuszczeniu, że w wyniku gwiezdnego kataklizmu powstała nowa czarna dziura, która zasysa wszystko dookoła. W trakcie pożerania materii przez czarną dziurę uwalnia się mnóstwo energii, która może być właśnie źródłem widocznego zjawiska. Naukowcy przychylają się ku tej drugiej hipotezie choć oczywiście obserwacje będą kontynuowane.

A teraz zejdźmy na Ziemię i przypatrzmy się upałom. Wiem, wiem, mamy marzec, u mnie w nocy temperatura spada mocno poniżej zera, ale ostatnie lata przynosiły falę upałów w całej Europie. Skutkowały one poważnymi problemami zdrowotnymi, a wielu ludzi zmarło z powodu wysokich temperatur. Klimat się zmienia, fal ciepła będzie coraz więcej, a okazuje się, że organizmy ludzkie nie są tak dobrze przystosowane do takich warunków jak nam się wcześniej wydawało. Jak przedstawia badanie równie ważnym czynnikiem co temperatura jest wilgotność powietrza. Człowiek chłodzi się za pomocą odparowania – pot na skórze pomaga się schłodzić. Wraz ze wzrostem wilgotności powietrza maleje ludzka zdolność do odparowania, a to może prowadzić do śmierci. W całkowicie suchym środowisku próg przeżycia człowieka wynosi około 50°C. Jednak nowe badania sugerują, że w całkowicie wilgotnym środowisku nasze ciało dozna udaru cieplnego już w temperaturze 31°C, a długotrwałe przebywanie w takich warunkach to pewna śmierć. Naukowcy podkreślają także, że badanie przeprowadzano na zdrowych dorosłych w wieku 18-34 lat. W przypadku osób starszych próg temperatury może być jeszcze niższy. Niestety klimatolodzy przypuszczają, że do końca wieku Pakistan, Indie, część Azji Południowo-Wschodniej, Zatoka Perska i Ameryka Środkowa będą znacznie częściej doświadczać maksymalnych poziomów wilgotności przy temperaturach powyżej 35°C, a więc będą to warunki bezpośrednio zagrażające życiu ludzi, zwłaszcza starszych.

Nie tylko warunki zewnętrzne determinują nasze istnienie, równie ważne jest dostarczanie składników odżywczych, a w końcu „Jesteś tym, co zjesz”. To powiedzenie ma w sobie więcej prawdy niż dotąd przypuszczano, albowiem rodzaj spożywanego pokarmu nie tylko wpływa na nasze samopoczucie, wygląd czy zdolność do działania, ale także ma bezpośredni wpływ na nasz genom. Monica Dus, biolog molekularny z Uniwersytetu Michigan, przedstawia na przykładzie pszczół jak działa ten mechanizm. Oto bowiem zwykłe pszczółki żyją krótko i są bezpłodne, natomiast ich królowa potrafi żyć latami i wydać na świat całą kolonię pszczół. Jak to możliwe skoro genetycznie to te same organizmy? Królowa pszczół odżywia się mleczkiem pszczelim, a robotnice nektarem i pyłkiem. Oba pokarmy dostarczają energii, ale mleczko pszczele ma dodatkową cechę: zawarte w nim składniki odżywcze mogą odblokować instrukcje genetyczne, które pozwalają stworzyć anatomię i fizjologię królowej pszczół np. pozwalają utrzymać jej zdolności rozrodcze. No dobrze, kochamy pszczółki, ale co z ludźmi? Okazuje się, że pewne substancje występujące w mięsie wpływają na mechanizmy genetyczne odpowiedzialne za wzrost i podział komórek. Witamina C zaś jest bardzo ważna w ochronie naszego genomu przed uszkodzeniami. Poziom witaminy B-6 i B-12 w mleku matki może mieć wpływ na przełączniki genetyczne dziecka, choć tu potrzebne są badania gdyż nie wiadomo czy i jak wpływa to na rozwój dziecka. Pieczywo i płatki śniadaniowe są wzbogacane folianem, niektórzy naukowcy wysuwają jednak hipotezę, że wysoki poziom folianów przy braku innych naturalnie występujących mikroelementów może przyczyniać się do częstszego występowania raka jelita grubego. BPA czyli związek występujący w tym przeklętym plastiku, włącza u ssaków pokrętła genetyczne, które mają kluczowe znaczenie dla rozwoju, wzrostu i płodności. Co ciekawe, to co jedli Twoi dziadkowie może mieć wpływa na Twój genom. Badania wykazują, że u ludzi i zwierząt dieta dziadków wpływa na aktywność przełączników genetycznych oraz na ryzyko chorób i śmiertelność wnuków. Mało tego to co jadła krowa na pastwisku ma wpływ na mleko, które wytwarza, zatem kiedy ludzie piją różne rodzaje mleka, ich komórki również otrzymują różne informacje o wartościach odżywczych. Idea, że żywność przekazuje ważne informacje do genomu zwierzęcia, jest przedmiotem zainteresowania dziedziny nauki zwanej nutrigenomiką. I póki co nadal nie wiemy jak i dlaczego to się dzieje, zwłaszcza w odniesieniu do ludzkiej diety.

A zatem zostajemy przy człowieku – ręka w górę kto z Was złamał kiedyś jakąś kość? Bolesny uraz, często wymagający operacji, którego konsekwencje można odczuwać do końca życia. Ale w większości przypadków leczenie polega na złożeniu wszystkiego do kupy, zabezpieczeniu przed przemieszczaniem i czekaniu aż organizm sam sobie poradzi. Poważny problem zaczyna się, gdy ubytek kości jest na tyle duży, że organizm nie radzi sobie z jego uzupełnieniem. Amerykańska Agencja Żywności i Leków dopuszcza w takich przypadkach stosowanie BMP-2, czynnika wzrostu kości. Niestety jest to obarczone znaczącymi skutkami ubocznymi, a zatem nie jest to idealne rozwiązanie. Naukowcy z Kliniki Mayo opracowali alternatywną terapię wykorzystującą mRNA - technologię, która w ostatnich latach stała się głośna dzięki zastosowaniu jej w szczepionkach na COVID-19. Nowa terapia różni się w sposobie podawania czynnika BMP-2 – dostarcza potrzebne bodźce prosto do organizmu wykorzystując i wspomagając naturalne procesy leczenia. mRNA nakazuje organizmowi produkować białko BMP-2, które pobudza wzrost nowych kości, a nic tak dobrze nie leczy organizmu jak on sam. Co więcej mRNA nie wpływa na DNA pacjenta gdyż po dostarczeniu odpowiednich informacji szybko znika – po ok. 10 dniach nie da się już wykryć mRNA w organizmie pacjenta. Podczas testów na szczurach metoda ta pozwoliła zregenerować ubytki kości, które nie leczone doprowadziłyby do amputacji kończyny. Co więcej wystarczył jeden zabieg, który jest także tańszy i nie powoduje skutków ubocznych. Wykorzystanie mRNA wydaje się być obiecującą technologią choć oczywiście potrzebne są dalsze badania i testy na ludziach.

A same kości mogą nieść dużo więcej informacji, zwłaszcza gdy czytamy z nich historię sięgającą pierwszych ludzi. Lauriane Bourgeon, francuska archeolog z Uniwersytetu w Kansas, poświęciła się badaniu kości z Bluefish Caves. Są to wapienne zagłębienia w północnym Jukonie, w których archeolodzy odnaleźli jedne z najstarszych znanych śladów pobytu ludzi w Ameryce Północnej, którzy korzystali z nich prawie 24 000 lat temu. Znaleziono tam niewielką ilość narzędzi oraz ponad 36 000 kości zwierzęcych, głównie koni jukońskich czyli futrzanych zwierzaków, które były mniejsze od współczesnych koni, żyły w stadach, a wyginęły prawdopodobnie na skutek presji człowieka i zmian klimatycznych. Wiele z tych kości posiada takie nacięcia, które sugerują, że miejsce to było wykorzystywane jako tymczasowe obozowisko przez myśliwych, których celem były głównie konie jukońskie. Co więcej tradycyjne praktyki łowieckie ludów zamieszkujących tamte tereny wskazują na sensowność takiej hipotezy. Badania są niewątpliwie trudne, głównie dlatego, że od tamtych wydarzeń upłynął szmat czasu i znalezienie fizycznych dowodów jest bardzo rzadkie. Tym bardziej, że ludzie prowadząc koczowniczy tryb życia ciągle się przemieszczali, a większość tych terenów jest teraz pod wodą. Co więcej aby badania i datowanie radiowęglowe były wiarygodne potrzebne są nienaruszone fragmenty gleby. Niestety większość jaskiń została w pewnym stopniu zmieniona z przyczyn naturalnych lub ludzkich, a zatem potrzebne są kolejne badania archeologiczne.

Podobnie jak archeologia także i fizyka kryje w sobie całą masę fascynujących zagadek. A niektóre z nich są fundamentalne – ich odkrycie może mocno zmienić nasze postrzeganie rzeczywistości. Jedną z nich jest rozszerzanie się Wszechświata. Choć gwiazd i innych kosmicznych obiektów jest nad nami cała masa to wydaje się, że nie ma ich na tyle dużo aby powodować stałe puchnięcie naszej dmuchanej bańki – coś tu się zatem nie zgadza. Wygląda na to, że rozszerzanie jest szybsze niż pozwala na to nasza fizyka. Co więcej galaktyki wirują tak szybko, że powinny wyrzucać z siebie materię – nie ma jej aż tak dużo żeby trzymać wszystko w kupie. Znów coś się nie zgadza. Hipoteza przedstawia ciemną energię jako tę siłę, która rozszerza Wszechświat oraz ciemną materię jako kawałki utrzymujące spójność galaktyk. Niestety oba te ciemne zjawiska są niedostrzegalne, choć łącznie stanowią 95% całego Wszechświata. Aby rozwiązać te problemy fizycy Roberto Peccei i Helen Quinn zaproponowali dodanie nowej cząstki do Modelu Standardowego. Chodziło o pole ultralekkich cząstek – aksjonów. Żeby było jasne, aksjony są wciąż hipotetyczne, ale nawet Europejska Rada Badań Jądrowych czyli CERN podkreśla, iż "jedną z najbardziej sugestywnych właściwości aksjonów jest to, że w naturalny sposób mogłyby one być produkowane w ogromnych ilościach wkrótce po Wielkim Wybuchu. Taka populacja aksjonów byłaby obecna do dziś i mogłaby stanowić ciemną materię Wszechświata." Ale skoro są to obiekty hipotetyczne, a poszukiwania aksjonów trwają już 40 lat, to jak chcemy dowieść ich istnienia? Cóż naukowcy wykorzystują Axion Search Telescope w celu znalezienia śladu cząstek produkowanych w jądrze Słońca, a jest to bardzo trudne gdy szacunkowo cząstka ta waży jedną miliardową masy elektronu. Nawet jeśli maleńkie aksjony sygnalizują jakoś swoje istnienie, możemy je łatwo przeoczyć. Mimo tych przeszkód poszukiwania aksjonów trwają nadal, a one same czekają na ujawnienie.

I to już wszystko co na dziś dla Was przygotowałem, po nowe odcinki podkastu zapraszam w każdą środę i sobotę. Do usłyszenia!