Dzieńdoberek, to już 20 odcinek podkastu Naukowo, bardzo dziękuję wszystkim słuchaczom i tradycyjnie proszę o lajkowanie i udostępnianie tego odcinka. A z okazji okrągłego odcinka dwudziestego, startuję z nowym serwerem Discord, poświęconemu nauce, badaniom naukowym i dostarczający informacji o naukowych nowościach. Będziemy się starali stworzyć tam społeczność ludzi, którzy naukę lubią i szanują, a czasem się z nią nie zgadzają oraz chcą o niej dyskutować w miłym gronie. Mamy mnóstwo tematycznych działów, miłych moderatorów i chęć do stworzenia przyjaznego miejsca dla dyskusji na tematy naukowe, dzielenia się wiedzą i nowościami z naukowego świata. Dostęp jest bezpłatny dla każdego słuchacza podkastu Naukowo, natomiast Patroni podkastu wspierający mnie finansowo, do czego zachęcam, znajdą tam pokoje przeznaczone wyłącznie dla nich. Link do aktywnego zaproszenia na nasz serwer Discord znajdziesz w opisie tego odcinka, zapraszam Was serdecznie! Natomiast dzisiejszy odcinek zaczniemy od przytulanek, aby później sprawdzić czym grożą uszkodzenia sprzętu podczas kosmicznych podróży oraz co można znaleźć podczas wypraw kajakowych. Na koniec odkryjemy, dlaczego przegrzebki lubią dyskotekę. Zaczynamy!

Stres jest naszą codziennością, dlatego nauka od dawna zajmuje się poznaniem jego mechanizmów tak, aby zapobiegać skutkom stresu i jego wpływom na nasze zdrowie. Nasz organizm reaguje podczas stresowych sytuacji w dwojaki sposób. Aktywacja współczulnego układu nerwowego prowadzi do szybkiego uwalniania adrenaliny z rdzenia nadnerczy co powoduje wzrost częstości akcji serca, ciśnienia tętniczego i częstotliwości oddychania. Także w mózgu następuje wzrost poziomów adrenaliny i noradrenaliny co powoduje to nieprzyjemne, subiektywne odczuciem stresu. Drugą gałąź stanowi reakcja organizmu na osi podwzgórze-przysadka mózgowa-nadnercza i w efekcie tego powiązania uwalniany jest z kory nadnerczy kortyzol uważany za główny hormon stresu. Główne czynniki, które wywołują stres i aktywują te dwa systemy działania, to presja wykonania, brak kontroli i ocena społeczna. Chociaż konfrontacja z innymi ludźmi może wywołać reakcję stresową, to obecność i wsparcie innych osób, zwłaszcza poprzez dotyk, może również działać jako wentyl bezpieczeństwa dla stresowej reakcji organizmu. Wcześniejsze badania wykazywały, że wsparcie społeczne plus oksytocyna, która jest wydzielana podczas dotyku zapewniały silniejszy efekt przeciwdziałający wydzielaniu kortyzolu w porównaniu z samym wsparciem społecznym. A jedną z najbardziej rozpowszechnionych form dotyku w życiu codziennym i w różnych kulturach jest obejmowanie. Stosuje się je, aby pozdrowić innych, przekazać miłość i przywiązanie, ale można je również wykorzystać w sytuacjach negatywnych, aby pocieszyć osoby, które czują się smutne lub przygnębione. Co więcej badania mówią, że żaden przedmiot nie może zastąpić takiego kontaktu między ludźmi, bo obejmowanie drugiej osoby ma dużo większe pozytywne skutki dla organizmu. A korzyści na poziomie reakcji organizmu jest wiele wykazano na przykład, że obejmowanie obniża ciśnienie krwi, wiąże się ze zmniejszeniem stanu zapalnego oraz z poprawą subiektywnego samopoczucia. Ponadto, obejmowanie wiąże się ze zmniejszeniem ryzyka infekcji i przyspieszeniem powrotu do zdrowia po przebytych chorobach wirusowych. Zwłaszcza takie, które trwają dłużej, gdyż są postrzegane jako bardziej przyjemne w porównaniu z bardzo krótkimi, tj. trwającymi 1 sekundę. W nowym badaniu niemieccy naukowcy chcieli sprawdzić czy krótkie uściski same w sobie mogą stanowić bufor dla reakcji stresowej. Do udziału w eksperymencie zaproszono 76 uczestników w średnim wieku 22-30 lat. Uczestnicy zostali zaproszeni i zawsze przychodzili parami, nie mieli w przeszłości zaburzeń psychicznych ani neurorozwojowych, byli niepalący, nie przyjmowali żadnych leków i nie mieli wcześniejszych doświadczeń z eksperymentami naukowymi. Pary zgłaszały się wspólnie, a następnie były losowo przydzielane do jednej z dwóch grup eksperymentalnych. W grupie kontrolnej pary wspólnie przechodziły procedurę indukcji stresu. W drugiej grupie uczestnicy przechodzili identyczną procedurę, ale w trakcie eksperymentu jeden raz obejmowali się wzajemnie przez 20 sekund. Jak wywoływano stres? Wymagano od uczestników umieszczenia dłoni z rozłożonymi palcami w lodowatej wodzie na maksymalnie trzy minuty. Przed i po eksperymencie badano też ciśnienie krwi i pobierano próbkę śliny do badań, a uczestnicy wypełniali kwestionariusze dotyczące subiektywnego poczucia stresu. Wynik tego eksperymentu potwierdził hipotezę badaczy, ale tylko częściowo. Okazało się bowiem, że w grupie obejmującej się wystąpiła znacząco niższa odpowiedź kortyzolu w porównaniu z grupą kontrolną. Natomiast ciśnienie krwi jako znacznik aktywności współczulnego układu nerwowego oraz subiektywna ocena stresu nie były zmienione przez przytulanie się. Największa różnica dotyczyła płci uczestników. Nie znaleziono dowodów na to, że mężczyźni odnosili korzyści z krótkotrwałego obejmowania jako potencjalnego bufora stresu, a wyniki wskazują, że efekt ten jest specyficzny tylko i wyłącznie dla kobiet. Wyjaśnienie tej różnicy między płciami nasuwa naukowcom wiele hipotez: może być to związane z różnym poziomem uwalniania oksytocyny u kobiet i mężczyzn po uścisku. Może to być także powiązane z ewolucyjnym mechanizmem "czułości i przyjaźni", która mówi, że kobiety w porównaniu z mężczyznami inaczej reagują na zdarzenia wywołujące stres w środowisku. Zgodnie z tą hipotezą kobiety reagują na sytuacje stresowe poprzez zwiększenie opieki i ochrony nad potomstwem, co z kolei zmniejsza reakcję organizmu na stres poprzez wzrost stężenia oksytocyny. Wyjaśnienie tej różnicy między płciami wymaga dalszych badań, podobnie jak to czy efekt ten jest ograniczony do romantycznych przytulanek między partnerami, czy też dotyczy także uścisków między przyjaciółmi, na co wskazują poprzednie badania ankietowe. Warto zatem przed czekającym nas egzaminem, rozmową zawodową lub inną sytuacją stresową po prostu przytulić bliską nam osobę, poczucie bliskości i bezpieczeństwa może być w takich chwilach bardzo cenne.

Problem z obejmowaniem się mogą mieć kosmonauci, jako że niewielu przebywa ich w kosmicznej pustce. Im poczucie bezpieczeństwa musi zapewnić technologia, która jest niezbędna do przeżycia organizmów biologicznych, zwłaszcza na zewnątrz Międzynarodowej Stacji Kosmicznej, podczas kosmicznych spacerów. Absolutnie podstawowym wyposażeniem każdego członka załogi są skafandry kosmiczne, a te już w przeszłości okazały się zawodne. W lipcu 2013 roku, hełm astronauty Europejskiej Agencji Kosmicznej Luki Parmitano został zalany wodą, powodując bezpośrednie zagrożenie życia. Niewiele brakło, aby astronauta, przebywając w kosmicznej próżni, utopił się. Jak poinformowała NASA po zdarzeniu, miał on "utrudnioną widoczność i oddychanie, a woda zakrywała mu oczy, nos i uszy". Tylko znakomite wyszkolenie, opanowanie stresu i spokojna postawa astronauty w obliczu napełnienia hełmu wodą uratowała mu życie. Jak wykazała późniejsza analiza sprzętu doszło do zatkania elementu, który nieumyślnie skierował wodę do przewodu wentylacyjnego, co umożliwiło przedostanie się jej do wnętrza hełmu. Oczywiście natychmiast wprowadzono zmiany w konstrukcji hełmu, zmieniając położenie podkładki absorpcyjnej na tył hełmu, aby wchłaniała nadmiar wody, która może tam się dostać. Dodano także oddzielną rurkę oddechową w kształcie słomki, aby w razie potrzeby zapewnić swobodny dopływ powietrza. Zmieniono także procedury i teraz astronauci informują o stanie swoich hełmów podczas całego kosmicznego spaceru. Pomimo tych działań, 23 marca tego roku astronautka Kayla Barron, pomagając niemieckiemu astronaucie Matthiasowi Maurerowi zdjąć kombinezon, znalazła wodę wewnątrz jego hełmu. Oszacowano, że do 50 procent wizjera było pokryte cienką warstwą wody, a wkładka absorpcyjna z tyłu hełmu była wilgotna. Wodę znaleziono także w otworze wentylacyjnym z tyłu charakterystycznego pierścienia na szyi. NASA natychmiast wstrzymała wszystkie zaplanowane na ten rok kosmiczne spacery, dwa w sierpniu i dwa w listopadzie, a hełm Maurera w celu przeprowadzenia analizy inżynieryjnej zostanie odesłany z powrotem na Ziemię w lipcu na pokładzie statku towarowego Dragon firmy SpaceX. Bezpieczeństwo ludzi w kosmosie jest absolutnie podstawowym wyznacznikiem prowadzenia misji w tym skrajnie niesprzyjającym środowisku, a działania inżynieryjne w zakresie sprzętu niezmiernie ważne zwłaszcza w kontekście przyszłych stałych habitatów na Księżycu czy planowanych ekspedycji na Marsa.

Zostaniemy na chwilę w kosmosie i podpatrzymy wojskowy projekt komunikacyjny oparty na satelitach. Nie jest tajemnicą, że wojsko Stanów Zjednoczonych inwestuje olbrzymie środki w rozwój technologii kosmicznych, które mają wspierać działania wojskowe na Ziemi. Prym wiedzie tutaj DARPA, czyli Agencja Zaawansowanych Projektów Badawczych Obrony. A ponieważ wojsko uwielbia pseudonimy i nazwy kodowe, także tutaj zastosowano taką nazwę dla programu - Mandrake II. Wymiana informacji jest niezwykle ważna na współczesnym polu bitwy, zwłaszcza w działaniu wojsk z rożnych krajów w paktach takich jak NATO. Kluczową role stanowi tutaj utrzymanie szybkich łączy komunikacyjnych i wymiana olbrzymiej ilości danych. Przy współpracy z Agencją Rozwoju Przestrzeni Kosmicznej i firmą CACI dokonano udanego uruchomienia optycznych łączy komunikacyjnych na niskiej orbicie okołoziemskiej. Dwa satelity, nazwane Able i Baker, zostały wystrzelone latem ubiegłego roku, a umieszczone na nich lasery podczerwone przesyłają dane, zamieniając dane w sygnał optyczny, który jest następnie przenoszony do odbiornika. Testowana technologia CrossBeam zapewnia satelitarne łącza oraz dwukierunkowe połączenia satelita-ziemia za pomocą systemów o niskim stopniu złożoności, minimalizując rozmiary, wagę, moc i koszty. Podczas 40-minutowego testu 14 kwietnia, łącze zademonstrowało przesył w pętli oraz transfer danych na odległość ponad 100 km, przy czym wysłano i odebrano ponad 200 gigabitów danych. Przyszłym celem projektu jest umieszczenie na niskiej orbicie okołoziemskiej pierwszej partii 20 małych satelitów, które połączą się ze sobą, tworząc sieć w przestrzeni kosmicznej. Planowane jest to na jesień tego roku, a do 2024 r. dodatkowo w kosmosie ma się pojawić 126 satelitów. Agencja dąży do stworzenia pełnej konstelacji, która obejmowałaby od 300 do 500 satelitów na niskiej orbicie okołoziemskiej. Trzeba tu zastrzec, że sieć ta nie będzie konkurencją dla komercyjnych projektów, a służyć będzie tylko i wyłącznie do celów wojskowych. Takie projekty wzbudzają jednak sprzeciw i obawy astronomów. Zwracają oni uwagę, że plany firmy SpaceX dotyczące umieszczenia na orbicie łącznie 42 000 satelitów w ramach konstelacji Starlink, mogą poważnie zakłócić lub nawet uniemożliwić obserwację nieba i pracę urządzeń badawczych. Równie ważnym problemem jest duża ilość kosmicznych śmieci krążących wokół Ziemi. Jak podała w zeszłym roku NASA już ponad 27 000 odłamków orbitalnych, czyli "kosmicznych śmieci", jest śledzonych przez globalne czujniki Sieci Obserwacji Przestrzeni Kosmicznej Departamentu Obrony Stanów Zjednoczonych. Szacuje się, że jest też znacznie więcej śmieci zbyt małych, aby można je było śledzić, ale wystarczająco dużych, aby zagrozić lotom kosmicznym ludzi i maszyn. Ponieważ zarówno śmieci, jak i statki kosmiczne poruszają się z bardzo dużymi prędkościami, ponad 25 000 km/h to zderzenie nawet niewielkiego fragmentu gruzu orbitalnego ze statkiem kosmicznym może spowodować poważne problemy. Szacuje się, że istnieje około 100 milionów odłamków o wielkości 1 milimetra i większych. Jeszcze więcej jest mniejszych odłamków o wielkości mikrometra, a wiele okien promów kosmicznych zostało wymienionych z powodu uszkodzeń spowodowanych przez materiał, który okazał się być drobinkami farby. Co więcej śmieci takie nie odlatują w kosmos, w 1996 r. francuski satelita został trafiony i uszkodzony przez odłamki francuskiej rakiety, która eksplodowała 10 lat wcześniej. Jakże znamienny jest fakt, że pomimo widocznych szkód jakie czynimy na Ziemi poprzez gigantyczną ilość śmieci, odpadów i zanieczyszczeń, przenosimy te zachowania w kosmos. Wygląda na to, że nie uczymy się na swoich własnych błędach, nie wyciągamy wniosków, a oczami wyobraźni widzę wysypiska śmieci na Marsie jak tylko ludzkość się tam znajdzie, stanowiąc w ten sposób pierwsze ślady swojej obecności.

Znaleźć się w przestrzeni kosmicznej nie jest łatwo i choć turystyka kosmiczna już wystartowała to jest kosmicznie droga. Znacznie łatwiej udać się na wyprawę kajakową, a wiele miejsc, także w Polsce sprzyja takiej formie aktywnego spędzania czasu. Zwłaszcza gdy można znaleźć coś naprawdę ciekawego. We wrześniu ubiegłego roku dwóch kajakarzy pływając po rzece Minnesota w Stanach Zjednoczonych zauważyło na brzegu kość. Nie byłoby w tym nic dziwnego, bo na takich terenach można znaleźć kości zwierząt. Biuro szeryfa zebrało znalezisko i wysłało je do lekarza sądowego, ale ani on ani antropolog z FBI początkowo nie potrafili ustalić pochodzenia kości. Zagadka rozwikłała się, gdy użyto datowania radiowęglowego, które stosuje się do ustalenia wieku przedmiotów. W atmosferze Ziemi zachodzi nieprzerwanie proces przemiany azotu w promieniotwórczy izotop węgla. Węgiel ten następnie rozchodzi się równomiernie w atmosferze i pod postacią dwutlenku węgla wchodzi poprzez fotosyntezę do obiegu węgla w przyrodzie. Tak długo jak organizm żyje, tak długo proporcje węgla radioaktywnego do stabilnego w materii żywej są podobne jak w atmosferze. Ale gdy organizm umrze izotop węgla rozpada się o połowę co około 5740 lat. Na podstawie tego procesu można ustalić wiek przedmiotów z zamierzchłej przeszłości. W tym przypadku okazało się, że kość była częścią czaszki pochodzącą najprawdopodobniej od młodego mężczyzny, który żył aż 8000 lat temu, między 5500 a 6000 rokiem p.n.e. Były to czasy przed epoką rolnictwa, ludzie byli wtedy głównie zbieraczami i polowali na jelenie czy ryby. Lodowce cofnęły się dopiero kilka tysięcy lat wcześniej umożliwiając ludziom życie na tych terenach. Antropolog F.B.I. zbadał wgłębienie na czaszce i stwierdził, że mężczyzna odniósł poważną ranę głowy, choć prawdopodobnie nie była to przyczyna śmierci. Czaszka mogła dryfować w rzece przez tysiące lat lub zostać umieszczona w miejscu pochówku w pobliżu wody i z czasem się przemieścić. A w odkryciu czaszki udział wzięła sama natura, a konkretnie dotkliwa susza, która spowodowała odsłonięcie brzegów rzeki, które zazwyczaj znajdują się pod wodą. Problemem w badaniu tak starych śladów ludzi w tamtych rejonach jest niewystarczająca ilość obiektów, które można poddać badaniom naukowym, ponieważ rzadko zdarza się, aby plemiona rdzennych Amerykanów zezwalały na badanie kości swoich przodków w celach archeologicznych. Będąc następnym razem w terenie zwracajcie baczną uwagę na tego typu znaleziska, mogą się okazać one niezwykle cenne dla nauki.

A teraz wracamy do czasów współczesnych i zorganizujemy dyskotekę dla... przegrzebków. Te bardzo chętnie wybierane owoce morza, znane również jako małże św. Jakuba, są powszechnie cenionym przysmakiem. USA, Francja, Kanada, Argentyna i Wielka Brytania odpowiadają za ponad 85% światowych połowów przegrzebków. Tradycyjnie, dziko odławiane przegrzebki łowione są przy użyciu narzędzi, które ciągnie się po dnie morskim. Ze względu na ich penetracyjny charakter, może to powodować znaczne szkody dla wrażliwych siedlisk i gatunków morskich. Przegrzebki łowione przez nurków stanowią alternatywne źródło o niewielkim wpływie na środowisko, jednak sektor ten może dostarczać jedynie ograniczone ilości ze względu na ograniczenia logistyczne. Nowe, zaskakujące odkrycie stwarza dla przemysłu rybnego szansę nie tylko na bardziej ekologiczne połowy, ale także na zwiększenie ich efektywności. W 2019 r. poproszono rybaka poławiającego kraby z Kornwalii w Wielkiej Brytanii o odnotowanie wpływu na połów, jaki miało przymocowanie pojedynczego, stałego białego światła do wnętrza standardowej pułapki nazywanej więcierzą, używanej do połowu skorupiaków. Podczas gdy nie zaobserwowano znaczącego wzrostu lub spadku ilości skorupiaków, to w podświetlanych pułapkach w porównaniu do nie podświetlanych, rybacy odnotowali nieoczekiwany rezultat. W ciągu miesięcznego okresu próbnego w podświetlanych więcierzach konsekwentnie łowiono przegrzebki w gigantycznych ilościach niespotykanych wcześniej przez rybaka. Podał on, że przy użyciu standardowych, nieoświetlonych narzędzi połowowych na około 35 000 więcierzy łowił około 5 przegrzebków rocznie, podczas gdy w podświetlonych więcierzach zaobserwowano 10 przegrzebków na każde 50 więcierzy, co stanowiło wzrost o około 1 400 razy. Naukowcy postawili zatem pytania: czy przegrzebki można poławiać przy użyciu takich narzędzi połowowych, czy światło rzeczywiście przyciąga przegrzebki oraz czy przegrzebki mogłyby potencjalnie zwiększyć wartość połowową istniejących łowisk skorupiaków. Podczas kontrolowanego eksperymentu w sumie w więcierzach z oświetleniem złowiono 99,6% wszystkich wyłowionych wówczas przegrzebków. "To jak dyskoteka dla przegrzebków - oświetlamy pułapkę, a one wchodzą do środka", powiedział jeden z naukowców. I rzeczywiście, na filmie udostępnionym przez badaczy, a do którego link znajdziecie w opisie, widać, jak przegrzebki same ochoczo wskakują do klatek. Mechanizm przyciągania przegrzebków do oświetlonych pułapek nie jest w pełni poznany, jednak prawdopodobnie bodziec ten ma charakter wzrokowy. Przegrzebki mają wzdłuż wewnętrznych krawędzi otworów muszli, od kilkunastu do kilkuset oczu, które są wrażliwe zarówno na ruch, jak i na natężenie światła w celu wykrycia zbliżających się drapieżników lub miejsc żerowania. W związku z tym, wysnuto tezę, że ich przemieszczanie się do oświetlonych pułapek ma na celu przejście do preferencyjnego siedliska żerowania. Na poparcie hipotezy wizualnej, rybak biorący udział w eksperymencie zauważył, że po zimowych sztormach, kiedy woda była bardziej mętna, co ograniczało widoczność, połowy przegrzebków były niższe. To odkrycie może pogodzić zarówno finansowe oczekiwania firmo poławiających przegrzebki, zwiększając ich ilość i obniżając koszty, jak i prowadzić do odpowiedzialnego połowu, dzięki usunięciu inwazyjnych metod.

I to wszystko na dziś, zapraszam na kolejną audycję w najbliższą środę. A życząc Wam przemiłego weekendu zapraszam również na stronę Naukowo.net, gdzie możecie znaleźć ciekawe artykuły z prasy zagranicznej przetłumaczone w całości na język polski, poruszające różne, naukowe zagadnienia. Dziękuję za uwagę i do usłyszenia!