Do czego Majowie używali rtęci i co dzieje się z nią po wielu wiekach? Jaki kolor mają jeziora na świecie i co mówi on o wodzie? Arkadiusz Polak, dzień dobry w sobotnim wydaniu podkastu Naukowo, w którym opowiem też o warunkach, które sprawiają, że ludzie się śmieją oraz o tym jak budowa skóry wpływa na jej choroby. Na koniec policzymy, ile mrówek jest na świecie, a na początek proszę Was o subskrybowanie podkastu, aby nie przegapić kolejnych odcinków i podzielenie się nim, jeśli Wam się spodobał, aby dotarł do kolejnych słuchaczy. Zapraszam również na stronę Naukowo.net i nasz podkastowy serwer Discord - wszystkie linki znajdziecie w opisie odcinka, startujemy.

Rtęć to niezwykle toksyczna substancja stanowiąca zagrożenie dla życia i zdrowia człowieka w naszym organizmie nie pełni żadnej funkcji fizjologicznej. Mimo to przyjmujemy ją głównie spożywając ryby i owoce morza, przy czym wchłaniane poziomy rtęci różnią się od gatunków ryb, najwięcej zawierają jej ryby będące u szczytu łańcucha pokarmowego, tuńczyk, szczupak czy rekin. Europejski Urząd ds. Bezpieczeństwa Żywności określił dopuszczalne poziomy rtęci w produktach rybołówstwa od 0,5 do 1 mg/kg świeżej masy, zaleca się także aby kobiety w ciąży, karmiące i małe dzieci nie spożywały ryb zawierających te wysokie stężenia rtęci.

Rtęć dostaje się do organizmów ludzkich głównie przez układ oddechowy i pokarmowy, a skutki zatrucia rtęcią obejmują szereg uszkodzeń niemal wszystkich układów w organizmie, często doprowadzając ludzi do szaleństwa lub śmierci. Zwłaszcza w dawnych czasach, gdy nie wiedziano o toksycznym jej działaniu, a wykorzystywano ją szeroko w górnictwie aby oczyszczać złoto. Zresztą nielegalne górnictwo korzysta z tej metody także w czasach współczesnych, szacuje się, że w Amazonii każdego roku do rzek trafia 30 ton rtęci.

Powszechne używanie rtęci nie jest jednak wymysłem nowoczesnej cywilizacji. Przykłady jej zastosowania pochodzą między innymi od cywilizacji Majów, którzy używali tej toksycznej substancji na długo przed kontaktem z Europejczykami w XVI wieku. Majowie zamieszkiwali obszary dzisiejszego Meksyku i Ameryki Środkowej przez tysiąclecia, a główny rozwój kulturowy, społeczny i technologiczny rozpoczął się około 2000 roku p.n.e.

Ale na 10 stanowiskach archeologicznych odnaleziono również rtęć zdeponowaną pierwotnie w formie płynnej, zwykle w rytualnych skrytkach lub grobach należących do ówczesnych elit obok cynobru oraz innych cennych materiałów i przedmiotów. Najstarszy znaleziony taki depozyt to 200 ml ampułka, która znajdowała się w Świątyni Pierzastego Węża w potężnym prekolumbijskim mieście Teotihuacan schowana tam prawdopodobnie między 100 a 300 r. n.e.

Wnioski płynące z tego badania skłaniają do refleksji jakie substancje i w jakich stężeniach znajdą za następnych kilkanaście wieków przyszli archeologowie, biorąc pod uwagę ilość i rodzaj toksycznych substancji emitowanych do wód i gleby przez cywilizację współczesnego człowieka.

Niebieska, przejrzysta woda czystego jeziora, z niewielką piaszczystą plażą to obiekt wymarzonego odpoczynku wielu ludzi, ale co właściwie mówi nam barwa wody? Jej niebieski kolor kojarzy się nam z wysoką jakością i brakiem zanieczyszczeń, postrzegamy takie jeziora jako dziewicze. Wiele czynników wpływa na kolor wody, temperatura powietrza, opady, głębokość jeziora, ale także zamieszkujące je organizmy. Choć kolor jezior może zmieniać się w sposób naturalny, sezonowo, to zmiany w kolorze wody w jeziorze mogą wskazywać też na pogorszenie stanu ekosystemu.

Ale właściwie jakiego koloru są jeziora na całej Ziemi? W przeszłości próbowano to ustalić, przeprowadzając obserwacje około 200 zbiorników wodnych, ale skala nowego badania jest o wiele większa. Stało się to możliwe dzięki nowoczesnej technologii, ponieważ kolor wody może być bezpośrednio obserwowany przez satelity co daje możliwość wykrywania zmian środowiskowych w jeziorach w odległych regionach, także w skali globalnej.

Ma to ogromne znaczenie w próbach ustalenia nieznanej do tej pory roli klimatu we wpływaniu na kolor wód, co może mieć znaczne konsekwencje. Jeśli człowiek używa jeziora, aby czerpać z niego wodę lub ryby to zmiany w jakości wody, które będą widoczne także poprzez zmianę koloru, będą oznaczać potrzebę uzdatniania wody lub brak pożywienia. Poza tym wiele miejscowości turystycznych położonych nad jeziorami z mieszkańcami, którzy utrzymują się z turystyki, może ucierpieć z powodu zmiany koloru jeziora - kto z nas chciałby się kąpać w zielonej lub brunatnej wodzie, gdy wcześniej była ona niebieska i przejrzysta.

Występują głównie w regionach chłodnych lub wysoko położonych takich jak północna Europa, Himalaje i Płaskowyż Tybetański, Góry Skaliste, północno-wschodnia Kanada, Patagonia i Nowa Zelandia. Większość niebieskich jezior występuje na obszarach ze stosunkowo wysokimi opadami i chłodnym latem lub są to głębsze jeziora położone wyżej. Prawdopodobieństwo, że woda w jeziorze będzie niebieska jest dwukrotnie większe w tych zbiornikach, które na zimę pokrywają się lodem, badacze tłumaczą to wolniejszym wzrostem fitoplanktonu. Mroźne zimy mogą również wpływać na procesy biogeochemiczne i zmniejszać dostępność składników odżywczych oraz hamować dopływy lądowe.

Zielone i brązowe jeziora, które stanowią 69% wszystkich takich zbiorników, są bardziej rozpowszechnione i znajdują się w bardziej suchych regionach, wnętrzach kontynentów i wzdłuż linii brzegowych. I to właśnie taki kolor wody może pojawić się w wielu, dotychczas niebieskich jeziorach wrażliwych na zmiany klimatyczne. Cieplejsza woda, w której częściej kwitną glony, będzie miała tendencję do zmian wód w jeziorach w kierunku zielonych kolorów, takie zjawisko obserwuje się już teraz w wodach północnoamerykańskich Wielkich Jezior. Poprzednie badania wykazały również, że odległe regiony arktyczne mają jeziora z "intensyfikującą się zielenią".

Monitorowanie kolorów wody w jeziorach zostało uznane przez obecny Globalny System Obserwacji Klimatu za Istotną Zmienną Klimatu, a ponieważ może być obserwowane globalnie przez satelity, to daje naukowcom nieosiągalne wcześniej możliwości badania takich mechanizmów.

Jest coś co łączy ludzi wszystkich kultur, religii i języków, wspólna czynność, którą wykonuje się w każdym zakątku świata i w każdej społeczności. Mowa tu o śmiechu, który pomaga ludziom w nawiązywaniu nowych kontaktów i przyjaźni czy romansów, radzeniu sobie z przeciwnościami i stresującymi sytuacjami lub po prostu cieszeniu się wieloma przyziemnymi chwilami. Naukowcy zgadzają się, że zrozumienie humoru jest ważne, ale nie są zgodni co do tego, jakie warunki wywołują śmiech, rozbawienie i postrzeganie czegoś jako zabawnego.

Śmiech jest z nami niemal od pierwszych chwil naszego życia, już 3 miesięczne niemowlęta śmieją się i pozytywnie reagują na dźwięk śmiechu, także dzieci, które urodziły się niewidome lub niesłyszące śmieją się podczas zabawy. Wiele jest badań wskazujących na pozytywny wpływ śmiechu, na wiele różnych aspektów życia, włącznie ze zdrowiem psychicznym, kreatywnością czy wpływem na interakcje międzyludzkie.

Natomiast postrzeganie tego co jest zabawne jest drastycznie różne w zależności od kultur, sytuacji czy naszego indywidualnego poczucia, co sprawia, że tworzenie humoru jest niezmierne trudne. I bywa zdradliwe, osoby, które próbują, ale według nas wcale nie są zabawne, postrzegane będą jako niekompetentne lub nieczułe, a nieudany żart wywołuje szereg negatywnych emocji obrzydzenia, dezaprobaty czy nawet złości.

Włoski naukowiec postanowił przejrzeć ponad 150 prac badawczych z ostatnich dziesięciu lat dotyczących teorii humoru, które dostarczały istotnych informacji na temat fizycznych cech śmiechu, ośrodków mózgowych związanych z wytwarzaniem śmiechu oraz korzyści zdrowotnych z niego wynikających. Poszukiwał w ten sposób dowodów na istnienie jakiś podstawowych warunków, które sprawiają, że ludzie się śmieją.

Jednym z takich czynników może być obalenie naszego oczekiwania dotyczącego normalności. Gdy oglądamy kreskówkę, a jej bohater spada z dachu w groteskowy sposób, wywołuje to u nas śmiech, ponieważ sytuacja jest przerysowana, niepoważna i nienormalna. Śmiech potrzebuje sytuacji, która wydaje się nam dziwna i wywołuje poczucie oszołomienia lub paniki.

Ale nie będziemy się śmiać, gdy w taki sam sposób w realnym życiu zobaczymy prawdziwego człowieka spadającego z dachu, ponieważ aby zdarzenie było śmieszne musi też spełniać kolejny warunek - być nieszkodliwym dla nas i dla innych, nie wywołując niepokoju lub stresu. Wówczas uwolnienie śmiechu działa jak syrena alarmowa informująca osoby postronne, że nie jest wymagana reakcja walki lub ucieczki, a obserwowana sytuacja nie jest zagrożeniem. Ośrodki mózgu regulujące śmiech to te, które kontrolują emocje, lęki i niepokój, zatem nasz śmiech stanowi dla nas ulgę i bezpiecznik, przerywający stres.

Także w nauczaniu humor wykazuje pozytywne skutki, pomagając w wyrażaniu myśli, podtrzymując uwagę, zwiększając motywację i tworząc pozytywne otoczenie, które sprzyja przekazywaniu i pochłanianiu nowej wiedzy. I w miłości humor może być bardzo ważną cecha przy wyborze partnera nie tylko z powodu samej umiejętności rozśmieszania. Jeśli ktoś jest w stanie nas rozbawić to równocześnie zapewnia nam poczucie bezpieczeństwa i relaksu, a to bardziej nas do takich osób przyciąga.

Naukowcy mają tu jeszcze duże pole do popisu, bo śmiech jest skomplikowany i wielowymiarowy. Bez względu na wyniki przyszłych badań i naukowe podejście, śmiech powinien być dla nas codziennością, spontanicznym wyrażaniem emocji i afirmacją życia.

Dotykamy jej codziennie, dbamy o nią, czasem wystawiamy na niebezpieczne czynniki środowiskowe lub doprowadzamy do jej uszkodzenia, a czasem ozdabiamy ją tymczasowo lub permanentnie. Nasza skóra to największy organ w organizmie, może mieć nawet 2m2 powierzchni i choć jest stosunkowo cienka, od 1,5 mm do 5 mm, to składa się z wielu warstw, a jej budowa jest skomplikowana. Skóra nie jest taka sam na całym ciele, jej skład różni się w zależności od położenia, a to może wpływać na podatność skóry na choroby takie jak łuszczyca czy atopowe zapalenie skóry.

Naskórek, czyli najbardziej zewnętrzna warstwa, ma matrycę lipidową złożoną z wolnych kwasów tłuszczowych, cholesterolu i ceramidów i musi przeciwstawiać się różnym czynnikom zewnętrznym w zależności od tego, którą część ciała pokrywa. Bo przecież skóra twarzy musi być cienka i elastyczna, aby dostosować się do mimiki twarzy, ale już skóra na piętach musi być gruba i sztywna, aby wytrzymać nacisk, tarcie i chronić stopę przed przekłuciem przedmiotami, na które nadepniemy. Skład skóry zależy od wielu czynników, w tym od struktury bariery skórnej, typów komórek i genów, które ulegają ekspresji.

Naskórek zbudowany jest z cegieł i zaprawy - cząsteczki takie jak ceramidy, cholesterol i kwasy tłuszczowe tworzą "zaprawę" scalającą cegiełki czyli komórki zwane keratynocytami. Nowe badanie przy użyciu sekwencjonowania pojedynczych komórek przyniosło dowody na to, że te cegły budujące skórę są różne w zależności od położenia i to różnice w ekspresji genów odpowiadają różnicom w składzie struktur lipidowych i białkowych w różnych częściach skóry.

Wpływa to nie tylko na wygląd skóry, ale też na występowanie na jej różnych częściach chorób. Charakteryzując specyficzne zmiany lipidowe związane z różnymi chorobami skóry, badacze odkryli, że monitorowanie lipidów naskórka wystarczy do zdiagnozowania u pacjenta konkretnej choroby i jej ciężkości, co w przyszłości może być stosowane w diagnostyce dermatologicznej.

Cegiełki skóry, keratynocyty, mają jeszcze jedną ważna funkcję, mogą wydzielać substancje, które zarówno zwiększają, jak i zmniejszają stan zapalny. Te znajdujące się w najniższej warstwie naskórka wydzielają cząsteczki przyciągające komórki odpornościowe i przeciwzapalne. Dzięki temu komórki odpornościowe organizmu przyciągane są w miejsca, w których cierpliwie czekają na możliwość zwalczenia każdego patogennego mikroba lub pasożyta, który mógłby przebić się przez fizyczną barierę skóry.

Natomiast keratynocyty znajdujące się w zewnętrznej warstwie naskórka wydzielają cząsteczki prozapalne, w szczególności IL-36. Nowe badanie odkryło, że ilość IL-36 w skórze jest regulowana przez inną cząsteczkę zwaną PCSK9 i że osoby z wariantami w genie PCSK9 były predysponowane do rozwoju łuszczycy. U części ludzi choroba ta może rozwinąć się, gdy wystąpi brak równowagi w cząsteczkach wydzielanych przez różne warstwy skóry.

Badania te pokazują jak bardzo skóra jest powiązana z układem odpornościowym i mogą stanowić wstęp do tworzenia nowych terapii dla osób zmagających się z chorobami skóry. Ale stanowią także cenny wkład do ulepszenia kosmetyków i tworzenia nowych dopasowanych bardzo konkretnie do miejsca, w którym są na skórę nakładane.

A na koniec zagadka: ile mrówek jest na świecie? Te małe, pracowite zwierzęta są ważną częścią ekosystemów, występując licznie w lasach i na terenach suchych, a unikając obszarów miejskich. Do tej pory ich liczba nie była jednak znana, bo jak można policzyć wszystkie mrówki na planecie? Odpowiedź jest jasna - nie można, ale można podjąć próbę oszacowania ich ilości.

Naukowcy z Niemiec przeczesali literaturę naukową, sprawdzając 489 badań z różnych części świata obejmujących wszystkie kontynenty i siedliska, które próbowały lokalnie oszacować ilość mrówek żyjących na ziemi i drzewach.

W ten sposób ustalili bardzo ostrożną, szacunkową liczbę mrówek - jest ich na Ziemi 20x10¹⁵ czyli 20 biliardów osobników lub inaczej 20 milionów miliardów lub 20 miliardów milionów. Przekładając to na masę jakże cennego ostatnio węgla to ilość mrówek odpowiada 12 milionom ton tego czarnego złota. To więcej niż całkowita masa wszystkich dzikich ptaków i ssaków razem wziętych wyłączając człowieka. Niestety nie wiem, ile to będzie w basenach olimpijskich ;)

Czemu mają służyć takie badania, poza zabawną ciekawostką? Taka globalna mapa liczebności mrówek poszerza zrozumienie różnorodności i rozmieszczenia mrówek na planecie i stanowi podstawę do śledzenia reakcji zwierząt na niepokojące zmiany środowiskowe, które wpływają na biomasę owadów.

I to wszystko na dziś, jeśli odcinek Wam się spodobał możecie wesprzeć moją działalność w serwisie Patronite pod adresem patronite.pl/naukowo albo dać lajka i skomentować audycję – dziękuję za każda pomoc i za dzisiejszy odcinek, żegnam się z Wam do środy, życzę miłego weekendu, do usłyszenia!