Od tysiącleci tatuaże są nanoszone na ludzką skórę w różnych celach, ale co właściwie znajduje się we współczesnych barwnikach? Czy psy płaczą z radości, gdy ich właściciel wraca po długiej rozłące? Dzieńdoberek, Arkadiusz Polak, witam was w 47. odcinku podkastu Naukowo, w którym sprawdzimy też co można zrobić, aby upowszechnić spożycie owadów oraz czy i jak bakterie jelitowe wpływają na zachowanie pszczół. Zanim zaczniemy standardowa prośba o udostępnianie, komentowanie i ocenianie odcinka, a jeśli Wam się spodoba możecie wesprzeć mnie za pomocą serwisu Patronite, dzięki temu będę mógł kontynuować produkcję podkastu, za każdą pomoc wielkie dzięki! Na początek trochę sobie popłaczemy.

Łzy kapiące po policzkach mogą być oznaką wielu stanów emocjonalnych. Od bólu, smutku czy żalu, przez zdenerwowanie, gniew czy bezsilność, aż do pozytywnego płaczu ze śmiechu czy też wyrażania w ten sposób szczęścia i spełnienia. Od strony fizjologii płacz nie jest emocją tylko uzewnętrznieniem tego co dzieje się wewnątrz organizmu, łzy wywołane przez emocje pojawiają się podczas szybkiego przejścia od aktywności systemu współczulnego do przywspółczulnego, czyli od stanu napięcia do powrotu do równowagi. Widać to świetnie podczas obserwowania reakcji dzieci, które na przykład zgubi się na chwilę na plaży.

W pierwszej reakcji takie dziecko staje się superaktywne, aktywuje się u niego schemat walcz lub uciekaj, a zmysły koncentrują się na poszukiwaniu rodzica, dzieci wówczas z reguły nie płaczą co potwierdzono w wielu badaniach. Rozglądają się za swoim opiekunem, a gdy ten z ulgą dziecko odnajdzie wówczas dopiero dzieci zaczynają płakać, łzy pojawiają się po przejściu organizmu do przywspółczulnego etapu odzyskania równowagi.

Oczywiście czasem zdarza się, że dziecko zaczyna płakać, gdy zaopiekuje się nim osoba postronna lub gdy uzna, że wyczerpało już wszystkie możliwości samodzielnego odnalezienia opiekuna i jest to przystosowanie, które daje znać dorosłym w pobliżu, że mały człowiek wymaga opieki. Bez względu na powód i emocje wywołujące płacz, należy pamiętać, że to proces naturalny i najlepsze co możemy zrobić to pozwolić, aby płacz trwał tak długo jak potrzeba w danej sytuacji.

Łzy są wszak doskonałym środkiem do wyzwalania interakcji między ludźmi odgrywając dużą rolę w komunikacji niewerbalnej. Nowe badanie pokazuje, że nie tylko między ludźmi.

Na skutek udomowienia i zbieżnej z ludzką ewolucji także psy mają umiejętności społeczne, na przykład utrzymywanie kontaktu wzrokowego, które wywołuje u ludzi opiekuńczość, podobnie jak psia umiejętność podnoszenia brwi, a to dzięki wykształceniu odpowiednich mięśni. Gdy pies spogląda Ci głęboko w oczy stymuluje to wydzielanie się w Twoim organizmie oksytocyny, która jest kluczowym hormonem biorącym udział w tworzeniu więzi. Okazuje się, że ten sam hormon powoduje zwiększone wydzielanie łez u psów.

Badacze postanowili sprawdzić, jak psy reagują na ponowne spotkania z właścicielami po dłuższym okresie rozłąki. Reakcje w stylu energicznego skakania na właścicieli czy lizania po twarzy wydają się nam naturalną reakcja na ponowny kontakt, ale okazało się też, że ilość łez psa w takiej sytuacji również znacząco rośnie. I była to reakcja zorientowana konkretnie na właściciela psa, nie była widoczna, gdy psy kontaktowały się ponownie z osobami nimi nie będącymi.

Aby ocenić rolę oksytocyny w produkcji łez u psów, roztwory oksytocyny oraz neutralnej substancji kontrolnej, zostały nałożone na powierzchnię oka i zmierzono objętość łez. Była ona znacząco zwiększona po podaniu oksytocyny, ale nie po podaniu roztworu kontrolnego. Badacze wysnuli więc wniosek, że wzrost oksytocyny związany z pozytywnym i negatywnym pobudzeniem emocjonalnym może ułatwiać wydzielanie łez.

Innym wnioskiem z badania jest to, że ludzie podobnie jak w przypadku dzieci reagują na łzy psa wykazując zachowania opiekuńcze. Zdjęcia psów ze sztucznymi łzami pokazane ludziom w badaniu były ocenianie znacznie wyżej niż zdjęcia psów bez mokrych oczu.

Jest to pierwsze na świecie badanie pokazujące, że psy uronią łzę także w radosnych sytuacjach, ale chociaż w tym badaniu objętość łez wzrosła po ponownym połączeniu się psa z właścicielem, społeczne funkcje łez u psów nadal pozostają niewyjaśnione i wymagają dalszych badań. Łzy u psów mogą bowiem pełnić rolę sygnałów chemicznych, psy często podczas powitania z innym psem wąchają lub liżą okolice powieki. A w kontaktach z ludźmi, dzięki udomowieniu, psie łzy mogą odgrywać rolę w wywoływaniu zachowań pielęgnacyjnych u swoich właścicieli, dzięki temu relacje pogłębiają się, a więź międzygatunkowa zostaje utrwalona.

Społeczne zachowania są ważne nie tylko w kontaktach międzygatunkowych, ale także w relacjach między przedstawicielami tego samego gatunku. Zwierzęta organizują sobie sposób tych zachowań na podstawie różnych czynników genetycznych czy środowiskowych, ale dla nauki wciąż zagadką pozostają relacje między tym co znajduje się wewnątrz zwierząt, a ich zachowaniami. Gdy zajrzymy do środka organizmów znajdziemy tam mnogość bakterii, wirusów i grzybów, czyli mikrobiotę jelitową.

Zależności między tym co dzieje się w jelitach, a odpowiedziami w mózgu wydają się fascynujące, ale także bardzo trudne do zbadania u ludzi, ze względu na duża ilość bakterii, co skutecznie utrudnia dopasowanie przyczyny do skutku. Dlatego w nowym badaniu postanowiono przyjrzeć się tym mechanizmom u pszczół.

Wybrano je z kilku powodów. Jak wiemy, pszczoły wykazują złożone i dobrze poznane zachowania społeczne, a przy tym ich mikrobiota jelitowa składa się z niewielkiej liczby gatunków bakterii, co znacznie upraszcza badania. To powoduje tez, że łatwiej jest manipulować mikrobiotą pszczół i badać ją w kontrolowanych warunkach laboratoryjnych. A wcześniejsze badania wykazały, że także u pszczół zachodzą reakcje na osi jelito-mózg, skład bakteryjny wpływa na sygnalizację hormonalną, spożycie cukru i ekspresję genów kodujących peptydy insulinopodobne w głowie.

Najbardziej cennym dla tego badania był fakt, że pszczoły nabywają pakiet mikrobiologiczny dopiero w wieku dojrzałym, w przeciwieństwie do ludzkich dzieci, rodzą się sterylne. Pobierając zatem z ula jednodniowe larwy i hodując je w sterylnych warunkach, badacze wyprodukowali pszczoły bez mikrobioty jelitowej. Następnie w połowie z nich zespół zaszczepił bakterie z banku mikroorganizmów, a reszta wyrosła sterylnie bez nich.

Podczas 10-dniowego badania zaobserwowano, że pszczoły pozbawione bakterii jelitowych nie były tak bardzo towarzyskie jak ich pełne mikrobów rodzeństwo. Znacznie rzadziej stykały się głowami z innymi pszczołami, co w życiu pszczół jest niezmiernie ważne, ponieważ oznacza wymianę pożywienia lub informacji, sterylne pszczoły wchodziły też w bardziej przypadkowe interakcje z resztą grupy.

Podczas badania przeprowadzono też szczegółowe sekcje, które wskazały, że u pszczół pozbawionych mikrobioty jelitowej, aż jedna trzecia z 60 substancji chemicznych w mózgu występowała w znacznie mniejszych ilościach. Cztery aminokwasy występujące obficie u pszczół standardowych spełniały bardzo ważną rolę w dostawach paliwa do mózgu. W samej tkance mózgowej, geny zaangażowane w pamięć, wzrok, zapach i smak zostały zmienione, wygląda na to, że mikrobiom wmieszał się w maszynerię, która tłumaczyła te geny na substancje chemiczne.

A ponieważ zmiany w tempie i wzorcu interakcji społecznych prawdopodobnie wpływają na przepływ informacji i składników odżywczych w koloniach pszczół miodnych, wyniki badania podkreślają znaczenie mikrobiomu jelitowego dla złożonego życia społecznego w ulach.

Dlaczego jest to istotne? Wcześniejsze badania wykazały, że stosowane w rolnictwie herbicydy zaburzają mikrobiom pszczół miodnych nie powodując jednocześnie, że pszczoły te giną. I jak pokazuje to nowe badanie mikrobiom jest kolejną, bardzo istotną cechą biologii pszczół miodnych, którą nieświadomie zaburzamy u tych jakże potrzebnych nam zapylaczy.

Niedawny raport ONZ pokazujący jak zmieniać się będzie populacja ludzi na Ziemi, o którym opowiadam w 36 odcinku, jasno wskazuje na jej przyszły wzrost. A to z kolei powoduje logiczne konsekwencje - większa ilość ludzi to potrzeba zapewnienia im większej ilości pożywienia, a to z kolei więcej wody, powierzchni uprawnych i paszy potrzebnych do hodowli zwierząt będących źródłem białka. Rosnąca ilość krów to rosnąca ilość metanu, które wydzielają, a to kolejny problem dokładany do puli kryzysu klimatycznego.

Poszukiwanie alternatywnych źródeł białka kieruje nas do owadów, których białko jest podobne do tego z mięsa, a ponadto cechuje je duża ilość kwasów tłuszczowych, błonnika, minerałów i witamin. Do tego produkcja owadów zajmuje niewiele miejsca, mniej obciąża środowisko, a same owady są mniej podatne na przenoszenie patogenów, które mogłyby zagrozić człowiekowi.

Po uprzednich badaniach sprawdzających czy owad nadaje się do spożycia i czy wywołuje jakieś reakcje alergiczne kilka gatunków już teraz jest dopuszczonych jako żywność na rynek spożywczy, Komisja Europejska postąpiła tak w przypadku mącznika, szarańczy czy świerszcza domowego. Nie ma zatem z owadami problemu biologicznego lub prawnego, jest za to inny, a mianowicie są one owadami.

Bariera psychologiczna przed spożywaniem owadów nie jest trudna do wytłumaczenia. Obrzydzenie i strach wynikają z naszych norm kulturowych i społecznych, wszak chcemy unikać spożywania produktów kojarzących się z brudem i chorobami, a ponieważ nie jesteśmy przyzwyczajeni do tego rodzaju owadziego pokarmu, to uczucia te są potęgowane poprzez strach przed nieznanym.

Ale gdy uczestnicy spróbowali już ciastek z owadami i nie wyczuli spodziewanego "owadziego" smaku cokolwiek miałoby to oznaczać, to oceniali te wyroby jak każde inne zwykłe ciastko. Może to sugerować, że brak nieznanego smaku zmniejsza efekt nowości, a tym samym redukuje wstręt. A skoro tak to dobrą strategią wydaje się być dodawanie owadów do dobrze znanych produktów lub ukrywanie owadów w formie przypraw w produktach łatwych do gotowania i wygodnych w użyciu.

I tym zajęli się naukowcy w nowym badaniu, którego wyniki przedstawiono na spotkaniu Amerykańskiego Towarzystwa Chemicznego, przypatrując się mącznikowi. Przez wszystkie etapy jego życia wydzielane są lotne węglowodory, które odparowują i wydzielają zapachy - na przykład surowe larwy miały zapachy przypominające mokrą ziemię, krewetki i słodką kukurydzę. Następnie badacze postanowili poddać mączniki obróbce, aby sprawdzić, jak zmienią się smaki i aromaty. Mączniki gotowane na parze rozwinęły jeszcze silniejsze aromaty słodkiej kukurydzy, podczas gdy wersje pieczone i smażone w głębokim oleju miały posmak tłusty i krewetkowy.

Podczas samego procesu pieczenia i smażenia, związki które się wydzielały przypominały te, które tworzą się podczas obróbki mięsa i owoców morza. Zespół odkrył, że mieszanie mączników z cukrem wytwarza dodatkowe smaki w tym bardzo podobny do mięsa. A skoro tak, to przyszłe badania powinny skupiać się na tym, aby za pomocą obróbki owadów usuwać z nich niepożądane smaki i dodawać te, które konsumenci preferują - tłuste, słodkie i słone. Atrakcyjny smak owadów plus odpowiedni, estetyczny wygląd produktu oraz prawidłowe, nie zniechęcające do zakupu oznaczenie i świadomość, że żywność jest bezpieczna będzie miało decydujący wpływ na przyszły sukces marketingowy owadów.

Zostaniemy jeszcze na konferencji amerykańskich chemików, ale tym razem przyjrzymy się innym substancjom służącym do ozdabiania ludzkiej skóry. Popularność tatuaży nieustannie rośnie, szacunki pochodzące z USA wskazują, że 30% Amerykanów posiada co najmniej jeden tatuaż. Cele są różne, od religijnych, ochronnych lub będących źródłem siły, poprzez wskazanie przynależności do grupy czy symbol statusu, aż po artystyczną ekspresję. A pierwszy tatuaż wykonano naprawdę dawno temu.

Ötzi ma bowiem ponad pięćdziesiąt linii i krzyży wytatuowanych na swoim ciele, większość z nich na kręgosłupie, stawach kolanowych i skokowych. Wykonane później zdjęcia rentgenowskie wykazały, że Ötzi miał zapalenia stawu biodrowego, kolan, kostek i kręgosłupa, a tatuaż pokrywał się z miejscami tych schorzeń, możliwe jest zatem, że tatuaże odgrywały rolę terapeutyczną. Co jest sporą zagadką, ponieważ pierwsze ogólnie przyjęte dowody akupunktury datowane są na 2000 lat później i odnotowane daleko na wschód w Chinach.

Jest to zatem najstarszy znany tatuaż na świecie, później praktykowany przez różne kultury w różnych zakątkach Ziemi. Mumie egipskie, to nie jedyny dowód powszechnego stosowania tatuaży, starożytni Grecy używali tatuaży do komunikacji między szpiegami, a Rzymianie do oznaczania niewolników i przestępców, podobnie jak w Japonii. Ludy Ameryki Południowej, Majowie, Inkowie i Aztekowie traktowali tatuaż jako ważny element rytualny, a Duńczycy, Norwedzy i Sasi tatuowali na swoich ciałach herby rodowe. Podczas krucjat krzyżowców Europejczycy tatuowali sobie na rękach krzyż, co miało oznaczać chęć chrześcijańskiego pochówku, gdyby wyprawa okazała się dla nich ostatnią.

Pytanie co jest w barwniku postawił sobie współcześnie dr John Swierk i jego zespół, analizując w nowym badaniu prawie 100 różnych tuszy. Przeprowadzając rozmowy ze specjalistami od tatuażu zorientowali się, że nie są oni w stanie powiedzieć zbyt dużo o zawartości tuszy. Co więcej badacze odkryli, że nie ma pigmentów produkowanych tylko i wyłącznie jako składnik tuszu do tatuaży. Te same pigmenty co w farbach czy tekstyliach używane są również do tatuowania, a sam komercyjny rynek tuszy i ich zawartość nie są dostatecznie uregulowane, barwniki traktowane są jak kosmetyki.

Tusze do tatuażu zawierają dwie części: pigment i roztwór nośny. Pigment może być związkiem molekularnym, takim jak niebieski barwnik, związkiem stałym, taki jak dwutlenek tytanu, który jest biały albo kombinacją tych dwóch typów związków, takich jak jasnoniebieski tusz, który zawiera zarówno molekularny niebieski pigment jak i dwutlenek tytanu. Roztwór nośny transportuje pigment do środkowej warstwy skóry i zazwyczaj pomaga uczynić pigment bardziej rozpuszczalnym. Może on również kontrolować lepkość roztworu tuszu i czasami zawiera składnik przeciwzapalny.

Zespół badaczy z Uniwersytetu Binghamton w Stanach Zjednoczonych zbadał wielkość cząsteczek i skład molekularny pigmentów tatuażu przy użyciu różnych technik, takich jak spektroskopia Ramana, spektroskopia magnetycznego rezonansu jądrowego i mikroskopia elektronowa. Na podstawie tych analiz potwierdzili obecność składników, które nie były wymienione na niektórych etykietach, na przykład etanol.

W 23 z 56 różnych atramentów przeanalizowanych do tej pory wykryto obecność barwników azowych, używanych powszechnie w farbowaniu ubrań lub jako barwniki spożywcze. I choć same w sobie nie są one niebezpieczne to bakterie lub światło ultrafioletowe mogą je degradować do innego związku na bazie azotu, który jest potencjalnym czynnikiem rakotwórczym. Około połowa z 16 atramentów przeanalizowanych za pomocą mikroskopii elektronowej zawierała cząstki mniejsze niż 100 nm, które są na tyle niewielkie, że mogą przedostać się przez błonę komórkową i potencjalnie wyrządzić szkody.

Testy tuszy trwają nadal, a dane z nich uzyskane zostaną poddane weryfikacji by na końcu zostań upublicznione na stronie http://whatsinmyink.com/, tak aby zarówno artyści, jak i klienci mogli dysponować wiedzą na temat tuszów i wszelkich potencjalnych zagrożeń, jakie mogą one stwarzać. Odnośnik do strony znajdziecie w opisie tego odcinka.

I to już wszystko na dziś, kolejny odcinek usłyszycie w sobotę, zapraszam serdecznie, zajrzyjcie też na stronę Naukowo.net gdzie czekają na Was ciekawe artykuły na przeróżne naukowe tematy. A dziś dziękuję, pozdrawiam, do usłyszenia!