Dlaczego myszy boją się bananów i jak policzyć pioruny? – #024

Arkadiusz 00:03

Co mówią nam odciski prehistorycznych dłoni w hiszpańskiej jaskini? Czy w długich szyjach żyraf znajdują się mechanizmy obronne? I dlaczego samce myszy boja się bananów? Między innymi na te pytania odpowiem Wam dziś w podkaście Naukowo, przy mikrofonie Arkadiusz Polak, witajcie! Sprawdzimy też po co mrozić komórki jajowe, co nowego nauka odnalazła w powietrzu, którym oddychamy oraz jak i po co liczymy pioruny. Jeśli podkast Wam się spodoba udostępnijcie go, proszę, Waszym znajomym, lajkujcie i komentujcie w mediach społecznościowych. Zajrzyjcie też do opisu odcinka po źródła podawanych tu informacji, znajdziecie tam także link do dołączenia w grono naszej naukowej społeczności na serwerze Discord, zapraszamy do dyskusji. A dzisiejszy odcinek zaczniemy od płodności.

Arkadiusz 00:48

Wiele kobiet w krajach rozwiniętych odkłada urodzenie dziecka na później. Ta tendencja do macierzyństwa w późniejszym wieku wynika z szeregu rożnych przyczyn edukacyjnych, zawodowych, finansowych lub osobistych. Niestety, biologii nie da się oszukać, a decyzja o opóźnieniu prokreacji nie opóźnia nieuniknionego związanego z wiekiem spadku płodności. Największy jak dotąd raport dotyczący wyników leczenia niepłodności w Stanach Zjednoczonych pokazuje, że metoda wykorzystująca zamrożone wcześniej komórki jajowe może być bardziej skuteczna niż zapłodnienie in vitro. Zamrażanie komórek jajowych jest istotną metodą pozwalającą na posiadanie potomstwa przy rosnącym trendzie liczby amerykańskich kobiet rodzących dzieci w starszym wieku. Wzrasta on od trzech dekad i istnieją dowody na to, że trend ten będzie się utrzymywał. Według danych amerykańskiego Biura Spisu Powszechnego liczba urodzeń spadła wśród kobiet w wieku 20 lat, a wzrosła wśród kobiet w wieku 30 i 40 lat. Średni wiek pierwszego porodu w 1984 roku wynosił 19 lat i wzrósł do 30 lat w 2021 roku. Badanie to opiera się nie na statystykach, ale na doświadczeniach klinicznych bowiem zostało oparte na 15 latach rzeczywistych wyników rozmrażania zamrożonych komórek jajowych u kobiet, które zwlekały z macierzyństwem i borykały się z naturalnym, związanym z wiekiem spadkiem płodności. W badaniu wzięły udział 543 pacjentki w średnim wieku 38 lat w momencie pierwszego rozmrożenia komórek jajowych, a więc starsze niż wiek optymalny do takiego zabiegu, który określa się na mniej niż 35 lat. W latach 2005-2020 u pacjentek przeprowadzono 800 cykli zamrażania komórek jajowych, 605 rozmrażań i 436 transferów zarodków. W sumie w badaniu odnotowano 211 dzieci urodzonych dzięki zamrożeniu komórek jajowych. Co ważne zanim doszło do procedury odbywały się badania genetyczne z użyciem zarodków z rozmrożonych komórek jajowych co spowodowało niższy odsetek poronień i wyższy wskaźnik żywych urodzeń. Takie badania pozwalają również na transfer pojedynczych zarodków, co daje ciąże pojedyncze, które są bezpieczniejsze zarówno dla matki, jak i dziecka. Badanie wykazało, że 70% kobiet, które zamroziły swoje jajeczka w wieku poniżej 38 lat i rozmroziły przynajmniej 20 jajeczek w późniejszym terminie, urodziło dziecko. A znaczna liczba badanych kobiet miała więcej niż jedno dziecko dzięki przechowywaniu komórek jajowych. Dla porównania amerykańskie Centrum Kontroli i Prewencji Chorób podało statystyki z których wynika, że mniej niż 30% kobiet poddanych zapłodnieniu in vitro zachodzi w ciążę, a mniej niż 20% rodzi żywe dzieci. Średnio u kobiet, które rozmroziły ponad 20 dojrzałych komórek jajowych, wskaźnik żywych urodzeń wyniósł 58%. Naukowcy już planują przyszłe, większe badania, aby poszerzyć zbiór danych i jeszcze bardziej udoskonalić cały proces dając większą szansę na poczęcie zdrowego dziecka.

Arkadiusz 03:51

A dzieci uwielbiają malować, często po ścianach odbijając odciski swoich dłoni. Zupełnie jak prehistoryczni ludzie, którzy utrwalili swoje istnienie w wielu jaskiniach na całym świecie. Jak stara jest taka naskalna sztuka? I czemu służyła? Nowe badanie pozwoliło ustalić nowe fakty. Hiszpańska jaskinia Cueva de Ardales w Maladze jest najbardziej wyróżniającym się obiektem z paleolityczną sztuką naskalną w tym rejonie świata. Została odkryta w 1821 roku i pomogła w tym sama natura, gdyż wejście do jaskini odsłonięte zostało przy okazji trzęsienia ziemi. Trzydzieści lat później została otwarta dla turystów, ale dopiero w 1990 roku sporządzono inwentaryzację sztuki znajdującej się wewnątrz. Jaskinia zawiera ponad 1 000 malowideł i rycin znalezionych na wielu różnych powierzchniach w tym na ścianach, sufitach, skałach, naciekach jaskiniowych i zawalonych blokach. Rysunki są rożne, cześć z nich przedstawia zwierzęta inne to abstrakcyjne formy, znaleźć tam można także odciśnięte dłonie i malunki ludzkich sylwetek. Zwykle w kolorze czerwonym, gdyż używano do ich tworzenia ochry, choć kilka z malunków wykonano w czarnych barwach przy użyciu węgla drzewnego. Ale cel wykorzystywania tej jaskini i powody obecności w niej ludzi były do niedawna nieznane, ponieważ wcześniej nie prowadzono żadnych wykopalisk. Opublikowana praca dotyczy ostatnio przeprowadzonych prac archeologicznych, w których znaleziono zarówno fragmenty przedmiotów jak i szczątki ludzkie, między innymi fragment żuchwy dwunastoletniego dziecka oraz kilka pojedynczych zębów młodocianych i dorosłych ludzi. Pomimo zniszczeń spowodowanych przez dostosowanie jaskini do potrzeb odwiedzających ją turystów udało się też odnaleźć kilka ostrzy z trzonkiem, drapacze i dwa zadziory. Według tych zebranych danych, po raz pierwszy do jaskini weszli neandertalczycy ponad 65 000 lat temu, w okresie środkowego paleolitu, w czasach, gdy używanie ognia było już powszechne. Ludzie odkryli jaskinię ponownie, po okresie 7 000 lat przerwy, w okresie neolitu, kiedy to zaczęli zajmować się rolnictwem. Jaskinia nie była jednak używana jako miejsce zamieszkania, ale raczej odwiedzana właśnie w celu tworzenie sztuki naskalnej lub używana do grzebania zmarłych. Co ciekawe naukowcy ustalili, że w okresie prehistorii jaskinia była zasadniczo zamknięta dla światła dziennego zatem do poruszania się w jej wnętrzu potrzebne było sztuczne oświetlenie, w postaci ognia, pochodni lub lamp. Znaleziska sugerują, że używano do tego kamiennych stalagmitów używanych jako stacjonarne lampy. Ślady działalności ludzkiej są zwykle ulotne, ale w tym przypadku archeolodzy szacują, że jest jeszcze więcej dzieł sztuki do odkrycia, dzięki temu, że niektóre części jaskini pozostały zupełnie nietknięte przez ostatnie kilkaset lat. Wygląda więc na to, że jaskinia pełniła głównie rolę galerii sztuki, a zawarte w niej dzieła można oglądać nawet po upływie dziesiątków tysięcy lat.

Arkadiusz 06:51

To bardzo długo, a specjalistkami w długościach są niewątpliwie żyrafy. Po co żyrafom długie szyje? Od czasu Karola Darwina i jego odkrycia, są one niejako dowodem na istnienie ewolucji. Przodkowie żyraf rywalizowali bowiem o pożywienie, ci z długimi szyjami mogli sięgnąć po nie wyżej w korony drzew, zyskując dzięki temu przewagę nad osobnikami z krótszymi szyjami. Ale nowe odkrycie naukowców każe sądzić, że ewolucja długich szyj u żyraf mogła być spowodowana nie tylko rywalizacją o pożywienie. Zespół paleontologów pracując w północno-zachodnich Chinach odkrył nowy prehistoryczny gatunek przodka żyrafy, pochodzący z wczesnego miocenu i żyjący około 17 mln lat temu. Zarówno zęby stworzenia, wydłużona szyja, jak i budowa ucha wewnętrznego przypominają współczesne żyrafy. Gatunek ten był jednym z najwcześniejszych osobników z grupy ssaków kopytnych, które dały początek żyrafom i prawdopodobnie przypominał okapi, zamieszkującego lasy kuzyna współczesnych żyraf. To co go wyróżniało to dziwaczna czaszka, która była prawdopodobnie pokryta keratyną. Wraz z dorastaniem u tych osobników kolejne jej warstwy narastały na siebie tworząc strukturę przypominającą gruby i twardy hełm. Zwierzę posiadało też grube kręgi szyjne zbudowane w ten sposób, że razem ze struktura czaszki tworzyły coś na kształt tarana. Konstrukcja taka umożliwiała rozwiązywanie konfliktów w walce polegającej na wzajemnym taranowaniu się głowami. Nie jest to nic nietypowego, cześć dinozaurów i współczesnych zwierząt uciekała się do stosowania takich metod, ale ten przodek żyrafy był w tym wyjątkowo sprawny. Seria zazębiających się stawów szyjnych nie została jeszcze odkryta u żadnego innego kręgowca, żywego lub martwego, a naukowcy twierdzą, że taka czaszka absorbowała więcej uderzeń i lepiej amortyzowała mózg niż jej współczesne odpowiedniki, które mogą wytrzymywać uderzenia z prędkością aż 40 km/h. Badanie to pokazuje, że żyrafowate wykazują większą różnorodność budowy czaszki niż inne przeżuwacze i że życie w specyficznych niszach ekologicznych mogło sprzyjać różnym zachowaniom bojowym. A te z kolei odegrały również rolę w kształtowaniu długich szyi u tej grupy zwierząt.

Arkadiusz 09:08

Długa jest także tradycja badań meteorologicznych, a postęp technologiczny znacznie je ułatwia i doskonali. 1 marca tego roku wystrzelony został satelita należący do Narodowej Służby Meteorologicznej Stanów Zjednoczonych. Na jego pokładzie zainstalowano geostacjonarny skaner błyskawic, a w tym tygodniu opublikowano pierwsze dane. Satelita wykrył i monitorował aktywność piorunów podczas silnych burz w Stanach Zjednoczonych. 12 maja przez Północne Równiny przemieszczało się derecho, które szczególnie dotknęło wschodnią i południową Dakotę oraz zachodnią część Minnesoty. Termin derecho oznacza rozległą i długotrwałą burzę wiatrową, która swoim zasięgiem może objąć bardzo duży obszar na przykład powierzchnię kilku krajów. Zarejestrowane tego dnia zjawisko było jednym z najbardziej ekstremalnych w historii ze względu na liczbę znaczących porywów wiatru. To derecho wytworzyło wiatr o prędkości od 100 do ponad 160 kilometrów na godzinę. Potwierdzono również występowanie kilku tornad na tym obszarze, w wyniku których dwie osoby zginęły. Nowe urządzenie ma na celu monitorowanie takich zjawisk poprzez detekcję wyładowań atmosferycznych nad Ameryką Północną i przyległymi regionami oceanicznymi, ujawniając zasięg wyładowań atmosferycznych i odległość, jaką przebywają zarówno wewnątrz chmur, pomiędzy nimi jak i z chmur do ziemi. Gwałtowny wzrost całkowitej aktywności piorunów często poprzedza tornada, a dane satelitarne pozwalają prognostykom wykrywać burze aktywne elektrycznie, określać zasięg zagrożenia piorunowego, identyfikować burze wzmacniające się i słabnące, monitorować rozwój burz oraz uzupełniać dane radarowe tam, gdzie zasięg jest słaby. Urządzenia tego typu mają ogromny wpływ na każdego kto podróżuje samolotami, ponieważ rozległe zjawiska pogodowe stanowią szczególne wyzwanie dla przemysłu lotniczego. Większa liczba błyskawic obserwowana przez satelitę występuje podczas burz z prądami wznoszącymi i opadającymi, które stanowią poważne zagrożenie dla samolotów. Obrazy satelitarne pomagają pilotom i kontrolerom ruchu lotniczego kierować lotami tak, aby zmaksymalizować bezpieczeństwo lotów.

Arkadiusz 11:22

Ten przykład pokazuje, że nauka cały czas stara się doskonalić metody, a czasem, jak pokaże kolejne badanie, uzupełnia wiedzę nawet dotyczącą środowisk, o których jak nam się dotąd wydawało wiemy już bardzo wiele. Nowe badanie spowodowało bowiem, że chemicy będą musieli ponownie przemyśleć procesy zachodzące w ziemskiej atmosferze. Przez długi czas sądzono, że wodoronadtlenki - związki chemiczne zawierające atom wodoru i trzy atomy tlenu - są zbyt niestabilne, aby mogły długo przetrwać w warunkach atmosferycznych. Nowa praca wskazuje, że miliony ton tych niezwykle reaktywnych związków chemicznych mogą pozostawać w atmosferze przez kilka godzin i reagować z innymi związkami w atmosferze, co może mieć wpływ na zdrowie ludzi i globalny klimat. Najprostszym i najbardziej rozpowszechnionym wodorotlenkiem jest woda, mająca dwa atomy wodoru i jeden atom tlenu, czyli H2O. Innym, którego prawdopodobnie często używasz, jest nadtlenek wodoru, H2O2, który ma dwa atomy tlenu i jest powszechnie stosowany jako wybielacz lub środek dezynfekujący. Dodatkowy atom tlenu sprawia, że wiele nadtlenków jest bardzo łatwopalnych więc są one czasem stosowane jako składnik paliw rakietowych. Kolejnym etapem są wodoronadtlenki, ROOOH, które mają trzy atomy tlenu połączone ze sobą, co sprawia, że są jeszcze bardziej reaktywne niż nadtlenki. Wiadomo, że nadtlenki mogą powstawać w wyniku reakcji chemicznych zachodzących w atmosferze, ale do tej pory nie było wiadomo, że mogą się tam również tworzyć wodoronadtlenki, choćby na krótki czas, zanim rozpadną się na mniej reaktywne związki chemiczne. W nowym badaniu naukowcy szacują, że około 11 milionów ton wodorotlenków powstaje w atmosferze każdego roku jako produkt jednej z najbardziej powszechnych reakcji: utleniania izoprenu, substancji wytwarzanej przez wiele roślin i zwierząt, która jest głównym składnikiem kauczuku naturalnego. To odkrycie stanowi kolejny krok w poznawaniu procesów i składu atmosfery, tak dla nas ważnej. I stawia przed badaczami kolejne pytania czy możliwe jest również, że wodoronadtlenki mogą mieć wpływ na nasze płuca, kiedy oddychamy powietrzem, które zawiera je w bardzo niskich stężeniach. Badanie przyniosło zatem nową wiedzę, ale też natychmiast postawiło nowe pytania.

Arkadiusz 13:44

Czasem naukowe pytania są bardzo intrygujące i pojawiają się przypadkiem. Tak było w sytuacji, gdy naukowcy zaczęli się zastanawiać, dlaczego myszy boją się bananów? Każdy się czegoś boi, strach jest wpisany w biologię i służy konkretnym celom, na przykład powstrzymuje organizmy przed robieniem rzeczy mogących im potencjalnie zaszkodzić. Trudno sobie jednak wyobrazić zagrożenie jakie samcom myszy niosą banany, o co więc chodzi? Wszystko zaczęło się od przypadku, pierwsza autorka pracy, Sarah Rosen, badała ból u ciężarnych myszy, gdy jej kolega zauważył, że samce zachowują się dziwnie. Gryzonie wydawały się być agresywne i było to zachowanie nietypowe, ale naukowcy nie widzieli przyczyn mogących je wywoływać. Zaczęto sprawdzać różne hipotezy, umieszczono samce przed ciężarnymi myszami, ale sama obecność nie powodowała takich efektów. Podobnie jak podstawienie samcom zabrudzonej ściółki pochodzącej od dziewiczych samic myszy. W końcu sparowano samce myszy z zabrudzoną ściółką ciężarnych myszy w wyniku czego agresywne zachowanie samców wzrosło. Coś musiało zatem znajdować się w ściółce, naukowcy zbadali ją i zidentyfikowali związki charakterystyczne dla moczu ciężarnych i karmiących myszy - wśród nich octan n-pentylu. Ten sam związek znajduje się również w bananach powodując ich charakterystyczny zapach. Samce myszy, które wąchały octan n-pentylu, miały wyższy poziom hormonu stresu - kortyzolu, stąd wynikały ich agresywne zachowania obronne. Obniżył się również ich próg bólu, co oznacza, że gdyby myszy musiały walczyć, odczuwałyby ból w minimalnym stopniu. Zespół naukowców ma też hipotezę, dlaczego ten bananowy zapach tak działa na męską cześć populacji. Okazuje się, że przyczyną może być strach. Samce myszy wykształciły tę reakcję na zapach, aby przypadkiem nie wtargnąć do gniazda samicy, co mogłoby spowodować, że zostałyby zaatakowane przez chroniącą je mysią mamę. Okazuje się, że badanie ma też inne konsekwencje. Takie gwałtowne, agresywne zachowania wśród samców na skutek aromatu banana mogą zostać wywołane w laboratoriach, które często używają myszy do badań, w sposób nieświadomy i przypadkowy. I może zakłócić inne doświadczenia, których wyniki mogłyby zostać zafałszowane i źle zinterpretowane tylko dlatego, że ktoś wniósł do laboratorium owoc na drugie śniadanie. Świetnie to pokazuje jak nauka musi być uważna, brać pod uwagę szereg rożnych czynników czasem pozornie nieistotnych oraz przestrzegać reżimu badań, aby nie miały na nie wpływu czynniki zewnętrzne.

Arkadiusz 16:24

Żadne czynniki zewnętrzne nie wpływają też na audycje podkastu Naukowo dzięki temu, że wspieracie go dobrowolnymi wpłatami w serwisie Patronite do czego wszystkich zachęcam. Podobnie jak do lektury kolejnych ciekawych artykułów naukowych z zagranicznej prasy, które znajdziecie na stronie Naukowo.net, przetłumaczone na język polski. Wszystkie linki znajdziecie w opisie odcinka, a ja dziękuję dziś za uwagę, życzę pięknego weekendu i do usłyszenia w środę!