O kalendarzu Majów, hibernacji, uzdatnianiu wody i średniowiecznych ucztach – #016

Arkadiusz 00:03

Dzieńdoberek, zapraszam do odsłuchania szesnastego odcinka podkastu Naukowo, w którym opowiem o kalendarzu Majów, o tym jak dostarczać wodę potrzebującym jej ludziom i jak wyglądała dieta na średniowiecznych dworach królewskich. Zajmiemy się też wpływem bakterii jelitowych na nasze mózgi oraz sprawdzimy, ile energii potrzebuje człowiek, aby przespać kosmiczną podróż. Jeśli możecie, udostępnijcie proszę ten odcinek dalej w swoich mediach społecznościowych, aby przegląd nowinek naukowych dotarł do jak największej publiczności. A zaczynamy od bardzo starego kalendarza.

Arkadiusz 00:36

Dziś jest 7 dzień miesiąca nazwanego w Polsce majem w roku 2022. Taki format daty stosowany jest przez nas, ponieważ korzystamy z kalendarza gregoriańskiego wprowadzonego w 1582 roku przez papieża Grzegorza XIII. Oczywiście kalendarzy jest dużo więcej, ale ten gregoriański jest stosowany przez większość państw na przykład do ustalania rozkładów lotów lub w systemach bankowych. Ale na pewno słyszeliście o kalendarzu Majów, który to miał zwiastować koniec świata, na szczęście nieskutecznie. Archeolodzy znaleźli jednak nowe dowody na faktyczne istnienie takiego kalendarza i stosowanie go dużo wcześniej niż do tej pory sądzono. 260 dniowy kalendarz stosowany był nie tylko przez Majów, ale używały go wszystkie duże cywilizacje prekolumbijskie, zresztą do dziś w Gwatemali czy Meksyku używają go rdzenne ludności. We wszystkich przypadkach konkretne daty są przedstawiane za pomocą liczby i nazwy. Liczby wahają się od jednego do trzynastu i są połączone z jedną z dwudziestu nazw na przykład "7 jeleń", czy "10 pies". Przenieśmy się zatem do północnej Gwatemali, na teren wykopalisk San Bartolo gdzie znajduje się kompleks świątynny Majów nazwany "Las Pinturas". Ściany tamtejszych budowli pokryte są malowidłami datowanymi na 100 rok p.n.e. Nowe badania ujawniły kolejne malowidła, ale datowane już na okres od 300 do 200 lat p.n.e. Naukowcy uważają, że nie są to zwykłe malowidła, ale najwcześniejsze przykłady pisma mezoamerykańskiego. Te rozbieżności w datowaniu wynikają głownie z faktu, że budowle były tam stawiane etapami. Majowie budowali je kawałek po kawałku, dobudowując kolejne części kompleksu. Świątynia "Las Pinturas" była budowana w siedmiu etapach, które obejmowały okres od 400 roku p.n.e. do 100 roku n.e, a zatem także malowidła pochodzą z różnych okresów. Badacze stoją tu przed dużym wyzwaniem, aby poskładać tę układankę i rozróżnić, które obrazy są częścią oryginalnego kompleksu, a które zostały dodane później. Tym bardziej, że widoczne są różne style i formy malunków, niektóre gęste inne zaś malowane cienkimi liniami, ale poziom technologii malarskiej w połączeniu z kombinacją tekstu i rysunku wskazuje na dojrzałą tradycję sztuki i pisma. Pigmenty stosowane w malunkach były produkowane głównie na bazie żelaza oraz węgla z czego ten pierwszy stosowano do linii kaligraficznych, a bazą węglową malowano znaki hieroglificzne. Przedstawiają one głównie bogów czczonych przez Majów na przykład boga kukurydzy, ludzi w scenach mitologicznych, ale także pismo i to właśnie jeden z glifów wzbudził szczególną ciekawość badaczy. Nie tylko ze względu na swój duży rozmiar, przedstawia on bowiem głowę czegoś, co wydaje się być jeleniem, nad którą znajdują się pasek i kropka, czyli dwa symbole, które razem reprezentują liczbę 7. Jelenie były używane do reprezentowania siódmego dnia w okresie preklasycznym, który trwał do około 200 roku naszej ery. Na krótko przed okresem wczesnoklasycznym, czyli od 200 do 500 roku n.e. kalendarze Majów zastąpiły ten wizerunek znakiem dłoni, a zmiana taka mogła wynikać z faktu, że pod względem fonetycznym słowa oznaczające jelenia i dłoń były do siebie podobne. Badania radiowęglowe datowały hieroglify na okres od 300 do 200 r. p.n.e., archeolodzy wysnuli zatem wniosek, że symbol ten może reprezentować wczesny etap rozwoju pisma Majów, najwcześniejszy jaki znamy oraz stanowić dowód na istnienie 260-dniowego kalendarza, który utrzymywał się w regionie Majów przez co najmniej 23 stulecia.

Arkadiusz 04:21

Przeskoczymy teraz do teraźniejszości i przyjrzymy się technologiom, które starają się rozwiązać problem braku wody. Jak podaje UNICEF 771 milionów ludzi na świecie nadal nie ma dostępu nawet do podstawowego poziomu usług związanych z dostarczaniem wody, a 122 miliony nadal pobierało wodę pitną bezpośrednio z rzek i jezior. Podczas gdy wiele krajów rozwiniętych osiągnęło już powszechny dostęp do wody pitnej, w 2020 roku w 36 krajach rozwijających się mniej niż połowa ludności korzystała z bezpiecznych źródeł wody. Jednym ze sposobów na polepszenie dostępu do wody może być jej odsalanie, a naukowcy z MIT, po dziesięciu latach pracy, pokazali przenośne, ważące mniej niż 10 kg. urządzenie, które może usuwać cząstki stałe i sole tak, aby woda nadawała się do picia. Co ważne urządzenie jest proste w użyciu, wymaga w zasadzie wciśnięcia jednego przycisku, powstała nawet aplikacja na smartfony, która umożliwia bezprzewodowe sterowanie urządzeniem. Potrzebuje ono niewiele energii, bo do działania wymaga mniej prądu niż pobiera ładowarka do telefonu. A zasilane może być z prostego i co ważne taniego układu paneli słonecznych. Nie zawiera także filtrów, które trzeba wymieniać generując przy tym dodatkowe koszty, ponieważ do usuwania cząstek z wody wykorzystuje prąd. Zamiast filtrować wodę, inżynierowie zastosowali pole elektryczne na membranach umieszczonych powyżej i poniżej kanału z wodą. Membrany odpychają dodatnio lub ujemnie naładowane cząsteczki soli, bakterie i wirusy, gdy te przepływają obok. Aby usunąć pozostałe jony soli stosowany jest też drugi proces - elektrodializy. W testach przeprowadzonych na plażach Bostonu urządzenie w ciągu pół godziny napełniło plastikowy kubek wodą, zużywając średnio tylko 20 watów mocy na litr. Uzyskana w ten sposób woda przewyższała normy Światowej Organizacji Zdrowia dotyczące jakości wody pitnej. Dzięki swoim cechom urządzenie to może być stosowane nie tylko w odległych miejscach świata, bez dostępu do prądu, ale także na przykład podczas misji humanitarnych w regionach dotkniętych kataklizmami, na statkach morskich czy przez żołnierzy prowadzących operacje w trudnym terenie. Więcej informacji oraz film przedstawiający to urządzenie znajdziecie w opisie podkastu, a teraz przyjrzymy się pokrewnemu rozwiązaniu. Taki przenośny uzdatniacz wody potrzebuje prądu, a ten można dostarczać z małych paneli słonecznych. Ale przydałoby się też urządzenie do magazynowania energii i w tym celu powstały "Power-Boxy", czyli kostki podobne do dużych klocków Lego, które mogą przechowywać energię pozyskaną z paneli. Takie solarne pudło może zasilić domostwo, ale unikalną cechą tego urządzenia jest jego możliwość do łączenia go w rój energetyczny. Inspirując się ławicami ryb naukowcy zaprojektowali je w taki sposób, aby możliwe było łączenie w większe układy dostarczające prądu dla całych lokalnych społeczności. Co więcej takie urządzenie istnieje na rynku od 2018 roku, a szwajcarska firma rozprowadziła do tej pory około 2000 bloków energetycznych w około 20 krajach i obecnie jest o krok od wypuszczenia na rynek nowej, bardziej wydajnej wersji. System może działać nie tylko z energią słoneczną, ale także z wiatrową czy wodną więc można go stosować na całym świecie. Producent współpracuje z Programem Narodów Zjednoczonych ds. Rozwoju uruchamiając na przykład stacje ładowania w Mozambiku, Republice Vanuatu czy w osadzie dla uchodźców w Ugandzie. Także wobec rosyjskiej agresji na Ukrainę firma wyraziła gotowość do uruchomienia takich bloków energetycznych, gdy będą one potrzebne i pozostaje w kontakcie z organizacjami takimi jak Lekarze bez Granic, które mogą skorzystać z takich technologii. Ale także w krajach rozwiniętych takie rozwiązania są stosowane, firma Power-Box zelektryfikowała 150 schronisk górskich w Szwajcarii, a dążąc do unowocześnienia urządzenia inżynierowie pracują nad nowymi wersjami bardziej wydajnymi i wykorzystującymi baterie innego typu. Gdy połączyć te dwa urządzenia, o których opowiedziałem można znacząco wpłynąć na dostęp do wody pitnej i elektryczności co z kolei podnosi jakość życia w krajach rozwijających się.

Arkadiusz 08:37

Urządzeń nie potrzebowano za to w czasach wczesnego średniowiecza, gdy w Anglii organizowano królewskie uczty. Wyobraźnia podpowiada nam wielkie biesiady z prosiakami pieczonymi w całości i rzekami miodu w zdobnych kuflach. Do tej pory historycy zakładali także, że elity jadły znacznie więcej mięsa niż chłopi. Takie założenie wynikało z dokumentów wyszczególniających daniny żywnościowe, które chłopi składali swoim możnym. Jedne z niewielu dostępnych dokumentów z tamtych czasów, bardzo szczegółowo wyliczają produkty żywnościowe, które chłopi byli winni królewskim i szlacheckim domostwom, stąd uważano, że listy te reprezentują typową dietę elit. W okresie między 688 a 726 rokiem n.e. za panowania króla Ine'a z Wessex sporządzono jedną z takich list. Znalazła się na niej żywność o wartości energetycznej 1 240 000 kilokalorii, a połowa pochodziła od zwierząt i była to wołowina, baranina i ryby - węgorz i łosoś. Na liście znalazły się także sery i oczywiście alkohole, miód i piwo. Nowe badania, sprawdzające ślady diety zawarte w kościach ponad 2 000 szkieletów, poddają w wątpliwość to założenie. Ponieważ kości zachowują izotopowy zapis różnych rodzajów pożywienia spożywanego przez daną osobę, naukowcy analizowali obecność pierwiastków węgla i azotu w kolagenie kości. W uproszczeniu, aby określić, ile białka zwierzęcego i roślinnego spożywała dana osoba, jej kości rozpuszcza się w kwasie, robi z nich papkę i bada się taki materiał. Wykazano, że większość Anglosasów spożywała posiłki bogate w zboża i warzywa, a ubogie w białko zwierzęce i to bez względu na status społeczny. Niektóre z przebadanych kości wykazały, że dieta zbliżona była do wegetariańskiej z dodatkami jaj i serów. Legendarne, wystawne uczty nawet na dworach elit były wydarzeniami bardzo wyjątkowymi, a nie codziennością. Co więcej sugeruje się, że takie uczty mogły być wydarzeniami budującymi społeczność, w których uczestniczyły setki osób, także z niższych warstw społecznych, podważając tym samym ugruntowane założenia dotyczące społeczeństwa anglosaskiego, które uważano za bardzo hierarchiczne. A zatem kolejne badania nad dietą mogą powiedzieć nam dużo więcej nie tylko na tematy żywnościowe, ale także rzucić nowe światło na budowę wczesnośredniowiecznego społeczeństwa.

Arkadiusz 11:05

A teraz zmieniamy kierunek, powiedziałem co nieco o spożywanej żywności, teraz zajmiemy się tym, co znajduje się na drugim końcu naszego organizmu. W 2019 roku badanie przeprowadzone przez naukowców z Uniwersytetu w Toronto i San Francisco wykazało, że jelito może być źródłem komórek odpornościowych, które zmniejszają stan zapalny mózgu u osób cierpiących na stwardnienie rozsiane, a to za pomocą produkcji przeciwciał oraz zdolności przemieszczania się z jelita do ośrodkowego układu nerwowego. Zwiększenie ilości tych komórek plazmatycznych u myszy skutkowało odpornością na zapalenie mózgu związane ze stwardnieniem rozsianym co wskazywało na jakiś mechanizm, który ma swoje źródło w jelitach. W tym samym roku, tylko w Chinach, wprowadzono do użytku lek produkowany z alg morskich, który zmniejsza neurozapalenie poprzez zmianę mikrobiomu jelitowego pacjenta. Wyniki badań z 2020 roku dostarczyły nowych dowodów na wpływ bakterii jelitowych na mózg ssaków, wykazano bowiem, że przeszczepienie odchodów młodych myszy starym myszom może odwrócić niektóre objawy pogarszania się stanu mózgu związanego z wiekiem, na przykład w zakresie zdolności uczenia się i pamięci długotrwałej. Nowe badania angielskich naukowców donoszą, że mikroby jelitowe mogą wpływać na pewne biomarkery starzenia się nie tylko w mózgu, ale także w samych jelitach i w oczach. Badania zespołu obejmowały przeszczepianie odchodów zdrowych młodych myszy do myszy w podeszłym wieku, a także na odwrót. Po tych przeszczepach u młodych myszy stwierdzono utratę integralności wyściółki jelit. Wywołało to pobudzenie układu odpornościowego, a w konsekwencji stan zapalny, powodując nadmierną aktywację pewnych komórek odpornościowych w mózgu i wzrost poziomu białek związanych ze zwyrodnieniem siatkówki w oczach. Natomiast u starszych myszy można odwrócić ten proces, wszczepiając im kał pochodzący od młodszych myszy. Sami badacze zastrzegają wyraźnie, że zanim będą mogli wyciągnąć takie same wnioski w odniesieniu do ludzi, konieczne są dalsze badania. Twierdzą oni jednak, że podobne szlaki istnieją w naszych organizmach, a wiadomo, że ludzki mikrobiom jelitowy ulega znacznym zmianom wraz z wiekiem. Gdyby założenia się sprawdziły to manipulując dietą i bakteriami jelitowymi można by znacząco podnieść jakość życia i leczenia osób starszych.

Arkadiusz 13:29

A wiek nas dopadnie szybko, zwłaszcza jeśli będziemy odbywać kosmiczne podróże międzygwiezdne. Najbliższa Słońcu gwiazda, Proxima Centauri, znajduje się w odległości około 40 bilionów kilometrów i potrzeba ponad 4 lata podróży z prędkością światła, aby do niej dotrzeć. Europejska Agencja Kosmiczna mierząc się z tym problemem poważnie bada naukowe podstawy hibernacji załogi na czas kosmicznej podroży. Hibernacja jest naturalnym stanem, który zauważamy u wielu ssaków i który został zinterpretowany jako strategia oszczędzania energii. Kojarzyć się może najczęściej z niedźwiedziami śpiącymi w gawrach w oczekiwaniu na nadejście wiosny. Ale także wiewiórki ziemne i nietoperze wpadają w stan hibernacji, ich temperatura ciała spada, metabolizm kurczy się, a tętno i oddychanie zwalniają. Proces ten może w niektórych przypadkach zmniejszyć wydatek energetyczny nawet o 98%, eliminując potrzebę marnowania energii na polowanie lub poszukiwanie pożywienia. Ale nawet w takim stanie organizm potrzebuje paliwa, zatem zwierzęta tracą nawet 1/4 masy swojego ciała. Zauważcie też, że istnieje bardzo niewiele zwierząt o ludzkiej masie ciała lub większych, które zapadają w stan hibernacji. Dlaczego? Nowe badanie naukowców z Chile sugeruje, że rzeczywista wielkość oszczędności energii, jaką daje hibernacja, a zwłaszcza jej zależność od masy ciała, nie została właściwie obliczona. Badacze obliczyli, że gram hibernującego nietoperza ma podobną przemianę materii jak gram niedźwiedzia, który jest przecież 20 000 razy większy. Dla stosunkowo ciężkich zwierząt, takich jak ludzie, oszczędność energii, jakiej moglibyśmy się spodziewać po przejściu w stan głębokiej hibernacji, byłaby znikoma. Kosmiczni podróżnicy musieliby przed rozpoczęciem wyprawy przytyć kilkaset kilo, aby później tracić stopniowo tkankę tłuszczową bez potrzeby budzenia się. Takie spalanie tłuszczu w stanie hibernacji obliczono na około sześć gramów tłuszczu dziennie, co daje około dwa kilogramy w ciągu każdego roku podróży. Hibernacja przebiega nieco inaczej u małych zwierząt, ale u ludzi całkowite zapotrzebowanie na energię podczas hibernacji nie będzie się znacząco różnić od zapotrzebowania na nią podczas zwykłego spoczynku. A trzeba również pamiętać o ryzyku całej procedury hibernacji i potencjalnych konsekwencjach ochłodzenia ciała, spadku tętna i sztucznego obniżenia metabolizmu. Zapewne dalsze badania będą się wgryzać w ten temat, dziś mamy jakiś pogląd na to, że gra może nie być warta świeczki i należy być ostrożnym przy założeniach wykorzystywania hibernacji w kosmicznej eksploracji.

Arkadiusz 16:11

A na koniec ciekawostka, w którą trudno byłoby uwierzyć, gdyby nie to, że została dobrze udokumentowana. W sierpniu zeszłego roku w rzece Tijamuchi w Boliwii naukowcy zaobserwowali grupę delfinów rzecznych, które... bawiły się z anakondą. Tak naprawdę to nie wiadomo czy to była zabawa, czy może smutny koniec życia węża, ale delfiny pływając razem z podobną głębokością i prędkością, trzymały w pyskach ogromnego dusiciela. Jeden z delfinów chwycił go tuż za jego głową, a inny w dwóch trzecich długości ciała tego ogromnego węża. W pobliżu znajdowały się też młode delfiny, a cała sytuacja wyglądała tak jakby starszyzna prezentowała młodym swoją zdobycz. Co więcej jest prawdopodobne, że obserwacja opisana w badaniu mogła być zachowaniem seksualno-społecznym, ponieważ delfiny wydawały się być pobudzone seksualnie. Interakcja trwała około siedmiu minut i mimo, że anakondy mogą wstrzymywać oddech w wodzie to jest mało prawdopodobne, aby wąż przeżył tę zabawę, choć naukowcy nie widzieli czy delfiny zabiły i zjadły zdobycz. Zdjęcie z tego międzygatunkowego spotkania możecie obejrzeć korzystając z linka w opisie tego odcinka, a cała sytuacja dowodzi, że natura jest pełna niespodzianek i wydarzeń, które wprawiają nas w osłupienie.

Arkadiusz 17:29

A ja życząc i Wam miłej zabawy zapraszam na kolejny odcinek w najbliższą środę, a jeśli chcecie wesprzeć moją działalność to zajrzyjcie na mój profil w serwisie Patronite - www.patronite.pl/naukowo gdzie możecie zadeklarować wpłatę i uzyskać dostęp do zamkniętej Facebookowej grupy dla wspierających i serwera Discord. Dziś dziękuję Wam za uwagę i do usłyszenia!