Ljetna škola molekularne i teorijske biologije
1. Kraj ere antibiotika
2017. je pokazala da je era antibiotika, koja je trajala skoro jedan vek, došla do kraja. Bakterije su naučile razviti otpornost na poznate lijekove, ali nema ni vremena ni dovoljno sredstava za razvoj novih. Doktori i naučnici izvlače sumorna predviđanja: ako se ništa ne preduzme, mikroorganizmi će ubiti čovječanstvo mnogo prije nego klimatske promjene. Međutim, ova prijetnja se još uvijek ne shvata ozbiljno. Razlog za pojavu superbakterica je brzina reprodukcije mikroorganizama i njihova sposobnost razmjene genetskih informacija. Jedina bakterija koja je stekla gen za otpornost na lijekove podijelit će ga sa svojim rođacima. Kako bi omogućili čovječanstvu da preživi, istraživači traže zamjene za konvencionalne lijekove. Za borbu protiv superbakterica predlaže se korištenje CRISPR-a, nanočestica i novih, snažnijih antibiotika. Razvoj ovih i drugih metoda moguć je samo kroz istraživanje molekularnih mehanizama rezistencije.
2. Vrijeme pojave života je razjašnjeno
Pitanje kako se život pojavio na Zemlji jedno je od najvažnijih u biologiji. Tačni datumi i uslovi nastanka života ostaju predmet rasprave. Prošle godine su istraživači iz Australije proučavali stijene stare 3,48 milijardi godina i u njima pronašli tragove mikroorganizama. To znači da su se primitivni oblici života mogli pojaviti i ranije - prije oko 4 milijarde godina. Zanimljivo je da proučavane stijene pripadaju kopnenim naslagama – što znači da kolevka života nije mogao biti okean, već topli izvori na kopnu. Takođe u protekloj godini, naučnici su proučavali molekularne mehanizme koji su pratili rane faze nastanka živih organizama. Posebno je dovedena u pitanje popularna hipoteza o RNK svijetu: prema novim istraživanjima, RNK i proteini su podjednako učestvovali u nastanku života.
3. Pojava nove vrste ptica
Tipično, evolucija je veoma dug proces, gotovo nevidljiv ljudskom oku. Potrebne su stotine i hiljade godina da se neka osobina uspostavi u populaciji. Stoga su naučnici primorani da se bave dokazima evolucije zarobljenim u fosilima i DNK, a obični ljudi sumnjaju u stvarnost evolucije. Transformacija jedne vrste u drugu događa se još rjeđe, a promatranje toga je pravi uspjeh, koji baca svjetlo na mnoge misterije evolucije. Prošle godine istraživači su objavili da su mogli vidjeti rođenje nove vrste ptica.
Otkriće je napravljeno na mjestu koje je ikonično za sve biologe - na ostrvima Galapagos, što je inspirisalo Charlesa Darwina da stvori svoju teoriju. Ornitolozi sa Univerziteta Princeton, Rosemary i Peter Grant, proveli su četrdeset godina proučavajući Darwinove zebe. Dok su radili na otočiću Daphne, otkrili su da se lokalnoj vrsti zebe pridružio vanzemaljac sa udaljenog ostrva Hispaniola, mužjak vrste Geospiza conirostris, nadimak Velika ptica. Zbog nedostatka ženki njegove vrste, pario se s lokalnim pticama. Potomci ovih zajednica toliko se razlikuju od ostalih zeba po pjesmi i izgledu da se mogu prepoznati kao nova vrsta.
4. Evolucija je prepoznata kao beskrajna
2017. godine jedan od najdužih eksperimenata u istoriji biologije proslavio je svoju godišnjicu. Istraživači predvođeni mikrobiologom Richardom Lenskim već 30 godina prate razvoj bakterije Escherichia coli. Za to vrijeme uspjelo se promijeniti 67.000 generacija, što odgovara milionima godina ljudske evolucije. Unatoč svojoj časnoj starosti, eksperiment se nastavlja i donosi nova otkrića. Analiza njegovih rezultata, obavljena prošle godine, opovrgla je jednu od popularnih ideja u modernoj biologiji. Prema mnogim stručnjacima, postoji granica prilagođavanja: kada se vrsta savršeno prilagodi stabilnom staništu, njena evolucija će se zaustaviti. Međutim, desetljeća promatranja mikroorganizama dokazala su da će se evolucija i u ovom slučaju nastaviti, a prilagodljivosti nema granica. Ovo je više u skladu sa stavovima Charlesa Darwina nego sa idejama modernih stručnjaka.
5. Novi znaci krize biodiverziteta
Mnogi istraživači su skloni vjerovati da živimo u eri šestog masovnog izumiranja – najvećeg od nestanka dinosaurusa prije 65 miliona godina. Stopa izumiranja vrsta sada je mnogo veća nego bilo kada u posljednjih nekoliko milijuna godina - proces koji se već naziva "biološko uništenje", a za to su krivi ljudi, uništavajući životinje, biljke i njihova staništa. Jedna od najalarmantnijih činjenica koja je nauci postala poznata u protekloj godini rezultat je istraživanja holandskih ekologa koji su proučavali broj letećih insekata u Njemačkoj. Otkrili su da je za samo 28 godina pao za 76%, dok je brojka dostigla 82% za ljetne mjesece.
Naučnici širom svijeta ranije su sumnjali da je insekata sve manje, ali ovo je prvi put da je tako stroga i zastrašujuća procjena. Posebno je neugodno što je istraživanje provedeno na području rezervata prirode, gdje je ljudska intervencija u prirodi ograničena. Autori su otkrili da se izumiranje insekata ne može objasniti ni vremenskim uslovima ni karakteristikama pejzaža. Za to mogu biti krive klimatske promjene ili upotreba pesticida. Nestanak insekata vrlo je alarmantan signal, jer oni služe kao hrana za mnoge druge vrste i važni su oprašivači, bez kojih će umrijeti ne samo divlje biljke, već i poljoprivreda.
6. Naučnici su naučili da selektivno brišu sjećanja
Neuroznanost napreduje brže od bilo koje druge grane biologije. U 2017. su napravljena mnoga neverovatna otkrića o tome kako mozak funkcioniše: naučnici su otkrili kakav uticaj imaju pametni telefoni na njega, otkrili u njemu sistem samočišćenja i saznali da su ljudi, poput veštačke inteligencije, sposobni za duboko učenje. Među ovim vijestima teško je izdvojiti glavnu, ali bi je možda trebalo nazvati novim korakom prema upravljanju memorijom. Eksperimentirajući s morskim mekušcem Aplysia, klasičnim modelom objekta za proučavanje pamćenja, naučnici su naučili da isključe sjećanja zabilježena u neuronima. Da bi se to postiglo, bilo je potrebno blokirati enzim protein kinazu M u željenim stanicama. U budućnosti bi istraživanje moglo pomoći ljudima koji pate od bolnih sjećanja. Ova tehnika može biti posebno efikasna u borbi protiv posttraumatskog sindroma.
7. Dijeta može izliječiti dijabetes
Širenje dijabetesa postalo je epidemija: prema nekim predviđanjima, do sredine stoljeća od njega će patiti do trećine stanovnika SAD-a. Glavni porast je dijabetes tipa 2, koji je povezan s viškom kilograma i lošom prehranom. U ranim fazama, liječnici preporučuju da ga kontrolišete dijetom. Međutim, kako je pokazalo istraživanje naučnika sa Univerziteta Yale, stroga ograničenja u ishrani mogu čak u potpunosti izliječiti dijabetes tipa 2.
Dokazi za to su se pojavljivali i ranije, ali ovo je prvi put da je sprovedena temeljna studija. Kako se ispostavilo, dijeta je učinila jetru osjetljivijom na inzulin tako što je smanjila količinu masti i inhibirala proizvodnju glukoze iz drugih supstanci. U eksperimentu s glodavcima pozitivne promjene su počele samo 3 dana nakon uvođenja ograničenja u ishrani. Ova saznanja potvrđuju i radovi naučnika sa Univerziteta u Glazgovu. Studija na 300 pacijenata otkrila je da smanjenje dnevnog unosa kalorija na 800 tokom 3 do 5 mjeseci može preokrenuti dijabetes bez lijekova.
8. Razvijen je efikasan muški kontraceptiv
Naučnici su dugo pokušavali da stvore efikasan i praktičan kontraceptiv za muškarce, sličan ženskim kontracepcijskim pilulama. Kondomi, danas uobičajeno rješenje, mnogima se čine neugodnim i smanjuju kvalitetu seksa, a vazektomija je previše radikalna. Kao rezultat toga, u većini parova teret zaštite pada na ženina ramena ili se koriste nepouzdane metode kao što je coitus interruptus. U 2017. godini čini se da je u ovoj oblasti napravljen iskorak.
Tim naučnika koristio je gel za kontracepciju, koji se ubrizgava u sjemenovod i blokira ih, zbog čega sperma ostaje u tijelu i apsorbira se. Dvogodišnja ispitivanja na majmunima makakija pokazala su 100 posto efikasnost lijeka, kao i odsustvo nuspojava poput upale. Učinak gela je reverzibilan: "čepovi" se mogu ukloniti primjenom ultrazvuka na njih. Alternativno rješenje koristi hormone, kao u ženskim kontraceptivima. Gel koji sadrži progestin i testosteron mora se utrljati u ramena, zbog čega broj spermatozoida pada na nivoe na kojima je trudnoća nemoguća. Velika ispitivanja lijeka počet će 2018. Istraživači se nadaju da, za razliku od prethodnih hormonskih muških kontraceptiva, njihov razvoj neće uzrokovati promjene raspoloženja i druge neugodne posljedice.
9. Naprednija protetika
Stvaranje složene moderne protetike je oblast u kojoj se medicina i biologija susreću sa veštačkom inteligencijom i visokom tehnologijom. Programeri umjetnih udova više nisu zadovoljni stvaranjem udobne i lagane protetike, njihov cilj je sada učiniti protetiku funkcionalnom i spretnom kao prave ljudske ruke. U 2017. godini naučnici i inženjeri su uspjeli da se približe rješavanju ovog problema. Robotska ruka, koju su kreirali zaposleni na Institutu za tehnologiju u Gruziji, omogućava vlasniku da pomjera svaki prst pojedinačno. Ova sposobnost se postiže interakcijom između proteze i mišića u ostatku ruke. Ultrazvučna sonda ugrađena u ruku određuje koji se pomiču i pomoću posebnog algoritma prevodi ove informacije u pokrete prstiju. Uređaj je dovoljno napredan da ga možete koristiti za sviranje klavira.
10. Potraga za životom u svemiru
Interesovanje za svemir posljednjih godina stalno raste, a pitanje "Jesmo li sami u svemiru?" planula s novom snagom. Svaku NASA-inu press konferenciju u 2017. godini pratila su očekivanja da će nas uskoro objaviti o otkriću vanzemaljskog života. Nažalost, ovo se nije dogodilo prošle godine. Međutim, naučnici su poboljšali načine traženja znakova života u svemiru koristeći biomarkere i razvili nove dizajne za misije u potencijalno nastanjive svjetove, kao što je Saturnov mjesec Enceladus.
Jedna od glavnih nada godine bilo je otkriće sedam planeta sličnih Zemlji u sistemu TRAPPIST-1, od kojih se šest nalazi u potencijalno nastanjivoj „zoni Zlatokosa“ (još je kasnije otkriven, oko crvenog patuljka Ross 128). Međutim, neki istraživači vjeruju da je tamo život nemoguć: stepen UV zračenja zvijezde je previsok i ne ostavlja mogućnost za postojanje atmosfere i života na bazi ugljika. Još jedno razočaranje bilo je otkriće škotskih naučnika koji su dokazali da je površina Marsa toksična za život bakterija. Međutim, astronomi i biolozi vjeruju da će vanzemaljski život biti otkriven u roku od 10-15 godina.
Leto 2017. nije donelo nikakvu radost građanima Rusije. Tokom juna ima jakih kiša, pljuskova, pa čak i uragana. Nenormalno hladno ljeto 2017. pokvari sve planove. Uostalom, po ovakvom vremenu teško je i doći kući, a kamoli otići na plažu. Zašto je jun bio tako hladan? Hoće li prestati jake kiše? Šta očekivati u julu i avgustu? Kakvo će biti vrijeme u narednim mjesecima ljeta?
Razlozi za nenormalno ljeto 2017
Meteorolozi smatraju da je hladno ljeto došlo iz više razloga. Prvi razlog– abnormalno zagrijavanje Zemlje. Činjenica je da su mezosfera i drugi slojevi vazdušnog omotača veoma zagrejani. Zbog toga se temperatura na Zemlji polako smanjuje. Naučnici predviđaju posljedice takvog vremena - ne globalno zagrijavanje, već globalno zahlađenje, koje bi moglo dovesti do ledenog doba.
Drugi razlog- lansiranje kineskog satelita po imenu Mo Tzu. To je prvi satelit dizajniran za kvantni prijenos informacija na Zemlji. Tokom misije istražuje se mehanizam kvantne zapetljanosti, a provodi se i test kvantne teleportacije. Prvi eksperimenti su prošli dobro, ali onda je nešto pošlo po zlu.
Kada satelit počne da prenosi informacije, negativni zračni joni se povećavaju u atmosferi, koji doprinose pogoršanju vremena. Na Zemlji se formiraju uragani i kišne oluje. Osim toga, pojavili su se monopoli u stratosferi. Zadnji put su viđeni 1816. godine, koja je dobila nadimak godina bez ljeta. Tada je glavni razlog hladnog ljeta bila erupcija planine Tambora.
Koliko god ovaj razlog bio apsurdan, svjetski stručnjaci smatraju da oprema na satelitu i kvantne operacije koje se izvode zaista mogu utjecati na vremenske prilike na planeti. Ali također izvještavaju da bi se sve uskoro trebalo vratiti u normalu i doći će dugo očekivano ljeto.
Treći razlog- "Sjevernoatlantski blok". Prema meteorolozima, "sjevernoatlantski blok" je anticiklon. Na srednjem nivou troposfere formirao se snažan greben visokog pritiska, koji ne dozvoljava vazdušnim masama da prolaze sa zapada na istok. Sada se ova jedinica nalazi u Velikoj Britaniji, tako da u Rusiju ulazi samo arktički vazduh.
Svaki od ovih razloga može imati svoj utjecaj na planetu u cjelini, ali za sada je rezultat isti – proživljavamo nenormalno hladno ljeto. Ostaje nam da se nadamo da će jul i avgust 2017. doneti građanima Rusije nešto više topline nego jun.
Prognoze za jul i avgust 2017
Prema procjeni meteorologa, u ljeto 2017. neće biti abnormalnih vrućina. Ali već u julu skala termometra će početi da raste. Dugotrajna hladnoća ustupit će mjesto pravom ljetu. Očekuje se da će temperature dostići +26 – 29 stepeni. Nakon Ivana Kupale temperatura će porasti još nekoliko stepeni.
Prema popularnoj prognozi, Ruse će u julu ponovo očekivati kiša. I zaista, sredinom mjeseca kiše će se vratiti nekoliko dana. Ali kraj mjeseca će vas obradovati odsustvom nenormalnog vremena. Biće toplo, temperatura će porasti do 32 stepena.
Prema popularnim prognozama, vrijeme u avgustu će stalno varirati. Prva sedmica u mjesecu počeće sa prilično toplim vremenom. Ove sedmice će biti vrhunac vrućine anomalnog ljeta 2017. u Moskvi. Stanovnicima Rusije se savjetuje da posjete plaže i malo se sunčaju. Meteorolozi napominju da su u ovom trenutku mogući šumski požari.
Nakon sedmične vrućine, opet ćemo morati izdržati nekoliko kišnih dana. Sa 25 stepeni Celzijusa temperatura će pasti na 17 stepeni. Malo više topline treba očekivati u drugoj polovini mjeseca. Avgust će završiti sa jakom kišom i hladnim vjetrom.
Ljeto 2017. će donijeti ne samo obilne kiše, već i divnu ljetnu toplinu. Svaki stanovnik Rusije moći će da uživa u vrućem vremenu. Nemojte se nervirati prije vremena, čak će i nenormalno hladno ljeto jednog dana završiti.
Zaposlenici Arktičke hidrometeorološke laboratorije Hidrometeorološkog centra Ruske Federacije zajedno sa stranim kolegama proučavali su procese smanjenja površine morskog leda u Arktičkom okeanu i predviđali njihove klimatske posljedice. Vremenske anomalije, posebno hladno i kišno ljeto 2017. godine u evropskoj Rusiji, najvjerovatnije su posljedica smanjenja površine ledenog pokrivača u Arktičkom okeanu. Istraživanje podržano grant Ruska naučna fondacija (RSF). Rezultati rada objavljeno u časopisu Environmental Research Letters.
Procesi topljenja arktičkog leda su ovih dana značajno ubrzani. Tokom protekle decenije, površina morskog leda (mjereno krajem ljeta) smanjila se za otprilike 40%. Nestanak arktičkog leda prepun je ozbiljnih ekoloških posljedica, posebno izumiranja rijetkih životinjskih vrsta. S druge strane, oslobađanje voda Arktičkog oceana ispod leda otvara nove mogućnosti za razvoj mineralnih resursa na arktičkim policama, proširuje zonu industrijskog ribolova i poboljšava uvjete za plovidbu.
Zaposlenici Hidrometeorološkog centra Ruske Federacije, zajedno sa kolegama, proučavali su procese topljenja leda u atlantskom dijelu Arktičkog okeana i opisali posljedice ovih procesa za cijeli arktički region. Kao rezultat rada dobijena je holistička slika hidrometeoroloških promjena na Arktiku.
Tople okeanske struje donose tople vode iz Atlantskog okeana u Arktički basen i Barentsovo more, osiguravajući ubrzano otapanje leda. Vodene površine bez leda efikasno apsorbuju sunčevu energiju i brzo se zagrevaju, oslobađajući višak toplote i vlage u atmosferu. Zračne struje i velike oluje zatim preraspodijele toplinu i vlagu kroz gotovo cijeli Arktik, što dovodi do promjena u energetskoj ravnoteži između oceana i atmosfere. Konkretno, naučnici su otkrili da se dugotalasno zračenje (LDW) značajno povećava. To je infracrveno (toplotno) zračenje koje emituju prvenstveno vodena para i oblaci i usmjereno je prema površini zemlje. Povećanje LDI doprinosi zagrijavanju i topljenju arktičkog morskog leda.
Ruski naučnici su skrenuli pažnju na značajan uticaj velikih oluja i režima atmosferske cirkulacije na stanje ledenog pokrivača. Na primjer, oluja Frank, koja se dogodila u decembru 2015. godine, donijela je nenormalno visoke temperature na visoke geografske širine Arktika (odstupanje od prosječne klimatske temperature bilo je 16°C), a NDI fluks se povećao za 60 W/sq. m (u poređenju sa klimatskom normom). Kao rezultat toga, smanjenje debljine leda u nekim regijama Arktičkog okeana dostiglo je 10 cm.
Naučnici su sa satelita dobili podatke o površini morskog leda, te o poljima distribucije temperature, pritiska, vlažnosti i zračenja iz takozvanog proizvoda reanalize (ERA-Interim). Reanalysis je kompjuterski model koji asimilira dugoročne podatke posmatranja (radiosonde, avijacije, itd.) različitih atmosferskih karakteristika.
“Nova znanja stečena kao rezultat našeg rada omogućavaju nam da preciznije analiziramo uzroke i posljedice procesa koji se dešavaju u Arktičkom okeanu. Ako dovoljno veliko područje Arktika nije prekriveno ledom, mogući su prodori hladnog i vlažnog zraka na evropsku teritoriju Rusije. U posljednje vrijeme ova situacija se sve češće uočava i postaje uzrok vremenskih anomalija, kao što je netipično hladno ljeto 2017. godine”, rekao je načelnik Laboratorije za arktičku hidrometeorologiju, doktor fizičko-matematičkih nauka.
Meteorolozi moraju razviti nove algoritme koji uključuju informacije o prirodnim procesima koji se dešavaju na Arktiku. Time će vremenske prognoze biti pouzdanije i uzeti u obzir trenutne klimatske promjene.
Dragi prijatelji!
Sa zadovoljstvom najavljujemo otvaranje konkursa za učenike škola za učešće u sezoni Ljetne škole molekularne i teorijske biologije 2017, koji se održava uz podršku Zimin fondacije. Prijave se moraju popuniti koristeći donji link, do 15.01.2017 inkluzivno. Škola će se održati od 2. do 18. avgusta u Barseloni, Španija.
Škola molekularne i teorijske biologije uključuje uključivanje srednjoškolaca u prave naučne projekte, dajući djeci priliku da rade u pravim istraživačkim laboratorijama pod vodstvom aktivnih naučnika. Okupljamo međunarodni tim zaposlenih i primamo prijave djece koja govore ruski (kako u Rusiji tako iu inostranstvu).
Koncept naše škole zasniva se na uvjerenju da su mnogi srednjoškolci spremni da učestvuju u naučnim eksperimentima – i intelektualnim i praktičnim. Vjerujemo da će iskustvo u naučnom okruženju, u pravim laboratorijama, biti korisno onim srednjoškolcima koji moraju odlučiti da li žele da se bave naukom i da li im je ovaj posao pravi. Škola im daje priliku da rade na stvarnim naučnim problemima rame uz rame sa stvarnim naučnicima i - možda - daju doprinos istraživanju u naučnoj laboratoriji. Dok rade, studenti slušaju predavanja, savladavaju naučne metode, uče da prave proračune i testiraju radne hipoteze u različitim oblastima molekularne i teorijske biologije. Škola nema veze sa pripremama za ispite i olimpijade. Naš rad i istraživanje usmjereni su isključivo na proces naučne djelatnosti i specifične naučne zadatke kojima se gostujući naučnici bave u svojim laboratorijama.
Za učešće u SHMTB 2017. biće potrebno imati vizu za zemlje šengenske zone. Trenutni nedostatak takve vize i stranog pasoša ni na koji način ne bi trebalo da utiče na odluku o prijavi za učešće u Školi. Školsko osoblje će vam pružiti neophodnu podršku prilikom popunjavanja zahtjeva za vizu, a po potrebi SMTB će platiti taksu za vizu i putovanje do najbližeg viznog centra ako u vašem gradu ne postoji odgovarajući centar.
SMTB će se održati od 2. do 18. avgusta u Biomedicinskom istraživačkom parku u Barseloni (PRRB), Centru za genomsku regulaciju (CRG), čiji je naš naučni direktor član, i Universidad Pompeu Fabra (UPF). Polazak polaznika ruske škole u Barselonu odvijaće se centralno iz Moskve, zajedno sa pratećim i naučnim radnicima ShMTB-a. Smještaj će biti organizovan u jednom od studentskih domova UPF Univerziteta zajedno sa savjetnicima i većinom osoblja Škole. Odgovore na često postavljana pitanja, uključujući i ona vezana za smještaj i dolazak u Školu u 2017. godini, možete pronaći na našoj web stranici.
- Strip horoskop: političari po horoskopskom znaku (pronađeno na internetu)
- Druidski horoskop: kako odrediti svoje stablo zaštitnika Horoskop drveća po datumu rođenja
- Ruska akademija narodne privrede i javne uprave pri predsjedniku Ruske Federacije - ogranak u
- Rosgvardija Spiskovi kandidata za Saratovsku vojnu crvenu zastavu