Dosežki znanosti v letu 2004

    Revija Science je tudi za leto 2004 objavila najpomembnejše naravoslovno-tehnične dosežke. Po njihovem mnenju so ti naslednji:

    1. Voda na Marsu
    Nasina robota Spirit in Opportunity sta odkrila dokaze, da je na Marsu nekoč obstajala voda, kar je dodatno spodbodlo špekulacije o obstoju življenja izven Zemlje. Mars je imel stoječo vodo le v samem začetku svojega obstoja, ko je življenje na Zemlji šele nastajalo. Vendar pa je bila ta voda kisla, slana in nasploh ne preveč obetajoče okolje za nastanek življenja. Čeprav na Zemlji poznamo kar nekaj oblik življenja, ki so prilagojenje za tako ekstremne razmere, pa ni jasno, ali se je kaj podobnega razvilo tudi na Marsu. NASA zato za prihodnja leta načrtuje kar nekaj misij na Mars. Mars Reconaissance Orbiter bo poletel avgusta 2005, Phoenix bo pristal na Marsu l. 2008 (z misijo raziskati polarne kape, na katerih je še vedno led), l. 2009 pa bodo morda na Mars poslali tudi pravi analizni laboratorij, Mars Science Laboratory.

    2. Indonezijski “hobit”
    Skupina arheologov je našla 18000 let staro okostje hominida, ki je v višino meril le pičel meter. Nekateri raziskovalci so odkritje označili kot najpomembnejše odkritje v zadnji polovici stoletja antropoloških raziskav. Novo vrsto hominida so poimenovali Homo floresiensis, po indonezijskem otoku Flores, na katerem so okostje odkrili. Homo floresiensis je imel skoraj štirikrat manjšo lobanjo od sodobnega človeka, Homo sapiensa. Hipotetični razlog za to naj bi bila naravna selekcija, ki ob pičlih naravnih virih na otoku pač daje prednost manjšim osebkom.

    3. Kloniranje človeka
    Objava južnokorejskih raziskovalcev, da so klonirali človeški zarodek, je polnila časopisne stolpce po celem svetu. Namen raziskovalcev ni bil narediti kopije človeka, pač pa razviti izvorne celice. Te so uporabno orodje v raziskavah genetskih bolezni, oddaljeni cilj pa je tudi medicinska uporaba. Z diferenciacijo se lahko izvorna celica namreč spremeni v katerokoli celico v organizmu. Novih organov iz kloniranih celic s tem pacientovo telo ne bi zavračalo. Po kloniranju ovce Dolly so klonirali na stotine drugih sesalcev, vendar ima kloniranje človeka še vedno negativni prizvok. Kloniranje človeškega zarodka je bilo hkrati tudi prvo kloniranje primata. Za ta projekt je 16 mladih in zdravih žensk darovalo 242 jajčec. Ravno veliko število jajčec, potrebnih za uspešno kloniranje, predstavlja največjo oviro za ponovitev eksperimenta. Dosežek je po pričakovanjih naletel na mešane odzive. (Glej tudi: [story:izvorne-celice])

    4. Razumevanje kondenzatov
    Znanstvenikom iz ZDA in Avstrije je uspela kondenzacija fermionskih atomov (atomov s polcelim spinom). Prve uspešne eksperimente s tako imenovano Bose-Einsteinovo kondenzacijo, kjer ultrahladni atomi kondenzirajo v najnižje kvantno stanje, so opravili leta 1995 znanstveniki iz ZDA. Za Bose-Einsteinovo kondenzacijo je pomembno, da so atomi bozoni (delci s celim spinom), saj v tem primeru ni Paulijevega izključitvenega načela in lahko vsi atomi sedijo v istem, najnižjem kvantnem stanju. V eksperimentu iz leta 2003 je znanstvenikom uspelo spariti dva fermionska atoma, tako da je nastal par s celim spinom in zato z bozonskimi lastnostmi. Tovrstni eksperimenti s fermionskimi kondenzati lahko v prihodnosti pomagajo razjasniti enega od najbolj zapletenih problemov v fiziki, in sicer obnašanje elektronov v kompleksih snoveh, recimo v visokotemperaturnih superprevodnikih, kjer prihaja do podobnega parjenja elektronov.

    5. Skriti zakladi DNK
    Zaporedja v človeškem genomu, ki kodirajo proteine, zasedajo le 10% celotnega genoma. Ostali del genoma so dolgo obravnavali kot “odpadni material “. Tudi v odpadni DNK pa je vedno vse polno genetskih draguljev, kratkih zaporedij regulatorne DNK, odpadnih elementov, kodirajočih zaporedij, ki nosijo zapis za majhne RNK molekule itd. Regulacijski proteini, tako imenovani transkripcijski faktorji, se lahko na primer vežejo na kratka zaporedja DNK, tako imenovane aktivatorje, dolge okoli 500 baznih parov. Že majhne razlike v vezavnih mestih transkripcijskih faktorjev lahko pripeljejo do velike variacije v genski aktivnosti. Več publikacij v tem letu je pokazalo, da lahko aktivatorji povzročajo genetske spremembe, ki vodijo do nastanka novih vrst.

    6. Par pulzarjev
    Astrofiziki so z avstralskim 64-metrskim radijskim teleskopom Parkers odkrili prvi binarni sistem pulzarjev v 36-letni zgodovini raziskovanja nevtronskih zvezd. Prvi pulzar se zavrti 44-krat v sekundi, drugi pa je počasnejši in se v sekundi zavrti 2,8-krat. Poleg tega pulzarja tudi krožita drug okoli drugega. Najlepše pri vsem je, da je njuna orbita usmerjena tako, da enkrat na obhod eden od pulzarjev zakrije drugega (gledano z Zemlje). Ker sevanje s hitrejšega in tudi močnejšega pulzarja popači magnetno polje počasnejšega pulzarja, to omogoča neposreden vpogled v naravo pulzarjev. Analiza podatkov na primer že kaže na to, da je tok delcev iz hitrejšega pulzarja skoraj milijonkrat gostejši od pričakovanj. Pričakujejo tudi, da bo odkriti binarni sistem omogočal najnatančnejše teste Einsteinove splošne teorije relativnosti.

     

    7. Dokazan upad pestrosti narave
    Vedno več je dokazov, da je v naravi zmeraj manj različnih vrst rastlin in živali. 500 herpetologov (strokovnjaki za plazilce) je prek opazovanj 5700 znanih vrst dvoživk ugotovilo, da jim v več kot 30% preti nevarnost izumrtja. Polovica teh vrst naj bi v naslednjem stoletju izumrla kot posledica prevelikega izlova, izgube naravnega okolja ali zaradi drugih neznanih razlogov. Tudi naravoslovci, ki so v obdobju 40 let v Veliki Britaniji opazovali metulje, rastline in ptice, niso odkrili nič kaj obetajočega. Ocenili so, da je v povprečju izginilo 13% metuljev in da je 71% metuljev izgubilo svoj življenjski prostor. Število vrst ptic se je zmanjšalo za polovico. Vendar pa ne prihaja do izginjanja vrst samo v Veliki Britaniji. V ekoloških raziskavah, ki so trajale nekaj desetletij, so ugotovili, da je globalno ogrevanje povzročilo kar nekaj sprememb. Življenjski prostor rdeče lisice se premika proti severu, kjer običajno živijo arktične lisice. Cvetenje rastlin je zgodnejše, ptice so spremenile svoje selitvene navade in se naseljujejo na območjih, kjer so viri hrane že opustošeni. Skratka, pestrosti narave naj bi bolj slabo kazalo.

    8. Voda
    Po stoletju intenzivnih raziskav voda še vedno vznemirja znanstvenike. Lani se je pojavila cela poplava člankov, ki pišejo o strukturi in kemijski naravi nam dobro poznane vode. Če imajo prav, potem bi lahko novo odkritje zamajalo tla različnim znanostim od kemije pa vse do okoljskih ved. Prvi in najbolj sporen članek skupine znanstvenikov iz ZDA, Nemčije in Švedske trdi, da je morda stoletje znana struktura vode v tekočem stanju napačna. Z rentgensko strukturno analizo so ugotovili, da je nekaj molekul vode povezanih z dvema sosednjima molekulama in ne s štirimi, kot je veljalo običajno. Vendar pa so nedavne analize podprle originalno sliko prostorske strukture vode. Nedvomno se bo debata nadaljevala v tekočem letu.

    9. Zdravila za revne
    V zadnjih letih smo priča mnogim projektom, kjer so različne državne in privatne fundacije nastopile skupaj v projektih, ki omogočajo prenos farmacevtske industrije v nerazvite predele sveta. Vse se je začelo v srednjih devetdesetih letih prejšnjega stoletja z ustanovitvijo Mednarodne iniciative za razvoj cepiva proti AIDSu, ki povezuje raziskovalce v akademski sferi in farmacevtski industriji v razvoju zdravil za nerazviti svet. V naslednjih letih je nastalo več kot 90 podobnih združenj. Največje med njimi, Globalna fundacija za boj proti AIDSu, tuberkolozi in malariji, je od leta 2002 porabila že 3 milijarde dolarjev v 128 državah. Po ocenah kar 75% teh združenj financira Fundacija Billa in Melinde Gates.

    10. Geni, geni so povsod
    Zadnji dosežek na lestvici sodi zopet v mikrobiološke vode. S hitrim sekvenciranjem DNK lahko sedaj na primer iz oceanskih vzorcev določijo, koliko vrst živi v določenem okolju in kakšna je njihova soodvisnost. Skupina okoljskih genetikov je podobno raziskovala mikrobe v več kot kilometer globokem, zapuščenem rudniku. Tam organizmi uspevajo brez svetlobe in pridobivajo energijo z razgradnjo železovih spojin. Sekvenciranje DNK iz vzorca vode iz tal rudnika je identificiralo le pet mikroorganizmov in tudi določilo simbiotsko odvisnost, ki jim omogoča preživetje v teh težavnih razmerah. (Glej tudi članek [story:kaj-se-skriva-v-kapljici-morja])

    (Andreja Mošet Zupan)

    Deli