Είτε επεκτείνουμε τις γνώσεις μας για τον μικροσκοπικό κόσμο είτε μεταμορφώνουμε τον τρόπο που αντιλαμβανόμαστε τη γαλαξιακή μας γειτονιά, κάθε πρόοδος είναι αξιοσημείωτη. Το National Geographic στέκεται σε έξι ανακαλύψεις-σταθμούς του 2024 που αναμένεται να διαμορφώσουν το μέλλον.
Κρυμμένοι ωκεανοί στο ηλιακό σύστημα
Οι ωκεανοί της Γης θεωρούνταν από καιρό μοναδικοί. Μέχρι πρότινος, από όσα μπορούσαν να συμπεράνουν οι επιστήμονες, ο Άρης ήταν μια ραδιενεργή έρημος, η Αφροδίτη ήταν μια άνυδρη ηφαιστειακή περιοχή και τα μυριάδες φεγγάρια του Δία, του Κρόνου, του Ουρανού και του Ποσειδώνα ήταν μπάλες πάγου. Αλλά στη δεκαετία του 1980, παράξενα ηλεκτρικά σήματα που προέρχονταν από το φεγγάρι του Δία, την Ευρώπη, υποδήλωναν έντονα ότι ένας αρχαίος, ζεστός, αλμυρός ωκεανός κρυβόταν κάτω από το παγωμένο του κέλυφος.
Αυτή η αποκάλυψη επιτάχυνε την εκτόξευση της αποστολής Europa Clipper της NASA, ενός διαστημικού σκάφους που έφυγε από τη Γη τον περασμένο Οκτώβριο με την ελπίδα να μελετήσει εξ αποστάσεως αυτόν τον ωκεανό και να καθορίσει εάν είναι φιλικός ως προς στη ζωή. Σήμερα, οι επιστήμονες δεν σταματούν να βρίσκουν στοιχεία για την ύπαρξη ωκεάνιων κόσμων στο εξωτερικό ηλιακό σύστημα. Ο Εγκέλαδος του Κρόνου είναι βέβαιο ότι περιέχει έναν άλλο υδάτινο ωκεανό, αλλά αρκετά άλλα φεγγάρια είναι εξαιρετικά υποσχόμενοι υποψήφιοι. Τον περασμένο Φεβρουάριο, οι αστρονόμοι ανακοίνωσαν ότι βρήκαν στοιχεία για έναν ωκεανό κρυμμένο στο φεγγάρι του Κρόνου Μίμας ενώ τον περασμένο Οκτώβριο, στοιχεία έδειξαν έναν ακόμη ωκεανό με νερό θαμμένο στη Μιράντα, ένα φεγγάρι του Ουρανού.
Χαρτογράφηση τους εγκεφάλου της φρουτόμυγας
Για πολλούς επιστήμονες, αυτό το μικρό πλασματάκι, η Drosophila melanogaster αποτελεί ένα από τα πιο σημαντικά ζωικά είδη στον πλανήτη. Μπορεί να έχει έναν μικροσκοπικό εγκέφαλο, αλλά εκτελεί πολλές από τις ίδιες βασικές νευρολογικές διεργασίες με τον άνθρωπο, είτε όταν ψάχνει για τροφή είτε όταν «συναναστρέφεται» με άλλα άτομα του είδους της. Αυτό σημαίνει ότι ο μικροσκοπικός εγκέφαλος του μπορεί να μας πει πολλά για κάθε τύπο εγκεφάλου, συμπεριλαμβανομένου του ανθρώπινου.
Τον περασμένο Οκτώβριο, ο εγκέφαλος μιας ενήλικης φρουτόμυγας αποτυπώθηκε εκτενώς σε ένα ειδικό τύπο χάρτη δείχνοντας τις 50 εκατομμύρια συνδέσεις μεταξύ περίπου 140.000 μεμονωμένων νευρώνων. Η εγκεφαλική χαρτογράφηση οποιουδήποτε οργανισμού είναι πολύ δύσκολη, αλλά και πολλά υποσχόμενη.
Ο εγκέφαλος μιας φρουτόμυγας είναι λιγότερο περίπλοκος από τον ανθρώπινο, αλλά αυτός ο χάρτης θα δώσει σίγουρα ενδείξεις που μπορούν να βοηθήσουν τους νευροεπιστήμονες να καταλάβουν τι μας κάνει να είμαστε αυτό που είμαστε.
Το όριο υπερθέρμανσης του πλανήτη (σχεδόν σίγουρα) θα ξεπεραστεί
Κατά κάποιο τρόπο, αυτό δεν προκαλεί καθόλου έκπληξη, καθώς η εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου στον κόσμο δεν κατάφεραν να ανακόψουν τον ρυθμό τους και ο πλανήτης συνέχισε να θερμαίνεται με ιλιγγιώδεις ρυθμούς, φέρνοντας μαζί του κάθε είδους κλιματικό χάος. Αλλά φέτος, για πρώτη φορά, η μέση παγκόσμια θερμοκρασία άγγιξαν την πιθανότητα να εκτιναχθεί σε περισσότερο από 1,5°C πάνω από τα προβιομηχανικά επίπεδα.
Το συχνά αναφερόμενο όριο των 1,5°C είναι κάπως αυθαίρετο. Οι ειδικοί δεν αναμένουν κάτι πιο δραματικό, εκτός από τα ακραία καιρικά φαινόμενα και τους κλιματικούς σπασμούς που ήδη βλέπουμε σήμερα. Ωστόσο, αυτό το όριο εξακολουθεί να έχει σημασία. Σύμφωνα με τη Συμφωνία του Παρισιού, σχεδόν 200 χώρες συμφώνησαν να αποτρέψουν την άνοδο της θερμοκρασίας της Γης πάνω από 2°C σε σχέση με τα προβιομηχανικά επίπεδα, αλλά στην ιδανική περίπτωση, ήθελαν να τη διατηρήσουν κάτω από 1,5°C. Όσο θερμότερος γίνεται ο πλανήτης, τόσο πιο επιβλαβείς επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής θα αντιμετωπίσουμε. Κάθε αύξηση κατά 0,1°C στη μέση παγκόσμια θερμοκρασία αυξάνει τον κίνδυνο πιο ισχυρών καταιγίδων, μεγαλύτερων καυσώνων, καταστροφικών πλημμυρών κ.λπ.
Η διατήρηση της θερμοκρασίας κάτω από 1,5 ° C ήταν ένας φιλόδοξος στόχος. Τώρα, ο συναγερμός χτυπάει πιο δυνατά από ποτέ. Αν αυτή η άνοδος της θερμοκρασίας δεν αντιστραφεί, ή τουλάχιστον δεν σταματήσει, τα επόμενα χρόνια μας θα πλήττονται όλο και περισσότερο από την οργή της κλιματικής αλλαγής.
Οι άνθρωποι γερνούν με ταχείς ρυθμούς
Παραδόξως, αν και όντως γερνάμε σε καθημερινή βάση, οι επιστήμονες ανακάλυψαν τον περασμένο Αύγουστο ότι το ανθρώπινο σώμα φαίνεται να περνά από δύο ραγδαίες εκρήξεις γήρανσης , μία γύρω στην ηλικία των 44 ετών και ξανά όταν φτάνουμε στα 60. Σε δείγμα 108 εθελοντών, οι επιστήμονες παρακολούθησαν το μεταβαλλόμενο απόθεμα διαφόρων βιοχημικών δεικτών, αλλά και μικροβίων σε διαφορετικές ηλικίες. Για λόγους ασαφείς για τους επιστήμονες, τόσο οι άνδρες όσο και οι γυναίκες φαίνεται να υφίστανται μια σημαντική αλλαγή στα μέσα της δεκαετίας των 40. Συγκεκριμένα, αλλάζει ο τρόπος με τον οποίο το σώμα μας διαχειρίζεται τις καρδιαγγειακές παθήσεις, αλλά και διασπά ουσίες όπως το αλκοόλ, τα λίπη και η καφεΐνη. Στη συνέχεια, όταν μπαίνουμε στα 60 μας, το σώμα μας υφίσταται αλλαγές (μεταξύ άλλων) στη ρύθμιση του ανοσοποιητικού και στο μεταβολισμό των υδατανθράκων.
Αν και δεν είναι ακόμη σαφές πόσες από αυτές τις αλλαγές επηρεάζονται από τις αλλαγές στον τρόπο ζωής (οι άνθρωποι τείνουν να πίνουν πολύ περισσότερο κατά τη διάρκεια των συχνά στρεσογόνων 40 ετών τους, για παράδειγμα), σε αντίθεση με το να είναι καθαρά βιολογικές, το γεγονός ότι γερνάμε εκρηκτικά εξακολουθεί να είναι συναρπαστικό και εντελώς απροσδόκητο.
Οι επιστήμονες ανοίγουν ένα «σεντούκι» με κοσμικούς θησαυρούς
Ο αείμνηστος, Καρλ Σάγκαν είπε κάποτε πως «Είμαστε φτιαγμένοι από αστέρια». Τώρα, είμαστε στα πρόθυρα να μάθουμε ακριβώς από πού προήλθε όλο αυτό το αστρικό υλικό, χάρη στην αποστολή OSIRIS-REx της NASA. Το 2020, τα διαστημόπλοια Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification και Security-Regolith Explorer κατάφεραν να προσεγγίσουν για λίγο τον αστεροειδή Bennu, να αποσπάσουν δείγμα από το παρθένο υλικό του και να το φέρουν πίσω στη Γη τον Σεπτέμβριο του 2023. Δεν είναι πρώτη φορά που ένα διαστημόπλοιο «κλέβει» ύλη από έναν αστεροειδή (η Ιαπωνία το έχει καταφέρει αυτό δύο φορές), αλλά τα 121,6 γραμμάρια αστεροειδών κόκκων του OSIRIS-REx είναι μακράν το μεγαλύτερο δείγμα παρθένου υλικού που έχει ανακτηθεί ποτέ.
Οι αστεροειδείς είναι τα συντρίμμια που έχουν απομείνει από τον βίαιο σχηματισμό του ηλιακού συστήματος. Αυτά τα δομικά στοιχεία δεν περιέχουν μόνο τα ορυκτά που δημιούργησαν τους πλανήτες, συμπεριλαμβανομένης της Γης, αλλά και τη χημεία που δημιούργησε τις θάλασσες και τους ωκεανούς μας, και ίσως ακόμη και τις ενώσεις που δημιούργησαν τις πρώτες μορφές ζωής. Φέτος, οι επιστήμονες έριξαν την πρώτη ματιά στο δείγμα του OSIRIS-REx και ένιωσαν δέος με αυτό που τους λέει: ο Ήλιος σφυρηλατήθηκε μέσω του θανάτου πολλών άστρων (χαμηλής έως αρκετά μεγάλης μάζας) ώστε να εκραγεί τόσο ισχυρά. Σουπερνόβα, παράξενα μόρια στο δείγμα υποδηλώνουν ότι προήλθε από έναν κατεστραμμένο γεωλογικά ενεργό κόσμο, ενώ μια σειρά από πρόδρομες ενώσεις, συμπεριλαμβανομένων όλων των ειδών αμινοξέων, βρέθηκαν σε αυτόν τον αρχέγονο αστεροειδή.
Εν ολίγοις, αυτό το δείγμα ξαναγράφει όσα γνωρίζουμε για την προέλευση του ηλιακού συστήματος αν και οι επιστήμονες έχουν μελετήσει μέχρι στιγμής μόνο το 1% από αυτό.
Η Τεχνητή Νοημοσύνη αποκαλύπτει τις πρωτεΐνες
Τον περασμένο Οκτώβριο, το Νόμπελ Χημείας απονεμήθηκε σε ερευνητές που ασχολούνται με τη μελέτη των πρωτεϊνών, των βιολογικών συστατικών που στηρίζουν μεγάλο μέρος της βιοχημείας των οργανισμών. Η κατανόηση του τρόπου λειτουργίας των πρωτεϊνών σημαίνει (μεταξύ άλλων) να γνωρίζουμε πώς πολλαπλασιάζονται οι ασθένειες, από την ελονοσία έως τη νόσο του Πάρκινσον, και στη συνέχεια να προσδιορίζουμε τρόπους για να τις σταματήσουμε. Δύο από τους τρεις αποδέκτες του βραβείου, ο Ντέμις Χασάμπις και ο Τζον Τζάμπερ, και οι δύο της Google DeepMind, οφείλουν την αναγνώρισή τους στο μοντέλο τεχνητής νοημοσύνης τους, που ανέπτυξαν το οποίο ονομάζεται AlphaFold2.
Με αδίστακτη αποτελεσματικότητα, αυτή η τεχνητή νοημοσύνη μπόρεσε να προβλέψει τη δομή σχεδόν και των 200 εκατομμυρίων πρωτεϊνών, πράγμα που σημαίνει ότι οι επιστήμονες έχουν τώρα ένα εργαλείο που μπορεί γρήγορα και με ακρίβεια να καθορίσει τι είδους πρωτεΐνες εμπλέκονται ή προκύπτουν από κάθε είδους χημικές αντιδράσεις. Η ικανότητα των επιστημόνων να αποκωδικοποιούν τόσες πολλές αινιγματικές πτυχές της βιοχημείας, από την αντίσταση στα αντιβιοτικά έως τις νευρολογικές ασθένειες, δεν ήταν ποτέ πιο εύκολη και πιο ακριβής όσο είναι τώρα.
