Ati putea spune ca traim pe Pamant, deci, cunoastem formele de viata existente pe planeta noastra si unii dintre noi, cunosc si cum a aparut viata. Daca ati ales raspunsul cel mai simplu, adica… creatia biblica, atunci puteti afla in continuare care sunt alternativele. Pentru ceilalti mai sceptici, vom incerca sa descoperim problemele intampinate in rezolvarea acestei dileme, de unde exista aceasta incertitudine si de ce.

Ce stim despre originea vietii pe Pamant?

Desi evolutionismul arata cum a evoluat viata pe Pamant, in ceea ce priveste originea vietii, exista multe intrebari la care cercetatorii incearca sa le gaseasca raspunsul. Cum au aparut aminoacizii si nucleotidele? Cum au fost acestia asamblati in macromolecule (proteine sau acizi nucleici)? Cum s-au putut reproduce? Cum au format prima celula? Cum celulele au format organisme simple iar mai apoi complexe?

Aminoacizii sunt compusi cu functiune mixta ce se leaga pentru a forma proteine. 22 aminoacizi se unesc in secvente diferite pentru a forma sutele de tipuri de proteine din corpul nostru. Celulele noastre au capacitatea metabolica de a produce 10 tipuri de aminoacizi ce sunt folositi pentru construirea proteinelor. Restul trebuie procurati din alimentatie. Toti aminoacizii contin elemente precum carbon, oxigen, hidrogen si nitrogen. Doi aminoacizi contin si sulf.

In anii 50, biologii si nu numai, erau in cautarea originii vietii. In toata lumea, comunitatile stiintifice examinau ce fel de mediu ar fi fost necesar pentru ca viata sa ia nastere. In 1953, Stanley L. Miller and Harold C. Urley, au realizat un experiment ce avea sa schimbe investigarea stiintifica asupra originii vietii.

Miller a luat molecule ce se credea ca reprezinta o majoritate in atmosfera timpurie a Pamantului si le-a pus intr-un sistem inchis.

Au folosit metan, amoniac, hidrogen si apa. Apoi, au adaugat un curent electric in sistem, pentru a simula fulgerele. Analiza experimentului s-a facut prin cromatografie, un procedeu fizico-chimic de separare a substantelor dintr-o solutie. Dupa o saptamana, Miller a observat ca un procent de 10-15% din carbon, acum era in forma unor compusi organici. Doua procente din carbon au format cativa aminoacizi, folositi pentru a alcatui proteinele. Poate cel mai important, experimentul lui Miller a aratat ca compusii organici precum aminoacizii, esentiali celulelor vii, pot fi realizati usor in conditiile existente acum miliarde de ani in urma pe Pamant. Asta bineinteles, daca nu ne-am inselat in privinta compozitiei atmosferei Pamantului de acum 3,6 miliarde de ani.

Aceasta descoperire a inspirat o multime de alte experimente, iar oamenii de stiinta au fost foarte optimisti cu privire la intrebarile despre originea vietii. Ei credeau ca in cateva decenii toate intrebarile isi vor gasi raspunsul. Insa asta s-a dovedit a fi abia inceputul.

Recent a aparut un val de scepticism cu privire la experimentele lui Miller si Urley, in special datorita compozitiei folosite in experimente, ce este posibil ca aceasta sa nu fie asemenea atmosferei existente acum 3,6 miliarde de ani. O alta obiectie este ca experimentul a necesitat multa energie. Desi se stie ca fulgerele erau un fenomen des intalnit pe Pamant, ele nu erau continue precum in experimentul Miller-Urey.

Multi dintre compusii realizati in experiment, astazi stim ca exista si in afara spatiului terestru. Pe 28 septembrie 1969, un meteorit a cazut in Murchison, Australia. S-au recuperat doar 100 kg, iar in urma analizei s-a descoperit ca meteoritul era bogat in aminoacizi. Au fost identificati peste 90 de aminoacizi, dintre care 19 sunt gasiti si pe Pamant.

Daca aminoacizii pot supravietui in afara atmosferei terestre in conditii extreme, asta inseamna ca este posibil, ca viata pe Pamant sa fi inceput altundeva.

Parerile sunt impartite cand vine vorba despre originea vietii: unii sustin ca viata are origini extraterestre, altii sustin ca viata a aparut in atmosfera, iar altii cred ca a aparut in mari si oceane. Oricum ar fi, in toate cazurile, aminoacizii reprezinta caramida vietii.

Deocamdata, nu stim cu siguranta care este originea vietii. Poate noi, sau copiii nostri vor gasi raspunsurile la aceste intrebari.

Ce stim despre vietatile de pe Terra?

Biologistii au descris si clasificat pana astazi aproximativ 1,7 milioane de specii de plante si animale, dar se estimeaza ca in natura exista peste 5 milioane de specii. Majoritatea pestilor si reptilelor sunt deja identificate, insa au ramas foarte multe inca necunoscute.

Taxonomistii au clasificat aproximativ o cincime din nevertebratele care exista pe Pamant, iar numarul speciilor necunoscute poate fi mai mare. Aproximativ alte 4 milioane de insecte nu au fost inca examinate si denumite. Aproximativ 500.000 de paienjeni si rude ale lor sunt inca neidentificate. Plus multe alte creaturi acvatice, de la melci pana la spongieri, raman inca necunoscuti.

Nu am reusit sa exploram decat aproximativ 5% din oceanele Pamantului si cine stie ce vietati parca din alta lume ar putea ascunde acestea?

Este clar, nu cunoastem toate speciile existente pe Pamant. Avem inca multe de descoperit. Exista insa si oameni carora diversitatea vietii pe Pamant nu li se pare fascinanta si cauta animale necunoscute prin legende si mituri. Acestia se numesc criptozoologi.

Monstrul din Loch Ness, Big foot, Yeti, sunt doar cateva subiecte ce preocupa criptozoologii.

Termenul de criptozoologie provine din limba greaca (limba greaca: κρυπτός, kryptós, ascuns; ζῷον, zôon, animal; si λόγος, logos, stiinta). Pe scurt, criptozoologia este o pseudostiinta care se ocupa cu descoperirea speciilor a caror existenta nu a fost dovedita. Pentru a descoperi noi specii nu trebuie sa ne numim criptozoologi si sa pornim in cautarea unor animale legendare. Este suficient sa mergem intr-o jungla si sa ne dam cu miere pe corp. Exista peste 12000 de specii de furnici si despre majoritatea nu stim nimic.

In fiecare an, oamenii de stiinta descopera aproximativ 18.000 de noi specii de plante si animale. Doar in ultimii ani s-au descoperit 70 de noi specii de reptile si 400 de specii de pesti.

In comparatie cu cunostintele de acum 1000 de ani, astazi cunoastem foarte multe lucruri despre lumea inconjuratoare. In comparatie cu cunostintele pe care le vom avea peste 1000 de ani, stim foarte putine. Mai avem multe de descoperit, insa pentru cei care nu se multumesc cu ipoteza creatiei si vor sa inteleaga cum functioneaza lumea din jurul lor, cum poate aparea viata pe o planeta, singura cale este sa cercetam si sa ne punem intrebari.

Bibliografie:

ScienceMag

UniverseToday

CurrentResults.com

Penn & Teller – BULLSHIT! : Cryptozoology.

Vezi aici toate articolele din aceasta serie:

http://www.descopera.org/ce-stim-despre

Ce cunostinte despre medicina si sanatate avem? Oamenii par destul de bine pregatiti cand vine vorba despre diverse tratamente pentru raceala, leacuri babesti pentru gripa, sau cand vine vorba de alimentatie sau despre cum sa slabim. Pot mancarurile “fast food” sa duca la obezitate? Ne putem intoxica cu apa? Parul creste mai repede dupa ce ne radem? Sunt telefoanele mobile daunatoare? Raspunsul la aceste intrebari il vom afla mai tarziu.

Medicina studiaza cauzele si mecanismele de producere a bolilor, precum si mijloacele de diagnosticare, tratare si prevenire a lor, insa nu a existat de cand lumea. Cele mai primitive forme de vindecare a bolnavilor erau practicate de vraci sau samani.

In triburile care populau Pamantul acum mii de ani existau ritualuri de magie tamaduitoare. Magia tamaduitoare a aparut, in general, la toate popoarele. Indivizii foloseau diferite ierburi medicinale, stiau sa utilizeze compresele si stiau chiar sa trateze rani sau fracturi.

Mijloacele medicinei moderne sunt accesibile tututor, insa nu sunt intotdeauna eficiente. De aceea, oamenii supersitiosi recurg adesea la ajutorul vracilor, care folosesc de obicei, diferite metode sarlatanesti precum scurgerea unei pietre, argint sau a unui cristal – evident imaginare – din corpul bolnavului.

Vracii foloseau magia pentru a vindeca, dar in samanism, acestia lecuiau cu ajutorul spiritelor.

Revenind in ziua de azi, lucrurile nu au evoluat foarte mult in ce priveste mentalitatea si credintele oamenilor cand vine vorba de leacuri de vindecare.

Pe taramul magic al aromoterapiei, homeopatiei, medicinei chinezesti  sau a diverselor medicini tribale, totul se poate vindeca folosind medicamente naturale. Aici, nu exista medicamente sintetice, antibiotice sau operatii chirurgicale si predomina ideea ca trupul este o prelungire a spiritului, iar energia pozitiva poate vindeca orice.

Ce stim despre homeopatie?

Medicina alternativa se bucura de multi sustinatori. O forma a medicinei alternative este homeopatia, in care “medicii” trateaza pacientii cu preparate foarte diluate despre care se crede ca provoaca oamenilor sanatosi simptome similare cu cele prezentate de pacient. Este la fel de eficace ca un placebo?

Pana acum, nici observatiile si nici fundamentarea nu indeplinesc conditiile minime pentru a fi considerate stiintifice. Experimentele patogenetice facute de homeopati nu au nicio legatura cu afectiunile care ar trebui tratate si sunt oricum extrem de subiective. Toate testele stiintifice (folosind metoda dublului orb, binecunoscuta pentru probabitatea ei) au aratat ca tratamentele homeopatice au acelasi efect cu placebo.

Doctrina homeopata – legea similitudinii – recomanda un remediu care, substanta administrata in doza mica unui subiect, ar presupune ca ar imprima dilutiei mai multa putere terapeutica. Aceasta este doar o ramasita pseudostiintifica din epoca alchimiei, cand notiunile de germeni sau molecule nu erau cunoscute si nici intelese. O solutie atat de diluata cum e o doza homeopatica, nu mai contine nici macar o molecula din substanta initiala, dincolo de dilutia 11 centesimala, deci nu mai poate avea efecte terapeutice. Deci, inainte sa cumparati de la farmacie produse homeopatice, sa va ganditi ca dati bani pe nimic – la propriu.

Sustinatorii homeopatiei au emis ipoteza existentei unei “memorii” a apei, desi nici acest fenomen nu se bucura nici de suport teoretic nici de confirmare practica.

Organizatia Mondiala a Sanatatii a publicat un document prin care declara ca nu sustine homeopatia. Mai mult, studiul homeopatiei a fost recompensat de oamenii de stiinta cu doua premii “ignobel” (ignoble inseamna in engleza injositor, rusinos), o “distinctie” umoristica, parodie a premiilor Nobel. Comisia pentru Stiinta si Tehnologie din Camera Comunelor, Marea Britanie, a declarat ca “explicatiile de ce homeopatia ar functiona nu sunt, stiintific, plauzibile”.

Nu doar ca medicamentele homeopatice nu trateaza absolut nimic, dar ele pot fi periculoase. O fetita de 9 luni care suferea de o banala eczema a contractat mai multe infectii prin pielea iritata si a murit de septicemie si malnutritie, nefiind tratata medical pentru eczema deoarece parintii au ales sa nu o duca la spital si sa-i administreze numai remedii homeopate. Din pacate, nu este singurul caz.

Daca nu exista dovezi ca homeopatia chiar functioneaza, de ce oamenii cheltuie bani pe astfel de tratamente? Si revenind la dubiile noastre, ce stiu acestia despre medicina?

Ce stim despre bioenergie?

O alta pseudostiinta tipica credintelor New Age, populara in zilele noastre, este bioenergia. Nu este vorba de energia produsa din surse biologice, ci despre un altfel de energie ce se crede ca salasluieste in corpul nostru. Dupa cum sustin adeptii acestei pseudostiinte, bioenergia este o terapie straveche, este o energie cosmica, care incepe cu minunile biblice in care Isus tamaduia bolnavi incurabili, atingandu-i cu mainile.

Bioenergia considera vindecarea in mod holistic, ca o participare egala a sufletului si trupului. Pentru adeptii ei, trupul, adica materia, este numai o parte a fiintei omenesti. Spiritul, simturile, sentimentele, sufletul trebuie, si ele, implicate in vindecare. La fel ca toti adeptii medicinei alternative, si bioenergeticienii sunt de parere ca esecurile frecvente ale medicinei alopate rezida tocmai in faptul ca trateaza doar trupul, adica efectul bolii, ignorand cauza, adica sufletul, cuprins de o stare negativa, de frica, vinovatie, neliniste etc.

In ce priveste practica propriu-zisa, unii terapeuti isi ating pacientii cu mainile, in vreme ce altii opereaza de la distanta, curatindu-le aura, iar apoi incercand sa le reaseze energiile deranjate din organism.

“Medicii” bioenergetici sustin ca stapanirea bioenergiei este data doar celor capabili sa depaseasca obstacolul intern al neincrederii in existenta acestui tip de energie si in posibilitatea dirijarii lui. Evident, neincrederea dispare atunci cand se pot obtine bani foarte usor, prin vanzarea unui lucru invizibil.

Intr-un curs pentru bioenergetici gasim: “Mediteaza asupra imenselor posibilitati ce se deschid in fata unui om care stapaneste bioenergia.” Evident, numeroase posibilitati. “Relaxeaza-te! Indeparteaza energia si tensiunea acumulata. Straduieste-te sa nu te gandesti la nimic.”. Meditatia si “ganditul la nimic” este o idee buna pentru a nu-ti pune intrebari precum… “oare functioneaza porcaria asta?”.

Nu s-au gasit dovezi cu privire la existenta unei astfel de energii si nici nu s-a demonstrat existenta unor meridiane energetice, aure sau alte credinte din medicina alternativa.

Ce stim despre acupunctura?

Sustinatorii acestei metode sustin ca acupunctura deblocheaza „chi-ul” prin insertia de ace in anumite locuri pentru a echilibra fortele antagoniste yin si yang. Cand acestea sunt in echilibru, chi-ul curge liber prin corp iar persoana este sanatoasa. Cercetarile stiintifice nu au putut sa detecteze aceasta energie prin metode stiintifice empirice si nu au putut verifica nici daca aceasta metoda are intradevar un efect asupra bolilor. Cu toate acestea, acupunctura se mai practica si astazi, avand o istorie de cateva mii de ani.

Pana acum, nici acupunctura nici medicina alternativa chineza nu au adus o dovada ca ele chiar functioneaza. Unii cercetatori sustin ca este vorba de efectul Placebo, dar acele in sine, nu ajuta cu nimic.

Medicina chinezeasca oferea o explicatie referitoare la aparitia bolilor, iar acestea erau considerate dezechilibre a elementelor antagonice Yin si Yang, elemente care se extindeau si asupra altor aspecte ale vietii.

Din cele 46 de reviste medicale publicate de Asociatia Medicala Chineza nici una dintre acestea nu este dedicata acupuncturii, si totusi, se estimeaza ca peste 10 milioane de americani cheltuiesc anual aproximativ 500 de milioane de dolari pe acupunctura pentru a trata boli precum sida, alergii, bronsita, depresie, raceli, migrene, paralizii, disfunctii sexuale, stres, afectiuni ale vederii, diverse sindroame etc.

De fapt, acupunctura nu se bazeaza pe cunostintele fiziologiei moderne, pe chimia celulei, functionarea nervilor, existenta hormonilor sau a altor substante biochimice. Mai mult, nu exista nicio legatura intre meridianele folosite in medicina chineza traditionala si dispunerea organelor si nervilor in corp.

Cei care vor sa slabeasca apeland la acupunctura, poate ca ar trebui sa se gandeasca de doua ori inainte. Efectul este foarte diferit fata de ce se intampla in desenele animate.

Ce stim despre reflexoterapie?

Cui nu-i place sa i se faca un masaj? Dar in afara de placere, poate sa vindece si boli?

Reflexoterapia se bazeaza pe o credinta nefondata, cum ca fiecare parte din talpa piciorului corespunde unei anumite parti din corp. Deoarece corpul este reprezentat in talpa, reflexologistii se considera practicanti ai vindecarii holistice, nu doctori in picioare.

Ei cred ca pot vindeca numeroase boli prin simplul masaj al unui anumit loc din talpa. Unii dintre acestia neaga ca pot diagnostica sau ca pot trata boli, insa ei sustin ca pot reechilibra “energia” pacientului. Reflexoterapia este adesea combinata cu alte terapii si practici precum shiatsu, yoga, tai chi, acupunctura etc. Reflexoterapia pare a fi o modificare a acupuncturii, avand acelasi punct comun: credinta ca anumite puncte de pe corp corespund cu anumite organe si cu o energie pe care ei o numesc chi.

De unde a pornit toata ideea asta? Stim ca masajul talpilor este placut, iar asta este datorat modului cum aceasta regiune este conectata in creier. Neuronii care sunt conectati la aceasta regiune a corpului sunt adiacenti neuronilor care sunt conectati la zona genitala, sau unii chiar se suprapun.

De ce nu poate fi un simplu masaj suficient, fara a sustine ca exista energii chi?

Mancarurile fast food si obezitatea

Majoritatea – daca nu toate – metodelor magice de slabire cu ajutorul unor pastile nu functioneaza si uneori pot face mai mult rau. Insa dorinta noastra de a avea o pilula magica prin care vom slabi dupa ce am mancat ce am dorit si cat am dorit, face ca aceasta industrie sa prospere. In realitate, nu exista pilule magice. In ultimile decenii s-a observat o crestere a numarului de persoane obeze. Sa fie asta datorita “chimicalelor” sau “alimentelor nesanatoase”? Sau se datoreaza pur si simplu faptului ca astazi avem la dispozitie atata mancare cat putem manca?

Fast food este termenul care se refera la mancarea preparata rapid si care este servita in restaurantele de specialitate. Pot acestea sa ingrase? Care este diferenta intre un Mac si o friptura cu cartofi savurata la cina?

Penn & Teller, in celebra lor emisiune “Bullshit” au facut niste experimente care au supus niste persoane unor teste; si nu degeaba se spune ca mancam mai mult decat gandim. In cadrul acestor experimente, un grup de persoane a servit mancare fast food, iar un altul, mancare cu “continut scazut de calorii”. In ambele cazuri, s-au folosit in prepararea mancarii ingrediente de la KFC.

Dupa ce au terminat de servit mancarea, le-a fost pusa intrebarea “cate calorii credeti ca a avut masa servita?”. Raspunsul pentru noi nu este surprinzator. Desi era aceeasi mancare dar cu alt “ambalaj”, grupul de persoane care a servit mancare “non-fast food” (dupa cum li s-a spus), a estimat ca are un numar de calorii mult mai mic decat cel real. Au declarat ca mancarea este “ca la mama acasa” si erau foarte siguri ca este mai sanatoasa decat mancarea fast food.

Cat sa mancam si ce sa mancam nu are legatura cu logica, cu nutritia, ci are legatura cu lucrurile din jurul nostru: ceea ce auzim de la altii, numele mancarii, brand-ul etc.

Nu doar mancarea de la fast food este privita astfel. Astazi exista multe alimente ce se spun ca contin chimicale. Expresia este destul de nepotrivita deoarece tot ceea ce exista este facut din elemente chimice. Aerul pe care-l respiram, apa pe care o bem; chiar si noi suntem facuti din elemente chimice. Mintea noastra proceseaza informatia datorita reactiilor electro-chimice. Iar pe de alta parte, nu tot ce e natural e sanatos. Arsenicul este natural, insa nu putem spune ca e sanatos, veninul serpilor la fel, chiar si apa poate provoca moarte daca este consumata o cantitate prea mare.

Intoxicarea cu apa

Daca ati crezut ca nu va puteti intoxica cu apa, ei bine, va inselati. Desi apa este considerata cel mai putin toxic compus chimic, ea nu este sanatoasa in exces. Intoxicarea cu apa sau otravirea cu apa, este o dereglare ce poate deveni fatala, cu efecte devastatoare la nivelul creierului atunci cand electrolitii din corp sunt scosi afara dincolo de limitele de siguranta (ex. hiponatremia).

Hiponatremia este o anomalie electrolitica frecventa care poate fi observata in insolatie sau drept complicatie pentru alte afectiuni severe. Sodiul este un cation extracelular dominant si nu poate circula liber transmembranar. Homeostazia sa este vitala pentru functia normala a celulelor. Nivelul normal seric de sodiu este 135-145 mEq/l. Hiponatremia este definita ca nivel seric al sodiului sub 135 mEq/l si este considerata severa cand sodiul este sub 125 mEq/l. Hiponatremia hipovolemica se dezvolta cand apa si sodiul sunt pierdute si inlocuite prin lichide hipotone neadecvate, cum este banala apa.

In conditii normale, consumul accidental de apa este extrem de rar. Apa, la fel ca orice alta substanta, poate fi considerata o otrava atunci cand se consuma in exces pentru o perioada indelungata de timp. Intoxicarea cu apa poate aparea atunci cand este consumata o cantitate mare fara a da corpului nutrientii necesari pentru a desfasura activitatile zilnice.

In 2008, Jaqueline Henson, o femeie de 40 de ani din Marea Britanie, a murit dupa ce a baut 4 litri de apa in 2 ore, conform unui plan de slabit.

Anna Wood, o eleva din Australia a murit din aceeasi cauza, desi initial moartea sa a fost in mod incorect atribuita drogurilor ecstasy. Actorul Anthony Andrews a suferit de o intoxicatie cu apa in 2003 dupa ce a baut 8 litri intr-o zi. Si-a pierdut constiinta si a fost internat si tinut sub observatie timp de 3 zile.

Cassandra Killpack, o fetita de doar 4 ani de zile, a decedat pe 9 iunie 2002 datorita intoxicarii cu apa. Parintii sai au fortat-o sa bea 3,8 litri de apa pentru ca nu a fost disciplinata. Mama sa, Jennette Killpack a fost condamnata in anul 2005 pentru crima. Un caz similar s-a intamplat si pe 12 octombrie 2002, cand o fetita de doar 3 ani, Rosita Gonzalez, a fost fortata de ingrijitoarea copilului, Nancy Gayoso sa bea 2,8 litri in 4 ore. Gayoso a fost condamnata un an mai tarziu pentru omucidere de gradul I.

Parul creste mai repede dupa ce ne radem?

Majoritatea oamenilor au aceasta convingere, insa este adevarata? Stiu ei ceva despre cresterea parului ce noua ne scapa?

Inca din 1928, testele realizate pe diferiti pacienti au aratat ca epilarea sau raderea parului nu are niciun efect asupra cresterii parului. Taierea parului reprezinta doar indepartarea unei portiuni din par (care oricum acesta este alcatuit din celule moarte – pentru ca altfel n-am mai merge la frizer ci la chirurg atunci cand am dori sa ne tundem), si nu are nicio legatura cu partea vie, ce se afla sub piele, care face parul sa creasca.

In anul 1970, un studiu realizat pe 5 barbati si publicat in “Journal of Investigative Dermatology”, a masurat rata cresterii parului pe piciore precum si grosimea parului dupa epilare. Concluzia a fost ca: “Nu s-au observat diferente cu privire la rata cresterii parului, in latime sau lungime”.

Daca ar fi adevarat, atunci cum de exista oameni care nu au un par bogat? Nu ar putea sa se rada in cap si sa le creasca parul, sau sa aiba un par mai rezistent, fire mai groase etc? De fapt, parul scurt este mai aspru si asta ne face sa credem ca este mai gros. In realitate, ne pacalim pe noi insine, este acelasi par care l-am avut si inainte de a ne rade.

Sunt telefoanele mobile daunatoare?

Se spune ca telefonul mobil cauzeaza efecte grave asupra sanatatii si poate provoca aparitia cancerului sau a tumorilor pe creier. De unde exista aceasta frica pentru telefoanele mobile? Telefoanele emit o radiatie electromagnetica. In general, atunci cand oamenii aud de “radiatie”, se gandesc la ceva ce tine de chimioterapie sau la bomba atomica, fara sa realizeze ca radiatia este doar un proces in care particulele energetice calatoresc intr-un spatiu. Aceasta reactie negativa a dus la gandul ca telefoanele mobile pot cauza cancer sau alte boli.

Telefoanele mobile emit radiatii sub forma unor frecvente radio. De ce aceste frecvente nu pot cauza cancerul? Raspunsul tine de cantitatea de energie a acestor unde electromagnetice.

Telefoanele mobile nu pot cauza cancer deoarece nu emit suficienta energie pentru a rupe moleculele in doua (ce ar putea cauza cancerul). Unele forme de radiatie electromagnetica precum razele x, razele gama si razele ultraviolete, au suficienta energie pentru a rupe moleculele pentru ADN-ul si ar putea cauza mutatii ce ar duce la cancer.

Radiatia electromagnetica in forma luminii infrarosii, microundelor, a semnalelor din TV sau radio etc, este prea slaba pentru a rupe acele legaturi chimice.

Cancerigenii cunoscuti precum razele X si razele ultraviolete au o energie destul de mare, aproximativ 480 Kj/mol, suficienta cat sa rupa legaturile chimice. Un telefon mobil genereaza o radiatie mai mica de 0,001 Kj/mol, ceea ce inseamna ca este de 480.000 de ori mai slaba decat razele ultraviolete.

Cercetarile recente arata ca nu exista nicio legatura intre telefonul mobil si tumorile pe creier. Un telefon mobil nu ne poate afecta sanatatea, desigur, cu exceptia in care lovim pe cineva cu unul.

Ce stim despre detoxifierea colonului?

Sunt oare produsele de detoxifiere a colonului doar niste banale laxative la suprapret? Este necesara detoxifierea colonului?

Aceste produse invoca “beneficii miraculoase”, bazate pe ipoteze care se invart in jurul notiunii de placa mucoida, o depunere pe peretii intestinului, izvor al tuturor relelor. Oboseala nejustificata, insomnia, depresia, lipsa de energie, celulita, acneea, parul lipsit de stralucire si multe altele, sunt semne prin care corpul ne anunta ca este intoxicat si are nevoie de o detoxifiere; sau cel putin, asta sustin cei care vand aceste produse.

Dar… ce este aceasta placa mucoida?

Placa mucoida face parte dintr-o paradigma mai larga, care sustine ca mancarea pe care o ingeram ajunge sa putrezeasca la nivelul colonului, raspandind in circulatia sistemica produsi toxici care determina o auto-intoxicare. Aparent, vechii egipteni sustineau aceasta ipoteza, spunand ca descompunerea bolului alimentar la nivelul intestinelor duce la eliberarea unor toxine in sange, cauzand febra sau puroi. De-a lungul timpului, ideea a fost dezvoltata si chiar sustinuta de anumiti medici, clismele pentru curatarea colonului fiind folosite ca un remediu universal capabil sa trateze o sumedenie de afectiuni nespecifice. Dar, in secolul 20, cand cunostintele medicale au beneficiat de o explozie informationala, conceptul a inceput sa fie infirmat de notiunile de anatomie, fiziologie, anatomo-patologie si a cazut in derizoriu.

Din pacate, nu pentru totdeauna. Comunitatea medicala alternativa a avut grija sa-l mentina in viata: unul dintre cei mai importanti “resuscitatori” ai fenomenului, care i-a dat si numele placii mucoide, este naturopatul Richard Anderson. Scopul lui nu a fost sa ajute medicina sa progreseze, ci sa-si faca o companie care sa vanda pe bani buni produse create special pentru o afectiune inventata.

Profesorul dr. Gheorghe Mencinicopschi, directorul Institutului de Cercetari Alimentare spune ca “daca nu reusim sa eliminam toxinele la timp, resturile alimentare se depun „in cutele peretilor intestinali si formeaza placa mucoida.” Placa mucoida reprezinta asadar, depuneri ale resturilor alimentare.

Aici este o problema ce ne face sa ne intrebam, ce stiu acestia despre colon? Pentru ca daca placa mucoida ar fi existat, s-ar fi putut observa la examenele antomo-patologice pe fragmentele prelevate, de exemplu, in contextul unor interventii chirurgicale la nivelul colonului. Foarte multe interventii se realizeaza in regim de urgenta, fara o pregatire prealabila a pacientului, dar niciun chirurg nu a descris vreodata vreo depunere de placa mucoidala pe peretii colonului. Iata ce declara dr. Uthman, medic anatomo-patolog si profesor la “University of Texas School of Medicine”: “Am asistat la cateva mii de biopsii intestinale si nu am vazut niciodata vreun depozit de placa mucoida. Aceasta inventie nu are nicio baza anatomica.”

Mai mult, placa mucoida ar fi trebuit sa se observe cu precadere in cadrul autopsiilor. Niciun medic legist nu a vazut vreodata o astfel de depunere. Sau la taierea porcului, niciun macelar nu a relatat vreodata vreun caz de placa mucoida porcina, desi ar fi fost de asteptat avand in vedere dieta porcilor domestici.

Nici macar in cadrul unei colonoscopii nu s-a vazut vreodata o depunere de placa mucoida. Doctorul Ditoiu, medic gastroenterolog la Spitalul Fundeni a declarat: “Am facut mii de colonoscopii si altii au facut milioane de colonoscopii, dar niciun medic nu a gasit nici un rest de… ceva stagnand in intestin. Nici nu poate stagna ceva un timp, pentru ca acolo se produce necroza tesutului.”

Daca placa mucoida nu exista, atunci ce trateaza de fapt aceste produse?

Exista multe credinte, idei si practici medicinale ce esueaza in a aduce dovezi cu privire la veridicitatea acestora. Cine stie, poate in viitor vom descoperi ca detoxifierea colonului chiar este benefica, sau ca “Chi-ul” chiar exista. Insa din ceea ce stim pana acum, acestea nu sunt decat niste credinte ce-si au radacinile in gandirea primitiva a oamenilor de acum cateva mii de ani.

Bibliografie

http://medicologia.info/2012/06/placa-mucoida-cum-ne-detoxifiem-de-ceva-ce-nu-exista/

http://ro.wikipedia.org/wiki/Homeopatie

http://www.formula-as.ro/2004/621/medicina-naturista-25/bioenergia-si-secretele-ei-5121

Vezi aici toate articolele din aceasta serie:

http://www.descopera.org/ce-stim-despre

Stiinta moderna a devenit deja suficient de complexa, iar tehnologia moderna atat de complicata incat 10 ani de educatie primara nu mai ajung decat pentru a forma niste idei foarte schematice ale unor principii fundamentale. Poate nu va mai dura mult si in cateva generatii, oamenii de stiinta vor fi priviti ca niste magicieni.

James Randi spunea ca “stiinta este cel mai bine definita ca o cautare atenta, disciplinata, logica, de cunostinte despre absolut toate aspectele Universului, obtinute prin examinarea celor mai bune dovezi disponibile si intotdeauna subiect de corectie si imbunatatire pe baza descoperirii unor dovezi mai bune.”

Adesea dam crezare unor oameni de stiinta care vorbesc despre lucruri pe care nu le putem intelege. Sau uneori suntem sceptici fata de teorii la care s-au adus dovezi. Altii atribuiesc lui Dumnezeu tot ce nu pot intelege, ajungand ca acesta sa fie doar un loc unde se arunca toate misterele lumii, toate ideile care le provoaca inteligenta.

Noi suntem rezultatul stramosilor sau a contemporanilor nostri. Majoritatea ideilor noastre, de fapt, nu sunt ale noastre. Tot ceea ce stim se datoreaza celor de dinaintea noastra, care au cercetat, au descoperit si au scris pe hartie pentru ca roata sa nu fie inventata din nou. Putini dintre noi ajung sa contribuie mai departe la imbogatirea cunostintelor umanitatii. Invatarea prin imitatie a permis civilizatiei umane sa evolueze, insa are si un mare dezavantaj: luam drept adevar idei pe care nu le intelegem sau nu sunt neaparat adevarate, iar asta nu se rezuma numai la stiinta. Evident, este greu de inteles mecanica cuantica, mai ales pentru cineva care nu a terminat o facultate de fizica. Este si mai greu de inteles cum protonii se pot practic… “teleporta”. Chiar si ideea existentei gaurilor negre este greu de digerat pentru oamenii obisnuiti. Pe de alta parte, nu mai vorbesc despre existenta lui Mos Craciun, e absurd ca cineva sa poata asculta toate rugamintile copiilor din toata lumea, nu? Dar cat de absurd este atunci cand oamenii se roaga lui Dumnezeu crezand ca-i asculta pe toti deodata? Raspunsul probabil va fi diferit la cele doua intrebari, doar schimband putin culoarea personajului.

Problema apare atunci cand suntem nevoiti sa discernem informatia, atunci cand nu avem suficiente cunostinte in domeniul respectiv. Astfel ajungem sa credem in acupunctura, astrologie, terapii prin reflexie, in chacre, medicina prin credinta, terapia prin urina sau alte pseudostiinte. Cand vine vorba de credinte, de sentimente personale, avem tendinta sa respingem tot ceea ce nu se potriveste cu sistemul nostru de credinte. Si motivul pentru care o persoana merge la cineva care sustine ca poate vindeca doar prin credinta, este ca vrea sa fie adevarat, isi doreste sa fie adevarat. Uneori, alta speranta nu mai are.

In randul oamenilor simpli, practic nu exista granita intre stiinta si pseudostiinta. In farmacii se vand produse homeopatice, iar la TV se promoveaza produse de slabit fara exercitii fizice. Ideea este aceeasi: se pot face bani din nimic.

Pe langa dezinformare, exista destule probleme la care n-am gasit raspunsul inca. Vom vorbi despre ele, ceva mai tarziu.

Ce stim despre Univers?

Atat stiinta cat si religia incearca sa raspunda la intrebarile referitoare la originea Universului, una dintre putinele batalii pe care stiinta o mai are de castigat in fata religiei. Prin definitie, metoda stiintifica moderna se bazeaza pe prezumtia ca putem testa o ipoteza si putem obtine acelasi rezultat de fiecare data. Insa religia explica lumea in termeni metafizici si nu putem testa prin metode stiintifice existenta zeilor sau daca un anumit Zeu a creat Universul. Insa putem, prin metode stiintifice, sa aflam cum a aparut Universul. In acest punct, cele doua “lumi” se ciocnesc, iar miza este mare: banii. In realitate, nu exista dialog intre stiinta si religie, oricat ar parea la suprafata ca exista niste conventii care delimiteaza bucata de teren a ambelor tabere. Atat religia cat si stiinta calca in jumatatea cealalta de teren si evident, este inevitabil. In trecut, oamenii nu s-au multumit cu ideea ca exista un zeu al fulgerului, un zeul al vantului sau un altul al ploilor ce provoaca aceste fenomene oricand poftesc acestia. Omul a dorit sa inteleaga aceste fenomene naturale, care este cauza lor si cum functioneaza.

Acum cateva mii de ani, raspunsul era intodeauna acelasi: Dumnezeu a creat totul si el dirijeaza tot ce exista. Lumea era un loc infricosator. Chiar si oameni puternici precum vikingii credeau in fiinte supranaturale care provoacau fenomenele naturale, precum fulgerul sau furtunile. Vikingii aveau multi zei, insa cel mai infiorator era Skoll. El era responsabil pentru evenimentul inspaimantator ce astazi il numim “eclipsa Solara”. Skoll era un zeu-varcolac ce manca Soarele, facand ca ziua sa devina noapte. Fara o explicatie stiintifica, imaginati-va cum ar fi sa priviti Soarele cum dispare. Vikingii raspundeau prin singurul mod care avea un sens pentru ei: incercau sa sperie zeul, scotand sabiile si indreptandu-le catre cer. Ei chiar credeau ca actiunile lor faceau ca Soarele sa se reintoarca. Bineinteles, astazi stim ca nu avea nicio legatura, Soarele ar fi aparut oricum. S-a aratat ca Universul nu este atat de supranatural sau misterios precum pare, insa a fost nevoie de mai mult curaj decat au avut vikingii pentru a descoperi cum functioneaza Universul.

In Grecia antica, acum 2300 de ani, a existat un om fascinat de eclipse – in special eclipsele de Luna – pe nume Aristotel. A fost destul de curajos incat sa incerce sa inteleaga cum functioneaza eclipsele si daca este mana vreunui zeu la mijloc. Aristotel a fost un adevarat pionier al stiintei, ajungand la o concluzie remarcabila: eclipsa Lunii este de fapt umbra Pamantului si nu un eveniment supranatural. Mai mult, a dedus ca Pamantul nu se afla in centrul Universului asa cum se credea, ci acesta orbiteaza in jurul Soarelui. Intelegerea acestui mod de aranjare a planetelor, explica atat eclipsa Lunara cat si de Soare. Atunci cand Luna se situeaza intre Soare si Pamant, este o eclipsa de Soare. Atunci cand Pamantul umbreste Luna, este o eclipsa de Luna. Aristotel a mers mai departe: a presupus ca toate stelele ce se observa pe bolta cereasca sunt stele precum Soarele nostru, doar ca se afla la o distanta foarte mare.  Aceasta a fost una dintre primele mari realizari ale stiintei; Universul este o masinarie, guvernat de principii si legi, legi ce pot fi intelese de mintea umana.

Cu cat s-au inteles  si explicat mai multe fenomene naturale, cu atat intrebarea daca mai avem nevoie de zei pentru a explica natura, era mai evidenta.

In 1277, papa John XXI (Pedro Julião) s-a simtit atat de amenintat de legile naturii, incat le-a declarat erezii. Din fericire, decizia sa nu avea sa schimbe legea ce guverneaza gravitatia. Cateva luni mai tarziu, acoperisul palatului s-a prabusit asupra sa; pontificatul sau a durat doar 8 luni si 5 zile.

Intistutia bisericeasca a gasit indata o solutie: pentru urmatoarele sute de ani, s-a sustinut ca legile naturii reprezinta lucrarea lui Dumnezeu, iar acesta poate sa le incalce daca doreste. Ideea avea sa fie sustinuta de credinta ca Pamantul se afla in centrul Universului si ca toate stelele se invartesc in jurul acestuia. Ideea lui Aristotel avea sa fie uitata. A fost nevoie de peste 1500 de ani pentru ca cineva sa puna la indoiala credintele Bisericii. Galileo Galilei, in 1609, avea sa schimbe pentru totdeauna aceasta idee, insa cu pretul acuzarii de erezie si condamnare la moarte prin executie. A scapat de executie, insa a fost arestat la domiciliu, locul unde si-a petrecut ultimii 9 ani din viata sa.

In urmatoarele sute de ani s-au explicat din ce in ce mai multe mistere ale Universului. De la fulgere si furtuni pana la ceea ce face Soarele sa straluceasca. Cu fiecare descoperire, necesitatea unui zeu pentru a explica acele fenomene se diminua.

Inainte de secolul 20, nu exista ideea ca Universul este intr-o continua expansiune. Era acceptata ideea ca Universul este “static” si ca este la fel ca-n prima secunda dupa creatie. In 1929, Edwin Huble a facut o observatie cruciala, in orice directie ne-am uita, galaxiile situate la o distanta mare se indeparteaza de noi. Cu alte cuvinte, Universul este in expansiune, iar asta insemna ca la inceput, totul ar fi fost situat intr-un punct, infinit de dens.

In 1985 s-a tinut o conferinta despre cosmologie la Vatican, adunand diversi oameni de stiinta impreuna cu Papa Ioan al II-lea. Acesta le-a spus ca este in regula sa cerceteze modul cum functioneaza Universul, insa sa nu isi puna intrebari despre originea sa, caci aceasta este lucrarea lui Dumnezeu. Astazi, la CERN, oamenii de stiinta incearca sa gaseasca raspunsul la una dintre cele mai mari intrebari ale omenirii: cum a luat nastere Universul?

Astronomii din ziua de astazi, descriu Universul cu ajutorul a doua teorii: teoria generala a relativitatii si mecanica cuantica. Cele doua teorii reprezinta poate cele mai mari realizari intelectuale din acest domeniu ale secolului.

In domeniul stiintei, intotdeuna vom avea ceva de invatat. Provocarile viitoare vor fi unele la care in prezent nici nu gandim, dar tocmai de aceea stiinta este un demers atat de pasionant. Poate cea mai mare provocare la ora actuala este unificarea teoriei cuantice cu relativitatea generala.

Ce stim despre mecanica cuantica si teoria relativitatii?

Inainte sa trecem mai departe, trebuie sa clarificam problema unificarii. Care este cel mai mare obstacol in calea unificarii celor patru forte si a particulelor elementare? Ceea ce se doreste, este sa se unifice microcosmosul cu macrocosmosul. Aceste doua domenii ale cosmologiei sunt reprezentate de mecanica cuantica si respectiv, teoria generala a relativitatii. In cazul mecanicii cuantice, avem o lume care opereaza pe probabilitate, complementaritate si incertitudine. La acest nivel, traiectoria oricarui obiect de nivel atomic este extrem de neclara in sensul in care orice masuratoare efectuata cu intentia de a afla pozitia unei particule face ca informatiile despre viteza sa sa devina foarte nesigure si vice-versa.

Un obiect precum un foton sau un electron nu au o locatie precisa sau o traiectorie detectabila intre punctul in care au fost emise si punctul in care au fost detectate. Punctele in care astfel de particule pot fi detectate nu sunt cele la care ne-am astepta in conformitate cu experienta noastra de zi cu zi.

Pe de alta parte, la nivelul macrocosmosului, teoria relativitatii ne-a aratat ca timpul nu se scurge cu aceasi viteza pentru toti observatorii, ca materia poate fi transformata in energie si vice-versa, ca doua obiecte care fiecare se misca cu o viteza mai mare decat jumatate din viteza luminii nu se pot apropia unul de altul cu o viteza egala sau mai mare decat viteza luminii si ca timpul se scurge mult mai incet in apropierea obiectelor masive.

Gravitatea situatiei

Gravitatia se bate cu teoria cuantica. Nu incape in Modelul Standard. De parca n-ar fi suficient, nimeni n-a detectat particula care este responabila.

Se presupune totusi ca ar exista o particula numita graviton. Teoria generala a relativitatii descrie gravitatia ca o curba a spatiu-timpului, insa stim ca nu acesta e raspunsul final, deoarece nu se impaca cu mecanica cuantica.

S-ar putea realiza o fuziune consistenta intre teoria relativitatii si mecanica cuantica, materializata intr-o teorie cuantica a campurilor? Este teoria corzilor aproape de o asemenea fuziune? Cata informatie experimentala am putea extrage pentru fizica de la scala Planck?

Big Bang-ul

Exista cateva probleme ce vor trebui gasite rezolvari.

Problema orizontului: Universul nostru parea a fi de neinchipuit de uniform. Priviti de-a lungul spatiului, de la un capat al Universului vizibil la celalalt si veti remarca ca radiatiile microunde ce se gasesc in intreg cosmosul au aceeasi temperatura peste tot.

Disparitia antimateriei: Big Bang-ul ar trebui sa fi creat materie si antimaterie in parti egale. Atunci Universul ar fi trebuit sa dispara aproape imediat dupa creare, prin autoanihilare. Faptul ca suntem aici, ne spune ca ceva ne scapa.

Problema monopolului magnetic: Exista cumva un purtator al “sarcinii magnetice”?

Unele probleme dintre cele expuse mai sus isi gasesc raspunsul in teoria inflatiei; insa aceasta teorie creaza noi probleme.

Ce stim despre “Universurile paralele”?

Exista vreun argument al fizicii teoretice in favoarea existentei in paralel a altor universuri, cu legi fizice implicand alte consecinte pentru inflatia cosmica? Este justificata utilizarea principiului antropic pentru rezolvarea dilemelor cosmologice globale?

Dimensiuni suplimentare: are Natura mai multe dimensiuni decat cele patru spatio-temporale? Daca da, care este numarul lor? Este acest numar o proprietate independenta a Universului, sau rezulta din alte legi ale fizicii? Putem stabili pe cale experimentala numarul dimensiunilor?

Ce stim totusi despre Univers si lumea care ne inconjoara?

Universul este un loc plin de mister. Inca ne scapa raspunsul la multe intrebari fundamentale despre Univers, originea sa si cum functioneaza acesta. Exista posibilitatea sa existe viata pe alte planete, asa cum exista si posibilitatea ca gaurile negre sa existe. Pana nu demult, stiam ca Universul este alcatuit din atomi. Insa am descoperit ca atomii sunt intr-un procent de doar 15%. S-a presupus ca exista si un altfel de materie, pe care n-o putem vedea, numita… “materia intunecata”. Materia intunecata este o alta “gaura” rusinoasa in cunostintele noastre actuale.

Considerati cea mai buna explicatie a noastra pentru gravitatie, aplicati-o modului in care se rotesc galaxiile si veti descoperi rapid problema: galaxiile ar trebui sa se dezintegreze. Masa totala a galaxiilor pur si simplu nu e de ajuns pentru a explica rotatia.

Astronomul Vera Rubin a observat aceasta anomalie la sfarsitul anilor 70. Cel mai bun raspuns din partea fizicienilor a fost ca trebuie sa existe mai multa materie decat o putem observa. Problema este ca nimeni nu stia ce este aceasta “materie intunecata”, cum a fost numita. Si nici astazi nu stim.

In 1998, astronomii au descoperit ca Universul este in expansiune din ce in ce mai rapida. Insa care este cauza acestui efect? Cosmologii cred ca exista o energie care este responsabila pentru accelerarea expansiunii Universului: energia intunecata. Aceasta ramane inca o necunoscuta pentru noi.

Inca stim prea putine despre lumea inconjuratoare. Din fericire, stiinta este perfectibila si se imbunatateste in permanenta. Uneori anumite teorii se dovedesc a fi false. Altele, se dovedesc a fi adevarate in urma a numeroase experimente; stiinta este intr-un proces continuu de corectare. Teoriile acceptate de lumea stiintifica nu trebuie sa incalce legile fizicii pentru ca nu ar mai fi valide. De exemplu, legea conservarii energiei este o consecinta a simetriei legilor fizicii la transformarile liniare ale timpului, adica, exprima invariatia legilor odata cu trecerea timpului. Asa cum nici o minge de fotbal nu s-ar indrepta intr-o directie cu totul diferita fata de cum am lovit-o. Legile fizicii sunt fixe, nu se pot schimba; noi avem posibilitatea de a intelege aceste legi si aceste mecanisme ale Universului. Ramane doar sa le descoperim.

Bibliografie:

InfoPlease.com

NewScientist.com

Vezi aici toate articolele din aceasta serie:

http://www.descopera.org/ce-stim-despre

Numarul mare de sustinatori ai pseudostiintelor si numarul mare a persoanelor care cred in pseudostiinte ne face sa ne intrebam, ce stiu acestia despre stiinta? In acelasi timp, numarul mare de adepti ai teoriei creationiste, sau a celor care cred in zei, ne face sa ne intrebam, ce stiu acestia despre religie? Puteti spune, dar ce stiti voi despre acestea? Noi nu stim, insa raspunsul il putem afla impreuna, doar folosindu-ne ratiunea si punand intrebari. Nu putem verifica existenta unui anumit zeu, nu acesta este scopul stiintei, insa, in articolele ce vor urma, incercam sa patrundem in lumea magica a religiei si sa descoperim raspunsuri la unele dintre cele mai mari mistere ale omenirii. Exista Dumnezeu? De ce credem in pseudostiinte? Cum a aparut viata pe Pamant si care este scopul nostru? Sau mai bine zis, de ce credem ca avem un scop?

Puteti citi mai jos articolele din aceasta serie (click pe titlu sau pe poza pentru a citi articolul complet).

Ce stim despre viata pe Pamant?

Ati putea spune ca traim pe Pamant, deci, cunoastem formele de viata existente pe planeta noastra si unii dintre noi, cunosc si cum a aparut viata. Daca ati ales raspunsul cel mai simplu, adica… creatia biblica, atunci puteti afla in continuare care sunt alternativele. Pentru ceilalti mai sceptici, vom incerca sa descoperim problemele intampinate in rezolvarea acestei dileme, de unde exista aceasta incertitudine si de ce.
Ce stim despre originea vietii pe Pamant?

Desi evolutionismul arata cum a evoluat viata pe Pamant, in ceea ce priveste originea vietii, exista multe intrebari la care cercetatorii incearca sa le gaseasca raspunsul. Cum au aparut aminoacizii si nucleotidele? Cum au fost acestia asamblati in macromolecule (proteine sau acizi nucleici)? Cum s-au putut reproduce? Cum au format prima celula? Cum celulele au format organisme simple iar mai apoi complexe?

Cititi aici articolul complet

Ce stim despre medicina si sanatate?

Ce cunostinte despre medicina si sanatate avem? Oamenii par destul de bine pregatiti cand vine vorba despre diverse tratamente pentru raceala, leacuri babesti pentru gripa, sau cand vine vorba de alimentatie sau despre cum sa slabim. Pot mancarurile “fast food” sa duca la obezitate? Ne putem intoxica cu apa? Parul creste mai repede dupa ce ne radem? Sunt telefoanele mobile daunatoare? Raspunsul la aceste intrebari il vom afla mai tarziu.

Medicina studiaza cauzele si mecanismele de producere a bolilor, precum si mijloacele de diagnosticare, tratare si prevenire a lor, insa nu a existat de cand lumea. Cele mai primitive forme de vindecare a bolnavilor erau practicate de vraci sau samani.

Cititi aici articolul complet

Ce stim despre lumea inconjuratoare?

Stiinta moderna a devenit deja suficient de complexa, iar tehnologia moderna atat de complicata incat 10 ani de educatie primara nu mai ajung decat pentru a forma niste idei foarte schematice ale unor principii fundamentale. Poate nu va mai dura mult si in cateva generatii, oamenii de stiinta vor fi priviti ca niste magicieni.

James Randi spunea ca “stiinta este cel mai bine definita ca o cautare atenta, disciplinata, logica, de cunostinte despre absolut toate aspectele Universului, obtinute prin examinarea celor mai bune dovezi disponibile si intotdeauna subiect de corectie si imbunatatire pe baza descoperirii unor dovezi mai bune.”

Adesea dam crezare unor oameni de stiinta care vorbesc despre lucruri pe care nu le putem intelege. Sau uneori suntem sceptici fata de teorii la care s-au adus dovezi. Altii atribuiesc lui Dumnezeu tot ce nu pot intelege, ajungand ca acesta sa fie doar un loc unde se arunca toate misterele lumii, toate ideile care le provoaca inteligenta.

Cititi aici articolul complet

Ce stim despre religie?

Aproximativ 84% din populatia globului crede intr-un zeu (sau mai multi). Religia cu cei mai multi adepti este crestinismul, cu aproximativ 1,6 – 1,9 miliarde de adepti, urmata de islam cu 1,5 miliarde. In Romania, doar 0,04 sunt atei. Numarul mare de persoane religioase ne face sa ne intrebam: au acestia dreptate? Exista Dumnezeu? Vom pune in continuare, sub lupa ratiunii, credintele religioase, istoria si evolutia religiei.

Am auzit despre textele scrise de urmasii profetilor, despre ideile lor despre lume si despre moralitate. Cati dintre noi le respecta pentru a fi primiti in ceruri sau pentru a fi ajutati in viata? Ati putea spune ca asta e o dovada de ipocrizie si egoism; sa faci un bine, doar pentru a avea parte de bine. Necesitatea unor astfel de legi si reguli morale intr-un context religios este absolut inutila. Exceptie fac primele 4 reguli din cele 10 – care ne arata un Dumnezeu egoist, cu trasaturi umane, imperfect – iar restul de 6, reprezinta de fapt niste legi care se gasesc in orice tara de pe Pamant.

Cititi aici articolul complet

Personalitate complexa si un om de stiinta vizionar, Albert Einstein este probabil cel mai cunoscut fizician al tuturor timpurilor. Multi au auzit de numele lui dar putini sunt cei care inteleg importanta descoperirilor acestuia. In continuare vom vedea cateva evenimente mai importante din viata sa.

Viata lui Einstein

Einstein se naste la 14 martie 1879 in Ulm, Germania, intr-o familie de evrei. Desi astazi este considerat unul dintre cei mai inteligenti oameni care au trait vreodata, in copilarie Einstein nu parea un copil prea inteligent, ba chiar din contra. Acesta incepe sa vorbeasca abia de la varsta de 3 ani, parintii lui considerand din aceasta cauza ca este retardat. Desi a inceput sa vorbeasca asa tarziu micul Einstein vorbea cu fluenta si vocabularul unui adult.

Inca de mic, Einstein obisnuia sa analizeze detaliat orice idee, informatie sau fenomen pe care le intalnea in lecturile sale. Aceasta capacitate impreuna cu talentul sau de autodidact i-au permis sa invete o multime de lucruri despre legile lumii in care traieste. Se considera ca pasiunea lui pentru fizica s-a nascut cand tatal sau i-a daruit o busola. Micul Albert a devenit curios de forta care ghideaza acul busolei.

La varsta de 6 ani, la insistentele mamei sale, micul Albert ia lectii de vioara. Einstein dovedeste un real talent pentru vioara si va continua sa cante toata viata. In momentele in care cercetarile sale se aflau intr-un impas sau avea vreo problema de alta natura, Einstein canta la vioara.

Casa familiei Einstein era frecventata de un tanar student la medicina, Max Talmud, care ii va imprumuta micutului Einstein numeroase carti de stiinta si filozofie. Astfel Einstein incepe sa citeasca insetat de cunoastere si isi formeaza o baza solida de cunostinte stiintifice.

La varsta de 11 ani este inscris la un gimnaziu de elita din Munchen. Acest gimnaziu era bazat pe modelul militaresc specific tuturor scolilor din Germania acelor vremuri. Disciplina era stricta, iar profesorii era foarte autoritari. Einstein nu se putea adapta acestui mediu, iar cursurile erau pentru el foarte plictisitoare. La scoala, profesorii il considerau un copil problematic deoarece acesta nu se putea adapta sistemului de invatamant si nu era interesat de cursurile tinute. Einstein era o fire introvertita si singuratica, fiind evitat de colegii sai.

Desi nu dadea mari rezultate la scoala, Einstein a fost de mic un auto-didact. Inca de la o varsta frageda incepa sa studieze fizica si matematica. La 12 ani, Einstein cunostea intreaga geometrie euclidiana.

La varsta de 15 ani, impreuna cu familia sa Einstein se muta la Pavia, Italia. Aceasta mutare este datorata afacerilor tatalui sau. Acest lucru ii permite sa scape de serviciul militar, care in Germania era obligatoriu de la varsta de 16 ani.

La varsta de 17 ani, Einstein pleaca in Elvetia pentru a evita a se inscrie la Universitatea Politehnica din Zurich, una dintre universitatile de prestigiu ale acelor vremuri. Desi nu trece examenul de admitere, profesori ii promit ca va fi admis anul viitor. Einstein se  inscrie la liceul din Aaarau. Sistemul scolar din Elvetia ii va fi prielnic lui Einstein; aici profesori respectau caracterul si modul de a gandi a fiecarui elev. In aceasta perioada Einstein se indragoteste pentru prima data de Mari, fiica unui profesororului sau de istorie. In Elvetia, Einstein a inceput pentru prima data sa socializeze. Deja din aceasta perioada, Einstein isi pune pentru prima data intrebarea care va constitui esenta cercetarilor sale de mai tarziu: ,,Ce s-ar intampla daca am putea calatori cu viteza luminii?’’

In anul 1896, Einstein se inscrie la Politehnica din Zurich. Aceasta era una din institutiile de prestigiu ale acelor vremuri si dispunea de unele dintre cele mai dotate laboratoare. Dar mare a fost dezamagirea lui Einstein cand a vazut ca profesorii predau dupa vechile principii ale fizici, nefiind la curent cu noile descoperiri. Einstein isi petrecea mult timp in cafenele unde purta discutii stiintifice cu colegii sai.

La universitate o va cunoaste pe marea sa iubire, Mileva Maric, care ulterior ii va deveni sotie. Mileva era o studenta de origine sarba, una dintre putinele studente ale acelor vremuri.

Din cauza faptului ca unii profesori ii purtau antipatii puternice, nu obtine nicio functie in universitate, iar lucrarea sa de doctorat este respinsa.

De la terminarea studiilor, in 1901 si pana in 1914 cand se muta in Berlin, Einstein isi schimba foarte des locul de munca; lucreaza ca meditator, tutore, profesor la o scoala particulara, examinator la Institutul de Patente si profesor universitar. In anul 1905 Einstein obtine titlul de doctor al Universitatii din Zurich cu o teza despre determinarea dimensiunilor moleculare.

Anul 1905 este un an al minunilor pentru Einstein. In acest an publica un numar mare de teorii si articole, printre care si teoria relativitatii, care ii da aduce ulterior celebritatea. Tot in acest an publica teoria efectului fotoelectric, care ii va aduce Premiul Nobel.

Desi teoria relativitatii a fost publicata in mumeroase reviste stiintifice, aceasta nu era luata in seama de comunitatea stiintifica, dar Einstein primeste o scrisoare de la Max Planck in care acesta isi exprima interesul pentru teoria sa. Interesul lui Plack, o personalitate importanta a fizicii pentru teoria sa reprezenta un pas inainte pentru Einstein.

In anul 1909, Einstein il cunoaste pe Max Planck, cu care va mentine o relatie de prietenie intreaga viata, in ciuda faptului ca aveau opinii politice diferite, Planck fiind un puternic sustinator al politicii Germaniei. In aceasta perioada a fost numit profesor al universitatii din Zurich.

In 1914 se muta in Berlin, unde obtine functia de director al Institutului Kaiser Wilhelm si profesor la Universitatea din Berlin.

In 1919, observatiile astronomice, privitoare la directia luminii, confirma teoriile lui Einstein. Tot in 1919, Mileva pronunta divortul. Dupa ascensiunea lui Einstein si nasterea primului lor copil, relatia dintre cei doi s-a racit puternic. Mileva se ocupa doar de treburile casnice, iar Einstein era din ce in ce mai absorbit de teoriile sale. Tot in Berlin se casatoreste cu Elsa, o verisoara de a sa, care il va insoti peste tot unde calatorea.

In 1927 il cunoaste pe Niels Bohr, unul dintre parintii mecanici cuantice. Impreuna cu acesta va dezvolta mecanica cuantica. Desi mecanica cuantica rezulta din teoriile sale, Einstein nu era de acord cu interpretarea scolii de la Copenhaga, din care faceau parte printe altii Niels Bohr si Werner Heisenberg. Discutiile in legatura cu mecanica cuantica au continuat mult timp, dar Einstein a murit fara sa accepte aceasta teorie. In ciuda acestui fapt, prietenia sa cu Niels Bohr a durat intraga sa viata.

In 1932 datorita urcarii la putere a nazistilor, evreu fiind, Einstein este nevoit sa paraseasca Germania si se indreapta spre SUA, unde este numit profesor la Institutul pentru Studii Avansate din Princeton.

O data cu inceperea celui de-al doilea razboi mondial, Einstein publica numeroase manifeste pacifiste. Desi era un mare pacifist, speriat de posibilitatea ca Germania sa dezvolte bomba atomica, Einstein, sustinut de un numar mare de alti fizicieni ii trimite o scrisoare presedintelui Franklin Roosevelt in care ii explica acestuia necesitatea ca SUA sa dezvolte bomba atomica inaintea Germaniei.

Dar Germania se preda, astfel ca bomba este lansata in Japonia, care nu se predase. La bombardarea oraselor Hiroshima si Nagasaki, acesta simte o puternica indignare, pe care si-o exprima public. Einstein viziteaza Japonia si isi exprima sentimentele de dezamagire cu privire la utilizarea cercetarilor sale.

Restul vietii lui este impartita intre politica si stiinta. Einstein este un sustinator al dezarmarii mondiale si al emanciparii popoarelor. Una dintre dorintele lui din ultima parte a vietii a fost teoria unificata a campurilor. Einstein visa sa poata unifica teoria relativitatii cu cea a mecanici cuantice, pentru a creea o teorie care sa descrie intregul univers.

Einstein moare in 1955, ca urmare a unui atac de cord, provocat de o afectiune netratata a unor vase de sange. Un medic din spitalul Princeton, i-a extras creierul, fara acordul familiei sale, in speranta ca se va descoperi ce il face pe Einstein atat de inteligent.

Bibliografie:

100 Personalitati, care au schimbat destinul omenirii nr. 1

http://en.wikipedia.org/wiki/Albert_Einstein

Autor: Jelescu David.

Cea de-a doua lege a termodinamicii este foarte populara in afara domeniului fizicii, deoarece este strans legata de de conceptul de entropie, sau de dezordinea creata in timpul unui proces termodinamic. Reformulata pentru a exprima entropia, ar suna asa:

In orice sistem izolat, entropia acelui sistem fie va fi constanta, fie va creste.

Cu alte cuvinte, ori de cate ori sistemul trece printr-un proces termodinamic, sistemul nu va mai putea sa revina la starea exacta de dinaintea acelui proces. Aceasta definitie mai este folosita si pentru „sageata timpului” (concept inventat in anul 1927 de catre astronomul britanic Arthur Eddington cu scopul de a descrie „directia pe o singura cale” sau „asimetria” timpului.). Cea de-a doua lege a termodinamicii este formulata in multe feluri, dar, in esenta, este o lege care, spre deosebire de alte legi ale fizicii, nu se ocupa de felul in care are loc un proces, ci mai degraba impune o restrictie asupra unor procese:

Este imposibil ca un proces sa aiba ca rezultat transferul caldurii de la un corp mai rece catre un corp mai cald.

Este o lege prin care universul ne impiedica sa folosim un anumit proces termodinamic pentru a obtine anumite rezultate. Acele rezultate pot fi obtinute doar prin adaugarea lucrului mecanic extern. In aplicatiile practice, aceasta lege spune ca motoarele termice, sau dispozitivele asemanatoare bazate pe principiile termodinamicii, nu au cum, nici macar in teorie, sa aiba o eficienta de 100%.

Acest principiu a fost evidentiat de fizicianul francez Sadi Carnot, cand si-a proiectat motorul bazat pe ciclurile Carnot in 1824, si a fost formalizat, mai tarziu, drept lege a termodinamicii de fizicianul german Rudolf Clausius.

Sistemele termodinamice

Exista 3 tipuri de sisteme termodinamice:

1. Sisteme deschise – in care au loc transferuri de materie si energie cu mediul inconjurator.

2. Sisteme inchise – in care au loc doar transferuri de energie cu mediul inconjurator.

3. Sisteme izolate – in care nu au loc transferuri de energie sau de materie cu mediul inconjurator.

Universul este un sistem izolat (singurul sistem izolat cunoscut omului) deoarece termenul descrie intregul continuumul spatio-temporal, inclusiv energia stocata in cadrul lui. Universul este considerat singurul sistem realmente izolat, deoarece izolarea la scara mai mica e imposibila. Planeta noastra poate fi considerata un sistem aproximativ inchis, dar este deschis in realitate.

 Entropia

Entropia este o masura cantitativa a dezordinii dintr-un sistem. Conceptul provine din termodinamica, domeniu ce se ocupa cu transferul caldurii intr-un sistem. In general, fizicienii nu vorbesc despre o forma de “entropie absoluta”, ci se refera la schimbarile entropice ce apar in procese termodinamice specifice.

Pe masura ce legea a doua a termodinamicii a devenit mai populara in dezbaterile stiinta versus religie, cu atat mai mult a fost deformata pentru omul de rand. Unii considera ca a doua lege a termodinamicii spune ca un sistem nu va deveni niciodata mai ordonat. Nu este adevarat. Legea spune doar ca pentru a deveni mai ordonant (scaderea entropiei), este necesar un transfer de energie exterior sistemului, tot asa cum o femeie insarcinata isi extrage energia din alimente pentru a permite ovulului fertilizat sa devina un fetus complet. Totul decurgand in armonie completa cu cea de-a doua lege a termodinamicii.

Uneori, in loc de „entropie”, unii oamenii folosesc 3 sinonime imprecise si ambigue: dezordine, haos si aleatoriu.

Strict vorbind, entropia nu e altceva decat logaritmul multiplicitatii starilor, sau gradul de dispersie a energiei intr-un sistem.

O definitie mai larg raspandita a entropiei este „gradul de dezordine din sistem”, adaugand si legea a doua a termodinamicii rezulta ideea ca „sistemele devin din ce in ce mai dezordonate”. Din definitia de mai sus reiese ca sistemul tinde sa treaca de la stari mai putin probabile la stari mai probabile. De exemplu, daca primiti 5 carti de joc, este mai probabil sa aveti o mana „dezordonata”, 5 carti fara valoare, decat sa aveti o mana „ordonata”, castigatoare la poker. Unele lucruri sunt mai probabile decat altele.

Dar entropia este un pic mai abstracta, iar cea de-a doua lege a termondinamicii spune ca universul tinde spre uniformitate; caldura (transferul de energie intr-un fel sau altul) se va raspandi in intreg universul pana cand va exista peste tot aceeasi temperatura si acelasi nivel de energie (in cazul sistemelor cu contact termic, caldura se transfera intotdeauna de la sistemul cu temperatura ridicata la cel cu temperatura joasa, pana cand se realizeaza echilibrul termic), iar fortele din univers vor continua sa lucreze pana cand se va obtine un echilibru universal. Cu alte cuvinte, intr-un sistem izolat toate fortele lucreaza la obtinerea unui echilibru, a unei uniformitati. In clipa in care acest echilibru este atins nu va mai exista posibilitatea efectuarii lucrului mecanic, prin urmare toate fortele din sistem vor deveni sedentare.

Putem folosi o analogie simpla:

– de-a lungul unei perioade de timp, o camera va deveni din ce in ce mai dezordonata (lucrurile sunt distribuite uniform prin camera, in loc sa se afle intr-un singur loc) cata vreme e locuita, iar locatarul nu face niciun efort de a o curata.

Toate formele de energie sunt convertite in energie termica, si sunt distribuite cat mai uniform in univers, pana cand se obtine uniformitatea totala. In starea sa finala, universul devine un spatiu uniform in care lucrul mecanic nu mai poate avea loc, deoarece energia nu mai poate fi “concentrata”. Aceasta este starea de entropie maxima. Atunci cand universul atinge starea de maxima entropie este complet “dezordonat”. Nu mai exista tipare ordonate si nu mai este posibila obtinerea de informatii despre istoria universului.

In realitate, desi ar trebui sa fie intr-o stare de dezordine completa la obtinerea entropiei maxime, universul s-a omogenizat si a devenit mai uniform. Pe scurt, entropia maxima ≠ dezordine. Acesta este motivul pentru care oamenii de stiinta recunosc faptul ca desi terminologia „dezordonarii” este simpla si usor de inteles, este de fapt o suprasimplificare in cel mai bun caz, si o analogie inselatoare si gresita in cel mai rau caz. Din acest motiv s-a renuntat aproape complet la conceptul de dezordine, iar majoritatea cartilor de chimie au indepartat acest concept. Retineti, entropia este un fenomen energetic care, doar tengential, are legatura cu distributia materiei dintr-un sistem. (Statistic vorbind, e foarte improbabil ca moleculele unui gaz sa se mute dintr-o parte in alta a unui recipient fara ca asupra gazului sa fie efectuat lucru mecanic (apasarea unui piston, sa zicem). Dar actiunea lucrului mecanic asupra gazului va creste entropia universului, pentru ca si pistonul isi va mari entropia.

Cea de-a doua lege e o lege a mecanicii statistice, nu este o lege fundamentala a naturii. Prin urmare nu e imposibil sa fie incalcata; dar incalcarea ei este extrem de improbabila. Statistic vorbind, de-a lungul unui interval de timp extrem de lung, este posibil sa apara o astfel de incalcare. De exemplu, un sistem clasic, ce prezinta cea de-a doua lege, o poate incalca de-a lungul unei perioade mari de timp. Acest lucru este stabilit de timpul de recurenta Poincaré – atunci cand aceasta recurenta apare, entropia sistemului scade pana la valoarea originala. Dar timpul de recurenta Poincaré apare dupa o perioada de timp mai mare decat varsta Universului actual, asa ca ramane doar o consideratie teoretica. Totodata, daca luam ca exemplu o macrostare ce scade ca entropie, o sa existe un numar astronomic de macrostari ce vor creste in entropie. De asemenea, cea de-a doua lege se aplica doar sistemelor la scara mare; putem da ca exemplu doua molecule: este improbabil ca molecula cu vibratie energetica mai mica sa cedeze o parte din energia ei moleculei cu energie mai ridicata. Dar ramane o posibilitate, mai ales daca tinem cont de numarul mare de molecule. Se poate chiar garanta ca se intampla uneori.

 Entropia si energia

Asemenea entropiei, energia e una dintre ideile cele mai importante ale stiintei. Sunteti familiarizati cu acest cuvant, „energie”, din viata de zi cu zi. Dar acest lucru poate crea probleme intr-un context stiintific. Fizicienii au preluat multe cuvinte comune si le-au incorporat in munca lor, dar aceste cuvinte au semnificatii precise si tehnice (energie, forta, presiune, camp si multe altele). Atunci cand sunt folosite de catre un fizician, e destul de probabil sa nu se refere la lucrul la care care va ganditi.

In cazul energiei, semnificatial stiintifica nu este prea indepartata de semnificatia uzuala. Cuvantul ne face sa vizualizam petrol, carbune, centrale electrice nucleare, panouri solare etc.; toate produc energie din punct de vedere stiintific.

Unul dintre multele feluri de energie e “energia cinetica”. Adica energia detinuta de un obiect datorita miscarii sale. Energia cinetica a unui obiect miscator depinde de masa (greutate) si viteza sa. Moleculele apei, dintr-un pahar sau dintr-un cub de gheata, sunt in continua miscare, deci fiecare molecula poseda energie cinetica. Temperatura unui obiect e reflectia energiei cinetice a atomilor sau a moleculelor care il compun. Mai pe scurt, molecule rapide = energie cinetica mare = temperatura mare.

De exemplu, apa este mai calda decat gheata, ceea ce inseamna ca moleculele apei au, in general, mai multa energie cinetica (si se misca mai rapid) decat moleculele ghetii. Plasarea unui cub de gheata intr-un pahar cu apa duce la bombardarea moleculelor lente ale ghetii de catre moleculele rapide ale apei. In urma coliziunilor, moleculele ghetii devin mai rapide, in timp ce moleculele apei incetinesc. Prin urmare gheata devine mai calda, iar apa se raceste. Acest transfer de energie de la substanta calda la cea rece se numeste “caldura”.

Ce legatura are asta cu entropia?

Are legatura cu faptul ca energia dintr-un pahar de apa este finita. Daca am relua experimentul de la inceput, dar am distribui energia, in doze mici, tuturor moleculelor din apa, am constata ca energia cinetica tinde sa se distribuie uniform printre moleculele apei. Felurile diferite in care energia se poate distribui in paharul cu apa se numesc macrostarile sistemului. Macrostarile in care energia este distribuita uniform au cea mai mare entropie, de aceea sunt cele mai probabile.

Atunci cand plasam cubul de gheata in apa, energia este distribuita neuniform. Entropia este scazuta. Sistemul continua sa isi schimbe starea, iar din cauza ca majoritatea microstarilor apartin entropiei ridicate, entropia creste. Nu este nevoie sa faca asta, din moment ce toate microstarile sunt egale, dar cresterea entropiei e foarte probabila.

 Termodinamica voodoo

Intrebare: Care dintre urmatoarele tipare sunt mai “ordonate” din punct de vedere termodinamic?

ABAABBABBBBBABBAABABBB

ABAABAABAABAABAABAABA

AAAAAAAAAAAAAAAAAAAA

ABABABABABABABABABABAB

Raspuns: Intrebarea nu are sens, deoarece niciunul dintre tipare nu este un ansamblu; toate sunt microstari individuale posibile ale unui ansamblu nespecificat. Mecanica statistica, implicit si termodinamica, nu are nimic de spus in privinta acelui gen de ordine la care ne gandim intuitiv in viata de zi cu zi.

Analogia falsa a entropiei sub forma de dezordine e folosita in domenii din afara stiintei cu diverse grade de succes. Creationistii au adoptat terminologia si au incercat sa foloseasca cea de-a doua lege a termodinamicii pentru a refuta evolutia. Analogia folosita de ei afirma ca formele de viata complexe nu aveau cum sa evolueze din cele simple.

Este evident ca aceasta falsa analogie a unei false analogii este complet gresita. Evolutia nu implica faptul ca viata devine tot mai complexa; doar zice ca selectia naturala permite genelor sa fie transferate si diferitele caracteristici sa fie pastrate.

Este o greseala sa se considere ca viata este mai “ordonata” decat obiectele lipsite de viata. Acelasi argument folosit impotriva evolutiei, poate fi folosit si impotriva aparitiei ghetii!

Viata nu incalca cea de-a doua lege a termodinamicii, din punct de vedere energetic. Energia soarelui este convertita in energie chimica potentiala, care este convertita in lucru mecanic sau in caldura (Pamantul nu este un sistem izolat). In ambele cazuri, transferul energetic este ineficient, iar o parte din energie este pierduta sub forma de caldura in mediul inconjurator, lucru care duce la dispersia energiei. (In acelasi mod, fulgii de zapada, “ordonati” ca structura, se pot forma pe timp de iarna, dar entropia universului tot creste.)

Aceasta idee este ilustrata de acest citat dintr-un manual de chimie:

Unul dintre aspectele sistemelor biologice care intriga studentii este posibilitatea descoperirii incalcarii legilor termodinamicii si a chimiei fizice. Majoritatea exemplelor sunt usor de respins. Samanta germinativa sau embrionul ce se dezvolta in oul de gaina sunt citate adesea ca exemple de sisteme izolate in care apare o crestere a ordinii, sau o scadere a entropiei. Este evident si faptul ca respiratia, in prezenta oxigenului, produce o crestere a entropiei sub forma de caldura, ce compenseaza scaderea entropiei ce apare atunci cand elementele prezente in samanta sau in galbenusul oului, se organizeaza sub forma de tesuturi. Intr-adevar, nici germinatia, nici dezvoltarea embrionica nu va avea loc in absenta oxigenului din sistemul in discutie.

PZ Myers a spus, facand referire la amestecul entropiei in evolutia biologica, urmatorul lucru:

Argumentul celei de-a doua legi a termodinamicii este unul dintre cele mai puerile, amuzante si stupide din intreaga colectie a creationistilor. Se respinge singur. Intrebare pentru creationisti: Ati fost vreodata fetusi? Ati crescut? Ati devenit mai mari si mai complecsi? Faptul ca existati, aici si acum, reprezinta o violarea a celei de-a doua legi a termodinamicii? Va cer sa regresati imediat intr-o baltoaca de lichid menstrual si sperma.

Un alt aspect amuzant e evidentiat de Carl Sagan: daca cea de-a doua lege a termodinamicii se aplica lui Dumnezeu, atunci Dumnezeu moare.

Sa presupunem, pentru moment, ca in natura exista unele procese ce violeaza cea de-a doua lege a termodinamicii. Avem vreun motiv sa credem ca exista un creator inteligent care e responsabil de aceasta incalcare a legii? Singurii creatori inteligenti ce ne sunt cunoscuti sunt oamenii si unele animale, dar si ei sunt la fel de afectati de legea termodinamicii, asemenea altor agenti noninteligenti. Legile termodinamicii au fost evidentiate drept limitari ale proiectelor inginerilor din secolul al XIX-lea. Proiectantii inteligenti nu construiesc masini cu miscare perpetua. Proiectantii inteligenti nu ocolesc cea de-a doua lege a termodinamicii.

Unii dintre creationistii “tanarului” Pamant au invocat “sortarea hidrodinamica”, ce a avut loc in vremea Potopului lui Noe, pentru a justifica organizarea straturilor de fosile. Cu alte cuvinte, ei recunosc faptul ca un proces mecanic nedirectionat e capabil sa produca ordine din dezordine, contrazicand astfel propria lor versiunea naiva a celei de-a doua legi a termodinamicii.

Cea de-a doua porunca a termodinamicii

Creationistii folosesc o serie de argumente „stiintifice” pentru a-si valida opinia religioasa:

Argumentul nr.1: Cea de-a doua lege a termodinamicii obliga toate sistemele si partile individuale ale sistemelor sa treaca de la ordine la dezordine. Cea de-a doua lege nu permite aparitia spontana a ordinii din dezordine. Acest fapt ar viola tendinta universala de dezintegrare a materiei.

Raspuns: Gradul de dezordine termodinamica e masurat cu ajutorul conceptului de “entropie”. Exista o corelatie matematica intre cresterea entropiei si cresterea dezordinii. Este adevarat ca entropia generala a unui sistem izolat nu va scadea. Dar, entropia unor parti din acel sistem poate scadea, spontan, cu pretul cresterii entropiei in alte parti ale sistemului. Atunci cand caldura trece spontan din partea calda in partea rece a sistemului, entropia zonei incalzite scade spontan. Desi legea a doua a termodinamicii spune ca entropia nu scade niciodata in cadrul unui sistem izolat, este evident ca se poate sa scada la nivel de componenta de sistem.

Argumentul nr.2: Creationistii recunosc faptul ca exista multe cazuri in care ordinea apare spontan din dezordine: semintele devin copaci, ouale devin pui, in urma evaporarii unei solutii apar cristale, fulgii de zapada se formeaza din moleculele vaporilor de apa aleatori. In aceste cazuri, creationistii sustin ca exista un mecanism programat de conversie a energiei pentru a ghida aplicatiile energiei necesare schimbarii.

Raspuns: Nu este necesar niciun mecanism de conversie a energiei. Termodinamica coreleaza, impreuna cu ecuatiile matematice, informatiile legate de interactiunea caldurii si a lucrului mecanic. Nu face speculatii asupra mecanismelor implicate. Mecanismul de conversie energetica nu poate fi exprimat in termenii relatiilor matematice sau a legilor termodinamice. Desi este rezonabil sa presupunem ca exista mecanisme de conversie energetica, felul in care opereaza acestea este in afara domeniului termodinamicii. Atribuirea unui mecanism de conversie energetica termodinamicii e doar o incercare de a distorsiona si a perverti adevarata natura a termodinamicii.

Argumentul nr.3: Acest mecanism de conversie energetica “ocoleste” cea de-a doua lege, permitand aparitia ordinii din dezordine.

Raspuns: Utilizarea si aplicarea termodinamicii este strict limitata de catre ecuatiile de baza a termodinamicii. Nu este loc pentru niciun fel de mecanism ce nu se supune legilor termodinamicii.

Argumentul nr.4: Creationistii considera ca schimbarile ce necesita gandirea si efortul uman, cum ar fi construirea unei case sau scrierea unei opere literare, sunt guvernate de stiinta termodinamicii. Creationistii cred ca un zid nu se va construi singur deoarece ar viola legile termodinamicii. Prin construirea acelui zid, zidarul incalca legile termodinamicii!

Raspuns: Termodinamica nu se ocupa de situatiile ce necesita gandire si efort uman pentru a crea ordine din dezordine. Termodinamica este limitata de ecuatiile si matematicile termodinamicii. Daca nu poate fi exprimata matematic, atunci nu e termodinamica!

Un mod mai amuzant de a privi problema : “Evolutia nu incalca cea de-a doua lege a termodinamicii, tot asa cum nici eu, cand sar, nu incalc legea gravitatiei!”

Argumentul nr.5: In cazul schimbarilor organice, cum e samanta ce devine copac, creationistii considera ca mecanismul de conversie a energiei, ce ocoleste cea de-a doua lege a termodinamicii, provine de la Dumnezeu.

Raspuns:…

Creationismul vrea sa inlocuiasca matematica cu metafore. Metaforele pot sau nu sa ilustreze o idee, dar nu reprezinta ideea insasi. Un lucru este sigur: metaforele sunt complet inutile atunci cand vine vorba de calcularea termodinamica a eficientei unui motor termic, sau a schimbarii entropice a unui gaz, sau a puterii necesare operarii unui compresor. Toate aceste lucruri se fac cu ajutorul matematicii, in niciun caz cu ajutorul metaforelor.

Creationistii au creat o termodinamica “voodoo” bazata pe metafore. Au facut acest lucru pentru a-i convinge pe cei ce nu sunt familiarizati cu termodinamica reala de faptul ca opinia lor sectara religioasa este validata stiintific.

Surse: rationalwiki.com, webs.morningside.edu, talkorigins.org, physics.about.com

A fost o data o vreme, cand planeta noastra parea imensa. Cand era singura lume pe care o puteam explora. Dimensiunea sa adevarata a fost pentru prima data dezvaluita printr-o cale simpla, dar si ingenioasa, de catre un om care locuia in Egipt, in secolul III i.e.n. El se numea Eratostene. A fost un astronom, istoric, geograf, filozof, poet critic de teatru si matematician. De asemenea, era bibliotecarul sef al marii Biblioteci din Alexandria.

Eratostene s-a nascut in jurul anului 276 i.en. la Cirene (Libia de azi). A facut o serie de descoperiri si inventii, incluzand un sistem de latitudine si longitudine. Este posibil ca el sa fi fost primul care a calculat distanta Pamantului fata de Soare. A creat o harta a lumii bazata pe cunostintele vremii, a fost initiatorul cronologiei stiintifice si a instituit sistemul de stabilire a datelor evenimentelor fata de data cuceririi Troiei.

Intr-o zi, in timp ce citea un papirus in biblioteca, a intalnit o insemnare curioasa. “Departe in sud, la ultimele frontiere ale Sienei, ar putea fi vazut un lucru notabil in cea mai lunga zi a anului. Pe 21 iunie, umbrele coloanelor templelor sau a unui bat vertical se micsoreaza odata cu apropierea de amiaza. La orele amiezii razele Soarelui aluneca pana in adancul unui put, acolo unde, in alte zile, este umbra. Si atunci, exact la amiaza, coloanele nu mai au umbra, iar Soarele straluceste direct in apa putului.”

Era o observatie pe care oricine altcineva ar fi putut-o ignora cu usurinta. Bete, umbre, reflezii in apa, erau doar niste lucruri banale. Ce importanta ar putea avea? Eratostene, insa, era un om de stiinta, iar contemplarea sa asupra acestor lucruri obisnuite avea sa schimbe lumea. Intrucat Eratostene a avut prezenta de spirit sa experimenteze, de a se intreba daca aici, langa Alexandria, un bat face o umbra in amiaza zilei de 21 iunie?

Un om prea sceptic ar fi putut zice ca raportul din Siena era eronat. Dar era o observatie simpla, de ce ar fi mintit cineva legat de un aspect atat de trivial? Eratostene s-a intrebat cum se poate ca in acelasi moment un bat din Siena sa nu aiba umbra si un bat din Alexandria, aflat la 800 km la nord sa arate o umbra foarte clara? Singurul raspuns era ca suprafata Pamantului este curbata. Nu numai atat, cu cat curbura este mai mare, cu atat este mai mare si diferenta de lungime dintre umbre. Soarele este atat de departe incat razele sale sunt practic paralele cand ating Pamantul.

Betele aflate in unghiuri diferite fata de Soare, vor avea lungimi diferite ale umbrelor. Pentru diferenta observata intre lungimile umbrelor, distanta dintre Alexandria si Siena ar trebui sa fie de 7 grade la suprafata Pamantului. Daca v-ati putea imagina aceste bete intinzandu-se catre centrul Pamantului, ele s-ar intersecta sub un unghi de 7 grade. Ei bine, 7 grade inseamna aproximativ a 50-a parte din intreaga circumferinta a Pamantului, 360 grade.

Eratostene stia ca distanta dintre Alexandria si Siena era de 800 kilometri. Cum a aflat? A angajat un om care sa mearga pe jos si sa masoare distanta, putand efectua calculul despre care vorbim. Deci, 800 kilometri inmultit cu 50, rezulta 40.000 de kilometri. Aceasta trebuia sa fie circumferinta Pamantului. Eratostene a reusit sa masoare circumferinta Pamantului folosind doar bete, privirea, picioarele si mintea, cu o inalta precizie.

Astazi stim ca Pamantul are o circumferinta de 40.075,017 km la ecuator si o circumferinta meridionala de 40.007,86 km.

Articolul a fost scris dupa filmul documentar “Cosmos”,  Carl Sagan – traducerea si adaptarea Corneliu Hutui, corecturi “ZergAteu”.

Sursa foto: http://teachers.egfi-k12.org/lesson-measure-the-earths-circumference/

Desi fosilele actuale indica faptul ca animalele multicelulare au aparut acum 640 de milioane de ani, diversitatea speciilor a fost scazuta pana acum aproximativ 530 de milioane de ani. In acea perioada a avut loc o „explozie” a numarului de specii marine, printre ele numarandu-se artropodele, echinodermele si vertebratele. Termenul de „explozie” este pus intr-un context geologic: aceasta „explozie” s-a intins pe o perioada de 10-30 de milioane de ani, perioada comparabila cu durata necesara evolutiei majoritatii mamiferelor. Aceasta diversificare rapida ridica intrebari fascinante ce includ evolutia organismelor cu parti tari (ce fac fosilizarea mai usoara), aparitia ochilor, si dezvoltarea unor noi gene ce permit evolutia independenta a unor parti ale organismului.

De-a lungul unei perioade de 30 de milioane de ani au aparut, prin evolutie, molustele, echinodermele, artropodele, viermii si cordatele (incluzand vertebratele). Dupa cum precizeaza Richard Dawkins: „E ca si cum ar fi fost puse in acel loc, fara sa existe o dovada a evolutiei lor.” Dawkins nu afirma ca stie de ce exista atat de putine fosile precambriene, dar banuieste ca „se poate ca multe dintre aceste animale sa fi avut doar corpuri moi: fara cochilii sau oase care sa se fosilizeze.”

Cea mai veche bacterie fosilizata are varsta de 3,5 miliarde de ani. Doua miliarde de ani mai tarziu, au aparut algele – organisme celulare, ce posedau nucleu si cromozomi. Nevertebratele marine ce aveau exoschelete si cochilii din chitina si calciu sunt mai predispuse la fosilizare decat creaturile cu corpuri moi. Un alt factor posibil ce a contribuit la mentinerea fosilelor e faptul ca, in acea perioada, majoritatea suprafetelor de uscat erau situate la Tropice sau in emisfera sudica.

Inaintea Perioadei Cambriene, exista viata pe Pamant, dar animalele mari inca nu aparusera. O posibila explicatie ar fi faptul ca respiratia nu era posibila. De abia in Cambrian concentratia de oxigen, din oceane si atmosfera, a fost suficient de mare. O alta explicatie e faptul ca Pamantul a fost inghetat pana la inceputul erei Cambriene, iar incalzirea brusca a provocat un „soc climatic” care a declansat evolutia animalelor multicelulare. Exista si alte posibilitati ce ar putea explica „explozia” vietii din Cambrian.

Creationistii cred ca „explozia” cambriana constituie o dovada impotriva evolutiei, o dovada ce sustine ipoteza unei fiinte magice invizibile care a creat speciile pe rand. Jerry Coynes are o opinie diferita:

„Multe animale si plante nu apar ca fosile decat dupa perioada Cambriana: pestii cu oase si plantele au aparut acum 440 de milioane de ani, reptilele acum 350 de milioane de ani, mamiferele acum 250 de milioane de ani, plantele cu flori acum 210 milioane de ani, iar stramosii oamenilor au aparut acum 5 milioane de ani. Aparitia treptata a acestor grupuri nu ofera suport pentru creatia instantanee si statica. Daca fosilele sunt opera unui creator inteligent, si daca tinem cont de distrugerea si crearea repetata a unor noi specii care, intamplator, au trasaturi comune cu descendentii lor distrusi, atunci acest lucru reflecta nemultumirea creatorului fata de creatiile sale”.

Cert este ca fosilizarea este un proces imperfect. Richard Dawkins spune ca „daca aranjam, in ordine cronologica, toate fosilele existente, ele nu o sa formeze o secventa completa de schimbari perceptibile”. Eldredge si Gould au propus teoria echilibrului punctual ce se bazeaza pe ideea ca uneori nu exista etape intermediare de evolutie: uneori are loc o evolutie spontana urmata de perioade in care nu mai au loc niciun fel de schimbari evolutive. Dar Eldredge si Gould recunosc faptul ca fosilele lipsa se pot datora imperfectiunii procesului de fosilizare.

Creationistii adora sa ii citeze, in afara contextului, pe Gould si pe Dawkins. Christie Syftestad spune ca „insusi Stephen Jay Gould recunoaste ca fosilele actuale contrazic selectia naturala”. In lucrarea sa, Structura Teoriei Evolutioniste, Gould afirma ca unul din motivele importante care au stat la baza cartii a fost incercarea de a sintetiza o reformulare substantiala a structurii teoriei evolutioniste, o reformulare care sa contina toate curentele revizioniste unite intr-un singur argument de forma si continut diferit, dar suficient de apropiat de baza sa darwiniana pentru a ramane in cadrul aceleiasi logici.

Dar, spre deosebire de creationisti si de adeptii proiectului inteligent, Gould era un om de stiinta. Lipsa fosilelor precambriene nu l-a facut sa creada ca e timpul sa renunte la stiinta si sa apeleze la zei sau la alte fiinte magice a caror bagheta creaza specii individuale, dupa cum scrie in Biblie. Nu, Gould mentioneaza, cu mandrie chiar, ca paleontologii continua sa cerceteze straturile sedimentare corespunzatoare in cautarea vietii precambriene:

– de exemplu, primul grup important de animale, numit fauna Ediacara dupa numele localitatii australiene unde a fost descoperit, a trait cu 600 de milioane de ani in urma, pana in perioada „exploziei”,  lasand eventual cativa membri supravietuitori in urma. Aceste creaturi mari (atingeau lungimea de un metru, desi marea majoritatea avea doar cativa centimetri) avea o forma plata, compusa din numeroase sectiuni, si nu pareau sa aiba orificii corporale.

Creationistii si promotorii proiectului inteligent sunt propagandisti antistiintifici. Ei presupun ca nicio investigatie stiintifica nu va reusi sa produca mai multe date relevante  pentru intelegerea procesului evolutiei ce a aparut acum cateva miliarde de ani. Pe scurt, singurul lor interes in stiinta e sa tinteasca acele zone in care Stiinta inca cauta raspunsuri si sa declare ca aceste raspunsuri nu pot fi gasite decat apeland la o fiinta magica care poate face ca toate datele sa se potriveasca cu felul in care e inteleasa Biblia.

Unii dintre acesti sarlatani piosi indraznesc chiar sa sustina ca evolutia este falsa si nestiintifica. Aceasta este pozitia oficiala a lui Frank Sherwin de la Institutul de Cercetari Creationiste, o organizatie compusa din fanatici religiosi ce considera ca misiunea lor crestina e demonstrarea „falimentului stiintific al evolutiei”. Conform lui Sherwin (intr-un articol scris de sora lui, Elisabeth), „explozia” cambriana neaga evolutia. Frank considera ca un adevarat cercetator crede in Biblie si apeleaza la o fiinta invizibila magica pentru a-i rezolva problemele stiintifice. Sora lui accepta proiectarea inteligenta deoarece „este iritata de aroganta evolutionistilor ce pretind ca au toate raspunsurile”. Faptul ca fratii Sherwin sustin ca evolutionistii au toate raspunsurile demonstreaza ca ei nu au citit niciuna din lucrarile lui Dawkins sau Gould.

Creationistii si adeptii proiectarii inteligente isi fac aparitia, asemenea unor sacali, doar atunci cand evolutionistii nu sunt capabili sa dea raspunsuri. Tot ceea ce fac acesti sacali piosi e sa declare ca o cercetare mai aprofundata e lipsita de orice temei, ca este timpul sa renuntam si sa recunoastem faptul ca doar un miracol ar putea rezolva problema. Acesti impostori piosi discuta problema nu ca niste cercetatori, ci ca niste propagandisti (Ce vrei sa crezi? Ca esti o mazga efemera sau un spirit nemuritor?). Asa vorbesc oamenii ce nu au niciun interes fata de universul magnific din jurul lor. Asa vorbesc oamenii ce au un prieten imaginar ce le permite sa nu mai gandeasca si sa declare dogmatic ca el detine toate raspunsurile, prin urmare nu mai este nevoie sa cerceteze aceasta lume minunata si plina de fiinte vii.

Dar daca una dintre parti are dreptate?

Atat Richard Dawkins cat si Jerry Coyne, considera ca acceptarea predarii in scoli a creationismului sub forma sa contemporana, proiectarea inteligenta, ar avea consecinte dezastruoase.

Suna rezonabil, nu e asa? E o propunere modesta. De ce sa nu se predea copiilor variantele „ambelor parti” si sa fie lasati sa decida pe cont propriu care din ele este adevarata? La prima vedere, cuvintele „ambele parti” incalzesc inima educatorilor de pretutindeni.

Un subiect controversat necesita o documentare serioasa, citirea argumentatiilor partilor implicate, expunerea impartiala a acelor argumente si emiterea unei decizii echilibrate. Aceasta decizie echilibrata este temperata de maxima: „Atunci cand doua puncte de vedere sunt exprimate cu o intensitate egala, adevarul nu se afla in mod necesar la mijloc. Este posibil ca una dintre parti pur si simplu sa greseasca.”

Controversele au o enorma valoare educationala. Deci, ce este asa de gresit in a preda ambele variante ale asa-zisei controverse dintre evolutionism si creationism (proiectarea inteligenta)? Si nu cumva sa va lasati pacaliti de acest eufemism. Proiectarea inteligenta nu reprezinta o noutate. E doar creationismul camuflat sub alt nume (si cu un oarecare succes, datorat publicitatii) pentru a fi ferit de cerinta obligatorie a constitutiei de separare a bisericii de stat.

De ce ar dori Dawkins si Coyne, doi educatori cu experienta si promotori ai metodei „ambelor parti”, alaturi de care se afla aproape toti biologii, sa faca o exceptie in cazul controversei dintre evolutionism si creationism? De ce este gresit aplicarea ideii, aparent rezonabila,  „e corect sa studiati ambele versiuni”? Raspunsul este simplu. Aceasta nu este o controversa stiintifica. Este doar o pierdere de timp, deoarece stiinta evolutionista, poate chiar mai mult decat oricare alta stiinta, poseda din plin controverse adevarate.

Printre controversele cu care tinerii biologi se confrunta in mod frecvent, se numara: neutralism contra selectionism in evolutia moleculara; adaptarea; selectia de grup; echilibrul punctual; cladismul; „evo-devo”; „explozia cambriana”; extinctia in masa; competitia inter-specii; selectia sexuala; evolutia sexului; psihologia evolutionista; medicina darwiniana etc. Toate aceste controverse sunt generatoare de argumente fascinante si energice, nu numai in carti, ci si in discutiile nocturne ale studentilor.

Proiectarea inteligenta nu se ridica la nivelul acestor controverse. Nu este un argument stiintific, ci doar un simplu argument religios. Poate ca ar putea fi pus in discutie la ora de istorie a ideilor, intr-o ora de filozofie ce discuta erorile populare logice, sau intr-o ora de comparare a religiilor ce discuta originile miturilor. Dar nu nu are ce cauta in timpul unei ore de biologie din acelasi motiv pentru care alchimia nu se preda in timpul orei de chimie, flogilistica in timpul orei de fizica sau teoria berzei in ora de educatie sexuala. In aceste cazuri, cererea de egalitate pentru „ambele parti” e de-a dreptul ridicola. E ca si cum in timpul unei ore de istorie a Europei secolului al XX-lea, cineva ar cere sa se predea si teoria conforma careia Holocaustul nu a avut loc niciodata.

Daca Proiectul Inteligent ar fi cu adevarat o teorie stiintifica, demonstratiile pozitive ce il sustin, rezultate in urma cercetarilor, ar ajunge in publicatiile stiintifice si ar putea fi verificate de catre alti cercetatori. Dar nu se intampla asta.  Si nu din cauza ca editorii ar refuza sa publice aceste gen de cercetari. Pur si simplu nu este nimic de publicat. Sustinatorii proiectarii inteligente omit intentionat sa faca acest pas, preferand, din motive evidente, sa apeleze direct la publicul naiv si – cu mare siretenie – la oficialii guvernamentali alesi de catre ei.

Argumentele oferite de creationisti sunt mereu aceleasi. Niciodata nu sunt capabili sa ofere o demonstratie pozitiva care sa sustina proiectarea inteligenta, nu, nici una! Tot ce fac e sa ofere o lista cu asa-zisele probleme ale teoriei evolutiei. Vorbesc despre „lipsurile” existente in continuitatea fosilelor descoperite. Ne sunt prezentate organe ce sunt complexe la modul „ireductibil” (mult prea complexe pentru a fi rezultatul selectiei naturale).

In toate cazurile exista o presupunere „implicita” ascunsa (desi, mai nou, nici nu mai incearca sa o ascunda) ca daca Teoria A intampina dificultati in a explica Fenomenul  X, atunci trebuie sa preferam in mod automat Teoria B, fara ca macar sa intrebam daca Teoria B (creationismul in acest caz) reuseste sa explice mai bine fenomenul. Observati cat de dezechilibrata este aceasta situatie de fapt, si felul in care se foloseste de aparenta rezonabilitate a „sa-i invatam ambele versiuni”. Primei parti i se cere sa aduca dovezi solide pentru fiecare pas pe care il face. Cea de a doua parte nu este obligata sa aduca absolut nicio dovada, dar e declarata automat invingatoare, in clipa in care cealalta parte intampina o dificultate – genul de dificultate ce apare zilnic in stiinta, si care necesita multa munca pentru a fi rezolvata.

Deci, ce anume este acel gol din continuitatea fosilelor descoperite? Pur si simplu este absenta unei fosile care, daca ar fi descoperita, ar documenta o anumita tranzitie evolutionista. Aceasta fosila-lipsa ne spune ca ne lipseste un cadru din „filmul” complet al procesului evolutiv. Dar cu cata aroganta este acest „film” cerut, tinand cont de faptul ca doar o proportie minuscula din organismele moarte gasesc conditiile necesare fosilizarii.

Daca cercetatorii ar face la randul o cerere echivalenta, ar insemna sa ceara creationistilor dovezile care sa demonstreze ca Dumnezeu a creat oasele urechii mamiferelor.  Dar nici cel mai fanatic creationist nu o sa sustina ca acest lucru ar fi posibil vreodata.

Biologii, pe de alta parte, pot sa sustina cu siguranta ca sunt in posesia unei secvente de fosile ce probeaza existenta tranzitiilor evolutioniste. Nu toate, dar suficiente, inclusiv descinderea noastra din maimuta bipeda Australopithecus. Dar asta nu e tot, cireasa de pe tort consta in faptul ca niciodata nu a fost gasita o fosila intr-un „loc gresit” al secventei evolutioniste. O astfel de fosila anacronica, daca ar fi gasita vreodata, ar da peste cap teoria evolutiei. Dupa cum si marele biolog J. B. S. Haldane a spus, atunci cand a fost intrebat ce anume ar putea contrazice evolutia: „Fosile de iepure in pre-Cambrian„.

In mod similar, afirmatia ca o structura biologica – flagelul bacteriilor, de exemplu – este prea complexa pentru a evolua prin intermediul selectiei naturale este folosita pentru pentru a sustine, prin intermediul unui silogism comun dar fals, in mod implicit teoria „rivala” a proiectarii inteligente. Acest gen de rationalizare aduce in discutie o alta posibilitate, daca flagelul bacteriei este prea complex ca sa fie rezultatul evolutiei, poate sa fie mult prea complex ca sa fi fost creat. Daca luam in considerare aceasta posibilitate ajungem la concluzia ca un zeu capabil sa creeze flagelul bacteriilor (ca sa nu mai pomenim de Univers) ar trebui sa fie o entitate mult mai complexa, si mai improbabila statistic, decat flagelul bacteriei sau chiar Universul.

Daca organismele complexe necesita o explicatie, atunci si proiectantul complex necesita una. A spune ca zeii sunt imuni la cerintele normale ale unei explicatii stiintifice nu reprezinta un raspuns sau o solutie.Nu poti sa ai ambele variante. Fie Proiectul Inteligent tine de stiinta, caz in care trebuie sa ofere o ipoteza stiintifica, adica una in care zeii nu au ce cauta. Fie nu tine de stiinta, caz in care trebuie indepartat din programul stiintific scolar si trimis acolo unde ii este locul, la biserica.

Flagelul bacteriilor nu este chiar asa de complex pentru a nu fi rezultatul evolutiei, lucru valabil pentru oricare alta structura vie studiata vreodata. Biologii au localizat serii plauzibile de intermediari, ce folosesc aceleasi componente ce se gasesc in toate sistemele vii. Dar chiar si in cazul in care biologii nu pot oferi o explicatie plauzibila, esentialul e ca logica „implicita” a creationistilor este eronata.

Nu exista dovezi care sa sprijine creationismul: exista doar asa-zisele „goluri” din continuitatea fosilelor descoperite, la care se adauga logica „implicita” a unui zeu. Desi este adevarat ca evolutia are multe lipsuri, dovezile pozitive care o sprijina sunt masive, rezultand din sute de mii de observatii. Aceste observatii provin din geologie, paleontologie, anatomia comparativa, fiziologie, biochimie, etologie, biogeografie si – din ce in ce mai mult – din genetica moleculara. Cantitatea de dovezi este atat de mare incat oponentii evolutiei sunt de-a dreptul comici pentru cei ce sunt la curent cu datele publicate. Evolutia exista, la fel cum exista si placile tectonice sau sistemul solar heliocentric.

Pana la urma, conteaza discutarea acestor idei, la scoala, in ora de stiinta ? Am fi tentati sa spunem ca nu conteaza. Poate ar trebui sa fim de acord cu cerintele creationistilor si sa predam ideile lor in scoli. La urma urmei, ar dura maxim 10 minute pentru a epuiza ideile creationiste, apoi putem reveni la stiinta si la controversele adevarate.

Dar, oricat ar fi de tentant, exista totusi o problema serioasa. Limbajul seducator al „sa predam controversa” continua sa transmita ideea, falsa si pernicioasa, cum ca ar exista doua tabere sustinute de argumente egale. Iar aceasta idee ar distrage atentia elevilor de la controversele importante si interesante din evolutie. Ba chiar mai rau, ar oferi creationismului victoria dorita. Adica fara a fi nevoit sa aduca un argument corect si stiintific, creationismul castiga dreptul de a avea o forma de supranatural recunoscuta drept o parte autentica a stiintei. Si acesta ar fi sfarsitul educatiei stiintifice.

Cateva controverse stiintifice evolutioniste

Baza evolutionista a comportamentului uman

Domeniul psihologiei evolutioniste (numita candva sociobiologie) sustine ca multe dintre trasaturile universale ale comportamentului uman (mai ales cel sexual), cat si diferentele dintre indivizi si grupurile etnice, au o baza genetica. Aceste trasaturi si diferente au evoluat la stramosii nostri prin intermediul selectiei naturale. Aceste afirmatii sunt invaluite in controverse deoarece este greu sa reconstruiesti fortele evolutioniste ce ne-au influentat stramosii, totodata etica ne impiedica sa facem experimente genetice pe oamenii moderni.

Selectia sexuala versus selectia naturala

Desi evolutionistii sunt de acord cu faptul ca adaptarile sunt rezultatul selectiei naturale, exista multe trasaturi, cum ar fi penajul elaborat al pasarilor masculi si diferentele de marime dintre sexe ce apar la multe specii, ce sunt cel mai bine explicate prin „selectia sexuala”: selectia se bazeaza faptul ca membrii de acelasi sex (de regula femele) prefera sa se imperecheze cu membrii celuilalt sex ce prezinta anumite trasaturi dorite. Evolutionistii dezbat provenienta trasaturilor animalelor (daca sunt rezultatul selectiei naturale sau a selectiei sexuale). Unii dintre biologi, inclusiv Darwin, considera ca multe dintre trasaturile fizice ce diferentiaza „rasele” umane sunt rezultatul selectiei sexuale.

Scopul selectiei naturale

Evolutionistii sunt de acord ca selectia naturala actioneaza asupra genelor din organism – indivizii ce poseda gene ce le ofera un avantaj in reproducere sau supravietuire vor avea mai multi descendenti, schimband, in timp, compozitia genetica a speciei (selectie individuala). Dar unii evolutionisti considera ca evolutia poate actiona si la nivele superioare: asupra populatiilor (selectie de grup), sau chiar asupra speciilor (selectie de specie). Importanta relativa a selectiei individuale fata de selectia de grup sau de specie constituie subiectul unor ample dezbateri.

Selectia naturala versus deriva genetica

Selectia naturala e un proces care duce la inlocuirea unei gene cu a alteia intr-un mod previzibil. Dar exista si un proces evolutionist aleatoriu numit deriva genetica, echivalentul genetic al zarului. Deriva genetica duce la schimbari imprevizbile in frecventa genelor care nu au cine stie ce influenta asupra adaptarii posesorului lor, si pot cauza evolutia prin schimbarea compozitiei genetice a populatiei. Se considera ca multe dintre trasaturile ADN-ului sunt rezultatul derivei genetice. Geneticienii evolutionisti se contrazic asupra importantei selectiei versus deriva atunci cand vine vorba de explicarea trasaturilor organismului si ale ADN-ului sau. Toti evolutionistii sunt de acord cu faptul ca deriva genetica nu poate explica evolutia adaptiva. Dar nu toata evolutia este adaptiva.

Surse: skepdic.com, guardian.co.uk

Astazi, oamenii de stiinta au descoperit ca materia este constituita din cateva “caramizi” fundamentale. “Fundamental” este aici cuvantul cheie. Adica, prin “caramizi fundamentale” ne referim la obiecte simple si care nu sunt alcatuite din altele mai mici.

Chiar din cele mai vechi timpuri, oamenii au organizat lumea din jurul lor in cateva elemente fundamentale, precum pamantul, apa, aerul si focul. Astazi stim ca lumea este mai mult decat pamant, apa, aer si foc.

In anul 1900, oamenii credeau ca atomii sunt niste bile permeabile cu putina incarcatura electrica si erau considerati ca fiind cele mai mici unitati de materie. Au realizat ca pot organiza atomii in grupuri care au proprietati chimice similare (precum in tabelul periodic al elementelor). Acest lucru a indicat ca atomii sunt alcatuiti din alte particule mai mici, care in diferite combinatii determina proprietatile chimice ale atomului.

Termenul “atom” provine din limba greaca, insemnand “indivizibil”, fiind folosit pentru a descrie cea mai mica parte dintr-o substanta, desi astazi stim ca si atomul este alcatuit din alte particule mai mici.

Atomul nucleului era considerat fundamental intr-o vreme… Era mic, solid, dens si parea sa nu fie compus din altceva mai mic. Asta pana s-a descoperit ca si el la randul lui, era compus din protoni, ce erau incarcati cu sarcina pozitiva, si neutroni. (fara sarcina). Protonii si neutronii erau acum particulele fundamentale. Au fost, cel putin pana cand s-a descoperit ca protonii si neutronii sunt compusi din alte particule mai mici, denumite cuarci. Din cate stim astazi, cuarcii sunt precum niste puncte in geometrie. Nu sunt compuse din alte particule mai mici.

Dupa multe experimente, oamenii de stiinta suspecteaza ca electronul si cuarcii (precum si alte particule despre care vom vorbi mai tarziu), sunt particule fundamentale.

Fizicienii cauta in permanenta noi particule. Atunci cand le gasesc, le grupeaza si incearca sa gaseasca sabloane care sa ne spuna cum acestea interactioneaza intre ele.

Pana astazi, s-au descoperit peste 200 de particule (majoritatea nu sunt particule fundamentale). Pentru a tine evidenta acestor particule, ele au fost denumite cu litere din greaca si din alfabetul roman.

Fizicienii au dezvoltat o teorie denumita “Modelul Standard” ce reprezinta consensul actual asupra constituentilor de baza ai materiei si a fortelor fundamentale care descriu interactiunile dintre acestia. Modelul Standard este o teorie simpla si cuprinzatoare care explica sute de particule si interactiunea complexa dintre ele doar cu 6 cuarci, 6 leptoni  si particule purtatoare de sarcina precum fotonul. Despre toate aceste particule vom vorbi mai tarziu.

Modelul Standard este o teorie foarte buna. Experimentele au dovedit acuratetea predictiilor cu o precizie incredibila. Desi toate particulele prezise de aceasta teorie au fost descoperite, ea nu explica totul. De exemplu, gravitatia nu este inclusa in Modelul Standard.

In fizica particulelor, o particula elementara este o particula despre care nu se cunoaste daca are o substructura, adica daca aceasta este formata din particule mai mici. Daca particula nu are nicio substructura, atunci este una dintre unitatile de baza ale Universului. In Modelul Standard, particulele elementare sunt fermionii si bosonii. Pe langa particulele elementare, exista si particule compuse, precum hadronii. Hadronii (mezonii sau barionii precum protonul sau neutronul) sau chiar intreg atomul (“atom” din limba greaca, insemna ca nu se poate divide), erau in trecut priviti ca cele mai elementare particule.

Potrivit Modelului Standard, toate particulele elementare sunt fie bosoni, fie fermioni (depinzand de spinul lor). Spinul este un moment cinetic propriu al unei particule elementare. Fermionii reprezinta constituentii materiei (cu spinul 1/2, 3/2, 5/2 etc), iar bosonii sunt purtatori de sarcina (cu spinul 0, 1, 2…)

Una dintre cele mai remarcabile descoperiri asociate cu fizica cuantica, este faptul ca particulele elementare pot avea un impuls unghiular nenul. Studiile teoretice si experimentale au aratat ca spinul acestor particule nu poate fi explicat prin postularea ideii ca ele sunt compuse din particule si mai mici care se rotesc in jurul unui centru comun de masa; din cate se stie, aceste particule elementare sunt cu adevarat punctiforme.

Fermioni

Fermionii reprezinta constituentii materiei si sunt impartiti in cuarci si leptoni.

Tot ceea ce exista, incepand cu galaxiile pana la munti si moleculecule, sunt alcatuite din cuarci si leptoni. Cuarcii se comporta diferit fata de leptoni, si pentru fiecare particula de materie exista si o particula corespunzatoare de antimaterie.

Antiparticulele arata si se comporta la fel ca si particula sa corespunzatoare, cu exceptia ca cele doua au incarcaturi electrice opuse. De exemplu, un proton are o incarcatura pozitiva, iar antiprotonul una negativa. Gravitatia afecteaza materia si antimateria in acelasi mod, deoarece gravitatia nu tine cont de polarizarea sa, iar masa particulei este egala cu cea a antiparticulei sale. Iar atunci cand particula de materie se intalneste cu cea de antimaterie, cele doua se anihileaza rezultand energie pura.

Ideea antimateriei este ciudata deoarece tot ceea ce alcatuiteste Universul este defapt materie. Iar antimateria este exact opusul a tot ceea ce stim despre Univers.

Descoperirea antimateriei a dat nastere multor intrebari. De exemplu, daca antimateria si materia sunt egale dar opuse, atunci de ce exista atat de multa materie in Univers? Ei bine… nu stim. Este o intrebare la care fizicienii incearca sa-i gaseasca raspunsul.

Cuarcii sunt doar un tip de particula ce alcatuiesc materia. In mare parte, materia care o observam in jurul nostru este alcatuita din protoni si neutroni, ce sunt alcatuiti la randul lor din cuarci.

1. Cuarci

Cuarcul este o particula elementara care interactioneaza prin forta nucleara puternica si care constituie materia “grea” (numita si barionica). Ipoteza existentei cuarcului a fost propusa de teoreticiannul Murray Gell-Mann in 1964. Modelul Standard contine 6 arome de cuarci, numiti “up”, “down”,  “charm”, “strange”, “top” si “bottom”.

Masele lor cresc de la valori mici, cum este in cazul cuarcului up (doar o a mia parte din masa protonului) pana la foarte greu (cuarcul top) fiind tot la fel de masiv ca un atom de aur, ceea ce este remarcabil pentru orice particula elementara.

2. Leptoni

Leptonii sunt particule de spin ½ (fiind un fermion) care nu se supune fortei nucleare tari. Acestia formeaza o familie separata de particulele elementare, care este distincta fata de familia cuarc-urilor.

Cel mai cunoscut lepton dintre toti este electronul, ce guverneaza aproape toata chimia atomului.

– Electronul are o sarcina negativa si participa la interactiunile electromagnetice, masa acestuia fiind de aproximativ 1/1836 din cea a protonului. Impreuna cu nucleul atomic, electronii formeaza atomul. Interactiunea lor cu nucleii adiacenti este principala cauza a legaturii chimice. Antiparticula electronului este pozitronul.

Un alt lepton este electronul neutrino, o particula elementara ce nu are o sarcina electrica neta. Impreuna, alaturi de electron, formeaza prima generatie de leptoni.

– Muonul este un alt lepton, similar cu electronul cu o sarcina electrica negativa (-1) si spin ½. La fel ca si in cazul celorlalti leptoni, muonul se considera ca nu este format din alte substructuri mai mici.

– Muonul neutrino, asemenea electronului neutrino, nu are o sarcina electrica neta. Impreuna cu muonul, formeaza cea de-a doua generatie de leptoni.

– Particula tau (numita uneori si tauon) este o alta particula elementara similara electronului, cu o sarcina electrica negativa. Asemenea tuturor particulelor elementare, tau are o antiparticula cu sarcina opusa, dar egala in masa si spin, numita antitau.

– Tau neutrino, sau tauon neutrino, este un alt lepton, fara sarcina electrica neta. Impreuna cu particula tau formeaza cea de-a treia generatie de leptoni.

Bosoni

Bosonii sunt responsabili de interactiunea nucleara slaba, numita si interactiunea slaba, care la randul ei este responsabila pentru radioactivitate si care actioneaza asupra tuturor particulelor de materie cu spin ½ (de exemplu protonii sau neutronii), dar nu actioneaza asupra particulelor cu spin 0, 1 sau 2 (cum sunt fotonii sau gravitonii).

In Modelul Standard, exista mai multe tipuri de bosoni: gluonul, bosonii W si Z, si fotonii. Exista si alti bosoni, precum cel mai recent descoperit, bosonul Higgs, sau gravitonul. Inca nu au fost inclusi in Modelul Standard, gravitonul fiind inca un boson teoretic, iar asa numitul boson Higgs descoperit la CERN in anul 2012 nu prezinta toate proprietatile care erau prezise.

– Gluonul intermediaza interactiile tari dintre quarkuri. Are masa de repaus nula, spinul 1 si este neutra din punct de vedere electric.

– Bosonii W si Z (impreuna cunoscuti ca bosonii slabi) sunt particulele elementare ce intermediaza interactiunea slaba. Bosonii W au sarcina electrica, spin intreg (fiind bosoni) si sunt responsabili de interactiunea nucleara slaba. Exista doua tipuri de bosoni W, bosoni W+ si bosoni W-, diferentiati prin sarcina electrica +1 respectiv -1. Cele doua tipuri de bosoni W sunt unul antiparticula celuilalt.

– Bosonii Z sunt similari cu bosonii W, doar ca acestia nu au sarcina electrica. Impreuna cu bosonii W, bosonii Z sunt responsabili de interactiunea nucleara slaba.

Ultimul boson este fotonul, numit si cuanta de lumina. Fotonul este o particula elementara responsabila pentru toate fenomenele electromagnetice. Toate formele de lumina (nu numai cea vizibila) se compun din fotoni. Masa de repaus a acestuia este zero, astlfel, in absenta oricarei interactiuni viteza fotonului (viteza luminii, notata cu c) este aceeasi in toate sistemele de referinta.

Particulele compozite, precum hadronii, sunt compuse din doua sau mai multe particule elementare.

Hadronii sunt impartiti in doua mari familii: barioni si mezoni. Toti sunt constituiti din mai multi cuarci tinuti impreuna de forta nucleara tare (asa cum atomii si moleculele sunt tinuti impreuna de forta electromagnetica).

Precum elefantii, cuarcii exista doar in grupuri de cuarci si niciodata singuri. Particulele compuse din cuarci sunt numite hadroni.

Desi cuarcii au sarcini electrice fractionale, ei se combina in asa fel incat hadronul sa aiba o sarcina electrica intreaga.

Exista doua clase de hadroni: barioni si mezoni.

1. Barioni

Barionii sunt hadroni compusi din 3 cuarci si sunt alcatuiti din mai multe tipuri de particule.

– Nucleonii sunt particulele care alcatuiesc nucleul atomic. Fiecare nucleu contine unul sau mai multi nucleoni si fiecare atom contine un grup de nucleoni inconjurati de unul sau mai multi electroni. Nucleonii sunt impartiti in doua tipuri: neutroni si protoni.

– Neutronul este particula din nucleul atomic cu masa neutra din punct de vedere electric. Numarul acestora dintr-un atom poate fi diferit pentru nucleele atomice ale aceluiasi segment. Neutronii pot fi gasiti in miscare si in afara atomului. Patrunderea neutronilor in nuclee are loc cu o probabilitate ridicata, mai ales atunci cand energia lor cinetica este scazuta iar acest fenomen poate afecta stabilitatea atomului. La trecerea neutronilor prin materie sunt posibile trei tipuri de interactii: imprastiere elastica, imprastiere inelastica si captura neutronica. Atunci cand un neutron se dezintegreaza, acesta se separa intr-un proton, un electron si un neutrin.

– Protonul este particula subatomica din nucleul unui atom, cu masa si cu sarcina electrica pozitiva. Numarul de protoni stabileste pozitia elementului in sistemul periodic al lui Mendeleev. Numarul de Protoni = Numarul de sarcini nucleare = Numarul de ordine. Deoarece toti protonii unui atom au sarcina pozitiva si se afla toti in nucleu, apare intrebarea de ce nu se resping, fenomen fizic obisnuit la particulele cu acelasi semn. Raspunsul este dat de mecanica cuantica: apar fortele nucleare tari, transmise de mezoni.

– Barionii delta au sarcini electrice +2, +1, 0 si -1. Spre deosebire de neutroni si protoni (care au spinul 1/2), barionii au spinul 3/2.

– Barionii Lambda  au sarcina electrica +1 sau neutra. Contin diferiti cuarci: unul “up”, unul “down” si un al treilea care poate fi fie “strange”, sau “charm”.

– Barionii Sigma au sarcina electrica +2, +1, -1 sau neutra. Sunt compusi din trei cuarci: doi “up”/sau “down” si un al treilea, ce poate fi “strange”, “charm”, “bottom” sau “up”.

– Barionii Xi au sarcina electrica +2, +1, -1 sau neutra. Sunt compusi din trei cuarci: unul “up” sau “down” si alti doi cuarci grei. Barionii Xi sunt foarte instabili si se descompun rapid in alte particule mai usoare.

– Barionii Omega au sarcina electrica +2, +1, -1 sau neutra.

2. Mezoni

Mezonii contin un cuarc si un anticuarc si sunt impartiti in mai multe tipuri.

– Pionii sunt cei mai usori mezoni si joaca un rol important in explicarea proprietatilor energiei joase ale fortei nucleare tari. Pionii sunt mezoni cu spin 0 si reprezinta prima generatie de cuarci.

– Mezonul rho – dupa pioni si kaoni, mezonii rho sunt cei mai usori avant o masa de 770 MeV pentru toate cele trei stari ale sale.

– Mezonul eta este alcatuit dintr-o mixtura de cuarci “up”, “down” si “strange” precum si anticuarcii lor.

– Mezonul phi este format dintr-un cuarc „strange” si un anticuarc „strange” si are o masa de  1,019.445±0.020 MeV/c2.

– Mezonul J/Psi sau psimezonul, este compus dintr-un cuarc “charm” si un anticuarc “charm”.

– Mezonul Upsilon este format dintr-un cuarc “bottom” si antiparticula sa. A fost descoperit de Leon Lederman, la Fermilab in anul 1977. A fost prima particula descoperita ce continea un cuarc “bottom”.

– Kaonul contine un cuarc “strange” sau un anticuarc, impreuna cu un cuarc anticuarc “up” sau “down”. Kaonul a jucat un rol impotrant in stabilirea Modelului Standard, ducand la intelegerea incalcarii simetriei – fenomenul care a generat asimetria dintre materie si anti-materie in Univers.

– Mezonul B este compus dintr-un anticuarc “bottom” si un altul fie “up”, “down”, “strange” sau “charm”.

– Mezonul D este cea mai usoara particula ce contine cuarci “charm” si sunt studiati in special pentru a intelege interactiunea slaba.

Acum ca avem idee din ce este compusa lumea, cuarci, leptoni etc, asadar, ce o tine laolalta?

Universul, asa cum il stim, exista deoarece particulele fundamentale interactioneaza intre ele. Aceste interactiuni includ forte de atractie si de respingere, decadere si anihilare.

Exista patru interactiuni fundamentale intre particule, iar toate fortele din Univers pot fi atribuite acestora. Adica, orice forta cunoscuta precum frecarea, magnetismului, gravitatia, dezintegrarea nucleara etc, toate sunt cauzate de una dintre aceste 4 interactiuni fundamentale.

Care este diferenta intre o forta si o interactiune? Este greu de facut o deosebire intre cele doua. Strict vorbind, o forta este efectul asupra unei particule in prezenta unei altei particule. Interactiunile unei particule includ toate fortele care o afecteaza, dar include deasemenea si decaderea sau anihilarea prin care respectiva particula va trece. Este folosit atat cuvantul “forta” cat si “interactiune”, insa mai corect spus este “interactiune” deoarece particulele ce poarta aceste interactiuni sunt particule purtatoare de sarcina / forta.

Cum interactioneaza particulele?

Aceasta este o problema care i-a bantuit pe fizicieni o multa vreme. Problema este ca lucrurile interactioneaza unele cu altele fara sa se atinga. Cum simte un magnet prezenta unui alt magnet si cum se atrag sau se resping acestia? Cum atrage Soarele Pamantul? Stim ca raspunsul la aceste intrebari este “magnetismul” sau “gravitatia” dar ce sunt aceste forte?

La nivel fundamental, o forta nu este doar ceva ce se intampla unor particule. Este ceva ce este trecut de la o particula la alta.

Interactiunea tare si interactiunea slaba

Interactiunea tare mai este numita si forta nucleara tare, fiind una din cele patru interactiuni fundamentale naturale cunoscute. Forta nucleara tare este cea mai puternica din aceste patru interactiuni, fiind de 100 de ori mai puternica decat cea electromagnetica, de 106 ori mai puternica de cat forta slaba si de 1039 de ori decat forta gravitationala.

Forta nucleara tare face ca protonii si neutronii sa ramana integri si stabili.

Forta nucleara slaba, sau Interactiunea slaba, este cauzata de schimbul de bosoni W si Z, care reprezinta cuantele campului fortei slabe. Cel mai cunoscut efect este cel de dezintegrare beta precum si majoritatea proceselor de radioactivitate. Intensitatea fortei nucleare slabe este de 1013 ori mai slaba decat a fortei tari si are o raza de actiune foarte scurta, aproximativ egala cu diametrul nucleului atomic.

Electromagnetismul

Electromagnetismul este una din cele 4 forte fundamentale. Din electromagnetism fac parte electrostatica, care se ocupa cu studiul sarcinilor electrice aflate in repaus si al campurilor lor, electrodinamica, care se ocupa cu studiul sarcinilor aflate in miscare si campurile lor, si magnetismul, studiul campului magnetic.

Fenomenele electrice si magnetice au fost cunoscute de mii de ani, insa nu s-au realizat experimente asupra lor.

In anul 1785, fizicianul Charles Augustin de Columb a confirmat printr-un experiment ca sarcinile electrice se atrag sau se resping pe baza unei legi similare cu cea a gravitatiei.

Prima legatura intre magnetism si electricitate a fost facuta datorita lui Hanz Christian Oersted in anul 1819, descoperind ca un ac magnetic poate fi deviat cu ajutorul unui conductor sub tensiune electrica. Mai apoi, Andre Ampere va demonstra ca doi conductori purtatori de curent electric se vor comporta ca si cei doi poli ai unui magnet.

Ba mai mult, in 1831, Michael Farady a descoperit ca un curent electric poate fi indus intr-un fir si fara conectarea acestuia la o baterie, prin miscarea unui magnet sau prin plasarea altui conductor cu un curent variabil in vecinatatea conductorului in care se doreste generat curentul.

Studiile au continuat, iar in 1887 fizicianul Heinrich Rudolf Hertz a reusit sa genereze un nou tip de campuri magnetice, care se propaga cu viteza luminii, sub forma undelor electromagnetice. Astfel, s-a pus baza transmisiilor de radio, televiziune si a altor forme de telecomunicatii.

Campurile magnetice si electrice ale acestor unde sunt similare cu cele ale unei sfori lungi, intinse, al carei capat este miscat foarte repede in sus si in jos, unda fiind transmisa pana in celalalt capat.

Gravitatia

Gravitatia nu este chiar asa de simpla precum pare, o forta care atrage corpurile unul spre celalalt, ci este efectul unei deformari a spatiului si al timpului. Gravitatia este descrisa de teoria relativitatii generalizate la scara macroscopica, insa se poate aplica cu mare exactitate si legea atractiei universale a lui Newton, din mecanica clasica. Legea atractiei universale spune ca oricare doua corpuri actioneaza unul asupra celuilalt cu o forta de atractie direct proportionala cu masele celor doua corpuri si invers proportionale cu patratul distantei dintre ele.

Ceea ce nu se stie deocamdata, este natura si motivul existentei acestei forte, numita forta gravitationala. Desi este observat pretutindeni, fenomenul nu este elucidat. Valoarea greutatii unui corp este direct proportionala cu masa lui si este orientata spre centrul Pamantului. Este vorba de aceeasi forta ce ne tine pe noi pe Pamant, de aceeasi forta ce face ca Luna sa orbiteze in jurul Pamantului, sau a Pamantului sa orbiteze in jurul Soarelui. Coeficientul de proportionalitate se numeste acceleratie gravitationala si este egal cu acceleratia unui corp care cade liber in campul gravitational al Pamantului.

Datorita gravitatiei, noi existam astazi. Reprezinta forta care a dus la aparitia tuturor planetelor si satelitilor naturali, prin atractia reciproca dintre particulele de materie care se roteau in jurul unei stele. Chiar si in cadrul unei galaxii, stelele si sistemele stelare sunt mentinute impreuna datorita gravitatiei, iar evolutia intregului Univers este la randul ei dictata de fortele de gravitatie dintre particulele de materie existente.

Dincolo de Modelul Standard

Modelul Standard raspunde la multe intrebari despre structura si stabilitatea materiei cu cele sase tipuri de cuarci, sase tipuri de leptoni si patru forte. Dar Modelul Standard nu este complet; inca mai sunt multe intrebari care necesita un raspuns.

De ce observam existenta materiei si aproape ca nu exista nicio urma de antimaterie daca credem ca exista o simetrie intre cele doua? Ce este “materia intunecata”? De ce nu poate prezice Modelul Standard masa particulei? Sunt oare cuarcii si leptonii particule fundamentale? Sau sunt alcatuite din alte caramizi mai mici? Si inca se mai cauta o teorie a totului care sa contina si gravitatia.

Bibliografie:

ParticleAdventure, UOregon.edu, Wikipedia

In termeni medicali, putem defini durerea ca un simptom al unei actiuni dezagreabile. Simtim durere cand ne lovim, cand auzim un zgomot prea puternic, cand “ceva” in organismul nostru nu functioneaza cum trebuie. Acel “ceva” de multe ori poate fi observat si atins, ca o lama de cutit cand ne taiem, sau poate fi intangibil, indescifrabil, ca o durere atroce de cap.

Durerea, de fapt, este o experienta traiata cerebral. Cand ne rupem o mana, durerea nu se afla in oase, in piele. Stimulii sunt transmisi pe cai specifice si nespecifice in creierul nostru care ne spune ca “ne doare mana”. Creierul nostru este cel care primeste, integreaza, analizeaza informatiile si ne da un raspuns- in acest caz, o traire. El este cel care “simte” durerea si ne face pe noi constienti de acest lucru.

In era vitezei, s-a ajuns la o idee general valabila in populatia umana ca durerea este nociva si trebuie indepartata. Ne doare capul-luam o pastila; ne doare spatele-luam alta pastila. Daca stam sa analizam semnificatia durerii aflam de fapt ca durerea este aliatul nostru, este sistemul nostru natural de aparare. Daca ne intepam- ne tragem mana nu? Pai si cum am putea face asta daca suprimam pe toate caile posibile durerea?

Creierul nostru primeste un aflux continuu de informatii din mediu inconjurator si cel intern. El selectioneaza informatiile pe care sa le prelucreze si ne face constienti doar de anumite lucruri. Sper deosebire de zgomote,imagini-care intre anumite limite sunt inofensive- senzatiile durereoase altereaza intreaga stare de bine a individului.

Avem reactii psihice, care, daca aruncam un ochi in lumea animalelor, sunt universal valabile, cum ar fi tipete, lacrimi, agitatie etc.

Pe de alta parte avem reactiile care se petrec in organismul nostru numite reactii vegetative. Acestea insotesc durerea si sunt de multe ori direct proportionale cu intensitatea si caracterul durerii. Ne creste pulsul, simtim in piept inima care se zbate, creste frecventa respiratorie, ni se modifica continutul salivei, creste secretia sudorala, un amalgam de fenomene care pun organismul “in garda”, il pregatesc pentru aparare, fuga, sa faca fata situatiilor neprevazute.

In organismul uman avem receptori specifici pentru durere, numiti algoreceptori, si sunt reprezentati de terminatii nervoase libere. Se gasesc raspandite in organismul nostru  in piele, oase, articulatii, pulpa dentara, muschi, si in multe alte zone.

Avand o raspandire asa de vasta, sunt stimulati si de factori exogeni -externi organismului) si de factori endogeni-interni. Factorii exogeni pot fi reprezentati de aproape orice stimul, de la lumina prea puternica, la suprafete dure, zgomote puternice, substante corozive etc. Orice din afara organismului nostru care ne provoaca durerea este un factor exogen. Cei endogeni sunt reprezentati in principal de dezechilibre – o aciditate crescuta a sucului gastric provoaca senzatia de arsura.

Revenind la cele discutate anterior, creierul nostru este cel care ne trimite aceste semnale de durere pentru a ne atentiona ca ceva nu functioneaza cum ar trebui. Felul cum simtim noi aceasta durere difera de la o persoana la alta. Se afirma faptul ca durerea este simtita altfel, in functie de facultatile intelectuale ale individului. De asemenea, perceptia durerii este influentata si de personalitatea individului. O persoana foarte emotiva va privi durerea cu alta intensitate comparativ cu un individ rece, detasat.

Durerea nu este un simptom trait doar fizic sau doar psihic. Este un amalgam de fenomene care concura spre acelasi scop – siguranta individului. O durerea de intensitate foarte mica va modifica si ea intregul comportament al individului. Componenta afectiva cu cea psihic se impletesc si ne afecteaza ca un individ intreg: personalitatea, reactiile, actiunile.

Ceea ce noi ar trebui sa aplicam in viata de zi cu zi, este ideea ca orice durere, ne avertizeaza in legatura cu ceva. Atunci cand incercam sa ne tratam, sa nu tratam efectul(aici durerea), ci cauza durerii. Suprimarea durerii ne ia posibilitatea de a gasi cauza si de a rezolva problema.

Asa ca, durerea = un semnal de alarma!

Desi sintagma “un mic univers” este o contradictie in termeni, hai totusi sa incepem asa. Incet o sa descoperim ca o celula din organismul nostru, atat de mica si la prima vedere insignifianta, reprezinta un adevarat univers, care se guverneaza dupa reguli proprii.

Cu totii stim ca organismul uman e alcatuit din miliarde de celule, si primim informatii din stanga si dreapta despre ce e mai bine sau mai rau pentru celulele noastre, dar nimeni nu isi da silinta sa inteleaga ce inseamna o celula.

Asa cum noi avem pentru activitatile zilnice, nevoie de apa, mancare, masina, medic, odihna, un partener etc, asa are nevoie si o unitate asa mica precum o celula de organite speficice care sa ii indeplineasca toata functiile necesare vietii.

La exterior, o celula este invelita de o membrana. Asa cum noi avem casele noastre care sa ne ofere protectie, asa poseda si ea o membrana celulara care ii ofera integritate. Casa noastra are o usa, geamuri, deci indeplineste mai multe functii nu doar sa ne protejeze de ploaie si vant. Noi putem alege pe cine sa lasam sa intre la noi, daca sa deschidem geamurile sau nu, asa poate si o mica celula sa selecteze ce intra sau iese. Acest rol il are bineinteles membrana celulara. Aceasta proprietate se numeste permeabilitate selectiva si ii confera posibilitatea de a face o selectie si de a ingloba doar nutrimentele necesare.

Celula noastra se poate reproduce singura, prin intermediul nucleului. In fiecare celula a organismului nostru e continut tot ADN-ul nostru. Celula din ficat nu are ADN-ul doar din ficat, ci contine toata informatia genetica a organismului nostru. Datorita acestui nucleu, care in decursul vietii celulei sufera diferite modificari, apar celule noi care contin aceeasi informatie genetica.

In casele noastre, primim energie electrica de la o anumita companie. Una sau alta este fara importanta. Dar celula noastra isi produce singura energia electrica. Doar cat este necesar. Aceasta actiune apartine mitocondriilor, care au rolul de a furniza energie celulei pentru schimburile intercelulare sau celula-mediu.

Cu totii stim cat sunt de importante proteinele in alimentatia zilnica. Suntem bombardati de media cu articole care sa ne explice caure sunt proteine sanatoase si care nu sunt. Stim ca exista proteine vegetale si proteine animale. Ideea de baza este ca organismul uman are nevoie de proteine pentru o functionare optima. Toate actiunile interprinse de noi, de la a misca mana pana la a rezolva un test solicita organismul care are nevoie de resurse pentru a putea functiona. Si atunci, ce se intampla cu aceste proteine?

In celula noastra exista niste organite micute numite ribozomi sau corpusculii lui Palade, care au ca scop biosinteza de noi proteine. Am mentionat un nume mult prea putin cunoscut-Palade. Stie cineva ca acest magnific om a fost un cercetator american de origine romana caruia i s-a acordat Premiul Nobel in 1974 pentru experimentele efectuate?  Acesti ribozomi pot fi gasiti liberi in citoplasma celulei sau atasati reticului endoplasmic. Sunt responsabili pentru decodificarea materialului genetic si sinteza de noi proteine corespunzatoare.

Citoplasma celulei paote fi asemanata cu aerul aflat in casele noastre. Desi consistenta este diferita, acesta este oarecum scopul sau. In acest mediu se afla toate organitele celulei.

Reticulul endoplasmic poate fi asemanat unui sistem de transport, unui sistem de sosele/ autostrazi in asa fel incat fiecare parte a celulei sa primeasca cele necesare. Poate fi neted, sau rugos atunci cand are atasati ribozomi.

Mai gasim ceva in celula noastra, si anume aparatul Golgi sau dictiozomul. Se asemana cu un conglomerat de cisterne una peste alta. Rolul sau este acela de a impacheta substantele sintetizate de celule-proteine, lipide etc. Pentru a putea fi eliberate din celula aceste substante sunt ambalate atent si apoi trimise mai departe, unde in final, celula le va da drumul.

Bineinteles, celula mai contine si alte organite menite sa ii serveasca pentru supravietuire, dar acestea sunt cele mai memorabile si usor de inteles.

Acum ca am vazut cum se poate descurca celula singura, pare un mic univers, nu?

„Evitati” este un cuvant tot mai des folosit. Evitati margarina, soarele, zaharul, alimentele modificate genetic, conservantii, carnea, evitati… of, lasati-o balta! Sunt lucruri care trebuie evitate, dar in general, doar excesul lor trebuie evitat. Asa cum pana si banala apa ne poate omori daca este consumata in exces.

Insa sunt si sfaturi care sunt periculoase, precum sfatuirea parintilor sa renunte la vaccinurile pentru copii, ceea ce nu este doar nejustificat din punct de vedere stiintific, ci si periculos.

Vaccinarea este o metoda de imunizare activa, profilactica, impotriva unor boli prin inocularea unui vaccin. Acestea sunt preparate biologice dotate cu proprietati antigenice, care declanseaza aparitia raspunsului imun la organismele supuse vaccinarii. Termenul de vaccinare a fost introdus in medicina de medicul englez Edward Jenner in anul 1796, cu ocazia descoperirii primului vaccin, impotriva variolei.

In prezent toate tarile si-au elaborat propriile scheme nationale de vaccinare impotriva bolilor infectioase. In Romania, vaccinarea copiilor incepe de la varsta de 2 ore, cu administrarea primei doze de vaccin impotriva hepatitei B.

Vaccinarea este unul dintre cele mai mari progrese ale medicinei. Este dificil de estimat numarul vietilor salvate (este vorba de milioane), ca sa nu mai vorbim de nenumaratele persoane care au scapat de grozaviile oreionului, rujeolei, tusei convulsive sau ale poliomielitei.

Ultimul caz de variola a fost consemnat in 1978, iar Organizatia Mondiala a Sanatatii a estimat ca variola a ucis aproximativ 500 de milioane de oameni in secolul 20 si era inca responsabila in 1967 pentru doua milioane de decese pe an.

In stanga, comparatie intre numarul anual de imbolnaviri in SUA, inainte si dupa introducerea programului de vaccinare (Sursa: The Scientist)

Este probabil ca alte vaccinuri nu au eradicat boli, insa cu siguranta au redus in mod semnificativ incidenta acestora. In SUA, cazurile de tuse convulsiva s-au redus de la 300.000 pe an la 10.000. Rujeola a fost redusa de la 1 milion pe an la cateva zeci, iar difteria si poliomelita sunt aproape inexistente astazi in tarile dezvoltate.

Este clar ca beneficiile vaccinurilor nu se pot pune la indoiala. Hepatita B a fost redusa cu un factor de 40, rujeola cu 200, iar oreionul cu 400.

Daca vaccinurile si medicina chiar functioneaza, atunci de unde aceasta neincredere in „sistemul medical”?

Raspunsul este simplu. Au aparut diverse practici medicinale alternative, naturiste, mult mai usoare, ne-dureroase si care promit vindecarea oricarei boli. Mai mult, mass-media si publicitatea agresiva a acestor companii care produc si comercializeaza produsele naturiste sau homeopate au reusit cu usurinta sa stigmatizeze medicamentele alopate.

Vaccinurile prezinta si riscuri, cauze adverse. Desi nu o facem neaparat constient, deciziile noastre sunt de fapt o analiza a riscurilor si a beneficiilor. Este adevarat ca imunizarea presupune un risc. Eruptiile cutanate, durerile articulare sau febra, sunt efecte secundare consemnate.

Vaccinul impotriva poliomelitei in varianta orala chiar a declansat boala in cateva cazuri izolate. A fost nevoie de aproape douazeci de ani pana s-a trecut la forma injectabila, mult mai sigura. Insa unii oameni spun ca vaccinurile pot cauza si autism…

Vaccinurile si autismul

Nu exista dubii cu privire la eficienta vaccinurilor, si nu exista controverse sau corelatii intre vaccinuri si autism. Exista doar mass-media, celebritati care se cred mai intelepte decat medicii si jurnalisti iresponsabili.

Multi parinti au fost inspaimantati de vaccinuri iar rata imunizarii a scazut, avand ca urmare pierderea multor vieti. Consecintele sunt grave si se inrautatesc, supunandu-ne pe toti la un risc extrem.

In loc sa ne ingrijoram ca milioane de oameni mor de variola, rujeola etc, ne facem griji pentru ca vaccinarea ar putea fi responsabila pentru unele cazuri de autism.

The Lancet, un jurnal medical englez, a facut aceasta informatie publica pentru prima data, in 1998. Andrew Wakefield si alti 12 colegi au declarat ca vaccinul impotriva rujeolei, oreionului si al rubeolei, cauza mai intai o boala digestiva si apoi autism.

Aceasta stire a avut parte de multa publicitate si a dus la demonstratii publice impotriva vaccinarii obligatorii.

In anul 2002, in „New England Journal of Medicine”, un grup de cercetatori danezi a analizat registrele de vaccinare si diagnosticele de autism pentru toti copiii nascuti intre 1991 si 1998 si a descoperit la copiii nevaccinati tot atatea cazuri de autism ca si in cazul celor vaccinati. Studiul din „The Lancet” a fost discreditat si mai mult cand s-a descoperit ca Wakefield uitase sa mentioneze despre o subventie generoasa primita de la un grup de avocati dornici de munitie intr-un proces cu producatorii de vaccinuri. Dar cine stie acest lucru? Oamenii au ramas cu ideea ca vaccinurile pot provoca autism, iar informatia se propaga cu o viteza la fel de mare cu a oricarei fabule. Intr-un final, zece dintre colaboratorii lui Wakefield si-au retras sprijinul pentru studiul initial, spunand ca, rezultatele acestuia sunt eronate.

Alte studii din toata lumea au adus dovezi impotriva asocierii vaccinului cu autismul, si cert este ca autismul este diagnosticat cam la aceeasi varsta la care se fac si vaccinurile pentru copii. De aici si aceasta „legatura” intre autism si vaccinare, care poate fi confundata cu o relatie cauza-efect.

In Marea Britanie, consecintele fricii de vaccin pot fi vazute deja in inmultirea cazurilor de oreion, rujeola si rubeola. Si asta nu e tot: homeopatii britanici recomanda ca persoanele care calatoresc spre destinatii afectate de malarie sa foloseasca remedii homeopate, in loc de tratamentul profilactic testat deja cu succes. Remediile homeopate nu contin ingrediente active de niciun fel, asa ca nu este de mirare ca unii turisti au platit deja pretul pentru naivitatea lor. Multi homeopati isi sfatuiesc pacientii sa evite vaccinurile in schimbul unor medicamente homeopate cu efecte putin plauzibile.

Daca tot vreti sa evitati ceva, puteti evita chiar aceste sfaturi stupide si periculoase a homeopatilor sau a sustinatorilor tratamentelor alternative.

Vaccinurile au devenit victimele propriului succes. Pe masura ce amintirile despre bolile eradicate de acestea dispar, acestea devin si mai nesemnificative.

Bibliografie:

Joe Schwarcz – Intre adevar si aberatie

The Scientist

http://www.skeptic.com/eskeptic/09-06-03/

Inainte de secolul al XVII-lea, se credea ca lumina se transmite instantaneu. Acest lucru a fost sustinut de observatia ca nu exista nici un decalaj vizibil a umbrei Pamantului pe suprafata Lunei, lucru care ar fi de asteptat daca viteza luminii ar fi finita.

Astazi stim ca viteza luminii este prea mare pentru ca acest fenomen de intarziere sa fie vizibil. Galileo se indoia ca lumina ar avea o viteza infinita si a conceput un experiment pentru a masura viteza acesteia. Experimentul sau a presupus dispunerea a doua felinare la o distanta de cativa kilometri si incercarea de a observa o intarziere a luminii atunci cand aceasta parcurgea distanta intre cele doua felinare.  Nu stim exact daca acest experiment a fost pus in practica, iar daca a fost, Galileo si-a dat seama ca experimentul este realizat la o scara prea mica si nu ar fi putut evidentia valoarea sa.

Prima masurare mai precisa a vitezei luminii a fost realizata de Olaus Roemer in 1676. In timp ce studia miscarea unuia dintre satelitii lui Jupiter,  Roemer a observat ca in functie de geometria Pamant-Soare-Jupiter, poate exista o diferenta de pana la 1000 secunde intre timpul prezis cand ar trebui sa se petreaca eclipsa, si momentul cand aceasta era observata. Adica, timpul scurs intre eclipsele acestuia variau de-a lungul unui an, corespunzator perioadelor in care Pamantul se apropia de Jupiter sau se indeparta.

Presupunand ca Jupiter porneste la distanta r0 fata de Pamant, la inceputul unei eclipse. Jupiter se indeparteaza de pamant cu viteza v. In timp-ul urmatoarei eclipse, Jupiter se afla la distanta d=vT fata de Pamant, iar lumina trebuie sa parcurga o distanta d=vT mai mult decat in prima faza. Cunoscand perioada Io si cunoscand diferenta relativa intre Pamant si Jupiter, Roemer a putut calcula viteza valorii c. Diferenta intre o singura perioada orbitala este mica, insa Roemer – potrivit scrierilor sale – a studiat aceste schimbari cumulativ, si a observat ca deviatia masurabila este de 22 de minute.

Roemer a ajuns la concluzia ca durata de timp, necesara luminii pentru a ajunge pe Pamant, variaza deoarece si distanta dintre cele doua planete variaza. El a obtinut valoarea c a fi de 214.000 km/s, destul de precis, tinand cont ca nici distantele intre planete nu erau cunoscute cu exactitate.

De-a lungul timpului, multi savanti au incercat sa masoare viteza luminii cat mai exact. Determinarile cantitative ale valorii vitezei luminii devenind din ce in ce mai precise, odata cu perfectionarea metodelor si dispozitivelor experimentale. Incepand din anii 1940, toate masuratorile efectuate au avut o eroare relativa de masurare sub 0,005%.

In 1973, NBS (National Institute of Standards and Technology) din Boulder, Colorado,  a masurat viteza luminii cu ajutorul unui laser, folosind metoda interferometrica iar valoarea acesteia a fost de 299.792,4574 cu o eroare relativa de masurare de 0,001 km/s.

Viteza luminii, exprimata in unitati din Sistemul International, este de 299.792.458 m/s.

Radioactivitatea este un fenomen fizic prin care nucleul unui atom instabil, numit si radioizotop, se transforma spontan (dezintegreaza) degajand energie sub forma de radiatii diverse, intr-un atom mai stabil.

Suntem radioactivi de la nastere, din cenusa stelelor a carei aglomerare a creat Pamantul. In corpul nostru se gasesc elemente radioactive grele, cum ar fi uraniul si elemente similare, dar si potasiu. Il intalnim in toate tesuturile vii. Este esential vietii, iar absenta sa duce la boli grave si deseori letale.

In ignoranta sa, Mama Natura a neglijat faptul ca o sutime din aceasta caramida esentiala era radioactiva si ca i-ar putea teroriza pe unii ecologisti anxiosi. Timpul mediu de viata al potasiului este de 1,3 miliarde de ani, prin urmare radioactivitatea sa se mentine pana astazi. De altfel, poate fi masurata cu usurinta gratie sensibilitatii miraculoase a detectoarelor de particule.

Am descoperit ca in corpul uman adult se produc circa 6000 de dezintegrari ale potasiului pe secunda. Acesta emite in special electroni si raze gama foarte energetice care pot iesi din corp si iradia persoana nevinovata, si cu siguranta neprevenita de pericol, care doarme in acelasi pat. Specialistii si oamenii care se ocupa de radioactivitate spun ca nivelul radioactivitatii din corpul uman datorat potasiului este de 6000 de becquereli. Fireste, nu este singura noastra sursa de iradiere. Mediul inconjurator, pamantul si cerul ne iradiaza din plin de douazeci de ori mai mult.

Uraniul se afla peste tot: in sol, in plante si in corpurile noastre. O persoana ingera aproximativ 2 µg (in jur de 1/15.000-a parte dinr-o uncie) din alimentele si apa consumata zilnic, insa doar o mica parte este absorbita in corp (aproximativ 1 / 2 procente).

Am putut vedea la televizor ingineri convinsi, suflete ingrijorate de soarta nefericitilor compatrioti, care conduc un laborator independent de masurare a radioactivitatii, CRIRAD, lansand avertismente la ora de varf, pentru ca era vorba fireste de o informatie senzationala, si anuntand ca o vata de sticla era radioactiva, contribuind astfel la prabusirea actiunilor puternicei societati industriale Saint-Gobain care o producea, sau denuntand o plaja inocenta din sudul Frantei, langa Grau-du-Roi, al carei nisip era radioactiv! Sigur, e adevarat, dar nisipul provenea pur si simplu din eroziunea rocilor natural radioactive ale masivelor muntoase, transportate de cursurile de apa pana la mare. Am vazut lansarea unor studii costisitoare, in valoare probabil de milioane de franci, numai pentru analizarea efectelor nocive ale uraniului saracit utilizat in obuzele antitanc in timpul razboiului din Golf, desi era evident ca efectul datorat radioactivitatii era nul, caci intensitatea sa este inferioara celei pe care o respiram cand stam in patru labe in iarba ca sa mirosim parfumul florilor de camp, datorita emisiunii unui gaz radioactiv natural, radonul, care insoteste dezintegrarea uraniului prezent in intreaga scoarta terestra si in multe case. Dependenta fata de o prejudecata ideologica poate duce la travestiuri surprinzatoare ale realitatii.

Desigur, este legitima preocuparea oamenilor de nocivitatea relativa a surselor de energie din care se adapa civilizatia lor, inclusiv energia nucleara. Dar ceea ce este mai putin linistitor, este ca uneori se foloseste nestiinta si temerile cetatenilor pentru a-i indemna sau a lua alte hotarari.

Bibliografie:

Georges Charpak & Henri Broch – Lectii de vrajitorie. Stiinta si paranormalul.

Health Physics Society: http://hps.org/publicinformation/ate/faqs/faqradbods.html

Gregor Johann Mendel s-a nascut pe 20 iulie 1822, intr-o regiune a Austriei care acum face parte din Cehia. A fost crescut la ferma familiei, unde a lucrat ca gradinar si apicultor. Ulterior, desi a lucrat ca invatator si a studiat la Universitatea din Viena, Mendel a devenit calugar. El locuia la abatia augustiniana din Brno. In 1856, Mendel a inceput sa faca experimente pe plante in gradina manastirii, pentru a obtine variatii de culoare si pentru a studia efectele hibridizarii asupra mazarii. Facea acest lucru independent de orice universitate si ascuns de public. In secolul al IX-lea, se credea ca trasaturile ereditare (animale, vegetale si umane) erau transmise sub forma unui „amestec” de caracteristici transmise de fiecare parinte. Ereditatea era prost inteleasa, iar conceptul de gena nu exista.

Mendel si-a bazat studiul pe 34 de subspecii de mazare, deoarece mazarea este variata in culori, dimensiuni, flori, frunze si totodata pentru ca fiecare variatie este clar definita. De-a lungul a 8 ani, a izolat fiecare trasatura ereditara a mazarii si a incrucisat plantele intre ele pentru a vedea ce trasaturi se transmit sau nu de la o generatie la alta. Initial a folosit mazarea normala, deoarece progeniturile sunt identice cu planta-parinte. Apoi a inceput sa faca polenizari incrucisate si a inregistrat evolutia trasaturilor mostenite de-a lungul generatiilor. In acest fel a descoperit principiile-cheie ale ereditatii.

Acest studiu meticulos a lui Mendel a produs rezultate uimitoare. Mendel a descoperit conceptul trasaturilor ereditare dominante si recesive, si a fost capabil sa aplice o formula matematica care explica frecventa de aparitie a fiecarei trasaturi.

Teoria fundamentala a ereditatii

Ereditatea implica transferul unor unitati ereditare (numite mai tarziu gene) de la parinti catre urmasi.

Mendel a observat ca unele trasaturi ereditare era fie dominante, fie recesive. Atunci cand doua plante de mazare normala erau polenizate incrucisat, progenitura prezenta doar trasaturile dominante, iar cele recesive apareau in urmatoarele generatii. Mendel a ajuns la concluzia ca trasaturile nu se „amesteca”, ci raman distincte, chiar si in generatiile ulterioare, concluzie total opusa opiniilor stiintifice din acea vreme.

Mendel nu stia nimic despre gene, dar banuia ca exista 2 factori care definesc o trasatura ereditara. Fiecare parinte transmitand un factor pentru fiecare trasatura ereditara a progeniturii. Astazi, stim ca factorii ereditari a lui Mendel se numesc gene, sau mai exact alele – variatii diferite ale acealeasi gene. In limbajul genetic actual, o planta de mazare normala este un homozigot – are 2 copii identice ale aceleasi alele. O planta de mazare normala polenizata incrucisat se numeste heterozigot – are 2 alele diferite.

In timpul reproducerii, factorii ereditari, (numiti alele) ce determina trasaturile, sunt separati in celulele reproductive printr-un proces numit meioza, apoi se unesc aleatoriu in timpul fertilizarii.

Mendel considera ca, in timpul reproducerii, factorii ereditari trebuie sa se separe in celulele reproductive. El a observat ca daca permite plantelor hibrid sa se autopolenizeze, progeniturile lor arata diferit de parinti. Separarea apare in timpul meiozei cand alelele genelor sunt segregate in celule reproducatoare individuale (ovule si spermatozoid la animale, polen si ovulele florale la plante).

Genele din diferiti cromozomi sunt mostenite independent unele de altele. Mendel a observat ca atunci cand erau autopolenizate plante cu mai mult de o trasatura dominanta, generatiile ulterioare nu erau tot timpul identice cu parintii. Acesta este principiul segregarii independente – trasaturi ereditare diferite mostenite independent.

Pe masura ce cunostintele noastre despre gene si ereditate au crescut, au fost descoperite exceptiile acestor principii. Principiul segregarii independente nu se aplica daca genele sunt foarte apropiate in cadrul aceluiasi cromozom. Alelele nu interactioneaza doar in modul standard dominant/recesiv, ele pot fi codominante sau sa prezinte diferente in expresivitate din diverse motive (exista gene care pot modifica felul in care alte gene lucreaza, exista gene regulatoare care activeaza/dezactiveaza alte gene, aceste lucruri ducand la diferentieri intre indivizi).

Recunoasterea eforturilor lui Mendel

Abia 40 de ani mai tarziu, studiul lui Mendel a capatat recunoasterea cuvenita. Teoria ereditara a cromozomilor (combinatia trasaturilor parintilor in progenitura) a fost propusa in 1902. S-a bazat mult pe idea lui Mendel a trasaturilor recesive si dominante. La inceputul secolului al XX-lea, ideile lui Mendel au fost incorporate complet, iar genetica a inceput sa avanseze. Din 1909 incolo, alelele, zigotii si alte denumiri ciudate au inceput sa explice in detaliu, ceea ce Mendel a descris in umilele sale experimente.

Ce este ADN-ul?

Acidul dezoxiribonucleic (ADN) este o molecula ce se gaseste in celulele tuturor organismelor. Aceasta molecula stocheaza informatia genetica codata, necesara cresterii si metabolismului zilnic, are o influenta majora asupra aspectului fizic si asupra functionalitatii organismului. Informatia genetica este transmisa, prin intermediul ADN-ului, de la o generatie la alta, si difera de la individ la individ. Inca nu se stie cat de multa informatie genetica se transfera, dar exista o asemanare foarte mare intre ADN-ul uman si ADN-ul celorlalte fiinte. Aceasta asemanare demonstreaza existenta mostenirii genetice si a evolutiei.

In interiorul celulei se gaseste nucleul celular care contine 46 de cromozomi. Cromozomii sunt alcatuiti dintr-o spirala formata dintr-o molecula de acid dezoxiribonucleic. Jumatate de ADN provine de la mama, iar restul de la tata. Ovulul contine 23 de cromozomi, spermatozoidul contine alti 23 de cromozomi. Din unirea ovulului cu spermatozoidul apare setul complet de 46 de cromozomi. Acestia sunt grupati in perechi si se copiaza inainte de diviziunea celulei.

In ciuda lungimii si a complexitatii ei aparente, molecula de ADN este foarte simpla. ADN-ul arata ca o scara rasucita si incredibil de lunga. Denumirea oficiala este “dublu elicoidal”. Partile laterale ale scarii sunt formate din lanturi de molecule de glucide si fosfati, treptele sunt formate din baze care se unesc cu glucidele lanturilor. O treapta este compusa din 2 baze unite. Exista 4 tipuri de baze: adenina (A), guanina (G), citozina (C) si timina (T).

In ADN, bazele au perechi specifice. O baza adenina se imperecheaza doar cu o baza timina. O baza guanina se va imprechea doar cu o baza citozina. Acesta imprechere a bazelor se numeste imperechere complementara.

Desi ADN-ul uman este alcatuit din aproximativ 3 miliarde de baze, mai mult de 99% dintre ele sunt identice la toti oamenii. Aranjamentul lor defineste informatia disponibila pentru formarea si intretinerea organismului, tot asa cum literele din alfabet pot fi aranjate in cuvinte si propozitii.

Indiferent de structura organismului (animal, planta, om etc.) in care se afla, ADN-ul are aceleasi componente si substante chimice. Singurul lucru care face diferentierea dintre ADN-ul unui om si cel al unei plante e ordinea bazelor. Aceasta succesiune a bazelor se numeste cod genetic.

Desi cea mai mare parte din ADN se gaseste in cromozomii din nucleu, el mai poate fi gasit si in mitocondrii. Acest material genetic se numeste ADN mitocondrial. Mitocondriile sunt organite complexe, prezente in celulele tuturor organismelor aerobe, ele produc energie printr-un proces numit fosforilarea oxidativa. Acest proces foloseste oxigenul si glucidele pentru a crea adenozin trifosfat, principala sursa de energie a celulei. Mitocondriile au si alte roluri. Mitocondria regleaza autodistrugerea celulelor (apoptoza). Ele sunt necesare si pentru producerea unor substante, cum ar fi colesterolul si hemul (componenta a hemoglobinei).

ADN-ul mitocondrial are 37 de gene, toate fiind esentiale pentru functionarea mitocondriala normala. 13 gene contin instructiunile producerii enzimelor necesare procesului de fosforilarea oxidativa. Celelalte gene contin instructiunile necesare producerii ARN-ului de transfer si a ARN-ului ribozomal.

Acidul ribonucleic (ARN) e o molecula polimerica. Este implicat in diverse functii biologice (codarea, decodarea, reglarea genelor etc.). ADN-ul si ARN-ul sunt acizi nucleici, care, impreuna cu proteinele si carbohidratii constituie cele 3 macromolecule esentiale vietii. ARN-ul este ansamblat sub forma unui lant de nucleotide, dar, spre deosebire de ADN, acest lant nu este dublu, de regula. Organismele celulare folosesc ARN-ul mesager pentru a transmite informatia genetica care controleaza producerea proteinelor.

Multi virusi poseda un genom ARN pentru a-si stoca informatia genetica.

Unele molecule de ARN au un rol activ in celula prin catalizarea reactiilor biologice, prin detectarea si reactionarea la stimulii celulari. Procesul de sintetizare a proteinelor e o functie universala prin care moleculele ARN regleaza productia proteinelor in ribozomi. Acest proces foloseste ARN-ul de transfer pentru a trimite aminoacizi ribozomului, iar apoi ARN-ul ribozomal va folosi aminoacizii pentru a produce proteine.

Molecula de ADN este ideala pentru transferul informatiei genetice intre celulele. In momentul intalnirii dintre spermatozoid si ovul, moment in care este produsa prima celula care va forma ulterior intregul organism, organismul primeste codul genetic complet ce va fi utilizat de celule pentru tot restul vietii sale.

Prima celula se va divide in 2, apoi in 4, apoi in 8 etc. Desi organismul devine adult, unele celule continua sa se divida (celulele pielii, de exemplu). In mod normal, in urma diviziunii celulare rezulta o copie perfecta, atat a celulei cat si a moleculelor de ADN. O celula imperfecta moare sau este distrusa. In cazuri rare, celulele cu defecte supravietuiesc si pot provoca o gama larga de probleme (cancer).

 Procesul de copiere a ADN-ului se face prin despicarea pe lungime a moleculei de ADN, lasand astfel bazele atasate una de alta, dar fara perechea opusa. In fiecare celula exista nucleotide disponibile. Acestea sunt alcatuite dintr-un monozaharid, un fosfat anorganic si o baza azotata. Deoarece adenina se cupleaza doar cu timina, iar guanina se uneste doar cu citozina, prin imbinarea dintre baze, glucide si fosfate este produs nucleotidul. Nucleotidele se pot combina cu bazele potrivite de-a lungul lantului ADN (formand astfel spirala dubla).

Ce sunt genele?

Un cromozom este format din mai multe gene. Portiunile de ADN care contin informatii vitale pentru functionarea celulara se numesc gene. Genele determina multe dintre caracteristicile si atributele unui organism (felul in care metabolizeaza alimentele, modul de functionare a sistemului imunitar, chiar si caracteristicile comportamentale). Genele sunt cele care regleaza productia de proteine. Genele sunt complexe in sensul ca nu au nevoie doar de un cod care sa le spuna cum sa functioneze. Ele au si aspecte structurale care regleaza modul lor de functionare. Se poate spune ca poseda un intrerupator care declanseaza sau opreste diferite functii. De exemplu, o gena va fi activa doar in anumite celule, doar pentru anumite perioade de timp. La oameni, numarul bazelor ce formeaza o gena poate ajunge la cateva milioane. Oamenii au intre 20 000 si 25 000 de gene.

Majoritatea genelor sunt identice la toti oamenii, dar un mic procent dintre ele difera de la individ la individ. Aceste gene se numesc alele. Ele sunt forme diferite ale aceleasi gene ce au mici diferente in secventa bazelor ADN. Aceste mici diferente produc trasaturi fizice unice in fiecare individ.

Familiile de gene

O familie de gene e formata dintr-un grup de gene care au in comun caracteristici importante. De regula, genele dintr-o familie au o secventa similara de nucleotide. Gene diferite pot fi grupate intr-o familie datorita faptului ca proteinele produse de ele lucreaza sau participa impreuna la acelasi proces.

Clasificarea genelor in familii permite cercetatorilor sa descrie relatia dintre ele. Familia de gene poate fi folosita pentru a aproxima functiile genelor necunoscute folosind similaritatile cu genele cunoscute. Aceste similaritati pot indica chiar si unde si cand devine activa o gena. Familiile de gene pot oferi detalii ce pot duce la identificarea genelor ce provoaca anumite boli.

Uneori nu se cunosc suficient de multe date despre o gena pentru a fi adaugata unei familii. In alte cazuri, gena se incadreaza in mai multe familii. Nu exista criterii formale care sa defineasca clasificarea genelor. Sistemele de clasificare continua sa evolueze pe masura ce aflam lucruri noi despre gene si despre relatiile dintre ele.

Ce sunt cromozomii?

In nucleul celulei, molecula ADN este “impachetata” in niste structuri-filament numite cromozomi. Fiecare cromozom este compus din ADN infasurat in jurul unor proteine numite histoni. Cromozomii nu sunt vizibili in nucleul celulei – nici macar la microscop – atunci cand celula se divide. Dar ADN-ul care formeaza cromozomii devin atat de compact incat este vizibil la microscop. O mare parte din cunostintele despre cromozomi au fost obtinute prin observarea diviziunii celulei.

Fiecare cromozom are un punct de constrictie numit centromer, care imparte cromozomul in 2 parti. Partea mica se numeste “bratul p”, iar partea mare se numeste “bratul q”. In functie de locul in care este plasat centromul pe cromozom, cromozomul are o anumita forma, si poate fi folosit pentru a indica locatia anumitor gene.

Cati cromozomi au oamenii?

Celulele umane contin 23 de perechi de cromozomi, adica un total de 46 de cromozomi. 22 de perechi se numesc autosomi, ele arata la fel atat la barbati cat si la femei. Cea de a 23-a pereche, cromozomii sexuali, difera la barbat si la femeie. Femeile au 2 cromozomi X, in timp ce barbatii au un cromozom X si unul Y. Cei 22 de autosomi sunt numerotati dupa marime. Ceilalti doi cromozomi, X si Y, sunt cromozomii sexuali. Imaginea in care cromozomii umani sunt ordonati pe perechi se numeste cariotip.

ADN-ul si codarea proteinelor

Proteina e o molecula complexa ce se gaseste din abundenta in organism. Proteinele pot fi:

– proteine structurale.

– proteine mesager.

– enzime.

Ele au un rol important in formarea pielei si a parului sau in controlarea unor functii diverse prin intermediul hormonilor. Proteinele pot mari viteza unei reactii sau pot indeplini functii importante, cum ar fi crearea hemoglobinei.

De la ADN pana la proteine e o un traseu lung. E ca atunci cand scriem o scrisoarea unui prieten ce locuieste departe de noi. Ganditi-va la toate etapele prin care trece acea scrisoare inainte de a fi livrata in mana prietenului. Intai se scrie scrisoarea, iar apoi trebuie expediata pentru ajunge la destinatie. Acesta e modul (simplificat) in care ADN-ul interactioneaza cu proteinele. Prima etapa e un proces numit “transcriere”, informatia importanta din gena este “inscriptionata” pe o molecula. Aceasta molecula se comporta ca un mesager ce distribuie informatia catre alte parti ale celulei. Celula primeste informatia, iar apoi urmeaza un proces numit “traducere”.

Daca ne gandim iar la scrisoare, sa ne imaginam ca prietenul nostru vorbeste o limba diferita de a noastra, deci scrisoare trebuie tradusa pentru a putea fi inteleasa. Exact asta se intampla in procesul de “traducere” a informatiilor trimise de ADN. Inainte ca celula sa urmeze instructiunile primite, trebuie sa inteleaga informatia. De acest lucru se ocupa ribozomii. Ribozomii au rol de “traducator”, ei “traduc” codul mesagerului in formatul proteinic corespunzator. Odata descifrat mesajul, proteina poate fi directionata catre acele zone ale celulei sau a organismului ce necesita informatia respectiva.

Fiecare gena produce o “scrisoare” unica ce e responsabila cu producerea si livrarea proteinelor din organism. Aceste proteine au o gama speciala de forme si o alcatuire chimica ce le permite sa indeplineasca multe dintre functiile ce sustin si mentin organismul in stare de functionare.

Replicarea ADN-ului

Replicarea este esentiale pentru toate functiile organismului (reproducere, intretinere, cresterea celulelor, oaselor, tesuturilor si organelor). Pentru a se replica, molecula de ADN se “desface” intr-un sir de baze fara perechi. Fiecare din cele 4 bazele ale ADN-ului se pot imperechea doar cu o anumita baza-pereche. Pe masura ce nucleotidele se unesc cu bazele fara pereche, ele construiesc o noua secventa ADN ce imita secventa originala. Rezultatul final e o secventa de ADN indentica cu cea care s-a “desfacut” initial.

Celulele din corpul nostru se copiaza pentru a produce piele noua sau celule sanguine. Atunci cand apare o eroare de copiere, exista sisteme de siguranta ce remediaza problema, altfel celula este marcata pentru distrugere. Daca o celula supravietuieste unei mutatii, pot aparea avantaje pentru organism. Acesta este unul din conceptele esentiale ale evolutiei.

Ce este epigenomul?

Exista modificari ale ADN-ului care nu afecteaza secventa ADN. Aceste modificari sunt produse de compusi chimici ce pot regla activitatea unei gene, si sunt numite modificari epigenetice. Epigenomul cuprinde toti compusii chimici care influenteaza activitatea genelor genomului. Acesti compusi nu fac parte din secventa de ADN, dar sunt atasati ADN-ului. Modificarile epigenetice „supravietuiesc” diviziunii celulare, uneori pot rezista timp de generatii. Influentele mediului, cum ar fi dieta si expunerea la poluanti, pot afecta epigenomul.

Modificarile epigenetice determina activarea genelor si producerea unor proteine necesare in anumite celule sau inhibarea lor. De exemplu, proteinele ce se ocupa de dezvoltarea oaselor nu vor fi produse in celulele musculare. Modificarile epigenetice variaza de la individ la individ, in cadrul tesuturilor diferite ale aceluiasi individ, si chiar si in celule diferite.

O modificare epigenetica des intalnita este metilatia. Grupuri metilice (molecule mici compuse dintr-un singur atom de carbon si trei atomi de hidrogen) se ataseaza unui segment de ADN. Gena de care se ataseaza gruparea metilica este dezactivata, productia de proteine fiind oprita. Modificarea genei gresite sau esuarea modificarii ei, produce o activitate anormala sau o lipsa completa de activitate, care duce la probleme genetice. Aceste probleme pot fi cancere, probleme de metabolism si probleme degenerative.

Cum a fost descoperit ADN-ul?

Identificarea ADN-ului si a structurii sale e una dintre cele mai importante descoperiri ale secolului XX. Cercetatorii-cheie direct responsabili de descoperirea ADN-ului sunt: Francis Crick si James Watson. Dar, fara munca deja depusa de Rosalind Franklin, Linus Pauling si Maurice Wilkins, descoperirea ADN-ului nu ar fi avut loc.

La inceputul anilor 1950, biologul Watson si fizicianul Crick, lucrau impreuna intr-un laborator din Cambridge, Anglia. Ei incercau sa descopere structura ADN-ului. Chimistul Pauling descoperise deja o structura importanta de proteine in 1951, iar chimistul Franklin lucra si el intens intr-un laborator din Franta. Fizicianul Wilkins, din Noua Zeelanda, era director al laboratorului de biopsii al Colegiului King. In 1951, el a realizat primele imagini ale ADN-ului, folosind razele X. Aceste imagini au dus la ideea ca structura ADN-ului ar putea fi elicoidala, forma ce era similara structurii de proteine descoperita de Pauling. Dupa sosirea lui Watson in Anglia, el a vazut imaginile realizate de Wilkins, apoi s-a intalnit cu Crick in laboratorul din Cambridge.

Identificarea structurii corecte a ADN-ului

In 1953, Pauling publicase o lucrare in care spunea ca ADN-ul are o structura tripla elicoidala. La randul lor, Watson si Crick au avut o teorie similara in 1951, dar ambele s-au dovedit a fi gresite. Aceasta idee gresita se baza pe o conversatie pe care Watson a avut-o cu Franklin, in care ea ii spunea ca a folosit cristalografia cu raze X pentru a stabili continutul de apa al ADN-ului. Watson si-a amintit eronat conversatia.

Importanta fotografiei 51

Ceea ce i-a ghidat pe Watson si Crick in directia corecta a fost fotografia 51 a lui Franklin. Fotografia arata cristalizarea ADN-ului, si un X incetosat in mijlocul moleculei, ceea ce demonstra existenta structurii elicoidale. In momentul cand a primit o copie a fotografiei 51, Watson a inteles imediat importanta X-ului din ea. Watson si Crick au facut un model al structurii ADN-ului sub forma unei structuri duble elicoidale. Intr-un timp scurt, modelul ADN-ului realizat de ei a fost publicat.

Ale cui sunt meritele?

Asemenea multor alte descoperiri, atribuirea meritului descoperirii este discutabila. In esenta, meritul apartine lucrarii lui Watson si Crick, publicata in revista Nature in 1953, desi directorii ambelor laboratoare (Cavendish si Colegiul King) au sugerat publicatiei ca atat lucrarile lui Watson si Crick, cat si lucrarile lui Wilkins, Franklin si Gosling, sa fie publicate secvential. In 1962 Crick, Watson si Wilkins au primit premiul Nobel. In general, cand subiectul descoperirii ADN-ului este mentionat, se vorbeste despre Watson si Crick, dar este bine de stiut ca au fost si alte persoane implicate. Fotografia 51 a lui Franklin a fost unul dintre punctele-cheie ale descoperirii structurii ADN-ului.

Surse:

http://www.exploredna.co.uk

http://ghr.nlm.nih.gov/handbook

http://www.livescience.com/7537-monk-peas-changed-world.html

http://biotechlearn.org.nz/themes/mendel_and_inheritance/mendel_s_principles_of_inheritance

Ce sunt organismele modificate genetic?

În ultimii ani, descoperirile din domenii precum genetica şi biologia moleculară au permis apariția unor metode de manipulare şi modificare directă şi controlată a moleculelor de ADN ce alcătuiesc materialului genetic al unui organism. Aceste metode au fost denumite general tehnici de inginerie genetică şi, prin intermediul lor, putem astăzi, cu o surprinzătoare ușurință şi precizie, să izolăm o genă ce este responsabilă de o însuşire de interes de la un organism şi să o transferăm în mod direct într-un alt organism complet diferit de primul. Un exemplu clasic în această direcţie este transferul în porumb a genei cry1Ab din bacteria Bacillus thuringiensis ce codifică proteina Bt – un foarte eficient insecticid natural. Plantele de porumb obţinute produc în frunze insecticidul amintit şi sunt mai rezistente la atacul diverselor insecte dăunătoare. Pentru cultivarea lor nu sunt necesare aplicarea de insecticide chimice, fiind astfel mult ”prietenoase” cu mediul. Plantele de porumb ce conţin gena bacteriană cry1Ab aparţin soiului MON 810 comercializat de compania Monsato sunt un exemplu de organisme modificate genetic (OMG) cunoscut şi utilizat la nivel global.

Organismele modificate genetic, denumite frecvent şi organisme transgenice sunt așadar acele organisme (microorganisme, plante sau animale) al căror material genetic a fost alterat prin manipularea directă a ADN-ului propriu utilizând tehnici de inginerie genetică.

Chiar sunt organismele modificate genetic o invenţie a epocii moderne?

Fără îndoială că noţiunea de organism modificat genetic, în sens strict, este asociată epocii moderne şi elucidării structurii şi funcţiei materialului genetic. Însă, încă de la începuturile apariţiei agriculturii şi creşterii animalelor ca îndeletniciri ale oamenilor, aceştia au modificat caracteristicile plantelor şi animalelor în scopul obținerii unor soiuri sau rase cu însușiri valoroase din punct de vedere economic și estetic. Aceasta s-a realizat prin selecție artificială şi a avut ca rezultat apariția unui număr variat de organisme, incluzând plante pe care le considerăm ”comune” precum porumbul, dar şi rase ”monstruoase” precum pisica fără blană (rasa Sphynx).

Porumbul (jo) şi specia de Zea mays din care a fost obţinut prin selecţie artificială (sus) (John Doebley – http://teosinte.wisc.edu/images.html)	Un rezultat spectaculos al selecţiei artificiale: rasa de feline Sphynx

Selecţia artificială, prin care omul alege indivizii cu însuşiri utile şi controlează modul în care aceştia se reproduc şi generează urmaşi este un proces lent ce se bazează pe la variaţiile ce apar în mod natural. Sunt rasele obţinute prin selecţie artificială organisme modificate genetic? Cu siguranţă nu, în principal deoarece au fost create prin manipularea indirectă a genomului organismelor şi nu prin inginerie genetică. Ceea ce demonstrează însă procesul de selecţie artificială este că omul modifică genomul organismelor (plante şi animale) de mii de ani şi utilizează aceste organisme modificate de cel puțin tot atât timp.

Studii recente realizate pe cartoful dulce – o plantă cultivată şi consumată intens în America, Africa şi Asia, au demonstrat un lucru şocant: planta conţine în mod natural în materialul său genetic câteva gene funcţionale provenite de la bacterii din genul Agrobacterium. Nu numai atât, dar aceleași bacterii ale genului Agrobacterium stau astăzi la baza tehnicilor de inginerie genetică utilizate de către cercetători pentru modificarea plantelor. Este aşadar cartoful dulce o plantă modificată genetic? După toate aparențele da – material său genetic a fost alterat prin manipularea directă a ADN-ului utilizând tehnici de inginerie genetică, dar nu de către om ci de către natură cu mai bine de 8000 de ani în urmă! De tot atâta timp cartoful dulce este consumat însă intens de către oameni fără reacții adverse cunoscute.

Utilizările curente ale organismelor modificate genetic

Primele organisme modificate genetic create de om au apărut în anii 70 şi au fost motivate de interese strict ştiinţifice. În scurt timp însă cercetătorii au realizat potențialul ingineriei genetice de a rezolva o serie de probleme majore ale omenirii legate de necesarul de medicamente, de hrana şi energie. Numeroase OMG-uri și-au găsit deja importante aplicaţii practice şi sunt utilizate în mod curent. Printre primele organisme modificate cu utilizare pe scară largă au fost bacteriile producătoare de insulină, hormon uman necesar tratării diabetului. Plantele de cultură sunt unul dintre cele mai frecvente exemple de organisme modificate genetic. Prin inginerie genetică s-au obținut soiuri de plante ce au o productivitate mai bună, au o mai bună rezistență la dăunători şi necesită mai puţine pesticide, plante ce produc medicamente sau hormoni umani. ”Orezul auriu” (Golden Rice) spre exemplu, este o varietate de orez modificată prin inginerie genetică pentru a produce pro-vitamina A şi creată special pentru a fi cultivată şi consumată în zonele asiatice în care carenţa acestei vitamine generează o mortalitată crescută în rândul copiilor. Şi animalele au fost modificate prin inginerie genetică pentru a fi mai rezistente la boli sau pentru a crește mai mari. Primul animal de companie transgenic este peștele zebră GloFish ce se comercializează încă din 2003 în Statele Unite ale Americii şi în genomul căruia a fost inserată o genă din meduză  ce il face fosforescent.

Orezul obișnuit şi ”Orezul auriu” transgenic – sursă de vitamina A	Primul animal de companie transgenic – peştele zebră (Danio rerio) fluorescent  (www.glofish.com)

Aplicații potențiale ale organismelor modificate genetic

Organismele modificate genetic îşi pot arăta utilitatea pe viitor în domenii extrem de variate. Astfel,  unele microorganisme sunt considerate ca o potenţială alternativă ”curată” şi ”verde” de producere a combustibililor. Plantele ar putea fi modificate pentru a produce vaccinuri în fructe sau frunze. Se fac astfel eforturi pentru producerea unor soiuri de salată care să conţină vaccinuri pentru virusul hepatitei B (HBV) eliminând astfel necesitatea realizării de campanii costisitoare de vaccinare. În fond, oricine ar prefera să mănânce o salată care să ţină locul unei injecţii, nu? Animalele modificate ar putea fi folosite pentru a obține țesuturi sau organe umane, atât de necesare pentru realizarea transplanturilor salvatoare de vieţi.

Riscuri şi controverse asociate cu organismele modificate genetic

Modificările genetice ale bacteriilor, plantelor sau animalelor, chiar dacă făcute spre a ne ajuta, au dat naştere la reacții variate şi contradictorii din partea opiniei publice. În SUA sau Asia spre exemplu, plante transgenice precum porumbul MON 810 sunt intens cultivate pe suprafeţe extinse, în timp ce în Europa acestea sunt complet interzise datorită îngrijorării europenilor privind potenţialul impact asupra sănătăţii omului a asupra mediului înconjurător. În spatele miturilor şi legendelor asociate cu OMG, care sunt aşadar realele pericolele ale utilizării lor ?

O primă problemă este posibilitatea ca genele ce induc rezistenţa la pesticide, ierbicide sau antibiotice să fie transferate prin mecanisme naturale din OMG către specii înrudite şi nu numai. Deşi riscul unui asemenea fenomen este considerat mic, deoarece procesul natural de transfer de gene între specii diferite este extrem de lent, idea că buruieni super-rezistente la pesticide ar putea apărea spontan şi incontrolabil este una deloc îmbucurătoare. În fond omenirea duce deja o luptă pe care nu o va câștiga curând cu rezistenta bacteriilor la antibiotice. Un al doilea front deschis nu este de dorit. Asemenea buruieni super-rezistene ar necesita inventarea unor noi pesticide si nu numai că ar pune în pericol sănătatea umană, dar ar putea cauza dezechilibre ecologice majore.

Alterările ce se induc materialului genetic în scopul obținerii OMG sunt raţionale şi foarte bine fundamente din punct de vedere ştiinţific. Impactul pe care aceste alterări le au asupra metabolismului, asupra creşterii şi dezvoltării sau asupra relaţiilor ce stabilesc între organisme nu poate fi însă totdeauna caracterizat complet. Oricât de atenţi şi bine intenţionanţi ar fi savanţii, există întotdeauna posibilitatea ca ceva să le scape şi acel ceva să aibă un efect negativ semnificativ asupra sănătății umane sau asupra mediului. Este de astfel recunoscută controversa porumbului care exprimă insecticidul Bt şi care, în condiţii de laborator, afectează dezvoltarea larvei fluturelui monarh. Nu din cauză că fluturele mănâncă porumb, ci deoarece acesta consumă plante pe care se poate afla polen ce conţine insecticidul Bt provenit de la porumbul transgenic. Dacă acest studiu de laborator se aplică în natură este greu de demonstrat. Numeroşi cercetători susţin că acea cantitate de polen la care apar efectele negative în laborator nu se poate atinge realistic în natură.

Utilizarea OMG-urilor în agricultură poate genera o altă problemă legată de controlul reproducerii soiurilor modificate genetic. Este dificil de controlat modul cum polenul sau seminţele sunt împrăştiate de vânt şi animale. Dacă soiurile transgenice ”scapă” de pe loturile dedicate, ele vor intra în competiţie cu soiurile sălbatice şi, deoarece au un avantaj faţă de acestea (sunt mai rezistente la atacul insectelor de exemplu), vor deveni predominante şi le vor înlocui. Acest lucru are potențialul de a afecta puternic biodiversitatea şi relaţiile trofice din cadrul ecosistemelor.

Implicaţii economice, filsofice şi religioase ale utilizării OMG

O altă temere a opiniei publice este poziţia companiilor private în legătură cu drepturile de proprietate ale OMG și de costurile la care acestea le vor pune la dispoziţia utilizatorilor. Crearea de plante modificate genetic care să fie rezistente la atacul insectelor, dar care să nu producă seminţe viabile poate fi interpretată în două maniere distincte. Pe de o parte aceste plante nu se vor putea înmulţi necontrolat, diminuând astfel probabilitatea de a fi scăpate de sub control. Ceea ce este bine. Pe de altă parte, cultivatorii vor deveni dependenţi de compania producătoare de seminţe şi vor fi obligaţi să le achiziţioneze la preţul dictat de aceasta. Ceea ce nu este tocmai fair-play.

Reticenţa cu care sunt privite OMG-urile poate fi legată şi de dreptul discutabil al omenirii de a se ”juca” de-a Dumnezeu şi de transfera gene de la plante la animale sau viceversa. În special când vorbim despre hrană provenită din organisme modificate genetic implicaţiile religioase sunt extrem de spinoase. În fond, dacă un vegetarian consuma salată ce exprimă proteine din porc, ce consuma el: hrană vegetală sau animală?

Bibliografie:

Phillips, T. (2008) Genetically modified organisms (GMOs): Transgenic crops and recombinant DNA technology. Nature Education 1(1):213

Tina Kyndt et al., The genome of cultivated sweet potato contains Agrobacterium T-DNAs with expressed genes: An example of a naturally transgenic food crop PNAS 2015 112 (18) 5844-5849

EU changes rules on GM crop cultivation – http://www.bbc.com/news/world-europe-30794256

In anul 1984, cele mai simple celule capabile de crestere autonoma, micoplasmele, au fost propuse ca modele pentru intelegerea principiilor de baza ale vietii.

In aceasta saptamana, Craig Venter si institutul sau au reusit sa creeze o forma de viata, insa fara sa inteleaga cum functioneaza aceasta. Desi este o realizare incredibila, acestia sunt doar pasi marunti in domeniul biologiei sintetice.

Ideea de a crea cea mai simpla forma de viata posibila a venit fiecarui student care a studiat genetica. Insa care este baza genetica indispensabila pentru viata? Descoperind acesta baza ne va da o noua perspectiva asupra geneticii si definirea vietii in sine. Si daca am putea creea o astfel de forma de viata, am putea spune ca intelegem cum functioneaza aceasta. Sau cel putin, asta asta se credea.

Echipa lui Craig Venter a decis sa realizeze un microb cu cel mai simplu genom posibil (cu cat mai putine gene). In 1995 ei au lucrat pentru secventarea genomului unui microb numit Micoplasma mycoides, ce mai apoi sa fie modificat si transplantat in corpul unui organism diferit, producand o noua forma de viata. Numele acestui virus a fost “Syn 1.0” si a dat nastere biologiei sintetice.

Dar pentru a intelege ce face ca acest organism sa fie viu, trebuiau sa mearga mai departe. Echipa a dezactivat in mod sistematic gena dupa gena, pentru a-si da seama care gene sunt necesare pentru ca organismul sa traiasca. Experimentul a esuat si era clar ca nu am inteles functiile acestor gene asa cum am crezut.

Pentru a crea o celula viabila, au trebuit sa recurga la calculatoare, folosind algoritmi tip “genereaza si testeaza”, sau “brute-force statistical analysis”. Au spart un genom al unui microb M. mycoides in 8 parti si le-au amestecat si potrivit pentru a vedea rezultatele modificarilor.

Acest model “design – constructie – test” a fost folosit pentru a lua decizii in urmatoarea iteratie, pana ce algoritmii statistici au inceput sa aleaga gene care nu au mai fost vazute pana atunci. In acest mod au prins multe gene ce in cercetarile anterioare au fost omise sau altele care au fost sterse dar erau indispensabile. Au descoperit perechi (copi) de gene care indeplinesc aceeasi functie, asadar prin stergerea uneia, rezulta ca organismul poate trai fara ea, ceea ce initial a dus initial la concluzia gresita ca se pot lipsi de acea gena (stergand si gena copie).

Cu ajutorul algoritmilor si testelor repetate au reusit sa scoata unele gene din design-ul anterior si sa adauge multe altele ce au rezultat din analiza lor. Organismul rezultat a fost numit Syn 3.0 si cu o rata de dublare la 3 ore, este comparabil cu alti microbi similari.

Ceea ce este interesant este ca un numar mare de gene adaugat in Syn 3.0 (gene care aparent sunt necesare vietii) nu au o functie biologica cunoscuta. Genomul final cuprinde 473 gene dintre care 149 sunt deocamdata misterioase.

Conceptul de celula “simplificata” pare simplu la prima vedere, insa devine complicat la o inspectie amanuntita. Pe langa genele esentiale si neesentiale pentru ca organismul sa fie viu, exista si alte gene care nu sunt critice pentru viata, insa sunt esentiale pentru o dezvoltare solida a organismului. In consecinta, in timpul procesului de minimizare a genomului, exista un compromis intre marimea genomului si rata de crestere.

JCVI-sin 3.0 este o aproximare a unui genom celular minim, un compromis intre un genom mic si o rata de crestere viabila pentru un organism experimental. Syn 3.0 a pastrat aproape toate genele care sunt implicate in sinteza si prelucrarea macromoleculelor.

Prin reducerea numarului de gene, trebuia sa se simplifice procesele realizate de aceste gene. In schimb, prin acest experiment am vazut ca inca mai avem multe lucruri de aflat.

Cercetatorii au spus ca o noua versiune a Syn care sa aduca mai multa lumina asupra celor 149 gene ce nu au o functie biologica cunoscuta, ar putea dura un an, 10 ani sau chiar 50 de ani. Dar odata descoperite, vom putea creea o forma de viata pe care o vom intelege la nivel genetic si va fi o fundatie pe care vom putea construi. Iar de acolo, nimeni nu va putea prezice unde vom putea ajunge.

Surse:

http://science.sciencemag.org/content/351/6280/aad6253

http://www.extremetech.com/extreme/225523-smallest-yet-genome-reveals-how-little-we-know-about-life-synthetic-or-real

Foto: www.extremetech.com

Multe misiuni pe Marte au avut ca scop cautarea unei forme de viata. Sau cel putin, cautarea unei forme de viata asa cum o stim.

Viata e facuta din carbon, necesita apa lichida si foloseste lumina sau alta energie chimica ca sursa primara de energie. O metoda indirecta de a detecta viata pe o alta planeta este prin studierea gazelor aflate in cantitati neobisnuite. Pe Pamant, oxigenul si metanul reprezinta o biosemnatura. Daca acestea nu ar fi fost in mod constant completate de procesele vietii (plante care produc oxigen si bacterii care produc metan) cele doua gaze ar produce dioxid de carbon.

S-au facut multe speculatii in randul oamenilor de stiinta cu privire la formele de viata ciudate ce ar putea trai pe alte planete. Si avem motive serioase sa credem ca biochimia de pe planeta noastra nu e singurul mod prin care viata poate exista.

Pe Terra, siliciul si oxigenul reprezinta caramizile principale ce formeaza crusta Pamantului. Majoritatea rocilor, in mare parte vulcanice si magmatice, sunt facute din minerale de silicat, care se bazeaza pe siliciu si oxigen. Orice siliciu liber ar fi legat de aceste roci.

Dar nu este totul pierdut pentru viata bazata pe siliciu. Pe o planeta precum Titan unde nu exista oxigen in atmosfera iar apa este inghetata, siliciul nu este oxidat imediat in roca inerta. Mai mult, pe Titan exista metan lichid si etan, iar metanul ar fi un bun solvent pentru siliciu. Moleculele de siliciu, cum ar fi silan (SiH4) si polisilan (compusi cu mai multe grupari SiH4) imita chimia organica de pe Pamant.

Recent, oamenii de stiinta au reusit sa creeze legaturi carbon-siliciu in celule vii, demonstrand pentru prima data ca natura poate incorpora siliciul in “caramizile” ce alcatuiesc viata.

Oamenii de stiinta au mai realizat legaturi carbon-siliciu. Acestea sunt gasite in orice, de la pantaloni, semiconductori, calculatoare sau ecrane de TV, dar nu au fost gasite in natura.

Studiul realizat  Jennifer Kan, Russell D. Lewis, Kai Chen si Frances H. Arnold de la Universitatea Caltech va ajuta la intelegerea vietii bazate pe siliciu, daca exista undeva in Univers…

Cercetatorii au inceput prin a izola o proteina care apare in mod natural in bacteria Rhodothermus marinus. Aceasta proteina, numita cytochrome c enzyme, are ca rol principal transportul electronilor intr-o celula. Proteina nu a fost aleasa la intamplare. In urma testelor s-a observat ca ar putea facilita tipurile de legaturi pentru a lega atomi de siliciu de cei de carbon.

Dupa ce proteina a fost izolata, au introdus gena intr-o bacterie E. coli pentru a observa daca faciliteaza intradevar realizarea de legaturi carbon-siliciu in celulele vii.

Dupa cateva mutatii, proteina putea lega siliciu de carbon de 15 ori mai eficient decat un catalist sintetic.

Experimentul este interesant din doua motive. In primul rand, poate avea implicatii in farmaceutica sau agricultura, iar in al doilea rand, ne arata ca viata poate fi bazata partial pe siliciu, cercetatorii putand continua cresterea unor astfel de bacterii pentru a avea o intelegere mai buna asupra cum ar putea arata viata bazata pe siliciu.

Studiul a fost publicat in revista Science.

Universul este alcatuit aproape in totalitate din materie. In modelul standard al fizicii particulelor, materia si antimateria este aproape identica. Dupa ce materia si antimateria s-a “anihilat” una pe cealalta, o mica parte din materie a ramas, facand posibila existenta galaxiilor si a tuturor obiectelor existente in Universul observabil. Insa acest model nu explica diferenta dintre materie si antimaterie.

Dupa doua decenii, fizicienii de la CERN au reusit pentru prima data sa masoare lumina emisa de un atom de antimaterie, aratand ca antihidrogenul este oglinda hidrogenului.

Acest lucru deschide o noua cale de a testa teoria relativitatii a lui Einstein si ar putea raspunde la intrebarea de ce exista mai multa materie comuna decat antimaterie?

Legea fizicii spune ca pentru fiecare particula comuna de materie exista si o antiparticula. Deci pentru fiecare electron incarcat negativ exista un pozitron incarcat pozitiv. Acest lucru inseamna ca pentru fiecare atom de hidrogen exista si unul de antihidrogen.

Antihidrogenul este omologul hidrogenului format din antimaterie. Intrucat atomul de hidrogen este compus dintr-un electron si un proton, atomul de antihidrogen este alcatuit dintr-un pozitron si antiproton.

Daca o antiparticula intalneste o particula comuna, acestea se vor anihila eliberand energie sub forma de lumina. Acest lucru creaza doua probleme. In primul rand, deoarece exista atat de multa materie comuna in Univers, este practic imposibil pentru fizicieni sa gaseasca antimaterie, deoarece ar fi anihilata inainte sa fie observata si studiata.

A doua problema, de ce exista atat de multa materie comuna decat antimaterie? Daca modelele fizice actuale sugereaza ca in momentul Big Bang-ului a fost creata o cantitate egala de particule comune si antiparticule, nu ar trebui ca Universul sa se anihileze de la bun inceput?

Jeffrey Hangst, cercetator la CERN, spune ca ceva s-a intamplat in momentul Big Bang-ului. O mica asimetrie a dus ca o parte din materie sa supravietuiasca, insa deocamdata nu avem nicio idee care sa explice aceasta asimetrie.

Aceasta problema s-ar putea sa-si gaseasca o rezolvare in curand, deoarece, pentru prima data, oamenii de stiinta de la CERN au reusit sa masoare lumina emisa de un antihidrogen atunci cand este lovita de un laser si sa o compare cu lumina emisa de un atom de hidrogen comun.

Deoarece este imposibil sa gasesti particule de antihidrogen in natura (hidrogenul este cel mai abundent element in Univers) cercetatorii de la CERN au creat proprii atomi de antihidrogen pentru a-i studia.

In ultimii 20 de ani, echipa din cadrul experimentului ALPHA a incercat sa-si dea seama cum ar putea produce atomi de antihidrogen suficienti, venind in final cu o tehnica ce le permite sa creeze aproximativ 25.000 de atomi de antihidrogen la fiecare 15 minute si reusind sa “prinda” in jur de 14.

Aceste particule au fost puse in fasciculul unui laser pentru a forta pozitronul lor sa “sara” de la o energie joasa la una inalta, ca apoi sa masoare lumina eliberata de acestia.

Echipa a descoperit ca atomul de antihidrogen emitea exact acelasi spectru luminos precum un atom de hidrogen comun, aratand ca antimateria este o reflexie exacta a materiei.

Acest rezultat este consistent cu Modelul Standard al particulelor, ce spune ca hidrogenul si antihidrogenul au aceleasi caracteristici. Fizicienii au acum sansa de a testa mai multe spectre folosind tipuri diferite de lasere.

Daca dupa aceste experimente, folosind tipuri diferite de lasere, rezultatul va fi acelasi, teoria speciala a relativitatii a lui Einstein ar supravietui, dupa cum explica Adrian Cho in revista Nature.

“Explicand exact de ce relativitatea speciala necesita ca antimateria sa fie oglinda materiei implica multa matematica. Dar pe scurt, daca aceasta relatie nu ar fi exacta, atunci idea de baza din spatele teoriei relativitatii nu ar fi corecta.”

Daca materia si antimateria nu se oglindesc reciproc, sau altfel spus, daca antimateria nu se supune acelorasi legi ale fizicii precum materia comuna, modelul Big Bang-ului ar fi invalidat.

Asta ne-ar da ocazia sa regandim totul si sa intelegem de ce a scapat materia de anihilarea totala si a permis ca Universul sa existe.

Bibliografie:
http://www.sciencealert.com/physicists-have-observed-the-light-spectrum-of-antimatter-for-first-time
http://alpha.web.cern.ch/node/292

Toti oamenii sunt similari din punct de vedere genetic. Genomul uman este identic la toti indivizii populatiei umane in proportie 99,5%, iar restul de 0,5% reprezinta spectrul diversitatii umane. De la triburile din Kalahari pana la roscatii din Irlanda, Homo sapiens vine in multe forme, inaltimi, culori si aspecte diferite. Iar acestea sunt doar aspectele vizibile.

Nu exista doua persoane identice din punct de vedere genetic. Chiar si gemenii monozigoti prezinta diferente si mutatii ce au loc in cursul dezvoltarii.

Diferentele nu sunt observabile doar fizic. De exemplu, multi descendenti africani sunt rezistenti la malarie, in timp ce in alte parti ale lumii aceasta trasatura este mai rara. Populatiile Inuite (eschimosii) au si ele o trasatura diferita – abilitatea de a tolera temperaturi foarte scazute.

Omul a evoluat la fel ca orice alt organism si s-a adaptat la mediul inconjurator. Cintezoii si-au dezvoltat un cioc potrivit pentru a desface semintele plantelor Tribulus abundente in insulele Galapagos, dragonul spinos (soparla ce traieste in desert) absoarbe apa prin piele, iar camila poate acumula o cantitate mare de hrana in cocoasa si poate “pastra” in stomac pana la 150 de litri de apa, suficient pentru 2 saptamani.

Mediul inconjurator si mutatiile genetice

Modelarea speciei umane prin selectie naturala, ca raspuns la mediul inconjurator, a produs schimbari diferite in functie de stilul de viata si regiunea unde a trait populatia respectiva.

Variatiile genetice aparute intamplator afecteaza trasaturile organismului uneori intr-un mod crucial cu privire la supravietuirea sau reproducerea individului. O astfel de mutatie a ajutat populatiile africane sa prinda rezistenta la malarie.

La fel s-a intamplat si cu Inuitii. Acesti oameni indigeni traiesc in locuri unde temperatura medie zilnica este de aproximativ -29 grade Celsius si se pot bucura doar de cateva ore pe zi de lumina. Un om care traieste in astfel de conditii extreme cu siguranta trebuie sa fie favorizat de selectia naturala.

Si intradevar, cercetatorii au gasit in genomul Inuitilor cateva diferente. Unele gene afectau modul cum corpul proceseaza acizii grasi, ceea ce are sens avand in vedere ca eschimosii se hranesc cu fructe de mare care sunt bogate in acizi grasi polinesaturati. Alte gene descoperite reglau distributia si stocarea grasimilor intr-o forma care-i ajuta sa genereze caldura, o trasatura care poate face diferenta in conditiile extreme ale unei ierni arctice.

Daca genele care proceseaza acizii grasi par a fi evoluat prin acumularea si selectia unor mutatii intamplatoare de-a lungul zecilor de mii de ani, genele care se ocupa de distributia grasimilor au o sursa diferita. Regiunea genomului care contine aceste gene este foarte similara cu secventa de ADN a unor rude indepartate ce au trait alaturi de Neandertalieni: Denisovienii.

Rudele si stramosii omului modern

Denisovienii sunt o specie de hominid, ruda apropiata a omului de Neandertal ce a disparut in urma cu 30.000 de ani. Cunostintele noastre despre denisovieni provin dintr-un os de deget si cativa dinti descoperiti in pestera Denisova, in Muntii Altai (in sud vestul Siberiei). Insa ADN-ul conservat in aceste vestigii au dezvaluit perspective surprinzatoare despre rudele noastre primitive. Nu stim cum aratau acestia, dar in urma cercetarii ADN-ului s-a descoperit ca Denisovienii si Neandertalienii impart aceeasi origine comuna.

Acum 500.000 de ani, Neandertalienii si Denisovienii au parasit Africa, primii indreptandu-se spre vest, stabilindu-se in Europa si in vestul Asiei, iar Denisovienii spre est, in Asia. Contactul dintre Denisovieni si primii oameni a avut loc pe coasta de sud a Asiei, acum 50.000 de ani, lasand mostenire o parte din ADN-ul lor.

Este destul de probabil ca aceste gene care au ajutat distributia si stocarea grasimilor au evoluat prin selectie naturala in randul populatiilor Denisoviene iar apoi sa ajunga la primii oameni prin imperechere.

Un studiu condus de Svante Paabo, genetician la Insitutul Max Planck de Antropologie Evolutionista din Liepzig, a aratat ca oamenii si Neandertalienii sunt descendentii unui stramos comun ce a trait acum 600.000 de ani. S-a mai descoperit si ca 2,5% din genomul Neandertal este mai asemanator cu ADN-ul europenilor si asiaticilor decat este cu ADN-ul oamenilor ce traiesc astazi in Africa. (In imagine: reconstructie Neanderthal, muzeul Mettmann, Germania)

Variatia genetica

La prima vedere, culoarea pielii este cea mai vizibila diferenta intre oameni. Homo sapiens si-a pierdut blana pentru a eficientiza procesul de transpiratie. Dar o data cu pierderea blanii, pielea lor s-a innegrit pentru a se proteja de radiatiile ultraviolete. Acest proces de pigmentare a pielii are nevoie de cel putin 25 de gene pentru a determina sintetizarea, inmagazinarea si distribuirea melaninei (substanta care da culoarea pielii si a parului). Procesul a fost inversat in cazul populatiilor care au migrat in zone mai reci din Europa si Asia. Pielea lor s-a albit pentru a atrage lumina Soarelui, lucru esential in sintetizarea vitaminei D.

Insa nu doar caldura sau lumina au dus la mutatii genetice, ci si altitudinea.

O mutatie recenta ce a avut loc acum aproximativ 3000 de ani, a fost descoperita in randul tibetanilor (in stanga in imagine). Gena numita EPAS1 ce se ocupa cu reglarea producerii hemoglobinei, ii ajuta pe acestia sa suporte mai bine nivelul scazut de oxigen pe platoul tibetan aflat la la o altitudine de 4000 metri. Tibetanii produc o cantitate mai mica de hemoglobina (ce are rol in transportul oxigenului). Oamenii de stiinta cred ca aceasta trasatura impiedica accidentele cerebrale vasculare produse atunci cand sangele se ingroasa, cand exista prea multa hemoglobina in sange.

Variatia genetica in randul oamenilor este destul de mica, dar anumite variatii (de exemplu, o mutatie neutra) modifica secventa aminoacizilor rezultand o proteina care nu produce modificari detectabile ca si functie. Alte variatii (mutatiile silentioase) nu schimba nici macar secventa aminoacizilor. Mai mult, doar un mic procent al secventelor ADN din genomul uman codifica secventele. Diferentele care apar in alte portiuni ale ADN-ului nu au nici un impact.

Unele variatii genetice pot fi pozitive, oferind un avantaj in adaptarea la mediului inconjurator. Cateva exemple recente includ mutatii in gena CCR5 care ofera protectie impotriva SIDA. Gena CCR5 codifica un receptor pentru chemokine cuplat cu o proteina G. Chemokinele si receptorii lor formeaza un sistem reglator care controleaza dezvoltarea si activarea limfocitelor. Receptorii pentru chemokine au un rol important in raspunsul imun fata de o serie de agenti patogeni, mai ales in cazul inflamatiilor.

Majoritatea tulpinilor de HIV-1 utilizeaza receptorul pentru chemokine codificat de gena CCR5 pentru a patrunde in macrofage si in limfocitele CD4+, CCR5 fiind principalul coreceptor in faza initiala de infectie. Mutatia Delta 32 (o deletie a perechii de baze 32) de la nivelul genei CCR5 confera rezistenta fata de infectia cu HIV-1, prin blocarea exprimarii receptorului specific pe suprafata celulelor.

Insa nu toate mutatiile genetice sunt benefice. Multe mutatii sunt asociate cu diverse boli, precum siclemia, fibroza chistica, distrofia musculara Duchenne etc. Fiecare dintre noi prezinta un risc genetic si s-a estimat ca o persoana poarta intre 5 si 50 de mutatii ce pot prezenta un risc pentru o anumita boala. Unii nu vor suporta consecinte negative datorate acestor mutatii, iar altii nu vor fi afectati pentru ca nu traiesc suficient de mult pentru ca aceste mutatii sa se activeze.

Viitorul speciei umane

Homo sapiens sapiens s-a raspandit in intreaga lume iar numarul populatiei a crescut covarsitor in ultimii 50.000 de ani. De la 5 milioane in anul 9000 i.e.n pana la peste 7 miliarde astazi. Mai multi oameni inseamna oportunitati mai mari pentru ca mutatii noi sa se strecoare in genomul uman iar cercetarile au confirmat ca in ultimii 10.000 de ani s-au produs numeroase schimbari, de la digestie pana la structura osoasa.

Gregory Cochran, antropolog la Universitatea din Utah a analizat 3,9 milioane secvente ADN si a descoperit ca multe gene umane sunt in curs de selectie. Cele mai multe sunt foarte recente, astfel incat rata evolutiei umane in ultimele milenii este mult mai mare decat a fost acum cateva milioane de ani.

Acest lucru poate fi explicat prin cresterea in puterea de selectie o data ce oamenii au devenit agricultori si schimbarea stilului de viata si a hranei.

In urma cu aproape 10.000 de ani, omenirea a facut trecerea de la un stil nomad la unul sedentar, o data cu aparitia agriculturii si a primelor animale domesticite. Omul a observat ca semintele si anumite parti ale plantelor, daca li se ofera anumite conditii (umiditate, sol potrivit etc), cresc si se dezvolta. Primele plante cultivate au fost cerealele. Datorita agriculturii si a cresterii animalelor, oamenii nu au mai fost nevoiti sa duca un mod de viata nomad si s-au sedentarizat. Dupa ce omul a cunoscut cultura, omul era legat de ogorul sau si a inceput sa-si construiasca adaposturi. Astfel au luat nastere primele orase si o data cu ele, anumite boli au devenit mai distrugatoare.

Datorita acestor populatii concentrate, bolile precum malaria, variola si tuberculoza au devenit mai virulente. In acelasi timp, noua dieta bazata pe roadele agriculturii a adus noi provocari – deficitul de fier din cauza lipsei de carne, sau statura mica datorita unei alimentatii deficitare.

Acum 10.000 de ani nimeni de pe Pamant nu avea ochii albastri (deoarece gena OCA2 nu aparuse). Iar astazi observam cat de diferiti suntem dupa numai 400 de generatii – si multe schimbari nu sunt vizibile cu ochiul liber.

Potrivit Academiei Nationale de Stiinta din SUA, diferentele genetice dintre oameni si cele mai apropiate rude ale noastre in viata, cimpanzeii, arata ca ritmul schimbarilor a accelerat de la 10 pana la 100 de ori.

Nu toate populatiile arata aceeasi viteza evolutiva. De exemplu, africanii prezinta o rata de mutatie usor mai scazuta. Gregory Cochran a explicat aceasta cauza: “Africanii nu au trebuit sa se adapteze la un climat nou. Omenirea moderna a plecat din Africa, iar clima din Europa si Asia a dus la anumite schimbari genetice in randul populatiilor migratoare.”

Acest ritm evolutiv rapid nu va incetini pana cand fiecare mutatie benefica posibila va avea loc, pana vom ajunge la rata maxima de adaptare.

Bibliografie

Nature, ScienceMag, Academic.oup.com, ScientificAmerican
The 1000 Genomes Project Consortium. (2015). A global reference for human genetic variation. Nature. 526: 68-74.