Prejšnji teden je univerzitetno javnost, še bolj pa ŠOU v Ljubljani, presentil predlog nekaterih članic univerze. Ta bi študente in študentke javno razporejal v skupine na podlagi povprečne skupne ocene v času študija. Tako bi se izoblikovalo pet referenčnih skupin, v katere bi se študente dodatno razporejalo, pripadnost določeni skupini pa bi bila navedena tudi v prilogi diplome. Prorektor ljubljanske univerze Goran Turk sicer opravičuje predlog, češ da je ta zgolj del procesov evalvacije in akreditacije, ki ga je akreditacijska agencija ASIIN zahtevala po navodilih za European Credit Transfer System, krajše ECTS.

Medtem pa na drugi strani ŠOU v Ljubljani predlogu odkrito nasprotuje, saj v njem vidi zaničevanje študentov in študentk ter vnovičen poskus elitizacije visokega šolstva. Navkljub ostremu nasprotovanju bo nov dodatek zapisan v prilogi k diplomam študentov, ki bodo diplomirali po 1. oktobru letos.          

V zvezni državi Punjab, v Indiji pa je prejšnji četrtek sindikat učiteljev sklical protest proti vladni odločitvi, da preda 5500 izobraževalnih ustanov v roke Punjab Education Foundation, v nadaljevanju PEF, in Danish Schools Authority. Vodstvo sindikata je v svojem nagovoru izpostavilo nezainteresiranost lokalne vlade za sistematično izboljšanje izobraževalnega sistema ter njeno nenaklonjenost v zvezi s pritožbami protestirajočih učiteljev. Ti so poudarili tudi pogubne učinke, ki bi jih omenjena reforma imela na stanje v izobraževanju. Poleg negativnega vpliva na mladostnike v javnih izobraževalnih ustanovah, kar je le evfemizem za njihove šolnine, bi privatizacija pomenila tudi izgubo več tisoč učiteljskih delovnih mest.

Čeprav je sklopu privatizacijskih reform lokalna vlada že predala vodstvo okoli 60-ih šol iz Rawalpindija pod okrilje PEF-a, ta vseeno zagotavlja blagodejne vplive na izobraževalni sistem. V izjavi za javnost pa vlada izpostavlja tudi dejstvo, da ne gre za predajanje infrastrukture v roke privatnega sektorja, temveč  le za premestitev administrativnega aparata.

V zvezni državi Kalifornija pa je sadove obrodila gladovna stavka, ki je bila uperjena proti krčenju sredstev, namenjenih Kolidžu za etnične študije. Stavka, ki je potekala na državni univerzi v San Franciscu, se je začela drugega maja in končala prejšnji četrtek. Študentom in profesorjem je skupaj uspelo izboriti pol milijona dolarjev sredstev za prej omenjeni kolidž. Protesti pa so imeli tudi zgodovinsko konotacijo, saj je bil Kolidž za etnične študije na Univerzi v San Franciscu izborjen upornega leta 1968 po pet mesečnem študentskem protestu.  

V podobni maniri se je dogajanje odvijalo tudi v argentinski prestolnici, kjer se je že drugič v mesecu maju zgodil shod za obrambo visokega šolstva. Univerzitetni shod, ki je bil med drugim razglašen za enega največjih v zadnjem desetletju, je vzniknil iz poglabljajočega se konflikta zoper nizke plače univerzitetnih profesorjev ter zniževanje državnih sredstev, namenjenih visokem šolstvu.

Več tisoč univerzitetnih profesorjev in študentov ter študentk se je za to zbralo na trgu Houssey, preden so se skupaj namenili pred Ministrstvo za izobraževanje v Buenos Airesu. Tam so predstavili peticijo s preko 43000 podpisi, ki zahteva boljše, predvsem pa obsežnejše financiranje visokega šolstva ter višje plače za univerzitetno osebje. V teden dni dolgem štrajku so bile v ta namen organizirane različne dejavnosti na zasedeni Univerzi v Buenos Airesu. Med drugim so priredili tudi več odprtih predavanj v javnem prostoru, s čimer so hoteli ponazoriti, hkrati pa opozoriti na možnost brezplačnega in univerzalnega izobraževanja. Poleg zahtev po 40-odstotnem zvišanju plač in večanju odstotka javnih sredstev, namenjenih visokemu šolstvu, je shod, ki uživa podporo šestih večjih visokošolkih sindikatov, pozval tudi k večji možnosti štipendij in večjim ugodnostim za študentska potovanja.

Za konec velja omeniti še študentske proteste v Sidneyu. Tudi v Avstraliji se študentje soočajo z zniževanjem državnega financiranja visokega šolstva. Po tem, ko je Turnbullova vlada začela sistematično krčiti visokošolska sredstva, so prejšnjo sredo študentje odšli na ulice. Nasprotovanje dvomilijarnemu krčenju se je sprva odvijalo v obliki mirnih demonstracij, ki pa so kmalu zadobile še nasilnejšo noto. V prerivanjih in pretepih, ki so se začeli vzdolž nakupovalnega centra Broadway, je bilo aretiranih več študentskih protestnikov, resnejših telesnih poškodb pa po poročanju lokalnih časnikov naj ne bi bilo.      

ŠTUDENTSKI OBVESTILNIK

Filozofska fakulteta Univerze v Ljubljani tudi letos organizira sejem akademske knjige Liber.ac, ki bo potekal od 24. do 26. maja v Foersterjevem parku za Filozofsko fakulteto. Spremljevalni program bo v luči 20. obletnice Oddelka za azijske študije potekal pod naslovom Potovanje na Vzhod. Poleg knjig nas čaka še raznovrstni glasbeni in kulturni program, obvezni japonski čajni obred in še kaj.  

Od 27. do 28. maja pa bo na Filozofski fakulteti potekala konferenca z naslovom Conflicting political ontologies and implications for transformative action. V organizaciji Inštituta za delavske študije se bo v dveh dneh zvrstilo mnogo mednarodnih gostov.

Praktično istočasno, le v bolj popoldansko večernih urah pa bo v KUD-u France Prešeren potekala Iskrina Rezistenca. Po lanskoletni otvoritvi tega mini festivala se letos zadeva podaljšuje na 2 dni. Vse skupaj se začne v petek ob 17h, ko bo govora o študentskem in dijaškem organiziranju, sledi kulturni večer, v soboto pa se program nadaljuje ob 14h. Festival se bo zaključil v soboto zvečer s koncertom. Godili bodo Haiku garden, Olfamož, Jani Kovačič, Black barracuda, Futurski in še kdo! Vabljeni!

V referenčno skupino skoraj rednih sodelavcev je bil razporejen vajenec Jaka.

Dobrodošli na valovih Radia Študent v novi oddaji Frequenza della Scienca. Pred štirinajstimi dnevi smo govorili o poskusih na živalih, nocoj pa bomo živali zgolj opazovali in poslušali v njihovem naravnem okolju. Prejšnji mesec sem se pridružila študentom tabora Ekosistemi Balkana in posnela terensko delo biologov. Tako bom v današnji oddaji povedala nekaj o tem, na kakšne načine se ocenjuje vrstna pestrost nekega območja, in ob terenskem delu predstavila tudi, kakšne so standardne metode iskanja, lova ter označevanja živali in rastlin.

Od 23. aprila do 1. maja je ob Vranskem jezeru, ki leži med Zadrom in Šibenikom, potekal tabor študentov biologije pod imenom Ekosistemi Balkana. Tovrstne tabore že od leta 1998 organizira Društvo študentov biologije z namenom spoznavanja biološkega terenskega dela in vrstne pestrosti določenega območja. O namenu seznanjanja bodočih biologov s terenskim delom, nam je več povedal blagajnik Društva študentov biologije, Jaka Kregar:

Ja jaz bi tukaj rekel, da smo mi...

Zanimalo nas je še, kako so tovrstne večdnevne aktivnosti financirane? Jaka Kregar:

Meni se zdi da glavni vir financiranja je...

Najprej bomo razjasnili nekaj pojmov in metod, ki jih biologi uporabljajo pri terenskem delu. Najosnovnejši terenski metodi sta opazovanje in popis živali ali rastlin na določenem območju. Terensko delo je opravljal tudi Charles Darwin na svojem potovanju z ladjo Beagle. Opazoval je živali v njihovem naravnem okolju, popisoval njihovo raznolikost in kasneje na podlagi svojih ugotovitev postavil še danes veljavno teorijo evolucije.

Živali in rastline lahko popisujemo na različne načine. Popis vrst, ki so ga izvajali udeleženci vseh skupin na taboru Ekosistemi Balkana, se imenuje točkovni popis. Gre za iskanje vrst na izbranih lokacijah, ki se zdijo najbolj primerne ali zanimive. Poznamo pa še vsaj dva načina popisa vrst, in sicer transektni popis in absolutni popis. V nadaljevanju bomo na kratko predstavili oba načina.

Metoda linijskega transekta se v biologiji uporablja za razmeroma enostavno in učinkovito ugotavljanje relativne gostote organizmov na določenem raziskovanem območju. Popisovalec se premika po liniji določene dolžine, ki je navadno vnaprej določena in vrisana na zemljevid. Določena je tudi širina popisovalnega pasu okoli te linije, ki pa se razlikuje glede na skupino popisovanih živali. Pri pticah je tako širina opazovanega pasu navadno 500 metrov, medtem ko se pri popisu metuljev zapisuje osebke, opažene v širini dveh metrov okoli izbrane linije. Popisovalec v predpripravljeni obrazec sproti beleži vse osebke raziskovanih vrst organizmov, ki jih opazi na obeh straneh popisne linije.

Absolutni popis pa se uporablja za popis celotnih populacij nekega območja in je v praksi težko izvedljiv, saj ne moremo ujeti in popisati čisto vseh osebkov neke populacije. Zato si biologi pomagajo s posebno metodo, ki se imenuje metoda lova in ponovnega ulova.

Z omenjeno metodo lahko ocenimo velikost populacije, četudi ne ujamemo vseh njenih osebkov. Trik je v tem, da ujete osebke označimo in jih ponovno izpustimo na kraju ulova. Po določenem času, ki je odvisen od vrste organizma in cilja raziskave, ulov ponovimo. Ločeno zabeležimo prvič ulovljene osebke ter tudi tiste ponovno ulovljene, ki so bili v preteklosti že označeni. Nato lahko z uporabo ustreznih statističnih metod računsko ocenimo velikost preiskovane populacije.

Pri metodi lova in ponovnega ulova se uporabljajo različni načini označevanja osebkov. Za označevanje ptic se uporablja posebne obročke, hrošče pa lahko označimo kar z alkoholnim pisalom ali obstojnim lakom. Na površino pokrovk, ki so v trdno strukturo preobražen prvi par kril, zapišemo zaporedno številko. Na enak način lahko z alkoholnim pisalom zaporedno številko zapišemo tudi na krila metuljev, ki pri tem ostanejo nepoškodovani. Pri kačah odščipnemo košček luske, pri kuščaricah prstek na nogi, poseben način označevanja pa uporabljamo tudi za želve. Želve vrste močvirska sklednica na primer označujemo tako, da s pilo označimo luske levo in desno od glave spredaj ter levo in desno od repa zadaj.

Merjenje vrstne pestrosti ali biodiverzitete in spremljanje posameznih populacij je torej zahtevna naloga, ki v veliki meri temelji na pravilno pridobljenih in natančno urejenih podatkih. In prav tega so se učili udeleženci tabora študentov biologije, ki je, kot smo omenili že v začetku oddaje, letos potekal ob Vranskem jezeru na Hrvaškem. Vransko jezero je z malo več kot tridesetimi kvadratnimi kilometri površine največje naravno jezero na Hrvaškem. Nahaja se ob jadranski magistrali v severni Dalmaciji med krajema Zadar in Šibenik. Severni del jezera, kjer se prepletajo zelo različna okolja od travnikov do močvirja, je ornitološki rezervat. Znotraj rezervata bivajo populacije ptic, ki so pomembne za obstoj celotne svoje vrste.

Zdaj pa vas vabim, da se mi pridružite v akciji na terenu. Na tokratnem taboru je po terenu živali in rastline iskalo enajst skupin: skupina za ptice, netopirje, plazilce, dvoživke, kačje pastirje, metulje, hrošče, pajke, jamske živali, mehkužce in botaniko. Raziskovalne skupine letos z vremenom niso imele sreče, saj je pihala močna burja z dežjem. V hladnem vremenu se namreč večina živali poskrije. Vremenu primerna je tako tudi večina posnetega materiala, zato naslov oddaje Veter v eter berite dobesedno.

Spustimo torej nekaj vetra v eter in prisluhnimo avtentičnim zvokom narave. Na posnetku lahko izurjeno uho sliši oglašanje ptic liske in rakarja:

Veter

Ker smo poslušali ptičje petje, bom začela s terenom za opazovanje ptic. Skupino za opazovanje ptic je po terenu vodila mentorica Tjaša Zagoršek, ki je študentka FAMNIT Univerze na Primorskem in aktivna članica Društva za opazovanje in proučevanje ptic Slovenije. Ptice smo iskali kar iz avtomobila. Vozili smo se po najrazličnejših poteh, drgnili svoje podvozje ob trnje in kamnito podlago, ob tem pa nenehno zrli skozi svoje daljnoglede in iskali nove vrste.

Včasih smo malo ogrožali promet, vendar je bilo vredno stresa, saj smo skozi teleskop sredi ceste videli eno najlepše obarvanih ptic vrste Merops apiaster ali čebelarja. To je vitka ptica, velika približno toliko kot kos. Čebelarjevo perje se barvno preliva od rumene, zlato rjave do modre. Če želite čebelarja opaziti tudi vi, bodite pozorni na ptice, ki posedajo po električnih napeljavah. V Sloveniji je ta vrsta redka in strogo zavarovana, za opazovanje pa sta priporočljiva daljnogled ali teleskop.

Za ptico tabora so v skupini za ptice imenovali puščavca oziroma Monticola solitarius. Puščavec ima temno modro obarvano perje in gnezdi v skalnatih stenah. V Sloveniji ga najdemo na Kraškem robu. Iskalci ptic so bili zadovoljni tudi z najdbo kotorne oziroma skalne jerebice. Ob cesti smo poslušali tudi oglašanje kobílarja. Kljub temu da ima rumeno obarvan trup, črno perje na perutih in je velikosti kosa, to ptico pogosteje slišimo kot vidimo, saj se skriva visoko v krošnjah dreves. V ozadju vetra boste morda slišali tihi zvok »didlio« in »dide-lio«. Pa prisluhnimo.

Kobilar

Vsega skupaj je skupina za opazovanje ptic zabeležila 108 različnih vrst ptic. Ker pa niso vse ptice aktivne samo podnevi, so izvedli tudi nekaj nočnih terenov.

Na enem izmed njih sem se jim pridružila s snemalko. Iskali in izzivali smo velikega skovika. Opazovanje je potekalo tako, da smo najprej izbrali potencialno primerno lokacijo, kjer bi osebki lahko bili v času gnezdilne sezone. Veliki skovik ima namreč rad line starih hiš, kjer se lahko skrije in samica vali jajca. Na primerni lokaciji smo se tako ustavili in najprej eno minuto poslušali, če morda slišimo njegovo spontano oglašanje. Nato smo zavrteli posnetek teritorialnega petja samca, ki je dolg eno minuto in zveni takole.

Skovik

Po predvajanju posnetka oglašanja velikega skovika smo čakali eno do tri minute na njegov morebiten odziv. S predvajanjem posnetka smo namreč simulirali vsiljivca na njegovem teritoriju, saj se samec, če gnezdi v bližini, vedno odzove. Na ta način brani svoj teritorij in gnezdečo samico. Če bo skovik prišel branit svoj teritorij, bo svoje oglašanje ponovil večkrat. Poslušajmo.

Dva skovika

Posnetek teritorialnega petja smo tisti večer zavrteli večkrat na različnih lokacijah. Velikega skovika smo nato popisovali po v uvodu opisani metodi točkovnega popisa. Točke so navadno med sabo oddaljene kilometer do kilometer in pol, odvisno od razgibanosti terena. Oddaljene morajo biti ravno prav, da ne zabeležimo istega osebka dvakrat. V našem primeru je bila razdalja med točkami približno 600 metrov.

Sledi krajši glasbeni premor, da si opomorete od vetra v eter. Po komadu, ki smo ga ob večerih prepevali ob ognju, pa se bomo na teren odpravili s skupino za netopirje.

Pankrti: Bandiera rossa

Dobrodošli nazaj na frekvenci 89,3 MHz, kjer poslušate terensko oddajo Frequenza della scienza. Z ekipo biologov smo po dežju in vetru terenili v okolici Vranskega jezera med Zadrom in Šibenikom.

Terensko oddajo nadaljujemo z opazovanjem druge skupine letečih vretenčarjev – netopirjev. Skupina za netopirje je povečini iskala zapuščene hiše, zvonike in jame, kjer bi lahko opazovali, ujeli in izmerili velikost netopirjev. Skupino je vodil Simon Zidar iz Slovenskega društva za proučevanje in varstvo netopirjev.

Netopirji so sesalci, ki za orientacijo po prostoru uporabljajo eholokacijo. Gre za sposobnost orientacije po prostoru glede na odboj zvoka od predmetov v okolici. Te zaznajo glede na smer odmeva in čas, ki je potekel med oddajo signala in sprejemom odbitega zvoka. Tovrstna zaznava je zelo natančna, netopirji podkovnjaki lahko tako zaznajo celo petdeset mikrometrov tanke niti.

Netopirji proizvedejo visokofrekvenčne tone v grlu in jih v okolico spustijo skozi odprta usta ali nos, odvisno od vrste. Odmev zaznajo glede na vzorec interference na kožni krpi zunanjega ušesa. Z ultrazvočnimi detektorji lahko visoko frekvenčne klice, ki jih netopirji uporabljajo za orientacijo in lov, poslušamo tudi mi. Glede na zvok, ki ga slišimo preko detektorja, in glede na frekvenco, na kateri zvok ujamemo, lahko določimo nekatere vrste. Prisluhnimo.

Pipi strel

Med našim opazovanjem se je okoli devetih zvečer za netopirje žur šele začel. Stemnilo in ohladilo se je, na plano pa je priletelo veliko žuželk, ki so netopirjem ponudile pravo pojedino. Nad nami jih je krožilo vsaj pet, na ultrazvočnem detektorju pa smo slišali tudi zvoke prehranjevanja. Če dobro prisluhnete, boste prehranjevalni bzz slišali tudi vi. Nastane tako, da netopir žuželko zazna in vse gosteje oddaja eholokacijske klice do trenutka, ko jo ujame. Temu sledi kratka tišina. Bodite pozorni na zvok, ki spominja na zapiranje zadrge.

Veliko netopirjev

Skupina za netopirje je lovila tudi z nastavljanjem mrež na lokacijah pogostih preletov. Ujetega netopirja so previdno prijeli in preverili spol. Če so ujeli samico, so lahko na podlagi seskov ocenili še, ali je že kotila in dojila ali ne. Odstranili so morebitne parazite in jo stehtali. Nato je sledilo merjenje njegove oziroma njene velikosti. Osnovna meritev za velikost netopirja je dolžina podlaktnice ali antebrachiuma.

Na enem od svojih dnevnih terenov, ko skupina za netopirje ni imela prav dosti dela, so našli in ujeli tudi kuščarja brez okončin s smešnim slovenskim imenom žoltoplaz oziroma Pseudopus apodus. Večina ljudi pri nas mu reče kar blavor in marsikoga spominja na baziliska iz Harryja Potterja.

Kača sikalica

Najdba blavorja je močno zanimala skupino za plazilce, ki se je na lokacijo pripeljala v pičlih petih minutah. Blavor namreč spada v družino slepcev in ga od kače ločimo po mnogih lastnostih. Ima vidna ušesa, drugačno razporeditev lusk, vidne so tudi približno 2 milimetra dolge zakrnele okončine. Zraste lahko do 135 centimetrov. Ob nepravilnem rokovanju lahko tako kot vsi kuščarji v vaših rokah pusti svoj rep.

Skupino za plazilce je po trnovih poteh med skalovjem vodil Urban Dajčman, študent biologije in član Herpetološkega društva. Prve dni so imeli za svoje delo zelo slabe pogoje, zato je imel Urban čas, da mi pove nekaj zanimivosti o plazilskem terenskem delu.

Kakšno je danes vreme, kaj ste danes...

V naslednjih dneh se je vreme za lov na plazilce izboljšalo in skupina je zabeležila 15 vrst. Najbolj jih je razveselil modras, pred katerim so jih domačini nenehno strašili in so ga zadnji dan le ujeli in tudi izpustili. Našli so tudi kobranke, belice, leopardovka pa je prišla kar v tabor. Tudi z njimi sem odšla na teren in posnela, kako zveni lov na kače. Ob spremljavi vetra smo našli belico.

Poglej, kača!

Pri kačah so opazovali njihove vzorce in šteli luske. Urbana sem vprašala, kako razlikujemo med vrstami kuščaric in kač?

Za večino kuščaric je podobno...

Kuščarice so lovili z zanko, ki so jo zavezali v obliko lase in jo pritrdili na konec dolge palice. Ko so opazili kuščarico, so se ji previdno in počasi približali, ji zataknili zanko okoli vratu in zategnili v smeri proti repu.

Na vlažnih travnikih so našli tudi precej želv grških kornjač z latinskim imenom Testudo hermanii. Podobno kot letnice pri drevesu lahko tudi pri želvah štejemo lise na luskah. Vsaka lisa pomeni eno leto, vendar je to le ocena, in ne zanesljiv podatek.

Skupina za plazilce se je ob iskanju želve močvirske sklednice pridružila skupini za dvoživke, ki jo je vodila Nadja Osojnik iz Herpetološkega društva. Dvoživke so lovili z rokami in vodnimi mrežami. Zanimala so jih predvsem vodna telesa: obrežni pas jezera, ribniki, mlake, potoki in kanali. Najbolj številčne so bile populacije zelenih žab, ki v zboru s pticami in vetrom zvenijo takole:

Ptiči in žabe

Ko sem šla z njimi na teren, smo iz vode potegnili tudi eno užitno zeleno žabo, ki nam je o svojem življenju takole potožila.

Intervju z žabo

Nadja Osojnik nam je razložila, da je za zelene žabe značilen poseben pojav, ki v naravi ni prav pogost. Pisana žaba in debeloglavka se lahko namreč med seboj parita in imata plodne potomce, ki se nadalje uspešno parijo s starševskimi vrstami ali med seboj. Križance prav tako imenujemo zelene žabe, latinsko pa Pelophylax kl. esculentus. »Kl.« je okrajšava starogrške besede »klepton« in pomeni tat, saj vsaka generacija hibridogenetskih žab ukrade polovico kromosomov predstavnikov druge vrste. Križancem lahko rečemo tudi užitne zelene žabe.

Najbolj pogosto vprašanje domačinov, ki smo jih srečevali na svojih terenih, je bilo: »Pa šta vi radite ovdje?«. Ko nam je to vprašanje postavil starejši gospod, ki goji zelišča, smo mu povedali, da iščemo žabe, in razložil nam je, kako jih lovi on. S prijateljem se postavita višje in nižje od toka reke ter se z lučjo pod vodo počasi približujeta eden drugemu. Ob tem nabirata užitne zelene žabe, ki jih mečeta v plastične posode. Za konec nam je postregel še z receptom za žabje krake.

Pa to ti je najbolje, to ti je bolje...

Od priporočila za pripravo žabjih krakov pa nadaljujemo s skupinami, ki so iskale nevretenčarje. Skupino za kačje pastirje je vodila Ana Tratnik, študentka Ekologije in biodiverzitete ter članica Slovenskega odonatološkega društva. Za lovljenje odraslih osebkov so uporabljali lahke mreže iz blaga, imenovane metuljnice. Za vzorčenje ličink, ki živijo v vodi, pa vodne mreže.

Skupina je letos na terenu našla in določila 15 različnih vrst odraslih osebkov kačjih pastirjev. Ob tabornem ognju sem izvedela tudi, da če kačjega pastirja primeš za krila in z njim narediš tri ali še bolje trideset osmic po zraku, bo za nekaj trenutkov obmiroval, ko ga spustiš na travno bilko. Trenutek lahko izkoristiš za dobro fotografijo.

Metuljnice pa pri svojih popisih uporabljajo tudi lovci na metulje. Skupino je vodil Mitja Črne iz Društva varstvenih biologov Biodiva v Kopru. Skupaj smo se odpravili na terenski dan na otok Murter, kjer smo po suhih travnikih lovili metulje. Vsakega, ki nam je prišel v roke, smo skupaj določili in nato izpustili. Prisluhnimo, kako zveni določanje metuljev.

Določanje metuljev

Moj prvi ulov je bil Glaucopsyche alexis ali s slovenskim imenom grahovčev iskrivček. To je majhen metulj z modrimi krili, ki ga na pomlad najdemo tudi pri nas. Ko ujamemo metulja v mrežo, se sliši takole.

Ujet metulj

Ujeli smo lastovičarja ali z latinskim imenom Papilio machaon. Prve dni je imela skupina za metulje probleme z vremenom, saj je bilo vetrovno in deževno. Na manj vetroven večer so postavili tudi svetlobno piramido, ki privablja vešče, a zaradi vremenskih pogojev ni bilo niti ene obiskovalke.

Največ vrst metuljev je bilo zabeleženih v kanjonu reke Zrmanje, kjer so na več lokacijah ujeli tudi dalmatinskega rjavčka z latinskim imenom Proterebia afra dalmata. To je redka vrsta, ki se pojavlja od severozahodne Grčije do hrvaške obale. V raziskavi, objavljeni leta 2010, pa je slovensko-hrvaška raziskovalna skupina zabeležila predstavnike dalmatinskega rjavčka tudi na nadmorski višini 1500 metrov, kar ovrže opredelitev vrste kot nižinske.

S krajšo glasbeno prekinitvijo si bomo za nekaj trenutkov oddahnili od slabih vremenskih pogojev in lova na živali. Po melodijah, ki vas morda spominjajo na taborni ogenj, pa bomo nadaljevali s pajki, hrošči, tereni v jame, lovom na polže in nabiranjem rož.

Zmelkoow: Herbicidi

Dobrodošli nazaj v oddaji Frequenza della scienze z naslovom Veter v eter. Nocoj hodimo na terene z biologi in opisujemo načine opazovanja živali v naravi. Nekaj besed smo že namenili pticam, netopirjem, plazilcem, dvoživkam, kačjim pastirjem in metuljem. V zadnjem delu oddaje pa se bomo posvetili še pajkom, hroščem, jamskim biologom, navdušencem nad mehkužci in miroljubnim botanikom.

Največ dela z določanjem vrst sta imeli na taboru skupina za pajke in skupina za hrošče. Na območju naravnega parka Vransko jezero je namreč zabeleženih kar 133 vrst pajkov. Mentor skupine za pajke je bil Žan Kuralt, študent Ekologije in biodiverzitete na Biotehniški fakulteti v Ljubljani. Lepo vreme so tako izkoristili za določanje vrst pod lupo, v slabšem vremenu pa so bili na terenu in iskali številne predstavnike. Približna ocena števila zabeleženih vrst se giblje med 70 in 80. Metode lova oziroma nabiranja pajkov so podobne kot pri hroščih. Ujete osebke so shranjevali v majhnih posodicah z vinskim in alkoholnim kisom.

Skupino za hrošče je vodila Urška Ratajc, prav tako študentka Ekologije in biodiverzitete. Za razliko od pajkov je skupina hrošče iskala tudi v in pri vodi. Opazovala sem Urško, kako zliva vodo po kamnih na bregu jezera, in jo vprašala, kaj počne.

Kaj delaš? Iščemo hrošče, ki prebivajo...

Na Kamenjaku nad Vranskim jezerom je skupina postavila talne živolovne pasti, nastavili pa so tudi vodne pasti okoli jezera. Deset pasti je bilo postavljenih tudi v bližini šotorov, a sta se v njih ujeli le ena kobilica in ena mravlja. Podobno kot skupina za pajke je tudi skupina za hrošče veliko časa preživela za mizami v jedilnici na prostem, kjer so pod lupo pregledovali nabrane vzorce in določevali različne vrste. Večina pregledanih hroščev je bila vodnih, zajeli pa so jih z metodo mreženja po gladini jezera.

Skupino za speleobiologijo ali biologijo podzemeljskih živali je vodil Žiga Fišer, mladi raziskovalec na Oddelku za Biologijo Biotehniške fakultete. Za njihove terene vreme ni igralo ključne vloge. Biologi v jamah iščejo vse, kar lahko najdejo. Večinoma gre za manjše brezoke živali svetlih barv, ki jih opazijo in poberejo na jamskih tleh in stenah pa tudi v lužicah, potočkih in jezercih. Kot najbolj zanimivo najdbo so izpostavili sladkovodnega raka enakonožca iz družine Sphaeromatidae, katere predstavnike lahko najdemo le v podzemlju Dinarskega Krasa in severne Italije. Gre za vrsto Monolistra radjai oziroma Rađovega jamskega ježka, ki sta ga leta 2007 opisala slovenska raziskovalca Simona Prevorčnik in Boris Sket.

Skupina za mehkužce, ki jo je vodil biolog Jan Simič, je svoje dneve preživela ob obali, kjer so iskali prazne hišice polžev in lupinice školjk. Hišice so nato s pomočjo določevalnih ključev prepoznali kot različne vrste. Mehkužci so izjemno zanimiva živalska skupina. Poselili so vse habitate našega planeta razen zraka. In tudi če polž v samomorilski vnemi skoči na britvico, se sploh ne ureže, saj je odporen na rezilo. Zelo zanimiv podatek o mehkužcih je tudi to, da lahko orjaški ligenj zraste do 12 metrov. Skupina za mehkužce je nabrala veliko polžkov in si na koncu zastavila vprašanje. Kaj dobiš, če združiš dva polža? Ceuž.

Najbolj miroljubna pa je bila skupina za botanike, ki jo je vodila članica Botaničnega društva Slovenije Manica Balant. Teren za rastline namreč spominja na obisk muzeja. Počasna hoja omogoča pozorno opazovanje rastlin, ki jih, če je le mogoče, nabirajo skupaj s podzemnimi deli. Nabrane rastline nato določijo po določevalnem ključu Mala flora Slovenije, prav pa jim je prišla tudi Flora Hrvatske.

Našli so tudi tri endemične vrste za širše področje Dalmacije oziroma zahodnega Balkana. To so vrste krčki grahovec, dalmatinska košeničica in travniška morska čebulica. Slednjo so našli na Pagu, kjer raste verjetno še edina otoška populacija te vrste. Najbolj dragocena najdba pa je bila orhideja Bertolonijevo mačje uho. Uvrščamo jo v rod orhidej, za katere je značilno, da s cvetom posnemajo zadek svojega opraševalca. Navadno samci čmrljev, čebel in drugih žuželk priletijo, da bi se parili, in poleg tega nevede oprašijo še cvetlico. Pojav imenujemo psevdokopulacija.

Predstavili smo vseh 11 skupin na terenu. Ob koncu tabora smo Matica Gaborja, ki obiskuje prvi letnik biologije in je bil udeležen pri terenskem delu za ptice, vprašali še, kako se je imel na Ekosistemih Balkana in kaj se je novega naučil:

Ja, na Ekosistemih je bilo super...

Za zaključek pa naj povemo še en vic, ki ga boste morda bolje razumeli ob prebiranju kot pa poslušanju te oddaje. Why did a mushroom go to a party? Because he is a fungi [izg: fun guy]. Da ne bo kdo rekel, da smo glive kar izpustili.

S terensko oddajo Frequenza della scienza smo odstrli svet terenskih biologov. Za vse nasvete in napotke bi se rada zahvalila vsem mentorjem skupin in tudi Urši Miklavčič ter Rudiju Kraševcu za organizacijo in gostoljubje na Ekosistemih Balkana. Hvala za pozornost in se slišimo zopet čez štirinajst dni.

Terenila je Urša in sedemdeset bionavdušencev.

Urednikovala je Teja.

Brali sva Mojca in Petra.

Tehniciral je Makis.

Znanstveniki in znanstvenice so v reviji Nature objavili raziskavo, ki poskuša osvetliti prevladujoči mehanizem medceličnega sporazumevanja v bioloških sistemih.

Ionske kanalčke najdemo v vseh živih organizmih. Bakterijski in živalski ionski kanalčki so si po strukturi podobni, zato lahko sklepamo, da tudi podobno delujejo. Ionski kanalčki omogočajo pretok ionov preko membrane in nastanek akcijskega potenciala. Akcijski potencial je kratkotrajna sprememba napetosti med notranjostjo celice in medceličnim prostorom. Širjenje spremembe napetosti ob membrani ali med celicami imenujemo depolarizacija.

Pričujoča raziskava nakazuje, da imajo ionski kanalčki funkcijo depolarizacije tudi v bakterijskih skupnostih. Raziskovalna skupina je opazovala organizirane skupnosti bakterij in ugotovila, da milijarde bakterijskih celic s pomočjo akcijskega potenciala uravnavajo skupni metabolizem. Z depolarizacijo nastali električni signali omogočajo bliskovito sporazumevanje celic o metabolnem stanju na daljše razdalje. Če celicam v notranjosti bakterijske skupnosti primanjkuje hranil, sprožijo val depolarizacije. Ta zmanjša sposobnost privzema hranil celicam iz obrobja in tako zagotavlja dostopnost hranil celicam v notranjosti bakterijske skupnosti.

V raziskavi so podrobneje preučili tudi odziv bakterijskih skupnosti na pomanjkanje hranila, ki se imenuje glutamat. Ugotovili so, da pomanjkanje sproži začetni dražljaj, ki povzroči nihanja v aktivnosti metabolizma celotne skupnosti. Nihanje metabolizma je sinhronizirano z ionskimi tokovi, kar nakazuje na soodvisnost obeh procesov. Glutamat je najpogostejši vzdražni živčni prenašalec živih organizmov in je nujno potreben tudi za pravilno delovanje človeških možganov. Raziskava predpostavlja nova izhodišča za razmislek o skupni regulaciji metabolizma živalskih celic. 
 

Z akcijskimi potenciali je nihala vajenka Katja.

Mednarodna raziskovalna skupina je s pomočjo inovacij 3D tehnologije dokazala spremembe položaja listov in vej pri drevesih glede na  dnevno-nočni ritem. Pretekle raziskave so namreč temeljile na podrobnejšem preučevanju dnevno-nočnega oziroma diuralnega ritma na področju fiziologije rastlin.

V raziskavi uporabljena metoda terestričnega laserskega skeniranja deluje po principu odboja laserskih žarkov od opazovanega objekta v določeni časovni periodi. Večinoma se uporablja za spremljanje geodinamičnih procesov, kot so plazovi, spremembe obalnih predelov in kraških pojavov. V tej raziskavi je bila metoda uporabljena za zaznavo premikov drevesnih vej.  Meritve so potekale na drevesih vrste Betula pendula ali navadna breza od mraka do jutranjih ur, da so se izognili dnevnim vetrovom.

Rezultati so pokazali, da se veje krošenj med nočjo spustijo za deset centimetrov nižje v primerjavi z dnevnimi položaji. Raziskava je bila opravljena na dveh geografsko ločenih mestih, v Avstriji in na Finskem. Največje premike vej krošenj so na južnem vzorčnem mestu izmerili uro in pol pred sončnim vzhodom, medtem ko so na severu drevesa svoje veje najbolj povesila med sončnim vzhodom.

Dokaz o razlikovanju položaja vej dnevno-nočnega ritma brez odpira nadaljnje možnosti uporabe omenjene metode tudi na ostalih drevesnih vrstah. Tako predstavljata topol in kostanj idealna primera za raziskave v prihodnosti, saj so znanstveniki pri obeh vrstah identificirali gene, ki so povezani z diurnalnim ritmom in vplivajo na njuno vedenje.

Z drevesi je spal vajenec Sebastjan.

Mednarodna znanstvena skupina z univerze v New Yorku, newyorškega genomskega centra in hebrejske univerze iz Izraela v reviji Cell poroča, kako lahko rastline obnovijo svoje korenine tudi po odstranitvi koreninskega vršička.

V koreninskem vršičku so matične celice. To so še nediferencirane celice, ki se lahko velikokrat delijo. Diferencirane celice pa imajo omejeno zmožnost delitve in se praviloma ne morejo povrniti v matične celice. Ker pa imajo rastline izjemno regenerativno sposobnost, so zmožne že diferencirane celice spremeniti nazaj v matične pod določenimi pogoji.

Odstranitev koreninskega vršička je en tak primer. Na izgubo vršička se rastlina odzove s spremembami v koncentraciji rastlinskih hormonov. To so molekule, ki prenašajo sporočila po rastlini in v tarčnih celicah sprožijo določen odziv. Tako se po odstranitvi koreninskega vršička pod vplivom rastlinskih hormonov v nekaterih diferenciranih celicah zgodijo spremembe v izražanju genov. Te vodijo v dediferenciacijo celice, tako da se ta povrne v stanje matične celice.

Znanstvena skupina je ugotovila, da je zaporedje sprememb pri dediferenciaciji podobno tistemu pri embrionalnem razvoju. Ta poteka v semenu po združitvi moške in ženske rastlinske spolne celice. Tudi pri dediferenciaciji rastlinskih celic se v enakem vrstnem redu kot med embrionalnim razvojem postopoma poveča izražanje specifičnih genov.

Znanstvenika z univerze v Exeterju in londonskega Imperialnega kolidža sta odkrila, da na sposobnost fagocitoze oziroma z receptorji posredovane endocitoze vpliva oblika tarčnega delca.

Fagocitoza in endocitoza sta mehanizma, s katerima lahko celice sprejemajo delce. Tako denimo imunske celice iz telesa odstranjuje tujke, kot so na primer bakterije. Poenostavljeno povedano, se pri tem celična membrana uviha okoli tarčnega delca in celica pogoltne delec v svojo notranjost. Ta proces se dogaja tako pri preprostih enoceličarjih kot tudi pri celicah imunskega sistema živali.

Znanstvenika sta ugotovila, da celice najlažje požirajo delce elipsoidnih oblik. Poleg oblike je za učinkovito požiranje pomembno tudi, kako je delec obrnjen glede na celico. Največ težav pa imajo s požiranjem delcev, ki imajo obliko peščene ure. Take oblike so recimo deleče se bakterijske celice.

Študija nakazuje, da se nekatere bakterije morda lahko izognejo fagocitozi s strani imunskih celic le zaradi svoje oblike. Izsledki študije pa nakazujejo tudi, kakšne oblike morajo biti delci za optimalno dostavo zdravil v celice.

Koreninske vršičke je požirala Angelika.

Kje se vidite če tri letak, kje čez petdeset let? PUKP je odkril prihodnost in jo, s pomočjo študentke Jasne Futura, ki sta jo dr. Šmarčan in dr. Svoboda poslala na študij v Silikonsko dolino (Inštitut za zgodovino prihodnosti), sedaj razkriva tudi vam. Izpraznimo glave, stegnimo vratove, stopimo korak naprej, saj o prihodnosti vemo vse. Prihodnost je priložnost! Čas je, da začnemo živeti iz jutri v danes!

Prejšnji teden je v Kinodvoru potekala zaključna podelitev nagrad največjega slovenskega dijaškega filmskega festivala Videomanija. Letos je bilo prijavljenih skoraj osemdeset filmov, nagrajene pa si lahko ogledate na spletni strani festivala. Ob tej priložnosti sem govoril z Miho Pečetom, enim izmed organizatorjev, o nastanku in namenu te letne prireditve.

Izjava.

Poleg Videomanije sedaj obstajajo tudi drugi mladinski filmski festivali in natečaji, kot na primer Slovenščina ima dolg jezik, ki ga organizira Slavistično društvo Slovenije, in Zoom festival v Pionirskem domu. Po čem se Videomanija vseeno razlikuje od ostalih dogodkov, povezanih z mladinsko kinematografijo?

Izjava.

Kako pa je z navezavo na širše kritično okolje - ali je festival povezan z recimo AGRFT-jem in drugimi akterji na slovenski filmski sceni?

Izjava.

Čeprav Videomanija in Kinodvor nimata skupnih projektov ali financiranja, slednji predstavlja prostorsko podporo za zaključno projekcijo in je tudi sicer pogosto omenjen v povezavi z mladinsko kinematografijo. V istih prostorih namreč poteka tudi podelitev že omenjenega natečaja Slovenščina ima dolg jezik, poleg tega pa je z letošnjim letom Kinodvor zagnal projekt Kinotrip, katerega slogan »mladi za mlade« je že odmeval v Rožni dolini. Živa Jurančič, vodja oziroma mentorica projekta Kinotrip, je razložila čemu tako zanimanje Kinodvora za sodelovanje z mladimi.

Izjava.

Vedno sem mislil, da sta Kinodvor in mestni kino povezana, ker je to meščanski dvorec kinematografije. Pravzaprav pa se pomen te zveze skriva v privabljanju vseh generacij, ki tvorijo mestno družbo. Pri tem bodo v okviru Kinotripa sodelovali tudi mladi, saj bodo v dvorcu soustvarjali program. Več o njihovi bližnji in daljni prihodnosti Živa.

Izjava.

Običajno se o dogodku poroča, ko je ta že mimo, pri čemer se ustvari cel kup frustriranih zamudnikov, ki spregledajo napovednike. Tako kot je nemogoče poročati o tem, kar se še ni zgodilo, se zdi neverjetno tudi, da bi kdo iskal nekaj, za kar sploh ne ve, da se bo zgodilo. Tokrat nam morda uspe oboje. Kot ste lahko slišali v izjavi, bo v četrtek potekala projekcija otvoritvenega filma lanskega festivala v Cannesu. Z dvignjeno glavo pripoveduje zgodbo o najstniški hoji po robu in sodiščih za mladoletne. Režiserka zagovarja stališče, da družba nima pravice obupati nad nobenim izmed svojih mladostnikov – zlasti ne nad najbolj nasilnimi in brezupnimi. Stališče, ki ga skušajo izpodriniti zadnje čase vse bolj glasni nasprotniki tako imenovane »permisivne vzgoje« kot vira vsega zla. Pri čemer velikokrat ni jasno, ali skušajo le opozoriti na to, da avtoriteta ni nujno vedno slaba, ali pa pozivajo k avtoritarnosti.  Tako tudi v bolj dobrodušnem Guardianu kritik zapiše, da »film vztraja pri nemoderni misli, ki predstavnike avtoritete prezentira kot možne pozitivne like.« Vendar pri tem zgreši ključno poanto, da predstavniki avtoritete, ki bi jih v kontekstu filma lahko prevedli tudi v predstavnike oblasti, niso pozitivni zato, ker izvajajo avtoriteto oziroma oblast, temveč ker so celo v svoji avtoritarni vlogi sposobni naklonjenosti do brezupnih primerov, namesto da bi jih preprosto poslali na prestajanje kazni. Film Z dvignjeno glavo torej zagovarja materinske sodnice in ne sodniških mater, zato si je prislužil oznako »film upanja«. Če si upate, ga lahko pogledate v četrtek.

V Kinodvoru se torej v istem prostoru srečata dva različna pristopa k mladinski kinematografiji – ogled ustvarjenega in ustvarjanje ogledov. Na eni strani imamo dogodek, ki omogoča srednješolskim avtorjem, da javno projecirajo svoje stvaritve, na drugi pa možnost za inštitucijo, da preko javne projekcije mladosti dvori mestni množici.

Nagrajeni filmi na Videomaniji:
http://www.videomanija.org/nagrajeni-filmi-2016/

https://www.facebook.com/jak.dijak

Sistem CRISPR je izredno natančna tehnologija za ciljanje in manipuliranje specifičnih regij DNK, zaradi česar se redno uporablja pri genskem inženiringu. Nedavno smo v Zbritoffu poročali o uporabi CRISPR za izrez DNK virusa HIV iz okuženih belih krvničk, kar je obetalo nov način zdravljenja aidsa.

A omenjena raziskava je bila izvedena zgolj v laboratorijskih pogojih, in ne na živalih. To pa lahko v praksi predstavlja velik razkorak med teoretično izvedljivostjo in dejansko uporabo na ljudeh.

Sedaj pa je raziskava znanstvenikov z univerze Temple v Združenih državah pokazala izvedljivost izreza DNK virusa HIV iz celic okuženih mišk in podgan. V živali so raziskovalci vnesli rekombinantni virus, z dodanim genom za sistem CRISPR. Vneseni virus je nato vstopal v okužene celice in v njih specifično izrezoval DNK virusa HIV, medtem ko je gostiteljski DNK ostal nedotaknjen.

Avtorji so pokazali, da so s posegom uspeli izrezati DNK virusa HIV približno 75 do 90 odstotkom krvnih celic. Poleg tega je metoda delovala tudi na preostale celice, ki jih okuži virus HIV, kot na primer živčne, srčne, jetrne in druge.

Metoda bo zahtevala še izpopolnitev in bo verjetno sprva uporabljena v kombinaciji z drugimi zdravili za zdravljenje okužbe s HIV. Po besedah enega od avtorjev, doktorja Kamela Khalilija, je možno pričakovati klinične preizkuse odstranjevanja genov virusa HIV na ljudeh že v prihodnjih nekaj letih.

Genetiki so prvič posekvencirali celoten genom žirafe in njenega najbližjega sorodnika, okapija, s katerim si je delila skupnega prednika pred približno 11 milijoni let.

Hitro opazna razlika med obema vrstama je žirafin edinstveno dolg vrat, medtem ko je okapijev vrat razmeroma kratek. Da bi odkrili, katere genetske spremembe so privedle do evolucijsko gledano hitrega podaljšanja vratu žiraf, so avtorji primerjali genoma obeh vrst in iskali razlike med njima.

Primerjava je izpostavila 70 genov, ki so v času, odkar sta se vrsti ločili, doživeli največje spremembe. Več kot polovica teh genov je znanih regulatorjev rasti kosti, mišic, živčevja in krvožilnega sistema. Avtorji so zaključili, da je za podaljšanje žirafjih vratov verjetno zadostovala že sprememba majhnega števila genov, morda samo dveh.

Tako enega izmed obetavnih genov za razlago nastanka žirafjih vratov, imenovanega FGFRL1, avtorji že preizkušajo na miškah. Z genskim inženiringom bodo vstavili gen v oplojena jajčeca in opazovali, kakšen vpliv ima na embrionalni razvoj mišk. Rezultate omenjenega poskusa še čakamo.

Dolgovratih mišk se veseli Arne.

V reviji Science je skupina raziskovalcev in raziskovalk z oddelka robotike na Harvardu predstavila nov način varčevanja z energijo majhnih robotkov. Imenujejo jih RoboBees, kar v prostem prevodu pomeni robotske čebele. Mikro roboti lahko med letom z uporabo statične elektrike počivajo tako, da navpično visijo s predmetov različnih površin.

Omejitev letečih robotov še vedno predstavlja čas, ki ga lahko preživijo v zraku. Idejo za visenje robotov so v raziskovalni skupini dobili pri živalih, kot so netopirji, ptice in nekatere žuželke, ki na ta način pogosto varčujejo z energijo. Robotske čebele v ta namen uporabljajo elektriko, ki povzroči adhezijo, torej prilepljanje ene podlage na drugo. Za vzdrževanje adhezijske sile, ki jim omogoča visenje, porabljajo zelo malo energije in se jim tako podaljša čas, ko so lahko v zraku. Robotska žuželka v velikosti sponke za papir pa lahko pristane na zelo raznolikih površinah, med drugim tudi na lesu, steklu in celo na listu rastline.

Celotni mehanizem tehta okoli 13 miligramov in omogoča vklop in izklop elektrostatične sile. Ohranjanje razlike v naboju pristajalne površine robota in površine, s katere visi, vseeno porabi nekaj elektrike. Privlak se ustavi preprosto tako, da se prekine dostop do energije in mikro robot lahko odleti naprej. Ta način varčevanja z energijo pa je mogoč le za res majhne robote, ki tehtajo približno toliko kot čebela. Kako RoboBees izgledajo, si lahko pogledate na posnetku.

Od robotskih žuželk nadaljujemo z drugim načinom preživetja v naravi. Korejsko–poljska skupina raziskovalk in raziskovalcev je na podlagi serije vedenjskih poskusov poglobila znanje o prikazovanju varovalnih barv pri žuželkah. Hiter preskok od nevtralnih do opozorilne barve naj bi služil hitrejšemu učenju plenilca o tem, kdo je užiten in kdo malo manj. Toda raziskava omenjene hipoteze ni potrdila.

Strupene in neužitne žuželke imajo pogosto temu primerne barve in vzorce, ki pa jih včasih skrivajo pod drugim parom kril in jih razkrijejo šele tik preden jih ptica želi pojesti. V raziskavi so opazovali vedenje in učenje vrste sinic Parus minor, ki so jih z mrežami ulovili v okolici univerze v Seulu. Za testne sinice so pripravili po okusu in barvah različne modele plena iz papirja in sončničnih semen. Modeli plena so se razlikovali po okusu in po tem, ali so imeli opozorilne barve vidne, skrite ali pa jih niso imeli.

Razkritje opozorilnih vzorcev kot presenečenje po napadu plenilca se je izkazalo za enako učinkovitega, kot če je bil model, ki je služil kot simulacija plena, ves čas obarvan. Raziskava kljub nepotrjeni hipotezi dopolnjuje znanje o razvoju različnih oblik uporabe svarilnih barv pri nevretenčarjih in vretenčarjih.

V opozorilne barve se je odela Urša.

Prisluhnite.

...

Irski fiziki so izmerili polcelo vrtilno količino fotonov. V posebni konfiguraciji prizem in zrcal so snop zavrteli tako, da se je lahko vrtel na več načinov, kot bi pričakovali. Gre za lastnost fotonov, drugačno od do sedaj poznanega celoštevilskega spina.

Za ilustracijo dveh vrst vrtenja fizikalnih osnovnih delcev, na primer elektronov in fotonov, vzemimo primer kroženja Zemlje okrog Sonca. Zemlja po eni strani v enem letu prepotuje svojo orbito okrog Sonca. Zaradi tega vrtenja ima orbitalno vrtilno količino. Poleg tega pa se vsak dan zavrti tudi okrog svoje osi. Vrtilni količini tega vrtenja lahko rečemo spin.

Tudi elektron si lahko, čeprav napačno, poenostavljeno predstavljamo kot kroglico, ki kroži okrog večje krogle, jedra atoma. V tem primeru si skušajmo zamisliti tudi njegova orbitalno vrtilno količino in spin. Vendar pa se vsota teh dveh vrtilnih količin lahko povečuje le v korakih točno določene velikosti.

Rečemo, da je skupna vrtilna količina elektrona kvantizirana. Natančneje lahko zasede le večkratnike polovičke Planckove konstante. Ker se Planckova konstanta tako pogosto pojavlja v enačbah kvantne fizike, jo je smiselno vzeti za naravno enoto vrtenja. Tako bi lahko ugotovili, da skupna vrtilna količina znaša tri polovice ali pa dvakratnik Planckove konstante.

Če bi si torej fotone predstavljali kot majhne kroglice, bi s tem naredili še večjo napako kot pri elektronih. Ker so fotoni (najmanjši paketi svetlobe) brez mase, imajo drugačne lastnosti. Ena izmed razlik z elektroni je, da lahko njihov spin zasede le cele večkratnike Planckove konstante, ne pa tudi polovičnih vrednosti.

Spin fotonov je povezan z njihovo polarizacijo. V vsakdanji rabi je izraz povezan s polarizacijskimi očali, ki lahko filtrirajo del svetlobe. Svetloba je namreč elektromagnetno valovanje, pri katerem lahko električno in magnetno polje nihata v različnih smereh. Skozi polarizacijska očala in podobne naprave lahko prepustimo le svetlobo, v kateri električno polje niha na določen način. Z drugimi besedami, izberemo le svetlobo z določeno polarizacijo.

Ena izmed možnih polarizacij svetlobe je krožna polarizacija. Če si v mislih narišemo puščico, ki vedno kaže v smer električnega polja svetlobe, se bo ta puščica vrtela okrog osi potovanja svetlobnega žarka. To pa nas morda spomni na prej omenjeno vrtenje Zemlje okrog svoje osi, tako da lahko krožno polarizacijo imenujemo kar spin fotona.

Avtorji članka so poleg spina izzvali še eno vrtenje svetlobe. Laserski žarek so najprej izdolbli, tako da je postal votel. Nato so votli valj svetlobe vrteli okrog osi potovanja laserskega žarka.

Na ta način so opazovali dve vrsti vrtenja fotonov. Po eni strani se je ves votli laserski snop lahko zavrtel okrog svoje osi. Po drugi strani so lahko spreminjali polarizacijo svetlobe oziroma spin fotonov. Zanimala pa jih je vsota vrtilnih količin, povezanih z dvema vrstama vrtenja, skupna vrtilna količina.

Ugotovili so, da se skupna vrtilna količina svetlobe ne spreminja le v korakih večkratnika Planckove konstante. Spin fotona še vedno lahko zasede le celoštevilske vrednosti, skupna vrtilna količina pa lahko zavzame tudi večkratnike polovičke Planckove konstante.

Uporabnost tega odkritja še ni jasna. A rezultat je zanimiv, saj fotone sicer prištevamo med delce s celoštevilskim spinom. Omenjanje polcele skupne vrtilne količine fotona je tako nenavadno.

Samo napol zmeden je pisal Junoš.

Od vseh prehranskih dopolnil na tržišču se sloves najmočnejšega antioksidanta drži resveratrola. To je naravna spojina, ki jo v večjih količinah najdemo v rdečem vinu. Zaradi močnega antioksidativnega potenciala se resveratrolu pripisujejo ugodni učinki na ožilje in po novih ugotovitvah tudi na mišice.

Ameriški znanstveniki in znanstvenice so v Frontiers in Physiology objavili izsledke raziskave, v kateri so odkrili neposreden učinek resveratrola na mišično tkivo. Prehrana, ki temelji na visoki vsebnosti maščob in sladkorjev, povzroči preobrazbo vzdržljivostnih mišičnih vlaken v hitra vlakna. Zato je raziskovalce in raziskovalke zanimalo, ali bi močan antioksidant, kot je resveratrol, lahko vplival na ta proces.

V poskusu, ki je trajal dve leti, so preiskovanim opicam vrste makaki v prehrano dodajali resveratrol. Razmerje med hitrimi in počasnimi mišičnimi vlakni se je spremenilo v korist slednjih. Kot se je izkazalo, starost ne vpliva na učinek resveratrola, antioksidant pa je imel največji vpliv na mišice, ki so najbolj aktivne. Telesna vadba naj bi torej še dodatno pripomogla k njegovemu učinku. Mehanizem delovanja resveratrola še ni povsem jasen, a zelo verjetno deluje preko številnih signalnih poti, v katerih sodeluje kalcij.

Prejšnji teden se je v Bruslju sestal Svet za konkurenčnost, ki deluje pod okriljem Evropske komisije. Sestavljajo ga ministri vseh držav članic, pristojni za trgovino, gospodarstvo, industrijo, raziskave in inovacije ter vesolje. Na dvodnevnem srečanju so se dogovorili, da bodo do leta 2020 omogočili brezplačen dostop do vseh znanstvenih člankov, objavljenih v Evropski uniji.

Trenutno je namreč za dostop do večine znanstvenih člankov treba plačati. Študenti in akademski delavci imajo sicer omogočen dostop preko svojih univerz, ki pa za to založnikom plačujejo visoke naročnine, pod katerimi članke objavljajo številne ugledne revije. Vsej ostali javnosti je brezplačen dostop do vsebin znanstvenih raziskav onemogočen. Do njih je možno brezplačno dostopati zgolj preko tako imenovanih piratskih spletnih strani, kot sta Sci-Hub ali Arxiv.

Evropska komisija si za omenjeni cilj deklarativno prizadeva že od leta 2012 v okviru projekta »Open Science«. Z enotnim vseevropskim pristopom do koncepta odprte znanosti naj bi Evropska unija namreč pridobila konkurenčnost, saj naj bi raziskovanje in inovativnost spodbujala ekonomsko rast.

Znanstvena skupnost odločitev pozdravlja iz občega razloga, da se raziskave na prvem mestu delajo v dobrobit človeštva.  Zato bi morali biti vsi znanstveni članki po objavi prosto dostopni vsakomur. Jasno pa je, da bo pot do odprte znanosti za vse v vsakem primeru dolga in vijugasta.

Za branje znanstvenih člankov si ne želi več plačevati Andrea.

Dolgotrajno izpostavljenost onesnaženemu zraku običajno krivimo za nastanek in poslabšanje kroničnih bolezni dihal in njihovih pogostejših okužb. Vendar pa je znano, da vdihani škodljivi plini in delci prehajajo tudi v krvni obtok in povzročajo bolezni srca in žil.

Znanstvena revija The Lancet je objavila rezultate zaključka desetletne epidemiološke raziskave o vplivu kakovosti zraka na srčnožilne bolezni, opravljene na 6000 preiskovancih. Izpostavljenost onesnaževalcem v zraku so za vsakega udeleženca ocenili z računalniškim modelom glede na njegov kraj bivanja. Ugotovitve so primerjali z večkratnimi meritvami depozitov kalcija v koronarnih arterijah in debelino stene skupne karotidne arterije. Omenjeni meritvi označujeta obseg ateroskleroze oziroma poapnenja žil, ki je glavni povzročitelj ishemične srčne bolezni.

Ugotovili so, da je izpostavljenost onesnaženemu zraku statistično povezana s pospešenim razvojem ateroskleroze. K temu najbolj prispevajo prašni delci s premerom manj kot 2,5 mikrometra ter dušikov oksid in dioksid. 20-odstotno razliko v hitrosti nastanka ateroskleroze tako povzroči povečanje koncentracije najmanjših prašnih delcev za 5 µg/m3 ali pa vsakih 35 molekul dušikovih oksidov na milijon delcev v zraku.

Vendar pa ima onesnažen zrak poleg vpliva na dihala in srce še tretji vpliv na človeško telo, to je vpliv na še nerojeni plod. Do zdaj je bila dokazana povezava s prezgodnjim porodom, nižjo porodno težo in počasnejšim kognitivnim razvojem otrok. V prejšnjem tednu pa je bila objavljena tudi pregledna študija, ki nas ponovno opominja na možno korelacijo med kakovostjo zraka in tveganjem za mrtvorojenost. Čeprav dosedanje študije niso pokazale trdne povezave, pa za vzročno povezanost med kakovostjo zraka in enim najbolj zanemarjenih svetovnih zdravstvenih problemov obstaja vse več dokazov.

Antibiotiki delujejo tako na škodljive kot tudi na koristne mikrobe v telesu. Njihova uporaba namreč spremeni ravnovesje v delovanju imunskega sistema in s seboj prinese nepričakovane posledice. Nedavno je na univerzi v Magdeburgu prišlo do odkritja povezave med dolgotrajno antibiotično terapijo in zmanjšanim nastajanjem novih nevronov v hipokampusu miši, kar povzroči težave s tvorbo novih spominov.

Zmanjšano nevrogenezo in izgubo spomina je bilo v raziskavi mogoče spreobrniti z vnašanjem bakterij normalne črevesne flore in s sočasno fizično aktivnostjo ali z uživanjem probiotikov. Pri obeh skupinah mišk pa so ob tem opazili tudi porast podvrste imunskih celic monocitov z visokim izražanjem označevalca Ly6C. Njihov nivo je bil, nasprotno, med antibiotično terapijo zmanjšan. Za monocite, ki spadajo med bele krvne celice, je znano, da se kopičijo v tkivu, v katerem potekajo vnetne reakcije.

Izkazalo se je, da omenjeni monociti najverjetneje sodelujejo pri razvoju živčnih celic ter predstavljajo povezavo med škodljivimi učinki antibiotikov in zmanjšanimi spominskimi sposobnostmi.  Škodljivi učinki antibiotikov na spomin so bili namreč odpravljeni ob infuziji ustreznih monocitov. Ob njihovem uničenju s protitelesi ali genetsko modifikacijo pa izboljšanja simptomov ni bilo.  

Na nepotrebne onesnaževalce je občutljiva Maja.

Na večini dijaških dogodkov se pojavljajo isti obrazi - ali se dijaki sploh zavedajo, da so del te skupnosti? Dijaška zavest za veliko večino sploh ne obstaja, zanima jih le lasten uspeh. Zakaj se na posameznih šolah o tem ne pogovarja? Zakaj se več ne govori o DOS-u in potrati denarja, ki je namenjen vsem dijakom? Šolam očitno ni v interesu pretirana politizacija dijakov, saj bi se začele izpostavljati problematične teme, o katerih se še najraje molči.

Odgovore na ta vprašanja se je iskalo na okrogli mizi na temo dijaškega samoorganiziranja v okviru Iskrinega festivala Rezistenca. Več o njem v prispevku.

Oddajo sta pripravili vajenki Staša in Tina.

V splošnem velja, da so ptice iz mestnega okolja manj boječe od tistih na podeželju. Raziskovalna skupina z Univerze v Cambridgeu pa se je med vrstami ptic iz družine vran in drugimi pticami iz mesta osredotočila na razlike v izkazovanju strahu pred novimi predmeti in človeškimi smetmi. Po seriji opazovanj na terenu so zaključili, da so vrane pri srečevanju z novimi predmeti bolj previdne kot vrste ptic iz drugih družin.

Raziskovalke in raziskovalci so na različnih lokacijah v mestu in na podeželju Anglije postavili tri različne tipe hranilnic. Prve so imele poleg hrane še znan predmet iz narave, druge zavrženo embalažo in tretje predmet popolnoma neznane oblike. Strah pred neznanimi predmeti, imenovan tudi neofobija, je bil pri mestnih in podeželskih ptičjih vrstah prisoten v enaki meri. Razlika pa se je pokazala med vrstami iz družine vran in ostalimi pticami.

Neofobija oziroma strah pred novimi predmeti je bil pri vranah bolj izrazit, čeprav so sicer znane po svoji vedenjski prilagodljivosti in iznajdljivosti. Postale so pogumnejše, če so se predmetu približale v večji skupini. V raziskovalni skupini sklepajo, da je značilen vedenjski vzorec vran posledica pogostejših napadov ljudi, ki pa manjše ptice manj ogrožajo.    

Znanstvenice in znanstveniki Evropske vesoljske agencije so na kometu odkrili snovi, ki so ključne za razvoj življenja na Zemlji. Gre za kemični element fosfor, ki je pomembna komponenta celičnih membran in molekul DNA, in pa aminokislino glicin. Aminokisline so organske spojine, ki gradijo proteine in opravljajo pomembne biološke funkcije v živih sistemih.

V znanstvenih krogih se že nekaj časa razpravlja o možnosti, da so bile vodne in organske molekule na mlado Zemljo prinesene z asteroidi in kometi po njenem ohlajanju. Znano je namreč, da so na omenjenih nebesnih telesih že našli vodo s kompozicijo zemeljskih morij.

Sledove najenostavnejše aminokisline glicina so našli v vzorcih, ki so se vrnili na zemeljsko površje leta 2006 s kometa, imenovanega Wild 2, v okviru Nasine znanstvene misije. Z vesoljskim plovilom Rosetta Evropske vesoljske agencije pa jim je uspelo glicin večkrat neposredno zaznati v zamegljeni atmosferi kometa. Takšno vzorčenje ima veliko prednost, saj vzorcev ni treba poslati na Zemljo in pregledati v laboratoriju, kjer se kontaminaciji z zemeljskim glicinom težko izognemo. Poleg glicina so našli tudi druge organske molekule, ki bi lahko bile vmesni členi na sintezni poti do njegovega nastanka.

Raziskave življenja izven Zemlje tako podajajo vedno več dokazov o možnosti razvoja življenja v vesolju. Več o tej temi in nastanku življenja boste izvedeli danes ob osmih zvečer v oddaji Frequenza della scienza. Vabljeni k poslušanju.

S kometi sva vrane strašili Urša in vajenka Katja.

Prisluhnite!

Na začetku ni bilo ničesar. Le pusta vulkanska pokrajina, na mestih prekrita z vodo. Spokojnost dežele so  občasno zmotili močni bliski in občasni padci kometov. Nato pa je v nekem trenutku, pred približno 4 milijardami let, iz tega niča vzniknilo življenje. Ne vemo, kakšno je izgledalo ter kako se je obnašalo, vendar je na neki točki začelo rasti in se množiti.

Potomci teh prvih organizmov so počasi prevzeli morja in kasneje tudi kopna ter so danes prisotni v skorajda vseh kotičkih sveta. Vse življenje se je razvilo iz enega skupnega prednika, ene skupne celice. A razložiti nastanek prve celice je morda še težje kot razložiti razvoj živega po njenem pojavu. V tokratni oddaji Frequenca della scienza vam bomo predstavili znanstvene teorije o abiogenezi, nastanku živega iz neživega, ter kaj vse znanost v zvezi s tem še ne zmore obrazložiti.  

Če je danes osnovna predpostavka biologije, da vsaka nova celica vznikne z delitvijo starejše celice, potem smo postavljeni pred neizogibno dilemo. Od kje je prišla prva celica? Očitno so morali na začetku delovati nekakšni nebiološki mehanizmi, ki so lahko pripeljali do organizacije prvega življenja.

Tukaj nastopi skoraj ironična opazka. Znanost je danes sposobna zelo natančno razložiti razvoj vseh možnih kompleksnih struktur življenja, vendar pa se ji pri opisu nastanka preproste celice zaplete. Klasična orodja biološke znanosti, kot sta genetika in fiziologija, tukaj omagajo, saj nas pri vprašanju nastanka življenja zanima sam nastanek pojavov, ki jih genetika in fiziologija zgolj opisujeta.  

Problem je kakopak povezan s tem, da znanost nima neposrednega vpogleda v to, kako je izgledala mlada Zemlja - katere snovi so se nahajale na njej in kateri procesi so potekali, da se je življenje lahko razvilo. Na Zemlji se do danes ni ohranilo mnogo ostankov stvari, kakršne so bile pred štirimi milijardami let. Prav iz tega razloga bo vsako znanstveno teorijo nastanka življenja oziroma abiogeneze spremljal dvom in negotovost o njeni veljavnosti. In vendar morajo znastveniki in znanstvenice, če želijo podati zadovoljiv odgovor na vprašanje vznika življenja, poskušati poustvariti prav te razmere, do katerih pa nimajo direktnega dostopa, niti o njih nimajo neposredne vednosti.

Morda je izhodišče soočenja z vprašanjem nastanka tako imenovanega prvega življenja dejstvo, da vse, kar je na Zemlji živo, le ni neskončno raznoliko, temveč ima nekatere skupne značilnosti. Vsako življenje mora zadovoljivo izvajati nekatere funkcije, da lahko o njem sploh govorimo kot o živem. Kaj je minimalno potrebno za življenje, nam opiše predavatelj biologije na gimnaziji Bežigrad Andrej Podobnik. 

Izjava

Naloga znanosti je torej opisati, kako so iz preprostih kemijskih reakcij med snovmi, prisotnimi na mladi Zemlji, vzniknile kompleksne povezave organskih molekul. Ter nadalje kako so te povezave skupaj uspele izvajati naloge, značilne za vse življenje. Skozi današnjo oddajo vas bomo po korakih popeljali čez vprašanja nastanka življenja.

V oddaji bomo šli čez ključne znanstvene teme, povezane z nastankom življenja, ki se jih da strniti v tri temeljna vprašanja. Andrej Podobnik:

Izjava

Pa pojdimo po vrsti. Danes splošno uveljavljena razlaga postavlja začetek planeta Zemlje okoli 4,54  milijarde let nazaj. Osončje je najverjetneje nastalo iz sončne meglice, ki je bila posledica velikega poka. Planeti znotraj Osončja pa so po planetezimalni oziroma nebularni teoriji nastali s privlačnostjo med kemijskimi elementi, ki jih tvorijo. Zaradi gravitacije so se ti med seboj združili in tvorili astronomska telesa ali planetezimale, iz katerih so se kasneje razvili štirje notranji planeti Osončja, med katere sodi tudi Zemlja.

Najstarejša geološka doba v Zemljini zgodovini se imenuje had. Poimenovanje izhaja iz starejše predstave o mladi Zemlji kot o peklu podobnem vročem kraju, potopljenem v lavi, ki so jo bruhali ognjeni vulkani. Danes had v geološki zgodovini Zemlje označuje obdobje od samega nastanka Zemlje 4,5 do 3,8 milijard let nazaj.

Ena redkih stvari, ki so se ohranile iz obdobja hada, so minerali cirkona, ki so bili odkriti v Zahodni Avstraliji. Ti minerali nakazujejo, da je bila Zemljina skorja v tem obdobju že izoblikovana v kontinente. V cirkonih so namreč odkrili usedline, ki so najverjetneje posledica vodne erozije, in prav na podlagi tega odkrtija znanstveniki in znanstvenice sklepajo, da je že takrat obstajala tekoča voda. Cirkoni iz Zahodne Avstralije so tako pred tremi desetletji močno spremenili predstavo našega mladega planeta. V takem bolj gostoljubnem okolju bi lahko tudi življenje vzniknilo že zelo zgodaj v Zemljini zgodovini, veliko prej, kot smo sprva domnevali.

S kakšnimi dokazi si lahko pomagamo pri preučevanju nastanka življenja na Zemlji, nam pove doktor Gale z Naravoslovnotehniške fakultete.

Izjava

Najstarejši do sedaj odkriti fosili živih organizmov so fosilizirani ostanki iz Zahodne Avstralije. Leta 2011 so jih raziskovalci in raziskovalke našli na kamninah, starih 3,4 milijarde let. Fosilni mikrobi so podobnih oblik in velikosti kot današnji mikrobi. Na podlagi izotopske analize kamnin se sklepa, da so pramikrobi v svoji presnovi uporabljali žveplo.

Leta 2015 je raziskovalna skupina iz Univerze v Kaliforniji in Univerze Stanford poročala, da so v 4,1 milijarde let starem cirkonu odkrili ogljik, ki je verjetno biološkega izvora. Na podlagi njegove izotopske sestave namreč sklepajo, da so ostanke ogljika v obliki grafita za seboj pustili živi mikroorganizmi. Ti tako imenovani kemični fosili nakazujejo na obstoj življenja še dolgo pred časom, iz katerega imamo prve fosile pramikrobov.

Sklepamo torej lahko, da so bili že takrat na Zemlji ustrezni pogoji za razvoj prvih organizmov. Če začnemo s kompleksnim sistemom, kot je celica, se morda zdi nemogoče opisati njen nastanek iz ničesar. Problema se je zato mogoče bolj smiselno lotiti iz druge smeri in za začetek obrazložiti pojav gradnikov prvih celic, torej organskih molekul. Pri razlagi njihovega nastanka si znanstveniki in znanstvenice pomagajo s tako imenovanimi simulacijskimi modeli. Gre za poustvaritev kemijskih procesov med snovmi na mladi Zemlji, ki bi lahko bile prisotne v tistem času.

Morda najbolj znani kemijski model, ki nam je pokazal možno pot tvorbe gradnikov biomolekul iz preprostejših majhnih molekul, je bil poskus Stanleya Millerja in Harolda Ureya leta 1953. Kaj sta raziskovalca pri poskusu dosegla ter kakšen je njegov pomen za razlago nastanka organskih molekul na Zemlji, nam ponovno razloži Andrej Podobnik.

Izjava

V poznejših poskusih so uporabili pogoje, ki so bližji današnji predstavi o mladi Zemlji, in pokazali, da lahko organske molekule nastanejo tudi v takšnih razmerah. Vendar so pri tem dobili zelo majhno količino želenih produktov, kar predstavlja težavo v razlagi nastanka organskih molekul na zgodnji Zemlji. Takšnih teh saj teh molekul morda ni nastalo zadosti, da bi se iz njih razvilo prvo življenje. Poleg tega raziskovalci in raziskovalke v poskusih niso uspeli pridobiti pomembne skupine molekul, ki sestavljajo dedni material, in brez katerih življenje ni mogoče. V nadaljevanju oddaje bomo predstavili tudi hipotezo, da so manjkajoče molekule morda prišle na Zemljo po drugi poti. Vabljeni k poslušanju.

Pozdravljeni nazaj na valovih Radia Študent, kjer v tokratni oddaji znanstvene redakcije potujemo skozi dogodke na mladi Zemlji, ki so pripeljali do nastanka prvega življenja. Podali smo nekatere teorije in kemijske modele, s katerimi so raziskovalci in raziskovalke podale možne procese, pri katerih so nastali gradniki živega.

Kot smo lahko slišali, znanstvenikom in znanstvenicam v laboratorijskih simulacijah mlade Zemlje ni uspelo ustvariti gradnikov molekul RNK  in DNK, ki tvorita dedni material živih bitij. Morda so te molekule na Zemljo prišle iz vesolja. Morda pa so naš planet poselili že izoblikovani organizmi.

Teorija o potovanje življenja po vesolju, imenovana tudi panspermija, hipostazira več do danes znanih mehanizmov, ki se v dokazljivosti  med seboj razlikujejo. O tem nam več pove docent paleontologije na Naravoslovnotehniški fakulteti Luka Gale:

Izjava

Tako obstaja možnost, da življenje ne obstaja zgolj in samo na našem planetu, temveč da je razširjeno po celotnem vesolju. Morda je na Zemljo pripotovalo preko meteoritov, asteroidov ali kometov. 

Čeprav se je ideja o panspermiji pojavila že v času stare Grčije, je le-ta resnično zaživela šele v 20. stoletju. Leta 1974 sta Fred Hoyle [izg: fréd hójl] in Chandra Wickramasinghe predpostavila in kasneje tudi potrdila, da je medzvezdni prah, ki vsebuje ogljik, v veliki večini sestavljen iz organskih delcev. Leta 2009 je teorijo o panspermiji podprl tudi priznani fizik Stephen Hawking. Zaradi različnih pogledov in dokazljivosti obstaja več različnih teorij panspermije.

Z dokazi manj podkrepljena radiopanspermija predpostavlja prenos mikroskopskih oblik življenja po vesolju s pomočjo sevalnega tlaka zvezd. Pri tem predstavlja največjo težavo občutljivost genskega materiala na UV sevanje. Poizkusi so pokazali takojšnjo smrtnost bakterij v fizikalno-kemijskih pogojih vesolja, medtem ko so bakterije z zaščito pred UV žarki preživele tudi do 6 let.

Litopanspermija, ki predvideva prenos organizmov na meteoritih, pa nima trdnih dokazov. Oblike življenja bi namreč morale preživeti prehod iz planeta skozi vesolje do ekstremnih razmer vstopa skozi Zemljino atmosfero. Vendar raziskava, predstavljena na kongresu evropskih planetarnih znanstvenikov leta 2015, kaže na možnost, da bi preprosti organizmi lahko preživeli tudi takšne pogoje.

Z dokazi najbolj podkrepljena pa je že prej omenjena mehka ali pseudo-panspermija, ki predpostavlja nastanek organskih molekul v vesolju. Vključene v solarne meglice so se lahko širile po vesolju in tako pristale tudi na našem planetu. Tu naj bi se ob ustreznih pogojih iz njih razvilo življenje.

Raziskave meteorita Murchison, ki je na površino Zemlje padel leta 1969, so dokazale prisotnost organskih snovi v vesolju. Meteorit je namreč vseboval tudi molekule uracila in ksantina, ki sta prisotna v naši DNK in RNK. Leta 2015 je  NASA objavila rezultate raziskave, kjer so v umetno ustvarjenih vesoljskih pogojih formirali kompleksne DNK in RNK organske spojine, potrebne za življenje.

Obstaja torej možnost, da so gradniki življenja prišli na Zemljo ali na asteroidih ali pa so se tvorili na Zemlji. Prepričljivi dokazi iz meteoritov kažejo, da je šlo verjetno za kombinacijo obojega. Ko pa so bile enkrat na Zemlji prisotne organske molekule, so se te lahko začele organizirati v prvo življenje.  

Iz fosilnih dokazov lahko torej zanesljivo razberemo, da je življenje na Zemlji zagotovo obstajalo pred približno 3,7 milijardami let. Takrat so že obstajali organizmi, ki so bili po vsej verjetnosti podobni danes živečim cianobakterijam in arhejam. A povsem možno je, da je tudi pred tem že obstajalo bolj preprosto življenje. Kako daleč nazaj v zgodovino Zemlje moramo iti, da pridemo do prvega živega organizma, še ni povsem jasno. Vendar je na tem mestu varno postaviti nekaj predpostavk, s katerimi lahko okvirno zamejimo obdobje nastanka življenja.

Za vsako življenje na Zemlji je nujno potrebna voda. Kot smo omenili, se je ta najverjetneje pojavila že zelo zgodaj, pred približno 4.4  milijardami let. Kar pa pomeni, da so se prvi organizmi lahko začeli tvoriti kmalu po njenem pojavu. A tudi če se je razvoj živega začel že tako zgodaj, se je ta zaradi neprestanega bombardiranja z asteoridi težko obdržal. V obdobju do pred 3.8 [tri cela osem] milijard let so na Zemljo redno padali kometi v velikosti od nekaj deset do tudi tisoč kilometrov premera. V razmerah obstreljevanja z objekti velikosti Lune je skoraj zagotovo, da je bilo vsako nastalo življenje hitro izbrisano.

Tretji premislek, ki ga je treba upoštevati pri določanju časa nastanka življenja, je kraj njegovega nastanka. Če izhajamo iz postavke, da se je življenje razvilo iz kompleksnih organskih molekul, obstaja na našem planetu le peščica takšnih ugodnih krajev, kjer so se lahko tvorile. Prva možnost so plitve vode ob obalah pramorij, kjer so se zaradi izhlapevanja vode organske molekule dovolj zgostile in tvorile tako imenovano prajuho. Drugi možni kraj njihovega nastanka pa so termalni vrelci na dnu morja.

Ker je dno morja bolj zaščiteno pred asteroidnimi trki kot površina, se sklepa, da se je življenje dlje časa ohranilo ob termalnih vrelcih kot v prajuhi. Tako se predvideva, da so bili ugodni pogoji za nastanek življenja pred približno 4.2  milijardami let ob termalnih vrelcih ter pred 4 milijardami v prajuhi. Ta domneva pa ne izključuje, da se je življenje sočasno razvilo na večih mestih na Zemlji. Po glasbenem premoru boste lahko slišali nekatere teorije, ki poskušajo pojasniti, kako se je ta razvoj lahko zgodil.

Na 89,3 MHz nadaljujemo z oddajo o nastanku življenja na Zemlji. V prvem delu smo povzeli glavna odkritja, ki so nam namignila, kako so se na Zemlji pojavili gradniki živega ter kdaj približno se je to zgodilo. Sedaj pa nastopi naslednje ključno vprašanje, na katerega bomo poskušali odgovorit: Kako so se lahko osnovni gradniki organizirali v skupke, ki bi jim danes pripisujemo prvo življenje?. Ostanite z nami na valovih Radia Študent.

Po najbolj optimističnih ocenah se je življenje na Zemlji razvilo izredno hitro, v pičlih 200 milijonih letih. Če je bil proces zares tako hiter, je to dodatna podpora domnevi o prisotnosti življenja na drugih planetih z vodo izven našega Osončja.

Pred nami ostaja eno najpomembnejših vprašanj moderne biologije: kako je iz organskih molekul nastalo prvo življenje? Vprašanje je v večih pogledih povezano z drugim vprašanjem, in sicer kakšno je to življenje izgledalo? Ali so imela prva živa bitja membrano ali ne? Kakšen je bil njihov dedni material? To so številna vprašanja, na katera lahko odgovorimo zgolj z domnevami in predpostavkami, nikakor pa ne s trdnimi dokazi.

Simulacijski modeli nam kljub pomanjkanju trdnih dokazov omogočajo predvidevati, kateri dogodki so se zgodili z večjo verjetnostjo od drugih. Začnimo torej od začetka. Kakšne so morda izgledale prve pracelice ali kar predcelice, nam opiše ameriški raziskovalec Nicholas Hud iz Šole za kemijo in biokemijo v Atlanti:

Izjava

V današnjih celicah večino funkcij izvajajo proteini. Ti katalizirajo reakcije sinteze in razgradnje molekul, nudijo oporo celicam ter skrbijo za njihovo gibanje. Informacija o proteinih se nahaja na molekuli deoksirobonukleinski kisline DNK, ki se med celično delitvijo podvojuje in prenaša informacijo na naslednjo generacijo celic. Nazadnje imamo v celicah tudi več različnih skupin ribonukleinskih kislin, ali kar RNK. Te skrbijo za prevod informacije iz DNK v proteine in delujejo kot njun posrednik.

Že v tej shemi, kjer imamo tri nivoje izvajanja celičnih funkcij, se stvari v zvezi z nastankom življenja zakomplicirajo. Problem nam opredeli predavatelj biologije na gimnaziji Bežigrad Andrej Podobnik.

Izjava

Zgoditi se je moralo ali izredno naključje ali pa je na začetku deloval preprostejši mehanizem delitve nalog v pracelicah. Možno rešitev iz te zagate predstavlja hipoteza ribonukleinskega sveta. Ta trdi, da je na začetku RNK hkrati opravljala funkcije, ki jih danes izvajata DNK in proteini. Po tej teoriji so v celicah sprva ribonukleinske kisline prenašale dedno informacijo in katalizirale reakcije, DNK in proteini pa so te naloge prevzeli tekom evolucije s specializacijo.

Omenjeni teoriji v prid govori več dokazov, med drugim sposobnost določenih RNK molekul, da katalizirajo različne reakcije. Morda najpomembnejši molekulski ustroj po imenu ribosom, ki je ključen za sintezo beljakovin v celici, je večinoma zgrajen iz RNK. Prav tako je ta sposobna prenašati dedno informacijo, kar lahko vidimo v številnih virusih, ki nosijo zapis za svoje gene na molekuli RNK in ne na molekuli DNK.

A tudi če zadevo poenostavimo in sprejmemo hipotezo ribonukleinskega sveta, se takoj zastavijo nova vprašanja. Morda najtežje je, kako se je RNK sploh lahko podvojevala brez pomoči  katalizatorjev oziroma encimov? Torej, ali je bilo možno, da se je dedni material podvajal neposredno zgolj s pomočjo preprostih kemijskih reakcij med molekulami v pogojih mlade Zemlje.

Tukaj zaenkrat znanost kljub številnim poskusom še ni prišla do zadovoljivega odgovora. Ena možna razlaga bi bila, da so pri podvojevanju RNK pomagali še nepoznani preprosti katalizatorji. Druga možnost pa je, da so prvotni dedni material še pred RNK sestavljale druge, preprostejše molekule z drugačnimi kemijskimi lastnostmi. Delo v svojem laboratoriju nam opiše Nicholas Hud, kjer se ukvarjajo prav z iskanjem molekul, primernih za prvotni dedni material.

Izjava

Odkritje mehanizma ne-encimskega podvojevanja nukleinskih kislin je tako ena najpomembnejših nalog modernih bioloških znanosti pri razlaganju nastanka prvega življenja. Ko imamo enkrat vzpostavljeno podvojevanje dednega materiala v zaprtem sistemu, na primer znotraj membrane, lahko šele govorimo o začetku evolucije. Prve pracelice so bile morda le v membrani zaprti dedni material. Ta se je podvojeval in pri podvojevanju je prihajalo do napak oziroma mutacij. Nekatere mutacije so zmanjšale možnost preživetja pracelic, spet druge pa so izboljšale možnost njihovega preživetja. Lahko si predstavljamo, da se je v dolgem času, govorimo o nekaj 100 milijonov letih, nabralo dovolj mutacij, da že lahko govorimo o prvih pravih celicah.   

Na tem mestu se zastavi vprašanje minimalnega genoma, torej najmanjšega števila genov, potrebnih za preživetje celice. Trenutno najpreprostejši poznani organizem na svetu je bakterija Mycoplasma genitalium, ki ima zgolj 470 genov. A znanstveniki so šli korak dlje in preizkusili, koliko genov lahko bakteriji odstranijo, da bo ta še preživela. Prišli so do končne ocene, da je približno 250 genov minimalna količina, ki jih celica nujno potrebuje za preživetje.

Povsem možno pa je, da so bili prvotni organizmi še bolj preprosti. Odgovor na vprašanje, kako so lahko ti preživeli z manj geni, kot jih je potrebno za minimalni genom, je potrebno iskati v okolju na mladi Zemlji. Kot nam podrobneje razloži doktor Nicholas Hud:

Izjava

Prajuha, v kateri je nastalo prvo življenje, je bila bogata s preprostimi organskimi molekulami. Ker so bile molekule hkrati že končni gradniki prvotnih celic, so lahko te preživele s privzemom snovi iz okolja in njihovo vključitvijo v svojo zgradbo. Denimo z vključitvijo fosfolipidnih molekul iz okolice v svojo membrano se je ta povečevala in celica je rastla. Z vključitvijo nukleotidov pa se je povečala še količina dednega materiala. Tu pa smo ponovno postavljeni pred vprašanje celične delitve.

Pri celični delitvi se morata namreč zgoditi dve stvari. Prvič se mora celica preščipniti v dve neodvisni enoti, kar pa se da dokaj enostavno razložiti s samo celično rastjo. Namreč, večja kot je celica, manj stabilna je njena struktura. Ko pa je celica dosegla določeno velikost, so lahko zadostovale že manjše sile, da se je ta razbila na dve enoti oziroma dve novi celici. 

Težje pa je razložiti, kako je prišlo do podvojevanja dednega materiala in njegove porazdelitve med dve celici. Znanost na tem mestu še ni prišla do enotnega odgovora. Kljub temu znanstvena skupnost domneva, da sta bila procesa delitve celice ter podvojevanja dednega materiala že od začetka povezana procesa.

Poskusi na preprostih membranskih veziklih so namreč pokazali, da so vezikli, ki so vsebovali več RNK, rastli hitreje. Večja količina RNK znotraj celice namreč poveča osmotski pritisk, ki se ustvari zaradi razlike v koncentraciji delcev znotraj in zunaj celice. To povzroči večji privzem snovi iz okolice. Naravna selekcija bi lahko tako dala prednost pracelicam, ki so uspele hitreje podvojevati svoj dedni material, zaradi česar so tudi hitreje rastle in se posledično delile.

Morda so bile prve genetske pridobitve prav tiste, ki so pripomogle k rasti celic in privzemu snovi iz okolice. Kot pove nobelov nagrajenec za fiziologijo iz leta 2009 Jack Szostak, je lahko ta preprosta kompeticija med celicami za hitrejšo rast in delitev povzročila kaskado novih selekcijskih pritiskov, ki so gnali zgodnji razvoj. Jack Szostak

Izjava

Selekcijski pritisk za čim učinkovitejšo rast je na ta način dal prednost celicam, ki so uspele razviti preproste, a že specializirane molekule za izvajanje določenih funkcij. Prav takšne molekule, ki bi dale zgodnjim celicam prednost v preživetju, pa so encimi za sintezo gradnikov membran, membranski transportni sistem za privzem snovi iz okolice ter mašinerija za podvojevanje dednega materiala.

Marsikateri korak nam še manjka pri razumevanju prehoda iz kemijskih procesov do kompleksnih bioloških procesov. Pa vendar nam konceptualni modeli, kot ga je predstavil doktor Szostak , omogočajo korak dlje od zgolj zastavljanja vprašanj. Ko imamo enkrat postavljeno hipotezo, jo lahko preverjamo z eksperimentalnimi poskusi. In čeprav se zdi področje raziskovanja nastanka življenja nepregledno široko, obstaja velika verjetnost, da je bilo za začetek življenja potrebnih le nekaj molekul in procesov. Kot nam optimistično razloži doktor Nicholas Hud:

Izjava

Prišli smo do konca oddaje, kjer smo v približno eni uri obdelali okoli 2 milijardi let razvoja življenja na Zemlji. Od točke, do katere smo prišli, je nadaljnje trajalo slabi 2 milijardi let, da so se pojavile prve kopenske živali in rastline. Nato pa še 500 milijonov let, da smo se pojavili ljudje. V naslednji oddaji čez 14 dni se bomo sprehodili skozi razvoj življenja po nastanku prvih celic vse do raznolike palete, ki dandanes predstavlja živo naravo.

Na koncu dobrih 4 milijard let trajajočega razvoja se nahajajo Arne, Angelika in vajenec Sebastjan.

Mednarodna raziskovalna skupina v reviji Nature poroča o odkritju zanimivo oblikovanih struktur stalagmitov v jami Bruniquel na jugozahodu Francije. Strukture stalagmitov naj bi neandertalci in neandertalke oblikovali že pred 176 tisoč leti.

V jami Bruniquel so odkrili kar nekaj kosov odtrganih stalagmitov, ki kažejo umetno obdelavo. Poleg tega so bili odtrgani kosi razporejeni v kroglaste oblike, odkrili pa so tudi sledi ostankov ognja. Vse to kaže, da so jamo poseljevali hominini. Drugi raziskovalci in raziskovalke pravijo, da je bolj kot odkritje odtrganih in obdelanih stalagmitov zanimivo dejstvo, da so neandertalci in neandertalke raziskovali temne in globoke jame. Pri tem opozarjajo, da jame verjetno skrivajo še veliko ostankov drugih homininov.

Japonski znanstveniki in znanstvenice so v reviji Nature Neuroscience objavili rezultate raziskave, v kateri so podrobneje opisali vlogo hormona prostaglandina pri dvorjenju rib cebric. Samice namreč v času plodnosti sproščajo hormon, ki ga samci zaznajo z vonjem oziroma drugače imenovanim olfaktornim zaznavanjem.

Na podlagi raziskav so ugotovili, da predvideni receptorji za zaznavo prostaglandina pri dvorjenju ne sodelujejo. Hormon namreč zaznavata dva druga specifična olfaktorna receptorja, ki informacijo preneseta v del možganov, odgovoren za vedenja, ki vključujejo dvorjenje.

Pri tem so izvedli poizkus, v katerem so testirali odziv rib brez genov za enega od odkritih olfaktornih receptorjev. Takšni samci rib so se namreč ob dodatku prostaglandina manj posvečali dvorjenju in se manj uspešno drstili. Tako so pri ribah cebricah dokazali pot prenosa hormona od samice, zaznavanja samca preko vonja do povezave z možgani in kasnejšega odziva v procesu dvorjenja.

Stalagmitom sta dvorila Zarja in vajenec Sebastjan.

Znanstvena skupina z Univerze v Torontu in Univerze v Oxfordu poroča, da so dosegli nadzorovano sproščanje zdravilnih beljakovin, ne da bi jih enkapsulirali v polimerne delce.

Enkapsulacija zdravil v polimerne delce je uveljavljen način za doseganje nadzorovanega sproščanja zdravilne učinkovine. To pomeni, da je koncentracija učinkovine vedno optimalna, ker se zdravilo počasi in enakomerno sprošča iz nekega medija. Nasprotno pa zaznamo velika nihanja v koncentraciji učinkovine, če na primer jemljemo tablete v določenih časovnih intervalih.

Dandanes poleg klasičnih zdravil vedno bolj uporabljamo tudi tako imenovana biološka zdravila, ki so večje in kompleksnejše molekule. Primer biološkega zdravila je beljakovina eritropoetin, ki spodbuja nastanek rdečih krvničk, zaradi česar jo denimo športniki zlorabljajo  za doping.

Težavi, povezani z enkapsulacijo zdravilnih beljakovin, sta nizka uspešnost tega procesa in izguba aktivnosti beljakovine med procesom enkapsulacije. Beljakovine so zaradi svoje kompleksne zgradbe namreč zelo občutljive na temperaturo, pH in ostale pogoje.

V članku, objavljenem v reviji Science Advances, znanstvena skupina poroča, da so zdravilne beljakovine pomešali z nanodelci iz polimera poli(mlečne glikolne) kisline in nanodelce umešali v gel. Zaradi elektrostatskih interakcij so se beljakovine s svojimi pozitivno nabitimi deli oprijele negativno nabitih nanodelcev. Ker je poli(mlečna glikolna) kislina biorazgadljiva, jo telo postopoma razgraja in zdravilo se počasi in enakomerno sprošča iz gela. S spreminjanjem koncentracije nanodelcev v gelu, velikosti nanodelcev ali pH-ja so lahko upravljali, v kolikšni meri se beljakovina iz njega sprošča.

Gel z nanodelci in zdravilom bi lahko vnesli na določen del telesa in tako dosegli enakomerno sproščanje zdravila skozi več mesecev le na tistem mestu. Takšen gel bi lahko nadomestil vsakodnevno vbrizgavanje zdravila z injekcijo.

Enkapsulaciji se je izognila Angelika officinalis.

Če  želite izvedeti več o bioloških zdravilih, lahko prisluhnete oddaji Frequenza della Scienza na to temo.