TOP 10 – cele mai importante descoperiri ale anului 2008
5. Cea mai masiva planeta sau o stea neobisnuita?
Descoperirea unui corp celest exotic deschide noi campuri de cercetare in astronomie: fie a fost observata a noua specie de stea pitica, fie insasi definitia standard a unei planete ar trebui rescrisa. Pana in prezent, natura exacta a acestui obiect a ramas inca nedeterminata. In ceea ce priveste cercetarea planetelor extrasolare, satelitul Corot a descoperit o curiozitate: un obiect care pare a fi prea masiv pentru o planeta, dar si nepotrivit pozitionat pentru a fi o stea. Masa sa este de 20 de ori mai mare decat cea a planetei Jupiter, desi talia celor doua planete este foarte apropiata. Acesta se situeaza la 1200 de ani-lumina de Pamant si se afla foarte aproape de o stea, in jurul careia face o orbita completa in 4 zile si 6 ore, fiind de 20 de ori mai aproape decat Pamantul de Soare. In ultima decada, numarul exoplanetelor observate a depasit 300, insa ceea ce face corpul Corot-Exo-3b (foto, in comparatie cu Terra) deosebit este faptul ca, pana in prezent, cele mai masive planete descoperite in afara sistemului solar, aveau cel mult de 12 ori masa lui Jupiter. Urmatoarea ipoteza a fost ca noua descoperire este de fapt un astru mai dens: o stea. Insa si aici exista obiectii. Stelele cele mai usoare, piticele brune, au rareori sub 70 de ori masa lui Jupiter si, mai ales, ele nu sunt vazute niciodata atat de aproape de o stea mai masiva. Intrebarea ramane: ce este de fapt Corot-Exo-3b? Planeta cu cea mai mare densitate descoperita pana in prezent sau cea mai mica stea pitica bruna aflata in apropierea unei stele masive?
4. Promisiunile celulelor iPS
Industria farmaceutica ar putea intra intr-o noua era odata cu dezvoltarea celulelor iPS (foto). Acestea sunt celule care apartin bolnavilor, asupra carora sunt testate mii de molecule terapeutice. Cercetatorii din domeniul medical au descoperit ca este posibil sa transformi celulele din pielea unei persoane bolnave de Parkinson sau de miopatie in neuroni sau celule cardiace. Aceasta tehnica promite sa faca posibila cultivarea celulelor afectate de maladie, observarea si testarea medicamentelor asupra lor, furnizand un model de studiu mai pertinent decat cel animal. Pana in prezent, au fost testate 15 astfel de molecule terapeutice asupra unor pacienti care sufereau de scleroza laterala amiotrofica, o boala genetica in care pacientii isi pierd progresiv capacitatea motrica. Injectate la soareci, celulele iPS se multiplica si creaza teratomi, tumori intalnite in cazul celulelor embrionare. Experimentul demonstreaza asemanarea functionala intre celulele iPS si cele embrionare. In domeniul medical, celulele iPS sunt promitatoare. Cu ajutorul lor se pot cauta in neuroni gene modificate pentru a vedea daca exista indicatori celulari ai unor maladii despre care nu se stiu inca foarte multe lucruri. Dezvoltarea unor medicamentatii pentru anumite maladii este un alt avantaj major al noii tehnici de cercetare pe celule umane.
3. Autismul – pista genetica
Geneticienii si psihiatrii cred ca sunt foarte aproape de intelegerea acestui fenomen, ramas in mare parte un mister pentru lumea medicala. Colaborarile pe termen lung ale specialistilor au inceput sa dea, in sfarsit, rezultate. Acestia au reusit sa identifice genele implicate in crearea sindromului autismului. Un test efectuat pe soareci care au suferit mutatii a unei singure gene implicate in proces s-a dovedit a fi o reusita in momentul in care cobaii au inceput sa manifeste un comportament specific autismului. Pe de alta parte, mai multe studii au reusit sa identifice o suita de gene asociate cu acest sindrom, care joaca un rol important in functionarea sinapselor. Cauzele care duc la dezvoltarea acestui sindrom sunt asociate cu maladii genetice cunoscute pentru o proportie de 10% dintre bolnavi, 5% sunt asociate cu rearanjamente cromozomice, 13% sunt cauzate de mutatii ale genelor sau variatii ale copiilor genelor, iar o proportie de 72% au la baza cauze necunoscute. Rezultatele obtinute sugereaza ca o anomalie a formarii si maturizarii sinapselor joaca un rol important in aparitia cazurilor de autism. Departe de a reduce prezenta autismului la o singura gena sau la o singura cauza genetica, toate rezultatele indica faptul ca sindromul are origini multiple. Colaborarea intre geneticieni, neurobiologi si psihiatrii este mai necesara decat oricand pentru continuarea cercetarilor asupra originilor acestui mister al creierului uman.
2. Sputnik, primul virus al unui virus
Sputnik (foto) a generat, inca de la anuntarea sa, o multime de controverse in lumea stiintifica. Una dintre ele este o continuare a unei dispute mai vechi legate de natura virusurilor. Sunt acestea organisme vii sau inerte? Sputnik este primul virus care poate infecta un alt virus sau parazit. Privite in aceasta noua lumina, virusurile, initial considerate inerte, devin organisme vii. Cine si-ar fi imaginat ca un virus poate infecta un alt virus? Pana la recenta descoperire, aceasta categorie nu apartinea decat organismelor vii. Insa certitudinea, impartasita de majoritatea virusologilor, si-a pierdut din popularitate dupa ce in septembrie 2008 a aparut primul contra-exemplu: virusul gigant Mamavirus, care infecteaza amibele, este suspectat de a fi infectat el insusi cu un virus mic, botezat Sputnik. Cel din urma are nevoie de Mamavirus pentru a se multiplica, prin urmare, afecteaza functionarea virusului gazda. Descoperirea, realizata de o echipa de cercetatori de la Facultatea de Medicina din Marsilia, este cea mai recenta din domeniul microbiologiei, avand obiectivul declarat de a descoperi noi patogeni. Gratie unei metode de cultura originale care utilizeaza amibe, o echipa de cercetatori a descoperit pentru prima data in 2003 un virus cu adevarat “mare”, de talia unei bacterii. Cel de-al doilea, Mamavirus, care poate fi infectat la randul lui cu un alt virus mic a fost descoperit in 2008, relansand dezbaterea asupra naturii vii sau inerte a unui virus: daca acesta poate fi infectat, acest fapt nu dovedeste ca este un organism viu?
1. Grafenul – vedeta anului 2008 in stiinta
Cercetatorii au ajuns la concluzia ca electronica bazata pe tranzistori de siliciu isi are limitele sale. Pentru a inlocui siliciul, cel mai bun candidat pare a fi un material ignorat pe nedrept pana in prezent, pe care il gasim in minele de creion. Grafenul (foto), un cristal bidimensional compus din atomi de carbon a devenit obiectul unei intense activitati de cercetare datorita proprietatilor fizice remarcabile si, nu in ultimul rand, datorita aplicatiilor sale diverse. O serie de rezultate obtinute in 2008 par sa indice faptul ca grafenul va servi in viitor la fabricarea tranzistorilor ultrarapizi. La doar 4 ani de la descoperirea initiala a materialului, acesta a devenit starul incontestabil al nanotehnologiilor si al fizicii materiei condensate. Grafenul a fost totodata cel mai in voga subiect discutat in cadrul congresului anual al Societatii Americane de Fizica, eclipsand rezultatele altor cercetari si studii. Experiente realizate in 2008 confirma, intr-adevar, ca in anumite conditii, grafenul poate fi utilizat in fabricarea tranzistorilor ultrarapizi, care o au marime de aproximativ 12 nanometri si densitate de doar 10 nanometri. Tehnicile de fabricare ale grafenului sunt in plina dezvoltare, prin urmare toate "dovezile" par sa indice ca acest material revolutionar va juca un rol important in tehnologiile viitorului. In stare naturala, se gaseste in interiorul cristalelor de grafit care intra in compozitia minelor de creion. La temperatura camerei, valoarea mobilitatii electronice este de 200 000 de centimetri patrati pe volt pe secunda. Acesta valoare este de 300 de ori mai mare decat cea a siliciului. Un alt avantaj al grafenului este ca acesta este mult mai stabil din punct de vedere al conductiei electronice fata de predecesorul sau, siliciul. Inainte de initierea productiei la scara larga, este necesara perfectionarea extragerii, pentru a obtine un material cat mai pur si cu o buna calitate cristalografica.
10. Clonele umane trec neobservate
De ce obtinerea primilor embrioni umani produsi prin intermediul clonarii, facuta publica in luna mai a anului 2008, a avut o primire atat de rece din partea opiniei publice? Embrionii umani au fost obtinuti prin clonare, insa scopul declarat al oamenilor de stiinta nu este acela de a obtine indivizi identici, ci de a preleva celule susa embrionare, denumite celule ES (foto), care variaza in diverse tipuri celulare. De celulele ES se leaga multe dintre sperantele cercetatorilor in ceea ce priveste viitoarele terapii medicale. Cu toate ca implicatiile acestei descoperiri sunt deosebit de importante, anuntul succesului experimentului nu a inregistrat foarte mare interes. Embrionul uman a fost obtinut prin clonarea unei celule din piele, iar analiza ADN a celulelor sale a aratat ca acestea erau identice cu cele ale donorului. Implicatiile si beneficiile crearii unor astfel de celule raman in continuare in atentia oamenilor de stiinta.
9. Cel mai batran vest-european
Avand o vechime de 1.2 milioane de ani, fosila umana descoperita la Atapuerca, Spania, relanseaza dezbaterea asupra popularii Europei de Vest. In martie 2008, un dinte uman si un fragment de mandibula care mai pastra incastrati patru dinti, amandoua apartinand aceluiasi individ au fost dezgropate de catre o echipa de paleontologi. Acestea sunt cele mai vechi oseminte umane descoperite in Europa de Vest. In acelasi sit arheologic au fost scoase la lumina in urma cu 13 ani alte ramasite umane, cu o vechime de 800.000 de ani, care au favorizat numirea unei noi specii hominide, Homo antecessor (foto). Faptul ca cele doua fosile apartin aceleiasi specii, dar sunt despartite de o perioada mare de timp, demonstreaza ca migratia hominizilor catre Europa de Vest s-a produs cu 400.000 de ani mai devreme. Ruta practicata a putut fi in mare parte refacuta gratie fosilelor umane descoperite de-a lungul traseului. Cu toate ca cele mai vechi fosile vest-europene au fost deja descoperite in situl de la Atapuerca, cercetatorii sunt de parere ca locul nu si-a deschis inca arhivele in totalitate.
8. Ce poate face ARN-ul de interferenta
Pana in anul 2008, se credea ca ARN-ul de interferenta actioneaza asupra specificului genelor, insa noi studii par sa indice faptul ca acesta este capabil sa activeze sistemul imunitar, ceea ce pune un discutie potentialul sau terapeutic. Doua studii efectuate in trecut asupra soarecilor au demonstrat acest lucru: este posibil sa utilizezi o noua clasa de molecule, denumite ARNi, pe postul de agenti terapeutici. Un nou experiment care a avut loc in 2008 vine sa demonstreze o utilitate mai larga a moleculelor ARNi. In trecut, tratamentul cu medicamente din categoria ARN-ului de interferenta a raspuns corespunzator in cazul unor pacienti cu boli de vedere, insa noile rezultate obtinute de o echipa de cercetatori din cadrul Universitatii Kentucky demonstreaza ca ARNi a functionat in cazul acestor maladii oculare din alte motive decat cele care il facusera eligibil initial. In loc sa actioneze pentru a inhiba o anumita gena, acesta a realizat o stimulare neobisnuita a sistemului imunitar la soareci. Noua descoperire a efectelor moleculelor ARNi reprezinta in sine o premiera terapeutica.
7. Superconductorii din fier
O noua familie de materiale care conduce electricitatea fara rezistenta face obiectul cercetarilor intense. Miza este destul de mare: intelegerea unui fenomen care le-a dat de furca fizicienilor pentru mai bine de 20 de ani. Superconductorii sunt materiale care conduc curentul electric fara a crea rezistenta, sub o temperatura numita "critica". La inceputul anului 2008, o noua familie de materiale superconductoare (foto) posedand temperaturi critice relativ ridicate a fost descoperita, pentru prima data dupa 20 de ani. Surpriza cea mare a fost data de faptul ca aceste materiale contin fier, element care a fost considerat, pana in prezent, incompatibil cu superconductivitatea. In acelasi timp, acest fapt naste noi sperante in ceea ce priveste intelegerea mecanismelor fizice ale superconductivitatii. La 20 de ani dupa descoperirea in premiera a superconductorilor la temperaturi inalte, cupratii, aparitia unei noi familii de materiale posedand proprietati similare naste posibilitatea de a observa acest fenomen la temperatura ambianta si, implicit, de a intelege aplicatiile sale. Acestea vor ajuta la intelegerea originii microscopice a fenomenului, care inca constituie una dintre problemele majore ale fizicii solide.
6. Vocea ghetarilor sau oracolul trecutului
Intrarea in ultima glaciatiune s-a derulat foarte brusc in urma cu 11.700 de ani. In premiera, o echipa internationala de cercetatori a descris pentru prima data, an dupa an, secventele acestui eveniment. Analiza ghetii din Groenlanda descrie precis secventele evenimentelor care s-au derulat in tot acest timp. Totul a inceput sub tropice, apoi climatul s-a stabilizat dupa o modificare gradata a circulatiei atmosferice. Scena se deruleaza in anul 9711 i.Hr. Oamenii, animalele si vegetatia se lupta inca cu temperaturile scazute, care ating o medie de maxim 5 grade Celsius. Este o lupta care se duce deja de 115 000 de ani. Doua calote glaciare imense acopera America de Nord si nordul Europei pana la insulele britanice si nordul Germaniei de astazi. Nivelul marilor este cu 120 de metri mai scazut decat cel prezent. Insa acesta este ultimul an al erei glaciare. Temperatura medie creste, musonul asiatic devine mai puternic si in numai cativa ani, circulatia atmosferica polara se modifica brusc. Acest scenariu nu este un film de fictiune, ci este o reconstituire rezultata din analiza bulelor de aer prinse in straturile de gheata. Echipa din cadrul NorthGRIP (North Greenland Ice Core Project, foto) a detaliat pentru prima data in anul 2008, derularea modificarii rapide a climatului care a deschis calea unei noi perioade, Holocenul. NorthGRIP este un sit aflat in Groenlanda, unde intre anii 1996 si 2003, o echipa internationala de cercetatori a forat adanc in stratul de gheata, reusind sa colecteze mostre diferite de gheata, a caror lungime cumulata ajunge la 3.085 de metri. Protejate de atmosfera ambianta, acestea pastreaza in memoria lor conditiile climatice pe care Pamantul le-a traversat in ultimii 123.000 de ani.