Κάθε χρόνο, οι επιστήμονες αναλαμβάνουν μερικά πραγματικά μπερδεμένα πειράματα και το 2021 δεν αποτέλεσε εξαίρεση. Από την ανάπτυξη μίνι εγκεφάλων με τα δικά τους μάτια σε πιάτα Petri μέχρι την αναζωογόνηση ζόμπι 24.000 ετών που αυτοαναπαράγονται από τον μόνιμο παγετό της Σιβηρίας, εδώ είναι τα απολύτως πιο περίεργα επιστημονικά πειράματα της χρονιάς.
Μεγαλώνοντας μικροσκοπικούς ανθρώπινους εγκεφάλους με τα μάτια τους
Τον Αύγουστο, μια ομάδα επιστημόνων έκανε νέα που ήταν εξίσου συναρπαστικά και τρομακτικά όταν ανακοίνωσαν ότι είχαν αναπτύξει επιτυχώς στο εργαστήριο έναν μικροσκοπικό ανθρώπινο εγκέφαλο με τα δικά του μάτια. Κατασκεύασαν τον μίνι εγκέφαλο τύπου Cronenberg, που ονομάζεται οργανοειδές, μετατρέποντας τα βλαστοκύτταρα σε νευρικό ιστό και στη συνέχεια διεγείροντας τα κύτταρα με χημικά σήματα για να σχηματίσουν μικροσκοπικά υποτυπώδη “οπτικά κύπελλα” γεμάτα με ευαίσθητα στο φως κύτταρα.
Ευτυχώς για τη συλλογική μας λογική και για τους ίδιους τους μίνι εγκεφάλους, τα μικροσκοπικά οργανοειδή δεν έχουν σχεδόν αρκετή νευρική πυκνότητα για να έχουν συνείδηση – έτσι δεν θα αναρωτηθούν σύντομα πώς ξύπνησαν καθώς ένα χαμένο ζευγάρι μάτια γλιστρούσε γύρω από ένα πιάτο πέτρι. Είναι, ωστόσο, απίστευτα χρήσιμα κατασκευάσματα για τη μελέτη της ανάπτυξης του εγκεφάλου και τη πιθανή δημιουργία θεραπειών για διαταραχές του αμφιβληστροειδούς που προκαλούν τύφλωση – κάτι που οι ερευνητές θέλουν να μελετήσουν.
Διαβάστε περισσότερα: Μίνι εγκέφαλοι από εργαστήριο αναπτύσσουν τα δικά τους «μάτια»
Διαπιστώνοντας ότι τα κοράκια κατανοούν την έννοια του μηδέν
Αν το σώμα τρόμου του Cronenburg της τελευταίας καταχώρισης δεν σας συγκίνησε, φέτος είδαμε επίσης επιστήμονες να αποκαλύπτουν ένα πείραμα που ταιριάζει περισσότερο με την κλασική ταινία τρόμου του Hitchcock “The Birds” – αποδεικνύοντας ότι τα κοράκια ήταν αρκετά έξυπνα για να κατανοήσουν την έννοια του μηδενός. Η έννοια του μηδενός, που φαινομενικά αναπτύχθηκε από τις ανθρώπινες κοινωνίες κάπου στον πέμπτο αιώνα μ.Χ., απαιτεί αφηρημένη σκέψη. Οπότε προκάλεσε έκπληξη όταν κυκλοφόρησε μια εφημερίδα του Ιουνίου The Journal of Neuroscience αποκάλυψε ότι τα κοράκια όχι μόνο διάλεγαν το μηδέν ως ξεχωριστό από άλλους αριθμούς, αλλά επίσης το συνέδεσαν πιο εύκολα με τον αριθμό ένα παρά με υψηλότερους αριθμούς.
Οι σαρώσεις της εγκεφαλικής δραστηριότητας των πουλιών κατά τη διάρκεια των πειραμάτων έδειξαν ότι τα κοράκια έχουν ειδικά συντονισμένους νευρώνες για να κατανοούν τον μηδενικό αριθμό, αλλά για ποιο σκοπό χρησιμοποιούν αυτά τα εγκεφαλικά κύτταρα (εκτός από το ενδεχόμενο να κατακτήσουν τον κόσμο, φυσικά) είναι ένα μυστήριο. Οι επιστήμονες έμειναν έκπληκτοι που τόσο ο ανθρώπινος εγκέφαλος όσο και ο εγκέφαλος των κορακιών μπορούν να υπολογίσουν το μηδέν, παρόλο που είχαμε τον τελευταίο κοινό πρόγονό μας με τα πουλιά πολύ πριν από την εξαφάνιση των δεινοσαύρων. Αυτό δείχνει ότι η εξέλιξη ακολουθεί πολλαπλές διαδρομές για να δημιουργήσει εγκεφάλους με τις ίδιες λειτουργίες υψηλότερου επιπέδου.
Διαβάστε περισσότερα: Τα κοράκια κατανοούν την «έννοια του μηδέν» (παρά τον εγκέφαλο των πουλιών τους)
Καταλαβαίνετε γιατί τα βραζιλιάνικα καρύδια ανεβαίνουν στην κορυφή της τσάντας
Ο Απρίλιος είδε τους ερευνητές να βρίσκουν επιτέλους την απάντηση σε ένα από τα πιο πιεστικά ερωτήματα της ανθρωπότητας: Γιατί οι ξηροί καρποί Βραζιλίας ανεβαίνουν στην κορυφή της τσάντας; Το μυστηριώδες μυστήριο λύθηκε ανακινώντας ένα μείγμα από φιστίκια και καρύδια Βραζιλίας, με τα καρύδια Βραζιλίας τοποθετημένα στο κάτω μέρος, και λήψη τρισδιάστατης ακτινογραφίας της τσάντας μετά από κάθε ανακίνηση. Αποδείχθηκε ότι τα διαδοχικά κουνήματα τελικά μετακινούσαν τα μεγαλύτερα παξιμάδια σε κατακόρυφο προσανατολισμό, μετά από τον οποίο κάθε κούνημα τα ανάγκαζε προς τα πάνω. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι η έρευνά τους θα μπορούσε να βοηθήσει τους μηχανικούς να σχεδιάσουν καλύτερους τρόπους για να αποτρέψουν τον διαχωρισμό μεγέθους σε άλλα μείγματα – κάτι που, αν και είναι ζωτικής σημασίας για τα σακουλάκια με ξηρούς καρπούς, θα μπορούσε να έχει ουσιαστικές εφαρμογές στην ιατρική και την κατασκευή.
Διαβάστε περισσότερα: Το «Brazil nut puzzle» έσπασε από ερευνητές
Δημιουργώντας ένα μεταλλαγμένο “daddy shortlegs”
Με την απενεργοποίηση ορισμένων γονιδίων στο αράχνη, οι επιστήμονες δημιούργησαν μια παροδική έκδοση «daddy shortlegs» — αλλά γιατί; Κοντεύοντας τα πόδια του διάσημου αραχνοειδούς, οι ερευνητές ήλπιζαν να αποκαλύψουν τα μυστικά πίσω από το σχέδιο του σώματός του καθώς και τη μοναδική μέθοδο μετακίνησής του: περπάτημα με τρία ζευγάρια πόδια και κουνώντας το μακρύτερο ζευγάρι έτοιμο να νιώσει γύρω του.
Μετά τη γονιδιακή προσαρμογή, τα πόδια των κοντόποδων μπαμπά δεν είχαν αλλάξει μόνο σε μέγεθος, αλλά και σε σχήμα. μετατράπηκαν σε μικρά εξαρτήματα χειρισμού τροφίμων που ονομάζονται pedipalps. Αυτό έδωσε στους επιστήμονες μια ματιά στο παρελθόν στα είδη πλασμάτων που θα μπορούσαν να είχαν εξελιχθεί τα μακρυά πόδια του μπαμπά πριν από 400 εκατομμύρια χρόνια. Και αυτό δεν είναι το τελευταίο μεταλλαγμένο αραχνοειδές που θέλουν να δημιουργήσουν οι επιστήμονες. σχεδιάζουν επίσης να μεταλλάξουν κυνόδοντες αράχνης για να συγκεντρώσουν παρόμοιες ιδέες για την εξέλιξή τους.
Διαβάστε περισσότερα: Μεταλλαγμένα «daddy shortlegs» που δημιουργήθηκαν σε ένα εργαστήριο
Από την πρώιμη αρχαιότητα μέχρι τον 17ο αιώνα, οι αλχημιστές είχαν εμμονή με τη φιλοσοφική πέτρα: μια μυθική ουσία με τη δύναμη να μεταμορφώνει οδηγω σε χρυσός. Τον Ιούλιο, οι επιστήμονες ανέφεραν ένα πείραμα που έμοιαζε λίγο με τη μυθική διαδικασία: για λίγα μόνο φευγαλέα δευτερόλεπτα, κατάφεραν να μεταμορφώσουν το νερό σε ένα γυαλιστερό, χρυσό μέταλλο. Οι ερευνητές το πέτυχαν αυτό αναμειγνύοντας το νερό με νάτριο και κάλιο — μέταλλα που δωρίζουν τα επιπλέον ηλεκτρόνια τους στο νερό και επομένως κάνουν τα ηλεκτρόνια του νερού να περιπλανώνται ελεύθερα, καθιστώντας το μεταλλικό. Το εν συντομία μεταλλικό νερό που δημιούργησαν θα μπορούσε να προσφέρει στους επιστήμονες μερικές βασικές γνώσεις για τις καρδιές πλανητών υπό υψηλή πίεση, όπου το νερό θα μπορούσε να συμπιέζεται τόσο έντονα που αυτή η διαδικασία συμβαίνει φυσικά.
Διαβάστε περισσότερα: Οι επιστήμονες μεταμορφώνουν το νερό σε γυαλιστερό, χρυσό μέταλλο
Επινοώντας έναν απόκοσμο κρύσταλλο χρόνου
Τον Ιούλιο, ερευνητές που συνεργάζονταν με την Google αποκάλυψαν ότι είχαν δημιουργήσει έναν κρύσταλλο χρόνου μέσα στην καρδιά του κβαντικού υπολογιστή του τεχνολογικού γίγαντα, Sycamore. Το κρύσταλλο ήταν εντελώς νέο φάση της ύλης που οι ερευνητές ισχυρίστηκαν ότι ήταν σε θέση να αποφύγει το δεύτερος νόμος της θερμοδυναμικής, που υπαγορεύει ότι η εντροπία, ή η αταξία ενός συστήματος, πρέπει πάντα να αυξάνεται. Σε αντίθεση με άλλα συστήματα, που βλέπουν την εντροπία τους να αυξάνεται με την πάροδο του χρόνου, η εντροπία του κρυστάλλου χρόνου δεν αυξήθηκε όσες φορές κι αν παλμοποιήθηκε με λέιζερ. Το πραγματικά αξιοσημείωτο με τους περίεργους κβαντικούς κρυστάλλους είναι ότι είναι τα πρώτα αντικείμενα που έσπασαν μια θεμελιώδη συμμετρία του σύμπαντος, που ονομάζεται συμμετρία διακριτής χρονικής μετάφρασης. Οι επιστήμονες ελπίζουν να χρησιμοποιήσουν τους απόκοσμους κρυστάλλους για να δοκιμάσουν τα όρια του κβαντική μηχανική — οι περίεργοι κανόνες που διέπουν τον κόσμο των πολύ μικρών.
Διαβάστε περισσότερα: Ο άλλος «κρύσταλλος χρόνου» που κατασκευάστηκε μέσα στον κβαντικό υπολογιστή Google θα μπορούσε να αλλάξει τη φυσική για πάντα
Αναβιώνοντας ζόμπι 24.000 ετών από το ρωσικό μόνιμο πάγο
Εάν επρόκειτο να βρείτε μια ομάδα ζόμπι από την εποχή του Πλειστόκαινου παγωμένα μέσα στο μόνιμο πάγο της Σιβηρίας, η αναβίωση και η κλωνοποίησή τους πιθανότατα δεν είναι υψηλή στην ατζέντα σας. Ωστόσο, αυτό ακριβώς περιέγραψαν οι επιστήμονες σε ένα άρθρο του Ιουνίου που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Τρέχουσα Βιολογία. Ευτυχώς, αυτά τα ζόμπι δεν είναι οι σαθροί, φανταστικοί εγκεφαλοφάγοι που διαδόθηκαν από τον George Romero, αλλά είναι μικροσκοπικοί πολυκύτταροι οργανισμοί που ονομάζονται bdelloid rotifers. Μόλις αποψυχθούν, τα μικροσκοπικά πλάσματα άρχισαν να αναπαράγονται ασεξουαλικά μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται παρθενογένεση, δημιουργώντας τέλεια κλώνους του εαυτού τους. Αξιοσημείωτο είναι ότι η ανάλυση του εδάφους γύρω από τα πλάσματα έδειξε ότι είχαν παγώσει για 24.000 χρόνια και είχαν επιβιώσει βάζοντας τους εαυτούς τους μέσα σε μια προστατευτική στάση που ονομάζεται κρυπτοβίωση. Οι επιστήμονες ελπίζουν να μελετήσουν αυτό το έξυπνο τέχνασμα για να κατανοήσουν καλύτερα την κρυοσυντήρηση και πώς θα μπορούσε να προσαρμοστεί για τον άνθρωπο.
Διαβάστε περισσότερα: «Ζόμπι» 24.000 ετών αναβίωσαν και κλωνοποιήθηκαν από το μόνιμο πάγο της Αρκτικής
Διάνοιξη της βαθύτερης γεώτρησης ωκεανού στον Ειρηνικό Ωκεανό
Τον Μάιο, οι επιστήμονες που εργάζονταν στα ανοικτά των ακτών της Ιαπωνίας χρησιμοποίησαν ένα μακρύ, λεπτό τρυπάνι που ονομάζεται γιγαντιαίο έμβολο για να τρυπήσουν μια τρύπα 5 μιλίων (8.000 μέτρων) στον πυθμένα της Ιαπωνικής Τάφρου. Στη συνέχεια, οι επιστήμονες έβγαλαν έναν πυρήνα ιζήματος μήκους 120 ποδιών (37 μέτρα) από τον πυθμένα της θάλασσας, μεταφέροντάς τον μέχρι το σκάφος τους. Οι ερευνητές ήθελαν να εξετάσουν τον πυρήνα του ιζήματος επειδή έψαχναν για ενδείξεις για την ιστορία των σεισμών της περιοχής – η τοποθεσία της γεώτρησης βρίσκεται πολύ κοντά στο επίκεντρο του σεισμού μεγέθους 9,1 Ρίχτερ στο Τοχόκου-όκι. Ο σεισμός του 2011 προκάλεσε ένα τεράστιο τσουνάμι που έπληξε τον πυρηνικό σταθμό Fukushima Daiichi και προκάλεσε μια καταστροφική κατάρρευση.
Διαβάστε περισσότερα: Οι επιστήμονες μόλις έσκαψαν τη βαθύτερη ωκεάνια τρύπα στην ιστορία
Απελευθερώνοντας ένα σετ «ρωσικής κούκλας» από παράσιτα που εκρήγνυνται στο στομάχι
Μια μελέτη του Ιουλίου που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό ΜΟΡΙΑΚΗ ΒΙΟΛΟΓΙΑ αποκάλυψε ότι μια ήδη παράξενη προηγούμενη μελέτη είχε δημιουργήσει ακόμη πιο περίεργες ανεπιθύμητες συνέπειες. Πριν από δεκαετίες, η Φινλανδή επιστήμονας Ilkka Hanski εισήγαγε την πεταλούδα Glanville στο απομακρυσμένο νησί Sottunga, σχεδιάζοντας να μελετήσει πώς θα μπορούσε να επιβιώσει ένας πληθυσμός ενός είδους που βρίσκεται μέσα σε ένα σκληρό βιότοπο. Δεν ήξερε ότι οι πεταλούδες φιλοξενούσαν ένα είδος παρασιτικής σφήκας που εκρήγνυται στο στομάχι, και αυτές οι σφήκες έφεραν επίσης το δικό τους, μικρότερο υπερπαράσιτο που εκρήγνυται στο στομάχι – η ίδια μια παρασιτική σφήκα. Μόλις οι πεταλούδες απελευθερώθηκαν στο Sottunga, οι σφήκες ξέσπασαν και εξαπλώθηκαν σε όλο το νησί με τους οικοδεσπότες τους. Αυτό το πείραμα έδωσε στους μετέπειτα επιστήμονες όχι μόνο μια συναρπαστική οικολογική μελέτη, αλλά και μια σαφή προειδοποίηση ότι πρέπει να κατανοήσουμε τους οικολογικούς ιστούς που σχηματίζονται γύρω από τα απειλούμενα είδη πριν τα εισαγάγουμε σε νέα περιβάλλοντα.
Διαβάστε περισσότερα: «Ρωσική κούκλα» σετ παρασίτων που εκρήγνυνται στομάχι απελευθερώθηκαν μέσα σε πεταλούδα σε απομακρυσμένο νησί της Φινλανδίας
Καλλιέργεια μαγικών μανιταριών στο αίμα μέσω μιας ακατάλληλης ένεσης
Εντάξει, άρα αυτό δεν έγινε από επιστήμονα, αλλά είναι μακράν ένα από τα πιο περίεργα ερασιτεχνικά πειράματα που έχουμε ακούσει φέτος. Μια μελέτη του Ιανουαρίου στο Journal of the Academy of Consultation-Liaison Psychiatry αποκάλυψε ότι ένας άνδρας που είχε παρασκευάσει ένα τσάι «μαγικό μανιτάρι» και του το έκανε ένεση στο σώμα του, κατέληξε στα επείγοντα με μύκητας μεγαλώνει στο αίμα του. Μετά την ένεση του ψιλοκυβίνη τσάι, ο άνδρας, που ήλπιζε να ανακουφίσει τα συμπτώματα της διπολικής διαταραχής και της εξάρτησης από τα οπιοειδή, γρήγορα έγινε ληθαργικός, το δέρμα του κιτρίνισε και άρχισε να κάνει εμετό με αίμα. Ο άνδρας επέζησε, αλλά χρειάστηκε να πάρει αντιβιοτικά και αντιμυκητιακά φάρμακα για να αφαιρέσει τον ψυχοτρόπο μύκητα από την κυκλοφορία του αίματος του. Έπρεπε επίσης να μπει σε αναπνευστήρα. Ένας αυξανόμενος όγκος ερευνών δείχνει ότι η ψιλοκυβίνη, η ψυχοδραστική ένωση που βρίσκεται στα μαγικά μανιτάρια, θα μπορούσε να είναι μια πολλά υποσχόμενη θεραπεία για κατάθλιψη, ανησυχία και κατάχρηση ουσιών — αλλά μόνο εάν λαμβάνονται με ασφάλεια.
Διαβάστε περισσότερα: Τα «μαγικά μανιτάρια» αναπτύσσονται στο αίμα του ανθρώπου μετά από ένεση με τσάι από ψωμί
Δημοσιεύτηκε αρχικά στο Live Science.