ΡΙΖΟΣΠΑΣΤΗΣ
ΡΙΖΟΣΠΑΣΤΗΣ
Σάββατο 17 Ιούνη 2023 - Κυριακή 18 Ιούνη 2023
Σελ. /40
Ιδιαίτερες ικανότητες του νευρικού συστήματος του χταποδιού

Το χταπόδι είναι από τα εξυπνότερα ζώα στη Γη, αλλά και ένα από τα πιο παράξενα. Τα χταπόδια διαθέτουν περίπου τον ίδιο αριθμό νευρώνων που διαθέτουν και τα σκυλιά, αλλά περισσότεροι από τους μισούς νευρώνες είναι κατανεμημένοι στα οχτώ πλοκάμια τους, αντί να βρίσκονται σε ένα κεντρικό εγκεφαλικό όργανο. Σύμφωνα, όμως, με ανακοίνωση ερευνητών πριν από λίγες μέρες, τα χταπόδια διαθέτουν και μια εξαιρετική ιδιότητα: Ανταποκρινόμενα σε μεταβολές της εξωτερικής θερμοκρασίας, μπορούν να αναπροσαρμόζουν σε μαζική κλίμακα το νευρικό τους σύστημα, ώστε οι νευρώνες τους να παράγουν διαφορετικές πρωτεΐνες! Κατ' αναλογία με τις ενδυματολογικές προσαρμογές των ανθρώπων ανάλογα με τις καιρικές συνθήκες (τις οποίες βέβαια οι άνθρωποι σε αντίθεση με τα χταπόδια κάνουν συνειδητά), ο οργανισμός των χταποδιών έχει εξελιχθεί ώστε να τροποποιεί το RNA των νευρώνων, το γενετικό μόριο που μεταφέρει τις οδηγίες του DNA για την παραγωγή πρωτεϊνών. Οι ερευνητές εκτιμούν ότι αυτές οι τροποποιήσεις στους νευρώνες επιτρέπουν στα χταπόδια να προσαρμόζονται καλύτερα στη ζέστη ή το κρύο, όταν αλλάζουν οι εποχές.

Η τροποποίηση του RNA γίνεται όταν ένας εξωτερικός παράγοντας ενεργοποιήσει συγκεκριμένα ένζυμα μέσα στα κύτταρα, που με τη σειρά τους προκαλούν αλλαγές στο RNA. Ανάλογα με το είδος των αλλαγών, τα κύτταρα παράγουν διαφορετικές μορφές πρωτεϊνών, τις λεγόμενες ισόμορφες. Επειδή το RNA είναι ένα προσωρινό μόριο, οποιεσδήποτε αλλαγές γίνουν στη γενετική πληροφορία που μεταφέρει δεν είναι μόνιμες, χαρακτηριστικό που θεωρητικά το κάνει ισχυρό εργαλείο προσαρμογής στις περιβαλλοντικές συνθήκες που αλλάζουν. Στον άνθρωπο, η τροποποίηση του RNA επηρεάζει την παραγωγή πρωτεϊνών λιγότερο του 3% των γονιδίων, ενώ όπως διαπιστώθηκε από τους ερευνητές, όλα τα ανώτερα είδη κεφαλόποδων - δηλαδή όλα εξαιρουμένων των ναυτίλων - μπορούν να τροποποιήσουν την πλειοψηφία των νευρικών πρωτεϊνών τους.

Το είδος χταποδιού Octopus bimaculoides, με τα δύο συμμετρικά σημάδια σαν μεγάλα μάτια, που μελέτησαν οι ερευνητές
Το είδος χταποδιού Octopus bimaculoides, με τα δύο συμμετρικά σημάδια σαν μεγάλα μάτια, που μελέτησαν οι ερευνητές
Οι περισσότερες αλλαγές που παρατηρήθηκαν στο RNA προκλήθηκαν υπό ψυχρότερες της μέσης θερμοκρασίας συνθήκες. Ανάμεσα σε αυτές τις αλλαγές υπήρχαν εκείνες που κωδικοποιούν συγκεκριμένες κατηγορίες πρωτεϊνών, οι οποίες σχετίζονται με τις κυτταρικές μεμβράνες, τη λειτουργία των συνάψεων (μέσω των οποίων μεταδίδονται τα νευρικά σήματα), την αυτοφαγία (προγραμματισμένος κυτταρικός θάνατος) και τη σύνδεση του ασβεστίου (που παίζει διάφορους ρόλους στη λειτουργία των νευρώνων). Οι ερευνητές επιβεβαίωσαν ότι οι ισόμορφες πρωτεΐνες που δημιουργήθηκαν από το τροποποιημένο RNA εκδήλωναν διαφορετικές λειτουργίες, αν και ακόμη δεν μπορούν να κατανοήσουν πώς οι αλλαγές αυτές προσφέρουν προσαρμογή στην αλλαγή της θερμοκρασίας. Για να είναι σίγουροι έλεγξαν και χταπόδια που συλλέχθηκαν από τη θάλασσα τον χειμώνα και το καλοκαίρι και διαπίστωσαν ότι εμφάνιζαν τις ίδιες εκτεταμένες τροποποιήσεις του RNA, που είχαν παρατηρήσει και στα χταπόδια στα πειράματα στο εργαστήριο.

Σε αντίθεση με τους ανθρώπους και άλλα θηλαστικά, τα χταπόδια δεν μπορούν να ρυθμίσουν τη θερμοκρασία του σώματός τους. Γι' αυτό οι ερευνητές υποθέτουν ότι η τροποποίηση του RNA παίζει ρόλο στην προστασία των νευρώνων των ζώων αυτών από τις μεταβολές της θερμοκρασίας του περιβάλλοντος. Σκοπεύουν τώρα να συνεχίσουν την έρευνα αναζητώντας επιπλέον παράγοντες που μπορεί να μεταβάλλουν την παραγωγή πρωτεϊνών, όπως οι αλλαγές στο pH (οξύτητα/ αλκαλικότητα) του νερού, οι αλλαγές στη συγκέντρωση του διαλυμένου οξυγόνου κ.ο.κ.

Μια άλλη ανακάλυψη που αναδεικνύει τις ιδιαιτερότητες των χταποδιών, έγινε επίσης πρόσφατα από διαφορετική ερευνητική ομάδα: Τα πλοκάμια των χταποδιών, που είναι καλυμμένα με βεντούζες, μπορούν να λειτουργήσουν σαν να περιέχουν ανεξάρτητους μίνι εγκεφάλους! Κάθε πλοκάμι συλλέγει αισθητηριακές πληροφορίες, ώστε να καθορίσει τις κινήσεις του, αλλά και τις κινήσεις άλλων πλοκαμιών, χωρίς να συμβουλευτεί τις κύριες εγκεφαλικές περιοχές του ζώου.

Οι ερευνητές μελέτησαν τις ενδομυικές νευρικές χορδές (ίνες) των χταποδιών, σημαντικά συστατικά στοιχεία των ασπόνδυλων ζώων, που περιέχουν πολλά είδη νευρώνων και συμβάλλουν στη συνολική κίνηση των πλοκαμιών. Μελετώντας για πρώτη φορά με ένα πολύ ισχυρό μικροσκόπιο αυτές τις δομές, οι επιστήμονες παρατήρησαν ότι ένας τύπος χορδών, αυτές που είναι πιο κοντά στις βεντούζες, όχι μόνο διέτρεχαν όλο το μήκος του πλοκαμιού, αλλά και το μήκος ενός δεύτερου πλοκαμιού, που βρίσκεται δύο πλοκάμια μακριά από το πρώτο. Η διάταξη αυτή είναι πρωτόγνωρη και πέρα από το αναμενόμενο, δηλαδή οι χορδές αυτές να σχηματίζουν μια δομή σαν τον κεντρικό νευρικό δακτύλιο, που φτιάχνουν τα μεγαλύτερα περιφερειακά νεύρα του χταποδιού.

Οι ερευνητές εικάζουν ότι αν αυτές οι συνδέσεις μεταφέρουν αισθητηριακά και κινητικά σήματα, τότε θα επιτρέπουν τη γρήγορη επικοινωνία μεταξύ σχετικά απομακρυσμένων πλοκαμιών. Στο επόμενο στάδιο της έρευνάς τους, σκοπεύουν να ρίξουν φως ακριβώς σε αυτά τα ερωτήματα, επικεντρώνοντας περισσότερο στο τι κάνει ένα πλοκάμι σε συνάρτηση με τα άλλα πιο μακρινά πλοκάμια. Δεν θεωρούν απίθανο αυτή η έρευνα να οδηγήσει σε νέες απρόσμενες ανακαλύψεις.


Επιμέλεια:
Σταύρος Ξενικουδάκης
Πηγή: «Scientific American»


Η Αφροδίτη λάμπει στον ουρανό, με τη Σελήνη σε φάση σχεδόν ημισελήνου
Η Αφροδίτη λάμπει στον ουρανό, με τη Σελήνη σε φάση σχεδόν ημισελήνου
Γιατί η Αφροδίτη είναι τόσο φωτεινή αυτήν την περίοδο

Αν κοιτάξατε στον ουρανό μετά τη δύση, ακόμη και μέσα από την πόλη, σίγουρα θα παρατηρήσατε ένα πολύ φωτεινό άστρο. Είναι ο Αποσπερίτης, δηλαδή η Αφροδίτη, ο δεύτερος πλανήτης από τον Ηλιο, που όταν εμφανίζεται το πρωί έχει το όνομα Αυγερινός.

Η Αφροδίτη είναι ιδιαίτερα φωτεινή αυτήν την περίοδο για λόγους που έχουν να κάνουν με την ουράνια μηχανική και τη θέση της μέσα στο ηλιακό σύστημα σε σχέση με τη Γη. Καθώς περιφέρεται σε απόσταση 110 εκατομμυρίων χιλιομέτρων από τον Ηλιο, έναντι 150 εκατ. χλμ. της Γης, κινείται πιο γρήγορα και το έτος της διαρκεί 225 γήινες μέρες. Οταν στον ουρανό φαίνεται κοντά στον Ηλιο (λίγο πριν από τη δύση του ή λίγο μετά την ανατολή του), είναι γιατί βρίσκεται σε περιοχή της τροχιάς της που τη φέρνει κοντά στη Γη, ή στην αντιδιαμετρική θέση. Το πλησιέστερο σημείο ονομάζεται κατώτερη σύνοδος, φτάνει σ' αυτό κάθε 584 ημέρες και τότε βρίσκεται σε απόσταση 38 εκατομμυρίων χλμ. από τη Γη, αλλά βλέπουμε κυρίως τη σκοτεινή πλευρά της (ή έναν λεπτό μηνίσκο λίγο πριν και λίγο μετά το σημείο αυτό).

Μετά ο δίδυμος της Γης πλανήτης καθώς κινείται φτάνει κάποια στιγμή «πίσω» από τον Ηλιο (ως προς τη Γη) και το πιο μακρινό σημείο ονομάζεται ανώτερη σύνοδος, οπότε πάλι φαίνεται κοντά στον ήλιο στον ουρανό, ως Αυγερινός. Τότε είναι εμφανής ολόκληρος ο δίσκος της, αλλά επειδή βρίσκεται στη μεγαλύτερη απόσταση από τη Γη δεν είναι τόσο φωτεινός. Η καλύτερη περίοδος για να παρατηρήσει κανείς την Αφροδίτη είναι στα δύο ενδιάμεσα των συνόδων απώτατα σημεία. Σε ένα από αυτά βρέθηκε στις 4 Ιούνη, εμφανιζόμενη σε γωνία 45 μοιρών σε σχέση με τον Ηλιο. Ετσι μόλις ο Ηλιος δύει, η Αφροδίτη φαίνεται αρκετά ψηλά στον ουρανό, ως ένα πολύ λαμπερό άστρο. Κι αυτό παρότι βρίσκεται σε φάση ημισελήνου, καθώς από τη Γη φαίνεται φωτισμένη μόνο η μισή όψη της.

Βέβαια πέρα από την ουράνια μηχανική, η Αφροδίτη είναι πολύ λαμπρός πλανήτης επειδή η εξαιρετικά πυκνή ατμόσφαιρά της που αποτελείται κυρίως από διοξείδιο του άνθρακα, καλύπτεται από λευκά νέφη, που ανακλούν πολύ καλά το ηλιακό φως. Ο Γαλιλαίος παρατήρησε πρώτος με τηλεσκόπιο τις φάσεις της Αφροδίτης τον 17ο αιώνα και τις χρησιμοποίησε ως επιχείρημα ενάντια στο γεωκεντρικό μοντέλο του ηλιακού συστήματος, καθώς αν η Γη βρισκόταν στο κέντρο του ηλιακού συστήματος και ο Ηλιος και οι πλανήτες περιφέρονταν γύρω της, με την Αφροδίτη να περιφέρεται πιο κοντά απ' ό,τι ο Ηλιος - όπως υποστήριζε το μοντέλο αυτό - τότε η Αφροδίτη δεν θα μπορούσε να βρίσκεται σε φάση πανσελήνου λίγο πριν χαθεί πίσω από τον Ηλιο. Αλλά ο Γαλιλαίος είχε δει με το τηλεσκόπιό του ακριβώς αυτό, οπότε η μόνη εξήγηση ήταν Γη και Αφροδίτη να περιφέρονται γύρω από τον Ηλιο, όπως προέβλεπε το ηλιοκεντρικό σύστημα του Κοπέρνικου.


Καλλιτεχνική απεικόνιση του νέου ψευδο-δορυφόρου της Γης 2023 FW13
Καλλιτεχνική απεικόνιση του νέου ψευδο-δορυφόρου της Γης 2023 FW13
Ανακαλύφθηκε νέος ψευδο-δορυφόρος της Γης

Η Γη έχει έναν δορυφόρο, τη Σελήνη, με μεγάλη φαινόμενη διάμετρο στον ουρανό και κίνηση καλά μελετημένη από την αρχαιότητα. Εχει, όμως και κάποιους ψευδο-δορυφόρους, ουράνια σώματα - συνήθως αστεροειδείς - που περιφέρονται γύρω από τον Ηλιο στον ίδιο χρόνο που περιφέρεται και ο πλανήτης μας και επηρεάζονται από τη βαρύτητα της Γης αρκετά, ώστε να μεταβάλλουν συνεχώς την τροχιά τους, με αποτέλεσμα άλλοτε να βρίσκονται μπροστά από τον πλανήτη και άλλοτε πίσω του. Τελικά, φαίνονται σαν να περιφέρονται και γύρω από τη Γη και γι΄ αυτό ονομάζονται ψευδο-δορυφόροι.

Ενα ακόμη τέτοιο ουράνιο σώμα, το 2023 FW13, εντόπισαν αστρονόμοι πρόσφατα, χρησιμοποιώντας το τηλεσκόπιο Pan-STARRS, που βρίσκεται στη Χαβάη. Ο νέος ψευδο-δορυφόρος έχει διάμετρο λίγων δεκάδων μέτρων και δεν πλησιάζει ποτέ τη Γη λιγότερο από 15 εκατομμύρια χιλιόμετρα (συγκριτικά η Σελήνη περιφέρεται σε απόσταση 360.000 χιλιομέτρων και έχει διάμετρο 3.474 χιλιομέτρων). Σύμφωνα με τις εκτιμήσεις των ερευνητών, ο 2023 FW13 συνοδεύει τη Γη από το 100 π.Χ. και πρόκειται να συνεχίσει να το κάνει έως το 3.700.

Πριν από μερικά χρόνια είχε εντοπιστεί και ένας άλλος ψευδο-δορυφόρος της Γης, ο 2016 HO3, στον οποίο δόθηκε το όνομα Καμοαλέουα. Ούτε αυτός απειλεί τη Γη, ενώ πιθανολογείται ότι πρόκειται για κομμάτι της Σελήνης.



Μνημεία & Μουσεία Αγώνων του Λαού
Ο καθημερινός ΡΙΖΟΣΠΑΣΤΗΣ 1 ευρώ