Βιομάζα αντί για πετρέλαιο

Μέθοδος νανοτεχνολογίας υπόσχεται πλαστικά από ανανεώσιμες πηγές

Η χρήση παραγώγων του πετρελαίου για την παραγωγή πλαστικών θα μπορούσε να αντικατασταθεί στο μέλλον από νανοκαταλύτες που παράγουν τους δομικούς λίθους των πολυμερών από άχρηστη βιομάζα, ελπίζουν οι ερευνητές που ανέπτυξαν τη μέθοδο.

Ερευνητές του Πανεπιστημίου της Ουτρέχτης στην Ολλανδία και της εταιρείας πετροχημικών προϊόντων Dow Chemical αναφέρουν στο περιοδικό Science ότι μπόρεσαν να παράξουν αιθυλένιο και προπυλένιο, δύο μόρια που χρησιμοποιούνται ευρέως ως μονομερή για την παραγωγή πλαστικών.

Οι δύο αυτές ουσίες παράγονται σήμερα σε βιομηχανική κλίμακα με πρώτη ύλη το πετρέλαιο. Η νέα τεχνική προσφέρει τα ίδια τελικά προϊόντα, θα ήταν όμως πιο φιλική στο περιβάλλον, αφού αξιοποιεί ανανεώσιμες πρώτες ύλες.

Στην αγορά κυκλοφορούν ήδη τα λεγόμενα "βιοπλαστικά", τα οποία παράγονται από φυτικά σάκχαρα, έχουν όμως διαφορετική δομή από τα συμβατικά πλαστικά και οι πρακτικές εφαρμογές τους είναι περιορισμένες.

Η νέα μέθοδος που παρουσίασαν οι ερευνητές βασίζεται σε καταλύτες που δημιουργούνται με την απόθεση νανοσωματιδίων χρυσού πάνω σε μια "σκαλωσιά" από μικροσκοπικές ίνες άνθρακα. Ως πρώτη ύλη για την παραγωγή μονομερών χρησιμοποιήθηκε μείγμα υδρογόνου και μονοξειδίου του άνθρακα, δύο αερίων που παράγονται από τη διάσπαση της βιομάζας.

Η τεχνική βρίσκεται σε πειραματικό στάδιο και παραμένει ασαφές αν θα μπορούσε να αποφύγει τα μειονεκτήματα που παρουσιάζει σήμερα η παραγωγή βιοκαυσίμων.

Τα βιοκαύσιμα (π.χ η λεγόμενη βιοαιθανόλη) παράγονται σήμερα από καλαμπόκι ή άλλες καλλιέργειες. Δεν θεωρούνται απόλυτα "πράσινα", καθώς η παραγωγή τους απαιτεί μεγάλες καλλιεργήσιμες εκτάσεις και μπορεί να οδηγήσει σε αύξηση των τιμών των αγροτικών προϊόντων.

Η ερευνητική ομάδα που ανέπτυξε τη νέα τεχνική ευελπιστεί να παρακάμψει αυτό το πρόβλημα χρησιμοποιώντας ως πρώτη ύλη άχρηστο άχυρο ή κορμούς δέντρων που αναπτύσσονται με μεγάλη ταχύτητα.

Το κατά πόσο μπορεί αυτό να εφαρμοστεί σε μεγάλη κλίμακα θα εξαρτηθεί από την πορεία των ερευνών και των δοκιμών, καθώς και από την πορεία της τιμής του πετρελαίου.

Οι "ξεχασμένες" πρωτεΐνες της μακροζωίας

Επιτέλους, ένα "μέλος" της πολυδιαφημισμένης οικογένειας των σιρτουινών, των θεωρούμενων πρωτεϊνών της μακροζωίας, φάνηκε να επιμηκύνει τη ζωή ποντικών. Ωστόσο επρόκειτο για ένα μάλλον… παραμελημένο "αποπαίδι" το οποίο δεν είχε κερδίσει την προσοχή των επιστημόνων ούτε είχε τεθεί στο επίκεντρο της χρηματοδότησης από πανεπιστήμια και εταιρείες.

Μακροζωία αρσενικών ποντικών

Τα γονίδια SIRT καθώς και οι πρωτεΐνες για τις οποίες κωδικοποιούν έχουν αποτελέσει αντικείμενο έρευνας στο "καυτό" πεδίο της αντιγήρανσης εδώ και καιρό – για την ακρίβεια εδώ και μερικά χρόνια οπότε συνδέθηκαν με τη μακροζωία σε μύκητες της μαγιάς. Τώρα νέα αποτελέσματα μελέτης που δημοσιεύονται στην επιθεώρηση "Nature" δείχνουν ότι η υπερέκφραση ενός γονιδίου της συγκεκριμένης οικογενείας, του sirtuin 6 (SIRT6), μπορεί να οδηγήσει σε επιμήκυνση της ζωής αρσενικών ποντικών έως και κατά 15,8%.

Επί έτη ένα άλλο γονίδιο της ίδιας οικογένειας, το SIRT1, είχε "τραβήξει" επάνω του τα φώτα της… επιστημονικής δημοσιότητας επειδή στα θηλαστικά εμφάνιζε τις περισσότερες ομοιότητες με το αντίστοιχο γονίδιο που φαινόταν να μακραίνει τη ζωή του μύκητα της μαγιάς. Ορισμένοι ερευνητές υποπτεύονταν μάλιστα ότι το SIRT1 μπορούσε να αυξήσει το προσδόκιμο ζωής των θηλαστικών και ότι αποτελούσε στόχο της ρεσβερατρόλης, της ουσίας του κόκκινου κρασιού η οποία έχει επίσης "πολυδιαφημιστεί" σχετικά με διαφορετικά οφέλη για την υγεία.
Η απογοήτευση

Η… φρενίτιδα σχετικά με τις σιρτουίνες έφθασε στο απόγειό της το 2008 όταν ο βρετανικός φαρμακευτικός κολοσσός GlaxoSmithKline πλήρωσε περί τα 550 εκατομμύρια ευρώ προκειμένου να εξαγοράσει μια εταιρεία βιοτεχνολογίας η οποία ασχολείτο με τον εντοπισμό ουσιών που ενεργοποιούν το SIRT1 και θα μπορούσαν να αποτελέσουν θεραπείες για τον διαβήτη τύπου 2.

Έκτοτε όμως ο θόρυβος άρχισε να κοπάζει. Αποτελέσματα που μαρτυρούσαν ότι το SIRT1 επηρεάζει το προσδόκιμο ζωής της δροσόφιλας (Drosophila melanogaster) καθώς και του νηματώδους σκώληκα (Caenorhabditis elegans) ετέθησαν υπό αμφισβήτηση. Παράλληλα δεν εμφανίστηκε μέσα από πειράματα καμία επίδραση του SIRT1 στη μακροζωία των θηλαστικών, παρότι η έκφραση του συγκεκριμένου γονιδίου φάνηκε να συνδέεται με καλύτερο μεταβολισμό σε ποντίκια που ακολουθούσαν διατροφή πλούσια σε λιπαρά.

Μελέτη στον… παραπεταμένο συγγενή

Ενώ η συζήτηση σχετικά με το SIRT1 συνεχιζόταν, μια ομάδα από το Πανεπιστήμιο Μπαρ-Ιλάν στο Ισραήλ αποφάσισε να μελετήσει έναν… παραπεταμένο συγγενή της ίδιας οικογένειας, το SIRT6. Η έλλειψη του συγκεκριμένου γονιδίου είχε φανεί από πειράματα σε ποντίκια, τα αποτελέσματα των οποίων δημοσιεύθηκαν το 2006, ότι προκαλούσε ταχύτερη γήρανση. Τα πειραματόζωα που παρουσίαζαν έλλειψη του γονιδίου ήταν πιο καχεκτικά και ασθενικά, εμφάνιζαν μειωμένη ικανότητα "επιδιόρθωσης" των βλαβών του DNA και τελικώς πέθαναν έναν μήνα μετά τη γέννησή τους.

Οι επιστήμονες από το Ισραήλ με επικεφαλής τον μοριακό βιολόγο Χάιμ Κοέν βάλθηκαν να ανακαλύψουν τι θα συνέβαινε στον οργανισμό ποντικιών που παρουσίαζαν υψηλότερα επίπεδα πρωτεΐνης SIRT6 σε σύγκριση με το φυσιολογικό. Όπως είδαν, η υπερέκφραση του γονιδίου SIRT6 δεν είχε καμία επίδραση στην επιβίωση των θηλυκών ποντικών, δεν συνέβαινε όμως το ίδιο και με τα αρσενικά, των οποίων το προσδόκιμο ζωής αυξήθηκε κατά 14,5% κατά μέσο όρο σε μια σειρά διαγονιδιακών ζώων και κατά 9,9% σε μια δεύτερη σειρά διαγονιδιακών ζώων.

Ένας άλλος δείκτης μέτρησης της μακροζωίας, το ανώτατο όριο ζωής, ο οποίος θεωρείται και ως πιο ακριβής από τους ειδικούς του πεδίου καθώς δεν επηρεάζεται τόσο συχνά από άλλους εξωγενείς παράγοντες όπως οι αλλαγές στη βρεφική θνησιμότητα, αυξήθηκε κατά 15,8% στην πρώτη σειρά διαγονιδιακών πειραματόζωων και κατά 13,1% στη δεύτερη.

Παράλληλα η υπερέκφραση του SIRT6 φάνηκε να επιδρά και στα επίπεδα πρωτεϊνών που εμπλέκονται στο μονοπάτι του ινσουλινόμορφου αυξητικού παράγοντα 1 (IGF1) ο οποίος έχει συνδεθεί στο παρελθόν με τη μακροζωία.

Απαιτούνται περαιτέρω πειράματα

Ενδιαφέροντα, χαρακτήρισε τα νέα αποτελέσματα ο Ρίτσαρντ Μίλερ που μελετά τη γήρανση στο Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν στο Αν Αρμπορ, αλλά τόνισε ότι η σύνδεση μεταξύ των σιρτουινών και της μακροζωίας στα θηλαστικά συνεχίζει να παραμένει αδύναμη.

Ο ειδικός προσέθεσε ότι το είδος των διαγονιδιακών ποντικών που χρησιμοποιήθηκε στη μελέτη είναι ιδιαιτέρως ευάλωτο στον καρκίνο, ιδίως σε ό,τι αφορά τα αρσενικά. Έτσι, σύμφωνα με τον ερευνητή, είναι πιθανό το μεγαλύτερο προσδόκιμο ζωής των αρσενικών να ήταν το αποτέλεσμα των αντικαρκινικών ιδιοτήτων του SIRT6 και όχι της άμεσης επίδρασης του γονιδίου στη γήρανση.
Διαφορές αρσενικών- θηλυκών

Και ενώ όλα αυτά μένει να μελετηθούν περαιτέρω ώστε να δοθούν πειστικές απαντήσεις, μετέωρο μένει και το ερώτημα σχετικά με το γιατί το SIRT6 φαίνεται να επιδρά στη μακροζωία των αρσενικών ποντικιών και όχι των θηλυκών. Ο Δρ Κοέν και η ομάδα του προσπαθούν να βρουν την απάντηση σε αυτό το ερώτημα και προς το παρόν μπορούν να κάνουν μόνο υποθέσεις. Σύμφωνα με αυτές, στο είδος των ποντικών που χρησιμοποιήθηκε στα πειράματα τα θηλυκά ζουν 15% περισσότερο από τα αρσενικά κατά μέσο όρο. Έτσι οι ειδικοί εκτιμούν ότι η υπερέκφραση του SIRT6 έκανε τα αρσενικά να φθάσουν τα θηλυκά στη μακροζωία.

Σε κάθε περίπτωση η νέα ενασχόληση με το SIRT6 δεν σημαίνει ότι οι υπόλοιπες σιρτουίνες μένουν στο περιθώριο. Οι ερευνητές τονίζουν ότι οι σιρτουίνες είναι επτά και ότι οι επιστήμονες αρχίζουν μόλις να καταλαβαίνουν ότι καθεμία από αυτές μπορεί να είναι σημαντική και να προσφέρει στον οργανισμό κάτι διαφορετικό.

Το πλήρες άρθρο του περιοδικού Nature

Περισσότερα για τις σιρτουίνες

Δείτε και αυτό το άρθρο

Ασπιρίνη και κατά του καρκίνου

Η ταπεινή ασπιρίνη ίσως αποδειχθεί ως ένα από τα πιο ισχυρά όπλα κατά του καρκίνου. Αυτό τουλάχιστον υποστηρίζει μια ομογενής ερευνήτρια, από τη Μελβούρνη. H δρ Τάρα Καρνέζη είναι εκ των συγγραφέων της έκθεσης που έκανε ομάδα ερευνητών του Αντικαρκινικού Κέντρου Peter MacCallum της Μελβούρνης και η οποία δημοσιεύεται στο τελευταίο τεύχος της επιθεώρησης ”Cancer Cell”.

Όπως αναφέρει η δρ Καρνέζη, η ασπιρίνη και πιθανόν και άλλα φάρμακα της κατηγορίας των Μη Στεροειδών Αντιφλεγμονωδών Φαρμάκων (ΜΣΑΦ), ίσως αναστέλλουν τις μεταστάσεις κλείνοντας τις διόδους διαφυγής των καρκινικών κυττάρων.

Η ομογενής επιστήμονας, υποστηρίζει ότι η ανακάλυψη ανοίγει τον δρόμο για νέα θεραπεία του καρκίνου. Αν και οι γιατροί υποπτεύονταν από καιρό ότι η ασπιρίνη και τα άλλα ΜΣΑΦ συμβάλλουν στην αναχαίτιση των μεταστάσεων, δεν είχε καταστεί δυνατό να διαλευκανθεί ο μηχανισμός μέσω του οποίου, τα φάρμακα αυτά δυσκόλευαν τη μετακίνηση των καρκινικών κυττάρων. Όπως αναφέρει η δρ Καρνέζη, οι Αυστραλοί επιστήμονες διαπίστωσαν τώρα ότι η έκφραση ενός γονιδίου συνδέεται τόσο με την αύξηση του καρκίνου, όσο και με τον μηχανισμό της φλεγμονής και της διαστολής των αγγείων και ειδικότερα των αγγείων των λεμφαδένων, τα οποία έχουν κομβικό ρόλο στην μετακίνηση των καρκινικών κυττάρων.

Η διαστολή των αγγείων διευκολύνει το πέρασμα των καρκινικών κυττάρων μέσα από αυτά, ενώ η ασπιρίνη που προκαλεί τη συστολή τους δρα ανασταλτικά στη μετακίνησή τους. Τα αυστραλιανά ευρήματα έρχονται να προστεθούν σε άλλα που ήθελαν την ασπιρίνη να μειώνει την αύξηση όγκων του προστάτη, του πνεύμονα, του εγκεφάλου, του παχέος εντέρου και του φάρυγγα. Βεβαίως, για να ενταχθεί η ασπιρίνη στο οπλοστάσιο των ογκολόγων, θα πρέπει τα παραπάνω ευρήματα να εξετασθούν με τη βοήθεια κλινικών μελετών.

Η δρ Καρνέζη υποστηρίζει πως η ανακάλυψη δεν επιβεβαιώνει απλώς τις ευεργετικές ιδιότητες της ασπιρίνης, αλλά ανοίγει τον δρόμο για την παρασκευή νέων αποτελεσματικών φαρμάκων.

‘‘Αισιοδοξούμε πως αυτή η ανακάλυψη είναι ένα κομμάτι του παζλ που θα οδηγήσει στην θεραπεία του καρκίνου” είπε η ομογενής επιστήμονας.

Το άρθρο από το κέντρο Peter MacCallum

Δείτε ακόμα για την ασπιρίνη

"Εκρηκτική" Χημεία στο Ευγενίδειο

Κάθε Σάββατο και Κυριακή του Φεβρουαρίου, στη Διαδραστική Έκθεση Επιστήμης και Τεχνολογίας του Ιδρύματος Ευγενίδου, ανακαλύπτετε τη συναρπαστική πλευρά της Χημείας!

Στην επίδειξη πειραμάτων αποδεικνύεται ότι δεν υπάρχει φωτιά χωρίς… νερό! Στη συνέχεια μικροί και μεγάλοι έχουν τη δυνατότητα να κάνουν τα δικά τους πειράματα και να πάρουν μια γεύση από τη ζωή σε ένα εργαστήριο Βιοχημείας.

Στους συνδέσμους που ακολουθούν, θα πάρετε μια ιδέα για τις δραστηριότητες που διοργανώνει η Διαδραστική Έκθεση Επιστήμης και Τεχνολογίας, για τον Φεβρουάριο :

http://www.flickr.com//photos/diadraseis/sets/72157628823295445/show/

http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=l73ifA3gg3Q

Κυριάκος Νικολάου : ο "μάγος των οργανικών συνθέσεων"

Την Τρίτη 25 Ιανουαρίου 2012 ο καθηγητής Κυριάκος Νικολάου βρέθηκε στην Αθήνα και μίλησε στον ιστορικό Φιλολογικό Σύλλογο "Παρνασσός", προσκεκλημένος από την Ένωση Ελλήνων Χημικών, στην τελετή λήξης του Διεθνούς Έτους Χημείας.

Η διάλεξή του είχε θέμα : “The Art and Science of Synthesis and its Impact on Society”.       

Ο Κυριάκος Νικολάου έχει χαρακτηριστεί από την επιστημονική κοινότητα ως ο "μάγος των οργανικών συνθέσεων". Θεωρείται θεμελιωτής της διαδικασίας ολικής σύνθεσης και πατέρας των πλέον πολύπλοκων ουσιών και φαρμακευτικών σκευασμάτων. Η πρωτοποριακή έρευνά του έχει οδηγήσει στη δημιουργία αντιβιοτικών και φαρμάκων για τη θεραπεία του καρκίνου και του AIDS. Η δημιουργία της ταξόλης (taxol), ενός από τα πιο σημαντικά χημειοθεραπευτικά φάρμακα που έχουν παραχθεί ως σήμερα, του απέδωσε διεθνή αναγνώριση και τον έφερε κοντά στο βραβείο Νόμπελ το 2009.

Διαβάστε τη συνέντευξή του στο "ΒΗΜΑ Science" εδώ

Δείτε επίσης : Διεθνές Έτος Χημείας 2011

Όραση στα άκρα : Ανατομία ενός μορίου



        Το μόριο του πεντακένιου όπως κανείς δεν το έχει
        ξαναδεί.

       Τα σκούρα εξάγωνα αντιστοιχούν σε δακτύλιους
       άνθρακα



Ερευνητές της IBM κατάφεραν να απεικονίσουν με πρωτοφανή ακρίβεια τη χημική δομή ενός μορίου. Στις εικόνες που έδωσε το βελτιωμένο "μικροσκόπιο ατομικής δύναμης" (AFM) διακρίνονται πεντακάθαρα οι θέσεις των ατόμων.

Η έρευνα, που δημοσιεύεται στο περιοδικό Science, ωθεί τις τεχνολογίες μικροσκοπίας στα άκρα και υπόσχεται να βοηθήσει σημαντικά τη βιομηχανία νανοτεχνολογίας, η οποία αναπτύσσει υλικά και συσκευές μεγέθους λίγων εκατομμυριοστών του χιλιοστού.

Περίπου όπως οι ακτίνες Χ διαπερνούν το σώμα και δίνουν εικόνες της εσωτερικής ανατομίας, το μικροσκόπιο ατομικής δύναμης μπορεί τώρα να βλέπει "μέσα" από τα νέφη ηλεκτρονίων που περιβάλλουν τα μόρια για να απεικονίζει την ατομική ραχοκοκαλιά τους.

Το δείγμα που εξετάστηκε σε αυτή την περίπτωση ήταν το πεντακένιο, ένα μακρόστενο μόριο μήκους 1,4 νανομέτρων (δισεκατομμυριοστών του μέτρου) αποτελούμενο από 22 άτομα άνθρακα και 12 άτομα υδρογόνου.

Στις εικόνες διακρίνονται εξάγωνα σχήματα που αντιστοιχούν στους πέντε δακτύλιους άνθρακα που υπάρχουν στο πεντακένιο. Ακόμα και οι θέσεις των ατόμων υδρογόνου (των μικρότερων  ατόμων που υπάρχουν) μπορούν να υπολογιστούν με βάση την εικόνα.

Το AFM βασίζεται σε μια μικροσκοπική μεταλλική ακίδα που πλησιάζει το δείγμα σε πολύ μικρή απόσταση και μετρά τις δυνάμεις που αναπτύσσονται ανάμεσα στην ακίδα και το δείγμα.

Για να αυξήσουν την ανάλυση του συστήματος, οι ερευνητές χρειάστηκε να σταθεροποιήσουν το μικροσκόπιο και κυρίως να τελειοποιήσουν το σχήμα της ακίδας και την τροποποίησαν χημικά, ώστε να μπορεί να πλησιάσει ακόμα περισσότερο το δείγμα, σε απόσταση μόλις ενός νανομέτρου, χωρίς να κολλήσει πάνω του.

Το AFM λειτούργησε σε συνθήκες κενού και θερμοκρασίας –268 βαθμών Κελσίου, κοντά στο απόλυτο μηδέν.

Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν το AFM για να μετρήσουν τα ηλεκτρικά φορτία ατόμων – η κατανόηση της μεταφοράς φορτίων σε ατομικό επίπεδο έχει κρίσιμη σημασία για τις νανοσυσκευές που θα διαδεχθούν τα σημερινά τσιπ υπολογιστών. 

Αερόβια επανάσταση

Όταν η ζωή στη Γη πήρε τις πρώτες ανάσες οξυγόνου

 

Η γήινη ατμόσφαιρα απέκτησε οξυγόνο αρκετά νωρίτερα από ό,τι είχε εκτιμηθεί ως σήμερα, υποδεικνύει η ανάλυση αρχαίων ωκεάνιων βυθών.

Αερόβιοι οργανισμοί που χρησιμοποιούσαν οξυγόνο στο μεταβολισμό τους υπήρχαν ήδη πριν από 2,48 δισεκατομμύρια χρόνια, τουλάχιστον 100 εκατ. χρόνια νωρίτερα από ό,τι πιστεύαμε, αναφέρουν στο περιοδικό Nature Καναδοί ερευνητές.

Όπως είχαν δείξει πέραν πάσης αμφιβολίας προηγούμενες γεωλογικές μελέτες, το οξυγόνο ουσιαστικά απουσίαζε από την ατμόσφαιρα της αρχέγονης Γης -το αέριο θα ήταν μάλιστα τοξικό για τους πρώτους μικροοργανισμούς, οι οποίοι πρέπει να ήταν αναερόβιοι.
Σύμφωνα με την κρατούσα θεωρία, το οξυγόνο της ατμόσφαιρας προήλθε από τους φωτοσυνθετικούς οργανισμούς που εμφανίστηκαν αργότερα και άλλαξαν δραστικά την εμφάνιση και τη χημεία του πλανήτη.

To Μεγάλο Οξειδωτικό Συμβάν

Η ανάλυση "δίνει μια καινούργια ημερομηνία για το Μεγάλο Οξειδωτικό Συμβάν, την εποχή κατά την οποία η ατμόσφαιρα απέκτησε για πρώτη φορά οξυγόνο" σχολίασε ο Κουρτ Κονχάουζερ, γεωμικροβιολόγος στο Πανεπιστήμιο της Αλμπέρτα.

Η ομάδα του Κονχάουζερ εξέτασε τη σχέση ανάμεσα στα επίπεδα οξυγόνου στην ατμόσφαιρα και τις συγκεντρώσεις χρωμίου σε πετρώματα που βρίσκονταν κάποτε στους ωκεάνιους πυθμένες.

"Προτείνουμε ότι η απότομη άνοδος στα επίπεδα του χρωμίου πυροδοτήθηκε από την οξείδωση του ορυκτού σιδηροπυρίτη στην ξηρά" αναφέρει ο ερευνητής.

Χρησιμοποιώντας το οξυγόνο που πρέπει ήδη να περιείχε η ατμόσφαιρα, "αερόβια βακτήρια διέσπασαν τον σιδηροπυρίτη, απελευθερώνοντας έτσι οξέα τα οποία διέλυσαν τα πετρώματα και τα εδάφη σε ένα κοκτέιλ μετάλλων, συμπεριλαμβανομένου του χρωμίου. Τα μέταλλα αυτά παρασύρθηκαν στη συνέχεια στους ωκεανούς με το νερό της βροχής".
"Η εξέταση των δεδομένων [...] δείχνει ότι τα επίπεδα χρωμίου αυξήθηκαν σημαντικά πριν από 2,48 δισεκατομμύρια χρόνια" εξηγεί ο Κονχάουζερ.

Όποτε κι αν συνέβη, το Μεγάλο Οξειδωτικό Συμβάν άλλαξε δραστικά τη ζωή στον πλανήτη, αφού οδήγησε στην εξόντωση πολλών αναερόβιων οργανισμών, για τους οποίους το οξυγόνο είναι δηλητήριο, και άνοιξε το δρόμο για τα σημερινά αερόβια είδη.
Τι συνέβη όμως με τους πρωτόγονους αερόβιους οργανισμούς που οξείδωσαν τον σιδηροπυρίτη ;

Όπως επισημαίνει ο Κονχάουζερ, οι οργανισμοί αυτοί ζουν και βασιλεύουν σε απομονωμένα, όξινα περιβάλλοντα.

"Οι ίδιες βακτηριακές μορφές ζωής ζουν ακόμα και σήμερα, καταναλώνοντας σιδηροπυρίτη στα όξινα απόνερα ορυχείων σε όλο τον κόσμο" είπε ο ερευνητής.

Μπορείτε να δείτε και αυτό το άρθρο

Για "λευκότερα" λευκά

Η μπουγάδα θα καθαρίζεται μόνη της απλωμένη στον ήλιο

Για την ακρίβεια πρόκειται για μια ουσία με την οποία καλύπτονται τα υφάσματα, τα οποία φτάνει να εκτεθούν στον ήλιο για να αυτοκαθαριστούν. Μέσω του ήλιου και μόνο αφαιρούνται από αυτά τόσο οι λεκέδες όσο και οι μυρωδιές.

Η έρευνα έγινε στο Πανεπιστήμιο Ζια Τονγκ της Σανγκάης και στο Πανεπιστήμιο Χουμπέι. Η ουσία που κάνει τη διαφορά είναι το διοξείδιο του τιτανίου (ΤiO₂), που θεωρείται "άριστος καταλύτης για την αποσύνθεση οργανικών ουσιών”. Εκτός του ότι αποτελεί τη λευκή βάση από την οποία παράγονται όλες οι αποχρώσεις, το διοξείδιο του τιτανίου δρα ως "φωτοκαταλύτης" και μπορεί να εξουδετερώνει σωματίδια οργανικών και άλλων ρύπων, διατηρώντας τα χρώματα καθαρά.

Όμως αυτό συμβαίνει μόνο όταν το διοξείδιο του τιτανίου εκτεθεί σε υπεριώδες φως, το οποίο όμως αντιστοιχεί σε ένα μικρό μόνο μέρος της ενέργειας της ηλιακής ακτινοβολίας.
Η νέα επίστρωση, που παρουσιάζεται στο Applied Materials and Interfaces Journal, ενισχύει τη δράση του TiO₂ με την προσθήκη ατόμων αζώτου και μορίων ιωδιούχου αργύρου, τα οποία επιτρέπουν την οξείδωση των ρύπων ακόμα και στο ορατό φως.

Ήδη χρησιμοποιείται για να κατασκευαστούν κάλτσες που δεν έχουν δυσάρεστες οσμές και πανάκια για το μπάνιο και την κουζίνα που καθαρίζονται εύκολα.

Τα "λειτουργικά ρούχα" θα είναι φθηνά, μη τοξικά αλλά και φιλικά στο περιβάλλον, αφού δεν θα απαιτείται πλέον νερό για να φρεσκαριστεί μια μπλούζα έπειτα από μια ζεστή ιδρωμένη μέρα.

Και, για πιο δύσκολους λεκέδες, το επιστρωμένο ύφασμα μπορεί να πλυθεί σε νερό χωρίς να χάσει την καθαριστική του δράση.

Το άρθρο στο Applied Materials and Interfaces Journal

Fritz Haber : Η ζωή και ο θάνατος της ανθρωπότητας στα χέρια του

Ο Γερμανός χημικός Fritz Haber (εβραϊκού θρησκεύματος) γεννήθηκε το 1868. Οι γνώσεις του αιματοκύλησαν τον πλανήτη (ακόμα και τους ομόθρησκους του), αλλά οι ίδιες γνώσεις βοήθησαν τον πλανήτη να ζήσει και να αναπτυχθεί.

 

Στη διάρκεια του πρώτου παγκοσμίου πολέμου (1914–1918) ο Fritz Haber δεν ήταν κανένα άπειρο μαθητούδι. Ήταν ένα μεσήλικας, που συνειδητά “πούλησε” τις γνώσεις του στην “υπηρεσία του Κακού”. Εφηύρε, δηλαδή , και προώθησε τα τοξικά αέρια και τη χρήση των χημικών αερίων στις πολεμικές συρράξεις. Δεν είναι τυχαίο, άλλωστε ότι ο Α΄ παγκόσμιος πόλεμος είναι ο πιο αιματηρός από όλους τους πολέμους που γνώρισε η ανθρωπότητα, κυρίως, λόγω των χημικών όπλων. Εκατομμύρια παλικάρια άφησαν την τελευταία τους πνοή στο μέτωπο εξαιτίας των επιστημονικών ανακαλύψεων του Fritz Haber. Η ειρωνεία της τύχης θα φέρει, στου χρόνου τα γυρίσματα, τις ίδιες γνώσεις να εφαρμοστούν από τους Ναζί για να δηλητηριάσουν τους άμαχους εβραίους (στη διάρκεια του Β΄ παγκοσμίου πολέμου ).

Εκατομμύρια Εβραίοι δηλητηριάστηκαν στα ναζιστικά στρατόπεδα συγκέντρωσης, εξαιτίας των ανακαλύψεων του ομόθρησκου τους Fritz Haber (ο ίδιος είχε πεθάνει από φυσικό θάνατο το 1934, στην Ελβετία). Οι έρευνες του Fritz Haber είχαν ιδιαίτερη επιτυχία και στην παραγωγή των εκρηκτικών υλών.

Μήπως νομίζετε ότι η κοινωνία των πολιτών τιμώρησε με οποιοδήποτε τρόπο το Haber, μετά το πέρας του Α’ Παγκοσμίου πολέμου ; Συνέβη ακριβώς το αντίθετο. Το 1919, μόλις ένα χρόνο μετά τη λήξη του πολέμου και ενώ η ανθρωπότητα ακόμα έκλαιγε τα παιδιά της θα τιμηθεί με το βραβείο Νόμπελ Χημείας (κυρίως λόγω της παραγωγής αμμωνίας)

Εκτός από τα χημικά αέρια ο Haber σε συνεργασία με τον Carl Bosch (1913) κατάφερε να παράγει αμμωνία με χημικές ενώσεις του αζώτου και του υδρογόνου. Αυτή η ανακάλυψη έδωσε νέα ώθηση στην παραγωγή λιπασμάτων και βοήθησε να πενταπλασιαστεί η αγροτική παραγωγή με αποτέλεσμα να εξασφαλιστεί η διατροφή σε ένα διαρκώς αυξανόμενο, πληθυσμιακά, πλανήτη. Υπενθυμίζουμε ότι το 1913 ο πλανήτης αριθμούσε 1,7 δισεκατομμύρια, ενώ σήμερα  είμαστε 7 δισεκατομμύρια.

Από την άλλη πλευρά δεν πρέπει, βέβαια, να ξεχνάμε ότι η αύξηση της αγροτικής (χημικής) παραγωγής έχει τεράστιες και ίσως αμετάκλητες επιπτώσεις στο οικοσύστημα.

Η επιστήμη, η Χημεία, ο Fritz Haber έχουν πάντα δύο όψεις ...

Το "πείραμα της ζωής" σε επανάληψη



Stanley Miller (1930-2007)

 Το 1953 ένας νεαρός φοιτητής, ονόματι Stanley Miller ξεκίνησε ένα πείραμα για να μάθει από που ξεκίνησε η ζωή στον Πλανήτη Γη. Το 2011, ένας από τους πιο πιστούς μαθητές του κατάφερε να το ολοκληρώσει. Ο Miller λοιπόν, ένας νέος επιστήμονας που σπούδαζε στο Πανεπιστήμιο του Σικάγο, ξεκίνησε για να μάθει από προήλθε η Ζωή σε αυτόν τον πλανήτη που ζούμε και αναπνέουμε.

Τότε, ο Miller, με τη βοήθεια του μέντορα του, Harold Urey (Νόμπελ Χημείας 1934) τοποθέτησε μικρές ποσότητες μεθανίου, αμμωνίας, υδρογόνου και νερού, σε ένα αεροστεγώς κλεισμένο δοχείο, το ζέστανε και το φόρτισε ηλεκτρικά, σε μια προσπάθεια να υπολογίσει την πρώιμη ατμόσφαιρα της Γης.

Το αποτέλεσμα; Κυριολεκτικά κατάφερε να δημιουργήσει έναν κεραυνό μέσα σε ένα μπουκάλι! Μέσα σε λίγες εβδομάδες, o Miller παρατήρησε μέσα στο δοχείο ότι είχαν δημιουργηθεί περίπου 13 είδη αμινοξέων που είναι απαραίτητα για την ανάπτυξη της ζωής.  Ωστόσο αυτό από μόνο του μπορεί να μην εξηγεί πλήρως το πώς προήλθε η ζωή στη Γη. Δίνει όμως τους τρόπους με τους οποίους η ζωή μπόρεσε να αναπτυχθεί. Μέσα στην επόμενη δεκαετία, ο Miller επανέλαβε το αρχικό του πείραμα με διάφορες παραλλαγές : εισήγαγε θερμό ατμό μέσα στο δοχείο προκειμένου να προκαλέσει ένα ηφαίστειο, που θεωρείται από τους επιστήμονες ένα πολύ χαρακτηριστικό μόρφωμα της πρώιμης ζωής στη Γη. Σε μια άλλη εκδοχή, πρόσθεσε δύο ακόμα στοιχεία, διοξείδιο του άνθρακα και υδρόθειο.

Παρ’ όλα αυτά, ο Miller για έναν ανεξήγητο έως τώρα λόγο, ποτέ δεν ανέλυσε τα αποτελέσματα της έρευνας του. Αντιθέτως σφράγισε όλη τη δουλειά του και την άφησε στην αποθήκη του σπιτιού του κλειδωμένη μέχρι το θάνατο του, το 2007. Ένα χρόνο αργότερα, το 2008, ο Adam Johnson, μαθητής του Miller, κληρονόμησε μέσω της διαθήκης, όλο το πείραμα του. Χρησιμοποιώντας σύγχρονες τεχνικές, που είναι ένα δισεκατομμύριο φορές πιο λεπτομερείς από τις τεχνικές του Miller, ο Johnson βρήκε τουλάχιστον 23 αμινοξέα.

Στο πείραμα αυτό, τα αμινοξέα βρίσκονται σε δύο ισομερή ( D και L ανάλογα με τη στερεοχημεία τους), ίσης ποσότητας καθένα από το οποίο είναι ο καθρέφτης του άλλου. Αυτό παρατηρείται μόνο στις εργαστηριακές αντιδράσεις, γιατί στη φύση τα αμινοξέα παράγονται μόνο τα ισομερή L. Έτσι, ο Johnson ήταν σίγουρος ότι αμινοξέα δεν είχαν προέλθει από μια πηγή μόλυνσης.

Έτσι λοιπόν, φανταστείτε έναν νέο και βίαιο πλανήτη που πλήττεται από ηφαίστεια που εκρήγνυνται, από δηλητηριώδη αέρια και κεραυνούς.  Αυτά τα συστατικά συνδυάζονται για να παράγουν  μια πρωτογενή “σούπα”, η οποία διαμόρφωσε τους προδρόμους της ζωής στις δεξαμενές νερού. Επιπλέον, οι μετεωρίτες που πέφτουν από το διάστημα θα μπορούσαν να προστεθούν στα συσσωρευμένα μόρια.

Αν και όλο το πείραμα θεωρείται πια ξεπερασμένο, εν τούτοις είναι τουλάχιστον συναρπαστικό πως ο άνθρωπος κατάφερε να προβλέψει την πρώιμη μορφή της Γης, τη στιγμή που η Ζωή άρχιζε δειλά να εμφανίζεται στο Σύμπαν. 

Το παλιό πείραμα Μiller – Urey

Διαβάστε  εδώ  τα επίσημα συμπεράσματα του πειράματος Miller.