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Archive for 22 Dicembre 2012

La situazione degli italiani…. in satira

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Ecco_la_spesa_economica_degli_italiani

Importanti funghi ritrovati in sedimenti nelle profondità oceaniche, per curare le malattie

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Gli scienziati hanno trovato prove di funghi che prosperano molto al di sotto del pavimento del Pacifico, nei sedimenti  che risalgono a più di 100 milioni di anni fai. Questa scoperta potrebbe  consentire di produrre antibiotici per combattere i batteri resistenti ai farmaci.                                                                                                                                          Gli scienziati hanno presentato  questi risultati alla American Geophysical Union (AGU) a San Francisco, in California. Alcuni dei funghi appartenenti al genere Penicillium, erano la fonte del potente antibiotico meglio noto come penicillina. Trovare organismi multicellulari in un simile ambiente “si estende come s’è capito negli ambienti limiti della vita sul pianeta”, ha affermato Heath Mills, geomicro-biologo molecolare alla Texas A & M University di College Station, che assieme a Brandi Reese, biogeochimico della University of Southern California a Los Angeles, hanno studiando i funghi in questione.                                                                                         I funghi delle acque profonde sono stati scoperti in campioni di sedimento profondi cioè a 127 metri sotto il fondo del mare, durante una spedizione del programma Integrato Ocean Drilling 2010 nel Pacifico del Sud. Nei campioni di materiale genetico prodotti dai funghi, i ricercatori hanno trovato le sequenze di almeno otto gruppi. Il team è riuscito a sviluppare culture in crescita da quattro dei funghi raccolti. Indizi sui funghi che vivono negli strati profondi di sedimento hanno cominciato ad emergere nel 2005, ma alcuni biologi credevano che la causa fosse una contaminazione. Reese e suoi colleghi hanno preso diverse misure per garantire che non vi fosse alcuna contaminazione.   Altri ricercatori hanno notato che il materiale ottenuto dai sedimenti sembra essere più che semplici spore e, si sono trovati pezzi di RNA messaggero fungino e le proteine del codice genetico, tra cui quelle che operano il trasporto  attraverso le membrane di ioni e

di metalli, in sedimenti da acque profonde al largo della costa del Perù .I sedimenti studiati sono stati trovati alla base della South Pacific Gyre, il più grande deserto oceanico della Terra. I funghi potrebbero avere un ruolo chiave nel fornire nutrienti all’affamato ecosistema profondo. I funghi possono rompere difficili molecole organiche, fornendo fonti di cibo per i microbi che vivono molto al di sotto il mare.                                                                                                                                                                                           Non è ancora chiaro se i funghi nei sedimenti più profondi risalgono a più di 100 milioni di anni, dal momento che potrebbe avere colonizzato questi strati muovendosi da depositi più giovani. Tuttavia, se i funghi sono stati isolati per lungo tempo, avrebbero potuto evolvere  in insolite difese biologiche contro i batteri e potrebbero dunque fornire una fonte di utili antibiotici.

 

[Via Natura]

 

L’impronta è anche intestinale da Oggi Scienza

– Unici, come le nostre impronte digitali. O come il profilo di DNA dei batteri che vivono nel nostro intestino e che, nel complesso, hanno una loro “firma genetica” specifica. La notizia, oggi su“Nature”, è l’ultimo tassello di conoscenza disponibile sul meraviglioso mondo del microbioma intestinale umano. Un tassello importante, perché potrebbe aprire le porte a diete o terapie davvero personalizzate, disegnate su misura non solo sulla nostra persona, le nostre abitudini e il nostro DNA, ma anche sui nostri microrganismi simbionti.

Arrivare alla scoperta non è stato un gioco da ragazzi: per riuscirci, i ricercatori – due gruppi negli Usa e due in Europa – hanno messo in campo un potente apparato di analisi computazionale, che ha permesso di far luce nella massa impressionante di dati raccolti. In particolare, sono stati analizzati i metagenomi (i genomi complessivi di tutte le specie presenti) del microbioma intestinale di 207 individui sani, in parte americani e in parte europei. Dai metagenomi i ricercatori sono riusciti a isolare chiaramente i genomi di 101 microrganismi differenti, nei quali hanno identificato oltre 10 milioni di variazioni di singoli nucleotidi (variazioni di uno solo dei mattoncini-base del DNA presenti in particolari sequenze). In pratica, si tratta di vere e proprie bandierine di segnalazione poste sul DNA che possono essere utilizzate per studi di evoluzione dei genomi e per costruire profili di identità genetica.

Dall’analisi e dai confronti di queste bandierine, gli studiosi hanno potuto concludere che ogni individuo porta il suo set specifico e unico di varianti nei genomi batterici cioè, in altre parole, il suo set specifico e unico di ceppi batterici. Come dire: di Escherichia colice n’è uno solo, in generale, ma di ceppi di E. coli ce ne sono tanti e ciascuno ha il suo e la stessa cosa vale per tutte le altre specie intestinali. Non solo: la cosa davvero importante è che nel tempo questa “firma genetica” non cambia (l’hanno scoperto seguendo nel tempo il metagenoma di un sottogruppo di 43 individui). Può variare l’abbondanza relativa delle varie specie – un po’ più o un po’ meno di quel particolare ceppo di E. coli, a seconda della dieta, dello stato di salute e di altri fattori – ma il loro profilo genetico no.

A che cosa serve tutto questo? Difficile dirlo subito, ma se pensiamo che sempre più spesso certe malattie o condizioni (una tra tutte l’obesità) vengono associate a particolari caratteristiche della microflora intestinale (per non parlare della fondamentale questione delle resistenze agli antibiotici), è chiaro che più informazioni si hanno su quella microflora meglio è.

Voyager 1 ai confini del sistema solare

Il veicolo spaziale Voyager che continua ad essere verificato nei suoi meccanismi di funzionamento presso la struttura-1 SAEF al Kennedy Space Center, Cape Canaveral, è oggi nel mirino dell’attenzione degli addetti ai lavori.                                                                        Occorre sapere che in Florida due sonde Voyager sono stati lanciate nel 1977 per esplorare i pianeti nel sistema solare esterno ed entrambi hanno avuto successo, inviando sulla Terra molte immagini di alta qualità così come tanti dati scientifici. Per 33 anni,  le sonde Voyager spedite nello spazio dall’America hanno viaggiato nel sistema solare perché sono state inviate verso i bordi del nostro sistema solare. Sono state inviate rilevamenti in tempi successivi e le più importanti scene interstellari catturate dalle telecamere del Voyager durante questo lungo viaggio. Una serie di animazioni mostrano NASA Voyager 1 esplorare una regione nuova nel nostro sistema solare chiamata “autostrada magnetica.” In questa regione, le linee del campo magnetico del Sole sono collegati a linee interstellari del campo magnetico, che consentono alle particelle dall’interno della eliosfera di schizzare via assieme a  particelle provenienti dallo spazio interstellare.                                                                                                                      Voyager 1 è entrata in una strada magnetica per particelle cariche: questa sarebbe la regione finale prima di raggiungere lo spazio interstellare. La navicella di esplorazione spaziale è entrata in una nuova regione ai confini del nostro sistema solare che gli scienziati giudicano debba essere l’area finale che il veicolo spaziale deve attraversare prima di raggiungere lo spazio interstellare. I dati raccolti dagli scienziati  riferiscono questa regione come una nuova autostrada magnetica per le particelle cariche, perché le linee del campo magnetico del nostro sole sono collegate a linee del campo magnetico interstellare. Questo collegamento consente alle particelle cariche a bassa energia che hanno origine all’interno della nostra eliosfera – o la bolla di particelle cariche che ricevono tutta una serie di colpi intorno a sé – per diminuire e consentire alta energia alle particelle al di fuori di questa autostrada. Prima di entrare in questa regione, le particelle cariche hanno rimbalzato in giro e in tutte le direzioni, come se fossero intrappolati sulle strade locali all’interno della eliosfera. Un insieme di animazioni mostrano il Voyager 1  della NASA che esplora questa regione nel nostro sistema solare chiamato .                                                                                 ” In questa regione, le linee del campo magnetico del Sole sono collegate a linee del campo magnetico interstellare, che consente una mescolanza tra le particelle dall’interno dell’eliosfera e particelle provenienti dallo spazio interstellare.                                                                                   La squadra Voyager

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deduce però che questa regione è ancora all’interno della nostra bolla solare perché la direzione delle linee di campo magnetico non è cambiata. La direzione di queste linee di campo magnetico si prevede che cambieranno quando il Voyager irromperà nello spazio interstellare. Questi risultati sono stati descritti al meeting dell’American Geophysical Union a San Francisco.                                                                                                                                      “Anche se Voyager 1 è ancora dentro l’ambiente del Sole, -ha detto Edward Stone, scienziato del progetto Voyager con sede presso il California Institute of Technology, Pasadena- ora possono pregustare come ci si sente al di fuori, perché le particelle sono in continuo movimento dentro e fuori su questa strada magnetica”. “Crediamo che questa sia l’ultima tappa del nostro viaggio nello spazio interstellare. La nostra migliore ipotesi sulla probabilità che mancano solo pochi mesi o un paio di anni di distanza. La nuova regione non è quello che ci aspettavamo, ma da Voyager ci si aspetta l’inaspettato.                                                                                                                                           Dal dicembre 2004, quando Voyager 1 ha attraversato un punto nello spazio chiamato il termination shock, la navicella ha già esplorato lo strato esterno dell’eliosfera, chiamata heliosheath. In questa regione, il flusso di particelle cariche provenienti dal Sole, note come vento solare, bruscamente rallentano dalla velocità supersoniche e divengono turbolente. L’ambiente attorno a Voyager 1 è stato costante per circa cinque anni e mezzo. La navicella poi ha rilevato che la velocità del vento solare  si è rallentata sino a zero. L’intensità del campo magnetico ha iniziato ad aumentare in quel momento I dati provenienti da Voyager da due strumenti di bordo che misurano particelle cariche, dimostrano che è la prima sonda entrata in questa regione, denominata autostrada magnetica, esattamente il 28 luglio 2012. La regione attenuatisi e scorreva più volte verso la Voyager 1. La sonda è entrata di nuovo nella regione il 25 agosto e da allora l’ambiente è stabile.

“Se si giudicasse solo dai dati delle particelle cariche- ha detto Stamatios Krimigis, ricercatore principale dello strumento a bassa energia di particelle cariche, presso la Johns Hopkins Applied Physics Laboratory, Laurel , avrei pensato che erano al di fuori della eliosfera”. “Ma abbiamo bisogno di guardare ciò che tutti gli strumenti ci dicono e solo il tempo ci dirà se le nostre interpretazioni su questa frontiera siano corretti.”                                                                I dati rivelano che il campo magnetico è diventato più forte ogni volta che Voyager è entrato nella regione autostrada, e pur tuttavia, la direzione delle linee di campo magnetico non cambiano. “Siamo in una regione magnetica differente-  ha detto Leonard Burlaga, un magnetometro Voyager membro del team della NASA Goddard Space Flight Center a Greenbelt, nel Maryland – di qualsiasi altra incontrata  prima – circa 10 volte più intenso rispetto a prima della termination shock – ma i dati del campo magnetico non mostrano alcuna indicazione che siamo già nello spazio interstellare”.                                                                                                                         “I dati del campo magnetico  rivelano di essere la chiave  giusta per individuare quando si è attraversato il termination shock. E ci aspettiamo che questi dati ci dicano quando raggiungeremo lo spazio interstellare”.                                                                                                                                        “Voyager 1 e 2 sono state lanciate con l’intervallo di 16 giorni nel 1977. Almeno uno dei veicoli spaziali ha visitato Giove, Saturno, Urano e Nettuno.                                                  Voyager 1 è l’oggetto più distante costruito dall’uomo: si trova oggi a circa 11 miliardi di miglia (18 miliardi km) di distanza dal Sole. Il segnale da Voyager 1 impiega circa 17 ore di viaggio per arrivare sulla Terra.                                                                                                        Voyager 2, la più lunga nave spaziale e sta funzionando in modo continuo. Si trova a circa  9 miliardi di miglia (15 miliardi km) di distanza dal nostro Sole. Mentre Voyager 2 ha visto modifiche simili a quelle viste dal Voyager 1, i cambiamenti sono molto più graduali. Gli scienziati non credono che Voyager 2 abbia già raggiunto l’autostrada magnetica.                                                                                                                                Fonte: Jia-Rui C. Cook, Jet Propulsion Laboratory, NASA

 

I batteri del lago Vida vivono in condizioni estreme

Il Lago Vida in Antartide è coperto da una calotta di ghiaccio fino a 27 metri di spessore, ed è sei volte più salato dell’acqua di mare, e con una temperatura media di -22 ° C: è uno dei più freddi ambienti acquatici del pianeta. Tuttavia, è brulicante di vita microbica. 

Il Lago Vida, il più grande di numerosi laghi trovati nelle McMurdo Dry Valleys non contiene ossigeno, è in gran parte ghiacciato e possiede i più alti livelli di ossido di azoto di qualsiasi corpo acquatico naturale sulla Terra. Un liquido salato, che è circa sei volte più salato dell’acqua del mare, si insinua attraverso l’ambiente ghiacciato dove la temperatura media è  di -22° C circa. Gli scienziati hanno pubblicato questi risultati sulla rivista Proceedings of National Academy of Sciences.                                                                                                                                                             Il lago di Vida è il più grande specchio d’acqua nel deserto McMurdo Dry Valleys dell’Antartide e i ricercatori nelle acque del lago hanno trovato molti batteri.                                                            Sono  stati prelevati nel lago due volte, una volta nel 2005 e di nuovo nel 2010. I campioni di entrambi i casi hanno prodotto circa un decimo dell’abbondanza di cellule che si trovano in laghi d’acqua dolce nelle zone climatiche temperate. Misurate cellule fino a 1 micron di diametro, ma contenevano più particelle del diametro di 0,2 micrometri.

I_batteri_del_lago_di_vida
Superfice_del_lago_di_vida

L’analisi genetica delle cellule indica che sono in relazione a noti tipi di batteri. Tuttavia, gli scienziati hanno scoperto un tipo di batteri che non aveva parenti, e può rappresentare un nuovo phylum. Gli scienziati non hanno ancora capito come questi batteri producono energia. Potrebbero vivere sul carbonio organico disciolto o potrebbero usare forme più esotiche di energia. I batteri in miniere d’oro profonde sono noti per sopravvivere con idrogeno molecolare prodotto dalle reazioni chimiche nelle rocce vicine.    La calotta di ghiaccio sopra il lago sta diventando più alta per l’acqua di fusione dei ghiacciai che lo circondano e che scorre sul ghiaccio e si congela. L’analisi isotopica di queste particelle indica che il ghiaccio è stato sigillato per circa 2.800 anni, in modo che questo carbonio deve essere stato a lungo in salamoia . Le analisi geochimiche suggeriscono che le reazioni chimiche tra l’acqua salmastra e i sedimenti ricchi di ferro sottostanti generino ossido di diazoto e idrogeno molecolare e quest’ultimo potrebbe fornire parte dell’energia necessaria alla sopravvivenza dei batteri.                                                                                                                               

Non ci sono predatori naturali nel lago, e poiché i microbi sono isolati, le cellule si sono passati a una modalità di sopravvivenza biologica ridotta, senza la divisione cellulare e la riproduzione, che potrebbero consentire di sopportare lo stress e ambienti difficili per un lungo periodo.                    Il lago di Vida è sigillato, è probabile che sia diverso in termini di geochimica e della biologia rispetto ai fiumi subglaciali in Antartide ed ad altri laghi, che sono stati sotto il ghiaccio per milioni di anni. Studi precedenti del Lago Vida che risalgono al 1996 avevano mostrato che l’acqua salmastra e i suoi abitanti erano stati isolati dalle influenze esterne per oltre 3 000 anni.               “E ‘un altro luogo estremo-afferma Martin Siegert, glaciologo dell’Università di Bristol – dove si trova la vita e fornisce la prova di un diverso insieme di condizioni di contorno in cui la vita può esistere”.

 

[Via Natura]

Con l’utilizzo di fotoni si creano buchi neri per studiare lo spazio-tempo

Esperimento che utilizza fotoni  per rilevare buchi neri  secondo la scala dei quanti.

Un nuovo esperimento con un singolo fotone è stato proposto  per dimostrare se lo spazio-tempo è costituito da unità indivisibili.                                                                                                                                     

Esperimento_di_bekenstein

Lo spazio non è liscio, il pensiero dei fisici su scala quantistica, è  che si compone da subunità indivisibili, come i punti di un disegno puntinista.                                                                                 Questo paesaggio a base di pixel è pensato per essere popolato da buchi neri, più piccoli di un millesimo di miliardesimo di un trilione del diametro di un atomo di idrogeno, di esistenza  continuamente dentro e fuori.                                                                                                                   Questo studio è disponibile attraverso arXiv.                                                                                               Questa ipotesi è stata proposta decenni fa, al fine di unificare la teoria quantistica con la teoria della gravità di Einstein, l’unica che in natura non integra quattro forze fondamentali nel modello Standard della fisica delle particelle.                                                                                                   I fisici hanno cercato di utilizzare il Large Hadron Collider, rivelatori di onde gravitazionali e le osservazioni di lontane esplosioni cosmiche, al fine di stabilire se lo spazio è granuloso, ma finora i risultati si sono dimostrati  inconcludenti.                                                                                                                                            Questo nuovo esperimento proposto da Jacob Bekenstein, fisico teorico presso l’università ebraica di Gerusalemme, e  che utilizza attrezzature facilmente reperibili.                                                                                  L’esperimento è stato progettato per esaminare sulla scala di 1,6 × 10-35 metri (1.6E-35). Questa lunghezza di Planck è il limite teorico in cui il concetto macroscopico di distanza cessa di avere un significato e le fluttuazioni quantistiche cominciano a fare spazio-tempo e, assomigliano ad un mare spumeggiante.                                                                                                                                          Invece di utilizzare strumenti, Bekentstein propone di sparare un singolo fotone attraverso un blocco trasparente, e misurare indirettamente la distanza minuscola che muove il blocco per effetto del moto impartito dal fotone.                                                                                                                                                                      Lunghezza d’onda del fotone, massa e dimensione del blocco sono accuratamente scelti in modo che la quantità di moto è appena sufficiente per spostare il centro di massa del blocco di una lunghezza di Planck. Se lo spazio-tempo è granuloso su questa scala, allora è meno probabile che il fotone lo produca attraverso il blocco.                                                                                                                                             Se le fluttuazioni quantistiche di lunghezza sono importanti sulla scala di Planck, un mare di buchi neri, ognuno con raggio di un Planck-scala, si forma piuttosto rapidamente.                                                      Tutto ciò che cade all’interno di questi buchi neri non sarà in grado di fuggire fino a quando il foro dissipa. Se il centro di massa del blocco mobile cade in uno di questi fori, il movimento del blocco sarà ostacolato.                                                                                                                                    I fotoni sono molto più grandi rispetto alla lunghezza di Planck, e come tali non sono infastiditi da questi buchi neri quantistici.                                                                                                                                                                                     La conservazione della quantità di moto in questo esperimento richiede che il fotone non possa passare attraverso il blocco se non riesce a muoversi da una lunghezza di Planck.                     Quindi, se i fotoni sono visti meno del previsto dal rivelatore, ciò significherebbe che il movimento del blocco è stato ostacolato da buchi neri, e che lo spazio-tempo mostra caratteristiche quantistiche riferibili alla scala di Planck.                                                                                                                                         <Distinguere -afferma Igor Pikovski, fisico quantistico presso il Centro di Vienna per la Scienza Quantistica e la Tecnologia- tra i possibili effetti gravitazionali quantistici da altri sarà molto impegnativo. Non si sa, su che cosa esattamente la gravità su scala quantistica gioca un ruolo significativo. Vi è abbondanza di spazio per la granularità a lunghezze molto più grandi, ma non vi è nessuna teoria, continua, in grado di fornire questa risposta>.                                                                                                                                                                                              [Via della Natura]