علوم [١٧١–١٨٠ من ٢٩٢ خبر]

  • نوع من الميكروبات يقاوم الشيخوخة
    مها زاهر · ١٩ سبتمبر ٢٠١٣

    كشف فريق من العلماء بجامعة «بريستول» البريطانية، بالتعاون مع معهد «ماكس بلانك» بألمانيا، في بحث نُشر بمجلة «كَرنت بيولوجي»، عن نوع من ميكروبات الخمائر لا يشيخ أبدًا. ويكمن سر شباب الميكروب الدائم في تجديد خلاياه أثناء عملية التكاثر؛ ففي العادة تنقسم خلايا الميكروبات بشكل غير متساوٍ بحيث تذهب الخلايا القديمة والمعيبة إلى نصف، ويحتفظ النصف الآخر بالخلايا الجديدة والفعالة، إلَّا أن ميكروب الخميرة المُكتشَف يتبع آلية خاصة أثناء عملية الانقسام؛ بحيث يتقاسم النصفان الخلايا القديمة. وبما أن النصفين يتخلصان من جزء من الخلايا القديمة ويستبدلان بها أخرى جديدة؛ فإن كل نصف يكون أكثر شبابًا في كل مرة يتم فيها التكاثر، ولكن عند تعرض الميكروب نفسه في التجربة لبعض العوامل البيئية القاسية، مثل: الكيماويات الضارة، والحرارة، والأشعة فوق البنفسجية تتأخر عملية التكاثر، ويعجز الميكروب عن إنتاج خلايا جديدة شابة بنفس المعدل. وفي ظل هذه العوامل السلبية يبدأ الميكروب في التكاثر بالشكل العادي مثل الكائنات الأخرى؛ حيث ينقسم إلى جزء يحمل الخلايا القديمة وآخرَ شابٍّ تمامًا. ويأمل العلماء أن يصبح هذا الميكروب نموذجًا لدراسة الخلايا المقاومة للشيخوخة، مثل: الخلايا السرطانية، والخلايا الجذعية في الإنسان.

  • ضفدع صغير يسمع بفمه
    مها زاهر · ١٥ سبتمبر ٢٠١٣

    من غرائب الطبيعة أن يسمع ضفدع جاردينر المتوطن بغابات جزر سيشيل الأصواتَ ويستجيب لها دون أن يكون لديه أذنٌ يسمع بها. ويفتقر الضفدع الذي يبلغ طوله ١١ مليمترًا فقط إلى الأذن الوسطى وطبلة الأذن، بينما يحتوي جسمه الصغير على الأذن الداخلية فقط. وقد اعتقد العلماء أن الضفدع أصم إلا أنه يُصدر نقيقًا مميَّزًا طويلًا ومتكررًا وبصوت مرتفع؛ ممَّا أثار تساؤل الباحثين بجامعة بواتييه الفرنسية حول الهدف من إصدار تلك الأصوات المميزة. وللتأكد من قدرة الضفدع على السمع قام الباحثون بتشغيل تسجيل لتلك الأصوات من خلال مكبِّرات صوت عبر غابات سيشيل المطيرة فاستجابت ذكور الضفدع للنداء. واستخدم العلماء أجهزة أشِعَّة متقدمة للحصول على صورة ثلاثية الأبعاد لأعضاء الضفدع الداخلية لتحديد آلية السمع لديه. وتوصل العلماء إلى أن الضفدع يستخدم تجويف الفم لتضخيم موجات الصوت ونقلها إلى الأذن الداخلية عبر الأنسجة الضامَّة. كما تبين من صور الأشِعَّة ترقُّق الأنسجة وقلة عدد طبقاتها في المنطقة بين تجويف الفم والأذن الداخلية؛ مما يدل على شكل من أشكال التكيُّف المُسبق الذي تلجأ إليه الكائنات أثناء عملية التطوُّر. ويأمل الباحثون أن تؤدي نتائج الدراسة إلى تطوير وسائل جديدة للتغلب على الصمم عند البشر.

  • أنواع السمك الذهبي تسمع الموسيقى وتميزها
    مها زاهر · ١٠ سبتمبر ٢٠١٣

    قد تكون الأسماك الذهبية أو الجولد فيش المفضَّلة لدى الكثيرين تعاني من ضعف الذاكرة، إلا أن دراسة جديدة بجامعة كيئو اليابانية أثبتت أنها تُميِّز القطع الموسيقية وتتعرف عليها. وفي التجربة قام العلماء بتشغيل قطعتين من الموسيقى الكلاسيكية بالقرب من حوض للأسماك الذهبية: الأولى للموسيقار الألماني باخ من القرن الثامن عشر، والثانية للموسيقار الروسي سترافينسكي من القرن العشرين. ودرَّب الباحثون السمك على قضم خرزة حمراء معلقة تحت سطح الماء عند سماع الموسيقى، ثم دربوهم على قضمها حال سماعهم قطعة بعينها من القطعتين المذكورتين. استمر التدريب لمائة جلسة وتَمَّ تغيير طول فترات التوقف بين تشغيل أجزاء من القطعتين الموسيقيتين. ونجحت الأسماك في التمييز بين القطعتين المعزوفتين في ثلاث من كل أربع محاولات؛ مما يدل على تطور بعض خصائص حاسة السمع تمكنها من التعرف على أصوات مركَّبة مثل الموسيقى وإن لم تُظهر تفضيلًا لنوع من الموسيقى أو موسيقيٍّ بعينه. وتدعم نتائج هذه التجربة الدراسات الأخرى التي تثبت أن الكثير من الحيوانات والطيور تميز القطع الموسيقية.

  • «مغنيسيوم غير قابل للصدأ» سبيكة جديدة لتطبيقات صناعية متعددة
    مها زاهر · ٨ سبتمبر ٢٠١٣

    مع ازدياد الحاجة لتخفيض استهلاك الوقود وتقليل نِسَب الغازات السامة في البيئة، يسعى العلماء إلى اكتشاف معادن جديدة خفيفة لاستعمالها في صناعات السيارات والطائرات والإلكترونيات. ويتميز المغنيسيوم بخفة وزنه وقوته وسهولة سَبْكِه وتشكيله، إلا أنه يتآكل بسهولة وسرعة شديدة ممَّا يَحُولُ دون استعماله تجاريًّا على نطاق واسع. وتُعتبر سبائك المغنيسيوم بدائلَ جيدة لمعادن الألومنيوم والتيتانيوم والصُّلب في تلك الصناعات؛ فهو — على سبيل المثال — أخف من الألومنيوم بمقدار الثلث. وبعد سبع سنوات من الأبحاث، نجح فريق من علماء جامعة موناش الأسترالية في ابتكار سبيكة جديدة من المغنيسيوم تقاوم الصدأ؛ وذلك بإضافة نسبة بسيطة من مادة الزرنيخ شديدة السُّمِّيَّة. وقد تبيَّن بعد إضافة الزرنيخ إلى سبيكة المغنيسيوم في هذه التجربة انخفاضُ معدل تآكل المعدن داخل محلول من المِلح بشكل كبير. وتُبشِّر هذه السبيكة بتكوين معدن جديد خفيف الوزن غير قابل للصدأ. ونجاحُ إنتاج هذا المعدن تجاريًّا واستغلالُه في تطبيقات صناعية وتجارية مختلفة خاصة في مجال النقل سيؤدي بدوره إلى توفير استعمال الطاقة وبالتالي انخفاض انبعاثات الغازات الضارة بالبيئة في الجو.

  • العلوم تعزز السلوك الأخلاقي
    مها زاهر · ٨ سبتمبر ٢٠١٣

    انطلاقًا من التسليم بعلاقة العلوم بالعمل على الوصول إلى الحقيقة والمعرفة وموضوعية المنهج العلمي، قام باحثون من جامعة كاليفورنيا بدراسة تأثير التفكير في العلوم واستحضارها على اتِّباع سلوك أخلاقي والقيام بأفعال اجتماعية تحقِّق المنفعة العامة. قام الباحثون بتصميم أربعة اختبارات مختلفة: في الاختبار الأول قرأ ٤٨ من طلاب الجامعة عن جريمة أخلاقية مثل الاغتصاب وقاموا بتقييمها على مقياس من ١ إلى ١٠٠. ثم قام الباحثون بتقسيم مجموعة مختلفة من الطلبة إلى مجموعتين تم تحضير واحدة منها باختبار لغوي لمفردات علمية يؤهلها للتفكير في العلوم، وقامت المجموعتان في الاختبار الثاني بتقييم نفس الجريمة على نفس المقياس. وفي الاختبار الثالث قام المشتركون بالتعبير عن مدى احتمال تطوُّعهم في أعمال خيرية مثل التبرع بالدم أو الذهاب لحفلات ترفيهية خلال الشهر التالي للتجربة. أما في الاختبار الرابع فقد قدم الباحثون للمشتركين مبلغًا صغيرًا من المال ليقتسموه مع شخص آخر من المشتركين. وجد الباحثون أن الطلبة أصحاب التخصصات العلمية والذين لديهم إيمان بقيمة العلم وتأثيره أو الذين دُفعوا للتفكير في العلوم نتيجة لتأثرهم بالاختبار اللغوي للمفردات العلمية، يُصدرون أحكامًا أقسى عن الجريمة الأخلاقية، كما أظهرت نفس المجموعة من الطلبة استعدادًا أكبر من المجموعة الأولى لإيثار الآخرين والاشتراك في أعمال اجتماعية للمنفعة العامة.

  • عنصر ١١٥
    مها زاهر · ٥ سبتمبر ٢٠١٣

    أصبح العنصر ١١٥ حقيقة بعد أن ظل جزءًا من تصورات علماء الطبيعة والكيمياء النظرية لفترة طويلة، كما شغل خيال مؤلفي قصص الخيال العلمي ومصممي ألعاب الفيديو كعنصر قادم من الفضاء داخل النيازك ووقود لسفن الكائنات الفضائية؛ فقد أعلنت جامعة لوند السويدية عن نجاح تجربتها في التوصل للعنصر أنون بنتيوم، وهو الاسم المؤقت للعنصر ١١٥. وينتمي هذا العنصر إلى مجموعة العناصر فائقة الثقل، وهي التالية في الثقل لليورانيوم، أي أن العدد الذري لها يتخطى ٩٢، وهو العدد الذي يمثل عدد البروتونات الموجودة في نواة الذرة لعنصر اليورانيوم. ولأن هذه العناصر سريعة الاضمحلال؛ فإنه يصعب الكشف عنها في الطبيعة، ويلجأ العلماء إلى تخليقها في المعمل ومراقبة آثارها باستخدام أشعة إكس وجاما. وقد سبق أن أعلن فريق روسي عن اكتشاف عنصر ١١٥، إلا أنه لم يُعترف بهذا الاكتشاف نتيجة لقلة عدد الأنوية التي أثبتتها التجربة، بينما أسفرت التجربة الأخيرة عن ٣٠ نواة من العنصر الجديد بعد قذف أمريكيوم (٩٥ بروتون) بالكالسيوم (٢٠ بروتون)، فتصادمت ذراتهما وكوَّنت العنصر ١١٥ لمدة عدة أجزاء من الثانية قبل اضمحلاله واختفائه. والدراسة في انتظار موافقة الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية لإضافة العنصر ١١٥ إلى الجدول الدوري للعناصر الكيميائية. ويسعى العلماء إلى تخليق تلك العناصر الثقيلة لمزيد من التعرف على خصائص المادة وحدودها؛ مما يفيد في استكشاف أسرار الكون، كما يسعون كذلك لتحقيق نظرية جزيرة الاستقرار التي تنتمي إليها العناصر التالية لليورانيوم، والتي قد تؤدي إلى استعمالات مفيدة في مجال الطاقة وتخزينها.

  • الفقر يضعف القدرات الذهنية للفقراء ويستنزف طاقتهم
    مها زاهر · ٥ سبتمبر ٢٠١٣

    هل يؤثر الفقر على الذكاء والقدرة على اتخاذ القرارات، أم أن ضعف القدرات الذهنية والقرارات السيئة يؤديان إلى الفقر؟ في محاولة للإجابة على هذا السؤال قام فريق من علماء النفس والاقتصاد بجامعتي برينستون وهارفرد بتجربتين على مجموعتين متباينتين من الأشخاص. في التجربة الأولى، قام الباحثون بدراسة ٤٥٤ من مزارعي التاميل، في ٥٤ قرية جنوب الهند، قبل وبعد حصاد محصول قصب السكر؛ فهؤلاء المزارعون يتحولون من حالة الفقر الشديد والديون قبل الحصاد إلى حالة من الثراء النسبي بعده. وقد سجل المزارعون درجات منخفضة في مجموعة من اختبارات الذكاء والإدراك قبل الحصاد، بخلاف ما سجلوه بعد بيع المحصول. ويبدو أن القلق الذي يصيب المزارعين قبل الحصاد نتيجة لاضطرارهم للاستدانة ورهن ممتلكاتهم ينهك قدرتهم على التفكير المنطقي واتخاذ القرارت الصائبة. وفي التجربة الأخرى، قسم الباحثون ٤٠٠ من روَّاد أحد المراكز التجارية إلى فئتين؛ غني وفقير، بناءً على الدخل وعدد أفراد الأسرة. وبخضوعهم لاختبارات ذكاء بعد سؤال افتراضي عن إمكانية سداد تكاليف إصلاح سيارة، سجل مجموعة الفقراء درجات أقل إذا كان تقدير التكلفة مرتفعًا؛ مما يدل على أن هذا السؤال أثار القلق واستنزف طاقتهم الذهنية، بينما لم تظهر فروق في نتائج الاختبارات بين الفئتين عندما كانت تكلفة الإصلاح بسيطة. وبلغ الانخفاض في مستوى الأداء في اختبارت الذكاء في كلتا التجربتين ما يتراوح بين ٩ إلى ١٣ درجة، وهو ما يعادل عدم النوم لليلة كاملة. وهذا يفسر نتائج دراسات سابقة توصلت إلى ضعف إنتاجية الفقراء، وسوء اختياراتهم وإدارتهم لمواردهم المادية؛ مما يدخلهم في حلقة مفرغة من الفقر.

  • دراسة علمية: نشاط كثيف بالمخ مسئول عن تجارب الاقتراب من الموت
    مها زاهر · ٢٦ أغسطس ٢٠١٣

    اختلف العلماء حول أصل تجارب الاقتراب من الموت؛ فمنهم من يرى أنها تجارب روحانية والبعض الآخر يعتقد أنها مجرد هلاوس ناتجة عن نقص الأوكسجين والغذاء في المخ. وتتواتر روايات مرضى السكتة القلبية الذين يتم إنعاشهم وإعادتهم للحياة عن رؤية نفق مظلم ينتهي بضوء ساطع ورؤية الأحباب والأصدقاء المتوفَّيْن وغيرها مما سُمي تجارب الاقتراب من الموت. وفي محاولة لفك غموض تلك التجارب والتعرف على ما يدور في اللحظات الأخيرة قبل توقف المخ عن العمل بعد توقف القلب عن الخفقان، قام فريق من علماء جامعة ميشيجان بتسجيل نشاط المخ عند الفئران قبل وفاتها. وقد سجلت الفئران في الثلاثين ثانية التي أعقبت توقف القلب تدفُّقًا مفاجئًا في الإشارات الكهربائية في المخ وموجات عالية التردد تشبه تلك التي يرسلها المخ أثناء حالة الوعي الكامل. ويُرجِّح القائمون على الدراسة أن حالة النشاط المفاجئة للمخ قبل الوفاة تفسر تجارب الاقتراب من الموت ويعتبرونها الأساس العصبي والبيولوجي لدراسة هذه التجارب. وبينما يرى بعض العلماء هذه الدراسة خطوةً أولى للتعرُّف على ما يدور في المخ في اللحظات الأخيرة قبل الوفاة، ينتقدها البعض الآخر باعتبار أنه لا يمكن معرفة التجارب التي يمر بها الحيوان قبل وفاته كما أنه لا يمكن مقارنة نشاط المخ الذي تم تسجيله عند الفئران بما يحدث عند الإنسان.

  • الجرافين بديل البلاتين في الخلايا الشمسية
    مها زاهر · ٢٦ أغسطس ٢٠١٣

    قام فريق من علماء جامعة ميشيجان للتكنولوجيا بتطوير أقطاب من الجرافين ثلاثي الأبعاد لاستخدامها بديلًا لعنصر البلاتين باهظ الثمن في الخلايا الشمسية. ويتكون الجرافين ثلاثي الأبعاد من خلال تفاعل كيمائي بين أكسيد الليثيوم وأحادي أكسيد الكربون الذي ينتج كربونات الليثيوم بالإضافة إلى الجرافين الذي يشبه في تكوينه قرص العسل. ويتميز هذا النوع من الجرافين بكفاءته في التوصيل والتحفيز؛ ومن ثَمَّ يصلح لتخزين الطاقة وتحويلها، كما تتميز عملية تكوينه بسهولتها وبرخص تكلفتها. وفي التجربة تمكنت الأقطاب المصنوعة من الجرافين ثلاثي الأبعاد من تحويل الطاقة الشمسية إلى كهرباء بنسبة ٧٫٨٪ بالمقارنة بالخلايا الشمسية التي تَستخدم معدن البلاتين التي تُحوِّل الطاقة الشمسية إلى كهرباء بكفاءة قدرها ٨٪. وبذلك يمكن توفير قدر كبير من تكلفة إنتاج الخلايا الشمسية عند استخدام الجرافين ثلاثي الأبعاد بدلًا من البلاتين الذي تُقدر الأوقية منه بحوالي ١٥٠٠ دولار.

  • خرافة تأثير نصفي الدماغ على الصفات الشخصية والعملية
    مها زاهر · ٢٥ أغسطس ٢٠١٣

    قامت دراسة بجامعة يوتاه الأمريكية بتفنيد ما يتم تداوله حول تأثير سيطرة أيٍّ من نصفَي الدماغ الأيمن أو الأيسر على الصفات الشخصية أو القدرات الذهنية في إطار العلاقات الشخصية أو العملية. فقد ساد اعتقاد بأن نشاط نصف الدماغ الأيمن على سبيل المثال يجعل الشخص عاطفيًّا وذا تَوَجُّهٍ فني، بينما تؤدي سيطرة النصف الأيسر إلي شخصية منطقية وتحليلية. وقد خضع للدراسة حوالي ألف مشترك يتراوح عمرهم بين ٧ أعوام و٢٩ عامًا على مدى عامين، قاموا بالخضوع لتصوير نشاط الدماغ بأشعة الرنين المغناطيسي الوظيفي. وقام الباحثون بدراسة وتحليل صور فحص المخ، كما قاموا بتقسيم الدماغ إلى سبعة آلاف منطقة لتحديد أي المناطق في كل من نصفَي الدماغ الأيمن والأيسر التي تقوم بالعمليات الذهنية، كما درسوا كذلك شبكات الاتصالات بين مناطق الدماغ. وقد تبين وجود اتصالات بين تلك المناطق على جانب واحد دون الآخر، وإن لم يثبت هيمنة نمط لاتصالات جانب واحد على الآخر. فعلى سبيل المثال ثبت أن الجانب الأيمن مسئول عن الإحساس بالأماكن والاتجاهات والتعرف على سمات الوجه ومعالجة الموسيقى، وهو ما يُعتبر صفات فنية، ولكنه كذلك مسئول عن التقديرات والمقارنات الرياضية، أما النصف الأيسر فهو مسئول عن المعالجة اللغوية، وكذلك العمليات الحسابية الدقيقة.