علوم [١٨١–١٩٠ من ٢٩٢ خبر]

  • تقنية جديدة تمكن النباتات من امتصاص النيتروجين من الهواء
    مها زاهر · ١٢ أغسطس ٢٠١٣

    قام علماء جامعة نوتينهام البريطانية بتطوير تقنية جديدة سُمِّيَتْ «إن فيكس» تسمح للنباتات بامتصاص النيتروجين من الهواء بدلًا من امتصاصه من التربة. وتعتمد التقنية الجديدة على رش بذور النباتات بنوع من البكتيريا الموجودة في عصارة قصب السكر، فتنتشر داخل كل خلايا النبات مع نموه إلى أن تصل إلى الأوراق وتقوم بامتصاص النيتروجين مباشرةً من الجو. وترجع أهمية هذا النوع من البكتيريا إلى قدرته على التثبيت الحيوي للنيتروجين بالنبات، وهي عملية تحويل النيتروجين إلى أمونيا، وهي عملية حيوية لنمو وبقاء النبات. ونظرًا إلى افتقار أغلب النباتات إلى القدرة على تثبيت النيتروجين فهي تستمده من أسمدة نيتروجينية صناعية تضاف إلى التربة. وتستهلك صناعة هذه الأسمدة الكثير من الطاقة وتسبِّب نِسَبًا عالية من التلوث في المصارف ومجاري المياه؛ وبذلك تكون مكلفة اقتصاديًّا ومضرة بيئيًّا. ومن المتوقع بعد طرح هذه التقنية تجاريًّا وتعميم استخدامها خلال بضع سنوات أن يتم الاستغناء عن هذه الأسمدة الضارة.

  • التكيف المسبق ودوره في تطور الكائنات الحية
    مها زاهر · ١ أغسطس ٢٠١٣

    توصل باحثون بجامعة زيورخ إلى أن عمليات التكيُّف المسبق تفوق عمليات التكيُّف في العدد بكثير وهي أكثر شيوعًا أثناء تطور الكائنات مما كان يُعتقد. والتكيف المسبق هو المصطلح الذي يصف الخصائص التي تظهر في فترة تسبق استغلالها في وظيفة أخرى مثل ريش الطائر الذي ظهر للحفاظ على درجة حرارة الكائن في البداية ثم تم استغلاله بعد ذلك بفترة طويلة ليصبح عنصرًا أساسيًّا في عملية الطيران. وقد قام الباحثون بدراسة التفاعلات الكيميائية التي تتم أثناء عملية التمثيل الغذائي للكائن الحي للتعرف على كيفية تكوُّن خصائص الكائن وبدايتها. وبمحاكاة عملية التمثيل الغذائي لبكتيريا الإي كولاي التي تتغذى على مصدر واحد من الكربون، قام الباحثون بتغيير الظروف البيئية وأضافوا عناصر أخرى مثل الأوكسجين والأمونيا والفوسفات، وتمكنوا من تكوين شبكات من التفاعلات الكيميائية التي تحدث داخل الخلية. وقد تبيَّن إمكانية تكوين كتلة حيوية من أنواع مختلفة من الكربون رغم برمجة الخلايا على الاعتماد على نوع واحد فقط، وهو ما اعتبره الباحثون شكلًا من أشكال التكيُّف المسبق. وتؤكد هذه النتيجة على أن التكيُّف المسبق هو عملية شائعة وأن معظم الخصائص التي تطرأ على الكائنات تبدأ دون ضرورة أو حاجة ملحَّة؛ وبذلك تدعو الدراسة إلى مراجعة دور قانون الانتخاب الطبيعي في عملية التطور.

  • قدرة الحشرات على الحركة دون استخدام العضلات نموذج لتطوير الأطراف الصناعية
    مها زاهر · ٢٩ يوليو ٢٠١٣

    كشفت دراسة بجامعة ليستر عن قدرة الحشرات على الحركة دون استخدام العضلات، متخذةً بعض الحشرات نموذجًا لتطوير حركة الإنسان الآلي والأطراف التعويضية. ففي الدراسة تبين لفريق الباحثين أن حشرة مثل الجراد تستخدم «قوًى مفصلية سلبية» لتعيد الأطراف إلى مكانها حتى بعد نزع العضلات والأنسجة المحيطة من مفصل الركبة. وتبين أن هذه القوى كامنة في المفاصل ذاتها عن طريق حيل بيولوجية ميكانيكية تتحكم في حركة الأطراف. وبالفعل تعتمد بعض الحركات المفاجئة والسريعة للحشرات على طاقة مخزونة داخل الأوتار المرنة والتراكيب المشابهة، دون اللجوء لانقباض العضلات التي تكون أبطأ في هذه الحالة. ويدل ذلك على وجود نظام تحكم عصبي يختلف عن الثدييات التي تعتمد على انقباض العضلات لتحريك المفاصل والأطراف. ويرى الباحثون أن هذه الدراسة سوف تدفع بتطورات جديدة في مجال تصميم الإنسان الآلي والأطراف التعويضية بناءً على فهم جديد لحركة الأطراف وأساليب التحكم فيها.

  • الذهب يتكون في الفضاء عند تصادم النجوم النيترونية
    مها زاهر · ٢٩ يوليو ٢٠١٣

    كشف فريق من علماء معهد هارفرد سميثونيان للفيزياء الفلكية عن أن مصدر معدن الذهب على الأرض هو تصادم نجمين من النجوم النيترونية. وجاء ذلك الكشف بعد أن رصد الفلكيون انفجارًا لأشعة جاما في مجرة على بعد ٣٫٩ مليارات سنة ضوئية من الأرض يرجح أن يكون مصدره تصادم عنيف لنجمين نيترونيين. والنجم النيتروني نجم يتكون من بقايا انفجار نجم كبير وهو نجم صغير الحجم كثيف الكتلة مليء بالنيترونات التي لديها القدرة على تكوين المعادن الثقيلة مثل البلاتين والرصاص والذهب بوجود طاقة عالية عند تصادمها مع نجم نيتروني آخر. وقد قام الباحثون بتحليل وهج الأشعة تحت الحمراء المنبعثة من حطام ذلك الانفجار فرصدوا ترددات تدل على وجود مواد مشعة مثل اليورانيوم والبلاتينوم وبالتالي أصبح من الممكن تكوين معادن أخرى أخف مثل الذهب في ذلك الحطام. ويقدر العلماء كم الذهب الذي أنتجه وأطلقه في الفضاء هذا الانفجار بحوالي عشر مرات قدر كتلة القمر. ويرى العلماء أن كمية المعادن الثقيلة الموجودة تتناسب مع التقديرات لمدى تكرار هذه الظاهرة الفلكية، وبذلك تكون هي المصدر الرئيسي لوجود معدن الذهب على الأرض.

  • تأثير هرمون الأنسولين على الرضاعة
    مها زاهر · ٢٢ يوليو ٢٠١٣

    أكدت دراسة من مستشفى سينسناتي بالتعاون مع جامعة كاليفورنيا على تأثير هرمون الأنسولين على كمية اللبن أثناء عملية الرضاعة. فقد تمكَّن العلماء من خلال إجراء قراءة متطورة لتسلسل الحمض النووي الريبي تحديد الجينات التي تمكِّن الغدد الثديية من تحويل كميات من البروتينات والدهون والكاربوهيدرات إلى لبن. وتبين كذلك أنه أثناء عملية الرضاعة يتم تحفيز مستقبلات الأنسولين في الغدد؛ مما يؤكد على نتائج الدراسات السابقة التي تقول بأن الأمهات اللاتي لديهن علامات ضعف التمثيل الغذائي للجلوكوز مثل: زيادة الوزن، أو كبر السن يعانين من مشاكل في عملية الرضاعة. وتخلص الدراسة إلى أن ٢٠٪ من السيدات في المرحلة العمرية من ٢٠ إلى ٤٤ عامًا الذين يعانون من مقدمات مرض السكر قبل الإصابة به، قد يكونون معرضين لنقص كمية اللبن وقت الرضاعة نتيجة التغير في مستقبلات الأنسولين في الغدد وحساسيتها الشديدة لهذا الهرمون.

  • خلية حرارية لتوليد الكهرباء
    مها زاهر · ٢٢ يوليو ٢٠١٣

    ابتكر الباحثون بجامعة موناش الأسترالية خلية حرارية ذات سائل أيوني، تلتقط الفاقد من الطاقة الحرارية المنبعثة من محطات الكهرباء أو حتى أنابيب عادم السيارات، وتحوله إلى طاقة كهربائية. وتعتمد هذه الخلية الحرارية على استغلال الطاقة الحرارية الناتجة من الفارق بين درجة حرارة سطحين، وتعمل بمرور البخار عند ١٣٠ درجة مئوية الناتج من محطات الكهرباء التي تعمل بالفحم على قطب كهربائي ساخن، بينما يتم تبريد القطب الآخر بالهواء أو بالماء. ويتميز هذا الابتكار بمرونة تصميمه، ورخص تكلفته، وبإمكانية استخدامه عند مصادر تنتج حرارة مرتفعة من ١٠٠–٢٠٠ درجة مئوية. ويمكن باستخدام الجهاز توليد طاقة كهربائية عالية مع تفادي انبعاثات غاز ثاني أكسيد الكربون الضار بالبيئة.

  • اكتشاف قمر جديد لكوكب نبتون
    مها زاهر · ٢٢ يوليو ٢٠١٣

    لعبت الصدفة دورًا في اكتشاف قمرٍ جديدٍ لكوكب نبتون، ثامن كواكب المجموعة الشمسية من حيث بعدها عن الشمس ورابعهم من حيث الحجم. فقد تمكن عالم الفلك مارك شوالتر بمعهد ستي بكاليفورنيا من الكشف عن القمر الجديد أثناء مراجعة صور تلسكوب هابل الفضائي للكوكب والحلقات التي تدور حوله. ويُرجِعُ الفلكيون سبب عدم اكتشاف القمر قبل الآن لصغر حجمه وسرعة دورانه حول الكوكب، فقطر الكوكب يبلغ ١٩ كيلومترًا، ويكمل القمر دورته حول الكوكب كل ٢٣ ساعة. ويقع القمر بين بروتيوس ولاريسا، ثاني وثالث أكبر أقمار نبتون على بعد حوالي ١٠٥ كيلومتر من الكوكب، وهو القمر الرابع عشر الذي يتم اكتشافه حول كوكب نيتون. ويتوقع الفلكيون أن يُطلق على القمر اسم مستوحى من الأساطير الرومانية أو الإغريقية ليتناسب مع اسم نبتون، إله البحر عند الرومان.

  • التعرف على لون أحد الكواكب خارج المجموعة الشمسية
    مها زاهر · ٢١ يوليو ٢٠١٣

    تمكَّن فريق من علماء الفلك بجامعة أكسفورد لأول مرة من تحديد لون كوكب خارج المجموعة الشمسية، ويقع الكوكب على بعد ٦٣ سنة ضوئية داخل كوكبة الثعلب، ويعتبر أحد الكواكب الغازية الضخمة التي تشبه كوكب المشترى في تكوينها. وأثناء دراسة الغلاف الجوي للكوكب وتكوينه باستخدام تلسكوب هابل الفضائي، توصل العلماء إلى أن الكوكب لونه أزرق. ورغم تشابه اللون بلون كوكب الأرض، إلا أنه شديد الاختلاف عنه، فدرجة حرارة سطح الكوكب تزيد عن ١٠٠٠ درجة مئوية، وتصل سرعة الرياح فيه إلى أكثر من ٧ آلاف كيلومتر في الساعة، ويغلب عليه أمطار من الزجاج أو بمعنى أدق جسيمات السليكات الدقيقة. ويرجع هذا اللون إلى انعكاس الضوء على السحب المكونة من الزجاج السائل. وقد تمكن العلماء من معرفة لون الكوكب بعد قياس الضوء المنعكس على سطح الكوكب قبل وأثناء وبعد مروره خلف النجم الذي يدور حوله لفصل الضوء الصادر من الكوكب عن ضوء النجم. وباختفاء موجات اللون الأزرق من على مخطط الطيف بالتلسكوب وثبات الألوان الأخرى تأكد العلماء من اللون الأزرق للكوكب.

  • تربية الجراد النطاط في المنزل لحل مشكلة نقص الغذاء العالمي
    مها زاهر · ٢١ يوليو ٢٠١٣

    وصل تصميم «لبسيس» — إناء تربية الجراد النطاط في المنزل الذي تقدم به منصور أوراسانا المهاجر الأمريكي القادم من توجو — للتصفيات النهائية لجائزة إندكس بالدنمارك التي تُمنح للحلول المبتكرة لمواجهة التحديات العالمية. ويأتي هذا الابتكار في الوقت الذي تنادي فيه الأمم المتحدة بضرورة الاعتماد على الحشرات كمصدر غذائي غني بالبروتين بدلًا من لحوم الماشية التي تكون باهظة التكلِفة وذات بصمة غذائية كربونية مرتفعة سلبية على البيئة، فصرار الليل — على سبيل المثال — يحتاج مقدارًا من التغذية ١٢ مرة أقل من الماشية لينتج نفس القدر من البروتين. ووفق تقرير الأمم المتحدة فإن ملياري شخص حول العالم يتناولون بالفعل الحشرات كجزء من غذائهم التقليدي. كما يوصي التقرير بضرورة التوسع في استخدام الحشرات لمواجهة أزمة نقص الغذاء العالمية المرتَقَبة مع زيادة عدد سكان العالم. ويرى أوراسانا أن كفاءة التصميم وجاذبيته سيشجعان سكان الحضر الذين يزدادون حول العالم بشكل مطَّرد على تربية الجراد النطَّاط في المنزل. ويتكون وعاء التربية من أربعة أجزاء لتكاثر وتربية وحصاد وتجميد الحشرات. وتستغرق عملية تربية المجموعة الواحدة ما يقرب من شهر وتنتج حوالي ١٠٠ حشرة في المرة الواحدة. ويعكف العلماء بمعمل الغذاء النرويجي بكوبنهاجن على دراسة الحشرات وإمكانية تطوير أطباق شهية تروق لحاسة التذوق الغربية التي ما زالت تجد فكرة أكل الحشرات مُنَفِّرَةً.

  • اكتشاف غابة عمرها ٥٠ ألف سنة غارقة تحت مياه خليج المكسيك
    مها زاهر · ٢١ يوليو ٢٠١٣

    كشف الغواصون بمؤسسة ويكس باي غير الهادفة للربح عن وجود غابة من أشجار السرو غارقة تحت مياه خليج المكسيك، على مسافة ١٦ كيلومترًا من ساحل ولاية ألاباما، وعلى مساحة ١٫٣ كيلومتر مربع، وعمق ١٨ مترًا تحت سطح الخليج. ويُرجِّح الغواصون أن إعصار كاترينا في ٢٠٠٥ قد أزال رواسب قاع المحيط عنها بعد أن غطتها لآلاف السنين. فقد أثبت تحليل النظائر المشعة أن أشجار الغابة ترجع إلى عصر ويسكونسن الجليدي قبل ٥٢ ألف سنة. وقد تم حفظ الأشجار في حالة ممتازة، حتى إن الرائحة تفوح من خشب الأشجار عند قطعها؛ نتيجة لدفنها تحت رواسب قاع المحيط في منطقة خالية من الأكسجين. وسوف تشير دراسة حلقات الأشجار التي يبلغ قطرها ما يقرب من المترين إلى تاريخ المناخ لمنطقة خليج المكسيك، كما أنه يمكن للعلماء أن يستدلوا على تاريخ يسبق غرق تلك الغابة؛ حيث إن أشجار السرو تعيش لفترات طويلة. ويرى الغواصون ضرورة البدء في الدراسات المتخصصة للغابة قبل أن تتهالك وتتحلل نتيجة لتأثير المياه والحياة البحرية التي تموج منطقة الغابة بها بعد أن حفرت الأسماك والقشريات وغيرها من الكائنات ما بين جذور الأشجار وسكنتها.