علوم [٢٠١–٢١٠ من ٢٩٢ خبر]

  • التعرف على ألوان الريش في أحفورة من ١٥٠ مليون سنة
    مها زاهر · ٢٤ يونيو ٢٠١٣

    تمكنت دراسة بجامعة مانشستر أُجريت على أحفورة عمرها ١٥٠ مليون سنة للأركيوبتركس — وهو نوع من الديناصورات ذات الريش ويُعدُّ الحلقة الانتقالية التي تؤكد نشأة الطيور من الديناصورات — من الكشف عن ألوان الريش الذي كان يغطي هذه الكائنات قديمًا. وقد كانت اختبارات كيميائية سابقة للجسيمات الميلانية قد كشفت عن اللون الداكن لأحفورة الريشة التي عُثِرَ عليها في ألمانيا عام ١٨٦٠ وعن انتمائها لأجنحة الكائن. وتأتي هذه الدراسة لتبيِّن النمط المركَّب لرسم وألوان ريش الطيور حتى في البدايات الأولى لتطوُّرها وانشقاقها عن رتبة الزواحف. وقد طوَّر الباحثون في هذه الدراسة أسلوبًا جديدًا للكشف على الحفريات القديمة يعتمد على إجراء مسح عليها بأشعة إكس المتطورة في مسرع الجسيمات في ستانفورد بالولايات المتحدة، ثم القيام بتحليل بقايا المواد الكيميائية من عظام وريش هذه الكائنات في الصخور التي أحاطت بها. واتضح من تحليل بقايا المعادن من الصبغة ومركبات الكبريت العضوية في هذه الأحفورة أن الريشة كانت فاتحة اللون مع وجود جانب واحد وطرف داكنين. ويرى العلماء أن التعرف على نمط رسم الريش وألوانه قد يلقي الضوء على تطور الطيور وغذائها وبيئتها وأسلوب حياتها في تلك الفترة.

  • مصيدة الغبار في الفضاء البعيد تفسر تكون الكواكب
    مها زاهر · ٢٤ يونيو ٢٠١٣

    تمكن مصفوف مرصد أتاكاما الملِّيمتري الكبير — أو ما يُعرف بمرصد ألما بصحراء أتاكاما بشيلي — من رصد تجمُّع من الغبار على شكل حبة الكاجو حول نجم يقع على بُعد ٣٩٠ سنة ضوئية من كوكب الأرض. ويعتقد العلماء أن ذرات الغبار تتجمع لتُكوِّن حبيبات أكبر حتى تصل إلى تكوينات أكبر، وتستمر في الكبر إلى أن تصل إلى تكوين كوكب عبر ملايين السنين، إلا أن ذرات الغبار عندما تزداد في الحجم قد تتصادم على سرعات عالية؛ فتمنع هذه العملية من الاكتمال أو تقع على النجم مرة أخرى بفعل الاحتكاك مع الغاز. ووفق الملاحظات الأخيرة عبر مرصد ألما — والتي ظهرت في دراسة لباحثين من مرصد ليدن بهولندا — تأكد وجود مصائد الغبار؛ حيث تتمكن ذرات الغبار من التجمع والتراكم في منطقة آمنة حول نجم. وتتكون مصيدة الغبار نتيجة لحركة حبيبات الغبار الأكبر حجمًا في اتجاه مناطق يرتفع فيها الضغط، والتي تتكون من تفاعلات الجاذبية بالقرب من نجم غازي؛ وبذلك تتضح كيفية تكوين بعض الأجسام الفضائية مثل المذنبات والكواكب.

  • تصور العلماء لتطور شكل الإنسان بعد ٠ ٠ ١ ألف عام
    مها زاهر · ٢٣ يونيو ٢٠١٣

    طرح الفنان والباحث نيكولاي لام تصوُّره عن تطوُّر ملامح وجه الإنسان في رسوم توضيحية لشكل الإنسان بعد مرور ٢٠ ألف و٦٠ ألف و١٠٠ ألف عام من الآن، وذلك بعد إجراء حوار مع آلان كوان، عالم الجينوم الحاسوبي بجامعة واشنطن بسانت لويس. واعتمد كوان في حساباته على تقديراته للتغيرات البيئية والمناخية، وكذلك التطورات العلمية في المستقبل. يذكر أن الإنسان خضع لبعض التغيرات في الفترة من ٨٠٠ ألف إلى ٢٠٠ ألف سنة سابقة؛ حيث تضاعف حجم المخ ثلاث مرات؛ مما أدى إلى تغير في حجم عظام الرأس والوجه كانت نتيجته الحصول على وجه أكثر تسطُّحًا. ويتنبأ كوان بأن تتسع الجبهة نتيجة لكبر حجم المخ، وهو الشيء الذي بدأ في الظهور منذ القرن الرابع عشر، وأن تتسع العيون لتلائم الإضاءة الخافتة للمستعمرات في الكواكب الأخرى بعيدًا عن الشمس، كما ستزداد صبغة الجلد لتقاوم الأشعة فوق البنفسجية خارج الغلاف الجوي للأرض، وتتسع فتحات الأنف لتساعد في التنفس خارج الأرض. وسيصبح الشعر أكثر كثافة ليتحكم في فقدان الحرارة الناتج عن كبر حجم الرأس، وستظهر عظام الجبهة تحت الحاجب أكثر حِدَّةً لتُلائم التغيُّرات في الجاذبية. ويضيف كوان أنه مع التقدم في مجال علوم الوراثة والتكنولوجيا سيتدخل الإنسان في الجينات ليُحدِّد شكل ذريته وفق الذوق السائد في المستقبل.

  • الأشعة تكشف عن لحن أوبرا مفقود
    مها زاهر · ١٩ يونيو ٢٠١٣

    يستطيع عشاق الأوبرا الاستماع إلى أوبرا «ميديا» للموسيقار «لويچي كروبيني» كاملةً كما ألَّفها الموسيقار قبل ٢٠٠ عام، وذلك بعد أن تمكَّن علماء الطبيعة بجامعة ستانفورد من الكشف عن الأجزاء المطموسة من مخطوطة المقطوعة الموسيقية للأوبرا. وقد قام الموسيقار الذي يُعدُّ من أعظم من عاصروا «بتهوفن» بطمس حوالي ٥٠٠ فاصلة موسيقية من اللحن النهائي للأوبرا بعد أن شكا النقاد وقتها من طول المقطوعة. وقد استغل العلماء بمركز مسرع ستانفورد الخطي الفروقَ في التركيب الكيميائي للأحبار المستخدمة في كتابة المقطوعة لقراءتها؛ فالخطوط الموسيقية المطبوعة على الورق يغلب عليها الزنك، بينما يغلب الحديد على الحبر الذي دُوِّنت به النوتة الموسيقة المطموسة بفحم أغلبه من الكربون. وبتصويب أشعة إكس عالية الطاقة — والتي لا يزيد قطر الشعاع منها عن قطر شعرة إنسان — على المخطوطة، أشعت المكونات الكيميائية المختلفة من خلال الكربون، وقد استغرق مسح كل جانب من المخطوطة ثماني ساعات، ثم تم تخصيص درجات مختلفة من الألوان للأجزاء التي ظهرت وتم تجميعها على الكمبيوتر. ويصف أحد العلماء المشاركين هذه التجربةَ بالإنجاز المثير، ويشبهها «بالكشف عن أحد أسرار الطبيعة العظيمة».

  • طين من المريخ يحتوي على مؤشرات لنشأة الحياة
    مها زاهر · ١٩ يونيو ٢٠١٣

    في إطار البحث عن أصل الحياة ونشأتها، قام الباحثون — من معهد الأحياء الفلكية بجامعة هاواي — بدراسة النيازك الفضائية التي يتم جمعها من القطب الجنوبي بحثًا عن عنصر البورون؛ أحد عناصر الحياة الرئيسية. وترجع أهمية البورون في شكله المؤكسد إلى قدرته على تثبيت الريبوز في الحمض الريبي النووي الذي نقل المعلومات الوراثية في بداية الحياة، وكان عاملًا أساسيًّا في تطورها. وقد تبين وجود هذا العنصر في الطين الموجود بأحد النيازك التي يرجع أصلها إلى كوكب المريخ عشر مرات أكثر من أي صخور فضائية سبق العثور عليها. ويشير وجود الطين في صخور المريخ إلى مناخ دافئ ورطب في عصور ترجع إلى بلايين السنين. ويعتقد العلماء أن هذا الكشف يشير إلى نشأة الحياة على الأرض، خاصة مع التشابه بين مناخ الأرض والمريخ، وأن هذه الدراسة تشير إلى فترة من تاريخ الأرض لم تكن قد استقرت، ولم تترك أثرًا يشير إلى بدايات الحياة عليها.

  • نباتات تنبت من جديد بعد ٤٠٠ عام من التجميد
    مها زاهر · ١٨ يونيو ٢٠١٣

    تذوب الأنهار الجليدية القديمة بفعل التغير المناخي كاشفة عن أنواع جديدة من النباتات يتعرف عليها العلماء لأول مرة. وقد تمكَّن مجموعة من علماء جامعة ألبرتا من إنبات نوع من الطحالب في المعمل بعد ذوبان الجليد عنه في منطقة القطب الشمالي بكندا. ويعتقد العلماء، بعد إجراء عملية التأريخ بالكربون المشع، أن النبات ظل مُغطًّى بالجليد لمدة ٤٠٠ سنة منذ العصر الجليدي الصغير من ١٥٥٠–١٨٥٠. وقد تم إنبات ٤ أنواع من الطحالب من العديد من العينات التي وجدت بحالة جيدة، تم حملها وطحنها ثم وضعها في تربة إلى أن أنبتت داخل المعمل. ويعتقد العلماء أن هذه النباتات تحمل في داخلها ما يشبه الخلايا الجذعية عند الإنسان تُمكِّنها من الإنبات من أية خلية حية من خلايا النبات. وتأتي أهمية هذا الكشف في التعرف على أنواع جديدة من النبات وأساليبها في البقاء في ظروف قاسية، وما يعنيه ذلك من إمكانية استخدامها كبالونة اختبار للقدرة على الحياة على الكواكب الأخرى كتمهيد لإنشاء مستعمرات بشرية عليها.

  • الصحراء خضراء في ظل الزيادة في ثاني أكسيد الكربون في الجو
    مها زاهر · ١٦ يونيو ٢٠١٣

    قام باحثون من منظمة الكومنولث لأبحاث العلوم والصناعة — بالتعاون مع جامعة أستراليا الوطنية ومركز مجلس الأبحاث الأسترالي للتميز في علوم النظم المناخية — بدراسة المناطق الصحراوية في أربع قارات للتوصل إلى نموذج رياضي لقياس تأثير الزيادة في تركيز غاز ثاني أكسيد الكربون في الجو على تلك المناطق. وبمقارنة توقعاتهم للزيادة في النباتات لتلك المناطق بصور الأقمار الصناعية من ١٩٨٢ إلى ٢٠١٠، اتضح زيادة الخضرة في هذه المناطق القاحلة بنسبة ١١٪. وقد تم تصميم البرنامج بحيث يتم استبعاد تأثير العناصر المناخية الأخرى مثل التغير في درجات الحرارة ونسب هطول الأمطار. وبذلك يتضح أن الزيادة في الأوراق الخضراء للنبات في العالم هي في الأغلب نتيجة لتأثير التخصيب بغاز ثاني أكسيد الكربون الذي ارتفع تركيزه في الجو بنسبة ١٤٪ خلال نفس الفترة. وينبه العلماء إلى أن تلك الزيادة ليست بالضرورة حميدة؛ فقد تظهر بعض الأعشاب الضارة في مناطق الزراعة، وقد تغزو الأشجار مناطق الحشائش فيقل غذاء الحيوانات. ويدعو الباحثون إلى دراسة عالمية عن العلاقة بين زيادة غاز ثاني أكسيد الكربون من ناحية والغطاء النباتي حول العالم من ناحية أخرى كأحد عناصر التغير المناخي وتأثيره على البيئة.

  • الكشف عن أقدم ورم في العالم في عظام إنسان نياندرتال
    مها زاهر · ١٣ يونيو ٢٠١٣

    نُشر في مجلة «بلوس وان» نتائج الفحص بأشعة إكس والأشعة المقطعية الذي قام به فريق من علماء الأنثوبولوجيا والأحياء القديمة والأطباء على قطعة طولها ٣٠ مليمترًا من ضلع فرد من إنسان نياندرتال عاش قبل ١٢٠ ألف عام. وكشف هذا الفحص عن وجود نوع من الأورام الليفية التي لا زالت تصيب عظام الإنسان حتى هذا اليوم. وتنتمي هذه القطعة إلى مجموعة من الحفريات تضم ٩٠٠ عظمة لإنسان النياندرتال وبعض الأدوات التي استعملها عُثر عليها في كهف كرابينا بكرواتيا الحديثة عام ١٨٩٩. وكانت الأشعة القديمة قد أظهرت تآكل النسيج الداخلي لما تبقى من عظمة الضلع، وبالكشف عليها بالأجهزة الحديثة تبيَّن أن أنسجة ورم ليفي كانت السبب وراء هذا التآكل. ويعتبر هذا الورم هو الأقدم في العالم بعد أن كانت أورام المومياوات المصرية القديمة من ٤ آلاف عام هي الأقدم. ويرى العلماء أن هذا الكشف هو حلقة إضافية تربط فصيلة النياندرتال بالإنسان الحديث الذي لا زال يحمل في جيناته بعض خصائص النياندرتال المنقرض من حوالي ٣٠ ألف سنة وتصيبه بعض الأمراض التي كانت تصيب إنسان النياندرتال كما يظهر في ذلك الكشف.

  • تطور الدرع الواقي للسلاحف وتوقيته
    مها زاهر · ١١ يونيو ٢٠١٣

    توصل علماء جامعة ييل الأمريكية إلى الحلقة المفقودة في تاريخ تطور السلاحف البحرية، بعد العثورعلى حفرية لنوع من الزواحف تواجد في جنوب أفريقيا من ٢٦٠ مليون سنة يربط السلاحف بالزواحف. وقد تحير علماء الأحياء لأكثر من قرنين في كيفية تطور الدرع الواقي للسلحفاة البحرية وتوقيته. وقد اتضح من هذا الكشف أن درع السلاحف الواقي تكون عبر اتساع عرض ضلوع وفقرات السلاحف واندماجهما في شكل صلب مركب من ٥٠ عظمة. ويتضح بعد دراسة حفرية «اليونوتوساورس» التي تم الكشف عنها حديثًا، أنها تشترك في كثير من الصفات التشريحية الخاصة بالسلاحف؛ منها: العضلات ما بين الضلوع، والضلوع المزدوجة عند البطن، وكذلك نمط تطور الضلوع. وباكتشاف هذه الحفرية تبين أن تاريخ تطور درع السلاحف يرجع إلى نحو ٤٠ مليون سنة للوراء. ويفسر الباحثون عدم وجود دروع للزواحف الأخرى إلى احتياجها لتهوية الرئتين، بينما قامت السلحفاة بتطوير حزام عضلي يساعدها على ذلك.

  • خرسانة ترمم نفسها بنفسها
    مها زاهر · ١١ يونيو ٢٠١٣

    يعكف العلماء من جامعات باث، كارديف، وكامبريدج ببريطانيا على تطوير خليط من الخرسانة لديه القدرة على ترميم نفسه بمجرد تشققه ودخول المياه إلى داخله. إذ يحدث تحت بعض الظروف الجوية أن تتشقق الخرسانة فينفذ الماء إلى داخلها فتتفتت؛ فالماء يتفاعل مع بعض المكونات مُكوِّنًا أملاحًا تُحوِّل الخرسانة إلى بلورات، كما يُمكن للماء أن يحمل ثاني أكسيد الكربون وبعض البكتيريا التي تسبب ضررًا أكبر. وفي بعض أنواع المناخ تتسع الشقوق نتيجة لتمدد الثلج بداخلها، وقد يتسع الشق ليصل إلى الحديد الذي يصدأ ويتمدد وينهار البناء. ويرى العلماء أن الحل يكمن في وجوب منع تكوُّن الشقوق أو ترميمها فور تكوُّنها. ويبحث العلماء حاليًّا عن نوع من البكتيريا يتحمل الوسط القلوي للخرسانة، فيمكن وضعها في محافظ دقيقة مع بعض المواد المغذية ولبنات الكالسيوم داخل خليط الخرسانة. وفي حال دخول الماء إلى شقوق الخرسانة تتفاعل البكتيريا وتنتج الحجر الجيري، وتُرمِّم الشق قبل حدوث أي ضرر منه، كما أن هذه البكتيريا يمكنها استهلاك الأكسجين حتى لا يؤدي إلى تلف الحديد. ويمكن بهذا الأسلوب توفير الكثير من أموال الصيانة، وكذلك التقليل من أضرار البيئة التي تنتج عن صناعة الأسمنت والخرسانة.