Wyobraź sobie, że pewnego dnia każdy człowiek na Ziemi straci sekundę swojego czasu. Brzmi niesamowicie, prawda? Jednak to nie fantazja, ale realna perspektywa, którą wskazują wyniki nowego, przełomowego badania. Okazuje się, że to, kiedy to nastąpi, zależy od postępującego globalnego ocieplenia i związanego z nim topnienia lodowych czap polarnych.

 

Czas, który definiuje nasze dni, wyznaczany jest przez obrót Ziemi wokół własnej osi. Jednak ta rotacja nie jest stała - może ona ulegać niewielkim, ale znaczącym wahaniom w zależności od tego, co dzieje się na powierzchni naszej planety i w jej wnętrzu. Te prawie niezauważalne zmiany czasami wymagają wprowadzania "sekund przestępnych", co może mieć poważne konsekwencje dla systemów komputerowych na całym świecie.

 

Przez lata dodawano wiele takich sekund, aby dostosować czas uniwersalny (UTC) do faktycznego obrotu Ziemi. Jednak w ostatnim czasie tendencja uległa odwróceniu - obrót Ziemi zaczyna przyspieszać. To sprawia, że po raz pierwszy w historii konieczne będzie odjęcie sekundy, a nie jej dodanie. Jak to możliwe?

 

Badania opublikowane w czasopiśmie "Nature" rzucają nowe światło na ten problem. Wynika z nich, że topniejący lód polarny opóźnia moment, w którym konieczne będzie wprowadzenie "ujemnej sekundy przestępnej", przesuwając go z 2026 na 2029 rok. To niezwykły przykład realnego wpływu zmian klimatycznych na nasze codzienne życie.

 

Zanim zaczęto wykorzystywać dokładne zegary atomowe, sekundę definiowano jako część czasu potrzebnego Ziemi na wykonanie jednego obrotu względem gwiazd. Później zaczęto używać UTC, który opiera się na zegarach atomowych, ale wciąż dostosowuje się do rzeczywistego obrotu planety. 

 

Przez lata głównym czynnikiem wpływającym na zmiany prędkości obrotowej Ziemi było tarcie pływów oceanicznych o dno. Jednak w ostatnim czasie coraz większe znaczenie zyskuje topnienie lodowych czap polarnych, będące efektem działalności człowieka. Gdy lód topi się w oceanach, roztopiona woda przemieszcza się z biegunów ku równikowi, spowalniając obrót Ziemi.

 

Profesor Duncan Agnew, geofizyk z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego, porównuje ten proces do łyżwiarza figurowego, który zwalnia obrót, opuszczając ręce. Jego zdaniem "topnienie lodu polarnego było na tyle znaczące, że w bezprecedensowy sposób wpłynęło na obrót całej Ziemi". Fakt, że to ludzka działalność doprowadziła do tej sytuacji, określa jako "w pewnym sensie niesamowity".

 

Jednak topniejący lód nie jest jedynym czynnikiem wpływającym na globalny czas. Równie ważną rolę odgrywają procesy zachodzące w jądrze Ziemi. Płynne jądro planety obraca się niezależnie od jej stałej powłoki zewnętrznej. Jeśli rdzeń zwalnia, to solidna powłoka musi przyspieszyć, aby utrzymać pęd. I właśnie to zjawisko ma miejsce obecnie, przyspieszając ogólny obrót Ziemi.

 

Co ciekawe, naukowcy nie do końca rozumieją, co dokładnie powoduje zmiany prędkości obrotowej jądra Ziemi. Profesor Agnew określa to jako "zasadniczo nieprzewidywalne". Niemniej z badań wynika, że choć topnienie lodu polarnego spowalnia obrót, to w całościowym rozrachunku Ziemia przyspiesza.

 

Oznacza to, że w najbliższych latach świat po raz pierwszy będzie musiał odjąć sekundę, a nie - jak dotychczas - dodawać ją do czasu uniwersalnego. Dla większości ludzi będzie to niemal niezauważalne, ale dla systemów komputerowych, działających z dokładnością do tysięcznych części sekundy, może to stanowić prawdziwe wyzwanie.

 

Większość systemów jest przygotowana na dodawanie sekund przestępnych, ale niewiele z nich ma możliwość odliczania czasu do tyłu. Konieczne będzie przeprogramowanie wielu komputerów, co niesie ze sobą ryzyko błędów. Jak podkreśla Duncan Agnew, "nikt tak naprawdę nie spodziewał się, że Ziemia przyspieszy do takiego stopnia, że być może będziemy musieli usunąć sekundę przestępną".

 

Glacjolog Ted Scambos z Uniwersytetu Kolorado w Boulder, który nie brał udziału w badaniach, zwraca uwagę na jeszcze jeden ważny aspekt. Jego zdaniem "duże znaczenie" tego odkrycia polega na tym, że pokazuje ono, iż "zmiany w jądrze Ziemi mają obecnie tendencję większą niż tendencje w zakresie utraty lodu z biegunów - mimo że utrata ta wzrosła w ciągu ostatniej dekady".

 

Choć dla większości ludzi te zmiany będą mało odczuwalne, to dla Agnewa mają one ogromne znaczenie edukacyjne. Podkreśla on, że możliwość stwierdzenia, iż "stopiło się tak dużo lodu, że faktycznie zmieniło to obrót Ziemi w wymiernym stopniu, pozwala zrozumieć, że to wielka sprawa". To potężne narzędzie do uświadamiania ludziom skali wpływu, jaki wywieramy na naszą planetę.

 

Topniejący lód polarny, zmiany w jądrze Ziemi, przyspieszający obrót naszej planety - te niezwykłe zjawiska pokazują, jak złożony i wrażliwy jest system, w którym żyjemy. A jednocześnie uzmysławiają nam, że nasze działania mają realne, wymierne konsekwencje, sięgające nawet samej podstawy naszego codziennego życia - sposobu, w jaki mierzymy czas. To ważna lekcja, którą powinniśmy wziąć sobie do serca.

 

Starzenie się to naturalny proces, który dotyka każdego z nas. Wraz z upływem lat nasze ciało stopniowo ulega zmianom, a sprawność fizyczna i umysłowa stopniowo się obniża. Choć jest to nieunikniony aspekt ludzkiego życia, naukowcy od dawna poszukują odpowiedzi na pytanie, co tak naprawdę leży u podstaw tego zjawiska. Najnowsze badania przeprowadzone przez hiszpańskich naukowców rzucają nowe światło na tę tajemnicę.

 

 

Zespół badaczy z Hiszpańskiego Narodowego Centrum Badań nad Rakiem doszedł do wniosku, że przyczyną starzenia się organizmu człowieka jest gromadzenie się "śmieciowych" białek w komórkach. Jak wyjaśniają, proces ten dotyczy nie tylko chorób neurodegeneracyjnych, takich jak stwardnienie zanikowe boczne, ale także naturalnego procesu starzenia się.

 

Stwardnienie zanikowe boczne to poważna choroba, w której osoba stopniowo traci kontrolę nad swoimi mięśniami. Niestety, w chwili obecnej nie ma na nią skutecznego leku. Zdaniem naukowców, kluczową rolę w rozwoju tej choroby odgrywa gromadzenie się niefunkcjonalnych białek w neuronach ruchowych, uniemożliwiając im prawidłowe funkcjonowanie.

 

Podobny mechanizm, jak wynika z badań, leży również u podstaw naturalnego procesu starzenia się. Naukowcy tłumaczą, że z upływem czasu w komórkach naszego organizmu zaczynają gromadzić się białka, które utraciły swoją prawidłową strukturę i funkcję. Zamiast pełnić swoje role, białka te zaczynają "zaśmiecać" wnętrze komórek, utrudniając ich prawidłowe funkcjonowanie.

 

Ten odkryty przez hiszpańskich naukowców mechanizm może mieć daleko idące konsekwencje. Jeśli uda się lepiej zrozumieć, w jaki sposób dochodzi do gromadzenia się tych "śmieciowych" białek, być może w przyszłości będzie można opracować skuteczne metody, aby temu zapobiegać lub przynajmniej spowolnić ten proces.

 

Badania te wpisują się w szerszy nurt poszukiwań przyczyn starzenia się, który od dawna fascynuje naukowców z różnych dziedzin. Przez lata wysuwano wiele teorii, próbując wyjaśnić, co dokładnie leży u podstaw tego zjawiska. Część z nich wskazywała na uszkodzenia DNA, stres oksydacyjny czy też skrócenie telomerów - końcowych fragmentów chromosomów.

 

Hiszpańscy naukowcy twierdzą jednak, że gromadzenie się niefunkcjonalnych białek może być kluczowym elementem tej układanki. Ich zdaniem, ten proces nie tylko przyczynia się do rozwoju chorób neurodegeneracyjnych, ale także stoi za naturalnymi zmianami, jakie obserwujemy wraz z upływem lat.

 

Oczywiście, potrzeba jeszcze wielu dalszych badań, aby w pełni zrozumieć ten mechanizm. Naukowcy muszą m.in. dokładnie zbadać, w jaki sposób dochodzi do gromadzenia się tych szkodliwych białek oraz jakie czynniki mogą na to wpływać. Dopiero wtedy będzie można myśleć o opracowaniu skutecznych metod zapobiegania lub spowolnienia procesu starzenia.

 

Niemniej, samo zidentyfikowanie tej potencjalnej przyczyny starzenia się jest ważnym krokiem naprzód. Otwiera to drogę do dalszych poszukiwań, a w dłuższej perspektywie może również prowadzić do opracowania nowych terapii, które pomogłyby nam dłużej cieszyć się dobrym zdrowiem i sprawnością.

 

Choć proces starzenia się jest nieunikniony, badania hiszpańskich naukowców dają nadzieję, że być może uda się znaleźć sposoby, by choć w pewnym stopniu spowolnić czy nawet odwrócić niekorzystne zmiany zachodzące w naszym organizmie wraz z upływem lat. To z pewnością wyzwanie, przed którym stoi współczesna nauka, ale odkrycie tej potencjalnej przyczyny starzenia się jest ważnym krokiem w tym kierunku.

 

Australijski kontynent jest domem dla niektórych z najbardziej jadowitych węży na świecie. Jednak nie wszystkie zamieszkujące go stworzenia drżą na myśl o spotkaniu z tymi niebezpiecznymi gadzinami. Naukowcy z Uniwersytetu w Queensland dokonali zaskakującego odkrycia - otóż przedstawiciele rodziny waranidów, do których należą między innymi smoki z Komodo, wykazują niezwykłą odporność na jad nawet najbardziej jadowitych australijskich węży.

 

Badania opublikowane na łamach International Journal of Molecular Sciences (IJMS) rzucają nowe światło na niezwykłą ewolucyjną rywalizację pomiędzy tymi dwiema grupami gadów. Okazuje się, że jaszczurki z rodziny waranidów wykształciły skuteczne mechanizmy obrony przed śmiertelną trucizną węży, pozwalające im przetrwać nawet po dotkliwym ukąszeniu.

 

Jednym z najbardziej niebezpiecznych australijskich węży jest taipan, określany mianem "króla jadów". Wystarczy pojedyncza dawka jego toksyny, aby zabić nawet 100 ludzi. Jak zatem drapieżne jaszczurki, takie jak smoki z Komodo, mogą przetrwać po spotkaniu z tak potężnym wrogiem?

Zgodnie z ustaleniami naukowców, większość dużych przedstawicieli rodziny waranidów odziedziczyła odporność na neurotoksyny zawarte w jadzie węży. Zdaniem profesora Briana Fry'ego, jest to cecha prawdopodobnie związana z ich drapieżnym trybem życia. Wiele z nich żeruje bowiem na jadowitych wężach, co wymusiło wykształcenie skutecznych mechanizmów obrony.

 

Naukowcy podkreślają, że różne gatunki waranidów wypracowały odmienne strategie adaptacji do zagrożenia ze strony węży. Przykładowo, smoki z Komodo okazały się być bardziej podatne na neurotoksyny, ale zrekompensowały to niezwykle grubą i twardą skórą, chroniącą je przed kłami gadziny. Jednocześnie same jaszczurki mogą bez trudu ugryźć węża swoimi potężnymi szczękami.

 

Z kolei niektóre mniejsze przedstawiciele rodziny waranidów, takie jak monitory drzew, całkowicie utraciły chemiczną odporność na trucizny. Zrekompensowały to jednak przystosowaniem do życia na drzewach, gdzie węże nie mogą do nich dotrzeć. Ich ziemscy krewni z kolei rozwinęli odporność na ukąszenia.

 

Profesor Fry podkreśla, że obserwuje on niezwykłą ewolucyjną rywalizację pomiędzy wężami i jaszczurkami. Oba zwierzęta nieustannie doskonalą swoje metody ataku i obrony, starając się uzyskać przewagę w tej odwiecznej walce o przetrwanie.

 

Odkrycia australijskich naukowców rzucają nowe światło na niezwykłe zdolności adaptacyjne gadów. Okazuje się, że niektóre jaszczurki wykształciły wręcz niezwykłą odporność na jad nawet najbardziej jadowitych węży, pozwalającą im przetrwać starcie z tymi groźnymi drapieżnikami.

 

Badania te dowodzą, jak fascynujący i pełen niespodzianek może być proces ewolucji. Raz jeszcze przekonujemy się, że natura potrafi zaskakiwać nas swoimi rozwiązaniami, a walka o przetrwanie stymuluje powstawanie coraz to nowych, coraz bardziej wyrafinowanych strategii adaptacyjnych.

 

Diamenty, będące najtwardszymi znanymi na Ziemi materiałami, mogą wkrótce zostać pokonane przez jeszcze potężniejsze struktury - superdiamenty. Sugeruje to zaawansowany superkomputer, który przeprowadził symulacje ewolucji milionów atomów węgla poddanych ekstremalnym ciśnieniom.

 

Według obliczeń komputera, istnieje hipotetyczna faza węgla, określana jako BC8, która jest o 30% bardziej odporna na ściskanie niż zwykłe diamenty. Podobnie jak one, superdiamenty składałyby się z atomów węgla, ale ułożonych w specyficzny, stabilny sposób pod wpływem ogromnego ciśnienia.

 

Naukowcy od dawna wiedzieli, że węgiel może tworzyć różne krystaliczne struktury w zależności od warunków, takich jak temperatura i ciśnienie. Diamenty są jednym z takich układów, w których atomy węgla tworzą sieć tetraedryczną. Jednak symulacje komputerowe sugerują, że istnieje jeszcze inna, bardziej odporna na ściskanie faza, określana jako BC8.

 

Ta faza zwykle występuje w krzemie i germanie, ale jak się okazuje, może również powstawać w czystym węglu, tworząc hipotetyczne superdiamenty. Naukowcy uważają, że takie struktury mogłyby faktycznie istnieć w ekstremalnych warunkach panujących w kosmosie, na przykład wewnątrz wielkich planet gazowych.

 

Stworzenie superdiamentów w laboratoryjnych warunkach na Ziemi wciąż pozostaje wyzwaniem. Wymagałoby to bowiem osiągnięcia niespotykanego dotąd ciśnienia, rzędu setek gigapaskali. Dla porównania, ciśnienie w głębi Ziemi wynosi zaledwie około 360 GPa.

 

Mimo tych trudności, naukowcy są optymistycznie nastawieni co do możliwości syntezy superdiamentów w przyszłości. Ich odkrycie mogłoby mieć ogromne znaczenie praktyczne, otwierając drzwi do zupełnie nowych zastosowań tych materiałów, na przykład w ekstremalnie wytrzymałych narzędziach lub pancerzach.

 

Choć na razie superdiamenty pozostają jedynie hipotetycznym bytem, ich potencjalne istnienie w kosmosie stanowi fascynujący trop dla badaczy poszukujących nowych, niezwykłych form materii. Być może w przyszłości uda się je zreplikować w laboratorium, dając ludzkości dostęp do materiałów jeszcze potężniejszych niż wszystko, co dotychczas poznaliśmy.