recomandate – Info Natura

Psilocibina ar putea proteja nervii de efectele chimioterapiei

Florin Mitrea — Sun, 27 Sep 2026 05:00:00 +0000

Pe scurt

Un nou studiu sugerează că psilocibina ar putea preveni leziunile nervoase provocate de chimioterapie. În experimente pe șoareci, două doze administrate înaintea tratamentului au protejat nervii periferici și au prevenit apariția neuropatiei asociate chimioterapiei. Cercetătorii cred că efectul are legătură cu protejarea transportului mitocondriilor în interiorul celulelor nervoase. Rezultatele sunt promițătoare, dar sunt încă preliminare și trebuie confirmate prin studii clinice pe oameni.

Chimioterapia este una dintre cele mai importante arme împotriva cancerului, însă medicamentele care distrug celulele tumorale pot afecta și țesuturile sănătoase. Printre efectele adverse se numără și neuropatia periferică indusă de chimioterapie, o afecțiune în care nervii periferici sunt deteriorați, provocând amorțeală, furnicături, durere sau o sensibilitate neobișnuită la atingere.

Problema este deosebit de importantă deoarece leziunile nervoase pot persista mult timp după încheierea tratamentului și, în unele cazuri, pot deveni permanente. Neuropatia poate afecta mâinile și picioarele și poate ajunge să interfereze cu activitățile obișnuite ale vieții de zi cu zi. În plus, severitatea efectelor adverse poate determina uneori modificarea sau reducerea tratamentului oncologic.

În prezent, opțiunile pentru prevenirea acestei complicații sunt limitate. Tocmai de aceea, cercetătorii caută metode prin care nervii să poată fi protejați înainte ca medicamentele chimioterapice să producă leziunile.

Una dintre cele mai neașteptate piste vine acum din studierea psilocibinei, substanța psihoactivă întâlnită în anumite specii de ciuperci.

Psilocibina a protejat nervii în experimente pe șoareci

Cercetătorii au testat efectul psilocibinei în modele experimentale de neuropatie provocată de chimioterapie. În special, au urmărit ce se întâmplă atunci când substanța este administrată înaintea chimioterapiei, nu după apariția leziunilor nervoase.

Rezultatele au fost surprinzătoare. În modelele experimentale utilizate, doar două doze de psilocibină administrate înaintea tratamentului au fost suficiente pentru a preveni apariția neuropatiei periferice. Protecția s-a menținut inclusiv după cicluri repetate de chimioterapie.

Cercetătorii au testat mai multe tipuri de medicamente chimioterapice, inclusiv substanțe din clasele pe bază de platină și taxani, cunoscute pentru faptul că pot provoca leziuni ale nervilor. În modelele utilizate, psilocibina a contribuit la menținerea sensibilității normale la atingere și la păstrarea terminațiilor nervoase din piele.

Un detaliu deosebit de important este că protecția nervilor nu a părut să compromită efectul antitumoral al chimioterapiei în modelele experimentale. Cu alte cuvinte, tratamentul oncologic și protecția nervilor nu s-au exclus reciproc în aceste experimente.

Însă cum ar putea o substanță cunoscută mai ales pentru efectele sale asupra creierului să protejeze nervii periferici?

Secretul ar putea fi ascuns în mitocondriile neuronilor

Pentru a înțelege mecanismul, trebuie să coborâm la nivelul celulei nervoase. Neuronii au nevoie de cantități considerabile de energie pentru a-și menține funcționarea, iar această energie este produsă în principal de mitocondrii, structurile celulare adesea descrise drept „uzinele energetice” ale celulei.

În cazul neuronilor, mitocondriile trebuie să ajungă în zonele în care energia este necesară. Axonii, extensiile lungi prin care neuronii transmit semnale, pot avea o lungime considerabilă, iar distribuirea corectă a mitocondriilor de-a lungul acestora este esențială.

Un studiu publicat în revista Science sugerează că psilocibina ajută la menținerea transportului și distribuției mitocondriilor în axoni. Prin păstrarea acestui sistem de aprovizionare energetică, neuronii par să fie mai bine protejați împotriva efectelor toxice ale anumitor medicamente chimioterapice.

Cercetătorii au identificat în acest proces o cale moleculară care implică receptorul serotoninergic 5-HT2A și componente precum TrkB-Akt-PAK5-MAP2-KIF5B. Experimentele sugerează că activarea acestei căi contribuie la menținerea mobilității și distribuției mitocondriilor în neuroni.

Descoperirea este interesantă deoarece schimbă perspectiva asupra neuropatiei. În loc să fie privită doar ca o consecință a deteriorării structurilor nervoase, problema ar putea implica și perturbarea sistemului energetic care menține neuronii funcționali.

Un compus fără efect halucinogen a oferit și el protecție

Există însă o întrebare importantă: dacă efectul protector al psilocibinei poate fi separat de efectele sale psihedelice?

Cercetătorii au găsit un indiciu interesant. Un compus experimental numit TBG, care nu produce efectele halucinogene caracteristice psilocibinei, a prezentat de asemenea proprietăți protectoare în modelele utilizate. Acest rezultat sugerează că efectul asupra nervilor ar putea fi legat de anumite mecanisme biologice ale receptorului 5-HT2A și nu neapărat de experiența psihedelică în sine.

Dacă această observație va fi confirmată, ea ar putea deschide o direcție interesantă pentru dezvoltarea unor medicamente care să păstreze efectele neuroprotectoare fără efectele psihedelice ale psilocibinei.

Deocamdată însă, aceasta rămâne o ipoteză susținută de experimente preclinice. Nu există suficiente dovezi pentru a spune că un astfel de compus poate proteja nervii pacienților care urmează chimioterapie.

Urmează testarea pe oameni

Poate cel mai important pas este deja în pregătire. Un studiu clinic de fază II, coordonat de MD Anderson Cancer Center și înregistrat în baza de date a National Cancer Institute din Statele Unite, urmărește să testeze dacă psilocibina poate preveni sau reduce neuropatia periferică indusă de chimioterapie la pacienți cu anumite tipuri de cancer. Studiul include pacienți care urmează tratamente pe bază de taxani sau compuși de platină.

Planul de cercetare este deosebit de interesant deoarece nu urmărește doar apariția neuropatiei, ci și efectele asupra durerii, oboselii, somnului, calității vieții și funcționării generale. Unele grupuri de participanți vor primi psilocibină în combinație cu psihoterapie, în timp ce alte grupuri vor primi doze reduse sau îngrijirea standard.

Aceste studii sunt esențiale deoarece rezultatele obținute la șoareci nu pot fi transferate automat la oameni. Diferitele medicamente chimioterapice pot produce neuropatie prin mecanisme diferite, iar organismul uman poate răspunde diferit la psilocibină. Cercetătorii trebuie să stabilească nu doar dacă există un efect protector, ci și care este doza potrivită, cât durează protecția și cât de sigură este administrarea în contextul tratamentului oncologic.

O posibilă nouă strategie pentru protejarea nervilor

Ceea ce face acest studiu cercetare nu este doar faptul că implică psilocibina, ci schimbarea de perspectivă pe care o propune. În loc să încerce să trateze neuropatia după ce nervii au fost deja afectați, cercetătorii explorează posibilitatea unei protecții preventive, administrată înainte ca leziunile să apară.

Experimentele sugerează că menținerea infrastructurii energetice a neuronilor ar putea fi una dintre cheile acestei protecții. Dacă mitocondriile continuă să circule și să furnizeze energie axonilor, nervii ar putea rezista mai bine stresului provocat de anumite medicamente chimioterapice.

Totuși, este important ca rezultatele să fie privite în contextul lor real. Studiul care a generat această ipoteză a fost unul preclinic, realizat pe modele animale. Psilocibina nu este în prezent un tratament demonstrat pentru prevenirea neuropatiei provocate de chimioterapie, iar pacienții nu ar trebui să încerce să folosească substanța pe cont propriu în acest scop.

Dacă studiile clinice vor confirma efectul observat la animale, studiul ar putea reprezenta un pas important către o nouă strategie de protejare a sistemului nervos în timpul tratamentului cancerului. Pentru moment, însă, cea mai interesantă parte a descoperirii este promisiunea unei idei: poate că, într-o zi, nervii ar putea fi protejați înainte ca chimioterapia să aibă ocazia să-i deterioreze.

Sursa: Live Science

The post Psilocibina ar putea proteja nervii de efectele chimioterapiei appeared first on Info Natura.

Titanozaurii și-ar fi construit incubatoare pentru ouă în regiunile reci

Florin Mitrea — Sat, 26 Sep 2026 05:00:00 +0000

Pe scurt

Fragmentele de ouă de dinozaur descoperite în sudul îndepărtat al Patagoniei oferă indicii despre modul în care titanozaurii ar fi putut să se reproducă într-un climat mult mai rece decât cel asociat în mod obișnuit cu dinozaurii. Ouăle aveau o porozitate ridicată, caracteristică ouălor îngropate în cuiburi acoperite. Cercetătorii sugerează că aceste cuiburi ar fi putut funcționa asemenea unor incubatoare naturale. Descoperirea reprezintă cea mai sudică dovadă clară a unor ouă de dinozaur din emisfera sudică și sugerează că titanozaurii se reproduceau la latitudini mai mari decât se credea anterior.

O descoperire la capătul sudic al lumii dinozaurilor

Imaginea clasică a unui dinozaur este adesea asociată cu peisaje calde, vegetație luxuriantă și un climat dominat de temperaturi ridicate. Însă istoria acestor animale este mult mai complexă. Ouăle de dinozaur au fost descoperite în regiuni care, în trecutul geologic, se aflau la latitudini surprinzător de mari, iar o nouă descoperire din Patagonia împinge și mai departe limitele cunoscute ale reproducerii lor.

În formațiunea Chorrillo din sudul îndepărtat al Argentinei au fost descoperite peste 250 de fragmente de coji de ouă datând din Maastrichtian, ultima etapă a Cretacicului, cu puțin timp înainte de dispariția dinozaurilor non-aviari. Analiza lor a fost realizată de o echipă condusă de paleontologul Kohei Tanaka de la Universitatea din Tsukuba, iar rezultatele au fost publicate în Royal Society Open Science în septembrie 2026.

Locul în care au fost depuse ouăle se afla atunci la aproximativ 55–60 de grade latitudine sudică. Cu alte cuvinte, nu era deloc aproape de tropice, ci într-o regiune cu un climat considerabil mai rece. Cercetătorii estimează că temperatura medie anuală din acel mediu se situa aproximativ între 12 și 14,5 °C. Este cea mai sudică regiune din emisfera sudică în care au fost identificate până acum dovezi definitive de ouă de dinozaur.

Ouăle fosile, clasificate ca Fusioolithus, sunt considerate probabil ouă de titanozaur – grupul de sauropode cu gât lung din care făceau parte unele dintre cele mai mari animale terestre care au existat vreodată.

De ce erau atât de importante cuiburile

Descoperirea ridică imediat o problemă. Un embrion aflat într-un ou are nevoie de o temperatură suficientă pentru ca procesele chimice și biologice necesare dezvoltării sale să se desfășoare corespunzător. În regiunile mai apropiate de Ecuator, radiația solară putea furniza o parte importantă din această energie.

În sudul Patagoniei însă, situația era diferită. La o asemenea latitudine, cantitatea de energie solară disponibilă era mai redusă, iar anotimpurile reci puteau reprezenta un obstacol serios pentru dezvoltarea embrionilor.

În plus, titanozaurii erau animale uriașe. Spre deosebire de unele dinozauri mai mici, care ar fi putut folosi contactul direct cu corpul pentru a-și încălzi ouăle, un titanozaur nu putea pur și simplu să se așeze peste o astfel de pontă fără riscul de a o distruge. Așa cum explică și revista ScienceAlert, un asemenea cuib ar fi putut deveni literalmente o „omletă” uriașă.

Prin urmare, cheia trebuie să fi fost probabil structura cuibului. Studiul oferă un indiciu important: cojile fosile prezintă o porozitate foarte ridicată. Porii sunt esențiali pentru schimbul de gaze dintre embrion și mediul exterior, dar caracteristicile lor pot oferi și informații despre modul în care era amplasat oul în cuib.

Studiile anterioare au arătat că ouăle de dinozaur cu o porozitate ridicată sunt asociate cu cuiburi în care ouăle erau complet acoperite de materialul din jur. Astfel, cojile descoperite în Patagonia oferă un indiciu că ouăle nu erau lăsate pur și simplu la suprafață, ci erau probabil îngropate într-un cuib de tip movilă.

Incubarea ouălor de dinozaur ar fi putut folosi căldura produsă de microbi

Aici apare cea mai interesantă ipoteză a cercetătorilor. Dacă lumina Soarelui nu era suficientă, de unde provenea căldura necesară? O posibilitate este ca titanozaurii să fi construit cuiburi alcătuite dintr-o combinație de sol, vegetație și alte materiale organice. Pe măsură ce materia vegetală se descompunea, microorganismele din interiorul movilei produceau căldură.

Un astfel de sistem există și în prezent. Crocodilii de apă sărată, precum și megapodele – păsări cunoscute și sub numele de brushturkeys – construiesc movile din materie vegetală în descompunere. Procesele microbiene din interior generează căldură, iar ouăle sunt îngropate în această masă organică. În cazul megapodelor, părinții pot chiar să ajusteze materialul cuibului pentru a controla temperatura.

Este posibil, sugerează cercetătorii, ca un principiu asemănător să fi funcționat și în cazul titanozaurilor din Patagonia. Cu alte cuvinte, cuiburile de dinozauri ar fi putut funcționa ca niște incubatoare naturale, în care microorganismele transformau materia organică în căldură, iar movila proteja ouăle de frigul exterior.

Această interpretare este susținută în primul rând de combinația dintre latitudinea foarte mare a sitului și porozitatea cojilor. Cercetătorii consideră că, în aceste condiții, descompunerea microbiană era probabil o sursă de căldură mai importantă decât radiația solară.

Ce ne spun porii minusculi dintr-o coajă de ou

La prima vedere, o coajă de ou fosilizată poate părea un obiect relativ simplu. Pentru paleontologi însă, structura microscopică a acesteia poate funcționa asemenea unei arhive biologice. Porii cojii permit trecerea oxigenului către embrion și eliminarea dioxidului de carbon. În același timp, ei influențează pierderea de apă din interiorul oului.

Un ou aflat la suprafața unui cuib trebuie să limiteze pierderea excesivă de apă, în timp ce un ou îngropat într-un mediu umed are alte constrângeri și poate necesita o rețea de pori diferită pentru a asigura schimbul suficient de gaze.

În cazul fragmentelor de Fusioolithus din Chorrillo, porozitatea ridicată se potrivește cu ceea ce cercetătorii se așteaptă să găsească la ouăle incubate complet acoperite de materialul cuibului.

Această informație este importantă deoarece fosilele descoperite nu reprezintă cuiburi intacte. Cercetătorii nu au găsit o movilă de vegetație conservată în care să se afle ouăle, ci fragmente de coajă. Reconstrucția modului de incubare trebuie, prin urmare, făcută indirect, pornind de la caracteristicile microscopice ale cojii și de la condițiile climatice ale regiunii.

Așadar, ipoteza unui „incubator microbian” este foarte plauzibilă, dar rămâne o reconstrucție științifică, nu o observație directă.

Titanozaurii au împins limitele reproducerii spre sud

Importanța descoperirii nu se limitează la modul în care erau incubate ouăle. Ea schimbă și imaginea pe care o avem despre distribuția geografică a titanozaurilor.

Înainte de acest studiu, ouăle de dinozaur erau cunoscute și din regiuni cu latitudini ridicate, inclusiv din nordul Americii și Siberia, însă dovezile provenite din emisfera sudică erau mai limitate. Noua descoperire demonstrează că titanozaurii își depuseseră ouăle într-un mediu aflat la 55–60° sud, mult mai aproape de regiunile subpolare decât majoritatea siturilor cunoscute de reproducere ale acestor animale.

Această capacitate de a se reproduce în regiuni reci se înscrie într-un tablou mai larg al adaptabilității dinozaurilor. Descoperiri anterioare din nordul îndepărtat al Alaskăi au demonstrat că mai multe grupuri de dinozauri se reproduceau chiar și la latitudini arctice extreme, unde existau perioade lungi de întuneric și temperaturi apropiate de îngheț.

În cazul titanozaurilor din Patagonia, însă, soluția pare să fi fost mai puțin legată de încălzirea directă a ouălor de către părinți și mai mult de exploatarea proprietăților fizice și biologice ale cuibului. Este o idee fascinantă: un animal gigantic nu trebuia neapărat să-și încălzească ouăle cu propriul corp. Putea, în schimb, să creeze un mediu în care natura însăși producea căldura necesară.

O strategie ingenioasă, dar încă neconfirmată definitiv

Imaginea care se conturează din aceste fosile este remarcabilă. În urmă cu aproximativ 68 de milioane de ani, într-o regiune din sudul Patagoniei, un titanozaur putea să depună ouă într-un cuib acoperit de materiale organice. În interiorul movilei, microorganismele descompuneau vegetația și produceau căldură, în timp ce ouăle erau protejate de mediul exterior.

În acest scenariu, cuibul devenea mai mult decât un simplu loc în care erau depuse ouăle. Era un adevărat microhabitat termic, capabil să ofere embrionilor condițiile necesare dezvoltării.

Totuși, cercetătorii sunt prudenți. Nu există încă un cuib complet conservat care să demonstreze direct că titanozaurii din Chorrillo foloseau compostul ca sursă de căldură. Studiul indică această explicație ca fiind cea mai probabilă pe baza latitudinii, a condițiilor climatice și a caracteristicilor cojilor, dar descoperirea unui cuib intact ar putea oferi dovezi mult mai puternice.

Până atunci, ouă de dinozaur din sudul Patagoniei rămân o fereastră extraordinară către comportamentul reproductiv al unor animale dispărute de zeci de milioane de ani. Ele arată că lumea dinozaurilor nu era dominată exclusiv de regiuni calde și tropicale și că succesul reproductiv putea depinde de o interacțiune sofisticată între comportamentul animalelor, structura cuibului și procesele naturale din mediul înconjurător.

Poate că una dintre cele mai interesante lecții ale acestei descoperiri este tocmai aceasta: pentru a supraviețui într-un mediu dificil, nu este întotdeauna nevoie să produci singur energia de care ai nevoie. Uneori, este suficient să construiești condițiile potrivite pentru ca ecosistemul din jur să o producă pentru tine.

Sursa: Science Alert

The post Titanozaurii și-ar fi construit incubatoare pentru ouă în regiunile reci appeared first on Info Natura.

Construcțiile pe Marte ar putea folosi drojdie modificată genetic

Florin Mitrea — Fri, 25 Sep 2026 05:00:00 +0000

Pe scurt

Construcțiile pe Marte ar putea beneficia, într-o zi, de o soluție neobișnuită: microorganisme modificate genetic. Cercetătorii au creat un „material de construcție viu” în care drojdia modificată genetic ajută la legarea particulelor minerale și la formarea unei structuri solide. Deocamdată, tehnologia se află în stadiul de laborator și mai sunt necesare numeroase teste înainte ca ea să poată fi luată în calcul pentru construcții reale pe Marte.

Marte, o lume în care fiecare kilogram contează

Pentru viitorii exploratori ai Planetei Roșii, construirea unui adăpost va fi aproape la fel de importantă ca ajungerea pe Marte. Atmosfera este extrem de rarefiată, temperaturile pot coborî mult sub punctul de îngheț, iar suprafața este bombardată de radiații. Un habitat destinat oamenilor va trebui să ofere protecție și să păstreze în interior o atmosferă presurizată.

Problema este că transportarea materialelor de construcție de pe Pământ este extrem de costisitoare. O misiune spațială trebuie să transporte deja combustibil, echipamente, sisteme de susținere a vieții, hrană și numeroase alte componente. Dacă la toate acestea s-ar adăuga cantități mari de beton, metal sau alte materiale pentru construirea unor habitate, masa încărcăturii ar crește considerabil.

De aceea, una dintre direcțiile importante ale cercetării pentru viitoarele construcții pe Marte este utilizarea resurselor disponibile local. Regolitul marțian, stratul de material mineral care acoperă suprafața planetei, există practic pretutindeni. Problema este transformarea lui într-un material suficient de rezistent pentru construcții.

Una dintre metodele propuse presupune încălzirea regolitului la temperaturi foarte ridicate, astfel încât particulele să se lege între ele. Este însă un proces care necesită multă energie. Pe Marte, unde energia solară este mai puțin abundentă decât pe Pământ, iar infrastructura energetică va fi dificil de construit, găsirea unor alternative mai eficiente poate deveni esențială.

Aici intervine o idee care pare desprinsă din science-fiction: folosirea unor microorganisme pentru fabricarea materialelor de construcție.

O fabrică microscopică pentru construcțiile pe Marte

O echipă de cercetători de la Hong Kong University of Science and Technology a dezvoltat un material numit Engineered Living Building Material sau ELBM – un material de construcție viu. În centrul acestei tehnologii se află o formă modificată genetic a drojdiei de panificație, Saccharomyces cerevisiae.

Drojdia nu este folosită pentru a produce alcool sau pâine, ci ca o componentă activă a materialului. Cercetătorii au modificat genetic microorganismele pentru a produce proteine care pot contribui la legarea particulelor minerale și la consolidarea structurii.

Una dintre sursele de inspirație a fost natura. Cercetătorii s-au uitat la modul în care midiile reușesc să se fixeze pe suprafețe umede și stâncoase. Proteinele asociate cu această capacitate au proprietăți adezive foarte puternice, iar versiuni adaptate ale lor au fost integrate în sistemul biologic folosit pentru noul material.

O altă componentă moleculară, cunoscută sub numele de SpyTag/SpyCatcher, permite formarea unor legături foarte stabile între molecule. Împreună, aceste mecanisme transformă celulele de drojdie într-un fel de elemente microscopice de armare și legare.

Materialul rezultat combină drojdia modificată genetic cu particule minerale și gelatină. Amestecul poate fi modelat și imprimat 3D, ceea ce deschide o posibilitate interesantă pentru viitoarele habitate pe Marte: structurile ar putea fi fabricate local, fără ca fiecare element să trebuiască transportat de pe Pământ.

Frigul marțian poate deveni parte din procesul de fabricație

Una dintre cele mai interesante caracteristici ale acestei tehnologii este faptul că mediul marțian nu trebuie neapărat să fie complet combătut. Unele dintre condițiile extreme de pe Planeta Roșie pot fi integrate chiar în procesul de formare a materialului.

În experimente, cercetătorii au testat materialul în condiții care au imitat atmosfera marțiană, inclusiv temperaturi de aproximativ –30 °C și o presiune de numai 0,01 atmosfere.

După pregătirea inițială, apa din material îngheață, iar în condițiile de presiune scăzută poate trece direct din stare solidă în vapori prin sublimare. Procesul este asemănător uscării prin înghețare. În loc să distrugă materialul, eliminarea apei contribuie la formarea unei structuri poroase susținute de rețeaua biologică.

În testele realizate de cercetători, materialul a atins o rezistență la compresiune de aproximativ 12 MPa, în timp ce rezistența la încovoiere a ajuns la aproximativ 6 MPa. Aceste rezultate nu înseamnă că materialul poate fi deja folosit pentru construirea unei baze marțiene, dar arată că o structură biologică poate dobândi proprietăți mecanice relevante pentru aplicații de construcție.

Un alt rezultat important a apărut atunci când cercetătorii au eliminat componenta biologică. Materialul de control a prezentat o capacitate mult mai redusă de a menține particulele minerale împreună. Cu alte cuvinte, drojdia nu este doar un ingredient suplimentar, ci contribuie efectiv la arhitectura materialului.

Mai puțină energie și posibilitatea reciclării

Avantajul tehnologiei nu se limitează la faptul că folosește un organism viu. Unul dintre motivele pentru care cercetătorii sunt interesați de această abordare este consumul redus de energie.

Metodele tradiționale propuse pentru transformarea regolitului în materiale de construcție pot necesita temperaturi foarte ridicate. ELBM funcționează într-un proces în care biologia și condițiile de mediu fac o parte importantă din muncă. Potrivit cercetătorilor, consumul de energie poate fi cu aproape două ordine de mărime mai mic decât în cazul proceselor de sinterizare folosite pentru comparație.

Pentru Pământ, o asemenea diferență poate părea mai puțin spectaculoasă. Pentru o colonie izolată la milioane de kilometri distanță, însă, energia poate fi una dintre cele mai importante resurse. Fiecare proces care poate fi realizat fără cuptoare de mare putere poate reduce presiunea asupra infrastructurii energetice.

Materialul prezintă și o altă caracteristică interesantă: poate fi reciclat. În experimente, cercetătorii au încălzit structurile la aproximativ 45 °C pentru a lichefia gelatina, după care materialul a putut fi remodelat. Procesul a fost repetat de mai multe ori, până la patru cicluri, fără pierderea evidentă a integrității structurale.

Dacă o astfel de tehnologie ar ajunge vreodată să fie utilizată într-o colonie marțiană, conceptul de „deșeu de construcție” s-ar putea schimba. Un material provenit dintr-o structură veche ar putea fi recuperat și reutilizat pentru o structură nouă.

Mai există însă o problemă. Gelatina folosită în formula actuală trebuie să provină de pe Pământ. Cercetătorii au încercat variante fără gelatină, dar acestea au avut proprietăți mecanice mai slabe. Așadar, tehnologia nu oferă încă independență totală față de aprovizionarea terestră.

De la experimentul de laborator la primele habitate pe Marte

Rezultatele sunt interesante, dar distanța dintre un experiment de laborator și o tehnologie capabilă să construiască structuri pe Marte este foarte mare.

În primul rând, experimentele nu au fost realizate cu regolit marțian autentic. Solul de pe Marte conține compuși precum perchlorații, care pot fi problematici pentru organismele vii. Va trebui demonstrat că drojdia modificată genetic poate funcționa în prezența acestora sau că materialul poate fi fabricat folosind un regolit tratat.

Apoi există radiația. Suprafața lui Marte primește o cantitate mult mai mare de radiație decât suprafața Pământului, deoarece planeta nu beneficiază de un câmp magnetic global puternic și are o atmosferă foarte subțire. Nu este încă clar cât timp ar putea rezista componentele biologice și materialul rezultat în asemenea condiții.

Mai important, un perete realizat din acest material nu ar putea fi pur și simplu folosit ca un perete obișnuit al unei case. Porozitatea sa înseamnă că nu este suficient pentru menținerea unei atmosfere presurizate. Un habitat uman ar avea nevoie de o barieră etanșă suplimentară, iar structura biologică ar putea avea rolul de suport, protecție sau izolație.

De aceea, este mai realist să privim ELBM nu ca pe o „cărămidă marțiană” gata de utilizare, ci ca pe o posibilă componentă a unui viitor sistem de construcție extraterestră.

Ar putea viitoarele construcții marțiene să fie cultivate?

Ideea că microorganismele ar putea participa la construirea unei baze extraterestre schimbă într-un mod interesant perspectiva asupra explorării spațiului.

Până acum, imaginea clasică a unei colonii marțiene presupunea roboți care excavă regolitul, utilaje care îl procesează și imprimante 3D care construiesc structuri. Experimentul cu drojdia sugerează o alternativă în care biologia ar putea deveni parte a infrastructurii.

Un avantaj fundamental al organismelor vii este capacitatea lor de a se multiplica. Dacă o populație de drojdie modificată genetic ar putea fi menținută într-un bioreactor, microorganismele necesare pentru noi loturi de material ar putea fi produse local, în loc să fie transportate permanent de pe Pământ.

Aceasta este una dintre ideile centrale ale colonizării planetei Marte: nu doar să ducem tot ceea ce avem nevoie pe o altă lume, ci să transformăm resursele locale în resurse utilizabile și să construim sisteme capabile să se regenereze.

Suntem însă departe de momentul în care o bază marțiană va putea fi „crescută” din microorganisme. Sunt necesare teste suplimentare în condiții marțiene mai realiste, inclusiv cu regolit real, radiație, cicluri repetate de îngheț-dezgheț și perioade lungi de funcționare.

Totuși, experimentul demonstrează un principiu important: construcția extraterestră nu trebuie să fie neapărat o luptă permanentă împotriva mediului. Unele dintre proprietățile planetei Marte – frigul, presiunea scăzută și disponibilitatea materialelor minerale – ar putea fi integrate în procesul de fabricație.

În viitor, primele construcții pe Marte ar putea fi rezultatul unei combinații dintre robotică, imprimare 3D, resurse locale și biologie sintetică. Iar dacă această direcție se va dovedi viabilă, o parte din infrastructura primei așezări umane de pe Marte ar putea proveni nu din fabrici aduse de pe Pământ, ci dintr-o fabrică microscopică de organisme modificate genetic.

Sursa: Universe Today

The post Construcțiile pe Marte ar putea folosi drojdie modificată genetic appeared first on Info Natura.

Incendiile din Triasic au transformat Europa într-un peisaj dominat de foc

Florin Mitrea — Thu, 24 Sep 2026 05:00:00 +0000

Pe scurt

În urmă cu aproximativ 201 milioane de ani, incendiile din Triasic au contribuit la transformarea profundă a ecosistemelor europene. Încălzirea globală asociată activității vulcanice a dus la declinul pădurilor, iar ferigile au colonizat rapid terenurile perturbate. Cercetătorii au descoperit dovezi că aceste comunități de ferigi au furnizat combustibil pentru incendii repetate, într-un ciclu ecologic care ar fi putut dura zeci sau chiar sute de mii de ani.

Europa de acum 201 milioane de ani

Pentru a înțelege de ce focul a ajuns să joace un rol atât de important în peisajele Europei de la sfârșitul Triasicului, trebuie să ne întoarcem într-o perioadă în care lumea era foarte diferită de cea pe care o cunoaștem astăzi. Pangeea, supercontinentul care reunea aproape toate marile mase continentale ale planetei, începea să se destrame, iar această transformare era însoțită de una dintre cele mai intense perioade de activitate vulcanică din istoria geologică recentă a Pământului.

În contextul formării Atlanticului, s-a dezvoltat ceea ce geologii numesc Provincia Magmatică Central-Atlantică, un ansamblu uriaș de regiuni vulcanice care s-au întins pe suprafețe ce astăzi se află în America de Nord, Europa, Africa și America de Sud. Erupțiile au eliberat în atmosferă cantități enorme de gaze cu efect de seră, în special dioxid de carbon, modificând rapid echilibrul climatic al planetei. Un studiu publicat în Nature Geoscience estimează că activitatea vulcanică asociată acestui episod ar fi putut elibera aproximativ 100.000 de gigatone de CO₂, contribuind la o încălzire globală de ordinul mai multor grade Celsius.

Pentru vegetația care acoperea atunci continentele, schimbarea a fost profundă. Temperaturile mai ridicate și modificările climatice asociate au pus presiune asupra pădurilor, iar ecosistemele care existaseră înainte de această criză au început să se destrame. Pe măsură ce arborii dispăreau și suprafețele de teren deveneau mai deschise, s-a creat o oportunitate pentru plantele capabile să se instaleze rapid în medii perturbate. Printre acestea se aflau ferigile.

Ferigile au profitat de prăbușirea pădurilor

Ferigile au o istorie evolutivă mult mai veche decât oamenii și au trecut prin numeroase schimbări climatice și ecologice de-a lungul timpului. Unul dintre avantajele lor este capacitatea de a coloniza rapid suprafețele eliberate de alte plante. În multe ecosisteme moderne, ferigile pot reapărea după incendii sau alte perturbări, deoarece unele dintre structurile lor subterane supraviețuiesc și permit regenerarea atunci când condițiile devin favorabile.

Un mecanism asemănător pare să fi fost important și în Europa de la sfârșitul Triasicului. Pe măsură ce pădurile au intrat în declin, terenurile deschise au devenit disponibile pentru plantele pionier, iar ferigile au profitat de această schimbare. Cercetătorii au identificat în sedimente dovezi ale unei creșteri spectaculoase a abundenței sporilor de ferigi în perioada asociată cu extincția de la sfârșitul Triasicului.

Imaginea care se conturează este aceea a unui peisaj în care pădurile pierduseră o mare parte din poziția lor dominantă, fiind înlocuite în anumite regiuni de comunități dense de ferigi. În nord-vestul Europei, aceste formațiuni ar fi putut ocupa suprafețe foarte întinse, transformând aspectul ecosistemelor terestre.

Paradoxal, tocmai succesul ferigilor ar fi putut contribui la menținerea unui regim de incendii repetate.

Pe măsură ce vegetația se dezvolta, se acumula și material vegetal care, după uscare, putea deveni combustibil. Un incendiu distrugea din nou vegetația, dar nu împiedica neapărat revenirea ferigilor. Dimpotrivă, prin reducerea competiției din partea altor plante, focul putea crea din nou condiții favorabile pentru colonizarea rapidă a terenului de către acestea.

Astfel, între foc și ferigi se putea forma o relație neașteptată: incendiile favorizau plantele capabile să le supraviețuiască, iar vegetația rezultată oferea ulterior combustibil pentru noi incendii.

Cum au recunoscut cercetătorii urmele incendiilor

Problema este că un incendiu produs cu 201 milioane de ani în urmă nu lasă, evident, martori care să poată povesti ce s-a întâmplat. Ceea ce rămâne sunt urmele chimice și biologice conservate în sedimente, iar identificarea lor presupune o adevărată investigație geologică.

Cercetătorii au analizat sedimente provenite din patru carote de foraj din Europa, inclusiv una obținută în Regatul Unit, care pătrunde până la aproximativ 640 de metri în subsol. În aceste sedimente au fost căutate mai multe tipuri de indicii care pot indica existența unor incendii preistorice.

Unul dintre cele mai cunoscute este cărbunele fosilizat. Atunci când vegetația este arsă și resturile carbonizate sunt îngropate rapid în sedimente, ele pot supraviețui timp de milioane de ani, oferind geologilor o urmă directă a incendiilor din trecut. Un alt indiciu îl reprezintă hidrocarburile aromatice policiclice, cunoscute sub abrevierea PAH, care se pot forma în timpul arderii incomplete a materiei organice.

De această dată însă, cercetătorii au avut la dispoziție și un indicator mai puțin obișnuit. Au observat că polenul și sporii fosili dintr-un anumit interval geologic erau mult mai întunecați decât ar fi fost de așteptat.

Culoarea acestor microfosile se poate modifica natural în timpul îngropării și maturării termice a sedimentelor, ceea ce înseamnă că simpla lor întunecare nu este suficientă pentru a demonstra existența unui incendiu. Cercetătorii au observat însă că fenomenul apărea în mod similar în toate cele patru regiuni analizate, în același interval temporal. Mai mult, această schimbare coincidea cu alte dovezi independente ale incendiilor și cu creșterea abundenței ferigilor. Această coincidență a oferit o piesă importantă din puzzle.

O semnătură întunecată păstrată în sedimente

Pentru a măsura obiectiv întunecarea polenului și sporilor, cercetătorii au folosit Palynomorph Darkness Index, un indice care transformă aspectul microfosilelor într-o valoare ce poate fi comparată între probe diferite.

În loc să se bazeze doar pe aprecierea vizuală a cercetătorilor, imaginile microscopice au fost analizate digital, iar informația de culoare a fost transformată într-o valoare medie de gri. În acest fel, diferențele dintre microfosilele provenite din diverse niveluri ale sedimentelor au putut fi cuantificate.

Au fost realizate aproximativ 15.000 de măsurători ale polenului și sporilor proveniți din intervale anterioare, contemporane și ulterioare extincției de la sfârșitul Triasicului. Rezultatele au arătat că perioada în care microfosilele deveneau neobișnuit de întunecate coincidea cu schimbări majore în vegetație și cu creșterea altor indicatori ai incendiilor.

Mai exact, declinul vegetației forestiere era însoțit de o creștere importantă a ferigilor, în timp ce cărbunele și PAH-urile indicau o intensificare a activității de ardere. Experimentele de laborator în care sporii unor plante moderne au fost supuși încălzirii au oferit, de asemenea, argumente pentru interpretarea potrivit căreia modificarea culorii putea fi asociată cu expunerea la incendii.

Privite împreună, aceste dovezi sugerează că nu avem de-a face cu un simplu episod izolat de incendiu, ci cu o perioadă în care focul a devenit un factor ecologic important pe suprafețe vaste ale Europei.

Când focul și vegetația intră într-un ciclu

Poate cea mai interesantă parte a descoperirii nu este faptul că Europa a ars în urmă cu 201 milioane de ani. Incendiile sunt un fenomen natural foarte vechi, iar urmele lor au fost identificate în roci mult mai vechi decât cele analizate în acest studiu. Ceea ce atrage atenția este durata fenomenului și relația dintre incendii și vegetația care a apărut după distrugerea pădurilor.

Scenariul propus de cercetători începe cu încălzirea climatică și perturbarea ecosistemelor. Pe măsură ce pădurile au intrat în declin, s-au extins suprafețele deschise, iar ferigile au avut posibilitatea să le colonizeze rapid. Vegetația de ferigi s-a dezvoltat apoi pe terenurile eliberate, iar biomasa acumulată a reprezentat o nouă sursă de combustibil.

Atunci când condițiile favorabile incendiilor erau îndeplinite, focul putea străbate aceste comunități vegetale, reducând din nou competiția și pregătind terenul pentru următoarea generație de ferigi. În acest fel se putea forma un feedback ecologic: schimbarea climatică favoriza incendiile și declinul pădurilor, incendiile favorizau extinderea ferigilor, iar vegetația de ferigi putea alimenta ulterior noi incendii.

Cercetătorii estimează că această perioadă dominată de ferigi și incendii a durat cel puțin 40.000 de ani, însă intervalul ar fi putut ajunge până la aproximativ 300.000 de ani. Chiar dacă durata exactă rămâne dificil de stabilit, scara temporală este impresionantă. Nu vorbim despre o succesiune de incendii care s-a desfășurat timp de câteva decenii sau secole, ci despre un fenomen care ar fi putut influența ecosistemele timp de sute de generații de plante.

Această perspectivă schimbă și modul în care putem privi extincția de la sfârșitul Triasicului. Incendiile nu trebuie considerate neapărat cauza principală a extincției, iar studiul nu susține că ferigile ar fi declanșat catastrofa biologică. Mai degrabă, ele par să fi devenit o parte importantă a ecosistemelor care s-au format după perturbarea inițială provocată de schimbările climatice și vulcanism.

O lecție veche despre climă, foc și ecosisteme

Povestea Europei de la sfârșitul Triasicului este interesantă tocmai pentru că arată cât de complicate pot deveni relațiile dintre climă și ecosisteme. O schimbare climatică poate modifica vegetația, iar modificarea vegetației poate schimba, la rândul ei, modul în care focul se comportă într-un peisaj. Focul poate distruge anumite comunități de plante și poate favoriza altele, iar noua vegetație poate crea condițiile pentru următoarele incendii.

În cazul analizat de cercetători, ferigile par să fi fost printre plantele care au profitat cel mai mult de această reorganizare a ecosistemelor. Capacitatea lor de a coloniza rapid terenurile perturbate le-a oferit un avantaj într-o lume în care pădurile tradiționale fuseseră puternic afectate. Odată instalate pe suprafețe extinse, însă, aceste plante au devenit parte dintr-un sistem ecologic în care focul putea să se perpetueze.

Este o demonstrație spectaculoasă a faptului că ecosistemele nu reacționează întotdeauna liniar la schimbările de mediu. O perturbare inițială poate declanșa o succesiune de transformări care modifică profund relația dintre organisme și mediul lor, iar unele dintre aceste transformări pot contribui ulterior la menținerea noii stări a ecosistemului.

Peste 200 de milioane de ani mai târziu, urmele acestui proces sunt încă vizibile în sedimente. Cărbunele, moleculele produse prin ardere și chiar culoarea microscopică a polenului și sporilor păstrează fragmente din povestea unei Europe în care pădurile au intrat în declin, ferigile au ocupat terenurile eliberate, iar focul a devenit parte dintr-un ciclu ecologic de lungă durată.

Incendiile din Triasic reprezintă, prin urmare, mai mult decât o poveste despre focul care a ars un continent preistoric. Ele oferă o imagine asupra modului în care schimbările climatice pot reorganiza ecosistemele și asupra felului în care vegetația, odată modificată, poate contribui la perpetuarea unor noi regimuri de incendii.

Într-un anumit sens, sedimentele Europei păstrează astfel memoria unui experiment natural desfășurat la scară continentală, într-o lume în care clima, plantele și focul au intrat într-o relație capabilă să modeleze peisajul timp de sute de mii de ani.

Sursa: SciTechDaily

The post Incendiile din Triasic au transformat Europa într-un peisaj dominat de foc appeared first on Info Natura.

Hidrogenul geologic ar putea deveni o nouă sursă de energie

Florin Mitrea — Wed, 23 Sep 2026 05:00:00 +0000

Pe scurt

Hidrogenul geologic este produs natural în interiorul Pământului prin reacții dintre apă și roci sau prin procese asociate radioactivității naturale. Cercetătorii suspectează că unele dintre aceste procese pot genera acumulări importante de hidrogen în subsol, însă dimensiunea reală a resursei și posibilitatea exploatării sale economice rămân necunoscute.

În adâncurile Pământului ar putea exista o sursă de energie despre care, până nu demult, geologii credeau că nu poate forma zăcăminte exploatabile. Este vorba despre hidrogenul geologic, un gaz produs prin procese naturale în interiorul scoarței terestre și care, în anumite condiții, se poate acumula în subteran.

În prezent, companii din aproape 30 de țări caută astfel de acumulări, în speranța că vor descoperi rezervoare suficient de mari pentru a transforma hidrogenul natural într-o nouă resursă energetică. Interesul este alimentat de estimările potrivit cărora subsolul Pământului ar putea conține cantități uriașe de hidrogen.

Dacă măcar o mică parte din această resursă s-ar dovedi recuperabilă economic, consecințele ar putea fi importante pentru tranziția energetică. Însă între existența hidrogenului în subsol și transformarea lui într-o resursă energetică se află încă numeroase necunoscute.

Pământul produce hidrogen în mod natural

Spre deosebire de hidrogenul produs industrial prin electroliza apei sau prin transformarea combustibililor fosili, hidrogenul geologic apare fără intervenția oamenilor. Unul dintre mecanismele importante implică reacția dintre apa din subsol și roci bogate în fier, precum olivina. În anumite condiții geochimice, aceste reacții pot produce hidrogen molecular.

Un alt mecanism este legat de radioactivitatea naturală. Particulele alfa rezultate din dezintegrarea unor elemente precum uraniul și toriul pot interacționa cu moleculele de apă și pot contribui la formarea hidrogenului.

Hidrogenul astfel produs poate migra prin rocile din subsol. O parte este consumată de microorganisme sau participă la reacții chimice, în timp ce o altă parte poate ajunge spre suprafață. Mult timp, tocmai acest comportament a făcut ca ideea unor mari zăcăminte de hidrogen să pară puțin probabilă.

De ce nu am căutat hidrogenul până acum

Există o ironie în povestea hidrogenului geologic. Oamenii de știință știau de mult timp că anumite procese din interiorul Pământului produc hidrogen, însă nu considerau că acesta s-ar putea acumula în cantități suficient de mari pentru a deveni o resursă energetică. Hidrogenul este o moleculă foarte mică și poate traversa numeroase structuri geologice. În plus, este consumat de microorganisme și de reacții chimice din subsol.

Ipoteza dominantă era, prin urmare, că hidrogenul produs în interiorul Pământului nu are timp să formeze depozite importante: fie este consumat, fie migrează spre suprafață și ajunge în atmosferă.

Această perspectivă a început să se schimbe în 2018, când cercetătorii au publicat informații despre un depozit important de hidrogen descoperit în Mali. Descoperirea a ridicat o întrebare fundamentală: dacă hidrogenul s-a putut acumula acolo, cât de multe astfel de zăcăminte ar putea exista în alte regiuni ale planetei?

Minele oferă o dovadă surprinzătoare

O altă dovadă că hidrogenul poate exista în cantități importante în subsol vine din minele adânci. În anumite exploatări miniere, concentrațiile de hidrogen sunt suficient de mari încât gazul trebuie evacuat pentru a preveni riscurile de explozie. Într-o mină de cromit din Albania, cercetătorii au estimat în 2024 că sunt eliberate cel puțin 200 de tone de hidrogen pe an, una dintre cele mai mari rate naturale de emisie de hidrogen observate până acum.

Astfel de observații schimbă treptat imaginea asupra hidrogenului din scoarța terestră. Nu mai este vorba doar despre cantități microscopice produse accidental, ci despre sisteme geologice capabile să genereze și să transporte cantități considerabile de gaz. Întrebarea esențială este însă dacă aceste procese pot conduce și la formarea unor zăcăminte mari, concentrate și exploatabile economic.

Ar putea hidrogenul natural fi mai ieftin decât hidrogenul produs astăzi

Hidrogenul este considerat de mult timp un posibil element important al tranziției energetice. Problema este costul. Hidrogenul „verde”, produs prin electroliza apei folosind electricitate regenerabilă, poate avea emisii reduse, însă procesul necesită cantități importante de energie și infrastructură. Alte metode de producere a hidrogenului sunt mai ieftine, dar sunt asociate cu emisii de gaze cu efect de seră.

Hidrogenul geologic ar putea schimba această ecuație. Dacă gazul ar putea fi extras direct din subsol, nu ar mai fi nevoie ca apa să fie descompusă industrial pentru fiecare kilogram de hidrogen obținut. În acest scenariu, costurile ar putea fi mult mai apropiate de cele ale exploatării unui combustibil geologic convențional.

Unele estimări sugerează chiar că, dacă o fracțiune suficient de mare din hidrogenul existent în subsol ar putea fi recuperată profitabil, resursa ar putea acoperi necesarul energetic global pentru o perioadă foarte lungă, oferind timp pentru dezvoltarea unor surse de energie complet regenerabile. Însă aceste estimări trebuie privite cu precauție.

Marea necunoscută este cât hidrogen putem extrage

Existența hidrogenului în subsol nu înseamnă automat existența unor „câmpuri de hidrogen” comparabile cu zăcămintele de gaze naturale. Pentru ca o acumulare să devină exploatabilă, trebuie să existe simultan mai multe condiții: o sursă care produce hidrogen, căi prin care gazul poate migra, o structură geologică ce permite acumularea și, foarte important, roci capabile să împiedice scăparea gazului.

Mai există și problema timpului. Hidrogenul geologic nu este neapărat o resursă regenerabilă la scara temporală a civilizației umane. Procesele naturale care îl produc sunt lente, iar rata de formare diferă în funcție de condițiile geologice. În anumite regiuni, consumul natural al hidrogenului poate fi atât de rapid încât acumularea unor cantități mari devine imposibilă.

Cercetătorii trebuie, prin urmare, să afle cât de repede se formează hidrogenul, cum circulă prin rocile subterane, unde se poate concentra și cât timp poate rămâne captiv.

O nouă cursă pentru resursele subterane

În prezent, această incertitudine a declanșat o adevărată cursă pentru explorarea hidrogenului geologic. Companii și echipe de cercetători investighează formațiuni geologice din regiuni precum nordul Canadei, Africa de Est, Australia de Sud și Statele Unite. Unele dintre primele rezultate ale forajelor sunt așteptate să ofere în următoarele luni informații importante despre dimensiunea reală a acestei resurse.

Este o etapă asemănătoare, într-o anumită măsură, cu începuturile explorării petrolului și gazelor: înainte de a construi o industrie, trebuie mai întâi să afli unde se află resursa și dacă poate fi extrasă în cantități suficiente.

Diferența este că, de această dată, miza este găsirea unei surse energetice care ar putea produce energie fără emisiile directe de dioxid de carbon asociate arderii combustibililor fosili. Atunci când hidrogenul este utilizat pentru producerea energiei, produsul rezultat din reacție este apă, nu CO₂.

Un posibil nou capitol al tranziției energetice

Hidrogenul geologic este încă o promisiune, nu o revoluție energetică demonstrată. Există dovezi că Pământul produce hidrogen în mod natural și că acesta poate ajunge să se acumuleze în subsol. Există chiar locuri unde cantități considerabile de gaz sunt eliberate spontan. Însă nimeni nu știe încă dacă aceste exemple reprezintă fenomene izolate sau dacă planeta ascunde numeroase rezervoare suficient de mari pentru o industrie globală.

Răspunsul ar putea veni din forajele care se desfășoară acum în mai multe regiuni ale lumii. Dacă explorările vor demonstra existența unor zăcăminte mari și ușor accesibile, hidrogenul geologic ar putea deveni una dintre cele mai interesante resurse energetice descoperite în ultimele decenii. Dacă nu, entuziasmul actual ar putea rămâne doar un episod fascinant din istoria căutării unor alternative la combustibilii fosili.

În acest moment, cea mai importantă întrebare nu este dacă Pământul produce hidrogen. Știm deja că o face. Întrebarea este cât de mult hidrogen poate ascunde planeta în locuri din care oamenii îl pot extrage.

Sursa: Nature

The post Hidrogenul geologic ar putea deveni o nouă sursă de energie appeared first on Info Natura.

Adaptarea organismului la căldură pe măsură ce temperaturile cresc

Florin Mitrea — Tue, 22 Sep 2026 05:00:00 +0000

Pe scurt

Organismul uman are o capacitate remarcabilă de a se adapta la temperaturi ridicate. Expunerea repetată la căldură determină transpirația să înceapă mai devreme, vasele de sânge din piele să se dilate mai eficient, iar volumul sanguin să crească. Cercetările recente arată că aceste mecanisme de adaptare a organismului la căldură apar și la adulții mai în vârstă, oferind noi perspective pentru protejarea persoanelor vulnerabile în timpul valurilor de căldură.

Pe măsură ce perioadele de temperaturi extreme devin mai frecvente și mai intense, oamenii de știință încearcă să înțeleagă mai bine un mecanism natural pe care corpul uman îl folosește de mii de ani: capacitatea de a se obișnui cu temperaturile ridicate.

Această adaptare a organismului la căldură nu înseamnă că oamenii pot deveni imuni la temperaturi extreme. Există limite fiziologice pe care corpul nu le poate depăși. Însă expunerea repetată la căldură poate declanșa o serie de modificări care fac organismul mai eficient în eliminarea căldurii și reduc solicitarea asupra unor organe importante.

Iar această descoperire ar putea deveni tot mai importantă într-o lume în care valurile de căldură reprezintă un risc tot mai mare pentru sănătate.

Ce se întâmplă în organism când temperatura crește

Corpul uman trebuie să mențină temperatura internă într-un interval relativ îngust. Atunci când temperatura mediului crește, organismul trebuie să elimine mai multă căldură pentru a preveni supraîncălzirea.

Unul dintre cele mai importante mecanisme este transpirația. Evaporarea apei de pe suprafața pielii consumă căldură și contribuie la răcirea organismului. În cazul unei persoane aclimatizate la căldură, transpirația poate începe mai devreme și poate deveni mai intensă.

Un alt mecanism important este dilatarea vaselor mici de sânge din piele. Mai mult sânge este transportat din interiorul corpului către suprafața pielii, unde căldura poate fi transferată către mediul exterior.

La început, această redistribuire a sângelui pune o presiune suplimentară asupra inimii. Pe măsură ce organismul se adaptează însă, volumul sanguin crește, iar inima nu mai trebuie să lucreze la fel de intens pentru a menține tensiunea arterială.

Astfel, aclimatizarea la căldură reprezintă o serie de modificări coordonate, nu un singur mecanism.

Creierul joacă rolul unui termostat

Una dintre cele mai interesante componente ale procesului se află în creier. Hipotalamusul funcționează asemenea unui centru de control al temperaturii corpului. Atunci când temperatura internă crește, această regiune coordonează reacțiile care ajută organismul să elimine căldura, inclusiv transpirația și dilatarea vaselor de sânge.

Experimentele sugerează că expunerea repetată la căldură poate modifica modul în care hipotalamusul răspunde la creșterea temperaturii. Neuronii implicați în reglarea temperaturii devin mai sensibili, iar răspunsurile fiziologice pot fi declanșate mai rapid. Cu alte cuvinte, organismul pare să „învețe” să reacționeze mai eficient la căldură.

Această formă de adaptare este una dintre explicațiile pentru care persoanele obișnuite cu un climat cald pot tolera mai bine temperaturile ridicate decât cele care trăiesc în regiuni mai reci.

Și celulele se pregătesc pentru căldură

Adaptarea organismului la căldură nu se limitează la transpirație, vase de sânge și activitatea inimii. Cercetările recente indică modificări și la nivel celular.

Un rol important îl au așa-numitele proteine de șoc termic (heat shock proteins). Aceste molecule contribuie la protejarea proteinelor celulare atunci când organismul este supus unor temperaturi ridicate sau altor forme de stres fiziologic.

Într-un studiu realizat la Universitatea din Ottawa, Canada, bărbați sănătoși cu vârste între 60 și 70 de ani au participat timp de o săptămână la ședințe de imersie în apă caldă. Analiza celulelor imunitare din sânge a evidențiat creșterea concentrației unor proteine de șoc termic. Cercetătorii au observat și alte modificări moleculare care indicau reducerea stresului celular.

Rezultatele sugerează că organismul se poate pregăti pentru temperaturi ridicate nu doar prin modificări vizibile, precum transpirația, ci și prin mecanisme de protecție care au loc în interiorul celulelor.

De reținut

Proteinele de șoc termic

Scutul celulelor împotriva temperaturilor ridicate

Proteinele de șoc termic sunt un grup de proteine pe care celulele le produc în cantități mai mari atunci când sunt expuse la temperaturi ridicate sau la alte forme de stres. Ele funcționează ca un sistem de protecție și întreținere a celulelor, ajutând alte proteine să își păstreze forma corectă și împiedicându-le să se plieze greșit sau să se degradeze. Acest mecanism face parte din procesul de aclimatizare.

IMPORTANT: Adaptarea nu are loc doar prin transpirație și schimbări cardiovasculare, ci în interiorul fiecărei celule.

Poate corpul unei persoane în vârstă să se adapteze la căldură?

Întrebarea este deosebit de importantă deoarece capacitatea de a face față temperaturilor ridicate scade odată cu înaintarea în vârstă. Persoanele în vârstă transpiră, în general, mai puțin eficient, iar vasele de sânge ale pielii au o capacitate redusă de dilatare. Aceste modificări pot face mai dificilă eliminarea excesului de căldură.

Cercetătorii au vrut să afle dacă aceste limite pot fi parțial compensate prin aclimatizare. Într-un experiment, adulți cu vârste între 60 și 70 de ani au fost comparați cu adulți tineri. Participanții au trecut timp de șapte zile printr-un protocol controlat de expunere la apă de aproximativ 40 °C.

Rezultatele au fost surprinzătoare. După perioada de aclimatizare, ambele grupe au început să transpire și să își dilate vasele de sânge mai devreme atunci când au fost expuse la căldură. Temperatura corporală medie a fost cu aproximativ 0,4 °C mai mică, iar ritmul cardiac a scăzut cu aproximativ cinci bătăi pe minut față de începutul experimentului.

Concluzia cercetătorilor este importantă: chiar și la vârste înaintate, organismul își păstrează o capacitate considerabilă de adaptare la temperaturi ridicate.

Cât timp durează aclimatizarea și cât se păstrează efectele?

Adaptarea la căldură nu este permanentă. Studiile pe persoane tinere și sănătoase arată că organismul începe să dezvolte răspunsuri fiziologice după expuneri repetate la temperaturi ridicate. Însă, dacă perioada de expunere la căldură se încheie, aceste adaptări se pot pierde în câteva săptămâni.

Acest lucru ar putea explica de ce primele valuri de căldură ale verii sunt uneori mai periculoase decât perioadele caniculare care apar mai târziu în sezon. La începutul verii, organismul nu este încă pe deplin aclimatizat. După mai multe perioade de temperaturi ridicate, mecanismele de răcire devin mai eficiente.

Fenomenul are însă și o consecință importantă: între două valuri de căldură, dacă temperaturile scad suficient de mult, o parte dintre adaptările dobândite poate dispărea. De aceea, aclimatizarea la căldură nu trebuie privită ca o transformare permanentă a organismului, ci mai degrabă ca un răspuns dinamic la mediul în care trăim.

O posibilă strategie împotriva valurilor de căldură

Una dintre cele mai interesante direcții de cercetare este posibilitatea de a induce în mod controlat aceste adaptări înaintea perioadelor caniculare.

Un studiu realizat pe femei în vârstă a testat efectele unei perioade de imersie repetată în apă caldă. Participantele au fost supuse apoi unei „unde de căldură” artificiale, într-o încăpere cu temperatura de 36 °C și umiditate de 45%. După perioada de aclimatizare, temperatura centrală a corpului a fost cu aproximativ 0,2 °C mai mică, iar ritmul cardiac a fost, de asemenea, mai redus.

Rezultatele sunt promițătoare, dar cercetătorii subliniază că este prea devreme pentru a spune dacă astfel de proceduri reduc efectiv riscul de îmbolnăvire sau deces în timpul unui val de căldură.

Expunerea intenționată la temperaturi ridicate poate fi periculoasă, mai ales pentru persoanele cu boli cardiovasculare, probleme de mobilitate sau tulburări cognitive. De aceea, astfel de protocoale trebuie evaluate și controlate cu mare atenție.

Căldura extremă va testa limitele adaptării umane

Există dovezi că oamenii care trăiesc de generații în regiuni foarte calde prezintă o anumită adaptare la temperaturile ridicate. Studiile efectuate în zone precum Arabia Saudită, India sau Thailanda indică diferențe între temperaturile asociate cu cel mai mic risc de mortalitate în populațiile locale și cele observate în cazul persoanelor venite din regiuni mai reci.

Totuși, adaptarea are limite. Chiar și persoanele obișnuite cu temperaturile ridicate pot ajunge în situații periculoase atunci când căldura depășește anumite praguri. În cazul locuitorilor din Mecca, de exemplu, cercetările au arătat că mortalitatea începe să crească puternic atunci când temperaturile depășesc aproximativ 38 °C.

În plus, toleranța la căldură nu depinde doar de fiziologie. Aerul condiționat, accesul la apă, condițiile de muncă, umiditatea, posibilitatea de a sta la umbră și starea generală de sănătate pot schimba radical riscul individual.

Prin urmare, adaptarea organismului la căldură poate reprezenta o parte a răspunsului nostru la schimbările climatice, dar nu poate înlocui măsurile de protecție împotriva temperaturilor extreme.

Organismul se poate adapta, dar nu la nesfârșit

Corpul uman este mai flexibil decât am putea crede. Prin expunere repetată la temperaturi ridicate, transpirația poate deveni mai eficientă, vasele de sânge se pot dilata mai rapid, volumul sanguin poate crește, iar celulele pot activa mecanisme suplimentare de protecție.

Cercetările recente arată că aceste mecanisme nu dispar pur și simplu odată cu înaintarea în vârstă. Chiar și persoanele în vârstă își pot păstra o parte importantă din capacitatea de adaptare a organismului la căldură.

În contextul schimbărilor climatice, descoperirea ar putea avea implicații importante. Dacă oamenii de știință vor putea determina câtă expunere este necesară, pentru cât timp și în ce condiții, aclimatizarea controlată ar putea deveni într-o zi una dintre metodele prin care persoanele vulnerabile sunt pregătite pentru perioadele de temperaturi extreme.

Însă cercetătorii mai au de răspuns la o întrebare esențială: cât de mult poate proteja această adaptare organismul atunci când temperaturile depășesc limitele cu care specia noastră este obișnuită? Pe măsură ce valurile de căldură devin mai frecvente și mai intense, răspunsul la această întrebare ar putea deveni la fel de important ca înțelegerea fenomenului climatic în sine.

Sursa: Science News

The post Adaptarea organismului la căldură pe măsură ce temperaturile cresc appeared first on Info Natura.

Afidele și seva plantelor duc un război invizibil pentru supraviețuire

Florin Mitrea — Mon, 21 Sep 2026 05:00:00 +0000

Pe scurt

Cercetătorii descoperă cum afidele și seva plantelor sunt angrenate într-un adevărat război microscopic, în care insectele exploatează floemul, în timp ce plantele încearcă să le blocheze accesul. O analiză recentă arată că această relație este mult mai complexă decât se credea, iar tocmai vulnerabilitățile nutriționale ale afidelor ar putea deschide noi căi pentru protejarea culturilor.

La prima vedere, o colonie de afide pare doar o aglomerare de insecte minuscule care se hrănesc pe dosul frunzelor. În realitate, afidele și seva plantelor sunt implicate într-un conflict biologic sofisticat, desfășurat la scara celulelor. Insectele trebuie să găsească floemul, să extragă o sevă extrem de bogată în zaharuri, dar săracă în nutrienți esențiali, în timp ce planta încearcă să le blocheze accesul și să le transforme hrana într-o capcană chimică. O analiză recentă publicată în BMC Agriculture arată că această relație este mult mai complexă decât se credea și cătocmai vulnerabilitățile nutriționale ale afidelor ar putea ajuta la dezvoltarea unor noi metode de protecție a culturilor.

Afidele se numără printre cei mai importanți dăunători agricoli. Sunt cunoscute peste 5.000 de specii, dintre care aproximativ 100 sunt considerate dăunători majori ai culturilor. Pe lângă pagubele produse direct prin consumul sevei, multe specii transmit virusuri vegetale, amplificând considerabil impactul asupra agriculturii. Cercetătorii estimează costurile globale asociate afidelor și virusurilor transmise de acestea la aproximativ 30 de miliarde de dolari anual.

Floemul este adevărata țintă

Pentru a înțelege succesul afidelor trebuie să privim planta din interior. În loc să mestece frunzele asemenea omizilor, aceste insecte folosesc aparatul bucal transformat într-un ansamblu extrem de fin de stilete. Ele străpung țesuturile vegetale și navighează printre celule până când ajung la floem.

Floemul este țesutul vascular prin care planta transportă în special produșii fotosintezei către zonele în care aceștia sunt necesari. Pentru un afid, reprezintă practic o conductă cu hrană aflată sub presiune.

Problema este că această hrană nu este deloc perfectă. Seva floemului conține cantități mari de zaharuri, în special zaharoză, însă proporția aminoacizilor esențiali, a vitaminelor și a sterolilor este redusă. În unele plante, concentrația de zaharoză poate ajunge la valori foarte ridicate. Studiul indică aproximativ 340 milimoli în Arabidopsis și până la circa 1,8 moli în cartof.

Pentru un animal, consumul unei asemenea soluții extrem de concentrate în zahăr reprezintă o problemă fiziologică serioasă. Afidele trebuie, prin urmare, să rezolve simultan două probleme: să obțină suficienți nutrienți și să evite dezechilibrul osmotic provocat de excesul de zaharuri. Iar aici începe una dintre cele mai interesante povești de adaptare din lumea insectelor.

O bacterie transformă o hrană incompletă într-o dietă funcțională

Afidele nu își rezolvă singure toate problemele nutriționale. Ele au încheiat, de-a lungul evoluției, un parteneriat extrem de strâns cu o bacterie numită Buchnera aphidicola.

Această bacterie trăiește în celule specializate ale afidului, numite bacteriocite, și completează ceea ce lipsește din seva floemului. Genomul afidului a pierdut, de-a lungul evoluției, o parte dintre căile metabolice necesare producerii unor aminoacizi esențiali, în timp ce Buchnera păstrează tocmai aceste capacități. În cazul afidului mazării (Acyrthosiphon pisum), de exemplu, această bacterie contribuie cu aproximativ jumătate dintre aminoacizii esențiali necesari insectei.

Este o formă remarcabilă de integrare evolutivă. Planta furnizează seva, afidul o consumă, iar bacteria transformă o parte dintre resursele disponibile în substanțele nutritive de care insecta are nevoie.

Parteneriatul nu se limitează însă la Buchnera. Unele specii de afide găzduiesc și bacterii simbionte facultative, care pot modifica necesarul nutrițional sau pot furniza vitamine și alte molecule importante.

Astfel, ceea ce pare la exterior un simplu insectă care „suge seva” este de fapt un sistem biologic format din trei componente: plantă, insectă și microorganisme.

Prea mult zahăr poate fi la fel de periculos ca prea puțin

Afidele au o altă problemă majoră: presiunea osmotică. Dacă beau constant seva floemului, bogată în zaharuri, apa din organismul lor poate fi perturbată. Pentru a face față acestei situații, insectele au dezvoltat mecanisme specializate de osmoreglare.

În intestin, enzimele descompun zaharoza în molecule mai ușor de gestionat, iar o parte dintre zaharurile în exces sunt transformate în oligozaharide precum melezitoza și erloza. Excesul este eliminat sub forma binecunoscutei secreții dulci numite „rouă de miere” sau honeydew.

Însă afidele au și o strategie și mai surprinzătoare. Atunci când concentrația zaharurilor din floem este prea mare, ele pot începe să consume și sevă din xilem.

Xilemul transportă în principal apă și săruri minerale, astfel încât această schimbare contribuie la restabilirea echilibrului hidric. Studiul arată că frecvența consumului de sevă din xilem poate varia în funcție de stadiul de dezvoltare și de forma corporală a insectei.

Prin urmare, afidul nu este un simplu „pai biologic”. El își ajustează permanent alimentația în funcție de compoziția chimică a plantei.

Planta ripostează printr-un război la nivel microscopic

Plantele nu sunt victime pasive. De fapt, aproape fiecare etapă a hrănirii afidului poate declanșa un răspuns defensiv. Primul obstacol îl reprezintă structura plantei. Perișorii de pe suprafața frunzelor, stratul de ceară (cuticula) și pereții celulari lignificați pot îngreuna deplasarea insectei și pătrunderea stiletelor.

Dacă afidul reușește totuși să ajungă la țesuturile interne, planta poate activa mecanisme biochimice de apărare. Semnalele asociate cu acidul salicilic și acidul jasmonic contribuie la declanșarea unor reacții care pot duce la depunerea de caloză și acumularea unor proteine în floem. Aceste procese pot restricționa circulația sevei și, implicit, accesul afidului la hrană.

Plantele pot acumula, de asemenea, lectine, inhibitori de proteaze și numeroși metaboliți secundari care afectează alimentația, digestia sau supraviețuirea insectelor.

În unele cazuri, mecanismul defensiv este extrem de rapid. În plantele din familia leguminoaselor, de exemplu, proteinele numite forisomi se pot modifica structural după detectarea unei perturbări și pot contribui la blocarea elementelor conducătoare ale floemului. Depunerea de caloză poate consolida ulterior această barieră. Pentru afid, conducta cu hrană poate deveni astfel o poartă închisă.

Saliva afidului transformă atacul într-un duel chimic

Afidele au însă propria armă secretă: saliva. În timpul hrănirii sunt produse două tipuri importante de secreții salivare. Saliva gelatinoasă formează o teacă în jurul stiletului, protejându-l în timp ce acesta traversează țesuturile plantei. Saliva apoasă este injectată în celulele atinse și conține molecule capabile să modifice răspunsurile plantei.

Unele dintre aceste molecule sunt cunoscute drept efectori. Ele pot interfera cu mecanismele defensive ale plantei, inclusiv cu procesele care ar trebui să blocheze elementele floemului.

Proteina C002, de exemplu, a fost asociată cu menținerea accesului la elementele conducătoare ale floemului. Alți efectori, precum Me10, Me23, Sg2204 și Sm9723, pot modifica echilibrul redox sau pot influența expresia unor gene implicate în apărarea plantei.

Rezultatul este o adevărată cursă evolutivă. Planta încearcă să închidă conducta. Afidul încearcă să o redeschidă. Planta produce molecule care îi fac hrana mai puțin favorabilă. Afidul încearcă să modifice mediul chimic în care se hrănește. Iar fiecare adaptare poate genera, la rândul ei, o nouă adaptare a adversarului.

Afidele pot modifica chiar hrana pe care o consumă

Una dintre cele mai interesante concluzii ale studiului este faptul că afidele nu doar exploatează planta, ci pot influența chiar compoziția resurselor pe care le consumă.

Hrănirea lor poate modifica expresia unor gene vegetale implicate în transportul și metabolismul azotului. În anumite plante au fost observate creșteri ale activității unor enzime implicate în asimilarea azotului și modificări ale concentrațiilor de aminoacizi din floem. Astfel, zona infestată poate deveni un fel de „puț nutritiv” local, favorabil insectei.

Afidele pot influența și genele implicate în transportul zaharurilor, inclusiv membri ai familiilor SUT și SWEET. Acest lucru este important deoarece disponibilitatea zaharozei reprezintă una dintre principalele componente ale relației dintre plantă și insectă.

Cu alte cuvinte, afidul nu doar găsește hrana. În anumite condiții, pare capabil să influențeze planta astfel încât mediul nutritiv să-i devină mai favorabil. Este una dintre cele mai spectaculoase demonstrații ale modului în care selecția naturală poate transforma un parazit minuscul într-un specialist extrem de eficient.

Schimbările climatice pot modifica regulile jocului

Relația dintre afide și plante nu se desfășoară într-un mediu stabil. Temperatura, seceta, salinitatea și concentrația atmosferică de dioxid de carbon pot schimba compoziția sevei și, implicit, performanța insectelor.

Seceta poate reduce transportul apei prin xilem și presiunea din floem, ceea ce obligă afidele să consume resurse cu un cost energetic mai mare. În același timp, stresul hidric poate concentra zaharurile, poliolii și unii metaboliți secundari în sevă.

Salinitatea are efecte contradictorii. Unele modificări metabolice provocate de stres pot face planta mai favorabilă afidelor, în timp ce acumularea unor concentrații toxice de sodiu și cloruri poate avea efectul opus.

Și creșterea concentrației de CO₂ atmosferic poate produce efecte diferite în funcție de țesut și de mecanismul defensiv implicat.

Aceste interacțiuni sunt importante deoarece clima viitorului nu va modifica doar distribuția geografică a dăunătorilor. Ea poate modifica însăși compoziția hranei pe care aceștia o găsesc în plante.

O nouă strategie pentru combaterea afidelor

Poate cea mai importantă idee desprinsă din acest studiu este că viitoarele metode de combatere a afidelor nu trebuie neapărat să urmărească uciderea directă a insectelor. Dacă afidele depind de anumite zaharuri, aminoacizi, steroli, bacterii simbionte și mecanisme de osmoreglare, aceste puncte vulnerabile ar putea fi transformate în ținte.

O direcție este obținerea unor soiuri de plante cu o compoziție a sevei mai puțin favorabilă afidelor. Modificarea raportului dintre aminoacizii esențiali și cei neesențiali sau modificarea disponibilității sterolilor ar putea reduce performanța insectelor.

O altă posibilitate este folosirea interferenței ARN pentru a afecta gene importante ale afidului sau chiar funcționarea bacteriilor sale simbionte. Cercetările experimentale au arătat deja că direcționarea unor mecanisme de acest tip către Buchnera poate afecta dezvoltarea afidelor.

Există chiar și abordări care încearcă să interfereze cu modul în care afidele percep zaharurile. Un inhibitor al receptorilor gustativi, lactisolul, a fost studiat ca posibil mijloc de perturbare a comportamentului de hrănire.

Aceste strategii sunt încă departe de a deveni instrumente agricole utilizate pe scară largă. Însă ele indică o schimbare importantă de perspectivă: în loc să atacăm direct insecta, putem încerca să-i facem mediul nutritiv nepotrivit.

Un război care se poartă la scara moleculelor

Relația dintre afide și plante este una dintre cele mai fine demonstrații ale coevoluției. Planta nu este doar o sursă de hrană, iar afidul nu este doar un consumator. Între cele două organisme se desfășoară permanent un schimb de semnale, molecule și resurse.

Planta încearcă să controleze accesul la floem și să modifice chimia sevei. Afidul folosește saliva pentru a neutraliza unele dintre aceste bariere, iar bacteriile din interiorul său completează ceea ce îi lipsește din hrană. În același timp, insecta poate influența metabolismul plantei și poate modifica, cel puțin local, condițiile nutritive de care depinde.

Noua analiză arată că această interacțiune trebuie privită mai degrabă ca un sistem integrat decât ca o simplă relație prădător–pradă. Iar această perspectivă ar putea deveni esențială pentru agricultura viitorului. În locul unei lupte permanente bazate pe insecticide cu spectru larg, cercetătorii încearcă să identifice punctele precise în care sistemul afid–plantă–microb poate fi perturbat.

Afidele și seva plantelor formează astfel un câmp de luptă invizibil, în care supraviețuirea depinde de cine reușește să controleze mai bine chimia hranei. Înțelegerea acestui război microscopic nu ne arată doar cât de sofisticate sunt afidele, ci și cum am putea proiecta culturi capabile să se apere mai eficient, cu un consum mai redus de insecticide și cu metode mai precise și mai sustenabile.

Sursa: Bioengineer.org

The post Afidele și seva plantelor duc un război invizibil pentru supraviețuire appeared first on Info Natura.

Energia întunecată ar putea să se schimbe în timp, sugerează un nou catalog de supernove

Florin Mitrea — Sun, 20 Sep 2026 05:00:00 +0000

Pe scurt

Un catalog cu 2.884 de supernove de tip Ia oferă noi indicii că energia întunecată, componenta misterioasă care accelerează expansiunea Universului, s-ar putea schimba în timp. Rezultatele nu răstoarnă încă modelul cosmologic standard (modelul Lambda-CDM), dar îi pun sub semnul întrebării una dintre ipotezele fundamentale.

O echipă internațională de astronomi, coordonată de cercetători de la Universitatea din Queensland, a reunit observații realizate de-a lungul a aproximativ trei decenii într-unul dintre cele mai cuprinzătoare seturi de date despre supernovele de tip Ia. Studiul compară aceste explozii stelare cu alte observații cosmologice și indică posibilitatea ca energia întunecată să nu fi avut aceeași intensitate în toate epocile Universului.

Este o ipoteză care merită atenție, dar nu o concluzie definitivă. Rezultatele au fost publicate pe arXiv și nu au fost încă supuse evaluării formale a experților.

Supernovele care ne ajută să măsurăm Universul

În centrul acestei cercetări se află supernovele de tip Ia, explozii asociate unor pitice albe. Acestea sunt deosebit de utile pentru cosmologie deoarece luminozitatea lor poate fi calibrată, permițând astronomilor să estimeze distanțele până la galaxiile în care apar.

Combinând distanța cu viteza de îndepărtare a galaxiilor, cercetătorii pot urmări modul în care s-a extins Universul de-a lungul timpului. Este ca și cum ar reconstrui istoria cosmică folosind explozii stelare îndepărtate drept repere.

În 1998, observațiile supernovelor de tip Ia au contribuit decisiv la descoperirea faptului că expansiunea Universului nu încetinește, așa cum s-ar fi așteptat într-un cosmos dominat doar de materie și gravitație, ci se accelerează. Descoperirea a dus, în cele din urmă, la acordarea Premiului Nobel pentru Fizică în 2011.

Astăzi, aceleași obiecte cosmice îi ajută pe astronomi să verifice dacă explicația propusă atunci – existența energiei întunecate – este suficientă pentru a descrie Universul.

Un catalog construit din trei decenii de observații

Noul catalog reunește 2.884 de supernove de tip Ia, folosind date din Dark Energy Survey, publicate în 2024, împreună cu observații arhivate mai vechi.

Problema nu era doar să adune cât mai multe explozii stelare, ci să le facă realmente comparabile. Observațiile proveneau de la telescoape diferite, cu sensibilități și metode de lucru diferite. În plus, lumina unei supernove poate fi modificată înainte de a ajunge la noi.

Cercetătorii au reanalizat datele arhivate și au aplicat metode moderne pentru a ține cont de mai multe efecte care pot influența măsurătorile. Printre acestea se numără praful cosmic, proprietățile galaxiei-gazdă și lentilele gravitaționale – fenomenul prin care gravitația obiectelor masive poate devia și amplifica lumina.

Aceste corecții sunt esențiale. Dacă două supernove observate cu instrumente diferite nu sunt aduse la un standard comun, diferențele dintre date ar putea proveni din metodele de măsurare, nu din comportamentul real al Universului.

De ce energia întunecată ar putea fi variabilă

În modelul cosmologic standard, energia întunecată este tratată, în forma sa cea mai simplă, ca o componentă constantă a Universului. Ea ar fi responsabilă pentru accelerarea expansiunii cosmice, în timp ce materia și gravitația ar influența evoluția acesteia în mod diferit.

Însă noul catalog nu se potrivește perfect cu această imagine. Astronomii au comparat datele despre supernove cu observații ale radiației cosmice de fond și cu hărți ale distribuției galaxiilor. Aceste comparații au indicat abateri față de predicțiile modelului standard.

Important este că nu vorbim despre o singură măsurătoare neobișnuită. Rezultatele se înscriu într-o serie de indicii care au apărut în ultimii ani. Datele Dark Energy Survey din 2024 sugeraseră deja că energia întunecată ar putea să nu fie constantă, iar noua analiză ajunge la o abatere asemănătoare, deși într-o direcție oarecum diferită.

Un alt indiciu a venit din studiul oscilațiilor acustice barionice, urmele unor unde sonore formate în Universul timpuriu și păstrate în distribuția galaxiilor. Observațiile realizate cu Dark Energy Spectroscopic Instrument au indicat, la rândul lor, posibilitatea unei evoluții a energiei întunecate.

Faptul că două metode independente ajung la rezultate care pun sub semnul întrebării aceeași ipoteză este unul dintre motivele pentru care subiectul a devenit atât de interesant.

Ce ar însemna dacă energia întunecată se schimbă

Dacă viitoarele observații vor confirma că energia întunecată nu este constantă, consecințele ar fi importante pentru cosmologie.

Modelul cosmologic standard este remarcabil de eficient în explicarea unei game largi de observații. Totuși, el se bazează pe anumite ipoteze despre natura componentelor Universului. O energie întunecată variabilă ar putea necesita o descriere mai complexă a expansiunii cosmice și ar putea modifica modul în care înțelegem evoluția Universului pe miliarde de ani.

Implicațiile ar putea depăși chiar cosmologia. Cercetătoarea Tamara Davis sugerează că o eventuală variație a energiei întunecate ar putea oferi indicii pentru una dintre marile probleme ale fizicii moderne: reconcilierea gravitației cu fizica cuantică.

Cele două teorii funcționează extraordinar de bine în domeniile lor de aplicare, dar nu sunt încă integrate într-o descriere completă a realității. O schimbare în înțelegerea energiei întunecate ar putea oferi, cel puțin în principiu, o direcție nouă pentru această căutare.

De ce nu este încă momentul să rescriem cosmologia

În știință, o abatere de la un model nu înseamnă automat că modelul este greșit. Poate fi vorba despre efecte sistematice, incertitudini ale măsurătorilor sau limite ale metodelor folosite.

Tocmai de aceea, cercetătorii vor continua să verifice rezultatele cu alte seturi de date și alte metode. Un catalog mare este valoros nu doar pentru că oferă mai multe obiecte, ci și pentru că permite testarea mai riguroasă a ipotezelor.

Următoarele observații ar putea fi decisive. Studiul menționează că o contribuție importantă este așteptată de la Dark Energy Bedrock All-Sky Supernova Survey, un proiect care înregistrează sute de explozii stelare mai apropiate de Pământ decât cele observate în studiul anterior.

Aceste supernove vor putea ajuta la verificarea rezultatelor și la reducerea incertitudinilor. Dacă indicii similare vor apărea în mai multe observații independente, ipoteza unei energii întunecate variabile va deveni tot mai greu de ignorat.

O nouă întrebare despre viitorul Universului

Deocamdată, energia întunecată rămâne una dintre cele mai mari enigme ale cosmologiei. Știm că expansiunea Universului se accelerează, dar nu cunoaștem încă natura exactă a componentei responsabile.

Noul catalog de supernove nu oferă un răspuns final, însă deschide o întrebare profundă: dacă energia întunecată se schimbă în timp, cât de diferit ar putea arăta istoria și viitorul Universului față de ceea ce presupunem astăzi?

Răspunsul nu va veni dintr-o singură explozie stelară, oricât de strălucitoare ar fi. Va fi nevoie de observații numeroase, comparații independente și o verificare atentă a fiecărei posibilități. Dar tocmai aici se află forța astronomiei moderne: uneori, cele mai importante descoperiri încep nu prin confirmarea unei teorii, ci prin apariția unei întrebări pe care teoria nu o mai poate explica pe deplin.

Sursa: Universe Magazine

The post Energia întunecată ar putea să se schimbe în timp, sugerează un nou catalog de supernove appeared first on Info Natura.

Erupțiile vulcanice care au întunecat cerul și au răcit Pământul

Florin Mitrea — Sat, 19 Sep 2026 05:00:00 +0000

Pe scurt

Erupțiile vulcanice care au răcit Pământul au provocat unele dintre cele mai severe crize climatice din istorie. În anul 536 d.Hr., o erupție uriașă a întunecat cerul și a contribuit la ani de frig și recolte slabe, iar erupția Samalas din 1257 d.Hr. a adus o nouă perioadă de răcire și foamete în Europa. Aceste evenimente ne arată cât de puternic poate influența activitatea vulcanică clima și viața oamenilor.

În urmă cu aproape 1.500 de ani, locuitorii Europei au privit spre cer și au văzut un Soare care nu mai semăna cu cel pe care îl cunoșteau. Lumina lui devenise slabă, temperaturile au scăzut, iar recoltele au început să dispară.

Erupțiile vulcanice au schimbat nu doar clima, ci și cursul istoriei. Printre cele mai impresionante exemple se numără erupția din anul 536 d.Hr., urmată de alte două erupții în secolul al VI-lea, și erupția Samalas din anul 1257 d.Hr., care a contribuit la una dintre cele mai severe crize alimentare ale Evului Mediu.

Când Soarele a strălucit ca Luna

Sursele istorice descriu anul 536 d.Hr. ca pe unul dintre cei mai neobișnuiți ani din istorie. Istoricul bizantin Procopius relata că lumina Soarelui a devenit slabă, asemănătoare cu cea a Lunii, iar oamenii au avut impresia că anotimpurile își pierduseră ordinea firească.

În Irlanda, două cronici contemporane, Analele din Ulster și Analele din Inisfallen, consemnează că în acel an a existat o „lipsă a pâinii”. Expresia sugerează amploarea crizei alimentare: recoltele au fost atât de slabe, încât hrana de bază a devenit greu de găsit.

Nu era vorba despre o dispariție propriu-zisă a Soarelui, ci despre o reducere dramatică a luminii care ajungea la suprafața Pământului. În atmosferă se acumulaseră particule fine provenite dintr-o erupție vulcanică majoră. Acestea au reflectat o parte din radiația solară înapoi spre spațiu și au creat un văl de aerosoli care a persistat luni întregi.

Analizele gheții din Groenlanda și Antarctica au identificat urme de sulfați depuși în jurul anului 536 d.Hr. Aceste semnale indică faptul că un volum foarte mare de dioxid de sulf a ajuns în stratosferă, unde s-a transformat în particule de acid sulfuric. Aerosolii au rămas în atmosferă mult timp și au influențat clima la scară continentală.

O răcire care a durat mai mulți ani

Efectele nu s-au limitat la cele 18 luni de întunecare a cerului. Studiile climatice sugerează că temperaturile din emisfera nordică au scăzut cu aproximativ 1,5–2,5 grade Celsius în următorii ani, transformând perioada 536–550 d.Hr. într-una dintre cele mai reci intervale din ultimele două milenii.

Verile au devenit neobișnuit de reci, ploile au fost mai greu de anticipat, iar plantele au avut dificultăți în a se dezvolta. În regiunile agricole, recoltele de cereale au scăzut, iar lipsa hranei a slăbit populațiile și a favorizat răspândirea bolilor.

Erupția din jurul anului 536 d.Hr. nu a fost singurul eveniment vulcanic important al perioadei. Alte erupții puternice au avut loc în jurul anilor 540 d.Hr. și 547 d.Hr., prelungind răcirea și împiedicând revenirea rapidă a climei. Împreună, aceste evenimente au contribuit la ceea ce cercetătorii numesc astăzi Mica Eră Glaciară a Antichității Târzii.

Criza climatică a afectat o lume deja vulnerabilă. Imperiul Roman de Răsărit traversa o perioadă de transformări politice și economice, iar în anii care au urmat răcirii s-a răspândit și ciuma lui Iustinian. Este dificil de separat efectele fiecărui factor, însă frigul, recoltele slabe, foametea și epidemiile s-au putut amplifica reciproc.

Când vulcanii au schimbat cursul istoriei

Erupțiile vulcanice nu produc întotdeauna răcire globală. Totul depinde de locul în care are loc erupția, de cantitatea de dioxid de sulf eliberată și de înălțimea la care ajung particulele.

Atunci când cenușa și gazele rămân în apropierea solului, efectele sunt în general locale și dispar relativ repede. În schimb, dacă dioxidul de sulf ajunge în stratosferă, acesta poate forma aerosoli care se răspândesc pe suprafețe foarte mari. Acești aerosoli reflectă lumina solară și reduc energia primită de suprafața terestră.

Un exemplu ulterior a avut loc în anul 1257 d.Hr., când vulcanul Samalas din insula Lombok, în actuala Indonezie, a produs una dintre cele mai mari erupții cunoscute din ultimii 2.000 de ani. Cantitatea de particule și gaze eliberată în atmosferă a fost atât de mare, încât efectele climatice s-au resimțit în întreaga emisferă nordică.

Anul următor, 1258 d.Hr., a fost marcat în Europa de recolte slabe, ploi persistente și foamete. Cronicile medievale descriu condiții neobișnuit de reci și umede, iar cercetările moderne au asociat aceste fenomene cu erupția Samalas.

La fel ca în anul 536 d.Hr., o erupție îndepărtată a produs efecte care au depășit cu mult regiunea vulcanului. Agricultura, comerțul, sănătatea populației și stabilitatea politică au fost influențate de schimbarea bruscă a climei.

Ce ne pot spune ghețarii și copacii

Pentru a reconstitui aceste evenimente, cercetătorii folosesc mai multe tipuri de dovezi. Una dintre cele mai importante surse este reprezentată de carotele de gheață extrase din Groenlanda și Antarctica.

Straturile de gheață păstrează, asemenea unor arhive naturale, particule și compuși chimici depuși din atmosferă. Vârfurile de sulfați pot indica momentul unei erupții vulcanice majore, iar comparația dintre mai multe carote permite estimarea amplorii și a răspândirii sale.

Informații suplimentare provin din inelele arborilor. În anii reci, copacii cresc mai puțin, iar inelele lor devin mai înguste. Atunci când aceeași anomalie apare în copaci din regiuni îndepărtate, cercetătorii pot identifica perioade de răcire care au afectat suprafețe întinse.

Sedimentele lacurilor, documentele istorice și datele provenite din simulări climatice completează imaginea. Niciuna dintre aceste surse nu este suficientă singură, dar împreună pot reconstrui destul de precis felul în care o erupție vulcanică a influențat clima și societățile umane.

Lecția pentru lumea de astăzi

Erupțiile din anii 536 d.Hr. și 1257 d.Hr. arată cât de sensibilă este clima la schimbările rapide din atmosferă. Un singur eveniment vulcanic poate reduce temperaturile timp de mai mulți ani și poate destabiliza sistemele agricole de care depind milioane de oameni.

Totuși, există o diferență importantă între răcirea vulcanică și încălzirea globală actuală. Aerosolii vulcanici produc, de regulă, o răcire temporară, în timp ce acumularea gazelor cu efect de seră provoacă o încălzire de lungă durată. Efectele pot fi opuse, dar ambele demonstrează cât de puternic poate influența atmosfera echilibrul climatic al planetei.

Studierea erupțiilor istorice nu este doar o călătorie în trecut. Ea îi ajută pe cercetători să înțeleagă cât de vulnerabile sunt agricultura, sănătatea publică și infrastructura în fața unor schimbări climatice bruște. Într-o lume cu o populație numeroasă și cu sisteme alimentare interconectate, o răcire temporară de amploare ar putea avea consecințe mult mai extinse decât în Evul Mediu.

Erupțiile vulcanice care au întunecat cerul ne amintesc că istoria climei nu a fost niciodată liniară. Uneori, câteva ore de activitate geologică pot modifica atmosfera pentru luni sau ani și pot schimba profund viața oamenilor de pe continente aflate la mii de kilometri distanță.

Sursa: The Conversation

The post Erupțiile vulcanice care au întunecat cerul și au răcit Pământul appeared first on Info Natura.

Plasticul care se vaporizează și se reconstruiește singur ar putea revoluționa reciclarea

Florin Mitrea — Fri, 18 Sep 2026 05:00:00 +0000

Pe scurt

Un nou polimer creat de cercetătorii de la Universitatea din Surrey se descompune în gaz la aproximativ 90 °C, apoi se reasamblează în același material când se răcește. Astfel plasticul care se vaporizează ar putea inspira o nouă generație de materiale mai ușor de aplicat, îndepărtat și reciclat.

Materialul plastic care se vaporizează pare, la prima vedere, desprins dintr-un film science-fiction. Totuși, cercetătorii britanici au demonstrat că un astfel de material poate fi obținut în laborator. Noul polimer, numit poli(1,2-ditiolan), nu doar că se descompune la o temperatură relativ scăzută, dar poate reveni ulterior la forma solidă, păstrându-și potențialul de reutilizare.

Descoperirea nu reprezintă o soluție imediată pentru criza globală a deșeurilor plastice. Este însă o demonstrație a unui principiu chimic care ar putea schimba modul în care sunt proiectate materialele viitorului.

Un plastic care nu trebuie să rămână definitiv

Cele mai multe materiale plastice sunt apreciate tocmai pentru stabilitatea lor. O pungă, un recipient sau un strat protector trebuie să reziste la apă, căldură, uzură și substanțe chimice. Această rezistență devine însă o problemă atunci când produsul ajunge la sfârșitul vieții sale.

Polietilena, unul dintre cele mai produse materiale plastice din lume, este folosită în ambalaje, pungi și numeroase obiecte de uz casnic. Structura sa rezistentă o face utilă, dar și dificil de descompus. În cazul multor materiale convenționale, reciclarea presupune procese termice sau chimice care pot necesita temperaturi ridicate și etape suplimentare de prelucrare.

Cercetătorii de la Universitatea din Surrey au pornit de la o idee diferită: în loc să creeze un plastic cât mai greu de descompus, au urmărit să obțină un material a cărui structură chimică să poată fi desfăcută și refăcută mai ușor.

Legăturile de sulf fac posibilă transformarea

Noul material este alcătuit din unități repetate de 1,2-ditiolan, molecule în formă de inel care conțin carbon, hidrogen și doi atomi de sulf legați între ei. Aceste legături de sulf au o caracteristică esențială: pot fi desfăcute și refăcute în condiții potrivite.

Într-un polimer obișnuit, lanțurile lungi de molecule sunt menținute de legături chimice care nu se rup ușor. În cazul poli(1,2-ditiolanului), cercetătorii au exploatat reversibilitatea anumitor legături pentru a obține un material mai ușor de depolimerizat.

Depolimerizarea poate fi imaginată ca demontarea unui set de construcție: în loc să distrugi complet materialul, îl desfaci în unitățile sale de bază. Acestea pot fi apoi folosite pentru a reconstrui din nou polimerul.

Plasticul care se vaporizează la aproximativ 90 °C

Cea mai neobișnuită proprietate a noului polimer este comportamentul său la încălzire. În loc să se topească și să treacă printr-o fază lichidă, materialul se transformă direct din solid în gaz la aproximativ 90 °C. Acest proces se numește sublimare.

Cercetătorii descriu materialul drept primul exemplu de polimer care prezintă acest tip de comportament. La răcire, vaporii se depun din nou sub formă solidă, reconstruind materialul.

Această transformare este importantă deoarece permite îndepărtarea materialului fără a fi necesară topirea sa. În plus, temperatura relativ scăzută la care are loc procesul ar putea reduce energia necesară pentru anumite operațiuni de recuperare.

Totuși, faptul că un plastic se vaporizează nu înseamnă că poate fi reciclat fără consum de energie sau fără emisii. Este vorba despre o proprietate demonstrată în laborator, nu despre un proces industrial deja optimizat.

Un experiment simplu care arată potențialul materialului

Pentru a testa o posibilă utilizare practică, cercetătorii au acoperit o bucată de hârtie de filtru rulată cu noul polimer. Vaporii materialului au învelit hârtia, formând un strat protector împotriva apei.

După aceea, stratul a fost îndepărtat prin încălzire. Deși hârtia și-a schimbat culoarea, ea și-a recăpătat proprietățile inițiale de absorbție a apei. În același timp, polimerul s-a putut reconstrui sub formă solidă după răcire.

Experimentul este relevant deoarece multe materiale plastice sunt folosite nu ca obiecte independente, ci ca straturi de acoperire. Ele protejează suprafețe împotriva umezelii, coroziunii, uzurii sau contaminării.

Un material care poate fi aplicat prin vapori și îndepărtat ulterior prin încălzire ar putea fi util în situații în care un strat protector trebuie înlocuit, curățat sau recuperat fără a deteriora obiectul de dedesubt.

Ce ar putea însemna pentru reciclarea plasticului

Una dintre problemele reciclării este că materialele plastice conțin adesea aditivi, coloranți și alte substanțe care trebuie separate sau îndepărtate. Aceste operațiuni pot necesita procese suplimentare, consum de resurse și costuri mai mari.

Pentru a testa această posibilitate, cercetătorii au adăugat polimerului un colorant numit roșu de Nil. Prin încălzire, colorantul a putut fi îndepărtat într-o singură etapă, fără prelucrare chimică suplimentară.

Această demonstrație sugerează că polimerii cu legături reversibile ar putea fi proiectați astfel încât să permită separarea mai ușoară a anumitor componente. Într-un scenariu industrial, asemenea proprietăți ar putea contribui la procese de reciclare mai eficiente.

Însă este importantă o diferență: un material ușor de descompus nu este automat un material ușor de reciclat la scară industrială. Pentru aceasta ar fi necesare instalații adecvate, recuperarea vaporilor, controlul emisiilor și evaluări privind costurile și consumul energetic.

De la ambalaje la aplicații biomedicale

Cercetătorii nu propun înlocuirea imediată a tuturor materialelor plastice convenționale. Noul polimer este, deocamdată, o demonstrație de concept. Totuși, proprietățile sale ar putea inspira dezvoltarea unor materiale pentru aplicații în care posibilitatea de aplicare și îndepărtare controlată este importantă.

Printre direcțiile sugerate se numără acoperiri protectoare, materiale biodegradabile pentru anumite utilizări biomedicale, adezivi chirurgicali, hidrogeluri și nanoparticule capabile să transporte medicamente către anumite zone ale organismului. Aceste aplicații sunt încă ipotetice și ar necesita cercetări suplimentare privind siguranța, stabilitatea și comportamentul materialului în condiții reale.

În cazul unui hidrogel sau al unei nanoparticule, de exemplu, posibilitatea de a controla formarea și descompunerea materialului ar putea fi mai importantă decât simpla sa rezistență. Aceasta este una dintre ideile care fac cercetarea interesantă: nu este vorba doar despre un plastic nou, ci despre o altă filozofie de proiectare a materialelor.

O direcție promițătoare, nu o soluție miraculoasă

Cercetătorii subliniază că noul polimer nu rezolvă problema globală a deșeurilor plastice și nu reprezintă un înlocuitor direct pentru materialele convenționale. Descoperirea arată însă că există și alte modalități de a construi materiale plastice, în care descompunerea și refacerea să fie parte din proiectarea lor chimică.

Pe termen lung, asemenea abordări ar putea contribui la dezvoltarea unei economii circulare a materialelor, în care produsele sunt concepute nu doar pentru a fi fabricate și utilizate, ci și pentru a fi recuperate mai ușor după folosire.

Plasticul care se vaporizează este încă departe de a ajunge în obiectele obișnuite din casele noastre. Însă demonstrează un lucru esențial: uneori, pentru a face un material mai ușor de reciclat, nu trebuie să ne gândim doar la cum îl putem distruge, ci și la cum îl putem reconstrui.

Sursa: Science Alert

The post Plasticul care se vaporizează și se reconstruiește singur ar putea revoluționa reciclarea appeared first on Info Natura.