Αριστοτέλης και βιολογία

Συντάκτης: Μαρία Παναγοπούλου

Ο Αριστοτέλης - εκτός από μεγάλος φιλόσοφος- ήταν και ο ιδρυτής της επιστήμης της Βιολογίας, υποστηρίζει ο Armand Marie Leroi, καθηγητής της Εξελικτικής Βιολογίας του πανεπιστημίου Imperial College του Λονδίνου.

Όπως αναλύει σε άρθρο του που δημοσιεύεται στους κυριακάτικους "Times", "στην ερώτηση": ποιος είναι ο μεγαλύτερος βιολόγος της ιστορίας;", οι περισσότεροι θα απαντούσαν ότι είναι ο Δαρβίνος. 

Κι όμως τον τίτλο του μεγαλύτερου επιστήμονα της Βιολογίας, ίσως και ολόκληρης της επιστήμης, τον αξίζει ο Αριστοτέλης, αφού δεν έφερε απλώς μια επιστημονική επανάσταση στην βιολογία, αλλά την δημιούργησε".

Ο Armand Marie Leroi, αφού ολοκλήρωσε μία πολυετή έρευνα για τον Δαρβίνο (1809- 1882 μ.Χ), ανακάλυψε ότι η μελέτη της Βιολογίας θα ήταν ελλειπής αν δεν συνοδευόταν από αντίστοιχη έρευνα για τον αρχαίο Έλληνα φιλοσοφο. Ετσι πρότεινε στο BBC να δημιουργήσει ένα ντοκιμαντέρ αφιερωμένο στον Αριστοτέλη (384- 322 π.Χ.).

Το "άγνωστο" έργο του Αριστοτέλη

Ο dr Armand Leroi, βίωσε μία "αποκάλυψη", όπως την αποκαλεί ο ίδιος, όταν το 2000 βρισκόταν για διακοπές στην Αθήνα και αποφάσισε να ταξιδέψει και στη Λέσβο. Πριν ξεκινήσιε, αναζήτησε στο τμήμα Κλασσικών Συγγραφέων ενός βιβλιοπωλείου στο Μοναστηράκι, βιβλία για το νησί.

Εκεί ανακάλυψε το βιβλίο του Αριστοτέλη "Περί τα Ζώα Ιστορίαι", σε αγγλική μετάφραση, από το βιολόγο Dʼ Arcy Thompson, το οποίο περιέχει μία εξαιρετική έρευνα πάνω στη βιολογία των ζώων, που ο μεγάλος φιλόσοφος διεξήγαγε στη Λέσβο. Στο βιβλίο ο Αριστοτέλης αναφέρει την περιοχή της Αρχαίας Πύρρας, που βρίσκεται στον κόλπο της Καλλονής, και περιγράφει τα πάνω από 150 είδη ψαριών και ζώων που μελέτησε σε αυτόν!

"Ο Αριστοτέλης ταξίδεψε στη Λέσβο, πιθανώς για να συναντηθεί με το φίλο του Θεόφραστο. Φτάνοντας στο νησί, άλλαξε το αντικείμενό του και από φιλόσοφος έγινε βιολόγος, ιδρύοντας έτσι, μαζί με το βοτανολόγο Θεόφραστο, την επιστήμη της Βιολογίας. Η Αρχαία Πύρρα υπήρξε για τον Αριστοτέλη ό,τι τα νησιά Γκαλάπαγκος για το Δαρβίνο.", εξηγεί ο καθηγητής. 

"Η λιμνοθάλασσα του Αριστοτέλη" 

Συγκλονισμένος από την "αποκάλυψη", ο δε Leroi, μόλις επέστρεψε στο Λονδίνο πρότεινε στο ΒΒC να χρηματοδοτήσει την παραγωγή ενός ντοκιμαντέρ για τον Αριστοτέλη και την προσφορά του στη Βιολογία. Ετσι προέκυψε "Η Λιμνοθάλασσα του Αριστοτέλη"!

Το έργο του χαρακτηρίστηκε "δυσνόητο", αφού όπως ο ίδιος εξηγεί "ναι, είναι δυσνόητο, γιατί ο ίδιος ο Αριστοτέλης ήταν πάντοτε δυσνόητος. Ομως είναι ένα όμορφο ντοκιμαντέρ! Δεν θα μπορούσε να είναι κάτι διαφορετικό αφού ασχολείται με την Ελλάδα, με τα ζώα, με την επιστήμη, και τέλος με την προσπάθεια ενός ανθρώπου να κατανοήσει την απέραντη ποικιλία και ομορφιά του φυσικού κόσμου, 2.300 χρόνια πριν".

Η μελέτη του Αριστοτέλη στην Λέσβο

"Το 345 πΧ ο Αριστοτέλης πήγε για πρώτη φορά στο νησί της Λέσβου σε ηλικία 39 ετών. Εκεί συχνά επισκεπτόταν συχνά τον κόλπο της Καλλονής και μελετούσε οτιδήποτε ζούσε σε αυτούς, τα ψάρια, τα σαλιγκάρια, τα οστρακόδερμα, τα χταπόδια, τα δελφίνια. Ενδιαφερόταν επίσης για τα πουλιά, τα ερπετά και τα έντομα που ζούσαν στις πλαγιές του νησιού.

Τα παρατηρούσε, τα κατηγοριοποιούσε, εξέταζε την ανατομία τους. Η μελέτη του δεν εξηγούσε μόνο τον τρόπο δράσης των ζώων, αλλά και το γιατί δρούσαν έτσι. Τα γραπτά του συμπεριλάμβαναν βιβλίο αναλυτικής ανατομίας, ένα άλλο για την φυσιολογία, ένα για κίνηση των ζώων, άλλα και για την αναπαραγωγική διαδικασία, ένα για τον θάνατό τους και μια διατριβή για την ψυχή. 

Ο Αριστοτέλης, ήταν εκείνος που άνοιξε ένα αυγό κότας, παρατήρησε την καρδιά από το κοτοπουλάκι που χτυπούσε και έγραψε ακόμη ένα βιβλίο. Έκανε τους ζωντανούς οργανισμούς το κέντρο του κόσμου και της σκέψης του, και οτιδήποτε σκέφτηκε όρισε την επιστήμη της βιολογίας για τα επόμενα 2.000 χρόνια"

πηγή-platonakademy

Διαβάστε περισσότερα... »

Ο βιολογικός μηχανισμός της αγάπης

Δημήτρης Αγοραστός 

Η αγάπη είναι μία έννοια που έχει πολλές προεκτάσεις: φιλοσοφικές, ψυχολογικές, θεολογικές, κοινωνικές ή ακόμη και βιολογικές. Το συναίσθημα της αγάπης έχει αποδειχθεί από πολλές έρευνες ότι έχει άμεσο αντίκτυπο τόσο στην νοητική/ψυχολογική μας κατάσταση, όσο και στη σωματική. Για παράδειγμα, το σύνδρομο της «σπασμένης καρδιάς» (broken heart) είναι ένα υπαρκτό πρόβλημα και περιγράφει την ιδιαίτερη σωματική ευαισθησία που προκαλείται μετά από έναν έντονο, αρνητικό γεγονός που συνήθως σχετίζεται με την απώλεια (θάνατος, χωρισμός κτλ).

Η ανθρώπινη ανάγκη για αγάπη έχει περιγραφεί σε πλήθος θεωρητικών πλαισίων, από το ψυχαναλυτικό μοντέλο του Freud έως και την πυραμίδα των αναγκών του Maslow. Από τη στιγμή που γεννιόμαστε κυνηγούμε το συναίσθημα της ασφάλειας και αποδοχής που συνοδεύουν την αγάπη που λαμβάνουμε από τους γύρω μας. Η αγάπη είναι ο θεμέλιος λίθος της δημιουργίας νέων οικογενειών, αλλά και σημαντικότατος παράγοντας σύσφιξης των σχέσεων με μέλη της οικογένειάς και του φιλικού μας περιβάλλοντος.

Όπως γίνεται κατανοητό, η αγάπη δεν είναι απλά ένα συναίσθημα. Έχει πλήθος διαφορετικών οπτικών γωνιών υπό τις οποίες μπορεί να την προσεγγίσει κανείς. Επηρεάζεται από πλήθος άλλων παραγόντων (βιολογικούς, κοινωνικούς, γνωστικούς κτλ) και εν συνεχεία μπορεί να επηρεάσει εκ νέου αυτούς τους παράγοντες, καθιστώντας αυτό το συναίσθημα ως ένα από τα σημαντικότερα στη ζωή μας.

Βιολογία της αγάπης

Μέχρι και πρόσφατα οι επιστήμονες ερευνούσαν την αγάπη μέσα στα πλαίσια της έρευνας για την ανάπτυξη και το ρόλο των συναισθημάτων στη ζωή μας και επικεντρωνόντουσαν κυρίως στο γνωστικό κομμάτι (τι πιστεύουμε ότι είναι αγάπη, πότε νοιώθουμε ότι αγαπάμε κάποιον, πως εξηγούμε την αγάπη κτλ) και τις κοινωνικές προεκτάσεις της. Η βιολογία της αγάπης όμως άρχισε σιγά-σιγά να τραβάει τα βλέμματα της επιστημονικής κοινότητας, με αποτέλεσμα τις τελευταίες δύο δεκαετίες να έχουμε αποκτήσει αρκετές γνώσεις γύρω από τους νευροβιολογικούς και ενδοκρινολογικούς μηχανισμούς της παρατηρήσιμης, κοινωνικής συμπεριφοράς που ερμηνεύεται ως αγάπη.

Η εξέλιξη της κοινωνικής και φροντιστικής συμπεριφοράς

Η αγάπη είναι κατά βάση μια κοινωνική συμπεριφορά και ως τέτοια μπορεί να ερευνηθεί και υπό τη σκοπιά της εξέλιξης. Τι είδους εξελικτική αξία έχει η ανάπτυξη αλληλένδετων σχέσεων ενδιαφέροντος και προστασίας μεταξύ δύο οργανισμών; Η ικανότητα δύο οργανισμών να αλληλεπιδρούν και να υποστηρίζουν τους ομοιοστατικούς μηχανισμούς (την ισορροπία δηλαδή στην λειτουργία ενός οργανισμού), την ατομική ανάπτυξή αλλά και την αναπαραγωγή τους, είναι ένας από τους αρχαιότερους βιολογικούς μηχανισμούς. 

Τέτοιου είδους «κοινωνικές συμπεριφορές» παρατηρούνται ακόμη και στους πιο πρωτόγονους οργανισμούς: τα βακτήρια. Τα βακτήρια έχουν την ικανότητα να αναγνωρίζουν και να προσεγγίζουν μέλη του είδους τους, ενώ έχει παρατηρηθεί ότι η αναπαραγωγή τους είναι πιο επιτυχής όταν βρίσκονται εντός των ομάδων τους[1]. Η «κοινωνική» συμπεριφορά των βακτηρίων είναι φυσικά μόνο η αρχή. 

Η αγάπη φαίνεται πως έχει ιδιαίτερη αξία για την επιβίωση και την αναπαραγωγή όλων των ειδών, καθώς παρατηρείται σχεδόν σε όλα τα γνωστά είδη: ερπετά, θηλαστικά, πουλιά, ψάρια. Όλοι οι οργανισμοί φροντίζουν ο ένας τον άλλο, ιδιαίτερα οι γονείς τα παιδιά τους, τα οποία άλλωστε μεταφέρουν και τα γονίδιά τους στο μέλλον. Όσοι οργανισμοί δεν έδειξαν τέτοιου είδους συμπεριφορές, φαίνεται πως απλά δεν κατάφεραν να επιβιώσουν αρκετά για να μεταδώσουν τα δικά τους γονίδια έως και σήμερα. 

Η «αγάπη» λοιπόν φαίνεται πως είναι ένας θεμέλιος λίθος στην εξέλιξη των ειδών και ένας δυναμικός μηχανισμός που ευνοεί την ανάπτυξη και την υγεία των οργανισμών.

Ο φυσιολογικός μηχανισμός της αγάπης

Η αγάπη στον άνθρωπο –όπως και όλα τα βασικά συναισθήματα- εδρεύει στα πιο «πρωτόγονα» μέρη του εγκεφάλου, αυτά τα οποία αναπτύχθηκαν κατά τα πρώιμα στάδια της εξέλιξής μας και είναι παρόντα σε όλα τα θηλαστικά[2] . 

Βασικό ρόλο στο συναίσθημα της αγάπης παίζει η ορμόνη οξυτοκίνη η οποία εκκρίνεται σε αυτές τις «πρωτόγονες περιοχές» και συγκεκριμένα στην νευροϋπόφυση (posterior pituitary gland) και παίζει κεντρικό ρόλο στην αναπαραγωγή, αυξάνοντας την ερωτική επιθυμία σε άνδρες, βοηθώντας τις γυναίκες να αντέξουν τον πόνο της γέννας, αλλά και δημιουργώντας δεσμούς μεταξύ των ενηλίκων και του νεογνού. 

Έχει βρεθεί πως η ύπαρξη και μόνο ενός μωρού στο χώρο αυξάνει τα επίπεδα οξυτοκίνης σε όλους τους ενήλικους, άνδρες και γυναίκες[3], κάτι που μας οδηγεί στο συμπέρασμα πως ο οργανισμός μας είναι φτιαγμένος να «επιβάλλει» σε κάποιο βαθμό την αγάπη των άλλων όσο είμαστε μωρά. 

Οι πολυάριθμες έρευνες γύρω από τον ρόλο της οξυτοκίνης τις τελευταίες δεκαετίες έχουν υποδείξει ότι η συγκεκριμένη ορμόνη παίζει σημαντικό ρόλο σε ένα μεγάλο εύρος κοινωνικών συμπεριφορών που σχετίζονται άμεσα ή έμμεσα με την αγάπη και την ερωτική διάθεση. Μερικά παραδείγματα πέρα από το δέσιμο μεταξύ γονιών και παιδιών, είναι η διευκόλυνση της οπτική επαφής, η ενσυναίσθηση αλλά και η διάθεση για σεξουαλική συμπεριφορά.

Αν και η οξυτοκίνη φαίνεται πως παίζει σημαντικό ρόλο στην αγάπη, δεν θα πρέπει να θεωρήσουμε λανθασμένα πως είναι η «ορμόνη της αγάπης», καθώς αυτό το συναίσθημα όπως και όλα τα άλλα δημιουργούνται μέσα από περίπλοκες διαδικασίες και μια σειρά από εκκρίσεις άλλων ορμονών, νευροδιαβιβαστών και επικοινωνίας μεταξύ πολλών διαφορετικών εγκεφαλικών περιοχών. 

Για παράδειγμα η έκκριση του νευροπεπτιδίου βασοπρεσίνη σχετίζεται επίσης με την ανάπτυξη κοινωνικών συμπεριφορών παρόμοιων με αυτές που ρυθμίζει η οξυτοκίνη. Έρευνες γύρω από αυτές τις ορμόνες έχουν δείξει ότι εάν ο οργανισμός δεν μπορεί να τις απορροφήσει (π.χ. λόγω φαρμακευτικής αγωγής ανταγωνιστών των συγκεκριμένων ορμονών) τότε μειώνεται η εμφάνιση φροντιστικών, κοινωνικών συμπεριφορών τόσο απέναντι σε ενήλικες όσο και σε παιδιά. 

Είναι χαρακτηριστικό ότι έρευνες σε άτομα που αντιμετωπίζουν δυσκολίες στο φάσμα του αυτισμού έχουν δείξει ότι μεταξύ άλλων παρουσιάζουν δυσλειτουργία στο σύστημα των κοινωνικών συμπεριφορών που σχετίζονται με την οξυτοκίνη και τη βασοπρεσίνη[4], κάτι που φαίνεται λογικό εάν αναλογιστούμε ότι το φάσμα του αυτισμού περιγράφει ακριβώς συμπεριφορές που χαρακτηρίζονται από έλλειψη κοινωνικών δεξιοτήτων.

Το σύστημα μέρος του οποίου είναι και η οξυτοκίνη και η βασοπρεσίνη είναι δυναμικό και παρουσιάζει λειτουργικές διαφορές από άτομο σε άτομο. Η έκκριση της ορμόνης αλλά και ο αντίκτυπός της στη συμπεριφορά δεν είναι ίδια σε όλους και αυτό οφείλεται τόσο σε γεννητικούς όσο και σε επιγεννετικούς παράγοντες. 

Ερχόμαστε εξοπλισμένοι με ένα σύστημα οξυτοκίνης το οποίο λειτουργεί με έναν συγκεκριμένο τρόπο, αλλά οι εμπειρίες της ζωής μας μπορούν να αλλάξουν τον τρόπο λειτουργίας του, κάτι που μπορεί να οδηγήσει σε αλλαγές στην αντίληψη της αγάπης από το ίδιο άτομο. 

Κάποιος ο οποίος για παράδειγμα μεγάλωσε σε ένα αποστειρωμένο και αυστηρό περιβάλλον μπορεί να μην εκτιμά την αξία της αγάπης ή ακόμη και να μην έχει νιώσει αυτό που οι περισσότεροι περιγράφουν ως αγάπη, έως ότου βρεθεί σε ένα διαφορετικό, πιο ανοιχτό και δεκτικό περιβάλλον που θα τον περιβάλλει με στοργή, οδηγώντας το βιολογικό του σύστημα να αλλάξει τη λειτουργικότητά του και επομένως και την αντίληψη του ίδιου για το συναίσθημα της αγάπης.

Ο πυρήνας της αγάπης είναι το αίσθημα της ασφάλειας και αυτό αντικατοπτρίζεται και στις ιδιότητες των ορμονών που σχετίζονται με αυτή. Τακτικές δόσεις οξυτοκίνης σε ζώα έχει αποδειχθεί ότι αυξάνουν τις φροντιστηκές συμπεριφορές, μειώνουν το στρες και την αμυντική συμπεριφορά, επιτρέποντας στους γονείς να αναπτύξουν καλύτερους δεσμούς με τα νεογνά τους αλλά και τα ίδια να αναπτύξουν μεγαλύτερο ρεπερτόριο συμπεριφορών μέσα σε ένα αίσθημα ασφάλειας.

Συμπερασματικά

Η αγάπη είναι ένα από τα πιο βασικά συναισθήματα όχι μονο στον άνθρωπο αλλά και το υπόλοιπο ζωικό βασίλειο και όπως βλέπουμε υπάρχουν και σαφείς βιολογικοί λόγοι γι’ αυτό. Η βιολογία παίζει σημαντικό ρόλο στην ανάπτυξη συμπεριφορών αγάπης και φροντίδας, αλλά και το αντίστροφο: η ένταξη του ατόμου σε ένα σύστημα φροντιστικών συμπεριφορών αλλάζει την βιολογία του, με αποτέλεσμα την ενθάρρυνση και ανάπτυξη συμπεριφορών αγάπης από το ίδιο. Η φύση της αγάπης είναι ριζωμένη καλά μέσα μας και απλά περιμένει την κατάλληλη ευκαιρία να εκδηλωθεί.

Φωτογραφίες

Εισαγωγική Φωτογραφία: Fall in Love, by Anne Worner

ΜόριοΟξυτοκίνης: Oxytocin, by Wikimedia

Περισσότερες Πληροφορίες / Βιβλιογραφία

Ingham, C. J., & Jacob, E. (2008). Swarming and complex pattern formation in Paenibacillus vortex studied by imaging and tracking cells. BMC Microbiology, 8(1), 36. doi:10.1186/1471-2180-8-36 [↩]

R. Biswas-Diener & E. Diener (Eds), Noba Textbook Series: Psychology. Champaign, IL: DEF Publishers. DOI: nobaproject.com [↩]

Feldman, R. (2012). Oxytocin and social affiliation in humans. HormonesandBehavior, 61(3), 380–391. doi:10.1016/j.yhbeh.2012.01.008 (pdf) [↩]

Miller, M., Bales, K. L., Taylor, S. L., Yoon, J., Hostetler, C. M., Carter, C. S., & Solomon, M. (2013). Oxytocin and Vasopressin in Children and Adolescents With Autism Spectrum Disorders: Sex Differences and Associations With Symptoms: Oxytocin and vasopressin in autism. Autism Research, 6(2), 91–102. doi:10.1002/aur.1270 [↩]

πηγή-psychologein.dagorastos.net

Διαβάστε περισσότερα... »

Ο μεγαλύτερος Βιολόγος της ιστορίας, ήταν Ελληνας!

Ο Αριστοτέλης - εκτός από μεγάλος φιλόσοφος- ήταν και ο ιδρυτής της επιστήμης της Βιολογίας, υποστηρίζει ο Armand Marie Leroi , καθηγητής της Εξελικτικής Βιολογίας του πανεπιστημίου Imperial College του Λονδίνου. 

Όπως εξηγεί σε άρθρο του που δημοσιεύτηκε πριν από λίγους μήνες στους κυριακάτικους "Times", "στην ερώτηση "ποιος είναι ο μεγαλύτερος βιολόγος της ιστορίας;", οι περισσότεροι θα απαντούσαν ότι είναι ο Δαρβίνος. 

Κι όμως τον τίτλο του μεγαλύτερου επιστήμονα της Βιολογίας, ίσως και ολόκληρης της επιστήμης, τον αξίζει ο Αριστοτέλης, αφού δεν έφερε απλώς μια επιστημονική επανάσταση στην βιολογία, αλλά την δημιούργησε". 

Ο Armand Marie Leroi, αφού ολοκλήρωσε μία πολυετή έρευνα για τον Δαρβίνο (1809- 1882 μ.Χ), ανακάλυψε ότι η μελέτη της Βιολογίας θα ήταν ελλειπής αν δεν συνοδευόταν από αντίστοιχη έρευνα για τον αρχαίο Έλληνα φιλοσοφο. Ετσι πρότεινε στο BBC να δημιουργήσει ένα ντοκιμαντέρ αφιερωμένο στον Αριστοτέλη (384- 322 π.Χ.). 

Το "άγνωστο" έργο του Αριστοτέλη 

Ο dr Armand Leroi, βίωσε μία "αποκάλυψη", όπως την αποκαλεί ο ίδιος, όταν το 2000 βρισκόταν για διακοπές στην Αθήνα και αποφάσισε να ταξιδέψει και στη Λέσβο. Πριν ξεκινήσει, αναζήτησε στο τμήμα Κλασσικών Συγγραφέων ενός βιβλιοπωλείου στο Μοναστηράκι, βιβλία για το νησί. 

Εκεί ανακάλυψε το βιβλίο του Αριστοτέλη "Περί τα Ζώα Ιστορίαι", σε αγγλική μετάφραση, από το βιολόγο D’ Arcy Thompson, το οποίο περιέχει μία εξαιρετική έρευνα πάνω στη βιολογία των ζώων, που ο μεγάλος φιλόσοφος διεξήγαγε στη Λέσβο. Στο βιβλίο ο Αριστοτέλης αναφέρει την περιοχή της Αρχαίας Πύρρας, που βρίσκεται στον κόλπο της Καλλονής, και περιγράφει τα πάνω από 150 είδη ψαριών και ζώων που μελέτησε σε αυτόν! 

"Ο Αριστοτέλης ταξίδεψε στη Λέσβο, πιθανώς για να συναντηθεί με το φίλο του Θεόφραστο. Φτάνοντας στο νησί, άλλαξε το αντικείμενό του και από φιλόσοφος έγινε βιολόγος, ιδρύοντας έτσι, μαζί με το βοτανολόγο Θεόφραστο, την επιστήμη της Βιολογίας. Η Αρχαία Πύρρα υπήρξε για τον Αριστοτέλη ό,τι τα νησιά Γκαλάπαγκος για το Δαρβίνο.", εξηγεί ο καθηγητής. 

"Η λιμνοθάλασσα του Αριστοτέλη" 

Συγκλονισμένος από την "αποκάλυψη", ο δε Leroi, μόλις επέστρεψε στο Λονδίνο πρότεινε στο ΒΒC να χρηματοδοτήσει την παραγωγή ενός ντοκιμαντέρ για τον Αριστοτέλη και την προσφορά του στη Βιολογία. Ετσι προέκυψε "Η Λιμνοθάλασσα του Αριστοτέλη"! 

Το έργο του χαρακτηρίστηκε "δυσνόητο", αφού όπως ο ίδιος εξηγεί "ναι, είναι δυσνόητο, γιατί ο ίδιος ο Αριστοτέλης ήταν πάντοτε δυσνόητος. Ομως είναι ένα όμορφο ντοκιμαντέρ! Δεν θα μπορούσε να είναι κάτι διαφορετικό αφού ασχολείται με την Ελλάδα, με τα ζώα, με την επιστήμη, και τέλος με την προσπάθεια ενός ανθρώπου να κατανοήσει την απέραντη ποικιλία και ομορφιά του φυσικού κόσμου, 2.300 χρόνια πριν". 

Η μελέτη του Αριστοτέλη στην Λέσβο 

"Το 345 πΧ ο Αριστοτέλης πήγε για πρώτη φορά στο νησί της Λέσβου σε ηλικία 39 ετών. Εκεί συχνά επισκεπτόταν συχνά τον κόλπο της Καλλονής και μελετούσε οτιδήποτε ζούσε σε αυτούς, τα ψάρια, τα σαλιγκάρια, τα οστρακόδερμα, τα χταπόδια, τα δελφίνια. Ενδιαφερόταν επίσης για τα πουλιά, τα ερπετά και τα έντομα που ζούσαν στις πλαγιές του νησιού.

Τα παρατηρούσε, τα κατηγοριοποιούσε, εξέταζε την ανατομία τους. Η μελέτη του δεν εξηγούσε μόνο τον τρόπο δράσης των ζώων, αλλά και το γιατί δρούσαν έτσι. Τα γραπτά του συμπεριλάμβαναν βιβλίο αναλυτικής ανατομίας, ένα άλλο για την φυσιολογία, ένα για κίνηση των ζώων, άλλα και για την αναπαραγωγική διαδικασία, ένα για τον θάνατό τους και μια διατριβή για την ψυχή. 

Ο Αριστοτέλης, ήταν εκείνος που άνοιξε ένα αυγό κότας, παρατήρησε την καρδιά από το κοτοπουλάκι που χτυπούσε και έγραψε ακόμη ένα βιβλίο. Έκανε τους ζωντανούς οργανισμούς το κέντρο του κόσμου και της σκέψης του, και οτιδήποτε σκέφτηκε όρισε την επιστήμη της βιολογίας για τα επόμενα 2.000 χρόνια".

πηγή-aneksigita-fainomena

Διαβάστε περισσότερα... »

Το πρώτο πλήρως συνθετικό χρωμόσωμα, δημιούργησαν ερευνητές

Ερευνητές από τις ΗΠΑ, τη Γαλλία, τη Μ. Βρετανία και την Ινδία κατάφεραν να δημιουργήσουν εξαρχής το πρώτο πλήρως συνθετικό και λειτουργικό χρωμόσωμα, δημιουργώντας βάσιμες ελπίδες για καινοτόμες βιοτεχνολογικές εφαρμογές στο άμεσο μέλλον.

Όπως αναφέρεται σε σχετικό άρθρο του επιστημονικού εντύπου Science, το συνθετικό χρωμόσωμα που σχεδιάστηκε με τη βοήθεια ηλεκτρονικού υπολογιστή θα αποτελέσει τη βάση για την δημιουργία συνθετικών μικροοργανισμών και μετέπειτα ζώων και φυτών, με στόχο την χρήση τους για παράδειγμα στον καθαρισμό του περιβάλλοντος μετά από ρύπανση, την παραγωγή νέων φαρμάκων, εμβολίων, βιοκαυσίμων και ίσως θρεπτικών ουσιών.

Να σημειωθεί ότι, ενώ η «κλασική» γενετική μηχανική και βιοτεχνολογία μέσω γενετικής τροποποίησης περιορίζεται στην αλλαγή και την μεταφορά γονιδίων, η συνθετική βιολογία σχεδιάζει εξαρχής και ανασυνθέτει τελείως νέο γενετικό υλικό.

Η πρώτη σύνθεση του χρωμοσώματος ενός ευκαρυωτικού οργανισμού (με πυρήνα), που απαίτησε έρευνα επτά ετών, αποτελεί συνέχεια και επέκταση της ιστορικής δημιουργίας από τον Δρ Κρεγκ Βέντερ του συνθετικού γονιδιώματος ενός πολύ απλούστερου βακτηρίου (χωρίς πυρήνα) το 2010, όταν είχε δημιουργήσει ένα εν μέρει συνθετικό βακτήριο, τη «Σύνθια».

πηγή-sciencemag.org

Οι ερευνητές, μεταξύ των οποίων ο Μιχάλης Χατζηθωμάς του Τμήματος Βιολογίας του Πανεπιστημίου «Τζον Χόπκινς», με επικεφαλής τον γενετιστή Τζεφ Μπέκε του Ιατρικού Κέντρου Langone του Πανεπιστημίου της Νέας Υόρκης, συνέθεσαν εξ αρχής ένα χρωμόσωμα ζυμομύκητα, ενώνοντας συνθετικά τμήματα DNA σε μια ενιαία αλληλουχία.

Το συνθετικό χρωμόσωμα ονομάστηκε synIII, επειδή αντικατέστησε το χρωμόσωμα Νο3 από τα συνολικά 16 του κυττάρου του ζυμομύκητα.

Οι επιστήμονες εκτιμούν ότι ένα πλήρως συνθετικό γονιδίωμα ενός τέτοιου μύκητα, που χρησιμοποιείται στη ζυθοποιία για τη ζύμωση της μπίρας, στην οινοποιία, στην αρτοποιία και αλλού, το οποίο θα αποτελείται από 16 συνθετικά χρωμοσώματα, θα γίνει πραγματικότητα μέσα στην επόμενη τετραετία.

«Η έρευνά μας μετακινεί τη βελόνα στη συνθετική βιολογία από τη θεωρία στην πράξη. Η εργασία μας αντιπροσωπεύει το μεγαλύτερο βήμα μέχρι σήμερα στο πλαίσιο μιας διεθνούς προσπάθειας να δημιουργηθεί το πλήρες γονιδίωμα ενός συνθετικού ζυμομύκητα», εξηγεί ο Δρ Μπέκε. 

«Πρόκειται για το πιο εκτεταμένα τροποποιημένο χρωμόσωμα που έχει ποτέ δημιουργηθεί. Όμως το πραγματικό ορόσημο είναι ότι το ενσωματώσαμε στο κύτταρο ενός ζωντανού ζυμομύκητα και δείξαμε ότι τέτοια κύτταρα, που φέρουν το συνθετικό χρωμόσωμα, είναι απολύτως φυσιολογικά, όμως διαθέτουν νέες δυνατότητες», διευκρινίζει.

Οι ερευνητές, μάλιστα, είναι πλέον σε θέση να σχεδιάσουν μέσω ηλεκτρονικού υπολογιστή τις αλλαγές που θέλουν να επιφέρουν στο γενετικό δυναμικό ενός χρωμοσώματος και στη συνέχεια να το τοποθετήσουν μέσα στο κύτταρο της μαγιάς, προσδίδοντας στην τελευταία ιδιότητες που υπό φυσιολογικές συνθήκες δεν διαθέτει.

Το εγχείρημα χαρακτηρίστηκε «ανάβαση του όρους Έβερεστ» της συνθετικής βιολογίας, λόγω της πολυπλοκότητάς του, καθώς έπρεπε να συγκολληθούν με τη σωστή σειρά 273.871 «γράμματα» DNA και, παράλληλα, να αφαιρεθούν περίπου 50.000 που διέθετε το φυσικό χρωμόσωμα και θεωρήθηκαν περιττά.

Όπως εξηγεί ο Δρ Μπέκε, «όταν αλλάζεις το γονιδίωμα, ρίχνεις ζάρια. Μία λάθος αλλαγή μπορεί να σκοτώσει το κύτταρο. Εμείς κάναμε πάνω από 50.000 αλλαγές στον κώδικα του DNA στο χρωμόσωμα και παρόλα αυτά ο ζυμομύκητάς μας έζησε και αναπαράχθηκε, πράγμα που δείχνει ότι το συνθετικό μας χρωμόσωμα είναι ανθεκτικό».

Επιμέλεια: Μαίρη Μπιμπή
health.in.gr, ΑΠΕ-ΜΠΕ

πηγή-sfrang

Διαβάστε περισσότερα... »

Γιατί το στρες ασπρίζει τα μαλλιά;

Το στρες ασπρίζει πρόωρα τα μαλλιά μας εξαιτίας της χημικής ουσίας αδρεναλίνη, η οποία προκαλεί βλάβες στο DNAπου οδηγούν σε διάφορες διαταραχές - από ασήμαντες όπως το γκριζάρισμα των μαλλιών έως πολύ σοβαρές όπως ο καρκίνος.

Τα ευρήματα αυτά προέρχονται απ έρευνες του Πανεπιστημίου Ντιουκ, στη Βόρειο Καρολίνα, οι οποίες ανοίγουν το δρόμο για τν επινόηση φαρμάκων που θα αντιμετωπίζουν τα ιατρικά προβλήματα που προκαλούνται σε όσους μονίμως βρίσκονται υπό ψυχική πίεση.

Τα φάρμακα θα μπορούν επίσης να εμποδίζουν το πρόωρο άσπρισμα των μαλλιών.

Οι επιστήμονες του Ντιουκ δημοσιεύουν τα ευρήματά τους στην επιθεώρηση «Nature».

Όπως εξηγούν, οι σύντομες αλλά έντονες περίοδοι στρες ωφελούν τον οργανισμό, καθώς η αδρεναλίνη τον προετοιμάζει είτε να παλέψει για να αντιμετωπίσει το όποιο πρόβλημα είτε να λάβει τα μέτρα του για να το αποφύγει (είναι η επονομαζόμενη αντίδραση «πάλεψε ή φύγε»).

Όταν όμως το στρες είναι συνεχές, βλάπτει το DNA.

Οι ερευνητές βάλθηκαν να μάθουν γιατί συμβαίνει αυτό. Έτσι, επί αρκετές εβδομάδες έκαναν εγχύσεις αδρεναλίνης σε ποντίκια, ώστε να μιμηθούν την δράση του χρόνιου στρες.

Όπως διαπίστωσαν, αυτό είχε ως συνέπεια να μειωθούν τα επίπεδα μιας αντικαρκινικής πρωτεϊνης που λέγεται p53.

Αυτό είναι σημαντικό διότι η p53, που μερικές φορές αποκαλείται «φύλακας του γονιδιώματος», συνήθως ενεργοποιείται όταν υφίσταται βλάβες το DNA, με στόχο είτε να διεγείρει την επιδιόρθωσή τους είτε να οδηγηθούν στον θάνατο τα κύτταρα που τις έχουν αναπτύξει.

Οι βλάβες του DNA οδηγούν σε πολλά δεινά – μεταξύ αυτών ο καρκίνος, αλλά και το γκριζάρισμα των μαλλιών.

Η έρευνα έδειξε ακόμη πως ένα μόριο που λέγεται beta-arresting 1 συμβάλλει στα προβλήματα εξαιτίας του χρόνιου στρες.

Όπως δήλωσε ο επικεφαλής ερευνητής καθηγητής Ρόμπερτ Λέφκοβιτς, τα ευρήματα αυτά εξηγούν γιατί πλήττει τον οργανισμό το χρόνιο στρες.

Επόμενο βήμα των ερευνών είναι να διαπιστωθεί εάν η ίδια μείωση της p53, συμβαίνει και όταν τα ποντίκια τεθούν σε συνθήκες σωματικού στρες.

Οι περισσότεροι ενήλικες βλέπουν τις πρώτες άσπρες τρίχες στο κεφάλι τους γύρω στα 25 τους χρόνια, με τα γονίδια, το αλκοόλ, το κάπνισμα και την διατροφή να συνοδεύουν το στρες στον κατάλογο των παραγόντων που αυξάνουν τις πιθανότητες για πρόωρο γκριζάρισμα των μαλλιών.

πηγή-fotovoltos.gr

Διαβάστε περισσότερα... »

Οι πρωτεΐνες δονούνται, στη συχνότητα του φωτός που απορροφούν

Oι πρωτεΐνες τoυ σώματος δονούνται όπως οι καμπάνες ή τα ποτήρια που ηχούν. Αυτό προκύπτει από μια νέα απεικονιστική τεχνική που χρησιμοποίησαν επιστήμονες του Πανεπιστημίου του Μπάφαλο και του Ερευνητικού Ιατρικού Ινστιτούτου Χάουπτμαν-Γούντγουορντ, με επικεφαλής την δρ Αντρέα Μάρκελτς.

Η πληροφορία ανοίγει τον δρόμο για να μελετηθούν με διαφορετικό τρόπο, οι βιοχημικές διαδικασίες που αφορούν τις πρωτεΐνες. 

Η μελέτη δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό Nature Communications.

Οι επιστήμονες προσπαθούσαν να καταγράψουν τις δονήσεις στις πρωτεΐνες, από τη δεκαετία του 1960, αλλά δεν τα είχαν καταφέρει. Αναπτύσσοντας όμως ένα προηγμένης τεχνολογίας μικροσκόπιο, κατάφεραν να παρατηρήσουν λεπτομερώς τις δονήσεις της λυσοζύμης, μιας αντιβακτηριακής πρωτεΐνης που υπάρχει στο σώμα πολλών ζώων.

Οι δονήσεις στα πρωτεϊνικά μόρια -που έως τώρα πιστευόταν ότι σταματούν- στην πραγματικότητα διαρκούν «όπως η δόνηση μιας καμπάνας», εξηγούν οι ερευνητές.

Οι ανεπαίσθητες, αλλά διαρκείς, αυτές κινήσεις, επιτρέπουν στις πρωτεΐνες να αλλάζουν σχήμα γρήγορα, πράγμα που τους διευκολύνει να προσδένονται σε άλλες πρωτεΐνες.

Αυτή η διαδικασία είναι αναγκαία στον οργανισμό για να επιτελέσει τις διάφορες ζωτικές βιολογικές λειτουργίες του, όπως την απορρόφηση οξυγόνου, την επιδιόρθωση κυττάρων και την αντικατάσταση του ελαττωματικού DNA.

Η δόνηση ανάλογα με το φως

Οι πρωτεΐνες δονούνται στην ίδια συχνότητα με το φως που απορροφούν. Κάτι ανάλογο με τα ποτήρια που δονούνται επειδή απορροφούν την ενέργεια των ηχητικών κυμάτων. Το σχήμα του ποτηριού καθορίζει ποιους ακριβώς ήχους μπορεί να απορροφήσει. Παρόμοια, οι πρωτεΐνες, ανάλογα με το σχήμα και τη δομή τους, απορροφούν φως διαφορετικών συχνοτήτων και δονούνται με ανάλογο τρόπο.

Οι επιστήμονες εξέθεσαν τη λυσοζύμη σε διαφορετικές συχνότητες φωτός και κατάφεραν να παρατηρήσουν τις δονήσεις του μορίου σε βάθος χρόνου.

Οι πρωτεϊνες συμπεριφέρονται σαν τις καμπάνες που δονούνται όταν κάποιος τις χτυπήσει. Μέχρι σήμερα, πολλοί επιστήμονες πίστευαν ότι η πρωτεϊνη είναι σαν ένα βρεγμένο σφουγγάρι μάλλον, παρά σαν μια καμπάνα.

«Σκεφτείτε ένα κύτταρο σαν μια μικρή μηχανή που κάνει πολλά διαφορετικά πράγματα: αισθάνεται, αναπαράγεται, διαβάζει και αντιγράφει το DNA – και προκειμένου να συμβούν όλα αυτά τα πράγματα, οι πρωτεϊνες πρέπει να δονούνται, ώστε να αλληλεπιδρούν μεταξύ τους», λέει η Αντρέα Μάρκελτς.

πηγή-kiou-kirbiologia

Διαβάστε περισσότερα... »

Eπιστήμονες ανακάλυψαν, δεύτερο κρυφό κώδικα DNA

Dr. Δημήτρης Τσουκαλάς

Iατρείο Χρονίων Νοσήματων και Μεταβολικών Διαταραχών

Διδάκτωρ Πανεπιστημίου Universita’ degli Studi di Napoli, Federico II

Μετεκπαιδεύτηκε στην Ιατρική Σχολή του Πανεπιστημίου του Χάρβαρντ (GIMSS)

President of The European Institute of Nutritional Medicine E.I.Nu.M

Επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο της Ουάσιγκτον στο Σιάτλ, ανακάλυψαν ένα δεύτερο κώδικα μέσα στο DNA. 

Πρόκειται για την μεγαλύτερη ανακάλυψη σχετικά με το DNA από το 1953, που περιγράφηκε για πρώτη φορά η διπλή ελικοειδής δομή του, μέχρι σήμερα.

Αυτός ο δεύτερος κώδικας, περιέχει πληροφορίες που αλλάζουν εντελώς τον τρόπο που οι επιστήμη αντιλαμβάνεται την λειτουργία του DNA.

Η ανακάλυψη έγινε από μια ερευνητική ομάδα με επικεφαλής τον Ελληνικής καταγωγής Dr. Γιάννη Σταματογιαννόπουλο. Τα ευρήματα δημοσιεύτηκαν στις 13 Δεκεμβρίου 2013 στο Science και εξηγούν πως αλλάζει η λειτουργία του DNA σε σχέση με τη νόσο και την υγεία.

Ο πρώτος Κώδικας του DNA


Το 2003, ολοκληρώθηκε το Πρόγραμμα Καταγραφής του Ανθρώπινου Γονιδιώματος (Human genome Project), όπου καταγράφηκε η αλληλουχία του DNA και βρέθηκε ότι αποτελείται από 20.000 περίπου γονίδια.

Όμως ο κώδικας της αλληλουχίας των γονιδίων του DNA, όπως τον βλέπαμε μέχρι σήμερα, δεν αρκούσε να εξηγήσει την λειτουργία του ανθρώπινου οργανισμού.

Μέχρι πρόσφατα, πιστεύαμε ότι καθένα από αυτά τα γονίδια, περιέχει την πληροφορία για την κατασκευή των πρωτεϊνών που φτιάχνουν το ανθρώπινο σώμα. Ένα γονίδιο για κάθε πρωτεΐνη.

Το DNA αποτελείται από γονίδια και το κάθε γονίδιο περιέχει την πληροφορία για μια συγκεκριμένη πρωτεΐνη που μέσα από μια διαδικασία αντιγραφής και μετάφρασης (μεταγραφής) της πληροφορίας φτιάχνονται οι πρωτεΐνες που δομούν τα οστά, τα μαλλιά, τους μύες, τα ένζυμα κ.λπ. (βλ. εικόνα)

Τα ερωτηματικά που προέκυψαν από το την καταγραφή του ανθρώπινου γονιδιώματος, ήταν τελικά περισσότερα από αυτά που απαντήθηκαν. 

Έχουν ανιχνευθεί τουλάχιστον 100.000 πρωτεΐνες στον ανθρώπινο οργανισμό. Τα 20.000 γονίδια δεν αρκούν λοιπόν ώστε να εξηγήσουν την ύπαρξη του κατά 5 φορές πολλαπλάσιου αριθμού πρωτεϊνών. 

Και ας μην έφτανε αυτό, στη συνέχεια ανακαλύφθηκε πως λιγότερο από το 2% του DNA, κωδικοποιεί πρωτεΐνες. Έλειπαν δηλαδή στοιχεία για την παρασκευή, ούτε λίγο ούτε πολύ, 99.600 πρωτεϊνών από τις 100.000!

Που βρίσκεται λοιπόν καταγραμμένη αυτή η πληροφορία;

Ο Δεύτερος Κώδικας του DNA

Με την ολοκλήρωση του Human genome Project, ακολούθησε η προσπάθεια της αποκωδικοποίησης του DNA, γνωστό ως ENCODE Project. Η ανακάλυψη του 2ου κώδικα προέκυψε μέσα από το ENCODE.

Η ανακάλυψη ότι στο γονιδίωμα, καταγράφονται ταυτόχρονα δύο, τουλάχιστον, ξεχωριστοί κώδικες, άφησε έκπληκτους τους επιστήμονες. Πρόκειται για έναν κώδικα, που φαίνεται να καθοδηγεί το κύτταρο, σχετικά με το πως ελέγχονται τα γονίδια.

Σύμφωνα με τον Dr. Σταματογιαννόπουλο: “Για περισσότερα από 40 χρόνια θεωρούμε δεδομένο ότι οι αλλαγές του DNA (κατά τη διάρκεια της ζωής, ακτινοβολίες, τοξίνες κ.λπ.), επηρεάζουν αποκλειστικά το πώς φτιάχνονται οι πρωτεΐνες. Τώρα γνωρίζουμε ότι από αυτή τη βασική παραδοχή για την ανάγνωση του ανθρώπινου γονιδιώματος έλειπε η μισή εικόνα. Αυτά τα νέα ευρήματα τονίζουν ότι το DNA είναι μια απίστευτα ισχυρή συσκευή αποθήκευσης πληροφοριών, που η φύση έχει αξιοποιήσει πλήρως με απροσδόκητους τρόπους.”

Ο γενετικός κώδικας χρησιμοποιεί ένα αλφάβητο 64 γραμμάτων που ονομάζονται κωδικόνια (codons). Η ερευνητική ομάδα του Πανεπιστημίου της Ουάσιγκτον, ανακάλυψε ότι ορισμένα κωδικόνια, τα οποία ονόμασαν duons (διόνια), μπορεί να έχουν δύο σημασίες, η μία που σχετίζεται με την αλληλουχία της πρωτεΐνης, και η δεύτερη με τον έλεγχο του γονιδίου .

Η ανακάλυψη των duons, έχει σημαντικές επιπτώσεις για το πώς οι επιστήμονες και οι γιατροί ερμηνεύουν το γονιδίωμα του ασθενούς και θα ανοίξει νέες πόρτες για τη διάγνωση και τη θεραπεία των ασθενειών.

Τι σημαίνει αυτό για εμάς;Και συνεχίζει ο Dr. Σταματογιαννόπουλος διευκρινίζοντας: “Το γεγονός ότι ο γενετικός κώδικας μπορεί να γράφει ταυτόχρονα δύο είδη πληροφοριών, σημαίνει ότι πολλές αλλαγές του DNA, που φαίνεται να αλλάζουν τις πρωτεϊνικές αλληλουχίες, μπορεί στην πραγματικότητα να προκαλέσουν ασθένεια, διαταράσσοντας τα προγράμματα ελέγχου των γονιδίων ή ακόμη και τους δύο μηχανισμούς ταυτόχρονα”.

Αυτό σημαίνει ότι στο DNA υπάρχουν αποθηκευμένες επιπλέον πληροφορίες από αυτές που πιστεύαμε μέχρι σήμερα και το μεγαλύτερο μέρος αυτών των πληροφοριών, αφορούν ρυθμιστικούς μηχανισμούς που σχετίζονται με την ενεργοποίηση και την απενεργοποίση των γονιδίων. 

Το DNA και τα κύτταρα μας δεν είναι στατικά, αλλά προσαρμόζονται ανάλογα με τις περιστάσεις και τις συνθήκες στις οποίες λειτουργούν.

Η νέα ανακάλυψη ενισχύει την επιστήμη της Επι-γενετικής, όπου αφορά στην επίδραση εξωτερικών παραγόντων πάνω στην έκφραση του DNA. Η ανακάλυψη του 2ου κώδικα, ανοίγει νέους δρόμους στη κατανόηση των ρυθμιστικών μηχανισμών του γονιδιώματος και κλείνει οριστικά το κεφάλαιο όπου ήθελε το DNA ως στατικό μη διαμορφώσιμο παράγοντα.

Η υγεία μας, δεν καθορίζεται από τη μοίρα, τι DNA μας έτυχε δηλαδή, αλλά από τη “χρήση” και τον τρόπο ζωής μας, που προκαλεί διαφορετικές κάθε φορά απαντήσεις από πλευράς του γενετικού μας κώδικα.

Ασθένειες, όπως τα αυτοάνοσα νοσήματα, ο καρκίνος, αλλά και τα νοσήματα της λειτουργίας του γαστρεντερικού (κολίτιδα, ελκώδης κολίτιδα, νόσος του Crohn), αυξάνονται όσο μεγαλύτερη γίνεται η απόκλιση από τον φυσιολογικό τρόπο ζωής. 

Ιδιαίτερα το γαστρεντερικό σύστημα, φαίνεται να συμμετέχει ενεργά με πολλαπλούς ρόλους στη λειτουργία όλου του οργανισμού. 

Τα πάνω από 1.150 διαφορετικά είδη μικροβίων που αποικίζουν τον γαστρεντερικό μας σωλήνα, περιέχουν 3.300.000 διαφορετικά γονίδια που και αυτά συμμετέχουν ενεργά στην δομή και στη λειτουργία του ανθρώπινου σώματος.

Οι ελλείψεις σε μικροσυστατικά, λόγω της αλλοίωσης της τροφής, τα χαμηλά επίπεδα οξυγόνου στην ατμόσφαιρα και στους εσωτερικούς χώρους διαβίωσης, η αφυδάτωση που αφορά στο 70% του πληθυσμού, η έλλειψη άσκησης, το επιβαρυμένο περιβάλλον και το στρες που προκύπτει λόγω του σύγχρονου τρόπου ζωής αλλοιώνουν το σωματικό και κυτταρικό περιβάλλον και έχουν ως αποτέλεσμα την εμφάνιση νόσου.

Η υγεία και η νόσος δεν προκύπτουν λόγω “κατασκευαστικού” ή μη προβλήματος. Αλλά από λάθος χρήση. Στη προσπάθεια του οργανισμού να επιβιώσει εμφανίζονται συμπτώματα που δεν αναμένονται να υπάρχουν όταν είμαστε υγιείς. Η μόνη πραγματική θεραπεία είναι να επαναφέρουμε το σώμα όσο πιο κοντά γίνεται στις αρχικές φυσιολογικές συνθήκες λειτουργίας.

πηγή-enallaktikidrasi.com

Οράτε το video, εδώ

πηγή

πηγή

πηγή

πηγή

πηγή

πηγή

ΠΕΡΙΣΣΟΤΕΡΑ, ΕΔΩ:

-http://www.drtsoukalas.com/subject.php?id=141

-http://www.soundsofwonder.com/pdffiles/DNA%20Dance.pdf

-http://phy.ntnu.edu.tw/~cchen/class/scitran/genome1.pdf

-http://www.cs.ucla.edu/~miodrag/papers/Feng_IHW_02.pdf

-http://www.mrsec.psu.edu/education/nano-activities/dna/dnas_secret_code/dnas_secret_code.pdf

-http://physics.scsu.edu/~dscott/gen/ScientificAmerican/The%20Unseen%20Genome.pdf

-http://www.ijicic.org/ijicic-10-04070.pdf

Διαβάστε περισσότερα... »

Οκτώ οργανισμοί - μορφές ζωής, που εντυπωσιάζουν

«Η επιτυχία στην εξέλιξη ενός είδους και η κυριαρχία του στον κόσμο σε βάθος χρόνου δεν μετριέται μόνο από την εξυπνάδα, το πόσο τεχνολογικά προηγμένο είδος είναι ή την πολυπλοκότητα που το διακρίνει. Η προσαρμοστικότητα και η αναπαραγωγική επιτυχία έχουν μεγαλύτερη σημασία», σημειώνει ο βιολόγος Stephen G. Gould. 

Με αυτό κατά νου, οι 8 σούπερ προσαρμοστικές μορφές ζωής που θα δείτε στη συνέχεια είναι οι πιο παραγωγικοί και ευέλικτοι οργανισμοί που «κυβερνούν» τον κόσμο.

1. Βακτήρια

Δεν υπάρχει καμία αμφιβολία ότι τα βακτήρια είναι ο… δολοφόνος της φύσης και εμείς ζούμε σήμερα στην εποχή των βακτηρίων, όπως έχουν καταδείξει διάφοροι βιολόγοι. Πράγματι, τα βακτήρια μπορούν να βρεθούν σχεδόν παντού, στο έδαφος, στα απόβλητα, στο νερό, ακόμη και πολύ βαθιά μέσα στο φλοιό της Γης. 

Και επειδή τα βακτήρια δεν είναι εύκολο να τα κατανοήσει κάποιος όλα μαζί, ως ένα σύνολο μικροοργανισμών, καλό θα ήταν να τα μελετήσουμε μεμονωμένα. Πάρτε το Ε. coli, για παράδειγμα. 

Κατά τη διάρκεια της ζωής θα υπάρχουν περισσότερα Ε. coli που θα ζουν στο έντερο κάθε ανθρώπου από ό,τι ο συνολικός αριθμός των ανθρώπων που έζησαν ποτέ! Και σύμφωνα με τον βιολόγο Lynn Margulis «το 10% του ξηρού βάρους του σώματός μας αποτελείται από βακτήρια, με τα οποία, μάλιστα, αν και δεν αποτελούν εκ γενετής μέρος του σώματός μας, δεν μπορούμε να ζήσουμε χώρια!».

2. Φυτοπλαγκτόν

Το φυτοπλαγκτόν είναι μικροσκοπικοί οργανισμοί που καλύπτουν την επιφάνεια των ωκεανών και συγκεντρώνονται, επίσης, στο γλυκό νερό. Το μεγαλύτερο κομμάτι του πλαγκτόν δεν φαίνεται με γυμνό μάτι αλλά επειδή υπάρχει σε τόσο μεγάλο αριθμό στο νερό μπορεί να αποχρωματίσει πραγματικά μεγάλες υδάτινες εκτάσεις. 

Αυτά τα μικροσκοπικά «πλάσματα» συμμετέχουν στο 50% του συνόλου της φωτοσυνθετικής δραστηριότητας στη Γη, γεγονός που, όταν σκεφτεί κανείς πόσα φυτά υπάρχουν στον πλανήτη, είναι πραγματικά εκπληκτικό. Ως αποτέλεσμα, το φυτοπλαγκτόν είναι στενά συνδεδεμένο με την παροχή οξυγόνου στον πλανήτη. 

Επίσης χρησιμεύσει ως βάση για την υδρόβια τροφική αλυσίδα, προσφέροντας ένα άμεσα διαθέσιμο… γεύμα στις φάλαινες. Όσον αφορά στους αριθμούς, υπάρχουν πάνω από 5.000 γνωστά είδη, αλλά επειδή συνεχώς ανακαλύπτονται καινούργια είναι πολύ δύσκολο να προσδιοριστεί με ακρίβεια ο αριθμός τους.

3. Μυρμήγκια

Τα μυρμήγκια είναι από τα πιο επιτυχημένα είδη που γνώρισε ποτέ αυτός ο πλανήτης. Συχνά θεωρούνται ως «υπερ-οργανισμοί» εξαιτίας του τρόπου που κατασκευάζουν τις φωλιές τους, της εξελικτικής επιτυχίας τους -που έχει αποδοθεί σε μεγάλο βαθμό στο συντονισμό της κοινωνικής τους οργάνωσης- της ικανότητάς τους να τροποποιούν οικοτόπους, να αξιοποιούν τους πόρους που έχουν και να υπερασπίζονται τους εαυτούς τους.

Σχεδόν 12.500 είδη έχουν αναγνωριστεί μέχρι σήμερα, ωστόσο πιστεύεται ότι ο αριθμός μπορεί να φτάνει τα 22.000. Τα μυρμήγκια έχουν αποικίσει σχεδόν σε κάθε κομμάτι της χερσαίας επιφάνειας της Γης και υπάρχουν περισσότερα μυρμήγκια σε αυτόν τον πλανήτη, κατά βάρος, από ό,τι όλοι οι άνθρωποι μαζί! Και μια και μιλάμε με αριθμούς, ο εντομολόγος E.O. Wilson έχει υπολογίσει ότι υπάρχουν 10.000 τρισεκατομμύρια αυτόνομα ζωντανά μυρμήγκια κάθε στιγμή πάνω στη Γη.

4. Σκαθάρια

Τα κολεόπτερα, αυτά που κοινώς ονομάζονται σκαθάρια, περιλαμβάνουν περισσότερα είδη από οποιαδήποτε άλλη κατηγορία εντόμων (περίπου το 25% όλων των γνωστών μορφών ζωής και το 40% όλων των γνωστών ειδών εντόμων – 400.000 συνολικά), με περίπου 500 αναγνωρισμένες οικογένειες και υποοικογένειες.

Στην πραγματικότητα, είναι πολύ περισσότερα! Έχει, μάλιστα, εκτιμηθεί ότι μπορεί να υπάρχουν ένα εκατομμύριο διαφορετικά είδη σκαθαριών. Εξαιρετικά ευπροσάρμοστα στο περιβάλλον τους, τα σκαθάρια μπορούν να βρεθούν σε όλους τους μεγάλους οικοτόπους (εκτός από τις θαλάσσιες και τις πολικές περιοχές), ενώ η ικανότητά τους να διασπούν ζωικά και φυτικά υπολείμματα για τη διατροφή, συμπεριλαμβανομένων των απορριμμάτων και των μυκήτων, τα καθιστούν ως τα πλέον ισχυρά έντομα στην επιβίωση σε δύσκολες συνθήκες.

5. Τερμίτες

Οι τερμίτες ανήκουν στα Ισόπτερα και -όσο κι αν φαίνεται παράξενο- μακρινή μόνο σχέση έχουν με τα μυρμήγκια, ενώ στην πραγματικότητα συγγενεύουν περισσότερο με τα σκαθάρια. Όπως τα μυρμήγκια, όμως, είναι κοινωνικά έντομα, που διαιρούν την εργασία τους, δημιουργώντας «κάστες», και φροντίζουν τα νεότερα μέλη συλλογικά. Υπάρχουν περίπου 4.000 είδη τερμιτών, ενώ οι αποικίες τους αριθμούν εκατοντάδες εκατομμύρια άτομα. 

Η ακόρεστη ανάγκη τους να καταβροχθίζουν τα ξύλα, αλλά και παράλληλα η σπουδαία ικανότητά τους στην ανακύκλωσή του τα έχει καταστήσει ως ένα απαραίτητο είδος της βιόσφαιρας. Οι τερμίτες είναι τόσο παραγωγικοί, μάλιστα, ώστε αποτελούν μια πιθανή ανανεώσιμη πηγή ενέργειας, σύμφωνα με το Υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ, λόγω της ικανότητάς τους να παράγουν άφθονη ποσότητα υδρογόνου.

6. Γρασίδι

Με απλά λόγια, το γρασίδι είναι η πιο κυρίαρχη μορφή βλάστησης στον πλανήτη. Μεταξύ των πιο ευέλικτων μορφών ζωής στη Γη, τα χόρτα έχουν προσαρμοστεί σε όλες τις κλιματικές συνθήκες: σε τροπικά δάση, ερήμους και βουνά. Είναι πλέον το πιο διαδεδομένο φυτό στον πλανήτη, και ως εκ τούτου, αποτελούν την κύρια πηγή τροφής για όλα τα είδη της άγριας ζωής.

7. Κατσαρίδες

Αν και αρχικά ήταν τροπικά έντομα, οι κατσαρίδες προσαρμόστηκαν ανησυχητικά καλά στην πορεία του χρόνου στον ανθρώπινο πολιτισμό. Αν και δεν είναι τόσο παραγωγικές σε σχέση με κάποια άλλα είδη της συγκεκριμένης λίστας, είναι εξαιρετικά ανθεκτικές και ευέλικτες.

 Μερικά είδη μπορούν να παραμένουν ζωντανά για μήνες χωρίς καθόλου τροφή ή να επιβιώνουν με… περιορισμένους πόρους, όπως, για παράδειγμα, με την κόλλα που υπάρχει στο πίσω μέρος των γραμματοσήμων! 

Επιπλέον, ορισμένες κατσαρίδες μπορούν να ζήσουν έως και 45 λεπτά χωρίς αέρα! Όσον αφορά τώρα στη γνωστή φράση ότι «οι κατσαρίδες μπορούν να επιβιώσουν από ένα πυρηνικό ολοκαύτωμα», μπορεί να υπάρχει κάποια δόση αλήθειας σε αυτό: επειδή τα κύτταρά τους διαιρούνται μόνο μία φορά, οι κατσαρίδες έχουν υψηλότερη αντίσταση στην ακτινοβολία σε σχέση με τα περισσότερα σπονδυλωτά, ικανές να αντέξουν μία δόση 6 έως και 15 φορές μεγαλύτερη από ο,τι ένας άνθρωπος.

8. Ποντίκια

Τα ποντίκια είναι ίσως τα πιο ανθεκτικά θηλαστικά στον πλανήτη και -όπως η κατσαρίδα- έχουν επωφεληθεί από την ανθρώπινη δραστηριότητα. Μπορούν να ζήσουν σε μια ευρεία ποικιλία οικοτόπων, ενώ είναι άριστοι άλτες, ορειβάτες και κολυμβητές. 

Γεννούν ασταμάτητα, μέχρι και 5 φορές το χρόνο, ενώ κάθε γέννα μπορεί να περιλαμβάνει από 6 έως 22 μικρά. Στην πραγματικότητα, ένα μόνο ζευγάρι ποντικών μπορεί να γίνουν 200(!) μέσα σε έναν μόνο χρόνο. Πιστεύεται ότι υπάρχουν δισεκατομμύρια ποντίκια σε αυτό τον πλανήτη, γεγονός που τα καθιστά ως τα πιο «επιτυχημένα» θηλαστικά (εκτός από τον άνθρωπο). Είναι, επίσης, πολύ δύσκολο να σκοτωθούν, αποκτώντας όλο και περισσότερη ανοσία στα δηλητήρια.

πηγή

Διαβάστε περισσότερα... »

Ένα ταξίδι στην Ιστορία της Ζωής της Γης

Το Howard Hughes Medical Institute (HHMI) είναι γνωστό για την αγάπη που τρέφει για τη Βιολογία, για αυτό και παράγει καταπληκτικό υλικό, βίντεο και αφίσες που μπορείτε να ζητήσετε να σας στελούν δωρεάν, ή καταπληκτικές και όμορφες προσομοιώσεις.

Μία από αυτές με τίτλο Deep History of Life on Earth, είναι μία πανέμορφη και αρκετά εποικοδομητική ξενάγηση στην ιστορία της Γης. Έτσι μπορούμε να δούμε πότε ξεκίνησε η ζωή πάνω στη Γη και ποιοί ήταν οι πρώτοι οργανισμοί που φιλοξενήθηκαν, πώς τα Αρχαία και τα Βακτήρια είναι δύο διαφορετικές ομάδες οργανισμών με εκπροσώπους τους ακόμα και σήμερα, πότε πρωτοεμφανίστηκαν οι ευκαρυωτικοί οργανισμοί και πώς συσχετίζονται με τα βακτήρια, πότε πρωτοεμφανίστηκαν τα ζώα και τα φυτά και πολλά άλλα.

Η πλουραλιστικά αυτή προσέγγιση της ιστορίας της Γης, εμπλουτίζεται με πανέμορφες εικόνες, καταπληκτικά βίντεο και ευκολονόητα επεξηγηματικά κείμενα.

Την επόμενη φορά που θα θελήσετε να μιλήσετε για την εξέλιξη με απλά και κατανοητά λόγια, μην ξεχάσετε αυτή την πανέμορφη προσομοίωση του HHMI.

πηγή

Διαβάστε περισσότερα... »

Η συστημική σκέψη στη Βιολογία. Αδυναμίες και προκλήσεις

Σχετικά πρόσφατα, πριν από 10 (δέκα) χρόνια, ξεκίνησε μία προσπάθεια μελέτης της εισαγωγής της θεωρίας των συστημάτων στη διδασκαλία της βιολογίας. 

Η έρευνα των Boersma, Waarlo & Klaassen, με τίτλο «The feasibility of systems thinking in biology education» είναι μία μετανάλυση διαφόρων εργασιών και δημοσιεύεται στην επιστημονική επιθεώρηση Journal of Biological Education (2011, 45:4, 190-197) (μπορείτε να αποκτήσετε δωρεάν τη δημοσίευση σε μορφή αρχείου .pdf από εδώ).

Οι ερευνητές διαπιστώνουν πλήθος προσεγγίσεων σχετικά με πώς ορίζεται η συστημική σκέψη (οι οποίες συχνά διαφοροποιούνται όχι μόνο ανάλογα με το αντικείμενο μελέτης αλλά ακόμα και με τα διαφορετικά εκπαιδευτικά συστήματα). 

Έτσι, συνέταξαν έναν πίνακα για το πώς οι ίδιοι αντιλαμβάνονται τη συστημική σκέψη στα βιολογικά συστήματα, στηριζόμενοι σε σχετική βιβλιογραφία και λαμβάνοντας υπόψη τους τις τρεις μεγάλες αλλαγές στη θεωρία συστημάτων (Von Bertalanffy – 1968, Wienerv- 1948 & Ashby-1956, Prigogine and Stengers – 1984 & Thelen and Smith-1994).

Τα χαρακτηριστικά αυτά φαίνονται στον παρακάτω πίνακα, όπου με έντονη γραφή οι ερευνητές εντοπίζουν τις έννοιες – δείκτες προκειμένου να κάνουν τη μετανάλυσή τους.

Πίνακας. Θεωρητικά χαρακτηριστικά συστημάτων, σύμφωνα με τις διαφορετικές θεωρίες συστημάτων. Για καθένα από τα γενικά χαρακτηριστικά παρουσιάζονται και παραδείγματα από τη βιολογία συστημάτων.

Θεωρίες Συστημάτων	Θεωρητικά χαρακτηριστικά συστημάτων (Systems theoretical characteristics)
Γενική θεωρία συστημάτων (General Systems Theory)	Τα συστήματα έχουν μία οντότητα που τους επιτρέπει να αναγνωρίζονται ως αντικείμενα. Δεν έχουν όλα τα βιολογικά συστήματα διακριτά όρια. Γενικά, τα κύτταρα και οι οργανισμοί διαθέτουν ένα διακριτό όριο του συστήματος, οι πληθυσμοί και τα οικοσυστήματα γενικώς δεν έχουν. Τα συστήματα αποτελούνται από συστατικά ή απόεπιμέρους συστήματα των ιδίων ή διαφορετικών κατηγοριών, πράγμα που σημαίνει πως ένα σύστημα όχι μόνο διαθέτει τη δική του οντότητα αλλά επιπλέον είναι και συστατικό-σύστημα σε υψηλότερου επιπέδου σύστημα.  Τα συστατικά των βιολογικών συστημάτων είναι επιμέρους συστήματα ενός συστήματος ανώτερου επιπέδου. Τα επίπεδα σύμφωνα με τα οποία μπορούν να κατηγοριοποιηθούν τα βιολογικά συστήματα, εμφανίζονται ως επίπεδα οργάνωσης της ζωής (π.χ. το κυτταρικό και επίπεδο του οικοσυστήματος). Τα συστατικά του συστήματος (επιμέρους συστήματα) επιτελούν λειτουργίες μέσα στο σύστημα. Στα βιολογικά συστήματα, όπως τα όργανα των οργανισμών, επιτελούν μία συγκεκριμένη λειτουργία. Τα συστατικά των συστημάτων (ή τα επιμέρους συστήματα) αλληλεπιδρούν μεταξύ τους. Στα βιολογικά συστήματα τα επιμέρους συστήματα αλληλεπιδρούν (π.χ. η αλληλεπίδραση μεταξύ θηράματος και θηρευτή). Μπορεί να γίνει διάκριση ανάμεσα στα ανοιχτά και τα κλειστά συστήματα. Τα ανοιχτά συστήματαανταλλάσουν ύλη, ενέργεια και/ή πληροφορία με το περιβάλλον, ενώ τα κλειστά συστήματα όχι. Τα βιολογικά συστήματα είναι ανοικτά συστήματα και διαθέτουν διόδους εισόδου/μεταβίβασης/εξόδου/ύλης, ενέργειας και πληροφορίας. Οι ροές ενέργειας και οι κύκλοι της ύλης, είναι χαρακτηριστικά παραδείγματα
Κυβερνητική (Cybernetics)	Τα συστήματα είναι αυτορυθμιζόμενες οντότητες, πράγμα που σημαίνει πως μηχανισμοί ανάδρασηςεπιδρούν στις ιδιότητες των συστημάτων προκαλώντας μείωση υπερβολικά μεγάλων τιμών και επαναφέροντάς τα στις πραγματικές τιμές (προκαθορισμένες τιμές) ή στις μέσες τιμές. Στα βιολογικά συστήματα πολλές τιμές ιδιοτήτων βρίσκονται σε ισοζύγιο και ισορροπία, μεταβαλλόμενες γύρω από κάποια μέση τιμή (π.χ. το μέσο μέγεθος του πληθυσμού). Στο επίπεδο του κυττάρου και του οργανισμού, αυτή η διαδικασία ονομάζεταιομοιόσταση.
Θεωρίες δυναμικών συστημάτων (Dynamic system theories)	Ένα ανοικτό σύστημα μπορεί να είναι ένααυτοοργανούμενο σύστημα, το οποίο σημαίνει πως κατά τη διάρκεια του κύκλου ζωής του αναδυόμενες ιδιότητες προκύπτουν από αλληλεπιδράσεις μεταξύ των συστατικών (ή των επιμέρους συστημάτων). Τα βιολογικά συστήματα είναι αυτοοργανούμενα συστήματα, εκδηλώνοντας το φαινόμενο της αναπαραγωγής σε διάφορα επίπεδα οργάνωσης της ζωής και έχουν προκύψει μέσω της εξελικτικής ροής. Κατά τη διάρκεια του κύκλου ζωής του ένα ανοικτό σύστημα βρίσκεται σε ισορροπία για μία ή περισσότερες επιλεγμένες περιόδους του χρόνου. Από μία τέτοιαπρόσκαιρη ισορροπία το σύστημα μεταπίπτει σε μίαχαοτική φάση, στην οποία περιορίζεται αισθητά η ικανότητα να προβλέψει τις μελλοντικές του καταστάσεις. Από μία χαοτική φάση το σύστημα ίσως κατορθώσει να μεταβεί σε μία από τις πολλές και διαφορετικές νέεςκαταστάσεις ισορροπίας. Τα βιολογικά συστήματα εμφανίζουν ισορροπία για επιλεγμένες περιόδους του χρόνου [π.χ. μία λίμνη με ή χωρίς λιμναίο φυτό (λέμνα - duck weed)].

Καθώς οι ερευνητές αναλύουν τις διαφορετικές εργασίες, διαπιστώνουν αδυναμίες τόσο στους ορισμούς όσο και στην παρουσία των επιμέρους χαρακτηριστικών. Ακόμα και οι επιλογές των προς μελέτη αντικειμένων (παραδειγμάτων) εμφανίζουν αδυναμίες, ενώ καταλήγουν πως για να μπορεί να ελεγχθεί η ικανότητα των μαθητών να σκέφτονται συστημικά, θα πρέπει να επιλέγονται αντικείμενα με διακριτά όρια του συστήματός τους. 

Έτσι η πρόθεση να διδαχθεί η συστημική σκέψη στη πρωτοβάθμια και την κατώτερη δευτεροβάθμια εκπαίδευση εμφανίζει αδυναμίες, καθώς οι μελέτες δεν κατορθώνουν να αναλύσουν την συστημική σκέψη των μαθητών, δηλαδή την ικανότητα να εκτελούν παλινδρομικές σκέψεις μεταξύ συγκεκριμένων αντικειμένων και μοντέλων συστημάτων. 

Αν και οι μαθητές διαθέτουν ένα βασικό εννοιολογικό πλαίσιο που συνιστά τη συστημική σκέψη, όπως η αιτιότητα, η σχέση δομής-λειτουργίας και η σχέση του μέρους με το όλο. Τέτοιες νοητικές δομές διαπιστώνονται από τη μικρή ηλικία των παιδιών και με κατάλληλες παρεμβάσεις θα μπορούσαν να αποτελέσουν το υπόβαθρο για την ανάπτυξη της συστημικής βιολογικής σκέψης.

Εν κατακλείδι διαπιστώνεται πως υπάρχει πρόσφορο έδαφος για διδασκαλία και μάθηση της συστημικής σκέψης με τη χρήση πλήθους βιολογικών αντικειμένων. Για καθένα από αυτά, όπως και για τις κατηγορίες στις οποίες ανήκουν, θα πρέπει να περιγράφονται πλήρως τα χαρακτηριστικά τους. Έτσι καθώς περιγράφονται οι ομοιότητες και οι διαφορές, θα ήταν χρήσιμο να παρουσιαστούν οι ομοιότητες στα πλαίσια ενός μοντέλου της ανώτερης κατηγορίας στην οποία ανήκει το αντικείμενο. 

Λαμβάνοντας υπόψη τις πρότερες γνώσεις των μαθητών καθώς και την εμπειρία τους από την καθημερινότητα, τέτοιες προσεγγίσεις θα πρέπει να ξεκινάνε από το επίπεδο του οργανισμού. Στη συνέχεια να κατέρχονται στο επίπεδο του οργάνου και του κυττάρου και μετά να ανέρχονται στο επίπεδο του πληθυσμού και της κοινότητας.

Με τον τρόπο αυτό οι μαθητές θα διαπιστώνουν πως τα ίδια χαρακτηριστικά μπορούν να εντοπιστούν σε αντικείμενα διαφορετικών επιπέδων οργάνωσης. Έτσι ο εκπαιδευτικός θα βρει αφορμή να παρουσιάσει ένα γενικό μοντέλο συστημάτων, συσχετίζοντας τα θεωρητικά χαρακτηριστικά συστημάτων που εμφανίζονται στα αντικείμενα όλων των επιπέδων οργάνωσης.

Επιπλέον δείτε μία μετάφραση που έχω κάνει για το περιοδικό ScienceinSchool με τίτλο «Συστημική βιολογία στη σχολική τάξη;» καθώς και μία πρόταση της Ευαγγελίας Αγγελίδου για τη διδασκαλία της Βιολογίας συστημάτων που είχα εντοπίσει παλαιότερα στο περιοδικό «Μέντορας» (2005, 8:93-112) του Παιδαγωγικού Ινστιτούτο με τίτλο «Ένα σενάριο διδακτικής παρέμβασης με αντικείμενο την έννοια των βιολογικών συστημάτων«.

πηγή

Διαβάστε περισσότερα... »