ΕΝΘΕΤΟ ΓΙΑ ΤΙΣ ΕΠΙΣΤΗΜΕΣ, ΤΗΝ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΚΑΙ ΤΗΝ ΚΟΙΝΩΝΙΑ

www.facebook.com/PRISMASCIENCEMAGAZINE

ΣΑΒΒΑΤΟ 23 ΝΟΕΜΒΡΙΟΥ 2019

ΠΡΙΣΜΑ# 75

,,4-5

,,7

ΙΣΤΟΡΙΕΣ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ

Η γνώση είναι ωφέλιμη (;)Οι άνθρωποι του 21ου αιώνα είμαστε εξοικει-ωμένοι με τις συζητήσεις σχετικά με την ωφε-λιμότητα της επιστήμης και με το ότι πηγάζειαπό μια «ρομαντική» τάση του ανθρώπου νααναζητά την αλήθεια και την αρμονία. Άνθρω-ποι διαφορετικών εποχών, όμως, μοιράζο-νταν την ίδια πεποίθηση;

Νεάντερταλ και σύγχρονοι άνθρωποι: Μια συναρπαστικήιστορία συνύπαρξης και εξέλιξηςΟι Νεάντερταλ είναι οι πιο κοντινοί μας συγγενείς. Συ-νυπήρχαν με τους Homo Sapiens για δεκάδες χιλιά-δες χρόνια, διασταυρώθηκαν μεταξύ τους και απέ-κτησαν απογόνους. Επομένως, όλοι οι ανατομικάσύγχρονοι άνθρωποι μη αφρικανικής καταγωγής φέ-ρουν στο γενετικό τους υλικό ίχνη από Νεάντερταλ.Οι εξελικτικά πιο κοντινοί μας συγγενείς φαίνεται ότισυμβάλλουν στη διαμόρφωση αρκετών χαρακτηρι-στικών μας αλλά και στην υγεία μας.

ΕΠΙΣΤΗΜΕΣ ΤΗΣ ΖΩΗΣ

Ένας αόρατος κόσμος έρχεται στο φωςΠαρά την κυρίαρχη παρουσία των μικροοργανισμών στονπλανήτη μας η συντριπτική πλειοψηφία δεν έχει απομονω-θεί και καλλιεργηθεί στο εργαστήριο. Με μια νέα ερευνητι-κή προσέγγιση, αξιοποιώντας τη διαθέσιμη γνώση σχετικάμε το γενετικό υλικό των βακτηρίων Saccharibacteria και μετη βοήθεια της βιοπληροφορικής, κατόρθωσαν να «ψαρέ-ψουν» τους επιθυμητούς οργανισμούς και εν τέλει να τουςκαλλιεργήσουν για πρώτη φορά στο εργαστήριο.

,,6

EΡΕΥΝΑ

Ύπνος και διατροφή, μια αμφίδρομη σχέσηΣύμφωνα με τους ερευνητές, είναι εξαιρετικά δύσκολο ναεπιλέξουμε υγιεινές τροφές όταν είμαστε εξαντλημένοι ό-σο κι αν κατανοούμε τη σημασία της σωστής διατροφής. Ηδιατροφή και ο ύπνος συνδέονται μέσα από διαφορετι-κούς μηχανισμούς οι οποίοι αποτελούν ευρύ αντικείμενοέρευνας.

Πολυμηνυματικήαστρονομία:

Νέα παράθυρα στο ΣύμπανΤο ορατό στα μάτια μας φως δεν αρκεί για ν’

αποκαλύψουμε τα μυστικά του Σύμπαντος. Γι’αυτόν τον λόγο η Αστροφυσική στηρίζεται, τις

τελευταίες δεκαετίες, και σε άλλους«αγγελιοφόρους». Δύο πρόσφατες ανακαλύψεις,

η ανίχνευση εξαιρετικά υψηλών ενεργειώννετρίνο και η ανίχνευση των βαρυτικών

κυμάτων, σηματοδότησαν την έναρξη τηςεποχής της Πολυμηνυματικής Αστρονομίας.

,,2-3

,,4-5

,,8

9Ζούμε στην αυγή μιας πολ-λά υποσχόμενης περιόδουγια την επιστήμη της Αστρο-φυσικής, την εποχή της Πο-λυμηνυματικής Αστρονο-μίας (Π.Α.). Χιλιάδες επιστή-

μονες από όλο τον κόσμο ασχολούνται μεαστροφυσικά αντικείμενα τα οποία ανι-χνεύουμε όχι μόνο μέσω του φωτός αλ-λά και με άλλους «αγγελιοφόρους», όπωςυψηλών ενεργειών νετρίνα, κοσμικέςακτίνες καθώς και με τα γνωστά πλέονβαρυτικά κύματα, που αποτελούν ταλα-ντώσεις του χωροχρόνου. Οι ανιχνεύσειςαφορούν βίαια και ενεργητικά φαινόμενατα οποία συμβαίνουν στο Σύμπαν καιαποτελούν αντικείμενο μελέτης τηςΑστροφυσικής Υψηλών Ενεργειών. ΗΠ.Α. είναι ένας σχετικά καινούργιος κλά-δος της έρευνας, ο οποίος εμπλουτίζεταισυνεχώς, που ξεκίνησε πριν από περίπου32 χρόνια, όταν η ανίχνευση φωτονίωναπό μια έκρηξη υπερκαινοφανούς (βλ. Έν-θετο «Πρίσμα» #22: «Ο υπερκαινοφανήςSN1987a») συνοδεύτηκε από την ανίχνευ-ση κοσμικών νετρίνων. Δύο πρόσφατεςανακαλύψεις, η ανίχνευση εξαιρετικάυψηλών ενεργειών νετρίνων και η ανί-χνευση των βαρυτικών κυμάτων, οι οποί-ες συνοδεύτηκαν και από την παρατήρη-ση φωτονίων, σηματοδότησαν την έναρ-ξη της εποχής της ΠολυμηνυματικήςΑστρονομίας.

Τα αντικείμενα μελέτης της Π.Α. βρίσκο-

νται εντός ή εκτός του Γαλαξία και θα μπο-ρούσαμε να τα χαρακτηρίσουμε ως κοσμι-κούς επιταχυντές, μια και κύριο χαρακτη-ριστικό τους είναι η επιτάχυνση σωματι-δίων σε σχετικιστικές ταχύτητες (δηλαδήσε ταχύτητες οι οποίες πλησιάζουν αρκε-τά την ταχύτητα του φωτός). Εντός τουΓαλαξία οι πηγές οι οποίες μας ενδιαφέ-ρουν είναι οι αστέρες νετρονίων, οι εκρή-ξεις υπερκαινοφανών καθώς και τα διπλάσυστήματα εκπομπής ακτίνων Χ (συστή-ματα που αποτελούνται από ένα άστρο κιαπό ένα συμπαγές αντικείμενο, όπως μιααστρική μαύρη τρύπα, ένας αστέρας νε-τρονίων ή ένας λευκός νάνος). Εκτός τουΓαλαξία αντικείμενα μελέτης αποτελούντα κέντρα ενεργών γαλαξιών, οι επονομα-ζόμενοι Ενεργοί Γαλαξιακοί Πυρήνες, α-ντικείμενα που περιέχουν μια υπερμεγέθημελανή οπή και χαρακτηρίζονται από ταμεγάλα ποσά ενέργειας που απελευθερώ-νουν και από την έντονη μεταβολή της λα-μπρότητάς τους. Επιπλέον, άλλες πηγέςτης Π.Α. είναι οι εκλάμψεις ακτίνων γάμμα,οι οποίες είναι εκρήξεις που διαρκούν έωςκαι κάποια δευτερόλεπτα, εκλύουν τερά-στια ποσά ενέργειας και μπορεί να δημι-ουργούνται είτε με συγχωνεύσεις συμπα-γών αντικειμένων είτε με κατάρρευση υ-περμαζικών αστεριών (αστέρια με μάζαμεγαλύτερη από δέκα ηλιακές μάζες).

Ο βασικότερος ανιχνευτής φωτονίωνείναι το ανθρώπινο μάτι. Παρ’ όλα αυτά,αυτό δεν είναι αρκετό για ν’ ανακαλύψου-με τα «μυστικά» του Σύμπαντος, όπου τοαόρατο στα μάτια μας φως κυριαρχεί. Το

ηλεκτρομαγνητικό φάσμα εκτείνεται απότην περιοχή των ραδιοσυχνοτήτων έωςκαι τις ακτίνες γάμμα, ενώ το οπτικό τμή-μα καλύπτει ένα εξαιρετικά μικρό εύροςαυτού. Η γήινη ατμόσφαιρα λειτουργεί ωςαπορροφητής της ηλεκτρομαγνητικής α-κτινοβολίας, επιτρέποντας μόνο στα ρα-διοκύματα και τα οπτικά φωτόνια να φτά-σουν στην επιφάνεια του πλανήτη. Οι υπό-λοιπες συχνότητες απορροφούνται απότα στοιχεία της ατμόσφαιρας, ενώ εμμέ-σως, μπορούμε να ανιχνεύσουμε φωτόνιαακτίνων γάμμα μέσω της αλληλεπίδρασήςτους στην ατμόσφαιρα και την παραγωγήακτινοβολίας Cherenkov (ηλεκτρομαγνη-τική ακτινοβολία η οποία παράγεται ότανένα φορτισμένο σωματίδιο κινείται σε έναμέσο με ταχύτητα μεγαλύτερη της ταχύ-τητας του φωτός σ’ αυτό).

Τα πρώτα οπτικά τηλεσκόπια κατα-σκευάστηκαν στην Ολλανδία το 1608, ενώο Γαλιλαίος ήταν εκείνος που τα χρησιμο-ποίησε για πρώτη φορά σε αστρονομικέςπαρατηρήσεις. Ακολουθούν παρατηρή-σεις φωτονίων στο υπέρυθρο από τονΧέρσελ το 1800, ενώ το 1801 ο Ρίτερ πραγ-ματοποιεί την πρώτη του παρατήρησηστο υπεριώδες. Η πρώτη παρατήρηση ρα-διοκυμάτων πραγματοποιείται από τονΤζάνσκι το 1932 και αφορά σήματα τουΓαλαξία μέσω ακτινοβολίας σύγχροτρον(πρόκειται για την εκπομπή φωτονίων πουπαράγεται από κίνηση σχετικιστικών σω-ματιδίων μέσα σε μαγνητικά πεδία). Στις α-κτίνες Χ η πρώτη ανίχνευση πραγματοποι-είται το 1948. Η συστηματική καταγραφήόμως αστρονομικών παρατηρήσεων στιςακτίνες Χ ξεκινάει από το 1958, με τη χρή-

ΠΡΙΣΜΑ

ΣΤΗΝ ΙΣΤΟΡΙΑ του ανθρώπινου πολιτισμού πάνταυπήρχαν σημεία επιστροφής. Είτε επρόκειτο για κο-σμογονικές αλλαγές είτε για τοπικές αναστατώσεις,ο κόσμος πάντα διατηρούσε την ανάμνηση αυτούπου υπήρχε πριν - όχι μόνο ως αφήγηση, αλλά καιως υλική υπόσταση. Αυτό δεν σημαίνει ότι μετά απόβαθιές ρήξεις της χρονικής συνέχειας ο κόσμοςμπορούσε να ξαναγίνει όπως ήταν πριν. Μπορούσεόμως να δείξει πώς ήταν πριν και να προσφέρει σεόσους το επιθυμούσαν την επιλογή να δημιουργή-σουν μια εναλλακτική πραγματικότητα εκκινώνταςαπό μια προγενέστερη αφετηρία. Αν η ιστορία τουΚατακλυσμού είναι η αρχετυπική ιστορία των κο-σμογονικών αλλαγών που διαμόρφωσαν την Γη, ηιστορία της Κιβωτού είναι η αρχετυπική ιστορία τωνκαταφυγίων. Σπάνια το συνειδητοποιούμε, αλλάπρόκειται για δύο διαφορετικές ιστορίες, οι οποίεςσυνυφαίνονται όπως η θεία οργή με τη θεία πρό-νοια. Σε μια εποχή που το νέο δεν αποτελεί αξία, αλ-λά κίνδυνο -και η εποχή αυτή καλύπτει το μεγαλύ-τερο μέρος της ανθρώπινης Ιστορίας-, η θεία πρό-νοια εκδηλώνεται με τη μέριμνα για την ύπαρξη κα-ταφυγίων.

Οι μνημονικές δομές που εμφανίζονται στο εσω-τερικό των ανθρώπινων κοινοτήτων, αλλά και οιθύλακες διατήρησης βιολογικών δειγμάτων απόπρογενέστερα εξελικτικά στάδια αποτυπώνουν αυ-τή τη λειτουργία. Δεν πρόκειται για αντίσταση στηναλλαγή, αλλά για μια ζωτικής σημασίας πλεοναστι-κότητα. Αν η αλλαγή οδηγήσει στην εξάλειψη, τότεθα πρέπει πάντα να υπάρχει η δυνατότητα εναλλα-κτικών επιλογών που θα διασώσουν το είδος. Απο-τελεί κοινό τόπο, εξάλλου, ότι το είδος χάνεται ορι-στικά όταν χαθούν τα καταφύγιά του. Επίσης, δε-δομένου ότι δεν υπάρχει τρόπος να ελεγχθεί αν μιααλλαγή οδήγησε στο βέλτιστο αποτέλεσμα, η ύπαρ-ξη καταφυγίων επιτρέπει τον διαρκή πειραματισμόγια αναζήτηση καλύτερων λύσεων προσαρμογής.Από αυτή την άποψη, τα καταφύγια δεν αποτελούνλύσεις ατομικής σωτηρίας ή διάσωσης ενός πληθυ-σμού από έναν έκδηλο κίνδυνο, αλλά προϋποθέσειςεπιβίωσης των ειδών. Είναι αποθέματα γονιδίωνκαι μιμιδίων τα οποία επιτρέπουν τη χάραξη εναλ-λακτικών διαδρομών συλλογικής ευημερίας.

Τα τελευταία χρόνια γίνεται μεγάλη συζήτηση γιατην Ανθρωπόκαινο, τη γεωλογική εποχή κατά τηνοποία οι συνέπειες των ανθρώπινων επιλογώναποκτούν πλανητικές διαστάσεις. Η συζήτηση αφο-ρά, σε μεγάλο βαθμό, το ερώτημα αν όντως η Αν-θρωπόκαινος αποτελεί γεωλογική εποχή. Κι αν ναι,ποιο είναι το ιδιαίτερο χαρακτηριστικό της; Η απά-ντηση είναι, ασφαλώς, πολύ δύσκολη, γιατί προϋ-ποθέτει μια εποπτεία που κανείς δεν διαθέτει σή-μερα. Θα μπορούσαμε, ωστόσο, να σκεφτούμε τηνΑνθρωπόκαινο ως την κορύφωση μιας διαδικασίαςπου οδηγεί στην κατάργηση των καταφυγίων. Οισυνέπειες των ανθρώπινων επιλογών είχαν πάνταπλανητικές διαστάσεις, αλλά η επιθετική κανονικο-ποίηση που επιφέρει ο όψιμος καπιταλισμός εξα-λείφει όλους τους μνημονικούς θύλακες που στοπαρελθόν επέτρεπαν τη δοκιμή εναλλακτικών σε-ναρίων βιολογικής και κοινωνικής προσαρμογής. ΗΑνθρωπόκαινος σηματοδοτεί την είσοδο σε μιαεποχή χωρίς σημεία επιστροφής, όπου η πολιτικήτου τετελεσμένου ορίζει την κανονικότητα ενόςανέστιου κόσμου.

Μ.Π.

ση πυραύλων. Τέλος, η πρώτη ανίχνευση ακτί-νων γάμμα πραγματοποιήθηκε το 1961 από τοδιαστημόπλοιο Explorer 11. Στις περισσότερεςπεριπτώσεις αρχικά το αντικείμενο που προ-σφερόταν για μελέτη ήταν το πιο κοντινό ά-στρο στη Γη, δηλαδή ο Ήλιος. Σημαντικό είναινα αναφέρουμε ότι παρατηρώντας κάποια α-στροφυσική πηγή σε διαφορετικές συχνότη-τες, μπορούμε να πάρουμε διαφορετική πλη-ροφορία γι’ αυτήν καθώς «αποκαλύπτονται»διαφορετικοί φυσικοί μηχανισμοί.

Οι κοσμικές ακτίνες, σε αντίθεση μ’ αυτόπου υποδηλώνει το όνομά τους (το οποίο πα-ραπέμπει σε φως και διατηρείται για ιστορι-κούς λόγους), αφορούν κυρίως πρωτόνια καιπυρήνες βαρύτερων στοιχείων. Ανιχνεύτη-καν για πρώτη φορά το 1912 από τον Χες, ο ο-ποίος πραγματοποίησε πτήση με αερόστατοπροκειμένου να ανακαλύψει αν προέρχονταιαπό το Διάστημα ή από τη Γη. Αν τα μάτια μαςμπορούσαν να δουν φωτόνια διαφορετικώνσυχνοτήτων από το οπτικό, τότε θα μπορού-σαν να παρατηρήσουν τα πυροτεχνήματαπου προκαλεί η κοσμική ακτινοβολία στην α-τμόσφαιρα, τους λεγόμενους καταιονισμούς.Ένα σωματίδιο υψηλών ενεργειών εισέρχεταιστην ατμόσφαιρα, αλληλεπιδρά με τα μόριάτης, δημιουργώντας δευτερογενή σωματίδιατα οποία με τη σειρά τους αλληλεπιδρούν πα-ράγοντας επιπλέον σωματίδια κ.ο.κ. Το πρό-βλημα της κοσμικής ακτινοβολίας είναι ότι δενμπορούμε να γνωρίζουμε από ποια πηγή ξεκί-νησε το ταξίδι της. Ο λόγος είναι απλός: πρό-κειται για φορτισμένα σωματίδια τα οποία τα-ξιδεύουν στον ενδογαλαξιακό χώρο, ο οποίοςπεριέχει μαγνητικά πεδία, με αποτέλεσμα τασωματίδια να διαχέονται και να χάνουν την ό-ποια κατευθυντικότητα είχαν αρχικά. Παρα-τηρητήρια όπως το Pierre Auger στην Αργε-ντινή, το οποίο καλύπτει μια έκταση περίπου ί-ση με την επιφάνεια της Ρόδου, ανιχνεύουνσωματίδια κοσμικής ακτινοβολίας υψηλών ε-νεργειών σε καθημερινή βάση. Τα δεδομένατα οποία καταγράφονται σχετίζονται με θεω-ρητικά μοντέλα προκειμένου να ανακαλυ-φθούν οι πηγές οι οποίες παράγουν κοσμικέςακτίνες καθώς και ο πληθυσμός αυτών.

Η ιστορία των νετρίνων είναι πολύ ενδιαφέ-ρουσα από μόνη της. Πρακτικά ξεκινάει το1930, όταν επιστήμονες παρατηρούν κάποιεςραδιενεργές διασπάσεις, στις οποίες φαίνεταινα μην ικανοποιείται η διατήρηση της ενέργει-ας. Μάλιστα, ο Μπορ, ένας από τους πρωτερ-γάτες της Κβαντομηχανικής, θα είναι απότους πρώτους που θα υποστηρίξουν ότι ο νό-μος αυτός μπορεί να μην ισχύει σε μικροσκο-πικό επίπεδο και ίσως να χρειάζεται να εγκα-ταλειφθεί. Από την άλλη, ο Πάουλι προτείνειτην όχι και τόσο συνηθισμένη για την εποχήλύση, που θέλει τη «χαμένη» ενέργεια να με-ταφέρεται από ένα νέο σωματίδιο που δεν εί-χε παρατηρηθεί μέχρι τότε και θα ονομαστεί«νετρίνο» (αντι-νετρίνο για την ακρίβεια). Θα

χρειαστούν τουλάχιστον είκοσι χρόνια για τηνπρώτη πειραματική επιβεβαίωση των «μυστη-ριωδών» αυτών σωματιδίων, τα οποία αλλη-λεπιδρούν πολύ ασθενώς με την ύλη. Ας ανα-λογιστούμε ότι αυτή τη στιγμή μας διαπερνάειένας πολύ μεγάλος αριθμός νετρίνων χωρίςνα αλληλεπιδρούν καθόλου μαζί μας. Η πρώ-τη παρατήρηση νετρίνου γίνεται το 1956 σεπειράματα Πυρηνικής Φυσικής, ενώ η παρα-τήρηση νετρίνο αστρονομικής προέλευσης, α-πό τον Ήλιο, γίνεται το 1968 (πείραμαHomestake στις ΗΠΑ). Πέρα από τα ηλιακά νε-τρίνα, το 1987 έγινε η πρώτη η ανίχνευση κο-σμικών νετρίνων από έκρηξη υπερκαινοφα-νούς, η οποία τα συσχετίζει με το τέλος τηςζωής των αστεριών. Οι πρόσφατες ανακαλύ-ψεις νετρίνων υψηλών ενεργειών τα συνδέ-ουν και με τους υπόλοιπους κοσμικούς επιτα-χυντές που αναφέραμε προηγουμένως.

Τα βαρυτικά κύματα είναι ταλαντώσεις τουχωροχρόνου και η πρώτη ανίχνευσή τους έγι-νε τον Σεπτέμβριο του 2015 από το παρατη-ρητήριο LIGO. Αποτελούν μία από τις επιβε-βαιώσεις της Γενικής Θεωρίας της Σχετικότη-τας του Αϊνστάιν, συνεισφέροντας στη βαθύ-τερη κατανόηση θεμελιωδών νόμων της Φυ-σικής. Οι πληροφορίες που μεταφέρουν είναιδιαφορετικές από αυτές που μας δίνει το ηλε-κτρομαγνητικό φάσμα (για παράδειγμα, πλη-ροφορίες για τη γεωμετρία του χωροχρόνουδίπλα σε μαύρες τρύπες, διπλά συστήματασυμπαγών σωμάτων κ.τ.λ.). Το 2017, το Νό-μπελ Φυσικής απονεμήθηκε στους Βάις, Θορνκαι Μπάρις για τον ρόλο τους στην ανίχνευσητων βαρυτικών κυμάτων. Αυτή τη στιγμή επί-

σημα έχουμε καταγεγραμμένα έντεκα γεγο-νότα ανίχνευσης βαρυτικών κυμάτων, με ταπερισσότερα να συσχετίζονται με μαύρεςτρύπες οι οποίες συγχωνεύονται.

Στις 17 Αυγούστου του 2017 καταγράφηκεένα βαρυτικό κύμα (GW170817). Τυχαία το τη-λεσκόπιο ακτίνων γάμμα Fermi, το οποίο βρί-σκεται σε τροχιά εκτός της γήινης ατμόσφαι-ρας, ήταν στραμμένο στην περιοχή του ουρα-νού απ’ όπου εκπέμφθηκε το βαρυτικό κύμακαι κατέγραψε με χρονική υστέρηση 1,7 δευ-τερολέπτων μια έκλαμψη ακτινών γάμμα. Ηανακάλυψη αυτή ήταν ιδιαιτέρως σημαντική,καθώς ήταν η πρώτη φορά που υπήρχε συν-δυασμός ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας μεταυτόχρονη ανίχνευση βαρυτικών κυμάτωνπου προήλθε από συγχώνευση δύο αστέρωννετρονίων. Αμέσως μετά την ανακοίνωση αυ-τής της ανίχνευσης δημοσιεύθηκαν περίπουεβδομήντα εργασίες προκειμένου να την ερ-μηνεύσουν. Δύο χρόνια μετά έχουν συγγρα-φεί εκατοντάδες εργασίες με αφορμή αυτότο γεγονός.

Σε μια άλλη περίπτωση, στις 22 Σεπτεμβρί-ου του 2017, ανιχνεύθηκε ένα νετρίνο υψη-λών ενεργειών (IC170922) από τους φωτο-πολλαπλασιαστές του πειράματος IceCubeστον Νότιο Πόλο. Με βάση αυτή την ανίχνευ-ση, το δίκτυο AMON (Astrophysical Multimes -senger Observatory Network) ενεργοποίησεπαρατηρητήρια σε όλο τον κόσμο ώστε νακοιτάξουν στη συγκεκριμένη διεύθυνση στονουρανό. Το αποτέλεσμα ήταν ότι η ανίχνευσητου νετρίνο συνοδευόταν από ηλεκτρομα-γνητική ακτινοβολία που κατέγραψε και το τη-λεσκόπιο Fermi. Η ανάλυση των δεδομένωνοδήγησε με μεγάλη πιθανότητα στο συμπέρα-σμα ότι η πηγή η οποία μπορεί να σχετίζεταιμε την παραπάνω εκπομπή είναι ένας Ενερ-γός Γαλαξιακός Πυρήνας, ο TXS-0506+056, οοποίος βρίσκεται στον αστερισμό του Ωρίω-να. Η ανακάλυψη αυτή ήταν πολύ σημαντικήγια την Αστροφυσική Υψηλών Ενεργειών, κα-θώς έθεσε τις βάσεις στη συσχέτιση των νε-τρίνων μ’ αυτές τις πηγές.

Η αναβάθμιση, η επέκταση των παρατηρη-τηρίων των κοσμικών αγγελιοφόρων καθώςκαι η δημιουργία νέων, η εξέλιξη των οργά-νων και της ευαισθησίας τους θα συνεισφέ-ρουν στην εγκαθίδρυση της Πολυμηνυματι-κής Αστρονομίας. Η επιβεβαίωση, η απόρριψηαλλά και η δημιουργία νέων θεωριών της Α-στροφυσικής Υψηλών Ενεργειών θα μας φέ-ρει πιο κοντά στην κατανόηση των κοσμικώνεπιταχυντών αλλά και του Σύμπαντος. Σε ανα-μονή των σπουδαίων που έρχονται, λοιπόν!

ΣΤΕΛΛΑ Σ. ΜΠΟΥΛΑ,υποψήφια διδάκτωρ Αστροφυσικής,

Τμήμα Φυσικής,Εθνικό και Καποδιστριακό

Πανεπιστήμιο Αθηνών

ΕΝΘΕΤΟ ΓΙΑ ΤΙΣ ΕΠΙΣΤΗΜΕΣ, ΤΗΝ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΚΑΙ ΤΗΝ ΚΟΙΝΩΝΙΑ

Το νεφέλωμα του Καρκίνου αποτυπωμένο σε διαφορετικές ενέργειες. Στις ακτίνες Χ και γάμμα διακρίνεται ο αστέρας νετρονίων που το τρο-φοδοτεί ενεργειακά {βασισμένο στο αρχείο: Crab Nebula in multiwavelength.png by Torres997Radio: NRAO/AUI and M. Bietenholz; NRAO/AUIand J.M. Uson, T.J. CornwellInfrared: NASA/JPL-Caltech/R. Gehrz (University of Minnesota) Visible: NASA, ESA, J. Hester and A. Loll (ArizonaState University) Ultraviolet: NASA/Swift/E. Hoversten, PSUX-ray: NASA/CXC/SAO/F. Seward et al. Gamma: NASA/DOE/Fermi LAT/R. Buehler[CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)]}

Λήδα Αρνέλλου, Διδάκτωρ Επικοινωνίας της ΕπιστήμηςΓιάννης Κοντογιάννης, Διδάκτωρ ΑστροφυσικήςΜανώλης Πατηνιώτης, Καθηγητής Ιστορίας των Επιστημών ΕΚΠΑΔημήτρης Πετάκος, Διδάκτωρ Ιστορίας των ΕπιστημώνΜαρία Τσίπη, Διδάκτωρ Γενετικής

ΕΝΘΕΤΟ ΓΙΑ ΤΙΣ ΕΠΙΣΤΗΜΕΣ, ΤΗΝ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΚΑΙ ΤΗΝ ΚΟΙΝΩΝΙΑ

Επικοινωνία: prisma@avgi.grwww.facebook.com/PRISMASCIENCEMAGAZINE

ΠΡΙΣΜΑ

Καταφύγια

ΣΑΒΒΑΤΟ 23 ΝΟΕΜΒΡΙΟΥ 201915/

Καλλιτεχνική απεικόνιση των κοσμικών αγγελιοφόρων από έναν Ενεργό Γαλαξιακό Πυρήνα. Διακρί-νονται τα φωτόνια (γ), τα νετρίνα (ν) και η κοσμική ακτινοβολία (p) καθώς και τα αντίστοιχα παρα-τηρητήριαν (πηγή: https://www.iihe.ac.be/icecube)

Η ταυτοποίηση της περιοχής εκπομπής των βαρυτικών κυμάτων, της εκπομπής ακτίνων γαμμα καιοπτικών φωτονίων του γεγονότος GW170817. Το κύριο διάγραμμα απεικονίζει με πράσινο τις πε-ριοχές ανιχνεύσεις βαρυτικών κυμάτων, με μπλε τις ακτίνες γάμμα, ενώ δίπλα φαίνονται οι εικόνεςτης πηγής όπως φαίνονται στο οπτικό μήκος κύματος. Ο συνδυασμός αυτών προσφέρει τον εντοπι-σμό της συγκεκριμένης πηγής στο επίπεδο του ουρανού (πηγή: https://arxiv.org/abs/1710.05833)

Πολυμηνυματική αστρο νομία: Νέα παράθυρα στο Σύμπαν

9Εκατόν εξήντα χρόνια μετά την έκ-δοση του διάσημου βιβλίου «Η κα-ταγωγή των ειδών» του ΚαρόλουΔαρβίνου, η προέλευση και η δια-σπορά του ανθρώπινου είδουςεξακολουθεί να αποτελεί αντικεί-

μενο έντονου ενδιαφέροντος. Είναι πλέον απο-δεκτό από το σύνολο της επιστημονικής κοινό-τητας ότι οι ανατομικά σύγχρονοι άνθρωποι εμ-φανίστηκαν πρώτα στην Αφρική πριν από200.000 χρόνια περίπου, ενώ η ακριβής τοπο-θεσία παραμένει αμφιλεγόμενη, με νεότερα δε-δομένα να προτείνουν την Μποτσουάνα ως τό-πο καταγωγής όλων των σύγχρονων ανθρώ-πων. Οι Νεάντερταλ είναι, από εξελικτικής άπο-ψης, οι πιο κοντινοί μας συγγενείς. Ζούσαν στηνπεριοχή της Ευρασίας για περισσότερο από300.000 χρόνια, πριν φτάσουν εκεί από τηνΑφρική οι πρώτοι σύγχρονοι άνθρωποι. Από ταδιαθέσιμα απολιθώματα γνωρίζουμε ότι εξαφα-νίστηκαν περίπου πριν από 30.000 χρόνια. ΟιΝεάντερταλ έφτιαχναν πολύπλοκα εργαλεία καιστολίδια και έθαβαν τους νεκρούς τους, συμπε-ριφορές που αρχικά οι επιστήμονες απέδιδανμόνο στους Homo sapiens. Σύμφωνα με αρκετάεπιστημονικά δεδομένα, οι Homo sapiens και οιΝεάντερταλ συνυπήρχαν για δεκάδες χιλιάδεςχρόνια, διασταυρώθηκαν μεταξύ τους και απέ-κτησαν απογόνους. Έτσι προέκυψαν οι πρόγονοιτων σύγχρονων ανθρώπων, εκτός από τουςΑφρικανούς. Επομένως, όλοι οι ανατομικά σύγ-χρονοι άνθρωποι μη αφρικανικής καταγωγήςφέρουν στο γενετικό τους υλικό ίχνη από Νεά-ντερταλ.

Η μελέτη των απολιθωμάτων έδωσε σημαντι-κές πληροφορίες για την εξέλιξη του ανθρώπινουείδους, όμως ο καταλύτης υπήρξε η χρήση μορια-κών τεχνικών ανάλυσης του γονιδιώματος αρχαί-ων και σύγχρονων ανθρώπων. Οι τεχνικές ανά-κτησης αρχαίου DNA βελτιώθηκαν σημαντικά καιέτσι το 2008 δημοσιεύτηκε ολόκληρη η αλληλου-χία του μιτοχονδριακού DNA από οστό Νεάντερ-ταλ 38.000 χρόνων που εντοπίστηκε σε σπήλαιοτης Κροατίας. Μόλις λίγα χρόνια μετά, το 2010, δη-μοσιεύτηκε για πρώτη φορά η αλληλουχία ολό-κληρου του γονιδιώματος του Νεάντερταλ από τημελέτη αρκετών οστών που εντοπίστηκαν στηνΚροατία, τη Ρωσία, την Ισπανία και τη Γερμανία. Ηγνώση αυτή επέτρεψε τη σύγκριση του γενετικούυλικού των Νεάντερταλ και των σύγχρονων αν-θρώπων και την εξαγωγή συμπερασμάτων που α-φορούν την εξέλιξη του ανθρώπινου είδους. Έτσιέγινε γνωστό ότι οι Νεάντερταλ διασταυρώθηκανμε τους Homo sapiens και έκαναν απογόνους. Οιεπιστήμονες επίσης κατέληξαν στο συμπέρασμαότι περίπου 2% του γενετικού υλικού των σύγχρο-νων ανθρώπων, εκτός από τους ανθρώπους α-φρικανικής καταγωγής, προέρχεται από τους Νε-άντερταλ. Σύμφωνα με δύο μελέτες που δημοσι-

εύτηκαν σχεδόν ταυτόχρονα στα περιοδικά«Nature» και «Science», παρά το μικρό ποσοστότου DNA των Νεάντερταλ στους σύγχρονους αν-θρώπους, η συμβολή τους υπήρξε σημαντική.

Κομβικός σταθμός στη διερεύνηση της επίδρα-σης του νεαντερτάλιου DNA αποτέλεσε η μελέτητων χαρακτηριστικών ενός πολύ μεγάλου και ε-πομένως στατιστικά σημαντικού αριθμού ανθρώ-πων σε συνδυασμό με το γονιδίωμά τους. Για τονλόγο αυτό επιστρατεύτηκαν χιλιάδες άνθρωποι,και συγκεκριμένα μελετήθηκαν χαρακτηριστικάκαι το γενετικό υλικό από περισσότερα από28.000 άτομα ευρωπαϊκής καταγωγής. Στη συνέ-χεια μελετήθηκαν οι ιατρικοί φάκελοι και οι πλη-ροφορίες από το γενετικό υλικό 112.000 Βρετα-νών εθελοντών από την περίφημη βιοτράπεζατου Ηνωμένου Βασιλείου U.K. Biobank.

Τα χαρακτηριστικά που κληρονόμησαν οι σύγ-χρονοι άνθρωποι από τους Νεάντερταλ και τοπώς αυτά τους επηρεάζουν αποτελεί ένα σημείομε ιδιαίτερο ενδιαφέρον για τους εξελικτικούςβιολόγους. Φαίνεται ότι τμήματα του γενετικούμας υλικού, που προέρχονται από τους Νεάντερ-ταλ, περιέχουν γονίδια που σχετίζονται με την πα-ραγωγή κερατίνης, μιας πρωτεΐνης που βρίσκεταιστο δέρμα, στα νύχια και τα μαλλιά μας. Θεωρεί-ται ότι τα χαρακτηριστικά αυτά μπορεί να ωφέλη-σαν τους πρόγονούς μας μετά την έξοδό τους α-πό την Αφρική να προσαρμοστούν στο νέο τουςπεριβάλλον, που χαρακτηριζόταν από διαφορετι-κές κλιματολογικές συνθήκες και χαμηλότερα επί-πεδα υπεριώδους ακτινοβολίας. Σ’ αυτό το περι-βάλλον είχαν ήδη προσαρμοστεί οι Νεάντερταλδιότι βρίσκονταν εκεί πολύ καιρό πριν. Επιπλέον,συγκεκριμένες γενετικές αλλαγές που προέρχο-

νται από τους Νεάντερταλ εντοπίζονται σε γονίδιαπου σχετίζονται με ασθένειες, όπως ο διαβήτης τύ-που 2, η νόσος του Crohn’s και ο συστηματικός ερυ-θηματώδης λύκος. Παρ’ όλα αυτά, το πώς επιδρούναυτές οι γενετικές αλλαγές στους σημερινούς αν-θρώπους παραμένει ένα άλυτο μυστήριο.

Η έρευνα του Τόνι Κάπρα και της ομάδας του κα-τέληξε στο συμπέρασμα ότι το DNA που κληρονομή-σαμε από τους Νεάντερταλ επηρεάζει το δέρμα, τοανοσοποιητικό σύστημα και τον μεταβολισμό μας.Γενετικές αλλαγές των Νεάντερταλ σχετίζονται μεαυξημένη πήξη του αίματος και ενδέχεται να ωφε-λούσαν τους προγόνους μας στο κυνήγι άγριων ζώ-ων ή σε τραυματισμούς ή στη γέννα. Δεν ισχύει ό-μως το ίδιο για τους σύγχρονους ανθρώπους με τοκατά πολύ αυξημένο προσδόκιμο ζωής, στους οποί-ους μπορεί να αυξάνει τον κίνδυνο για εγκεφαλικό ε-πεισόδιο.

Από τη μελέτη των 112.000 Βρετανών βρέθηκε ότιτο DNA των κοντινών μας εξαφανισμένων συγγε-νών επηρεάζει, εκτός από το χρώμα των μαλλιώνκαι του δέρματος, το ύψος αλλά και διάφορες συ-μπεριφορές, όπως τη σχέση μας με το κάπνισμα, τονύπνο και την κατάθλιψη. Σύμφωνα με άλλες μελέ-τες, τρία γονίδια που προέρχονται από τους Νεά-ντερταλ σχετίζονται με την ικανότητα του ανοσοποι-ητικού συστήματος να αντιμετωπίζει παθογόνουςμικροοργανισμούς, όπως βακτήρια και μύκητες.

Η σύγκριση του γενετικού υλικού μας με αυτό τωνΝεάντερταλ με τη βοήθεια της Γενετικής και της Μο-ριακής Βιολογίας δείχνει ότι μας επηρεάζουν ακόμακαι σήμερα. Οι πιο εξελικτικά κοντινοί μας συγγενείςφαίνεται ότι συμβάλλουν στην διαμόρφωση αρκε-τών χαρακτηριστικών μας αλλά και στην υγεία μας.Τα αρχαία τμήματα DNA που εξακολουθούμε νακουβαλάμε στο γενετικό μας υλικό πιθανότατα ήτανωφέλιμα για τους ανθρώπους που ζούσαν στην Ευ-ρασία πριν από χιλιάδες χρόνια. Όμως σήμερα, μετόσο διαφορετικό περιβάλλον και τρόπο ζωής, μπο-ρεί να μας ζημιώνουν παρά να μας ωφελούν.

1. Green, R.E., et al., «A complete Neandertalmitochondrial genome sequence determined byhigh-throughput sequencing», Cell, 2008. 134(3): p.416-26.2. Green, R.E., et al., «A draft sequence of theNeandertal genome», «Science», 2010. 328(5979): p.710-722.3. Simonti, C.N., et al., «The phenotypic legacy ofadmixture between modern humans andNeandertals», «Science», 2016. 351(6274): p. 737-41.4. Dannemann, M. and J. Kelso, «The Contribution ofNeanderthals to Phenotypic Variation in ModernHumans», Am J Hum Genet, 2017. 101(4): p. 578-589.

Μ.Τ.

ΠΡΙΣΜΑ ΣΑΒΒΑΤΟ 23 ΝΟΕΜΒΡΙΟΥ 201917/ΕΝΘΕΤΟ ΓΙΑ ΤΙΣ ΕΠΙΣΤΗΜΕΣ,

ΤΗΝ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΚΑΙ ΤΗΝ ΚΟΙΝΩΝΙΑ

Σβάντε Παίμπο: «Ο άνθρωπος του Νεάντερταλ», Πανεπιστημιακές Εκδόσεις Κρήτης

Η γλώσσα της Γενετικής συνεχίζει να παραμένει ένα δύσκολο καιδυσνόητο πεδίο για το ευρύ κοινό παρά τον τεράστιο θησαυρόγνώσης που κρύβει μέσα της. Με το βιβλίο του «Ο άνθρωπος τουΝεάντερταλ. Ιχνηλατώντας τα γονίδια μιας χαμένης μορφής αν-θρώπου» (μεταφράστηκε πρόσφατα στη χώρα μας από τις Πανεπι-στημιακές Εκδόσεις Κρήτης), ένας από τους κορυφαίους γενετι-στές, ο Σουηδός Σβάντε Παίμπο, καταφέρνει να μας ταξιδέψει με έ-ναν άμεσο και κατανοητό λόγο στον συναρπαστικό κόσμο της έρευ-νας γύρω από την καταγωγή και την εξέλιξη του ανθρώπου.

Στο βιβλίο του, ο Παίμπο περιγράφει την προσωπική του μακρο-χρόνια διαδρομή από τα πρώτα του χρόνια στο εργαστήριο ως με-ταπτυχιακός φοιτητής μέχρι το 2010, οπότε έγινε παγκοσμίως γνω-στός δημοσιεύοντας την αλληλουχία του γονιδιώματος του Νεά-ντερταλ.

Η ιστορία του συγγραφέα όμως δεν ξεκινά από τους Νεάντερ-ταλ, αλλά από τις αιγυπτιακές μούμιες. Ανήσυχο και διερευνητικόπνεύμα, ο Παίμπο έκανε μια μάλλον παράδοξη αρχή, σπουδάζονταςΙατρική ενώ περνούσε τα καλοκαίρια του στο Μουσείο της Στοκχόλ-μης μελετώντας τον αρχαίο αιγυπτιακό πολιτισμό. Ως διδακτορικόςερευνητής σε εργαστήριο της Ουψάλας είχε ως αντικείμενο έρευ-νας τη δομή και τη δράση μιας ιϊκής πρωτεΐνης και έτσι ήρθε σε επα-φή με τις καινοτόμες για την εποχή τεχνικές κλωνοποίησης και τρο-ποποίησης του DNA. Εκεί σκέφτηκε μια λαμπρή ιδέα: ότι το αρχαίοDNA, εάν μπορούσαμε να το ανακτήσουμε από ευρήματα ανασκα-φών, θα μπορούσε να μελετηθεί με συστηματικό και ελεγχόμενοτρόπο με τις ταχύτατα αναπτυσσόμενες μοριακές τεχνικές. Οι αιγυ-πτιακές μούμιες ήταν ο πρώτος του στόχος. Υπέθεσε ότι ελάχιστοDNA ενδέχεται να είχε επιβιώσει με τη διαδικασία της ταρίχευσης,κατά την οποία απομακρύνεται το νερό, που είναι απαραίτητο για τηδράση ουσιών που διασπούν το DNA. Για να ελέγξει την υπόθεσήτου, ένα καλοκαίρι, κρυφά από όλους στο εργαστήριο, επιχείρησενα μουμιοποιήσει ένα κομμάτι μοσχαρίσιου συκωτιού και να εξάγειDNA από αυτό και τα κατάφερε!

Για περισσότερο από μια δεκαετία ασχολήθηκε με την εξαγωγήDNA από εξαφανισμένα θηλαστικά, όπως οι αρκούδες των σπηλαί-ων, τα μαμούθ και οι βραδύποδες. Οι δυσκολίες ήταν πολλές. Το λι-γοστό γενετικό υλικό που κατορθώνει να επιβιώσει από τη διαδικα-σία της αποσύνθεσης που ξεκινά με τον θάνατο υφίσταται με τηνπάροδο του χρόνου χημικές βλάβες που δυσκολεύουν ακόμα πε-ρισσότερο τη μελέτη του. Επίσης, τα διαθέσιμα εργαλεία που είχανστα χέρια τους οι επιστήμονες για την ανάλυσή του ήταν ευαίσθηταστην επιμόλυνση από γενετικό υλικό των σύγχρονων ανθρώπων,που βρίσκεται σχεδόν παντού. Παρ’ όλα αυτά, ο Παίμπο κατόρθωσενα εξάγει DNA από εξαφανισμένες μορφές ζωής, ενώ ήδη από τo1985 απέδωσαν οι πρώτοι καρποί: δημοσίευσε στο περιοδικό«Nature» τα αποτελέσματά του από τη μελέτη DNA που εξήγαγε α-πό αιγυπτιακή μούμια.

Ο Παίμπο στράφηκε επίσης στη μελέτη του γενετικού υλικού τωνιθαγενών της βορειοαμερικανικής ηπείρου, τα αποτελέσματα τηςοποίας επιβεβαίωσαν την πεποίθησή του ότι η γενετική ποικιλότηταήταν ανέκαθεν χαρακτηριστικό του ανθρώπινου είδους. Ωστόσο,

για τον Παίμπο το ιερόδισκοπότηρο ήταν η με-λέτη της καταγωγής τουανθρώπου. Ο ίδιος και ηομάδα του είναι οι πρώ-τοι που εξήγαγαν και αλ-ληλούχησαν τμήματαDNA από ένα εξαφανι-σμένο είδος ανθρώπου,τους Νεάντερταλ. Μελετώντας το μιτοχονδριακό DNA και στη συ-νέχεια το DNA του πυρήνα των κυττάρων από τμήματα οστών απο-λιθωμένων Νεάντερταλ, ο Παίμπο θέλησε να απαντήσει σε ερωτή-ματα που αφορούσαν τον τρόπο ζωής και τα αίτια της εξαφάνισήςτους. Επίσης, ήθελε να προσδιορίσει τις γενετικές διαφορές που ευ-θύνονται για τη διαφορετική εξελικτική πορεία που ακολούθησε οσύγχρονος άνθρωπος. Όταν κατόρθωσε με την ερευνητική του ο-μάδα να αλληλουχήσει ολόκληρο το γονιδίωμα του Νεάντερταλ, κα-τέληξε σε συμπεράσματα που προκάλεσαν έντονες αντιδράσεις ό-χι μόνο στην επιστημονική κοινότητα αλλά και σε ένα ευρύτερο κοι-νό. Άλλωστε, το πώς σχετίζονται οι Νεάντερταλ με τους ανατομικάσύγχρονους ανθρώπους ήταν πεδίο σύγκρουσης των επιστημόνωνγια πολλά χρόνια. Η πληροφορία από το γενετικό τους υλικό μπο-ρούσε να δώσει όμως αδιάσειστα στοιχεία. Αποδείχθηκε ότι μετους Νεάντερταλ μοιραζόμαστε έναν κοινό πρόγονο, ο οποίος έζη-σε πριν 600.000 χρόνια. Οι Homo sapiens εξελίχθηκαν στην Αφρικήκαι κάποια στιγμή μετακινήθηκαν προς την Ευρώπη, όπου συνάντη-σαν τους Νεάντερταλ και έκαναν μαζί τους απογόνους. Έτσι, τοDNA των Νεάντερταλ αναμείχτηκε με το γενετικό υλικό των σύγ-χρονων ανθρώπων και ίχνη του εξακολουθούν να υπάρχουν στουςανθρώπους εκτός της Αφρικής.

Τα αποτελέσματα της έρευνάς του τον καθιέρωσαν στη διεθνή ε-πιστημονική κοινότητα και έγιναν ευρέως γνωστά σε όλο τον πλα-νήτη. Παρ’ όλα αυτά, όπως περιγράφει και ο ίδιος με σαφήνεια, οδρόμος κάθε άλλο παρά εύκολος ήταν. Στη διάρκεια της ερευνητι-κής του πορείας ήρθε αντιμέτωπος με δυνατές συγκινήσεις, εκπλή-ξεις αλλά και λάθη, απογοητεύσεις και ίντριγκες. Η περιγραφή της ε-ρευνητικής διαδρομής του Παίμπο εμπλουτίζεται με ιστορίες απότην προσωπική του ζωή και αντανακλά τις απόψεις του αλλά και τιςιστορικές και κοινωνικές συνθήκες της εποχής του. Ωστόσο, η ου-σιαστική συνεισφορά του βιβλίου είναι ότι, μέσα από την αφήγησητων διάφορων γεγονότων που καθόρισαν την έρευνα και την ακα-δημαϊκή του πορεία, καταγράφεται η ιστορία ενός νέου, ταχύτατααναπτυσσόμενου επιστημονικού πεδίου, της Μοριακής Βιολογίας. Ηέρευνά του βασίστηκε στη μεγάλη ανακάλυψη της αλυσιδωτής α-ντίδρασης πολυμεράσης το 1983, που δικαίως περιγράφεται απότον συγγραφέα ως «αληθινή τεχνική επανάσταση». Πλέον μπορού-σε κανείς στο εργαστήριο να δημιουργήσει τρισεκατομμύρια αντί-γραφα θεωρητικά από μόνο ένα μόριο DNA. Γι’ αυτήν την πανίσχυ-ρη τεχνική, που πλέον είναι ευρέως διαδεδομένη στα ερευνητικάκαι διαγνωστικά εργαστήρια, στον ερευνητή Κέρι Μούλις απονεμή-θηκε το Βραβείο Νόμπελ Χημείας. Παράλληλα βελτιώθηκαν πολύ οιμεθοδολογίες που ανέλυαν την αλληλουχία του DNA και η διαθέσι-μη τεχνολογία, ενώ βρισκόταν σε εξέλιξη το Πρόγραμμα Χαρτο-γράφησης του Ανθρώπινου Γονιδιώματος, ένα πολύ σημαντικό διε-θνές πρότζεκτ με πάρα πολλές εφαρμογές, που ολοκληρώθηκε το2003, από το οποίο έγινε γνωστή ολόκληρη η αλληλουχία του γενε-τικού υλικού του ανθρώπου. Οι ανακαλύψεις αυτές σημάδεψαν τοέργο όχι μόνο του Παίμπο, αλλά όλης της επιστημονικής κοινότηταςκαι έμελε να σηματοδοτήσουν μια νέα ιστορία στην έρευνα και τηνΙατρική.

M.T.

Μία συναρπαστική ιστορία συνύπαρξης και εξέλιξης

ΝΕΑΝΤΕΡΤΑΛΚΑΙ ΣΥΓΧΡΟΝΟΙ

ΑΝΘΡΩΠΟΙ

Πηγή Wikimedia Commons

Αντίγραφο από κρανίο Νεάντερταλ από σπήλαιο στο Γιβραλτάρ της Ισπανίας (πηγή Wikimedia Commons).

ΣΑΒΒΑΤΟ 23 ΝΟΕΜΒΡΙΟΥ 201919/

Σε έρευνα που δημοσιεύτηκε τον Σεπτέμβριοτου 2019 στο επιστημονικό περιοδικό «AmericanJournal of Lifestyle Medicine», ερευνητές του Πανε-πιστημίου Στάνφορντ στην Αμερική παρουσιάζουντα αποτελέσματα μελέτης που διεξήχθη σε 245γιατρούς του Στάνφορντ στην οποία διαπίστωσανότι μια πιο υγιεινή διατροφή σχετίζεται με μειωμέ-νες παρενέργειες από την έλλειψη ύπνου. Μία απότις συγγραφείς του άρθρου, η κλινική διατροφολό-γος Μάριαμ Χαμίντι, έστρεψε το ενδιαφέρον τηςστη σύνδεση της διατροφής με τον ύπνο παρατη-ρώντας αλλαγές στη δική της διατροφική συμπερι-φορά στη διάρκεια προηγούμενης έρευνας. Συγκε-κριμένα, στο πλαίσιο της έρευνας εκείνης χρειάστη-κε να ξενυχτάει μέχρι τις 5 το πρωί, ενώ παράλληλακρατούσε στο γραφείο της προμήθειες υγιεινώνκαι ανθυγιεινών σνακ. Μετά από ένα διάστημα άρχι-σε να παρατηρεί κάτι περίεργο για τις λιγούρες πουένιωθε. Γύρω στις 6 με 7 το απόγευμα άρχιζε να έ-χει λιγούρα για πατατάκια. Μάλιστα, μερικές φορέςθα έτρωγε δύο ή τρεις σακούλες, παρ’ όλο πουγνώριζε ότι δεν ήταν μια υγιεινή επιλογή.

Η Χαμίντι είναι ερευνήτρια στο Κέντρο Well MDτης Ιατρικής Σχολής του Στάνφορντ, στο οποίο κα-ταβάλλουν προσπάθειες, μεταξύ άλλων, για τηνπροαγωγή υγείας των γιατρών. Έτσι, λοιπόν, ενδια-φέρεται ιδιαίτερα για την περίπλοκη σχέση μεταξύτου ύπνου και της διατροφικής συμπεριφοράς. Γιατους γιατρούς η έλλειψη ύπνου είναι μέρος τηςδουλειάς τους, αφού συχνά δουλεύουν συνεχόμε-να για πολλές ώρες και έχουν εναλλασσόμενεςβάρδιες. Η Χαμίντι στο παρελθόν είχε εργαστεί καιως διατροφικός σύμβουλος της αεροπορικής εται-ρείας Air Canada Rouge, σε ένα πρόγραμμα πουστόχευε να βελτιώσει τη δίαιτα των πιλότων για ναβοηθήσει στην καταπολέμηση της κόπωσης. Όπωςοι γιατροί, έτσι και οι πιλότοι αντιμετωπίζουν παρό-μοιες προκλήσεις όσον αφορά τον επαρκή ποιοτικόύπνο. Ερευνητές έχουν μελετήσει πώς μπορεί ναβελτιωθεί ο ύπνος μειώνοντας τις ώρες εργασίας ήαλλάζοντας το πρόγραμμα της δουλειάς και τιςβάρδιες, αλλά λίγες έρευνες έχουν γίνει που να εξε-τάζουν πώς οι αλλαγές στη διατροφή μπορεί ναβοηθήσουν στην ποιότητα του ύπνου.

Όπως όλοι όσοι δουλεύουν πολλές ώρες ή με ε-ντατικούς ρυθμούς, έτσι και οι γιατροί αντιμετωπί-ζουν αρκετά εμπόδια στο να ακολουθούν μια υγιει-νή διατροφή στη δουλειά. Εκτός από τον φόρτο ερ-γασίας,που συνεπάγεται την έλλειψη χρόνου, επι-πλέον η πρόσβαση σε υγιεινά γεύματα, σνακ και ρο-φήματα δεν είναι εύκολη. Τα ευρήματα της εν λόγωέρευνας υποδεικνύουν ότι παρέχοντας υγιεινέςδιατροφικές επιλογές στον χώρο εργασίας, οι ερ-

γοδότες θα μπορούσαν να βοηθήσουν ουσιαστικά.Η έλλειψη ύπνου μπορεί να οδηγήσει στη λεγόμενηομίχλη ή σύγχυση του εγκεφάλου (brainfog), κατά-σταση στην οποία μειώνεται η εγρήγορση και νιώ-θουμε σε σύγχυση, εμφανίζουμε δυσκολία συγκέ-ντρωσης και ευερεθιστότητα. Απ’ ό,τι έδειξε η έ-ρευνα, η καλή διατροφή βοηθά στην αντιμετώπισητων παραπάνω συμπτωμάτων και ως εκ τούτουβοηθά τους γιατρούς να παρέχουν καλύτερες υπη-ρεσίες στους ασθενείς.

Φυσικά, η τάση για ανθυγιεινά σνακ δεν περιορί-ζεται στους γιατρούς, αλλά συμβαίνει στους περισ-σότερους από εμάς όταν είμαστε εξαντλημένοι ήμετά από έλλειψη ύπνου. Η μελέτη του Στάνφορντπεριέχει επισκόπηση της σχετικής βιβλιογραφίαςσχετικά με προηγούμενες έρευνες που μελετούντις πιθανές αιτίες πίσω από τις «λιγούρες» για ανθυ-γιεινές επιλογές όταν είμαστε κουρασμένοι.

Η φυσιολογία μας παίζει καθοριστικό ρόλο στιςεπιλογές που κάνουμε, άρα η συμπεριφορά μας,υ-πό αυτό το πρίσμα, δεν είναι ανεξήγητη. Όταν είμα-στε κουρασμένοι, αναζητούμε τη ζάχαρη, η οποίαπαρέχει μια γρήγορη λύση στο αίσθημα της κόπω-σης αυξάνοντας προσωρινά τα επίπεδα σακχάρουστο αίμα. Παράλληλα, η έλλειψη ύπνου τείνει να

μειώνει την εκτελεστική λειτουργία του εγκεφάλουεπηρεάζοντας τις δεξιότητες λήψης αποφάσεωνκαι τη δύναμη της θέλησης. Η έρευνα δείχνει επί-σης ότι οι αλλαγές που προκαλούνται από την έλλει-ψη ύπνου στις ορμόνες που ρυθμίζουν την όρεξηκαι τη λειτουργία του εγκεφάλου μπορούν περαιτέ-ρω να οδηγήσουν στην επιθυμία να αυξήσουμε ταεπίπεδα ενέργειας επιλέγοντας τρόφιμα και σνακμε υψηλή περιεκτικότητα σε σάκχαρα, νάτριο, λί-πος και κορεσμένα λιπαρά.

Λαμβάνοντας υπόψιν τα παραπάνω, είναι σαφέςπώς η ιδιαιτερότητα κάποιων επαγγελμάτων, σεσυνδυασμό με τη λειτουργία του ανθρώπινου ορ-γανισμού, μας σπρώχνει μερικές φορές σε ανθυγι-εινές επιλογές και κάνει πιο δύσκολο το να ακολου-θήσουμε ένα ισορροπημένο πρόγραμμα διατρο-φής. Ωστόσο, έρευνες που έχουν γίνει στο παρελ-θόν ανέδειξαν ότι η βελτίωση της διατροφής βοη-θά να περιορίσουμε την κόπωση βελτιώνοντας τό-σο τις γνωστικές λειτουργίες όσο και την ποιότητατου ύπνου.

Η διατροφή επιδρά στις γνωστικές επιδόσεις μέ-σα από διάφορους μηχανισμούς που περιλαμβά-νουν τη ρύθμιση των ορμονών, των νευροδιαβιβα-στών και της ροής του αίματος καθώς και τη μείω-ση του οξειδωτικού στρες και της φλεγμονής. Η ε-πίδραση της διατροφής στην ποιότητα του ύπνουαποδίδεται στον ρόλο των διατροφικών παραγό-ντων στη ρύθμιση του κιρκαρδικού ρυθμού και τησύνθεση των ορμονών και των νευροδιαβιβαστώνπου εμπλέκονται στη ρύθμιση του ύπνου. Η αύξησητης πρόσληψης λαχανικών και η μείωση των προ-στιθέμενων σακχάρων και των κορεσμένων λιπα-ρών συμβάλλουν στη μείωση των επιπτώσεων τηςστέρησης του ύπνου.

Η εύκολη πρόσβαση σε υγιεινά σνακ και γεύματακατά τη διάρκεια της ημέρας και ένα περιβάλλονπου προσφέρει πολλές υγιεινές επιλογές μπορούννα συνεισφέρουν καθοριστικά στη μείωση της κό-πωσης κατά τη διάρκεια της ημέρας, οδηγώντας σεκαλύτερη απόδοση στην εργασία, αλλά και σε καλύ-τερη ποιότητα ζωής συνολικά. Μια ενδιαφέρουσαπρόταση, λοιπόν, είναι, αντί για τα συνηθισμένα α-ναψυκτικά, γλυκά και αλμυρά σνακ που βρίσκει κα-νείς εύκολα στους χώρους εργασίας, οι εργοδότεςνα προσφέρουν φρούτα, λαχανικά, ξηρούς καρ-πούς και χυμούς κάνοντας πιο εύκολο για τους ερ-γαζόμενους να κάνουν υγιεινές επιλογές στη δια-τροφή. Πιο υγιεινές επιλογές προάγουν την καλύ-τερη συνολική υγεία, βοηθούν στην πνευματική επί-δοση και την παραγωγικότητα, ενώ μειώνουν καιτα συμπτώματα της κόπωσης. Σε κάθε περίπτωση,είναι μια πρακτική με πολλαπλά οφέλη για όλες τιςπλευρές.

Λ.Α.

Πηγές:Wu Tsai Neurosciences Institute, Stanford University:neuroscience.stanford.edu/American Journal of Lifestyle Medicine (AJLM):journals.sagepub.com/home/ajl

λ ι -κού από

κοινότητες μι-κροβίων. Με τα εργαλεία αυ-

τά εντοπίστηκε DNA μικροβίων από πολλά και δια-φορετικά περιβάλλοντα, από διάφορες περιοχέςτης γης μέχρι και το ανθρώπινο σώμα. Γνωρίζονταςόμως μόνο τις αλληλουχίες DNA μπορούν να γίνουνμόνο προβλέψεις σχετικά με την δομή και τη λει-τουργία των διάφορων μικροοργανισμών. Προκει-μένου να ελεγχθούν αυτές οι προβλέψεις και να με-λετηθούν σε βάθος οι μικροοργανισμοί, είναι απα-ραίτητη η απομόνωση και η καλλιέργειά τους σε με-γάλες ποσότητες στο εργαστήριο.

Αυτός ήταν ο σκοπός της Karissa Cross και της ε-ρευνητικής της ομάδας. Οι επιστήμονες επιχείρη-σαν να καλλιεργήσουν για πρώτη φορά τα βακτή-ρια του γένους Saccharibacteria. Τα βακτήρια αυτάεντοπίζονται σε διάφορα μέρη της γης, στο έδα-φος και στο θαλασσινό νερό αλλά και στη στοματι-κή κοιλότητα του ανθρώπου, σε μικρό όμως ποσο-στό σε σχέση με τους υπόλοιπους μικροοργανι-σμούς και για αυτό το λόγο η απομόνωση και η καλ-λιέργειά τους αποτελεί δύσκολο εγχείρημα. Αυξη-μένες αποικίες από αυτά τα βακτήρια έχουν σχετι-στεί με παθολογικές καταστάσεις, όπως η περιοδο-ντίτιδα και η φλεγμονώδης νόσος του εντέρου.

Οι ερευνητές αρχικά συνέλλεξαν υγρά από τηνστοματική κοιλότητα υγιών ατόμων και ατόμων μεπεριοδοντίτιδα. Αξιοποιώντας τη διαθέσιμη γνώσησχετικά με το γενετικό υλικό των βακτηρίων

Saccharibacteria και χρησιμοποιώντας εργαλείαβιοπληροφορικής, υπέθεσαν την δομή των πρωτεϊ-νών που θα έφεραν αυτοί στην επιφάνεια των κυτ-τάρων τους. Οι πρωτεΐνες αυτές έχουν περιοχές

που εντοπίζονται μόνο στα συγκεκριμένα βακτή-ρια. Στη συνέχεια χρησιμοποίησαν ποντίκια για

να φτιάξουν αντισώματα που δεσμεύοντανειδικά στις υποτιθέμενες αυτές πρω-

τεΐνες, εκμεταλλευόμενοι την ικανότητατου ανοσοποιητικού συστήματος τωνζώων να παράγει αντισώματα που δε-σμεύονται σε πρωτεΐνες της επιφά-νειας κυττάρων-στόχων. Τα αντισώ-ματα απομονώθηκαν από τα ζώακαι σημάνθηκαν με φθορίζουσεςχρωστικές. Στη συνέχεια αναμεί-χθηκαν με τα δείγματα από τηνστοματική κοιλότητα. Στο σημείοαυτό τα σημασμένα αντισώματαπροσδέθηκαν στις πρωτεΐνες τηςεπιφάνειας των κυττάρων των βα-

κτηρίων Saccharibacteria. Έτσι μπό-ρεσαν να «ψαρέψουν» τους επιθυμη-

τούς οργανισμούς από το σύνολο τωνμικροοργανισμών που βρίσκονταν εκεί.

Έπειτα δοκίμασαν διάφορες καλλιεργητι-κές μεθόδους και υλικά και εν τέλει κατόρ-

θωσαν να τους καλλιεργήσουν στο εργαστή-ριο.

Η μέθοδος που ανέπτυξαν οι ερευνητές χαρα-κτηρίστηκε ως προσέγγιση «αντίστροφης γενωμι-κής» διότι βασίστηκε σε διαθέσιμη γνώση σχετικάμε το γενετικό υλικό των υπό μελέτη βακτηρίωνπροκειμένου να προβλεφθούν πρωτεΐνες που φέ-ρουν στην επιφάνειά τους και να παραχθούν αντι-σώματα ειδικά για αυτές. Παρά την επιτυχή εφαρ-μογή της για τα βακτήρια Saccharibacteria η μέθο-δος έχει περιορισμούς, που σχετίζονται με την επι-λογή των υποτιθέμενων πρωτεϊνών για την παρα-γωγή αντισωμάτων. Οι πρωτεΐνες που επιλέγονταιμπορεί να υπάρχουν σε μικρές ποσότητες στα κύτ-ταρα και να είναι δύσκολο να ανιχνευτούν. Μια άλ-λη πρόκληση για τους ερευνητές είναι η επιλογήτων καταλληλότερων συνθηκών και μέσων καλ-λιέργειας προκειμένου να πολλαπλασιαστούν επι-τυχώς οι μικροοργανισμοί.

Παρά τους όποιους περιορισμούς και δυσκολίες,σύμφωνα με τους ερευνητές, η συγκεκριμένη προ-σέγγιση θα μπορεί εν δυνάμει να εφαρμοστεί γιατην απομόνωση και καλλιέργεια οποιουδήποτε μι-κροοργανισμού και επομένως να αναδειχθεί σε πο-λύτιμο εργαλείο για την κατανόηση της δομής καιτης λειτουργίας χιλιάδων μικροοργανισμών.

Ενδεικτική βιβλιογραφία:

1. Cross, K.L., et al., Targeted isolation and cultivationof uncultivated bacteria by reverse genomics. NatBiotechnol, 2019

2. Lloyd, K.G., et al., Phylogenetically NovelUncultured Microbial Cells Dominate EarthMicrobiomes. mSystems, 2018

3. Steen, A.D., Crits-Christoph, A., Carini, P. et al. Highproportions of bacteria and archaea across mostbiomes remain uncultured. ISME J, 2019

EΡΕΥΝΑΕΠΙΣΤΗΜΕΣ, ΤHΣ ΖΩΗΣ

ΕΝΘΕΤΟ ΓΙΑ ΤΙΣ ΕΠΙΣΤΗΜΕΣ, ΤΗΝ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΚΑΙ ΤΗΝ ΚΟΙΝΩΝΙΑ

ΠΡΙΣΜΑ

Ύπνος και διατροφή, μια αμφίδρομη σχέση

ΝΕΑ ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΗ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΗ ΓΙΑ ΤΗΝ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΑ ΜΙΚΡΟΟΡΓΑΝΙΣΜΩΝ ΣΤΟ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ

Ένας αόρατος κόσμος έρχεται στο φως

9Να αλλάξουν τον τρόπο που αντι-λαμβανόμαστε τον φυσικό μας κό-σμο επιχείρησαν σε πρόσφατη μελέ-τη τους ερευνητές, καθώς καλλιέρ-γησαν για πρώτη φορά μικροοργανι-σμούς, χρησιμοποιώντας μια διαφο-

ρετική προσέγγιση. Η ζωή στον πλανήτη μας χαρακτηρίζεται από την

κυρίαρχη παρουσία των μικροοργανισμών, των ορ-γανισμών δηλαδή που παρά το μικροσκοπικό μέγε-θός τους επηρεάζουν με πολλούς και διαφορετι-κούς τρόπους τον φυσικό μας κόσμο. Παρόλα αυτάη συντριπτική πλειοψηφία δεν έχει απομονωθεί καικαλλιεργηθεί στο εργαστήριο. Με μια καινοτόμα ε-ρευνητική προσέγγιση, οι επιστήμονες επιδιώκουννα χαράξουν έναν νέο δρόμο ώστε να έρθει στοφως ένας αόρατος, μέχρι τώρα, κόσμος.

Οι μικροοργανισμοί, οι οργανισμοί δηλαδή, πουδεν είναι ορατοί με γυμνό μάτι, βρίσκονται παντούγύρω μας αλλά και μέσα μας και διαδραματίζουνσημαντικό ρόλο σε αναρίθμητες βιολογικές διαδι-κασίες. Έχουν εποικίσει τη γη, ακόμα και στα πιο α-φιλόξενα για τη ζωή μέρη της, όπως είναι οι θερμο-πηγές, τα ηφαίστεια, τα μεγάλα βάθη των ωκεανώνκαι οι πολικές περιοχές. Μάλιστα εμφανίστηκαν στηγη πριν από δισεκατομμύρια χρόνια, πολύ πριν εμ-φανιστούν οι πιο πολύπλοκες μορφές ζωής, δηλα-δή τα ζώα και τα φυτά. Ο κόσμος των μικροβίωνπαρουσιάζει εξαιρετική ποικιλομορφία και περι-λαμβάνει τα βακτήρια, τους μύκητες, τα αρχαία, ταπρωτόζωα και τους ιούς.

Οι μικροοργανισμοί έχουν μεγάλη επίδραση στηνιστορία του πλανήτη μας και επηρεάζουν τον άν-θρωπο με πολλούς τρόπους, άλλοτε επωφελείς κιάλλοτε επιβλαβείς. Ορισμένα αποικοδομούν τη νε-κρή οργανική ύλη και συντελούν στην ανακύκλωσητων συστατικών της, άλλα είναι άρρηκτα συνδεδε-μένα με την διατροφή μας ή την παραγωγή ενέργει-ας, ενώ κάποια ευθύνονται για πληθώρα ασθενει-ών που πλήττουν τα έμβια όντα, συμπεριλαμβανο-μένου και τον άνθρωπο.

Παρά τη μεγάλη επίδρασή τους στους υπόλοι-πους οργανισμούς, ένα μικρό μόνο μέρος από αυτάέχουν κατορθώσει οι επιστήμονες να απομονώ-σουν και να καλλιεργήσουν στο εργαστήριο. Υπολο-γίζεται ότι λιγότερο από 1% των βακτηριακών ειδώνέχει καλλιεργηθεί στο εργαστήριο, παρά την αξιο-σημείωτη πρόοδο της επιστημονικής κοινότηταςστην μικροβιολογία. Ένα πολύ σημαντικό πρόβλημαπου αντιμετωπίζουν οι ερευνητές είναι η αδυναμίανα προσδιορίσουν τις ακριβείς συνθήκες υπό τις ο-ποίες ζουν, αναπτύσσονται και πολλαπλασιάζονταιοι προς μελέτη μικροοργανισμοί, προκειμένου νατις προσομοιάσουν στο εργαστήριο. Ένα ακόμα ε-μπόδιο αποτελεί η δυσκολία να απομονώσουν κύτ-ταρα ενός συγκεκριμένου είδους καθώς αυτά σχη-ματίζουν κοινότητες και αλληλεπιδρούν με πολλάδιαφορετικά είδη μικροοργανισμών.

Τις τελευταίες δεκαετίες, η ανάπτυξη τεχνικώνγενετικής και μοριακής βιολογίας επιτρέψαν την α-πευθείας απομόνωση και ανάλυση του γενετικού υ-

ΕΝΘΕΤΟ ΓΙΑ ΤΙΣ ΕΠΙΣΤΗΜΕΣ, ΤΗΝ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΚΑΙ ΤΗΝ ΚΟΙΝΩΝΙΑ

ΠΡΙΣΜΑ ΙΣΤΟΡΙΕΣ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ

«Τι κακό υπάρχει στο να είναι εφαρμοσμένη ηεπιστήμη ή ακόμη και επικερδής;»

«Κανένα, αρκεί το κίνητρο να είναι η αναζήτησητης αλήθειας. Σ’ αυτό έγκειται ο σκοπός της επι-στήμης».

«Ενδιαφέρουσα άποψη εκ μέρους κάποιου πουκάνει σταυροφορία ενάντια στα δεινά της τε-χνολογίας, πάτερ Τζος».

«Δεν είμαι κατά της τεχνολογίας, δόκτωρ. Είμαικατά αυτών που τη θεοποιούν εις βάρος της αν-θρώπινης αλήθειας».

Ο παραπάνω διάλογος είναι από την ταινία«Contact» («Επαφή») του Ρόμπερτ Ζεμέκις (1997).Ο διάλογος γίνεται ανάμεσα σε έναν τεχνοκρά-τη επιστήμονα και έναν πάστορα που εκπροσω-πεί την πλευρά της θρησκείας. Ωστόσο, ο πά-στορας δεν είναι θρησκόληπτος ή φανατικός,αλλά θεωρεί ότι η επιστήμη και η θρησκεία μοι-ράζονται κοινούς σκοπούς, που δεν είναι άλλοιαπό την αναζήτηση της αλήθειας. Σε παλιότεροάρθρο είχαμε κάνει αναφορά και στο εξαιρετικόδοκίμιο του Ανρί Πουανκαρέ «Η αξία της επι-στήμης» (1904). Ο Γάλλος φυσικός και φιλόσο-φος σημειώνει το εξής: «Ο άνθρωπος της επι-στήμης δεν μελετά τη φύση διότι κάτι τέτοιο εί-ναι χρήσιμο. Τη μελετά διότι του αρέσει και τουαρέσει διότι η φύση είναι όμορφη… Αναφέρομαισ’ εκείνη την πιο κρυφή ομορφιά που εκπορεύ-εται από την αρμονική τάξη των μερών και πουμπορεί να γίνει αντιληπτή από την ευφυΐα».

Ακόμη κι αν δεν έχετε δει την ταινία ή δεν έχε-τε διαβάσει Πουανκαρέ, είναι βέβαιο ότι δεναντικρίζετε κάτι πρωτόγνωρο σ’ αυτές τις από-ψεις. Οι άνθρωποι της νεωτερικότητας και, πιοσυγκεκριμένα, του 21ου αιώνα είμαστε εξαιρε-τικά εξοικειωμένοι με τις συζητήσεις σχετικά μετο πόσο ωφέλιμη είναι η επιστήμη αλλά και μετο ότι αυτή η ωφελιμότητα πηγάζει από μια «ρο-μαντική» τάση του ανθρώπου να αναζητά τηναλήθεια και την αρμονία. Επίσης, είμαστε εξοι-κειωμένοι και με τη δεοντολογική «διαφωνία»μεταξύ ωφέλιμης επιστήμης ή «αγνής» αναζή-τησης της αλήθειας για τον κόσμο. Ο ιστορικός,αναπόφευκτα, θα αναρωτηθεί: άνθρωποι δια-φορετικών εποχών μοιράζονται την ίδια πεποί-θηση; Θεωρούσαν, δηλαδή, ότι η επιστήμη είναιη αναζήτηση της αλήθειας του κόσμου που, πα-ρεμπιπτόντως, μπορεί να έχει και ένα ωφέλιμοαποτύπωμα στην καθημερινότητά μας; Διαφω-νούσαν πάντα για ποιο από τα δύο χαρακτηρι-στικά είναι πιο σημαντικό; Ας δούμε μερικά πα-ραδείγματα.

Σε μια πραγματεία που έγραψε για το «Edin -burgh Review» το 1837, ο ποιητής, πολιτικός καιιστορικός Τόμας Μπάμπινγκτον Μακόλεϊ έκανεμια ενδιαφέρουσα αξιολόγηση σχετικά με τη γε-νική κατεύθυνση της νέας φιλοσοφίας του

Φράνσις Μπέικον (1561 - 1626) και πώς διαφορο-ποιούταν από όσα είχαν προηγηθεί: «Δύο λέξειςαποτελούν το βασικό στοιχείο της βακωνικής δι-δασκαλίας, Ωφελιμότητα και πρόοδος. Η αρχαίαΦιλοσοφία απαξίωνε να είναι ωφέλιμη και ήτανικανοποιημένη να είναι στάσιμη. Κατά κύριο λό-γο, ασχολήθηκε με θεωρίες ηθικής τελείωσης.(…) Δεν μπορούσε να καταδεχτεί το ταπεινό κα-θήκον να υπηρετεί την αρωγή των ανθρώπων».Επομένως, με τον Μπέικον έχουμε μια νέα επι-στήμη, την ωφέλιμη. Το ερώτημα είναι: όλοιόσοι μελετούσαν τη φύση επιθυμούσαν μιαγνώση ωφέλιμη για την κοινωνία με την έννοιαπου εννοούμε σήμερα το «ωφέλιμο»; Τα πράγ-ματα είναι λίγο διαφορετικά από το πώς μας ταπαρουσιάζει ο Μακόλεϊ.

Χαρακτηριστικό παράδειγμα είναι η σάτιρατου Τζόναθαν Σουίφτ για την πειραματική επι-στήμη της Βασιλικής Εταιρείας, η οποία παρου-σιάζεται στα «Ταξίδια του Γκιούλιβερ». Στο τα-ξίδι του προς τη Λαπούτα, ο Γκιούλιβερ επισκέ-πτεται τη μεγάλη ακαδημία του Λαγκάδο, όπουσυναντά μερικούς περίεργους χαρακτήρες, οιοποίοι ασχολούνται με μια ποικιλία απίθανωνέργων - εξαγωγή ηλιαχτίδων από αγγούρια, μα-λάκωμα μαρμάρου για να χρησιμοποιείται σταμαξιλάρια, παραγωγή έγχρωμου υφάσματοςαπό ιστούς αράχνης, κατασκευή σπιτιών απότην οροφή προς τα κάτω και πολλά άλλα σχέδιαγια τα οποία ο Γκιούλιβερ ομολογεί με ειλικρί-νεια ότι «δεν είναι αρκετά ικανός να κατανοή-σει». Οι περιπαικτικές παρατηρήσεις του Σουίφτγια την έπαρση της νέας πειραματικής επιστή-μης αποτελεί, ενδεχομένως, την πιο γνωστή πε-ρίπτωση επίθεσης στην ωφελιμότητα των επι-στημών, παρ’ όλο που αυτές οι παρατηρήσειςδεν ήταν ούτε πρωτοφανείς ούτε ασυνήθιστες.Στα μέσα του 17ου αιώνα, ο Τζέιμς Χάρινγκτον(1611 - 1677) είχε γράψει για την πειραματική λέ-σχη της Οξφόρδης (έναν πρόδρομο της Βασιλι-κής Εταιρείας) ότι ήταν «καλοί σε δύο πράγμα-

τα, να συρρικνώσουν ένα κράτος και να πολλα-πλασιάσουν μια ψείρα». Ο θεολόγος της Οξ-φόρδης Ρόμπερτ Σάουθ (1634 - 1716), ο οποίοςομοίως δεν εντυπωσιάστηκε από τις μελέτες μετο μικροσκόπιο του Ρόμπερτ Χουκ, του ΧένριΠάουερ και άλλων, παρατήρησε με οξυδέρκειαότι τα μέλη της Βασιλικής Εταιρείας «δεν θαυ-μάζουν τίποτα πέρα από ψύλλους, ψείρες καιτους εαυτούς τους». Ακόμη και ο βασιλιάς τηςΑγγλίας στο δεύτερο μισό του 17ου αιώνα, ο Κά-ρολος ΙΙ, λέγεται ότι γέλασε πολύ δυνατά με τακατορθώματα των αρχικών μελών, που φαίνο-νταν να απασχολούνται με τόσο ανούσιες δρα-στηριότητες όπως «τη ζύγιση του αέρα».

Επομένως, το πρώτο πράγμα που μας έρχε-ται να πούμε είναι ότι η ωφελιμότητα, έτσι όπωςτην εννοούμε σήμερα τουλάχιστον, δεν αποτε-λούσε πάντα σκοπό της επιστήμης. Αυτό είναιαλήθεια. Όμως, κανείς έως τον 17ο αιώνα, ότανπροέκυψαν δηλαδή μερικοί μυστήριοι διανοη-τές που μελετούσαν τις ψείρες ή ζύγιζαν τοναέρα, δεν είχε σκεφτεί ότι η επιστήμη θα μπο-ρούσε να είναι χρήσιμη; Αυτό το απλό ερώτημαμας φέρνει αντιμέτωπους με μια αναγκαστικήδιερεύνηση των όρων «επιστήμη» και «ωφελι-μότητα». Είχαν και οι δύο πάντα την ίδια σημα-σία; Με την επιστήμη έχουμε ασχοληθεί σε αρ-κετά άρθρα και έχουμε επιχειρήσει να αναδεί-ξουμε την πολυσημία και τους διαφορετικούςόρους συγκρότησης και αναφοράς που είχε σεδιαφορετικές περιόδους ή και σε διαφορετι-κούς τόπους. Θα σταθούμε, επομένως, στονόρο της «ωφελιμότητας». Έως τώρα, έχουμε κα-ταλήξει σε δύο σημαντικά συμπεράσματα. Κατάτον 17ο αιώνα, αναδύεται μια νέα ωφελιμότητα,εκείνη του Μπέικον, που μοιάζει αρκετά με τησημερινή. Το δεύτερο συμπέρασμα είναι πως ηβακωνική ωφελιμότητα δεν είναι αυτονόητη γιατους σύγχρονους του Μπέικον και επιδέχεταικριτικής. Γιατί να συμβαίνει αυτό; Μήπως οι άν-θρωποι δεν ήθελαν να ωφελούνται από τη νέαγνώση; Δύσκολα θα απαντούσε κάποιος κατα-φατικά σ’ αυτό. Επομένως, το πιθανότερο είναιότι αντιλαμβάνονταν με διαφορετικούς όρουςέως τότε αυτόν τον όρο ή ότι και η βακωνικήωφελιμότητα είχε διαφορετικό περιεχόμενοαπό εκείνο που της αποδίδουμε. Το ερώτημαπου θα θέσουμε και θα επιχειρήσουμε να απα-ντήσουμε στο επόμενο άρθρο είναι: τι ήταν αυ-τό που θεωρούσαν οι άνθρωποι ωφέλιμο έωςτον 17ο αιώνα; Ας δώσουμε ένα στοιχείο για τοεπόμενο άρθρο. Ο Τζόζεφ Γκάνβιλ, μέλος τηςΒασιλικής Εταιρείας στο δεύτερο μισό του 17ουαιώνα, επισήμανε ότι «η αληθινή Φιλοσοφία (…)θα βοηθήσει και θα προάγει την αρετή μας καιτην ευτυχία μας και θα μας οδηγήσει να ζήσου-με σύμφωνα μ’ αυτή». Με τον όρο «αληθής» εν-νοεί τη νέα Πειραματική Φιλοσοφία που ασχο-λείται με αληθινά πράγματα, παρά με έννοιες ήορισμούς.

Δ.Π.

Στο ταξίδι του προςτη Λαπούτα, οΓκιούλιβερεπισκέπτεται τημεγάλη ακαδημία του Λαγκάδο, όπουσυναντά μερικούςπερίεργουςχαρακτήρες, οιοποίοι ασχολούνταιμε μια ποικιλίααπίθανων έργων -εξαγωγή ηλιαχτίδωναπό αγγούρια,μαλάκωμα μαρμάρουγια ναχρησιμοποιείται σταμαξιλάρια, παραγωγήέγχρωμουυφάσματος απόιστούς αράχνης,κατασκευή σπιτιώναπό την οροφή προςτα κάτω…

Η γνώση είναι ωφέλιμη (;)

ΣΑΒΒΑΤΟ23 ΝΟΕΜΒΡΙΟΥ 2019