Forró években
lehűltek az óceánok
Miközben a felszín globális átlaghőmérséklete 2003-ban és 2005-ben volt a legmagasabb az utóbbi több mint száz évben az óceánok felső 750 méteres rétege a benne tárolt, az utóbbi ötven évben felhalmozott hő kb. egyötödét elvesztette. Az oceanográfusok szerint ezek a rövid idejű változások nem kérdőjelezik meg a melegedés hosszú távú tendenciáját. Ez az adat is azt bizonyítja, hogy nem értjük még kellőképpen a globális klímarendszer működését. A levegőnél és a szárazföldnél nagyobb hőtároló kapacitású óceánok felmelegedtek az elmúlt évtizedekben. A melegedés tendenciája nem most szakadt meg először, az 1980-83 években a mostaninál kétszer erősebb lehűlést figyeltek meg, de akkor kevesebb ponton mértek, az adatok nem voltak elég meggyőzőek. A pontosabb megfigyelések szerint az óceánok változékonyabbak, mint gondoltuk. A mostani lehűlés következtében 2 milliméterrel csökkeni kellett volna a vízszintnek, viszont a műholdak mérései szerint 1993 és 2005 között folyamatosan emelkedett a tengerszint. Az adatok akkor egyeztethetők össze, ha az Antarktiszon és Grönlandon az eddig feltételezettnél gyorsabban olvadt a jég. A lehűlést okozhatták aeroszolok, vulkánkitörések, a víz cirkulációjában beállt kis változások, de az a legvalószínűbb, hogy a több felhő miatt kevesebb napsugárzás érte a felszínt. 1999 óta a globális felhőzet 1-2 %-kal nőtt, feltételezhetően a globális felmelegedés, a megnövekedett párolgás következtében. A rövid távú változásra nincs egyszerű magyarázat. A hiányzó hőmennyiséget az óceánok mélye rejtheti, de valószínűbb, hogy elszökött az atmoszférába és a világűrbe. A Föld sugárzás-háztartásában viszont nem mutattak ki változást. A mérési eredményeket a Geophysical Research Letters közli.
Schiermeier, Quirin: Oceans Cool Of in Hottest Years. Nature. 24 August 2006. 442, 854–855.
J. L.
Metánt is termelnek
a növények?
Januárban közölte a Nature Frank Keppler német geokémikus és munkatársai tanulmányát a növények metántermeléséről. Izolált körülmények között termesztettek különböző növényeket, és mérték a metán koncentrációját. A mért értékek önmagukban parányiak voltak, de a Föld egész növényzetére extrapolálva már hatalmas metánmennyiség adódott, és ezzel korábban egyáltalán nem számoltak. A növényekben zajló metántermelés mechanizmusa egyelőre ismeretlen. Két lehetőséget kizártak: a metán nem a leveleken élő baktériumoktól és nem a sejtekben működő enzimektől ered. Keppler szerint a növényekben folyamatosan zajló pektinszintetizálás és -lebontás során keletkezik, a részletekről vita folyik.
Márciusban Paul Crutzen és Eugenio Sanhueza 18 évvel korábban Venezuelában mért adatai alapján azt állította, hogy a trópusi szavannák évente 30-60 millió tonna metánt juttathatnak a légkörbe. (Crutzen 1995-ben kémiai Nobel-díjat kapott az atmoszférikus ózon vizsgálatáért.) A metán a szén-dioxidnál hússzor jobb hőelnyelő, de forrásai és elnyelődése sokkal kevésbé ismert. Évi 550 millió tonnára becsülik a metánkibocsátást. Az ismert kibocsátók a nedves, mocsaras területek, a rizsföldek, a kérődző állatok gyomra, a biomassza-égetés és az energiatermelés. Keppler a növények globális kibocsátását évi 62-236 millió tonnára becsülte. Mások – csak a növények levéltömegével számolva – 10-60 millió tonnára teszik a globális kibocsátást. A metán áramlását leíró modellszámításokból az adódott, hogy 125 millió tonna lehet a növények járuléka. Ha az összes metán mennyiségét jó adatnak tekintjük, akkor valahol hiba volt az egyes források teljesítményének becslésénél. Valószínűleg a mocsaras területek járulékát becsülték túl. Ha a növények valóban jelentős metánkibocsátók, érthetővé válik, hogy miért nem nőtt tovább a légköri metánkoncentráció a 80-as években: a trópusi erdők gyors kiirtása volt az ok. A növények metántermelése szerepet játszhatott a jégkorszakokból meleg időszakra való átmenetekben, melegebb időjárás mellett több a növény, ezek több üvegházhatású metánt bocsátanak ki, s ezzel erősítik a felmelegedést.
A téma fontosságára és a bizonytalan adatokra tekintettel több méréssorozatot indítottak el. A múltat jégrétegek metántartalmának vizsgálatával tárják fel, a szén-dioxidot mérő állomásokon ezután metántartalmat is mérnek lézerekkel. Helyszíni vizsgálatokra készülnek Brazíliában és Venezuelában. Műholdakat is bevetnek adatgyűjtésre.
Schiermeier, Quirin: The Methane Mystery. Nature. 17 August 2006. 442, 730-31.
Keppler, Frank et al: Methane Emissions from Terrestrial Plants under Aerobic Conditions. Nature. 12 January 2006. 439, 187–191.
J. L.
A mágneses tér szerepe
a csillagok születésénél
A csillagok keletkezésének megértése a modern asztrofizika egyik alapkérdése. A csillagok sűrű csillagközi gázfelhőkből, porból keletkeznek, a felhőkben az anyag nagyrészt molekuláris formában létezik. Nyitott kérdés, hogy a molekuláris felhők elegendő mennyiségű anyag összegyűlte esetén gyors gravitációs összeomlással kezdenek-e csillaggá formálódni, vagy van valamilyen egyéb hatás is, amely időlegesen a gravitáció ellen hat, és ezzel lassítja a csillag születését. A kistömegű, Napunkhoz hasonló méretű csillagoknál az elfogadott elmélet szerint a csillagközi mágneses tér hat a gravitációval szemben, a mágneses nyomás egyenlíti ki a gravitációt. Csillag azért születik végül, mert a mágneses tér csak az ionizált állapotban levő anyagra hat, de vannak semleges gáz- és porrészecskék is. A semlegesek a gravitáció hatására összesűrűsödnek, megkezdődik a csillag kialakulása. Az összesűrűsödés közben a semlegesek összeütköznek az ionizált anyagokkal, ez jelentősen lelassítja az összeomlás ütemét. A tisztán gravitációs összeomláshoz képest több nagyságrenddel hosszabb a csillagkeletkezés időtartama. Az ellenkező nézet szerint a mágneses tér túl gyenge ahhoz, hogy érdemben hasson a gravitáció ellenében. A kis sűrűségű csillagközi anyagban a szuperszonikus áramlásokban sűrűbb tartományok is kialakulnak, ezekben indul meg a csillagkeletkezés. A molekuláris felhő kis hányadából formálódik csillag, ez a folyamat nagyon gyors. A két modell egyforma, a megfigyelttel jól egyező értéket ad a csillagkeletkezés ütemére, a Tejútrendszerben évente kb. egy naptömegnyi csillag formálódik. Az azonos eredmény ellenére a két modell fizikai alapelveiben alapvetően eltér egymástól.
Modellszámítások szerint gyenge mágneses tér esetén a felhő turbulens mozgásai miatt kaotikus lesz a mágneses térszerkezet. Erős mágneses térben a formálódó csillag környezetében homokóra alakot vesz fel a tér, távolabb pedig párhuzamosak az erővonalak. A csillagközi mágneses tér polarizálja az ott keletkezett vagy a mágneses tartományon áthaladó elektromágneses sugárzást. A molekuláris felhők porrészecskéinek lineáris polarizációját kimérve feltérképezhető a mágneses tér szerkezete. A Joseph Girart és munkatársai által kimért tartományban a mágneses térszerkezet nem kaotikus, kimutatták a várt homokóra alakot. Térképük meggyőzően mutatja az éppen zajló gravitációs összeomlást. A gravitációs összeomlás közben a felhő anyaga befelé görbíti a mágneses erővonalakat, eközben azok a gravitáció ellen hatnak. Az adatokból megbecsülték a mágneses tér erősségét – elég erős volt ahhoz, hogy lelassítsa a gravitációs összeomlást, ahhoz viszont gyenge volt, hogy megakadályozza a csillag kialakulását. A mérési adatok a mágnesesen szabályozott csillagkeletkezés elméletét igazolják, legalábbis a vizsgált tartományban.
Crutcher, Richard M.: Testing Star Formation Theory. Science. 11 August 2006. 313, 771–772.
Girart, Joseph M. et al.: Magnetic Fields in the Formation of Sun-Like Stars. Science. 11 August 2006, 313, 812–814.
J. L.
Miért önzők a kamaszok?
A kamaszok azért önzőbbek, mint a felnőttek, mert döntéseik meghozatalakor más agyterületeket használnak – állítják a londoni University College kutatói. Sarah-Jayne Blakemore agykutató a szeptember elején Norwichban rendezett brit tudományos fesztiválon (British Association for the Advancement of Science Festival) számolt be vizsgálataikról, amelyekben funkcionális mágneses képalkotó eljárást használtak. A készülékkel 19 serdülő (11 és 17 év között) és 11 felnőtt (21-37 éves) agyát „szkennelték”, miközben döntést kellett hozniuk például azzal kapcsolatban, hogy hová mennek moziba. Azt találták, hogy a kamaszok ehhez a tevékenységhez más agyterületet (superior temporal sulcus) használnak, mint a felnőttek (prefrontal cortex). A kamaszok által igénybe vett, az agy hátulsó részén lévő régió csak alapvető viselkedési mintázatok feldolgozására képes, míg a felnőttek által dolgoztatott elülső agyterület összetettebb feladatokat is elvégez, például figyelni tud arra is, hogy egy döntés milyen hatással van másokra. A kísérlet azt sugallja, hogy a kamaszok kevésbé képesek megérteni viselkedésük következményeit – mondta Blakemore.
Egy másik kísérletsorozatban 112 önkéntestől (8 és 37 év között) azt kérdezték, hogy barátjuk mit érezne, ha nem hívnák meg a bulijukra. A kísérleti személy annál gyorsabban válaszolt, minél idősebb volt, amiből a kutatók arra következtetnek, hogy az életkor előrehaladtával egyre könnyebb beleélni magunkat mások helyzetébe.
Evolúciós szempontból a jelenséget azzal magyarázzák, hogy „a szülők még a kamasz gyerekeket is ellátják, így az agynak az empátia szempontjából elég csak az utódnevelés idejére kifejlődnie”.
Blakemore azt is hozzáteszi, hogy felismerésüknek a jogalkotás, a tinédzserek felelősségre vonása szempontjából is lehet jelentősége, hiszen agyuk még fejlődésben van, és másként működik, mint a felnőtteké.
MedlinePlus. 09. 07.
G. J.
Magzatbarát vírus
Az emlősök örökítőanyagába az evolúció során beépült vírusok – vagy legalábbis egy részük – minden bizonnyal nem tétlenül ücsörögnek, hanem hasznos munkát végeznek. Amerikai kutatók (Texas A&M University) a neves folyóirat, a Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA (PNAS) internetes kiadványában közölték kísérleteiket, amelyekben vemhes juhokon vizsgálták egy bizonyos „akklimatizálódott” vírus (Jaagsiekte endogén birka retrovírus) egyik génjének szerepét. Kiderült, hogy e gén igen fontos a megtermékenyített petesejt beágyazódása, valamint a méhlepény fejlődése szempontjából. Ha a terhesség nyolcadik napján olyan injekciót adtak az állatoknak, amely megakadályozta ennek a vírusgénnek kifejeződését, akkor a tizenhatodik napra a méhlepény visszafejlődött, a huszadik napra pedig elhalt az embrió, az állat elvetélt.
A kísérletvezető Tom Spencer szerint az eredmények legfontosabb üzenete, hogy az endogén retrovírusok fontos szerepet töltenek be a szaporodásban, és valószínűleg a méhlepény evolúciójában is. A feltételezések szerint a vírus az evolúció során kisebb kérődzőkből fertőzésként került át a birkákra. A gazdaállat genomjába épülve azonban olyan fehérjét termeltetett, amely kedvezőnek bizonyult, így létrejött a „szimbiózis”.
Korábbi kísérletek szerint van olyan, az emberi örökítőanyagba beépült vírus (HERV-W), amelynek funkciója hasonló. Spencerék eredményeinek jelentősége abban rejlik, hogy először bizonyították élő állatokon, hogy az emlősgenomba beépült vírusok igenis fontos élettani funkciót láthatnak el.
Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA (DOI: 10.1073/pnas.0603836103)
G. J.
A zöld tea jó a szívnek
Vajon mennyire igazak a zöld tea bámulatos hatásával kapcsolatos legendák? Ennek tudományos vizsgálatára vállalkoztak japán kutatók (Tohoko Egyetem, Sendai), akik 1994-től kezdve 40 ezer Északkelet-Japánban élő ember egészségi állapotát követték nyomon. A résztvevők teaivási szokásairól természetesen részletes felmérés készült. A Kurijama Sinicsi (Shinichi Kuriyama) által vezetett projekt legfontosabb következtetése, hogy azoknak, akik naponta legalább négy csésze zöld teát megisznak, 26 százalékkal kisebb az esélyük a szív- és érrendszeri betegségek okozta halálozásra, mint azoknak, akik egy csészénél kevesebbet isznak.
A kutatók szerint a magyarázat a zöld teában lévő antioxidánsokban keresendő, a szabad gyököket csapdába ejtő ún. polifenol vegyületek feltehetően csökkentik annak esélyét, hogy az erek falán gyulladásos elváltozások alakuljanak ki. Mások szerint a zöld tea a szervezet saját gyökfogó mechanizmusait serkenti.
Ez a statisztikai összefüggések megállapítására irányuló vizsgálat azonban nem igazolta azokat a korábbi eredményeket, amelyek szerint a zöld teának daganatellenes hatása van. A japán kutatók ugyanis nem találtak összefüggést az elfogyasztott zöld tea mennyisége és a rákos megbetedések okozta halálozás között. Egyes kutatók szerint ebből nem következik, hogy a zöld teának valóban nincs rákelles hatása, hiszen korábbi tanulmányok nem csupán arra hívták fel a figyelmet, hogy csökkenti a prosztatarák és a tüdőrák esélyét, hanem a zöld teában azonosítottak is olyan vegyületeket, amelyek reakcióba lépnek a ráksejtek felszínén lévő bizonyos anyagokkal. Az ellentmondás feloldása érdekében a zöld tea rákellenes hatásával kapcsolatban is további kutatások szükségesek – mondják a vitatkozók.
Journal of the American Medical Association. 296, 1255–1265.
G. J.
Jéki László – Gimes Júlia
<-- Vissza a 2006/10 szám tartalomjegyzékére
<-- Vissza a Magyar Tudomány honlapra