Post Syndicated from Светла Енчева original https://www.toest.bg/sedmitsata-8-13-mai/

Седмицата започна с почивен ден, защото в неделя се падна Денят на храбростта и на Българската армия. Замисляли ли сте се защо в България е официален празник 6 май, но не и Денят на Европа, който се отбелязва два дни по-късно? В настоящия контекст този въпрос е особено актуален. Уж храброст, а президентът и главнокомандващ на армията Румен Радев упорито демонстрира заучена безпомощност, твърдейки, че изпращането на оръжие за Украйна е равносилно на въвличане във война. Уж армията ни е част от НАТО, а България – от ЕС, а страната ни все заема такива позиции, които са от полза по-скоро на Русия. От скорошните опити на България да блокира вноса на селскостопанска продукция от Украйна, та до Истанбулската конвенция (която впрочем тази седмица беше ратифицирана от Европейския парламент).

„Войната по пътищата“ е клише, прикриващо институционалното и общественото безхаберие. Седмицата отмина под знака на поредната нелепа трагедия – двойка влюбени младежи загубиха живота си, пометени от кола, карана от едва-що взело книжка 18-годишно момче. В петък пък 84-годишен мъж беше блъснат от превозно средство на спирка, докато се е опитвал да се качи в автобуса. Преди да се въвеждат по-строги наказания за шофьорите и да се назначават повече пътни полицаи, ще е добре съществуващите санкции да не остават само на хартия и униформените на пътя да престанат да се правят на ударени, освен когато провеждат показни акции. А улиците да се правят с мисъл, че градовете са за хората.

Като стана дума за акции, пловдивската полиция накара около 400 посетители на нощен клуб да се съблекат голи и ги държа затворени в него с часове, защото… можело някой посетител да има наркотици. Според органите на реда всичко е точно. Според правозащитници унижаващото отношение и произволното отнемане на свободата са нарушение на конституционни права, а полицаите са превишили правомощията си.

Като стана дума за превишени правомощия, за кого се сещате? Разбира се, за главния прокурор. Изглежда, че „Инструментът на Господ“, както Иван Гешев сам се нарича, като един Христос е предаден от своите. На тази тема е и седмичният коментар на Емилия Милчева „Добрите“, „лошите“ и главният прокурор“. Тя задава въпроса дали става дума за отстрел на обвинител №1, или за алиби на ГЕРБ и ДПС, чрез което да мотивират пред обществото едно съвместно управление. Независимо дали шапката на Гешев вече е скроена, ако няма читав механизъм за контрол над институцията главен прокурор, просто една удобна на ГЕРБ и ДПС личност ще бъде сменена с друга.

От големите политически теми прескачаме на микроравнище. Дебютната статия на новата ни авторка Мария П. Василева е за микродозирането и някои макротеми, свързани с него. Станалото модерно на Запад микродозиране е нова пресечна точка между наркопазара и лъскавия свят на уелнес индустрията. Става дума за използване на халюциногенни вещества, но в малки количества, от които човек не може съвсем да се надруса, но му става хубаво и поне малко се отдалечава от твърдата почва на реалността. Акцентира се върху терапевтичния потенциал на микродозирането за лечението на депресия, тревожност, посттравматичен стрес, зависимости и пр., както и върху връзката му с креативността. Клиничните изследвания обаче не са еднозначни, макар и известните рискове да не са много. Засега микродозирането е на ръба на закона.

Оставаме на микровълни и с новата порция научни новини, сведени до знанието ни от Михаил Ангелов. Знаете ли, че според едно изследване всяка седмица изяждаме пластмаса с обема на една банкова карта? Това е така, защото пластмасата, която изхвърляме, се усвоява от организмите, които пък после ние консумираме. Вирусите също са микроскопични, а повече от 100 години учените не могат да решат дали да ги класифицират като живи организми. И все пак те са ключов фактор в еволюцията и развитието на биосистемите, както и в бъдещето на екологичните процеси, протичащи на фона на глобалните климатични промени.

Излизаме от микровълните, но оставаме на вълната на природата. Севда Семер задава пет въпроса по повод първата ферма за октоподи, която предстои да бъде открита в Испания. Досега тези морски животни, известни с развития си интелект, са улавяни само в дивата природа, но скоро много от тях ще бъдат отглеждани само за да бъдат убивани и изяждани от хората. Севда цитира Светлана Алексиевич, според която е човешко право да се учиш да не убиваш, и предлага да преосмислим отношението си към консумирането на животни – над 80 милиарда от тях годишно умират, защото ние така сме решили.

В рубриката „На второ четене“ пък Севда ни обръща внимание върху книгата „Барнабо от планината“ от Дино Будзати, преведена от италиански от Нева Мичева. (И вие като мен ли смятате, че е крайно време Нева да отговори на още някое читателско писмо в авторската си рубрика?) Романът е разположен в миналото, но е написан в сегашно време, защото в планината е винаги сега. Всичко се случва пред очите ни, но вече е било. Още първите страници на книгата носят поезия, но не в смисъла на нещо отнесено, а като чувствително и съсредоточено наблюдение на случващото се. Авторът впрочем разбира от планини, защото е бил и алпинист.

Както винаги използвам случая, че съм дежурна по бюлетин, за да споделя някои лични препоръки. Първата е: моля ви, внимавайте, като пресичате. Както и когато управлявате автомобил. Дори да спазвате всички правила, това не бива да ви успокоява, защото на пътя все има някой, който не ги спазва и не му пука.

Краткият и не съвсем успешен полет на ракетата Starship на компанията на Илон Мъск SpaceX беше преди няколко седмици – на 20 април. Но понеже оттогава не съм писала бюлетин, не мога да се стърпя да не споделя с вас каква асоциация предизвика у мен събитието. Сетих се за клипа на песента Space Song на Dubioza Kolektiv. SpaceX е сериозна компания – не като пародийната Босненска космическа агенция, която превръща стара лада в ракета и я зарежда с ябълкова ракия. Резултатът обаче е същият.

Приятно четене, гледане и слушане!

Post Syndicated from Михаил Ангелов original https://www.toest.bg/nauchni-novini-mikro-i-nanoplastmasi-i-evolyutsiya-na-virusite/

Микро- и нанопластмаси

Пластмасите са революционен материал, който много бързо след изобретяването му навлиза във всички области на живота и променя цели индустрии. В повечето случаи пластмасите са синтетични полимери, произвеждани от нефт (за някои вече се използват растителни суровини, например царевица), но тази зависимост не е най-големият проблем с тях. Комбинацията между широкото им разпространение, производството на големи обеми изделия за еднократна употреба и невъзможността да се разграждат в природата води до редица екологични предизвикателства.

Oсвен прякото замърсяване на природата с пластмаси има и друга уловка – при употребата им се получават микро- и нанопластмасови частици (МНП), които са с размер съответно под 5 мм и 1 µм. Част от тях се произвеждат за най-различни цели (ексфолианти в козметиката, за индустриални нужди), но друг източник е всекидневната употреба на пластмасови продукти. МНП се отделят при прането на синтетични дрехи, от пластмасовите съдове и прибори, от гумите на колите – почти няма дейност, свързана с употребата на пластмаса, която да не генерира известно количество от тях.

Вследствие на това те могат да бъдат открити навсякъде в околната среда – във въздуха, в естествени и изкуствени водни басейни, в почвата, откъдето попадат и в хранителните вериги на всички обитатели на екосистемите дори и в най-отдалечените места.

МНП са открити във водорасли, растящи под леда в протока Фрам, намиращ се между Гренландия и Свалбард в Северния ледовит океан. Видът Melosira arctica образува дълги нишки със слузеста покривка, която има способността да улавя частиците около себе си – от въздуха, водата и леда. Водораслите нарастват бързо през пролетта и лятото, след което клетките, изграждащи нишките, започват да отмират. След стопяването на ледените късове, върху които са прикрепени, водораслите се оплитат и образуват агрегати, които бързо потъват в дълбочините, носейки пластмасовите частици със себе си. Това обяснява откриването на МНП дори на дълбочина от няколко хиляди метра.

Веднъж попаднали там, те преминават в хранителната верига – от различни видове зоопланктон, които служат за храна на арктическата треска, която от своя страна е жертва на различни водни птици и тюлени, които пък са част от менюто на полярните мечки.

От околната среда – чрез храната, – както и от продуктите, които използваме, МНП попадат и в нашите тела. Според една публикация всяка седмица поглъщаме по 5 г пластмаса, което грубо се равнява на една банкова карта. Ето защо зачестяват съобщенията за откриването им в различни човешки органи и индикациите, че това може да доведе до редица заболявания, стават притеснителни.

До сравнително скоро главният фокус беше върху химическите добавки в пластмасите, използвани за промяна на свойствата им, като бисфенол A (BPA), който има потенциал да наруши ендокринната система и действа сходно на естрогена. Въпреки че тези ефекти са слаби, поради широката му употреба хората са постоянно изложени на него, което води до редица регулации за приложението му в продукти за хранителната промишленост. Например в Европейския съюз той е включен в списъка на веществата, пораждащи сериозно безпокойство.

Може да се окаже обаче, че някои пластмаси имат такива свойства и без в тях да са вложени допълнителни вещества. За да определят ефекта от вдишването им, учени са изложили разгонени женски плъхове на аерозолен поток от полиамидни наночастици в концентрация, сходна с тази, на която сме изложени във всекидневието си. При вдишването им частиците би трябвало да покрият всички части на белите дробове, но това не е довело до възпалителни процеси в тях. Наблюдаваните промени са повишено кръвно налягане и стесняване на кръвоносните съдове в матката, без изменения в аортата.

Но най-интересно е, че макар качеството на използваната пластмаса да е било подходящо за хранителната индустрия и да са липсвали добавки, са отчетени понижени нива на естрадиол, който е един от основните женски хормони и има роля в регулирането на менструалния цикъл и развитието на гърдите. Това означава, че самите наночастици нарушават функциите на ендокринната система. Склонността на полиамида да се свързва с вещества, сходни с естрогена, вече е известна, но за първи път изследване показва директното му влияние in vivo след приемане по начин, който можем да срещнем всеки ден.

Освен че влияят върху хормоните, МНП могат да достигнат и най-различни органи, например мозъка. Скорошно изследване показва, че полистиреновите наночастици имат способността да преминат кръвно-мозъчната бариера. Полистиренът е полимер, който се използва изключително често в хранителната индустрия за еднократни опаковки, като кутии за бързо хранене и чаши (пример е експандираният полистирен – бялата „пухкава“ пластмаса, сходна със стиропора).

Използвайки компютърен модел с няколко различни условия, учените са проследили възможността за преминаване през липидна мембрана, сходна с тази, предпазваща мозъка. Контролното условие е с обикновени наночастици, а другите – с различна покривка, която се състои от холестерол или протеини, създаващи т.нар. биомолекулна корона – ефект, използван за доставяне на лекарства под формата на наночастици. Моделът е показал, че протеиновата корона възпрепятства частиците да преминат към нервната тъкан, докато холестеролната ги улеснява. Симулацията е потвърдена и in vivo в мишки, при които е установено, че частиците успешно са преминали в мозъка им само два часа след като са ги приели с храната си.

Преминаването на тази бариера е притеснително, защото тя има изключително важна защитна функция – предпазва мозъка от патогени и вредни вещества, които могат да циркулират в кръвообращението. Според учените навлизането на частиците в мозъка може да доведе до по-чести възпалителни процеси, които да са причина за развитие на тумори и невродегенеративни заболявания като алцхаймер и паркинсон.

Решение за въпроса с МНП все още няма, но по него се работи активно. Ограничаването на използваните пластмасови продукти е част от стратегията, но предвид масовостта и икономическите им предимства ще трябва да се разработят и системи за намаляването, улавянето и преработването.

Еволюция на вирусите

Повече от 100 години учените не могат да решат дали да класифицират вирусите като живи организми, но е неоспоримо, че те са ключов фактор в еволюцията и развитието на биосистемите и успешно използват всички познати организми като свои гостоприемници – бактерии, гъби, растения и животни, дори и други вируси. Това е благодарение на тяхната изключително разнообразна форма, структура и генетичен материал.

Двойноверижните ДНК (ДвДНК) вируси се класифицират в две основни групи – Varidnaviria (които са сравнително големи) и Duplodnaviria (които са по-малки). Първата е доста разнообразна и голяма част от вирусите в нея се намират в соленоводните басейни, но тя включва и причинителите на редица важни заболявания, като едра шарка, африканска чума по свинете и др. Малките вируси от своя страна са поели по два пътя – едните (Caudoviricetes) специализират по прокариотни организми и имат характерната за бактериофагите структура, докато другите са предпочели животните – това е групата на добре познатите херпес вируси (Herpesvirales). Това разделяне представлява интерес за учените, защото няма ясна следа откъде са произлезли херпес вирусите и каква е родствената връзка между големите и малките ДвДНК вируси.

Потенциално свързващо звено е открито в публичния набор данни от проекта Tara Oceans, целящ обследването на планктона в слоевете на океаните, в които достига слънчева светлина. При анализ на около 1000 метагенома и метатранскриптома (сборна информация за всички гени и информационни РНКи в една проба, най-често от различни индивиди/видове) за общи гени и протеини между отделните групи е установено съществуването на непознати до момента вируси, наречени mirusvirus (от лат. mirus – ’странно, неочаквано’). Техни гостоприемници са някои видове планктон и макар да са новооткрити, изглежда, че са сред широко разпространените групи вируси в океаните. Освен това данните сочат, че след като инфектират планктона, те са много активни в него, което показва потенциала им да регулират неговите популации. Така с потъването на мъртвите клетки се подхранват други екологични системи.

Геномът на тези вируси е сложен, съставен от части с различен произход. Повечето от гените им, наред с функционално важните за репликация и транскрипция на ДНК, са близки до тези на големите вируси. Но гените, отговарящи за образуването на капсида им (обвивката, която ги предпазва от околната среда и им помага да навлязат в гостоприемника) и служещи за таксономично определяне, показват връзка с групата на херпес вирусите. Според учените най-вероятно те са се появили от общ предшественик след процес, наречен редуктивна еволюция, при който части от генома на организмите отпадат.

Благодарение на екип от Оксфорд вече знаем повече и за произхода на вирусите от Bamfordvirae, част от групата Varidnaviria. Те са доста разнообразни и включват няколко основни вида, като NCLDV (най-големите вируси, открити до момента), аденовирусите (причиняващи настинки), вирофагите (вируси, паразитиращи по вируси), както и полинтоните – мобилни генетични елементи, които могат да се интегрират в генома на гостоприемника си.

До момента има две основни хипотези за появата им. Според първата – „отделяне от ядрото“ – предшествениците са били полинтони, които са се отделили от генома на по-сложни видове и са започнали да се разпространяват, паразитирайки, като с времето се обвиват в капсид, давайки начало на аденовирусите и NCLDV. При другата – „вирофаген произход“ – се предполага, че NCLDV са еволюирали заедно с вирофагите, от които с течение на времето са се отделили полинтоните и аденовирусите.

Използвайки статистически и филогенетични методи, учените са разгледали четири от най-важните гени, които се срещат във всички тези вируси и отговарят за оформянето на техния капсид. Получените резултати показват липса на пряка връзка между аденовирусите и NCLDV, което опровергава първата хипотеза. Според данните аденовирусите и полинтоните имат общ предшественик, който не е свързан с NCLDV. Подкрепата за втората хипотеза не е пълна, защото този предшественик не е бил вирофаг, но това не я отрича изцяло, така че авторите я приемат като най-вероятно обяснение за еволюционните процеси.

Според тях вирофагите са еволюирали наред с NCLDV, като са се специализирали да ги заразяват. Най-вероятно общият предшественик за цялата група е бил активен поне преди около един милиард години, обменяйки генетична информация с последния общ предшественик на еукариотните клетки (LECA). Това показва тясната връзка на вирусите с еволюцията на по-висшите организми и повдига въпроса дали те нямат принос за тези процеси.

Освен в миналото, вирусите ще са ключов участник и в бъдещето на екологичните процеси, протичащи на фона на глобалните климатични промени. Основен участник в глобалните цикли на въглерод и хранителни вещества са микроорганизмите, които ги синтезират, разграждат и трансформират от един вид в друг. Динамиката на тези процеси зависи от температурата и някои промени в тях са вече известни – ускоряване на отделянето на въглероден диоксид, преразпределяне във видовия състав.

Предвид важната връзка между вирусите и микроорганизмите, едно от притесненията на учените е, че не знаем как промените в климата ще се отразят на техните взаимодействия. Събраните в обзорна статия данни сочат, че с повишаване на температурата латентният период (от заразяване до отделяне на нови вирусни частици) се скъсява, броят на отделените вириони се увеличава, увеличава се и смъртността на гостоприемниците. Това би довело до сериозни промени в хранителните мрежи в микробиалните системи, но за съжаление, в момента има повече въпроси, отколкото отговори какви ще бъдат те.

Авторите предлагат торфените блата като моделна система, в която да се проучат по-добре както взаимодействията между вирусите и микроорганизмите, така и влиянието на температурата върху тях. Самите процеси в тези блата са сравнително добре изследвани, а вече започват да се появяват и публикации за ролята на вирусите в тях. Според опростен модел, описан в статията, може да се очаква, че с повишаването на температурата вирусите всъщност биха имали благоприятно влияние, тъй като ще увеличат значително количеството органичен въглерод, който след това ще премине в нещо като хранилище под формата на торф.

Освен ясно видимите промени, които вирусите могат да донесат за хората (най-ярък е пандемията, от която още не сме се възстановили), те може да се окажат ключов участник и в по-бавните и „невидими“ процеси, протичащи в екосистеми, на които не се обръща толкова внимание или пък е трудно да се изследват, като океаните и почвите. Вникването в еволюционните процеси в тези интересни видове, намиращи се на ръба между живото и неживото, ще ни помогне да се подготвим за промените в климата, които ни очакват.