سه شنبه، 8 ارديبهشت 1388 - شماره 1937
   
 
صفحه نخست :: روزنامه :: علم
پژوهش درباره حيات در قطب جنوب
خفته زير مخمل برف

ترجمه؛ متين خدابنده لو

هنگامي که بر فراز بخش شرقي قطب جنوب در پرواز هستيد، زير پايتان قلمروي را خواهيد ديد که به نظر مي رسد پس از مدت هاي طولاني بي خوابي کشيدن به خوابي عميق فرو رفته است. به هر سو که بنگريد هزاران کيلومتر صفحات يخي را مي بينيد که سطح همه چيز حتي قله کوه ها را نيز پوشانده است. سايه هاي متنوعي از سفيدي، اين پهنه هاي هموار را در سيطره خود گرفته و هيچ نشانه يي از هيچ رنگ ديگري نيست.

زير اين پتوي سفيد، قاره يي بي حد و مرز خفته که قلمروي منحصربه فرد و عظيم است. اين قلمرو که «ترانووا» ناميده مي شود، چنان خود را پنهان کرده است که تا مدت ها دانشمندان موفق به کشف آن نشده بودند. تنها سه سال قبل بود که گروهي از متخصصان سرزمين هاي يخ زده روسي و انگليسي يک درياچه بزرگ را در اين ناحيه يافتند. اين درياچه يکي از بزرگ ترين و عميق ترين درياچه هاي زمين است که زير چهار هزار متر يخ دفن شده و تقريباً زير ايستگاه تحقيقاتي «وستوک» روس ها قرار دارد. زماني که اين گروه تحقيقاتي خبر يافتن اين درياچه را اعلام کردند، محققان زيادي کنجکاو شدند اطلاعات بيشتري به دست آورند. با افشاي جزئيات بيشتر، تعداد رو به ازديادي از دانشمندان خواستار تحقيق در اين درياچه شدند که اکنون درياچه «وستوک» ناميده مي شد. «ديويد کارل» ميکروب شناس دانشگاه هاوايي مي گويد؛ فرصت فوق العاده يي به دست آمده تا اطلاعات زيادي را درباره سياره مان و تاريخ آن به دست آوريم و حتي شايد محيطي قابل قياس با حيات ديگر سياره ها را در اين محل شاهد باشيم که از آن براي بررسي بيشتر در سياره هاي ديگر استفاده کنيم. اين قلمرو طي ميليون ها سال يا بيشتر از بقيه جهان جدا باقي مانده است بنابراين درياچه «وستوک» گونه هاي بسيار قديمي ميکروب هايي را که براي دنياي علم ناشناخته اند، در خود جاي داده است. اين ميکروب ها شرايط لب مرز بقايافتگي را تحمل کرده اند و از اين نظر منحصربه فرد هستند. از طرف ديگر لايه ضخيم رسوبات ته درياچه، سرنخ هاي جديدي را از اقليم سياره زمين در ده ها ميليون سال قبل به ما مي دهد. پژوهشگران ناسا اميدوارند با بررسي مجموعه اسرارآميزي از آب ها در اين نقطه، روش هاي جديد کشف حيات در سياره هاي ديگر را بيازمايند.

موسسه ملي علم امريکا نيز قصد دارد نقشه برداري هوايي را در اين درياچه انجام دهد تا از آن براي بررسي بعدي استفاده کند. همچنين 60 دانشمند در سال 1999 ميلادي در کمبريج انگليس گرد هم آمدند تا يک برنامه اکتشاف بين المللي را در اين درياچه براي يافتن نمونه هاي جانداران آن از هر نوع که باشد، طرح ريزي کنند. اين محققان به دنبال راهي براي نفوذ به يخ ها هستند، بدون اينکه هيچ ريزجاندار يا آلاينده يي را به آن وارد کنند. «سينال اليس ايوانز» يکي از اين محققان مي گويد؛ «ما هيچ چيز راجع به اين درياچه نمي دانيم و اگر قصد کار روي آن را داريم بايد نکات زيادي را در نظر گرفته و مواظب باشيم تا از وارد شدن هر نوع آلاينده يي جلوگيري کنيم.» «ايستگاه تحقيقاتي «وستوک» سردترين دماي ثبت شده روي زمين را دارد، به طوري که در اين محل دماسنج ها در ماه جولاي سال 1983 دماي منهاي9/68 درجه سانتيگراد را ثبت کرده اند. دماي متوسط اين ناحيه حدود منهاي 55 درجه است. يکي از پژوهشگران در اين باره مي گويد؛ «لايه ضخيمي از يخ هست که به طرز شگفت انگيزي درياچه را قادر ساخته در چنين محيط يخ زده و منحصربه فردي بقا پيدا کند.»

در واقع انباشته شدن سه کيلومتر يا بيشتر يخ روي هم، همچون يک لايه عايق سازنده، بستر زيرين را از سرماي بالا حفاظت مي کند. گرماي حاصل از «زمين گرمايي» لايه هاي داخلي زمين، مانع يخ زدن درياچه شده و لايه هاي پاييني يخ را گرم تر مي سازد. علاوه بر اين وزن زياد صفحه يخي نقش ديگري نيز در حفاظت از درياچه ايفا مي کند. زير چهار کيلومتر يخ فشار آنقدر بالا است که قادر است يخ را در دماي 4 درجه سانتيگراد ذوب نگه دارد. اين عوامل به سرتاسر بخش شرقي قطب جنوب که با اين لايه يخي پوشيده شده است، امکان ايجاد چنين درياچه هايي را مي دهد. چندي قبل عده يي از محققان موفق به شناسايي بيش از 70 درياچه در ناحيه کوچکي از اين منطقه شدند. در اين ميان «وستوک» بزرگ ترين آنها است که حدود 280 کيلومتر از شمال به جنوب و 60 کيلومتر از شرق به غرب کشيده شده، تقريباً به اندازه درياچه «انتاريو» در کانادا، اما با عمقي دو برابر آن. زير ايستگاه تحقيقاتي «وستوک» که در جنوب اين درياچه قرار گرفته، عمق آب پانصد متر است.

اولين سرنخ ها از وجود چنين درياچه يي زير يخ هاي قطبي در سال 1960 به دست آمد. در اين زمان گروهي از پژوهشگران انگليسي، امريکايي و دانمارکي تصويرهاي رادارهايي را که بر فراز منطقه در پرواز بودند، دريافت کردند. اين رادارها از لايه يخي نفوذ و آنچه را که در زير نهفته بود، نمايان کردند. وقتي اين پژوهشگران يک سطح آينه يي صاف را در اين محل يافتند، حدس زدند که درياچه يي زير آب يخ بايد وجود داشته باشد. در آن سال ها يکي از دانشمندان انگليسي از منابع آب زير يخي در اين ناحيه خبر داد، اما آنها نمي دانستند تنها يک درياچه وجود دارد يا چندين درياچه مجزا. اطلاعات دريافتي از ماهواره ها نشان داد لايه يخ بر فراز درياچه صاف تر و هموارتر از جاهاي ديگر است.

در سال 1993 از انتهاي شمالي درياچه نقشه برداري دقيقي انجام شد، اما بخش هاي جنوبي همچنان لاينحل باقي ماند. سه سال بعد اين گروه با اطلاعات جديد دريافتي از ماهواره ها و بدون اينکه قدم به قطب جنوب بگذارند، موفق به نقشه برداري کامل درياچه و ابعاد آن شدند. 20سال بعد از يافتن درياچه «وستوک» دانشمند ديگري هم به سمت اين درياچه جلب شد؛هنگامي که مجله «نيچر» در سال 1996 با انتشار خبر کشف درياچه سر و صداي زيادي به پا کرد. از آن پس بسياري از دانشمندان به وجود حيات در اين ناحيه مشکوک شدند. مهم ترين نکته يي که از کشف اين درياچه دستگير دانشمندان شد، اين بود که آنها پي بردند حيات حتي قادر است در دشوارترين محيط ها هم بقا پيدا کند.

«ادوارد دلانگ» ميکروب شناسي که در اين منطقه کار مي کند، مي گويد؛ «اگر ميکروب ها قادر به ادامه زندگي در اين درياچه باشند، پس بايد گرسنه ترين جانداراني باشند که تاکنون کشف شده اند. امکان دارد درياچه وستوک يکي از کم انرژي ترين و فقيرترين محيط هاي روي سياره زمين باشد. تنها اميد ساکنان درياچه براي يافتن غذا به ناحيه زيرين درياچه مربوط مي شود، چرا که از بالا هيچ اميدي به دريافت غذا نيست و اين غذا انواع مواد شيميايي و فلزات تحليل رفته يي است که از لايه هاي دروني و مذاب به اين ناحيه مي رسد. اين درياچه از اين نظر تا حدود زيادي مشابه درياچه بايکال در سيبري است. درياچه بايکال روي يک ناحيه ريفتي فعال زمين شناختي قرار گرفته است، به نحوي که شکاف لايه هاي خارجي زمين در اين ناحيه امکان خروج سنگ هاي مذاب را به سطح مي دهد.»

زمين شناسان نظر ديگري دارند. آنها مي گويند شواهد و مدارک شان حاکي از آن است که پوسته زمين در اين ناحيه قديمي و مرده است و به اين ترتيب امکان خروج مواد مذاب و تغذيه جانداران اين ناحيه از آنان وجود ندارد.

در اين صورت و در فقدان مواد غذايي به دست آمده از اعماق زمين، تنها منبع انرژي درياچه بايد در سطح يخ بالاي درياچه نهفته باشد. زمين شناسان معتقدند صفحه يخي روي آب درياچه با سرعت چهار متر در سال از غرب به شرق مي خزد. پايين ترين لايه هاي يخ در زمان اين حرکت و برخورد با آنها ذوب شده و باعث آزاد شدن گازها و خرد شدن صخره ها مي شود. اگر اين حرکت وجود داشته باشد، مي تواند ايجادکننده ذرات آلي مفيد و مغذي براي ريزجانداران باشد. اين منبع تغذيه يي جديد باعث جست وجوهاي بيشتر دانشمندان شد و پس از مدتي ساکنان جديدي را در اين ناحيه منحصربه فرد يافتند. باکتري ها، قارچ ها، جلبک ها، کپک ها و حتي دانه هاي گرده، ساکنان نام آشناي جديدي بودند که حداقل برخي از آنها زنده بوده و توانايي رشد داشتند.

هنوز تحقيقات زيادي در اين درياچه انجام مي شود و دانشمندان اميدوارند چيزهاي جديد و جالبي را در مورد حيات در اين ناحيه منحصربه فرد در سياره ما بيابند. اين ناحيه به هيچ جاي ديگر زمين شبيه نيست و مي توان آن را با برخي محيط هاي روي سياره هاي ديگر قياس کرد. تحقيقات در اين زيستگاه عجيب سرنخ هاي جديدي را از پديده حيات به همگان مي دهد.

FirstScience.com

دستاوردهاي ماهواره ملي و تازه ترين برنامه هاي فضايي ايران
«اميد» در مدار خودباوري

زهره باجلان

ماهواره ملي اميد، که بهمن ماه سال گذشته به عنوان نخستين ماهواره بومي ساخت جمهوري اسلامي ايران به فضا پرتاب شد، چند روز پيش با اجراي موفقيت آميز تمامي ماموريت هاي تعيين شده و فرمان هاي ارسالي از زمين، به ماموريت خود خاتمه داد. مهندس «رضا تقي پور» معاون وزير ارتباطات و فناوري اطلاعات و رئيس سازمان فضايي ايران در پايان اين ماموريت در گفت و گو با ايسنا با مروري بر تلاش ها و فعاليت هاي پيگير متخصصان هوافضاي ايران در دستيابي به فناوري هاي طراحي و ساخت ماهواره، ماهواره بر و تجهيزات پرتاب و ايستگاه هاي کنترل زميني ماهواره به تشريح جزييات ماموريت ماهواره ملي اميد و دستاوردهاي اين ماموريت پرداخت.

مهندس «تقي پور» درباره دستاوردهاي پرتاب موفقيت آميز ماهواره ملي «اميد» گفت؛ «مهم ترين دستاورد پرتاب ماهواره ملي اميد، تقويت خودباوري جوانان و شکوفايي بيش از پيش استعدادهاي آنان بود. از بعد فني نيز، اين اقدام تاييدي بر عملکرد ماهواره بر سفير اميد بود که موفق شد تمام مسير را به درستي و با دقت کامل طي کند و ماهواره را در مداري که طبق محاسبات مورد نظر بود، قرار دهد.»

رئيس سازمان فضايي ايران ادامه داد؛ «از طرف ديگر با انجام اين ماموريت، پايگاه پرتاب ماهواره امتحان خود را پس داد. اين پايگاه داراي سيستم هاي بسيار پيچيده بوده که موظف به دريافت و تحليل کامل داده ها و بازخورهاي بازگشته از ماهواره است. همچنين موفقيت کامل در پرتاب ماهواره اميد نشان داد، تمامي سيستم ها يکپارچه و به خوبي در کنار يکديگر عمل کرده اند.»

وي تصريح کرد؛ «دستاورد ديگر اين پروژه، شبکه هدايت و کنترل پرتاب است که داراي زيرمجموعه نرم افزاري بسيار پيچيده و خاص و مستلزم محاسبات و اندازه گيري هاي بسيار دقيق است که در اين پروژه، امتحان و صحت عملکردشان تاييد شد.»

مهندس «تقي پور» با بيان اينکه دستاورد ديگر اين ماموريت که بيش از همه نمود يافت، ماهواره ملي اميد بود، خاطرنشان کرد؛ «ماهواره اميد نخستين ماهواره بومي ايران است که از تعريف ماموريت اوليه تا طراحي، ساخت و انجام تمام آزمايش هايش در داخل کشور صورت گرفته است، ضمن اينکه تمامي زيرمجموعه هاي اين ماهواره در داخل طراحي و ساخته شده است. اينکه چنين مجموعه پيچيده يي، به فضا پرتاب شده و ماموريتش را به صورت کامل انجام داد، يک موفقيت علمي، دانشي و فناورانه درخشان براي دانشمند ان فضايي کشور است.»

وي اضافه کرد؛« دستاورد بعدي پرتاب ماهواره ملي اميد، دستيابي به شبکه ايستگاه هاي زميني بود. در اين پروژه براي بحث هدايت و کنترل ماهواره به فناوري ايستگاه هاي «تي تي اند سي» دورسنجي و هدايت از دور دست يافتيم تا اطلاعات وضعيت ماهواره را به صورت تله متري دريافت کرده و فرمان هاي لازم را به آن منتقل کنيم. در اين پروژه چند ايستگاه از اين نوع داريم که ماموريت خود را انجام مي دهند.»

مهندس «تقي پور» با بيان اينکه مجموعه ديگري از ايستگاه هاي فعال در اين ماموريت، ايستگاه هاي گيرنده بودند، تصريح کرد؛ «اين ايستگاه ها در مناطق مختلف مستقر بوده و مي توانند اطلاعات ارسالي از ماهواره را دريافت کنند. اين اطلاعات براي کنترل جابه جايي ماهواره از يک نقطه به نقطه ديگر در فضا ضروري است و البته بخش ديگر اطلاعات دريافتي، اطلاعاتي است که ماهواره به وسيله سنسورهاي خود از محيط جمع مي کند. مجموعه ديگري از ايستگاه هاي فعال شده هم ايستگاه هاي رنجينگ است که براي رديابي و تعيين موقعيت ماهواره، تداوم هدايت و کنترل ماهواره استفاده مي شود. خوشبختانه تمامي اين شبکه که بايد با يکديگر ارتباط داشته باشند، به خوبي ماموريت خود را انجام دادند.»

رئيس سازمان فضايي ايران، با اشاره به اينکه تمامي زيرسامانه هاي ماهواره ملي اميد در داخل کشور طراحي و ساخته شده است، خاطرنشان کرد؛«از جمله زيرسامانه هاي ماهواره اميد، سازه به عنوان پلت فورم اصلي و حفاظ مجموعه است. در فضا يک طرف ماهواره که رو به خورشيد است، دماي بالايي دارد و طرفي که در سايه قرار دارد، به شدت سردتر است. به اين ترتيب اختلاف دماي بسيار زيادي بين دو طرف ماهواره وجود دارد، بنابراين زيرمجموعه يي بايد کنترل حرارت داخل ماهواره را بر عهده داشته باشد که نوع کنترل حرارت استفاده شده در ماهواره اميد از نوع غيرفعال بود.» مهندس «تقي پور»، سيستم فرستنده و گيرنده ماهواره را از ديگر زيرسيستم هاي ماهواره عنوان کرد که حين ماموريت به خوبي ايفاي نقش کردند. به گفته وي، اگر اين زيرسامانه ها قادر به انجام ماموريت خود نبودند، اصلاً هيچ اطلاعي از وضعيت ماهواره اميد به زمين نمي رسيد که دريافت سيگنال هاي ماهواره در داخل و خارج کشور و اکثر ايستگاه هاي آماتور نشان دهنده فعاليت خوب سيستم هاي ماهواره است.

وي با بيان اينکه زيرسامانه ديگر، سيستم کنترل ماهواره بود، خاطرنشان کرد؛«اين سيستم موظف بود، ماهواره را در شرايطي قرار دهد تا از نظر ارتباطي رو به زمين قرار گيرد که به خوبي جواب داد. در اين راستا، هشت آنتن روي ماهواره ملي اميد تعبيه شده بود که در تمام شرايط يکي از آنها مي توانست جهت رو به زمين داشته باشد.»

رئيس سازمان فضايي ايران افزود؛ «زيرسامانه بعدي، سيستم تغذيه شامل انواع ولتاژهاي مورد نياز و جريان هاي لازم براي راه اندازي زيرمجموعه هاي ماهواره ها بود که آن هم به خوبي انجام وظيفه کرد. زيرسامانه آخر نيز رايانه نصب شده در ماهواره است که نرم افزار سيستم عامل که کنترل کننده تمامي رفتارهاي ماهواره بود، روي آن نصب شده و تمام قسمت ها توسط آن کنترل مي شد، به طوري که فرمان هاي لازم به تمامي قسمت ها اعمال و بازخورد لازم از تمام قسمت ها دريافت مي شد.»

وي درباره مفهوم پايان ماموريت ماهواره ملي اميد و همچنين سرنوشت ماهواره پس از پايان ماموريت توضيح داد؛ «اينکه گفته مي شود ماموريت ماهواره پايان يافته است، يعني تمام اهدافي که از ماموريت ماهواره داشتيم با موفقيت انجام شده و در حال حاضر خواسته ديگري از ماهواره نداريم و تمام مسائل آزمايشي و تجربي را پشت سر گذاشته ايم البته در حال حاضر ماهواره همچنان در مدار است و به دور زمين مي چرخد.»

وي با اشاره به اينکه باتري هاي ماهواره براي 59 روز محاسبه شده بود، افزود؛«چنانچه از نظر عملکردي سلول خورشيدي روي ماهواره قرار مي داديم، طبيعتاً تا مدتي باتري ها را شارژ مي کرد که در اين صورت عمر کارکرد آن بيشتر بود. البته ماهواره اميد به رغم پايان عمر باتري دوام مداري زيادي خواهد داشت.»

وي درباره ماهواره هاي ارتباطي در دست ساخت دانشمندان ايراني توضيح داد؛ «اين ماهواره ها هم از نظر وزن و حجم بسيار پيچيده تر و بزرگ تر و هم از نظر مدار متفاوت هستند و هم روي ماهواره بر براي پرتاب و هم روي خود ماهواره فعاليت هايي در حال انجام است.»

رئيس سازمان فضايي ايران تصريح کرد؛«با اينکه ماهواره هاي ارتباطي در حال ساخت همانند ماهواره اميد در مدارهاي پايين (از 200 تا 800 کيلومتر) قرار خواهند گرفت، اما نسبت به ماهواره اميد در ارتفاع بيشتر مستقر شده و سطح تکنولوژي بالاتري دارند.» مهندس «تقي پور» در پاسخ به سوالي درباره علت تاخير چندساله در پرتاب ماهواره مصباح که به کشورهاي خارجي محول شده و امکان پرتاب آن توسط متخصصان داخلي وجود دارد، گفت؛ «پرتاب ماهواره ها با وزن بيشتر (از جمله ماهواره هاي مشابه مصباح) از برنامه هاي آتي سازمان است که سعي مي کنيم طي دو، سه سال آينده اين برنامه عملي شود.» وي با تاکيد بر اينکه در تلاش هستيم در بحث هاي فضايي مباحث علمي و فني نسبت به ساير مباحث پيشي بگيرد، اظهار کرد؛«بحث مطالعات اعزام انسان به فضا آغاز شده و پروژه هاي دانشي و بررسي هاي علمي آن تا حدودي در دانشگاه ها پيش رفته است. رئيس سازمان فضايي ايران ابراز اميدواري کرد در برنامه 10 ساله يي که تدوين شده زمينه اعزام انسان به فضا فراهم شود.»

آشنايي با جنبه هاي هوش در گياهان- بخش نهم
نظام هوشمند انعطاف پذير
آنتوني ترابوادس

ترجمه؛ حسن سالاري


در قسمت هاي مختلف اين مقاله شما با برخي از رفتارهاي هوشمندانه گياهان آشنا شديد. گياهان مي توانند رقيبان خود را ببينند، مزه خاک را بچشند و ضربه هاي باد را لمس کنند. به علاوه آنها مي توانند ببويند و بشنوند. ما با شنيدن کلمه چشايي بي اختيار به ياد زبان مي افتيم. زبان ما حاوي مولکول هاي آنتن مانندي است که به عنوان گيرنده مولکول هاي غذا عمل مي کنند. گياهان نيز گيرنده هايي دارند که به آنها امکان مي دهند خاک را براي پيدا کردن مواد غذايي بچشند. بنابراين هرچند گياهان همانند ما و جانوران، اندامي مانند زبان ندارند، اما بر سطح سلول هاي ريشه خود گيرنده هاي چشايي دارند.

در مورد بقيه حس ها نيز چنين وضعيتي وجود دارد. بيشتر دانشمندان چنين رفتارهايي را پيامدهاي انعکاسي مي دانند که از پيش تعيين شده اند و نتيجه ميليون ها سال سازگاري تکاملي هستند. اما گياهان در پاسخ هاي خود انعطاف پذيري بسيار زيادي نشان مي دهند. از دو دانه که از لحاظ ژنتيکي تفاوتي با هم ندارند و حتي در شرايط به ظاهر يکساني مي رويند، دو گياه يکسان پديد نمي آيد. روي زمين از هر گياه فقط يک عدد وجود دارد. گياهان به بيش از 15 متغير محيطي متفاوت از جمله نور، مواد شيميايي، آب، جاذبه و مواد غذايي پاسخ مي دهند. گياهان بايد بتوانند پيام هاي حسي حاصل از اين محرک ها را به نوعي پردازش کنند تا بتوانند به طور مناسب به آنها پاسخ دهند.

هرچند هنوز در گياهان سلول عصبي کشف نشده است، اما آنها از فعاليت هاي عصبي بي بهره نيستند. حدود 100 سال پيش، «چارلز داروين» به طور غيرمستقيم به دستگاه عصبي ساده گياهان اشاره مي کند؛ «از چند لحاظ به نظر مي رسد نور به همان صورتي بر گياهان تاثير مي گذارد که از طريق دستگاه عصبي، جانوران را تحت تاثير خود قرار مي دهد.» اکنون پس از يک قرن، زيست شناسي مولکولي از شباهت بين دستگاه عصبي جانوران و نظام پيام رساني در گياهان پرده برمي دارد. گياهان براي فرستادن پيام هاي الکتريکي از يک ناحيه به ناحيه يي ديگر، مانند پتانسيل هاي عملي که در طول سلول هاي عصبي (نورون ) بدن ما شکل مي گيرند، از تغيير ولتاژ در دو سوي غشاي سلول هاي خود بهره مي گيرند. درست همانند پيام دردي که در بدن ما به وجود مي آيد، اين پتانسيل هاي عمل مي توانند گياه را از صدمه به بخشي از پيکره خود آگاه سازند. بسياري از مولکول هايي که براي پيام رساني درون سلولي و بين سلولي در گياهان به کار گرفته مي شوند، همان مولکول هايي هستند که براي پردازش اطلاعات درون و بين سلول هاي مغزمان استفاده مي شوند. هم جانوران و هم گياهان به پروتئين ها، اسيدهاي نوکلئيک، يون ها، هورمون ها، گلوتامات، کلسيم، نوکلئوتيدهاي حلقوي و پروتئين کينازها پاسخ مي دهند. اين زبان شيميايي پيچيده در هر دو سلسله براي برقراري ارتباط بين سلول ها استفاده مي شود.

اساس مولکولي يادگيري و حافظه نيز در هر دو سلسله شبيه يکديگر است. وقتي جانوران مي آموزند از يک تيمار تکراري (مثل غذايي که باعث بيماري آنان مي شود) به سرعت اجتناب کنند، طي چند دقيقه، بزرگي پيام الکتريکي افزايش مي يابد. نظامي که از يون هاي کلسيم، مولکول هايي به نام پيک دوم و چند آنزيم بهره مي گيرد، کانال هاي يوني را به طور موقت حساس تر مي کند. اگر عملي که باعث حساس شدن کانال هاي موثر در انتقال پيام مي شود، باقي بماند، اين افزايش حساسيت پايدار مي شود. به اين ترتيب که با تغيير فعاليت ژن ها، کانال ها و ارتباطات بين سلولي بيشتري تشکيل مي شود.

وقتي که گياهي کمبود آب را حس مي کند، همان وقايع مولکولي، کانال هاي حساس تري را به وجود مي آورند که باعث بسته شدن روزنه ها در برگ ها مي شوند. اگر تنش کم آبي تکرار شود، تغيير فعاليت ژن ها و ميزان توليد پروتئين ها به ضخيم شدن ديواره سلول ها، کوچک شدن برگ ها، توليد ريشه هاي عميق تر، کاهش شاخ و برگ و ديگر اقداماتي مي انجامد که گياه را براي واکنش دادن سريع به کمبود آب آماده مي سازند. گياهان با آزمون و خطا مي آموزند که با تغيير الگوي رشدونمو خود صدمات تنش را به حداقل برسانند. آنها در پاسخ به وضعيت مواد غذايي، رطوبت، دما و حتي تاريخي که بر آنان گذشته (سن، بيماري و ...) راهبردهاي متفاوتي را براي زنده ماندن برمي گزينند. بنابراين هرچند مغز آشکاري در گياهان وجود ندارد، اما نظام هاي پيام رساني حاکم بر آنها مغزهاي کارايي محسوب مي شوند.

در گياهان درست مانند جانوران، يون هاي کلسيم نقش اصلي را در پيام رساني برعهده دارند هرچند پيام حسي باعث افزايش گذرا در مقدار کلسيم آزاد در سلول مي شود. آزمايش ها نشان داده اند هرچند کلسيم خود به سرعت منتشر نمي شود، اما وقتي به برخي آنزيم ها و ديگر مولکول ها متصل مي شود، مي تواند باعث باز شدن کانال هاي کلسيم سلول هاي مجاور شود و به اين ترتيب اجازه مي دهد پيام در فاصله بيشتري انتقال يابد. در واقع کلسيم اساس نظام هوشمندي را مي سازد که انعطاف پذيري رشدونمو گياهان را کنترل مي کند. در قسمت بعدي به اين نحوه نظارت خواهيم پرداخت.

www.NewScientist.com
عناوين اين صفحه
خفته زير مخمل برف
«اميد» در مدار خودباوري
نظام هوشمند انعطاف پذير
اجراي کنسرت با استفاده از امواج مغزي
رودهاي عمده جهان در حال خشک شدن
مقاومت بالاي خانه هاي ساخته شده از ني

اجراي کنسرت با استفاده از امواج مغزي
متخصصان دانشگاه پومپي فابرا واقع در بارسلونا با استفاده از امواج مغزي و ضربان قلب گروهي از نوازندگان، کنسرت موسيقي جالب توجهي را اجرا کردند. روز 23 آوريل 2009 گروهي از دانشمندان يکي از عجيب ترين کنسرت هاي موسيقي جهان را بر پا کردند. در اين کنسرت موسيقي از تجهيزات رساناي احساس براي انتقال امواج مغزي و ضربان قلب افرادي که به عنوان اجراکننده کنسرت حضور داشتند، براي اجراي نت هاي موسيقي و تصاوير ويدئويي استفاده شد. به گفته برگزارکنندگان اين برنامه، هدف اصلي از اجراي اين کنسرت مشاهده توانايي هاي مغز بدون حضور بدن بوده است. محققان معتقدند تاکنون تنها ارتباط محکم ميان مغز، ذهن و بدن شناسايي شده بود، اما اين واقعيت که مغز و ذهن توانايي اين را دارند که به کمک يکديگر و بدون نياز به بدن روي جهان تاثير بگذارند، حقيقتي است که تا به حال آشکار نشده بود. قطعه يي که توسط اين گروه نواخته شد، ايکس موشن نام داشته و گروه اجراکننده تمامي تغييرات بصري، صوتي، فرکانس ها و شدت صدا را در تمام طول اجرا با کمک مغز خود تحت کنترل داشتند. چهار نفر از اجراکنندگان در تمام طول مدت اجرا کلاهي چرمي مجهز به الکترودهاي متعدد به سر داشتند که اين الکترودها امواج الکتريکي مغز را انتقال داده و فعاليت هاي الکتريکي مغز را به ثبت مي رساند. به گفته دانشمندان در اين کنسرت مغز اجراکنندگان نقش آلات موسيقي را بر عهده داشته و نقوش امواج مغزي آنها روي نمايشگر بزرگي در بالاي سر گروه ارکستر منعکس مي شد. در کنار نوازندگاني که به الکترود اتصال داشتند، فردي ديگر مجهز به هادي احساسات قرار گرفت و تصاويري از آثار يک هنرمند گرافيست براي وي به نمايش درآمد. در اين زمان ضربان قلب و ميزان رسانايي پوست وي اندازه گيري شده و دانشمندان دريافتند با ايجاد تغييرات در شيوه نمايش اين تصاوير ميزان احساسات ايجاد شده در فرد نيز تغيير کرده و ضربان قلب وي در اجراي موسيقي شرکت داده شد. به گزارش مهر متخصصان بر اين باورند که اين شيوه مي تواند تکنولوژي را به علوم انساني نزديک تر کند و به همين دليل قصد دارند در آينده با استفاده از روشي مشابه به مفهوم واقعي هوشياري در انسان پي ببرند.


رودهاي عمده جهان در حال خشک شدن
محققان امريکايي مي گويند سطح آب برخي از مهم ترين رودهاي جهان طي 50 سال گذشته به ميزان قابل توجهي افت کرده است. آنها مي گويند کاهش جريان آب اين رودها به تغييرات آب و هوايي مربوط مي شود و با توجه به رشد جمعيت انساني تاثير آن عمده خواهد بود. تنها ناحيه يي که جريان آب رودهاي آن به طور چشمگيري افزايش يافته به قطب شمال مربوط مي شود که ناشي از ذوب برف و يخ بيشتري نسبت به گذشته است. دانشمندان امريکايي مي گويند منابع عمده آب شيرين (از رود زرد در شمال چين تا گنگ در هند تا رود کلرادو در امريکا) براي بخش هاي بزرگي از جمعيت جهان در حال افت است. اين پژوهشگران جريان آب در بيش از 900 رود را طي 50 سال منتهي به سال 2004 مطالعه کردند. آنها دريافتند ميزان آبي که به اقيانوس هاي جهان مي ريزد در مجموع افت کرده است. بخش بزرگي از اين کاهش ناشي از فعاليت هاي انساني همچون ايجاد سد و انحراف آب براي کشاورزي بوده است. اما محققان نقش تغييرات آب و هوايي را نيز پررنگ کردند و گفتند افزايش دما باعث تغيير الگوهاي بارندگي و افزايش ميزان تبخير شده است. به گزارش بي بي سي درحالي که برخي از رودهاي عمده از جمله براماپوترا در جنوب آسيا و يانگ تسه در چين آب بيشتري دارند، اما بيم آن مي رود اين افزايش حجم آب ناشي از ذوب بيشتر يخچال هاي هيماليا باشد. اين به آن معني است که آب اين رودها در آينده ممکن است با ناپديد شدن يخچال ها به طور قابل توجهي افت کند.


مقاومت بالاي خانه هاي ساخته شده از ني
خانه هاي ارزان قيمت و کم هزينه يي که از دسته هاي ني ساخته مي شوند، مقاومت بالايي در مقابل تکان هاي زلزله داشته و مي توانند از بروز تلفات جاني در مناطق زلزله خيز پيشگيري کنند. اين يافته نتيجه آزمايش هاي گروهي از پژوهشگران در امريکا است که در آن يک خانه ساده تهيه شده از ني در برابر تکان ها و لرزه هايي با شدت مشابه يک زمين لرزه بزرگ دوام آورد. خانه هايي که ديوار هاي آنها از دسته هاي ني ساخته مي شود حدود يک دهه پيش در نبراسکا طراحي شدند، اما اکنون دوباره در امريکا و اروپا احيا شده اند چرا که در توليد آنها از مواد سبز و سازگار با محيط زيست استفاده مي شود و در عين حال عايق فوق العاده خوبي هستند اما پژوهشگران مي گويند اين فناوري مي تواند همچنين محافظي در برابر زلزله ايجاد کند. به گزارش ايسنا «دارسي دونووان» که يک مهندس عمران است پس از شنيدن خبر وقوع زلزله يي در سال 2005 که جان بيش از 75 هزار نفر را در منطقه کشمير در شمال پاکستان گرفت، اقدام به ساخت خانه هايي از ني کرده است. «دونووان» که داوطلبانه کاهش تلفات زلزله را دنبال مي کند، با درک قابليت اين خانه ها طرحي را ارائه کرد که از مواد محلي و ارزان قيمت قابل تهيه است. اين ساختمان ها از بسته هاي شن ساخته مي شوند، در حالي که در پي ساختمان از ترکيب ماسه و خاک رس با سيمان استفاده مي شود. سپس دسته هاي ني ديوارهاي اين ساختمان را تشکيل مي دهند که مي توان روي آن را با گچي از جنس خاک رس، ماسه و ني قطعه قطعه شده پوشاند. سقف اين خانه نيز از فلز ورقه يي موج دار درست مي شود. در طراحي هاي غربي دسته هاي ني به عنوان عايق عمل مي کنند در حالي که يک چارچوب چوبي کل بار ساختمان را نگه مي دارد، اما «دونووان» توانست از ديوارهايي از ني به عنوان يک پشتيبان و نگهدارنده ساختاري استفاده کند. نتايج آزمايش روي اين ساختمان هاي مقاوم در برابر زلزله اميدوارکننده بوده است.


روزنامه اعتماد
طراحی و پیاده سازی نرم افزار : شرکت ارتباطات نوین فرانام