میکروچیپ چیست؟

محمدرضا کریمی

میکروچیپطراحان می کوشند همه مرزها را بردارند تا میکروچیپ هایی با مدار کامل کوچک تر، ارزان تر و ساده تری بسازند. اما ممکن است به زودی امکان ساختن ترانزیستورهای کوچک تر روی چیپ های مدار کامل غیرممکن شود. مواد اولیه و طرح های جایگزینی مورد نیاز است تا چیپ ها روند بهبودیشان را ادامه دهند.

نانووایرها، گرافین، ذرات کوانتوم و مولکول های بیولوژیکی می توانند نسل های جدیدی از چیپ ها را تولید کنند که از بهترین های امروزی قوی ترند.

اینها بخشی از پیش بینی هایی است که از آینده میکروچیپ ها ارایه شده است. میکروچیپ ها نیمه هادی های کوچکی هستند که در دل بسیاری از وسایل الکترونیکی ای که ما می شناسیم شامل رایانه ها، سل فون ها و حتی اجاق های مایکروویو جا دارند. میکروچیپ مدارکامل، یک سری اجزای الکترونیکی به هم متصل شده مانند ترانزیستورها و مقاومت ها هستند که روی یک چیپ ریز از یک ماده نیمه هادی مثل سیلیکون یا ژرمنیوم حک شده.

اولین میکروچیپ با همکاری رابرت نویس و جک کیلبی در سال 1958 اختراع شد. با این که آنها در شرکت های مختلفی کار می کردند ولی برای ایجاد انقلابی در صنایع الکترونیک فعالیت این دو نفر در این دو شرکت به هم متصل شد. اولین میکروچیپی که ساخته شد یک ترانزیستور و سه مقاومت و یک خازن داشت. درحالی که میکروچیپ های امروزی بیش از 125 میلیون ترانزیستور در فضایی کوچک تر از یک سکه کوچک دارند.

در سال 1975 گوردون مور دانشمند پیشرو در علم الکترونیک پیش بینی کرد که پیچیدگی چیپ های مدارکامل هر دو سال دوبرابر می شود. پیشرفت های صنایع هم به ترانزیستورهای چیپ ها اجازه داده تا جمع و جورتر شوند. به طوری که سیگنال های الکتریکی باید مسافت کوتاه تری را بپیمایند تا اطلاعات را پردازش کنند. برای صنایع الکترونیک و مشتریانش قانون مور به معنی وسایل رایانه ای است که مدام کوچک تر، سریع تر و ارزان تر می شوند. به مدد ابداعات پیوسته در طراحی و ساخت نیمه هادی ها، چیپ ها به شکل حیرت انگیزی پیش بینی مور را به حقیقت رسانده اند. اما حالا مهندسان می دانند که ترانزیستورها تنها به اندازه ده ها اتم ضخامت پیدا می کنند و در این مقیاس احتمالاً قوانین پایه ای فیزیک مشکلاتی را ایجاد خواهند کرد. یک مشکل احتمالی که از قرار دادن ترانزیستورهایی چنین کوچک و چنین نزدیک به یکدیگر ایجاد می شود این است که چیپ ها غیرقابل استفاده و هزینه ها بسیار گران می شوند. گرمای تولید شده هم به قدری بالا می رود که خود اجزا را می سوزاند.

امتیاز به مطلب

انواع هورمون ها

دکتر مونا زارع

هورمون ها به چند گروه شیمیایی تقسیم می شوند: هورمون های استروئیدی، هورمون های پروتئینی یا پپتیدی، هورمون های آمینی و هورمون های پروستانوئیدی.

هورمون های استروئیدی:

هورمون استروئیدیاین هورمون ها دارای هسته ای هستند که از کلسترول مشتق می شوند. هورمون های قشر فوق کلیه (کورتیزول و آلدوسترون)، هورمون های تخمدان ها (استروژن و پروژسترون)، هورمون بیضه ها (تستوسترون) و هورمون جفت (استروژن و پروژسترون)- به طورکلی هورمون های غدد تولید مثل- و متابولیت های فعال ویتامین D جزو این دسته اند.

هورمون های پپتیدی:

هورمون پپتیدیهورمون هایی که بین سه تا 199 آمینواسید دارند در این گروه قرار می گیرند. مثل هورمون رشد، انسولین، هورمون ضد ادراری و … .

هورمون های آمینی (به این گروه مشتقات اسیدآمینه تیروزین هم می گویند):

در این گروه هورمون های تیروئیدی و هورمون های کاته کولامینی (یعنی اپی نفرین و نوراپی نفرین که از بخش مرکزی فوق کلیه ترشح می شوند) قرار دارند.

هورمون های پروستانوئیدی:

هورمون پروستانوئیدیاین گروه تحت عنوان پروستاگلاندینی ها شناخته می شوند و از اسیدهای چرب غیراشباع ساخته می شوند.

هورمون ها را می توان می توان برحسب ترکیب شیمیایی، خواص حلالیت، موقعیت گیرنده و ماهیت پیامشان طبقه بندی کرد. یکی از انواع دسته بندی هورمون ها برپایه اثراتی بود که برجا می گذاشتند که این نوع دسته بندی چندین مشکل ایجاد می کرد. مثلاً گلوکورتیکوئیدها نامی بود که برای هورمون هایی که کربوهیدرات ها را تنظیم می کردند به کار می رفت و یا مینرالوکورتیکوئیدها (مینرال=مواد معدنی) برای هورمون هایی که فعالیت تنظیمی نمک داشتند به کار می رفت و یا گاهی هورمون ها را برمبنای اثراتی که اولین بار از آنها مشاهده می شد نام گذاری می کردند. یکی از اشکالات این نام گذاری ها و تقسیم بندی ها آن است که ممکن است چندین هورمون مختلف اثر مشابهی داشته باشند. همچنین ممکن است اثر اولیه مشاهده شده برای یک هورمون، اثر عمده آن هورمون نباشد. برای جلوگیری از این اغتشاشات می توان از روش دیگری به عنوان مثال به کارگیری گیرنده برای تقسیم بندی عمل هورمون استفاده کرد. (منابع در مطلب همه چیز درباره هورمون ها موجود است).

امتیاز به مطلب

همه چیز درباره هورمون ها

دکتر مونا زارع

دستگاه درون ریز متنوع و پیچیده است. این دستگاه مواد خامی به نام هورمون ترشح می کند. هورمون یک کلمه یونانی است و به معنی «من برمی انگیزم» است. هورمون ها موادی شیمیایی هستند و ویژگی های خاصی دارند. از جمله آن که در پاسخ به یک محرک خاص ساخته و ترشح می شوند و اگر وارد جریان عمومی خون شوند پیام را در سرتاسر بدن حمل می کنند و آن را به تمام سلول ها می رسانند.

دستگاه درون ریز

هورمون به وسیله یک سلول یا گروهی از سلول ها به داخل مایعات داخلی بدن ترشح شده و اثر کنترلی روی سلول های دیگر بدن دارد. هورمون ها به گیرنده های اختصاصی خود که روی سلول هدفشان قرار دارد متصل می شوند. اتصال هورمون به گیرنده موجب بروز پدیده های مختلف در داخل سلول می شود. گیرنده ها باید هورمون را از میان میلیون ها مولکول دیگر که در معرض آن قرار دارند تشخیص دهند. برخی هورمون ها اعمال موضعی (مربوط به محل خاصی در بدن) و برخی اعمال عمومی دارند.

اکنون دانسته شده است که:

-هر هورمون می تواند بر چندین سلول متفاوت اثر کند.

-هر سلول معین می تواند تحت تأثیر بیش از یک هورمون باشد.

-و هورمون ها می توانند اثرات مختلفی را در یک سلول یا سلول های مختلف اعمال نمایند.

انواع هورمون ها:

هورمون ها به چند گروه شیمیایی تقسیم می شوند: هورمون های استروئیدی، هورمون های پروتئینی یا پپتیدی، هورمون های آمینی و هورمون های پروستانوئیدی.

ساختار هورمون ها و ذخیره آنها چگونه است؟

ساخته شدن (سنتز) هورمون های پروتئینی، شبیه ساخته شدن سایر پروتئین ها است. این هورمون ها در شبکه اندوپلاسمی ساخته می شوند و معمولاً در ابتدا به شکل پره پروهورمون هستند. این پیش سازها در داخل شبکه اندوپلاسمی شکسته شده و به پروهورمون تبدیل می شود، در دستگاه گلژی بسته بندی شده و در داخل وزیکول ها (ساختارهایی کیسه مانند) به هورمون تبدیل می شود. هورمون های پلی پپتیدی و پروتئینی تا زمان نیاز در وزیکول های ترشحی ذخیره می شوند. هورمون های استروئیدی معمولاً‌ از کلسترول ساخته می شوند و انبار نمی شوند. اگرچه معمولاً ذخیره هورمونی بسیار اندکی در سلول های تولید کننده هورمون وجود دارد.

هورمون های آمینی از اسید آمینه تیروزین مشتق می شوند و ذخیره می شوند.

هورمون ها چگونه در بدن منتقل می شوند؟

نحوه انتقال هورمون

هورمون ها بعد از آزاد شدن می توانند به صورت آزاد و یا متصل به پروتئین های خاصی در گردش خون حمل شوند. هورمون های محلول در آب (مثل پپتیدها و هورمون اپی نفرین) در آب پلاسما حل شده و به وسیله خود پلاسما منتقل می گردند. ولی هورمون های استروئیدی و تیروئیدی و ویتامین D (ویتامین D نوعی هورمون است) در خون به طورعمده به پروتئین های موجود در پلاسما می چسبند و به وسیله آنها در خون گردش می کنند و تا زمانی که از پروتئین های پلاسما جدا نشده باشند غیرفعالند. (چون نمی توانند به آسانی از دیواره مویرگ ها انتشار پیدا کنند و به سلول های هدفشان دسترسی یابند) و می توان آنها را به عنوان ذخیره قلمداد کرد.

هورمون ها چقدر در خون عمر می کنند؟

نیمه عمر هورمون در خون به طور مستقیم با میزان اتصال به پروتئین ارتباط دارد. هورمون هایی که به پروتئین های پلاسما می چسبند با سرعت بسیار آهسته تری از خون پاک می شوند و ممکن است برای چندین ساعت یا حتی چندین روز در خون باقی بمانند. به عنوان مثال نیمه عمر هورمون های استروئیدی غدد فوق کلیه، در گردش خون از 20 تا 100 دقیقه است. در حالی که نیمه عمر هورمون های تیروئید که به پروتئین چسبیده اند ممکن است به درازای یک تا شش روز باشد. (نیمه عمر یک ماده شیمیایی مدت زمانی است که طول می کشد تا غلظت آن به نصف مقدار اولیه برسد).

غلظت هورمون ها در گردش خون و سرعت ترشح آنها چقدر است؟

غلظت هورمون های مورد نیاز به طور غیرقابل تصوری اندک است. غلظت هورمون ها درخون در محدوده حداقل یک پیکوگرم (یک میلیونیوم میلیونیوم گرم) در هر میلی لیتر خون تا حداکثر چند میکروگرم (میلیونیوم گرم) در هر میلی لیتر خون است.

به همین ترتیب، سرعت ترشح هورمون های مختلف نیز فوق العاده اندک است و معمولاً بر حسب میکروگرم یا میلی گرم در روز تعیین می شود.

فرایندهای بسیار تخصص یافته ای در بافت های بدن وجود دارند که حتی به این مقادیر اندک هورمون ها امکان می دهند تا یک کنترل قوی روی بدن داشته باشند.

امتیاز به مطلب

سبک باروک چیست؟

دوره باروک در پایان قرن 16 میلادی در رم شروع شد. در این زمان کلیسای کاتولیک خیلی به گسترش عقایدش توجه پیدا کرده بود. دلیلش هم این بود که پروتستان ها به سختی برای گسترش عقایدشان کار می کردند. کلیسای کاتولیک به این برداشت رسیده بود که برای رسیدن به هدفش هنر وسیله مهمی است. چراکه حتی مردمی که نمی توانستند بخوانند (که بیشتر مردم آن زمان چنین بودند) می توانستند تصاویر را بفهمند. کلیسا می خواست تعداد زیادی نقاشی با مناظری از کتاب مقدس کشیده شود که مردم طبقه متوسط بتوانند با آن ارتباط برقرار کنند.

شما ممکن است نقاشان سبک رنسانس را به خاطر بیاورید که تعداد زیادی پرتره و نقاشی های مذهبی می کشیدند. نقاشان باروک همان کار را انجام می دادند. هنرمندان سبک باروک مثل ریبرا Ribera برای این که مناظر کتاب مقدس را هرچه بیشتر شبیه به انسان ها بکشند، انسان های واقعی را به عنوان مدل نقاشی های مذهبیشان انتخاب می کردند.

اثری از ریبرا

اثری از ریبرا

هنرمندان سبک باروک می خواستند زندگی را همان گونه که واقعاً بود نشان دهند. به عنوان مثال می توان به نقاشی زن پیری که تخم مرغ ها را می پزد اثر ولازکوئز Velazquez اشاره کرد.

نقاشی زنی که تخم مرغ ها را می پزد

نقاشی زنی که تخم مرغ ها را می پزد

در نهایت نقاشان سبک باروک اغلب مناظری را می کشیدند که به صورت نوری درخشان در زمینه های تاریک قرار داشت.

امتیاز به مطلب

فناوری فرهنگی

حمیده احمدیان راد

کارمدتى است کره اى ها براى توسعه چند محور اساسى در کشورشان بودجه اى تخصیص داده اند. از جمله این محورها نانوتکنولوژى، بیوتکنولوژى و تکنولوژى اطلاعات است. اما محور جالب دیگرى هم مورد توجه آنها قرار گرفته است و آن چیزى است که به آن نام فناورى فرهنگى داده اند. شاید به همین دلیل است که شاهدیم صنعت سینما و شیوه ساخت سریال هاى تلویزیونى در کشور کره جنوبى تحولى اساسى پیدا کرده است و مى کوشد از انسان هایى با شیوه هاى رفتارى خاص الگو و قهرمان بسازد. در واقع کره اى ها فرهنگ را به عنوان نوعى فناورى در نظر گرفته اند که مى توان آن را وارد جامعه کرد و با توجه به نوع فرهنگى که وارد جامعه و سیستم کارى مى کنند، مى توانند توسعه اقتصادى – اجتماعى کشورشان را رقم بزنند.

مدت ها است بسیارى از کشورها به این نتیجه رسیده اند که توسعه اقتصادى بدون توجه به توسعه فرهنگى ناکام مى ماند. چرا که کشورهایى که تنها توسعه اقتصادى را هدف قرار داده اند در دستیابى به هدف شان شکست خورده اند و یا توسعه اقتصادى در آنها زودگذر بوده و تداوم نیافته است. بنابراین در دنیاى امروز فرهنگ راه رسیدن به اهداف دیگر توسعه تلقى مى شود.

سینا امیرى کارشناس ارشد مدیریت و از مدیران صنایع مى گوید: «کشورى نظیر کره مقوله اى به نام فناورى فرهنگى را مطرح کرده تا براساس آن بتواند بررسى کند که باید درباره چه موارد فرهنگى اى کار کند که بهترین بازده را در سطوح اجتماع و اقتصاد و… به دست آورد. به این ترتیب هم رفتارهاى درست اجتماعى مورد توجه قرار مى گیرد و تقویت مى شود و هم بر روى مقولات فرهنگى اى که بازده صنعتى و بهره ورى کلى را بالا مى برد کار مى شود. در نتیجه به مردم و نیروى کار کمک مى شود تا انسان هاى دیگر را بیشتر قبول داشته باشند و به کارشان تخصصى تر نگاه کنند. سپس این رفتارها را تقویت مى کنند تا تبدیل به عادت شود. چرا که عادت مجموعه رفتارهاى جا افتاده است و سپس این عادات تبدیل به فرهنگ مى شود. فرهنگ هم مجموعه عادات جا افتاده است. آنها با این روش مى توانند حتى عادات و فرهنگ هاى مضر یا بیهوده را هم حذف کنند.»

طبیعى است که مانند همه کشورهاى جهان فناورى فرهنگى براى کشور ما هم امرى لازم است. فرهنگ مى تواند دید ما را به مقوله کار و نحوه جمع آورى ثروت تغییر دهد. چرا که در کشور ما فرهنگ کار به خوبى تعریف نشده و به خاطر همین فرهنگ کار ما در مقایسه با کشورهاى پیشرفته پائین تر است. کشورهاى توسعه یافته مدت هاست که به اهمیت نیروى انسانى و نحوه نگرش آنها به کار و تولید و ثروت پى برده اند و آن را عامل توسعه اقتصادى مى دانند. آنها مى دانند که اگر براى فرهنگ کار تعریف درستى ارائه شود و این تعریف در همه محیط هاى کار به نیروى کارآموخته مى شود و در آنها به شکل عادت درآید، همه افراد به توسعه اقتصادى کشورشان کمک خواهند کرد. اگر در کشور ما هم این روند طى شود دیگر شاهد کیفیت پائین کالاها و یا کیفیت پائین خدمات دهى نخواهیم بود. در این صورت رقابت در کسب و کارها افزایش مى یابد و رضایت مشترى اهمیت بیشترى پیدا مى کند و ما در عرصه رقابت با کالاهاى خارجى هم کم نمى آوریم.

امتیاز به مطلب

آلاینده های pop

محمدرضا کریمی

kuujjuaqهیچ جاده ای به کوجواک Kuujjuaq منتهی نمی شود. شما تنها با قایق یا هواپیما می توانید به این دهکده دورافتاده قطبی واقع در کشور کانادا بروید. درختان اینجا کوچک و کوتاهند، اما میوه های آنها خوب رشد می کنند. 500 بچه ای که در کوجواک زندگی می کنند، کارهای سخت و غیرمعمولی انجام می دهند. آنها در ماهی گیری و شکار گوزن کانادایی به والدینشان کمک می کنند. همه چیز مهیا است تا این شهر، دور از مشکلات بزرگ شهرهای بزرگ مثل آلودگی آب و آلودگی هوا باشد. اما حتی این جا هم مردم نمی توانند از این مشکلات فرار کنند. کوجواک کوچک زیبا، با آسمان آبی و آب های زلالش حتی آلودگی هایی دارد که هیچ شهر دیگری ندارد.

مواد شیمیایی سمی به شکل عجیبی راهشان را به این منطقه پیدا کرده اند. آنها از شهرها و کارخانجاتی واقع در هزاران کیلومتر دورتر به اینجا سرازیر شده اند. درست مثل پرندگانی که در فصل تابستان به قطب شمال مهاجرت می کنند. با این تفاوت که این پرندگان به خانه شان برمی گردند، اما مواد شیمیایی باقی می مانند.

همه در کوجواک در بدنشان مواد شیمیایی دارند. هیچ کس به طور کامل از تأثیرات این مواد بر بدنش آگاه نیست. اما مشخص است که این مواد می توانند به شکلی آرام به بچه ها صدمه بزنند. آنها موجب می شوند که بچه های کوچک بیشتر از حد معمول بیمار شوند و حتی ممکن است باعث شوند که بچه ها در مدرسه از لحاظ تحصیلی و واکنش های روانی مشکلاتی پیدا کنند.

هیچ کس در جهان دوست ندارد ببیند که مردم در چنین مکان زیبا و پاکی از آلودگی های زیست محیطی رنج می برند. بخصوص این که این آلودگی ها از مناطقی با هزاران کیلومتر فاصله به این مکان سرازیر شده باشند. البته زمانی هم هیچ کس فکر نمی کرد که مردم در چنین مکانی از آلودگی های شیمیایی محیطی آسیب ببینند. تا این که دانشمندی به نام اریک دیولی به طور تصادفی به آن پی برد.

قضیه از این قرار بود که اریک دیویلی پی، استاد دانشگاه لوال واقع در کبک کانادا همراه تیمی به مطالعه مواد شیمیایی ای به نام آلودگی های ارگانیک مزمن یا pop پرداخت. pop ها مواد شیمیایی ای هستند که می توانند برای مدتی طولانی در بدن انسان ها یا در محیط اطراف باقی بمانند.

دیویلی و تیمش ساکنان شهرهای جنوبی کبک (نزدیک مرز با آمریکا) را مورد آزمایش قرار دادند تا ببینند که چه مقدار از این مواد شیمیایی در بدن آنها است. این دانشمندان می خواستند این گروه را با مردم ساکن در قطب شمال مقایسه کنند. نکته جالب این است که آنها استدلال می کردند که مردم قطب شمال دور از آلودگی زندگی می کنند و بنابراین سطح پایین تری از pop در بدنشان دارند. در حالی که در آزمایشاتشان بر روی مردم قطب شمال هم به نتیجه ای متفاوت و هم به کشفی جدید رسیدند.

این دانشمندان به نوناویک، بخش شمالی ایالت کبک که شامل کوجواک و 13 دهکده بومی نشین دیگر است رفتند و مردم این مناطق را مورد آزمایش قرار دادند و متوجه شدند که مردم این مناطق پنج تا ده برابر مردمی که در شهرهای آلوده زندگی می کنند، در بدنشان pop دارند.

دانشمندان حالا می دانند که چرا این چنین است. pop ها شامل صدها نوع مواد شیمیایی مختلف هستند. بعضی در وسایل الکترونیکی مثل تلویزیون ها یا در سیم کشی الکتریکی و روشنایی ساختمان ها کاربرد دارند. برای رنگ‌ آمیزی ساختمان یا برای ساختن پنجره های ضد آب مورد استفاده قرار می گیرند و بعضی به عنوان آفت کش روی محصولات پاشیده می شوند. اما pop ها یک نکته مشترک دارند. آنها تمایل به تبخیر دارند. pop ها کند و آهسته به بخار تبدیل می شوند و به سوی هوا حرکت می کنند. بادها هم می توانند آنها را به هزاران کیلومتر دورتر منتقل کنند. به این ترتیب pop ها در هوا سفر می کنند تا به مکان سردی برسند.

کنت بریویک، شیمیدان می گوید:«در مناطق گرم تر، چیزها تمایل دارند که بخار شوند و موقعی که به مکان های سردتر می رسند، به هم فشرده می شوند. بنابراین هنگامی که بادها pop ها را به مناطق قطب شمال و قطب جنوب زمین حمل می کنند، دماهای سرد موجب می شود که آنها در داخل گیاهان، سنگ ها و یا در برف و اقیانوس ها به هم فشرده شوند و تقطیر شوند و همان جایی که نشسته اند باقی بمانند.»

امتیاز به مطلب

کشف برخی رازهای مربوط به شیر

محمدرضا کریمی

شیربرای بسیاری از انسان ها، شیر یک ماده غذایی اصلی است که زندگی بدون آن سخت است. اما هزاران سال قبل چنین نبوده است و زمانی تنها بچه های کوچک بودند که از شیر، آن هم تنها از شیر مادرشان استفاده می کردند. همین حالا مردم برخی از کشورها تقریباً نمی توانند فراوردههای لبنی را هضم کنند.

شیر از بدن پستانداران خارج می شود. انسان هم مثل پستانداران دیگر شامل سگ، گربه، موش و … شیر را برای غذا دادن به بچه هایشان تولید می کنند. بیشتر شیری که در فروشگاه های ما وجود دارد شیر گاو است. در کشور خود ما و کشورهای دیگر ممکن است شیر گوسفند، بز،‌ شتر و حتی اسب هم نوشیده شود. هر نوع شیری مزه و طعم متفاوتی نسبت به شیرهای دیگر دارد. بعضی از انواع شیرها ساده تر از شیرهای دیگر هضم می شوند.

به عنوان نمونه شیر اسب بسیار قابل هضم است.

با توجه به تمام اینها پاسخی که دانشمندان برای این پرسش که چرا مردم بعضی از کشورها نمی توانند شیر را هضم کنند پیدا کرده اند این است که شیر حاوی یک نوع قند به نام لاکتوز است. بدن ما برای تبدیل لاکتوز به انرژی، به آنزیمی به نام لاکتاز نیاز دارد.

بچه انسان مانند پستانداران تازه متولد شده دیگر مقدار زیادی لاکتاز در بدنش دارد که به او اجازه می دهد تا شیر مادرش را ببلعد و هضم کند. بعد از سن دو سالگی سطح لاکتاز پایین می آید. بدون لاکتاز، افراد با استفاده از محصولات لبنی بیمار می شوند. علایم این بیماری هم تولید درد و گاز معده و اسهال های شدید است. این شرایط، عدم تحمل لاکتوز نامیده می شود.

هیچ یک از اجداد ما نمی توانستند در سن بزرگسالی شیر را هضم کنند. اما هنگامی که انسان ها شروع به دوشیدن شیر از حیوانات کردند برخی از آنها این توانایی را در طول زندگیشان به دست آوردند. این تغییر بیولوژیکی یک پیشرفت عظیم برای تداوم حیات انسان بوده است. چرا که شیر سرشار از کالری، چربی، پروتئین، کلسیم و مواد مغذی دیگر است. برای بشر دوران باستان این منبع، منبع باثبات و ارزشمند غذایی بوده است.

دانشمندان حالا می دانند که جهشی مربوط به شیر در ژن های ما رخ داده است تا بتوانیم شیر را هضم کنیم. ژن ها راهنمای شیمیایی برای زندگی هستند که ما آن را در تقریباً هر سلول بدنمان حمل می کنیم.

انسان هایی که یک شکل جهش یافته از یک ژن ویژه را دارند می توانند شیر را به راحتی بنوشند. اما افرادی که این تغییر در آنها رخ نداده از خوردن شیر بیمار می شوند.

مارک توماس از کالج لندن که درباره چگونگی تغییر ژن ها در طول تاریخ مطالعه می کند می گوید:«توانایی هضم شیر برای ادامه زندگی بشر در هشت تا ده هزار سال گذشته حیاتی بوده است.»

دانشمندان برای دست یافتن به این یافته ها و احیاناً یافته های دیگر راه های مختلفی را امتحان کرده اند.

آنها پس مانده های شیر بر روی کوزه های بسیار قدیمی را آنالیز کرده اند. رد ژن هایی را که به انسان ها کمک می کنند تا شیر را هضم کنند گرفته اند و حتی در استخوان های دفن شده گاوها، گوسفندان، اسب ها و سایر جانوران شیرده به دنبال کلیدهای حل معمای شیر گشته اند.

امتیاز به مطلب

فرضیات غلط درباره آب شناسی خاک

 محمدرضا کریمی

خاکبه تازگی بعضی از بنیادی ترین فرضیه ها درباره چگونگی حرکت آب در میان خاک، در آب و هوای خشک فصلی زیر سؤال رفته.

به عنوان مثال مشخص شده در اولین بارشی که پس از تابستان خشک انجام می شود، خاک به قدری محکم به این بارش می چسبد و چنان محکم آن را نگه می دارد که این آب تقریباً با آب دیگری مخلوط نمی شود.

این یافته به قدری مهم است که حتی محققان می گویند هنوز مطمئن نیستند که ممکن است چه ابعاد و معانی ای در پی داشته باشد. ولی می دانند که بر فهم ما از این که مواد آلاینده چگونه میان خاک حرکت می کنند، مواد مغذی چگونه از خاک به نهرها منتقل می شوند، نهرها چگونه و حتی گیاهان چگونه به تغییرات آب و هوایی پاسخ می دهند اثر بگذارد.

دانشمندان همیشه تصور می کردند که موقعی که بارش جدید وارد خاک می شود، به خوبی با آب های دیگر مخلوط می شود و در نهایت هم به سوی نهرها حرکت می کند. اما مشخص شده که این باور درست نبوده است.

درواقع نکته شگفت انگیز این است که منافذ کوچک اطراف ریشه های گیاهان با آب پر می شوند و این آب همان جا باقی می ماند تا در نهایت برای تعریق گیاه مورد استفاده قرار می گیرد و به این ترتیب به جو برمی گردد.

پس از آن دوباره آب جدید با بارش باران در دسترس گیاهان قرار می گیرد و مجدداً مخزن های کوچک نزدیک گیاهان را پر می کند و این فرایند تکرار می شود. این در حالی است که همه آب های دیگری که میان سوراخ های بزرگ تر خاک حرکت می کنند جدا از این آب ها هستند و تقریباً هرگز با آبی که در طول تابستان خشک به وسیله گیاهان مورد استفاده قرار می گیرد مخلوط نمی شوند.

در اولین آزمایشی که برای این فرضیه انجام شد مشخص شد که بعد از اولین باد و باران ماه اکتبر (مهر)، تنها چهار درصد از این بارش که وارد خاک شد به نهر رسید. در حالی که 96 درصد این بارش به وسیله خاک اطراف گیاهان محکم گرفته و نگه داشته شد تا برای مرطوب کردن خاک هزینه شود.

یک ماه بعد، پس از آن که رطوبت خاک به طور کامل تجدید شد، 55 درصد بارش به طور مستقیم وارد نهر شد. هنگام بارش های زمستانی جریان ریزش رطوبت به داخل زمین ادامه می یابد و تقریباً همه آبی که به صورت منبعی، رطوبت خاک اطراف گیاهان را تجدید می کرد محکم در خاک نگه داشته می شود و هرگز حرکت نمی کند یا با آب های دیگر مخلوط نمی شود.

تمام این یافته ها به این معنی است که ما فهم کاملی درباره چگونگی حرکت آب در میان خاک و اثری که به جا می گذارد نداریم.

همچنین توانایی باورنکردنی گیاهان در بالا کشیدن آبی که این قدر محکم در کنار خاک قرار گرفته مشخص می شود. نیرویی که با هیچ چیز دیگری در طبیعت قابل مقایسه نیست.

منبع: http://www.sciencedaily.com/releases/2010/01/100121173452.htm

امتیاز به مطلب

جانوری که راز گیاه شدن را می داند

 محمدرضا کریمی

حلزون دریاییشاید ضرب المثل «تو همان چیزی هستی که می خوری» به گوشتان خورده باشد. معنی این مثل این است که نوع غذایی که هر فرد می خورد بر سلامتیش اثر می گذارد و منظورش این نیست که هرچه بخوری همان می شوی! به عنوان مثال اگر گیاه بخوری،‌ گیاه می شوی. البته یک نوع حلزون دریایی این قاعده را به هم زده است.

این جانور دریایی که الیزیا چلورتیکا elysia chlorotica نام دارد و شبیه برگ است، با مکیدن لبه های جلبک ها تغذیه می کند. جلبک مثل بقیه گیاهان غذایش را با کمک گرفتن از نور خورشید تأمین می کند.

سیدنی کی پیرس زیست شناس و استاد دانشگاه فلوریدای جنوبی مشاهده این حلزون دریایی جلبک خوار را گزارش داده است.

پیرس می گوید که این حلزون دریایی درست مثل گیاهان ابزار تبدیل نور خورشید به غذا را در اختیار دارد. حلزون های دریایی فقط خود جلبک را نمی دزدند. بلکه آنها درواقع دستور ساخت کلروفیل را هم از آن می دزدند. به عبارت دیگر آنها شروع می کنند تا مثل غذایشان رفتار کنند.

این نقطه پیوند یک گیاه و یک جانور است. درواقع گیاهان در داخل سلول هایشان ساختارهای ریزی به نام کلروپلاست دارند. کلروپلاست ها، دی اکسید کربن و آب را با استفاده از نور خورشید و یک ماده شیمیایی به نام کلروفیل به قند تبدیل می کنند. فرایندی که طی آن کلروپلاست ها با استفاده از کلروفیل قند می سازند فتوسنتز نامیده می شود.

جلبکی که به وسیله حلزون دریایی خورده می شود هم مثل گیاهان از فرایند فتوسنتز استفاده می کند تا غذا بسازد. پس از آن که حلزون دریایی کشف شده به وسیله پیرس جلبک را می خورد،‌ کلروپلاست های آن را جدا می کند و به جای هضم و دفع کلروپلاست ها، آنها را در داخل سلول هایش جذب می کند. وقتی حلزون، کلروپلاست را در داخل سلول هایش داشته باشد، می تواند از فرایند فتوسنتز استفاده کند تا غذا بسازد. پیش از این که این حلزون ها کلروپلاست ها را جذب سلول هایشان کنند تا بتوانند غذا بسازند، ممکن است تا مدت ها و چه بسا حتی حدود یک سال بی غذا بمانند. تفاوت آنها با جانوران دیگر مثل مرجان ها این است که مرجان ها سلول های حاوی کلروپلاست را در بدنشان ذخیره دارند و با استفاده از آن مقداری از غذایشان را می سازند.

اینجا یک مشکل دیگر وجود دارد و آن این است که بالأخره کلروپلاست ها در طول فتوسنتزها کلروفیل ها را تمام می کنند و به ذخیره تازه ای نیاز دارند. این ذخیره کلروفیل از کجا تأمین می شود؟ یک ایده این است که موقعی که جانوران کلروپلاست ها را جذب می کنند، همراه آنها ذخیره مادام العمر کلروفیل را هم جذب می کنند. اما این در مورد حلزون دریایی صادق نیست. پیرس و همکارانش فهمیده اند که برخلاف جانوران دیگر، حلزون های دریایی خودشان می توانند کلروفیل بسازند که معنیش این است که آنها چیزی بیش از تنها کلروفیل را از جلبک دزدیده اند.

درواقع داخل بدن تقریباً همه سلول های زنده ژن وجود دارد. ژن حکم دستورالعملی را دارد که براساس آن موجود زنده می تواند هرچه را که به آن نیاز دارد بسازد. یک گیاه هم ژن هایی دارد که به عنوان مثال حاوی راهنماهایی برای ساختن کلروفیل هستند. حلزون دریایی ای که پیرس کشف کرده هم وقتی کلروفیل مورد نیازش تمام می شود، مثل گیاهان کلروفیل می سازد.

بنابراین حلزون های دریایی تنها کلروپلاست های جلبک ها را نمی بلعند. بلکه راهنماهای ژنی آنها را هم می پذیرند. به بیان دیگر حلزون های دریایی همانی می شوند که می خورند.

امتیاز به مطلب

زلزله از چه راه هایی به انسان خسارت مالی و جانی می زند؟

محمدرضا کریمی

 
یک زمین‌لرزه از راه های مختلف می‌تواند باعث خسارت مالی و جانی و ایجاد خرابی در سازه گردد. عمده‌ترین این موارد عبارتند از:
-نیروهای اینرسی که به واسطه تکان های شدید زمین در سازه بوجود می‌آیند.

-خسارت ناشی از آتش‌سوزی‌های بعد از زلزله

-تغییرات خواص فیزیکی زیرپی (نظیر تحکیم، نشست، روان گرایی)

-حرکات و تغییر مکان های مستقیم گسل در محل احداث سازه 
 
-لغزش زمین و دیگر حرکات سطحی
 
-امواج آب ناشی از زلزله نظیر امواج زلزله ای دریا (سونامی) یا حرکت آب در مخازن سدها و دریاچه ها (سیش)
امتیاز به مطلب