Bezbolesny zastrzyk
Pewnych leków, na przyk∏ad tych,
które zawierajà bia∏ka lub aminokwasy,
nie mo˝na przyjmowaç doustnie, ale
zdarza si´ cz´sto, ˝e trzeba je podawaç
w zastrzyku, co bywa nieprzyjemne
i niedogodne. In˝ynierowie z Georgia
Institute of Technology zaproponowali
rozwiàzanie tego problemu – mikroig∏y.
Te maleƒkie igie∏ki, wyprodukowane
za pomocà trawienia jonowego (techniki
opracowanej na potrzeby produkcji
uk∏adów scalonych), sà znacznie cieƒsze
od ludzkiego w∏osa i pozostawiajà Êlad
po nak∏uciu o Êrednicy mikrometra. Poniewa˝
mikroig∏a penetruje tylko zewn´trzne,
wolne od zakoƒczeƒ nerwowych
warstwy skóry, nie sprawia te˝ bólu.
Sposób na palaczy
Wszyscy znamy t´ Êpiewk´: nawet jeÊli
Kongres uchwali podwy˝k´ cen papierosów,
na∏ogowi palacze nie przestanà ich kupowaç.
Nowa analiza wykazuje jednak, ˝e wcale tak
byç nie musi. Badacze z Centers for Disease
Control and Prevention na podstawie danych
z sonda˝y dotyczàcych stanu zdrowia
prowadzonych w ca∏ym kraju w ciàgu
ostatnich 14 lat doszli do wniosku,
˝e palacze o ma∏ych dochodach,
wywodzàcy si´ z mniejszoÊci etnicznych
i m∏odzi, reagowali wyjàtkowo pozytywnie
na podwy˝ki cen. Zdaniem badaczy
10-procentowy wzrost cen sk∏oni∏by
do rzucenia na∏ogu 25% palaczy
pochodzenia latynoskiego,
10% Afroamerykanów i blisko 1%
bia∏ych pochodzenia nielatynoskiego.
Czas przysz∏y
Najdok∏adniej obecnie wyznaczajà
czas zegary atomowe – urzàdzenia,
w których miliony atomów cezu przeskakujà
z jednej konfiguracji do drugiej i odmierzajà
u∏amki sekund. Ujemnie wp∏ywa na precyzj´
tych zegarów fakt, ˝e chmary atomów
oddzia∏ujà ze sobà i zak∏ócajà wzajemnie
swój regularny puls. Niedawno grupa
kierowana przez Carla E. Wiemana
z University of Colorado w Boulder
rozwiàza∏a ten problem, wytwarzajàc
pierwszy na Êwiecie – choç wcià˝
niedoskona∏y – superatomowy, czyli oparty
na kondensacie Bosego–Einsteina, zegar.
Poniewa˝ w takim kondensacie wszystkie
atomy znajdujà si´ w tym samym
stanie kwantowym, odmierzajà
miliardowe cz´Êci sekundy idealnie zgodnie.
Po potopie
Wp∏yw huraganów na gatunki
zosta∏ wreszcie wyjaÊniony
K
l´ska ˝ywio∏owa na terenie ba-
dawczym mo˝e wydaç si´ eko-
logowi wr´cz katastrofà. Lecz
gdy 19 paêdziernika 1996 roku hura-
gan Lili przeszed∏ nad wchodzàcymi w
sk∏ad Bahamów wyspami Exuma Cays
i dokona∏ spustoszenia, dla dwóch na-
ukowców by∏a to jedyna w swoim ro-
dzaju okazja do badaƒ.
David A. Spiller z University of Cali-
fornia w Davis i Jonathan B. Losos z Wa-
shington University zajmowali si´ ju˝
wczeÊniej populacjami jaszczurek i pajà-
ków na 19 ma∏ych wysepkach le˝àcych
wokó∏ Great Exuma. Po wyciàgni´ciu ∏o-
dzi z k´py drzew mogli w kilka dni po
przejÊciu huraganu przystàpiç do po-
nownej oceny stanu populacji tych zwie-
rzàt i na tej podstawie okreÊliç si∏´ wiatru.
Wi´kszoÊç tego typu badaƒ, w przeci-
wieƒstwie do tu opisanych, podj´to do-
piero po tygodniach, a nawet miesiàcach,
tak ˝e zasadnicze pytania pozostawa∏y
bez odpowiedzi. Nie wiadomo by∏o na
przyk∏ad, dlaczego znikn´∏y zwierz´ta:
czy zniszczeniu uleg∏y ich Êrodowiska,
czy mo˝e raczej one same zosta∏y porwa-
ne przez wiatr i fale.
SpoÊród wysp badanych przez Spil-
lera i Lososa 11 by∏o wystawionych na
pe∏nà moc huraganu Lili i uderzenia fal,
tzw. wezbraƒ lub nagonów sztormo-
wych, wysokoÊci prawie 5 m. Znikn´∏y
wszystkie ˝yjàce na nich dotychczas po-
pulacje jaszczurek oraz pajàków, stwier-
dzono natomiast obecnoÊç kilku pajà-
ków z gatunków uprzednio tam nie
wyst´pujàcych, przeniesionych praw-
dopodobnie z innych terenów. W rok
póêniej wiele pajàków powróci∏o, lecz
tylko bardzo nielicznym jaszczurkom
uda∏o si´ ponownie osiedliç.
Osiem wysp by∏o cz´Êciowo os∏oni´-
tych przed wezbraniami sztormowymi.
Na nich zwierz´tom powiod∏o si´ lepiej:
choç liczebnoÊç jaszczurek spad∏a o 34%,
nie zniknà∏ ca∏kowicie ˝aden ich gatunek,
podczas gdy wygin´∏a po∏owa gatunków
pajàków. Rok póêniej liczba gatunków
pajàków powróci∏a do stanu poprzednie-
go, lecz liczebnoÊç populacji jaszczurek
nie wzros∏a w znaczàcy sposób.
Te zaskakujàce odkrycia opublikowane
w Science potwierdzi∏y pewne hipotezy
dotyczàce ekstremalnych zdarzeƒ w przy-
rodzie, które dotàd trudno by∏o ekologom
udowodniç. Wi´kszoÊç biologów przy-
puszcza, ˝e du˝e zwierz´ta sà bardziej od-
porne na zak∏ócenia pogody ni˝ ma∏e, lecz
dotychczas by∏o na to „diablo ma∏o do-
16 Â
WIAT
N
AUKI
Grudzieƒ 1998
Ciàg dalszy ze strony 14
Ciàg dalszy na stronie 18
EKOLOGIA
PRZED I PO: Huragan Lili spustoszy∏ wyspy Exuma.
JONATHAN B. LOSOS
JONATHAN B. LOSOS
MARK PRAUSNITZ/MARK ALLEN Georgia Institute of Technology
Mikroig∏y
Â
WIAT
N
AUKI
Grudzieƒ 1998 17
J
eÊli chcecie, mo˝ecie mnie nazwaç niedojdà. A by∏o to tak: mi-
nionego lata, dok∏adnie w lipcu, nie mia∏em akurat nic pilne-
go ani szczególnie ciekawego do roboty, tote˝ zg∏osi∏em swój
udzia∏ w imprezie organizowanej przez Institutes for Journa-
lism and Natural Resources (Instytuty ds. Dziennikarstwa i Za-
sobów Naturalnych). Przedstawiciele tej placówki przez bity ty-
dzieƒ obwozili mnie i innych reporterów po ca∏ym stanie Maine
w nadziei, ˝e pog∏´bimy naszà wiedz´ o Êrodowisku przyrod-
niczym. Pewnego dnia podczas tej wycieczki znalaz∏em si´
w miasteczku o nazwie Lubec, s∏ynàcego z hodowli ∏ososi i fa-
bryki konserw, w której do puszek pakuje si´ sardynki. Dowie-
dzieliÊmy si´ tam rzeczy nadzwyczaj ciekawych – na przyk∏ad
˝e ka˝dej sardynce no˝yczkami ucina si´ g∏ówk´, po czym de-
likatnie umieszcza si´ rybk´ w puszce, oraz ˝e z obliczeƒ wy-
nika, i˝ pracownik operujàcy no˝yczkami przez 60 lat pozbawia
g∏ówek 300 mln tych rybek z rodziny Êledziowatych. Ale nie tyl-
ko tego. W reporterskie sieci wpad∏y znacznie grubsze ryby.
ÂciÊle mówiàc nie ryby, lecz ssaki.
Przyznaj´ si´ bez bicia, ˝e jestem niedojdà, bo dopiero w ty-
dzieƒ póêniej, kiedy w∏óczy∏em si´ uliczkami Woods Hole na
Cape Cod (Massachusetts), wpad∏a mi w oko ulotka zaprasza-
jàca na wyk∏ad o wielorybim t∏uszczu. Tak oto uda∏o mi si´ po-
znaç kapitana Michaela J. Moore’a, cz∏owieka zafascynowa-
nego wielorybami biskajskimi, który dzia∏a we wspomnianym
miasteczku Lubec.
Moore, zatrudniony w Woods Hole Oceanographic Institution
(WHOI), badajàc te wieloryby stara si´ znaleêç wskazówki
Êwiadczàce o ogólnym stanie zdrowia ekosystemu, w którym ˝y-
jà. „Te zwierz´ta odcedzajà z wody morskiej plankton, którym
si´ ˝ywià – zauwa˝y∏ w rozmowie ze mnà w miejscowym bi-
stro, pogryzajàc rolad´ z homara. – A my bardzo chcielibyÊmy
sprawdziç, jak z punktu widzenia toksykologii przedstawia si´
podstawa ∏aƒcucha pokarmowego.” Moore i jego koledzy wie-
dzieli ju˝ przedtem, ˝e oko∏o 300 wielorybów biskajskich, któ-
re pozosta∏y w wodach pó∏nocno-zachodniego Atlantyku, roz-
mna˝a si´ wolniej ni˝ ich kuzyni z po∏udnia. Nast´pnie, przed
czterema laty, ich kole˝anka Amy R. Knowlton z New England
Aquarium wspomnia∏a mimochodem w rozmowie, ˝e jej zda-
niem wieloryby te wyglàdajà na nieco wychudzone.
Moore’a, który przed uzyskaniem doktoratu w WHOI praco-
wa∏ jako weterynarz, zainteresowa∏a ta uwaga. „Postanowili-
Êmy wtedy – wspomina – ˝e warto by zmierzyç gruboÊç warstwy
ich t∏uszczu.” Gdyby wieloryby nie znajdywa∏y doÊç po˝ywie-
nia, z pewnoÊcià mo˝na by na tej podstawie wnioskowaç o ogól-
nej jakoÊci ich siedliska. Ale jak tu zmierzyç t∏uszcz dzikiego
wieloryba w warunkach naturalnych? Moore wymierzy∏ w mo-
jà stron´ frytk´ i skonstatowa∏: „To nie∏atwe zadanie!”
Do pomiaru gruboÊci warstwy t∏uszczu u Êwiƒ od dawna u˝y-
wano ultrasonografów. Moore skonstruowa∏ swój instrument
w zupe∏nie prosty sposób, przytwierdzajàc przyrzàd do pomia-
ru t∏uszczu u Êwiƒ do szeÊciometrowej listwy z w∏ókna w´glo-
wego, którà wymontowa∏ ze starego jachtu. Tak wyposa˝ony
(wyglàda∏ jak skrzy˝owanie w´dkarza z poszukiwaczem meta-
lu) podkrad∏ si´ do kilku wielorybów biskajskich. „Uda∏o si´ nam
zmierzyç gruboÊç t∏uszczu na grzbiecie dwóch zwierzàt – cià-
gnie Moore swojà opowieÊç – wobec czego uznaliÊmy, ˝e jest
to zadanie wykonalne.” Ale pr´t d∏ugoÊci 6 m zmusza∏ do zbli-
˝ania si´ do wielorybów na bardzo niewielkà odleg∏oÊç. Zwie-
rz´ta si´ p∏oszy∏y, utrudniajàc badaczom prac´.
Eksperymenty z 12-metrowymi drzewcami z ˝aglówek i in-
nymi drewnianymi dràgami wykaza∏y strukturalnà s∏aboÊç te-
go sprz´tu. Moore zwróci∏ si´ wreszcie do Richarda Arthura,
in˝yniera pracujàcego w WHOI, który wzmocni∏ d∏ugi drewnia-
ny pr´t klamrami, rozpórkami i drutami oraz zaprojektowa∏ gu-
stownà wie˝yczk´ na ∏odzi, na której mo˝na by∏o osadziç dràg.
Podczas testów latem tego roku Moore dokonywa∏ w ciàgu jed-
nego dnia parokrotnych pomiarów warstwy t∏uszczu u 30 zwie-
rzàt. Niestety, sam „t∏uszczomierz” nie w pe∏ni si´ sprawdzi∏.
Moore postanowi∏ wi´c wykorzystaç w tym celu ulepszony przez
siebie skomplikowany ultrasonograf, s∏u˝àcy normalnie do wykry-
wania skaz i p´kni´ç w stali. Do urzàdzenia tego pod∏àczy∏ znaj-
dujàcy si´ na pok∏adzie ∏odzi laptop z programem komputero-
wym umo˝liwiajàcym przekazywanie obrazów z ultrasonografu.
W kilka dni po naszej rozmowie Moore zamierza∏ wybraç si´ do
Lubec, aby w Zatoce Fundy poskrobaç w plecy swoje wielory-
by. Kiedy wychodzi∏ spiesznie z restauracji, przypomnia∏o mi si´
˝e – jak wiemy z pewnej ksià˝ki – ludzie majàcy bzika na punk-
cie wielorybów bywajà wyjàtkowo uparci.
Steve Mirsky
wodów” – mówi Stuart L. Pimm z Uni-
versity of Tennessee. Ma∏e organizmy
przejawiajà natomiast innà zdolnoÊç: je-
Êli uda im si´ w ogóle przetrwaç kl´sk´
˝ywio∏owà, odnawiajà liczebnoÊç swej
populacji znacznie szybciej.
D∏ugotrwa∏y wp∏yw huraganu Lili na
gatunki zasiedlajàce Exuma Cays przy-
daje wagi hipotezie Thomasa W. Schoe-
nera (tak˝e z Davis) z 1983 roku wspól-
nej ze Spillerem i Lososem: dzia∏alnoÊcià
huraganów t∏umaczà oni nieobecnoÊç
pewnych gatunków na wyspach, na któ-
rych Êrodowiska wydajà si´ dla nich od-
powiednie. „Tego ludzie nie brali pod
uwag´ w swoich teoriach g∏oszonych
20 lub 30 lat temu” – mówi Spiller. On
i Losos rozmyÊlnie wprowadzili jasz-
czurki na niektóre z wysp Exuma w la-
tach 1993–1994, by sprawdziç hipotez´
Schoenera.
Co sta∏o si´ z organizmami, które znik-
n´∏y po przejÊciu huraganu? Losos sàdzi,
˝e zosta∏y zdmuchni´te lub zmyte do mo-
rza, czego wi´kszoÊç z nich prawdopo-
dobnie nie prze˝y∏a. Ale byç mo˝e nie
wszystkie. Kilku badaczy stwierdzi∏o, ˝e
wskutek sztormu ˝ywe zwierz´ta mogà
zostaç przeniesione na du˝à odleg∏oÊç.
Ellen J. Censky, biolog z Carnegie Mu-
seum of Natural History w Pittsburghu,
opisa∏a, jak po silnym wietrze legwany
przep∏yn´∏y na dryfujàcych roÊlinach na
wyspy Morza Karaibskiego, gdzie wcze-
Êniej nie wyst´powa∏y, i za∏o˝y∏y trwa∏à
koloni´. Wydaje si´ wi´c, ˝e huragany
odgrywajà w ewolucji pewnà rol´ zarów-
no jako si∏y twórcze, jak i niszczycielskie.
Tim Beardsley
ANTY(PO)WAGA
T∏uszczomierz doskona∏y
Moore przeprowadzajàcy pomiary (wizja artysty).
THE BRIDGEMAN ART LIBRARY INTERNATIONAL