16 Â
WIAT
N
AUKI
Lipiec 2000
W skrócie
MATEMATYKA
Stochastyczny Êcisk
pakowanie mo˝liwie najwi´kszej liczby
przedmiotów w pojemniku o zadanym kszta∏cie
i obj´toÊci to prawdziwe wyzwanie dla ludzi
biznesu – i dla matematyków. Optymalne rozwiàzanie w przypadku pomaraƒcz i innych
owoców o kszta∏cie kulistym to tzw. uk∏ad szeÊcienny zwarty, w którym przedmioty le˝à
na sobie warstwami jak na straganie. Takie rozmieszczenie pozwala wykorzystaç 74%
dost´pnej przestrzeni i jest to najwi´ksza g´stoÊç, jakà da si´ uzyskaç. Naukowcy uznawali
dotàd za pewnik, ˝e losowe rozmieszczenie kul w pojemniku prowadzi do mniej g´stego
upakowania, wype∏niajàcego jedynie oko∏o 64% obj´toÊci. Jednak w Physical Review
Letters z 6 marca br. Sal Torquato z Princeton University ze wspó∏autorami dowodzà,
˝e wynik 64% otrzyma si´ wy∏àcznie wtedy, gdy przedmioty sà rozmieszczone w sposób
maksymalnie nieuporzàdkowany. Przeprowadzone przez nich symulacje komputerowe
pokazujà, ˝e g´stoÊç stanu upakowania losowego w rzeczywistoÊci waha si´ mi´dzy
64 a 74%, a poniewa˝ nie jest sta∏a, samo poj´cie takiego stanu okazuje si´ nieprecyzyjne.
Torquato zaproponowa∏ nowà definicj´ „stanu maksymalnie losowego upakowania
g´stego”: kule upakowane sà tak ciasno, ˝e nie majà mo˝liwoÊci zmiany po∏o˝enia,
a zarazem wykorzystanie przestrzeni jest najmniej efektywne.
Philip Yam
U
ROZWÓJ DZIECKA
Co ma jeÊç,
by zmàdrzeç?
o˝liwe, ˝e naukowcom uda∏o si´ odkryç
substancje pokarmowe, które uczynià ci´
inteligentniejszym – pod warunkiem ˝e jesteÊ
niemowl´ciem. Wed∏ug Developmental
Medicine and Child Neurology z marca br.,
niemowl´ta karmione mieszankami
wzbogaconymi w dwa kwasy t∏uszczowe:
dekosaheksaenowy i arachidonowy, które
znaleziono w mleku kobiecym, wypadajà
lepiej w testach oceniajàcych rozwój
psychiczny w porównaniu z grupà kontrolnà,
od˝ywianà mieszankà nie zawierajàcà tych
substancji. Zastosowany test jest podobny
do testu oceniajàcego iloraz inteligencji –
100 punktów to przeci´tny wynik. Âredni
rezultat osiàgany przez niemowl´ta
otrzymujàce wzbogaconà mieszank´
wynosi∏ 105 punktów, a w grupie dzieci
˝ywionych zwyk∏à – 98. Godny uwagi by∏
równie˝ rozk∏ad uzyskanych wyników:
26% niemowlàt z grupy pierwszej osiàgn´∏o
rezultat powy˝ej 115 punktów w porównaniu
z jedynie 5% niemowlàt z grupy drugiej.
W tej grupie 10% dzieci uzyska∏o poni˝ej
85 punktów; ˝adne natomiast karmione
wzbogaconà mieszankà nie wykazywa∏o
takiego opóênienia w rozwoju. Badanie,
któremu poddano 56 niemowlàt ˝ywionych
mieszankà przez 17 pierwszych tygodni
˝ycia, wskazuje, ˝e przekonanie, jakoby
karmienie piersià by∏o dla psychicznego
rozwoju dziecka bardziej korzystne,
pozostaje kontrowersyjne. Patrz
www.cup.cam.ac.uk/journals/dmc/birch.pdf
Sasha Nemecek
M
PALEOANTROPOLOGIA
Nie pochodzimy od neandertalczyków
statnie badania, o których doniesiono w Nature z 30 marca br., potwierdzajà
hipotez´, ˝e Homo sapiens ewoluowa∏ niezale˝nie od neandertalczyka, a wi´c
wspó∏czeÊnie ˝yjàcy cz∏owiek nie jest efektem krzy˝owania si´ obu gatunków.
Naukowcy przeprowadzili analiz´ mitochondrialnego DNA (mtDNA) pobranego
ze szczàtków cz∏owieka neandertalskiego znalezionych na pó∏nocnym Kaukazie (dobrze
zachowane koÊci mo˝na by∏o dok∏adnie datowaç metodà radiow´glowà oraz
wyizolowaç stosunkowo du˝à iloÊç materia∏u genetycznego) i porównali sekwencj´
wysoce zmiennych rejonów mtDNA tego osobnika oraz innego neandertalczyka
z Feldhofer w Niemczech, a tak˝e cz∏owieka wspó∏czesnego. Wyniki wskazywa∏y
na bardzo du˝e pokrewieƒstwo dwóch neandertalczyków. Ich miejsce na drzewie
filogenetycznym jest odleg∏e od lokalizacji cz∏owieka wspó∏czesnego. Wydaje si´
zatem, ˝e pula genowa Homo sapiens sapiens nie zosta∏a wzbogacona o geny
neandertalczyków, a przynajmniej nie o geny mitochondrialne – dziedziczone po matce
[patrz: Kate Wong, „Kim byli neandertalczycy”; Âwiat Nauki, czerwiec 2000].
Zuzanna Stasiƒska
O
PALEONOTOLOGIA
Kamienne serce dinozaura
a ∏amach Science z 21 kwietnia br. opisano skamienia∏e serce póênokredowego
dinozaura ptasiomiednicznego. Szkielet roÊlino˝ercy d∏ugoÊci oko∏o 5 m,
nale˝àcego do rodzaju Thescelosaurus, znaleziono w 1991 roku w ska∏ach sprzed
66 mln lat w Dakocie Po∏udniowej. By∏ to wi´c jeden z ostatnich dinozaurów.
Za pomocà tomografii komputerowej ujawniono w obr´bie klatki piersiowej
przesycone krzemionkà serce. Na obrazie komputerowym widaç dwie komory
i pojedynczà aort´. Znalezisko, opisane przez paleontologa z North Carolina
State University, Dale’a Russella, potwierdzi∏o przypuszczenie, ˝e dinozaury,
tak jak ich wspó∏czeÊni krewniacy - ptaki i krokodyle - mia∏y obiegi krwi rozdzielone
ca∏kowità przegrodà mi´dzykomorowà (u prymitywniejszych gadów krew natleniona
miesza si´ z odtlenionà w jednej, tylko cz´Êciowo podzielonej komorze). Dinozaury
ze wzgl´du na swoje rozmiary musia∏y t∏oczyç krew do du˝ego obiegu pod znacznie
wi´kszym ciÊnieniem ni˝ do obiegu ma∏ego. Nie by∏oby to mo˝liwe, gdyby mia∏y
typowo gadzie serce. Posiadanie serca zbli˝onego budowà do ptasiego
czy ssaczego nie rozstrzyga jednak jednoznacznie kwestii sta∏ocieplnoÊci dinozaurów.
Zaawansowany krwiobieg zapewne zaspokoi∏by wy˝sze zapotrzebowanie
energetyczne dinozaurów, ale krokodyle majàce podobne serce sà zmiennocieplne.
Karol Sabath
N
EKOLOGIA
Geny smaku
z∏owiek odró˝nia cztery podstawowe
smaki – kwaÊny, s∏odki, s∏ony i gorzki – oraz
ich kombinacje. Istnieje tak˝e piàty, mniej znany
smak – umami [patrz: Hervé This, „Czy lubi Pani
umami?”, Âwiat Nauki, czerwiec 2000].
Jak informuje kwietniowy Nature,
naukowcy z Harvard Medical School dowiedli,
˝e odczuwanie smaków s∏odkiego i kwaÊnego
zale˝y od receptorów zwiàzanych z bia∏kiem G
(które jest przekaênikiem informacji w komórce).
Zidentyfikowano grup´ potencjalnych
receptorów smaku (TRB), w∏aÊciwych
dla komórek kubków smakowych. Obejmuje
ona na razie 11 bia∏ek kodowanych przez geny
po∏o˝one na 11, 5 i 7 chromosomie. Pozwala to
wnioskowaç, ˝e receptory te zwiàzane
sà z wykrywaniem smaku kwaÊnego.
TRB odró˝niajà cytryn´, a co z czekoladà?
Z. S.
C
Losowe rozmieszczenie kul
THOMAS A. KELLY I
GAIL MOONEY Corbis