طفل يحصل على أذنين…من ضلوعه!
منذ تسع سنوات رُزق دايفيد ولويز سوركين بطفلهما كيرين، ولكن بمجرد ولادته أصيب الوالدين بالصدمة فلم يكن كيرين يمتلك أذنين، ومن ثم فقد كان أصم بشكل كامل! وُلد كيرين بعيب خِلقي يٌدعى “فقد صيوان الأذن Microtia”، وفيه تكون الأذن الخارجية غير مكتملة النمو، وتشير الإحصائيات إلى أن مولود واحد من بين 9,000 مولود يكون لديه هذا العيب. اجتاز كيرين مشكلة الصمم بعد إجراء عملية ذرع قوقعة أذن اصناعية له، ولكنه ما زال لا يستطيع ان يتعدى الحاجز النفسي الذي تتسبب فيه أسئلة الناس وإزعاج الأطفال الآخرين له في المدرسة بسبب غياب الأذنين على جانبي رأسه. ولحل مشكلة كيرين خطط الأطباء في لندن إجراء عملية لتزويده بأذنين جديدتين، إن تلك العملية تجميلية وليست علاجية أي أن كيرين لن يتمكن من السمع بهما. لكن أين للأطباء بأذنين لزرعهما في رأس كيرين؟
قرر الأطباء صناعة هيكل داخلي للأذن من الغضاريف الموجودة في ضلوع كيرين، والغضاريف هى تلك الأنسجة المرنة الموجودة بين العظام وبعضها. اعتاد الأطباء على إجراء عمليات مماثلة لمن هم يعانون حالة فقد صيوان الأذن ولكن عادة يفتقر المريض إلى أذن واحدة، فكانوا ينسخون تلك الأذن كي تكون الأخرى مثلها تماما. لكن في حالة كيرين الذي يفتقر إلى كلا الأذنين، اضطر الأطباء إلى نسخ أذن والدته كي يصنعوا له مثلها. وبعد أن تم استخراج الغضاريف وبناء هيكلي الأذنين، قام الأطباء بفتح جيبين في جلد كيفين على جانبي رأسه، وأدخلوا هيكلي الأذن بهما. ولأن الجيب لن يتخذ شكل الهيكل الموضوع بيه مباشرة كان على الأطباء أن يسحبوا الهواء الموجود بين الهيكل والجيب حتى يتخذ الجلد شكل الأذن التقليدي.
إذا كان بإمكان كيرين الانتظار لمدة 10 سنوات أخرى، كان من الممكن أن يحصل على أذنين جديدتين تم إنشائها من الخلايا الجذعية وهى الخلايا التي يمكن أن نعتبرها مثل مادة خام بحيث تكون قابلة للتحول إلى أي نوع مرغوب من الخلايا ومنها خلايا الغضاريف، وذلك كبديل عن استخراج خلايا الغضاريف بعملية جراحية من الضلوع. ولكن لا تزال تلك التقنية في مهدها وإن كانت قد أثبتت نجاحا كبيرا في المختبر، فقد خضع عدد لا بأس به من المرضى لعمليات زرع لقصبات هوائية مغطاة بخلايا جذعية، وفي الوقت نفسه تمكنت الكلى المصنوعة من الخلايا الجذعية والمزروعة في الفئران من إنتاج البول بنجاح.
بعد ثلاثة أيام من إجراء العملية حصل كيرين على مرآة كي يشاهد أذنيه الجديدتين، وعند رؤيته لهما للمرة الأولى عبر عن دهشته الشديدة، ولم يكن قادرا على استيعاب أنهما يعودا إليه! إن تلك التقنية وأمثالها من تقنيات هندسة الأنسجة Tissue Engineering، تجلب السعادة والأمل بشكل يومي على المرضى حول العالم.
شاهد تقرير عن العملية التجميلية الخاصة بكيرين:
تهجين بلا حدود!
هل تتخيل أن كلباً يتزوج إخطبوطا لينجبوا “كلبوط”؟! أو أن يتزوج فيل وعصفور لينجبوا مجموعة من “العصافيل” الجميلة؟! إن هذا السيناريو جدير بأحد أفلام الخيال العلمي حيث يوجد عالم أشعث الشعر زائغ العينين يُجري تجارب جنونية لإنتاج كائن هجين أسطوري! ولكن بعيداً عن الأفلام، لماذا لا يحدث تهجين بين أنواع مختلفة من الكائنات الحية؟ يرجع هذا الأمر إلى عدة معوقات، أولها العائق المكاني، فكيف لكلب يعيش على سطح الأرض أن يتزاوج مع أخطبوط يعيش في عمق البحر؟ أما ثاني المعوقات فهى العادات السلوكية التي تسبق التزاوج والتي تختلف من نوع إلى آخر، فمثلا في بعض أنواع لابد للذكر أن يُغني للأنثي كي يدعوها إلى التزاوج! بحيث يكون فهم الأغنية مقتصرا على نوع واحد من دون الآخر. وحتى إن حدث التزاوج بين نوعين مختلفين بطريقة أو بأخرى، فإن الجنين الناتج مصيره الإجهاض في المراحل الأولى من تكوينه وذلك نتيجة عدم التوافق الوراثي بين النوعين. ولكن في بعض الأحيان قد تنجح عملية التزاوج بين نوعين مختلفين، فمثلا ينتج البغل عن التزاوج بين الحصان والحمار، ولكن بالرغم من ذلك يكون البغل عقيمًا. إن جميع تلك المعوقات تكون ضرورية للحفاظ خصائص النوع الواحد دون تغيير، ولتبقى نواميس الطبيعة ثابتة..كي لا نجد “كلبا مُقطقطا” أو “سلحفاة مضفدعة”!!
طريق سريع!
لماذا تكون درجة حرارة هالة الشمس أكبر من درجة حرارة سطحها؟
تخيل أنك في فصل شتاء قارص وقد أوشكت أطرافك على التجمد، فقررت الوقوف بالقرب من مدفأة طلبا لبعض الدفئ، ولكنك لاحظت ظاهرة غريبة، أنك كلما اقتربت من المدفأة التي هى مصدر الحرارة، فإن درجة الحرارة تنخفض، بينما كلما ابتعدت عنها فإن درجة الحرارة ترتفع! تبدو ظاهرة خيالية وغير قابلة للتصديق، لكن أصدقت أم لم تُصدق فإن درجة حرارة هالة الشمس التي تمتد لمسافة ملايين الكيلومترات في الفضاء، تعادل ألف ضعف درجة حرارة سطحها! هالة الشمس هى غلافها الجوي الذي يتكون من حالة من المادة تُدعي البلازما، والشئ المدهش حقا أن درجة حرارة البلازما قد تصل إلى عدة ملايين من الدرجات المئوية، بينما تبلغ درجة حرارة سطح الشمس نفسها نحو 5,505 درجة مئوية فقط لا غير!
شغلت تلك الظاهرة بال العلماء لعقود من الزمن، وقدم بعضهم عديد من النظريات التي تفسر تلك الظاهرة الغريبة، ولكن أكثرهم قربا من الصواب كانت نظرية الفيزيائي الفلكي توماس جولد عام 1964 والتي تُدعى نظرية “التوهجات النانوية Nanoflares”. لكن ما هى تلك التوهجات النانوية؟ إن الشمس تمتلك مجالا مغناطيسيا كما هو الحال بالنسبة لكوكب الأرض، ولكن على خلاف كوكب الأرض الذي تصل خطوط مجاله بين الشمال والجنوب كأنه مغناطيس كبير يسبح في الفضاء، فإن المجال المغناطيسي للشمس يكون موزعا على سطحها فنجد خطوط المجال تخرج من منطقة لتدخل في منطقة أخرى مجاورة لها صانعة حلقات Loops من المجال المغناطيسي (كما في الصورة)، بحيث تمتد تلك الحلقات خلال بلازما الشمس، فتقوم جسيمات البلازما المُفعمة بالطاقة بالاصطفاف على خط المجال كما تصطف مجموعة من السيارات على الطريق السريع.
إن مواقع تلك الحلقات ليس ثابتا إنما يتغير بفعل الاضطرابات الحادثة على سطح الشمس، فينجم عن ذلك تقاطع لحلقات المجال مع بعضها البعض لتصبح متشابكة وملتوية، ومع تراكم تأثير الضغط على الحلقات تنكسر خطوط المجال لتُطلق كمية كبيرة من الطاقة وهى ما أطلق عليها جولد اسم “التوهجات النانوية”. وتحدث تلك العملية آلاف المرات في الثانية الواحدة على محيط الشمس بأكملها، مما يتسبب في هذا الارتفاع الهائل في درجة حرارة الهالة. إن تلك التوهجات قادرة على زيادة درجة حرارة المواد الموجودة في غلاف الشمس إلى نحو 10 مليون درجة مئوية!
لم تجد تلك النظرية إثبات حقيقي على صحتها، حتى تمكن العلماء في مركز جودارد الفضائي التابع لوكالة ناسا، من إيجاد دليل دامغ على وجود تلك التوهجات بالفعل. قام جيف برسيوس بصحبة فريقه بالتقاط الضوء الناتج عن غلاف الشمس، عبر جهاز مقياس طيفي يُدعى “إيونس EUNIS” وهو جهاز يلتقط الإشعاعات الضوئية ذات الألوان المٌختلفة. يستطيع هذا المقياس التعرف على درجة حرارة المواد فقط عن طريق اللون المنبعث عنها نتيجة تسخينها. وبالفعل قد تمكن إيونس من التعرف على مواد تصل درجة حرارتها إلى نحو 10 مليون درجة مئوية، وهى تلك المواد التي تنخفض درجة حرارتها سريعا مُولدة عنها مواد أخرى تتراوح درجة حرارتها ما بين 1 إلى 3 مليون درجة مئوية التي نجد عندها درجة حرارة الهالة عادة. نجح إيونس إذن من القيام بالتقاط سريع للمواد التي تصل درجة حرارتها إلى 10 مليون درجة مئوية قبل أن تختفي سريعا، وهو الأمر الذي يُعد انتصارا كبيرا لنظرية “التوهجات النانوية”. يستطيع العلماء الآن شطب “لغز درجة حرارة هالة الشمس” من على قائمة ألغازهم الكونية، لينشغلوا بلغز آخر يطير عقولهم!
شاهد فيديو الاكتشاف:
ابتكار شريحة كمبيوتر تحاكي مخ الإنسان!
مشهد من فيلم “Transcendence”
د. “ويل كاستر” باحث شهير في مجال الذكاء الاصطناعي، يصبو إلى خلق آلات تجمع بين الذكاء والمشاعر البشرية على حد سواء. تتتابع أحداث فيلم الخيال العلمي “Transcendence” ليصبح دكتور كاستر جزءاً من آلاته التي فاقت جميع البشر ذكاءً ونهما على المعرفة. وصلت تلك الآلة في الفيلم إلى ما نعرفه في الواقع باسم “نقطة التفرد التكنولوجي Singularity”، وهى مرحلة افتراضية من الزمن حيث يصل الذكاء الاصطناعي إلى درجة من الذكاء والتعقيد التي يتغير معها وجه الحضارة بل وطبيعة الإنسان ذاتها! لكن هل تعتقد أننا صرنا أقرب إلى نقطة التفرد بعد؟ إذا نظرنا بعين فاحصة سنجد أن أجهزة الكمبيوتر قد صارت أسرع وأكثر ذكاءا، بل أصبحت جزءا لا يتجزأ من حياتنا اليومية إلى الدرجة التي قد تعتقد فيها أنها غيرت الحضارة البشرية بالفعل، حيث يكون فقدان الصلة بالإنترنت أو حدوث عطب ما في هاتفك الذكي بمثابة شلل يفقدك القدرة على متابعة حياتك!
ولكن إذا تابعنا النظر في وقفة صادقة مع النفس، سنجد أن أجهزة الكمبيوتر والهواتف الذكية لا تزال بطيئة نسبيا وتستهلك قدرا كبيرا من الطاقة. ولكن ما هى مشكلة أجهزة الكمبيوتر التي بحوزتنا الآن؟ في تلك الأجهزة تكون مهمتي تخزين البيانات ومعالجتها مقسمة بين ذاكرة الجهاز الأساسية ووحدة المعالجة المركزية. ومن أجل القيام بعملها، على أجهزة الكمبيوتر أن تنقل البيانات من مكان تخزينها إلى وحدة المعالجة لحوسبتها ولأن الذاكرة ووحدة المعالجة منفصلتين فإن البيانات تكون بحاجة إلى نقل بشكل دائم وهو الأمر الذي يستهلك الكثير من الطاقة والوقت في عملية النقل. من ناحية أخرى إذا نظرنا إلى المخ البشري سنجد أنه يتكون من مجموعة من الخلايا العصبية والمشابك العصبية التي تربط الخلايا ببعضها البعض، وللمصادفة يتم تخزين البيانات ومعالجتها في المكان ذاته، موفرا الوقت والطاقة. ولهذا السبب ظهرت الحاجة إلى ابتكار أدمغة إلكترونية تحاكي الطريقة التي يعمل بها المخ البشري، الذي يعد أقوى كمبيوترات العالم وأكثرها ذكاءً على الإطلاق.
قامت شركة أي بي إم بابتكار شريحة إلكترونية تعمل بطريقة مماثلة للمخ بالبشري، وتحتوي على مليون خلية عصبية قابلة للبرمجة بالإضافة إلى 256 مشبك عصبي. ويتم تمويل هذا المشروع من قِبل وكالة الدفاع للمشاريع البحثية المتقدمة المعروفة اختصارا باسم “داربا DARPA”. تستخدم أي بي إم تقنية تعرف بالحوسبة المعرفية Cognitive computing، وهى التقنية التي تقوم العقول الإلكترونية من خلالها بمحاكاة مقدرة المخ على حل المشكلات باستخدام الافتراض والخبرات السابقة والمحاولة والخطأ، تماما مثلما يفعل المخ.
إن أحد المشروعات المستقبلية التي يهدف إليها فريق أي بي إم البحثي هو تضمين الشريحة الجديدة في أجهزة استشعار تعمل بالطاقة الشمسية قادرة على إرسال رسائل تحذير في حال حدوث حرائق غابات. فضلا عن تصنيع نظارات تعويضية ترشد الأكفاء دون الحاجة إلى الاتصال بشبكة الانترنت. إذا نجحت أي بي إم إلى مساعيها، فإنه ليس من المستبعد أن نصبح أقرب إلى التفرد التكنولوجي حيث تتغير الحضارة الإنسانية إلى الأبد!
المصادر: 1 2
لماذا يعاني رواد الفضاء من الأرق؟
كون الفرد رائد فضاء..يحمله من الأعباء والمسئوليات ما يطير النوم من عينيه! وجدت دراسة حديثة أن رواد الفضاء على متن المحطة الفضائية الدولية يواجهون صعوبة في الحصول على فترة مناسبة من النوم، حيث يحظى بعضهم بما يقل عن خمس ساعات فقط. بحسب الدراسة فإن ثلاثة أرباع رواد الفضاء كانوا يتناولون الحبوب المنومة في أثناء وجودهم في الفضاء، وذلك قبل أن يستيقظوا مجددا بساعات قليلة! إن تلك النتائج تدق ناقوس الخطر، فإن الحبوب المنومة من شأنها أن تقلل من مقدار الانتباه والمقدرة على الاستجابة في الحالات العاجلة في مثل تلك المهمات.
أُجريت تلك الدراسة على 64 رائد فضاء كانوا على متن رحلات المكوكات الفضائية بين 2001 وحتى 2011، بالإضافة إلى 21 رائد فضاء كانوا على متن المحطة الفضائية الدولية بين 2006 وحتى 2011، وقد تمت مراقبة فترات نومهم باستخدام أجهزة لرصد النشاط يرتدونها حول معاصمهم. فوجد الباحثون أن رواد الفضاء حصلوا على كمية نوم أقل في الشهور التي سبقت مهماتهم وأثناء رحلاتهم الفضائية، من كمية النوم التي حصلوا عليها في الإسبوع الذي تلى المهمة.
إن هذا النوع من الحرمان من النوم غالبا يحدث للأشخاص الذين يكون لديهم أحداث مهمة للغاية في المستقبل القريب، أو تحت ضغط عمل كبير، فإن اقتراب موعد المهمات الفضائية لا يشبه حدوث ضغط نفسي على كوكب الأرض ناجم عن الكثير من العمل الصعب أو اقتراب موعد الاختبارات أو السفر بأي حال من الأحوال! وقد يعود الحرمان من النوم أيضا إلى انعدام الجاذبية حيث يضطر الرواد إلى تثبيت أنفسهم بالجدران أو الأسقف من أجل النوم! من ناحية أخرى وجدت الدراسة أن الحبوب المنومة لم تساعد رواد الفضاء على تحسين جودة نومهم، وهو الأمر الذي يدعو إلى إجراء مزيد من الدراسات لتقصي مدى فعالية العقارات المنومة في الفضاء بالمقارنة بالأرض.
إذا كنت تحلم يوما بأن تصبح رائد فضاء ربما في الرحلة المأهولة المرتقبة إلى كوكب المريخ، فعليك أن تأخذ كفايتك من النوم بداية من اليوم، لأنك خلال السنة ونصف التي سيستغرقها المكوك الفضائي من الأرض إلى المريخ، لن تحصل على كثير من النوم!
المصادر: 1 2
لماذا يطفو الثلج فوق الماء؟
شاهد الإجابة في فيديو جديد من TED-ED:
اكتشاف دولفين برأسين!
تداول رواد الشبكات الاجتماعية صورة مرعبة لما يبدو أنه دولفين برأسين، وقد جرت العادة على اعتبار مثل تلك الظواهر الغريبة…”فوتوشوب”! ولكن تلك الصورة حقيقية بالفعل، وقد تم اكتشاف ذلك الكائن الغريب على شاطئ تركي من قبل أحد السائحين. ويعرف العلماء ذلك الكائن باعتباره خامس حالة توأم ملتصق معروفة في عالم الدلافين!
يعتبر العلماء تلك الحالة نادرة الحدوث، لأنه في أغلب الأحوال تموت التوائم الملتصقة أثناء تكوينها في الرحم. إن حالة التوائم الملتصقة تكون شائعة في البشر والطيور البرية والزواحف والبرمائيات والأسماك. ولا يعرف العلماء تحديدا سبب حدوث ذلك التشوه، الذي يمكن أن يأخذ عدة أشكال من ثمانية بحسب المنطقة التي يندمج عندها التوأم. وأشهرها حالة التوأم الملتصق الذي يتشارك جسم واحد ولكن لكل منهما رأس مستقل، مثل حالة توأم الدولفين المكتشف! إن هذا النوع من التوائم غالبا لا ينجو طويلا في الطبيعة، بسبب المشاكل التي قد يوجهها كلاهما في السباحة والصعود بالقرب من سطح الماء للتنفس. وقد تم اكتشاف حالة مماثلة في يناير الماضي لتوأئم حيتان ملتصق من منطقة الصدر، بحيث كان لكل منهما رأسين وذيلين منفصلين.
وهناك الحالة الأكثر غرابة على الإطلاق حين لا يكون التوأم ملتصقا إنما يكون الجنين موجود بداخل جنينا آخر! وقد تم اكتشاف تلك الحالة المدهشة في عام 1999 لجنين فقمة بداخل جنين آخر ولكن لم ينج أي منهما.
المصدر: 1
القطط في انعدام الجاذبية!
في الحالات العادية تستطيع القطط أن تقفز من أي ارتفاع وتلف جسمها أياً كان وضعه لتهبط على أرجلها، ولكن في تجربة تابعة للقوات الجوية الأمريكية في أواخر الخمسينات، أظهرت القطط فقدانها تلك المقدرة عندما أُلقيت من على ارتفاع في غياب الجاذبية.
رقصة بلوتو وشارون!
تمكنت مركبة فضائية تابعة لوكالة ناسا الفضائية من إلتقاط صور للكوكب القزم بلوتو وقمره شارون على مدار خمسة أيام.
وكانت النتيجة هذا الفيديو لبلوتو وشارون في رقصتهم الكونية سوياً!
