Η κατασκευή εξαιρετικά σκληρών υλικών συνήθως απαιτεί τεράστιες πιέσεις. Στην περίπτωση του διβοριούχου ρηνίου (αριστερά) η θερμότητα είναι αρκετή να το μετασχηματίσει σε σφαιρίδιο (δεξιά) αρκετά σκληρό ώστε να χαράξει το διαμάντι |
Σε αντίθεση με ό,τι γινόταν στο παρελθόν, οι επιστήμονες του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας αποφάσισαν να αποφύγουν τη μέθοδο δοκιμής και σφάλματος και να προσπαθήσουν να σχεδιάσουν ένα νέο εξαιρετικά σκληρό υλικό, που θα μπορούσε να κατασκευάζεται πιο εύκολα. Η σκληρότητα του διαμαντιού και του νιτριδίου του βορίου οφείλεται στους κοντούς ισχυρούς ομοιοπολικούς δεσμούς που συγκρατούν τα άτομα το ένα κοντά στο άλλο και με τέτοιο τρόπο που οι κρύσταλλοι των ουσιών να έχουν περίπου την ίδια αντοχή και στις τρεις διαστάσεις.
Μερικά υπερ-ασυμπίεστα μέταλλα είναι ανθεκτικά σε δύο διαστάσεις: Αντιστέκονται στη συμπίεση, αλλά είναι μαλακά επειδή τα άτομά τους είναι διατεταγμένα σε στρώματα που γλιστρούν το ένα πάνω στο άλλο. Οι Αμερικανοί επιστήμονες, με επικεφαλής την Σάρα Τόλμπερτ, σκέφτηκαν λοιπόν να σκληρύνουν αυτά τα μέταλλα εισάγοντας ένα άλλο στοιχείο που θα ενωνόταν ομοιοπολικά με τα άτομα στα στρώματα αυτά, εμποδίζοντάς τα να γλιστρήσουν, χωρίς να χάσουν ταυτόχρονα και την ιδιότητα του υπερ-ασυμπίεστου.
Το 2005 κατασκεύασαν μια ένωση του οσμίου με το βόριο σε θερμοκρασία 1.000 βαθμών και ατμοσφαιρική πίεση, που είναι ασυμπίεστη σχεδόν όσο το διαμάντι, αλλά λίγο πιο μαλακή απ' αυτό. Τον περασμένο Απρίλη ανακοίνωσαν ότι υποκαθιστώντας το όσμιο με το φτηνότερο ρήνιο παρασκεύασαν διβοριούχο ρήνιο, που είναι αρκετά σκληρό για να χαράξει το διαμάντι και το ίδιο ασυμπίεστο μ' αυτό.
Τα δίδυμα μάρμοζετ ξεκουράζονται στην πλάτη του βιολογικού τους πατέρα. Το μοίρασμα κυττάρων μεταξύ των αδερφιών τα κάνει να είναι βιολογικά πιο κοντά το ένα στο άλλο, ή ακόμα πιο κοντά σε κάποιο θείο ή θεία, απ' ό,τι στον πατέρα τους |
Χωρίς να έχει αποδειχτεί άμεση συσχέτιση, διαπιστώθηκε τελικά ότι αυτή η κοινή φροντίδα μεταξύ των μικροσκοπικών πιθήκων ίσως έχει να κάνει με το γεγονός ότι δεν κουβαλούν μόνο ο ένας τα παιδιά του άλλου, αλλά και ο ένας κύτταρα του άλλου. Η μελέτη αυτού του φαινομένου, που ονομάζεται μικροχιμαιρισμός, ίσως δώσει απαντήσεις και σε ζητήματα που έχουν να κάνουν με την ανοσολογική αντίδραση στον ανθρώπινο οργανισμό.
Οταν η βιολόγος Κ. Ρος του Πανεπιστημίου της Νεμπράσκα προσπάθησε να εξακριβώσει αν δείγματα από τις τρίχες των μάρμοζετ μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την πραγματοποίηση ελέγχου ταυτοποίησης του βιολογικού πατέρα, διαπίστωσε ότι πολλά δείγματα περιείχαν ένα μείγμα κυττάρων, από τα οποία άλλα είχαν το DNA του συγκεκριμένου ζώου από το οποίο προέρχονταν και άλλα έμοιαζαν μ' αυτό μόνο κατά 50%, σα να ήταν κύτταρα κάποιου αδερφού του. Πράγματι, τα κύτταρα ανήκαν στο διζυγωτικό δίδυμο του ζώου. Παραπέρα ανάλυση έδειξε ότι αυτός ο μικροχιμαιρισμός (η ύπαρξη σε έναν οργανισμό κυττάρων ενός άλλου οργανισμού) εκτεινόταν και στα 17 όργανα από τα οποία πάρθηκε δείγμα.
Επειδή ακόμα και τα γενετικά κύτταρα (ωάρια, σπερματοζωάρια) των ζώων αποδείχτηκαν χιμαιρικά, η Ρος ανακάλυψε ότι σε μια περίπτωση το ωάριο μιας θηλυκής μάρμοζετ, που είχε το DNA του αδερφού της, είχε οδηγήσει στη γέννηση ενός μωρού, που η μητέρα του ήταν στην πραγματικότητα ο βιολογικός θείος του! Από τα 36 διζυγωτικά (προερχόμενα από διαφορετικό ωάριο) δίδυμα που εξετάστηκαν, τα 26 είχαν χιμαιρικά κύτταρα σε τουλάχιστον έναν ιστό του σώματός τους.
Τα μάρμοζετ είναι δημοφιλή μοντέλα στην ανοσολογία επειδή από παλιά ήταν γνωστά για μικροχιμαιρισμό στο μυελό των οστών, εκεί όπου παράγονται τα κύτταρα του αίματος και τα κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος. Κατά τη διάρκεια ενός κρίσιμου σταδίου στην πρώιμη ανάπτυξη του εμβρύου, τα δίδυμα μάρμοζετ μοιράζονται το ίδιο αίμα και ενοποιημένους πλακούντες, που επιτρέπουν την ελεύθερη ροή και ανταλλαγή κυττάρων ανάμεσα στα έμβρυα. Η κατανόηση του πώς τα μάρμοζετ καταφέρνουν να δείχνουν ανοσολογική ανοχή σε τόσο πολλά ξένα κύτταρα σε όλη τη διάρκεια της ζωής τους, ίσως βοηθήσει τους ερευνητές να εμποδίσουν την απόρριψη των μεταμοσχευόμενων οργάνων στους ανθρώπους.
Η μελέτη των μάρμοζετ ίσως φωτίσει και τους μηχανισμούς μερικών αυτοάνοσων ασθενειών στον άνθρωπο. Ηδη, πολλά στοιχεία δείχνουν ότι σε ορισμένες από αυτές τις ασθένειες ίσως δε συμβαίνει επίθεση του ανοσοποιητικού σε κύτταρα του ίδιου του οργανισμού, αλλά αντίδραση σε ξένα χιμαιρικά κύτταρα μέσα στο σώμα. Εναλλακτικά, ίσως είναι αυτά τα ξένα κύτταρα που επιτίθενται στον οργανισμό. Η ανοσολόγος Α. Στίβενς του Πανεπιστημίου της Ουάσιγκτον βρήκε ότι τα μητρικά κύτταρα είναι παρόντα στα όργανα των νεογνών που υποφέρουν από νεογνικό λύκο, αλλά και στα όργανα των αγοριών με διαβήτη τύπου 1.
Οι επιστήμονες έχουν καταγράψει και αναλύσει την ανταλλαγή κυττάρων ανάμεσα στις μητέρες και στα έμβρυα στο ανθρώπινο είδος, αλλά, όπως και στην περίπτωση των μάρμοζετ, πιστευόταν ότι ο χιμαιρισμός περιοριζόταν κυρίως στο μυελό των οστών και ήταν κάτι που εξασθενούσε με τον καιρό. Ο μικροχιμαιρισμός στο μυελό των οστών των ετεροζυγωτικών διδύμων μπορεί να φτάνει ακόμα και στο 20%. Σπάνια είχε διαπιστωθεί ύπαρξη κυττάρων του δίδυμου αδερφού σε άλλα όργανα, όπως π.χ. στην περίπτωση ενός κοριτσιού που είχε το DNA του αδερφού της σε πολλούς από τους ιστούς της. Κανένας δεν είχε ψάξει για αδερφικό μικροχιμαιρισμό σε όλο το σώμα, πολύ περισσότερο που τα χιμαιρικά κύτταρα παραμένουν στο σώμα του ανθρώπου χωρίς συνήθως να δημιουργούν προβλήματα.
Για τα μάρμοζετ, η γενετική ασάφεια φωτίζει το σφιχτό δέσιμο των οικογενειών τους με άλλο φως. Οταν σε λίγο καιρό ολοκληρωθεί η ανάλυση του γονιδιώματός τους, οι επιστήμονες θα μπορούν πιο εύκολα να διαπιστώσουν ποια γονίδια του άλλου διδύμου είναι ενεργά μέσα στους οργανισμούς των μάρμοζετ.