hétfő, október 23, 2017

A természet kalendáriuma (CCLXXVI.)

Úgy sápadok meg én is csendesen, mint ágon a levél

Az ősz nyájas verőfényén ülök,

Körültem sárga, száraz lomb zörög;

Oly jó ittkünn nekem!

A természetnek hervadása

Beszél lelkemnek csendesen.

 

Tompa Mihály Ősszel című versével indulok sétámra, kedves Olvasóm.

Minden évben ez idő tájt hozza nyilvánosságra döntését a Svéd Királyi Tudományos Akadémia. Ez évben a természettudomány Nobel-díjait kalendáriumunk sétatereit gyakorta felkereső kutatások érdemelték ki. Irányukba igazítom lépteimet ma.

Elsőként, október 2-án az orvosi-élettani díjazottak megnevezésére került sor. Az idén Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash és Michael W. Young amerikai kutatók részesülnek a díjban a napi biológiai órát szabályozó molekuláris mechanizmus kutatásáért.

Már régóta ismert, hogy az élő szervezeteknek belső, biológiai órájuk van, amely segíti őket a napi ritmus kialakításában. Az első kronobiológus a francia geofizikus, csillagász Jean Jacques d’Ortous de Mairan volt a XVIII. században. A mimózákat tanulmányozva figyelte meg, hogy a növény levelei napközben kiterülnek, alkonyatkor lekonyulnak, akkor is, ha állandó sötétségben tartják őket.

A magyarázatot a belső órát szabályozó gének megtalálása és az általuk kódolt enzimek működésének vizsgálata adta. Egy többszörös negatív visszacsatolásos folyamat ez, ahol – ciklikus ritmusban – a végtermék mennyisége és lebomlási gyorsasága szabályozza azt a génrendszert, ami kódolja szintézisüket. Minden soksejtes élőlényben, alkalmazkodva a Föld tengely körüli forgásához, ugyanúgy működik ez a sejten belüli óra, amely nagy pontossággal igazítja a szervezet működését a napszakaszokhoz: szabályozza a hormonszintet, az anyagcserét, a testhőmérsékletet, de még az állatok viselkedését is.

 

Sápadt vagyok, mint az ősz s hallgatag,

Nem érzek én sem mély fájdalmakat;

S míg bús szellő susog

S nyájas sugár dereng az őszben:

Ajkam sóhajt, – és mosolyog.

 

Bölcs mosoly, az emberiség bölcs mosolya. 99 évvel megjósolása után, felfedezése fizikai Nobel-díjat ért. Albert Einstein, pár hónappal azután, hogy közzétette általános relativitáselméletét, 1916 júniusában jósolta meg, hogy minden gyorsuló tömeg gravitációs hullámot kelt, és a hullámok annál erősebbek, minél nagyobb az objektum tömege. Gravitációs hullámokat tehát elsősorban nagyszabású kozmikus események, például szupernóvák vagy összeolvadó fekete lyukak keltenek, a hullámok azonban még ezek esetében is csak parányi – pár kilométeres távolság esetén a proton átmérőjének töredékét jelentő – változásokat okoznak a téridőben. Maga Einstein sem hitt abban, hogy valaha mérhetőek lesznek.

Közvetve 1974-ben sikerült kimutatni őket.

Évtizedekig tartó kutatás után tudósok egy nemzetközi csoportja 2015. szeptember 14-én két fekete lyuk ütközése révén végre közvetlen bizonyítékot talált a gravitációs hullámok létezésére, vagyis a téridő görbületének hullámszerűen terjedő megváltozására. A gravitációs hullámok egy 1,3 milliárd fényévnyire lévő galaxisból – onnan a fény 1,3 milliárd évvel ezelőtt indult felénk! – érkeztek a Földre, ahol az USA-ban működő LIGO észlelte őket.

Keddi bejelentés: az amerikai Rainer Weiss, Barry C. Barish és Kip S. Thorne kapja az idei fizikai Nobel-díjat a LIGO (lézer interferométeres gravitációshullám-vizsgáló obszervatórium) létrehozásában és a gravitációs hullámok megfigyelésében végzett munkájukért. A LIGO-ról, a világ legérzékenyebb tudományos műszeréről már volt szó e hasábokon.

A gravitációs hullámok révén a világűrben zajló jelentős események megfigyelésének teljesen új útja nyílik meg. Tudásunk határait feszegeti a gondolat: a világűr hideg végtelensége tudásunk végső korlátja?

 

Mig jő-megy lelkemen a gondolat:

Szakasztok kisded őszvirágokat;

S végök lesz hirtelen

Sovány, hosszúkás ujjaim közt…

Hideg, nagyon hideg kezem!

 

A biomolekuláris struktúrák nagyfelbontású vizsgálata során – nagy hidegben, alacsony hőmérsékleten – alkalmazott elektronmikroszkópos vizsgálati módszerért, a krio-elektronmikroszkópiáért ítélték oda szerdán az ez évi kémiai Nobel-díjat a svájci Jacques Dubochet, a német-amerikai Joachim Frank és skót Richard Henderson tudóstriónak.

Az eljárás forradalmasította a biokémiát. Nemsokára atomi szinten is részletes képet nyerhetünk az élet komplex gépezetéről.

A kép kulcsfontosságú a megértésben. Az emberi szem számára láthatatlan dolgok láthatóvá tétele a lényeg. A biokémia területén régóta sok a fehér folt, mert a rendelkezésre álló technológia nemigen volt alkalmas a képalkotásra. Sokáig az elektronmikroszkóp csak élettelen minták vizsgálatára volt alkalmas, mert az erőteljes elektronnyaláb elpusztítja a biológiai mintát.

A kutatók ma már képesek lefagyasztani az élőlények makromolekuláit és láthatóvá tenni a folyamatokat. Ez döntő jelentőségű az élet megértésében.

1990-ben Hendersonnak sikerült háromdimenziós képet alkotnia egy fehérjéről atomi felbontásban. Joachim Frank volt az, aki általánosan alkalmazhatóvá tette a módszert. Jacques Dubochet-nek sikerült vizet vitrifikálnia – ennek során a víz a fagyáspont alatt üvegszerű, nem kristályos szilárd fázisba megy át – ami által lehetővé vált a molekulák természetes formájának megőrzése, még a vákuumban is. A rég vágyott atomi felbontást 2013-ra sikerült elérni.

Belső órák időfüggő időtlensége. Évmilliárdok óta fénysebességgel felénk utazó gravitációs hullám. Betekintés a rövid életű makromolekulák atomi világába. Hogy illik a sorba az emberélet hossza?

 

Ah, mért is ilyen hosszú életünk?

A hatvan, nyolcvan év minek nekünk?

Sokáig élni öröm-é:

Ha bánat, kétség, fájdalom van

Szurkálva perceink közé?

 

Jobb volna az éveknek csak fele,

Zavartalan öröm közt telve le;

Hogy élet és kebel

Fényes piros lángban, miképpen

A fáklya, úgy lobogna el;

 

– a borongó Tompával kétkedve kérdezem.

Kétkedve hallgattam a hírt október 6-án. Oslóban nyilvánosságra hozták, hogy a nukleáris fegyverek megsemmisítéséért küzdő nemzetközi mozgalom, az International Campaign to Abolish Nuclear Weapons (ICAN) kapta a 2017. esztendő Nobel-békedíját.

A szervezet fő célja felhívni a figyelmet a nukleáris fegyverek felhasználásának katasztrofális következményeire, és minden erőfeszítéssel a fegyverek szerződésen alapuló betiltásán dolgozik. Jelenleg 15 ezer nukleáris fegyver van a világon, amit 9 hatalom birtokol.

A döntés mindenképpen óriási meglepetés, hiszen előzetesen néhány közismert személy – államelnök, vallási vezető, külügyér, EU-s biztonságpolitikus – neve vetődött fel a Nobel-békedíj várományosai között, akik azt – szerintem – meg nem érdemelnék soha.

A Nobel-bizottság döntésének hátterében a világ kilenc nukleáris fegyverrel rendelkező hatalmának elítélése áll. E kilenc állam mindegyike bojkottálta az atomfegyverek megsemmisítéséről szóló tárgyalásokat ez év júliusában. (A szerződést 122 ország írta alá az ENSZ New York-i székhelyén!)

Az észak-koreaiak erőfitogtatása figyelmeztető. Hirosima és Nagaszaki égő emberfáklyái beleégtek az ember retinájába.

 

De égő fáklya nem vagy, életem!

Úgy sápadok meg én is csendesen 

Mint ágon a levél…

Ah, a természet haldoklása

Lelkemmel titkosan beszél!

 

– fejezi be ősszel fogant gondolatsorát Tompa.

Az idei Nobel-díjak némi optimizmusával vallom, hogy az ember értelmes lénye a természetnek, és még sokáig írja annak krónikáját.

Maradok kiváló tisztelettel, e kalendárium igrice.

Kelt 2017-ben, októberének közepén, 30 évvel azután, hogy az USA először vetett be delfineket háborús célokra a Perzsa-öbölben…