شهد عام 2024 الذي أوشك على الرحيل، بروز اكتشافات علمية مثيرة للدهشة، والتي زادت من فهم البشر للكون المحيط بهم، وحلت ألغازا جديدة متعلقة به، ومن المتوقع أنها ستسهم في تشكيل المستقبل. منها جولة في دماغ ذبابة، تعرفوا معنا إلى اكتشافات علمية في 2024 ستشكل المستقبل:
1. محيطات خفية في النظام الشمسي الخارجي:
لطالما اعتُقد أن محيطات كوكب الأرض فريدة من نوعها، فقد كان يُظن أن كوكب المريخ مجرد صحراء قاحلة مشعة، وأن كوكب الزهرة عالم بركاني جاف، بينما كانت أقمار كواكب المشتري وزحل وأورانوس ونبتون الجليدية مجرد كرات متجمدة من الجليد، لكن في ثمانينيات القرن العشرين، بدأت إشارات كهربائية غريبة صادرة عن قمر المشتري "أوروبا" تشير إلى وجود محيط قديم من الماء السائل، دافئ ومالح، يختبئ تحت سطحه الجليدي. وأدى هذا الاكتشاف إلى إطلاق مهمة "يوروبا كليبر" التابعة لوكالة "ناسا" الفضائية، والتي انطلقت من الأرض في شهر أكتوبر/تشرين الأول، بهدف دراسة هذا المحيط عن بُعد، والتحقق مما إذا كان يمكن أن يدعم الحياة.
واليوم، لا تزال الأدلة تتوالى على وجود محيطات في أعماق النظام الشمسي الخارجي؛ فعلى سبيل المثال، تأكد العلماء من وجود محيط مائي تحت سطح قمر زحل "إنسيلادوس"، بينما تُعد أقمار أخرى مرشحة واعدة لاكتشاف محيطات مشابهة. وفي فبراير/شباط 2024، أعلن العلماء عن أدلة تشير إلى محيط خفي على قمر زحل "ميماس"، ثم في أكتوبر 2024، أظهرت بيانات مقنعة احتمال وجود محيط آخر داخل "ميراندا"، أحد أقمار أورانوس. وتسلّط هذه الاكتشافات الضوء على أهمية وجود المحيطات وشيوعها في النظام الشمسي، مما يفتح آفاقا جديدة لفهم إمكانية الحياة في أماكن أخرى من الكون.
2. خريطة دماغ ذبابة الفاكهة:
قد تبدو ذبابة الفاكهة المتواضعة ككائن غير ملحوظ ومزعج أحيانا، لكنها بالنسبة للعلماء تعد نموذجا أساسيا لفهم العمليات العصبية. وهذا الكائن الصغير، المعروف علميا باسم "دروسوفيلا ميلانوجاستر"، يمتلك دماغا صغيرا، لكنه قادر على أداء العديد من العمليات العصبية الأساسية التي يشترك فيها مع الإنسان، مثل البحث عن الطعام أو التواصل مع أفراد من نوعه. وفي أكتوبر/تشرين الأول 2024، تمكن العلماء من وضع خريطة شاملة لدماغ ذبابة الفاكهة البالغة، تضمنت حوالي 50 مليون اتصال عصبي بين 140 ألف خلية عصبية، موضوعة على خريطة خاصة بالتفصيل المجهري.
ويمثل رسم خريطة لأي دماغ تحديا كبيرا، لكنه يحمل وعودا علمية هائلة، ويشرح كيف تبدو الروابط العصبية الصحية وغير الصحية؟ كيف يعالج الدماغ المفاهيم المعقدة كالملاحة ثلاثية الأبعاد؟ وما مصدر السلوك أو الذكريات؟. ورغم أن دماغ ذبابة الفاكهة أقل تعقيدا بكثير من دماغ الإنسان، إلا أن هذه الخريطة تقدم أدلة قد تساعد علماء الأعصاب على فهم أساسيات عمل الدماغ البشري، وربما اكتشاف المزيد عن ماهية الإنسان.
3. تجاوز حد الاحتباس الحراري العالمي بـ1.5 درجة مئوية:
لم يكن من المفاجئ أن يشهد البشر احتمال تجاوز درجات الحرارة العالمية حد 1.5 درجة مئوية فوق مستويات ما قبل الثورة الصناعية، مع استمرار انبعاثات الغازات الدفيئة في الارتفاع بوتيرة مقلقة، وفي عام 2024، بدا أنه من المرجح جدا أن يصل متوسط درجات الحرارة العالمية إلى هذا الحد للمرة الأولى، مما يحمل معه المزيد من الظواهر المناخية المتطرفة.
ورغم أن حد 1.5 درجة مئوية يبدو رمزيا، إلا أنه يمثل معيارا هاما في إطار "اتفاقية باريس" للمناخ، التي اتفقت فيها حوالي 200 دولة على منع ارتفاع درجة حرارة الأرض بأكثر من درجتين مئويتين، مع السعي لإبقائها أقل من 1.5 درجة، وكلما ارتفعت الحرارة عن هذا الحد، زادت مخاطر الظواهر المناخية الكارثية، مثل العواصف العنيفة، وموجات الحر الطويلة، والفيضانات المدمرة. ويشكل تجاوز هذا الحد تحذيرا جديا للبشرية، ما لم يتم اتخاذ إجراءات فعالة للحد من هذا الارتفاع أو تثبيته، فإن تأثيرات التغير المناخي ستتزايد، مهددة مستقبل كوكب الأرض وسكانه.
4. الشيخوخة تحدث على مرحلتين:
على الرغم من أن التقدم في العمر يبدو عملية يومية، فقد اكتشف العلماء في أغسطس/ آب 2024 أن الجسم البشري يمر بمرحلتين تسريعتين من الشيخوخة: الأولى في منتصف الأربعينيات (44 عاما)، والثانية عند بلوغ الستين. وفي دراسة شملت 108 متطوعين، قام الباحثون بجمع عينات بيولوجية متنوعة، ولاحظوا تغيرات كبيرة في الميكروبات والمواد الكيميائية الحيوية، وأظهرت النتائج أن منتصف الأربعينيات يشهد تحولا في استجابة الجسم لأمراض القلب والأوعية الدموية، وطريقة استقلابه للدهون، الكافيين، والكحول.
وفي المقابل، مع دخول مرحلة الستينيات، تطرأ تغييرات كبيرة على تنظيم الجهاز المناعي واستقلاب الكربوهيدرات. وعلى الرغم من أن العلماء لم يتمكنوا بعد من تحديد مدى تأثير نمط الحياة مقارنة بالتغيرات البيولوجية البحتة، فإن فكرة أن الشيخوخة تحدث على دفعات تظل مثيرة للاهتمام، وتفتح المجال لفهم أعمق لهذه العملية الطبيعية.
5. صندوق كنز كوني:
"نحن مصنوعون من مادة النجوم"، هذه المقولة الشهيرة للعالم الراحل، كارل ساجان، ليست مجرد استعارة، بل هي حقيقة علمية، إذ يقول العلماء أن جميع العناصر التي تشكل الكائنات الحية والكواكب والكون بأسره نتجت عن موت النجوم القديمة. والآن، بفضل مهمة "أوزيريس - ريكس" التابعة لوكالة "ناسا"، فنحن على وشك كشف أصول تلك المواد الكونية. وجمعت المهمة عينات من الكويكب "بينو"، أحد أقدم الأجرام في النظام الشمسي، والتي تحمل أدلة على نشأة العناصر التي تشكل كوكبنا وما عليه.
وفي عام 2024، حصل العلماء على أول نظرة قريبة لعينة من مهمة "أوزيريس ريكس"، وكانت النتائج مذهلة؛ إذ أشارت التحليلات إلى أن الشمس تشكلت نتيجة موت عدة نجوم، تراوحت بين نجوم ذات كتلة منخفضة وأخرى ضخمة انفجرت في مستعرات عظمى هائلة، كما كشفت الجزيئات غير العادية داخل العينة عن أنها جاءت من كويكب نشأ في عالم نشط جيولوجيا ومدمر. وكان الأمر الأكثر إثارة هو العثور على مجموعة من المركبات العضوية الحيوية، بما في ذلك الأحماض الأمينية الأساسية، داخل هذا الكويكب البدائي. وباختصار، تعيد هذه العينة تشكيل فهم البشر لأصول النظام الشمسي، مع العلم أن العلماء لم يدرسوا حتى الآن سوى 1% فقط من العينة.
6. أسرار البروتينات يكشفها "الذكاء الاصطناعي":
بينما يثير "الذكاء الاصطناعي" العديد من التساؤلات حول دوره المتزايد في حياة البشر، فقد أظهر عام 2024 كيف يمكن أن يسهم بشكل ثوري في فهم جوهر الحياة نفسها. وفي أكتوبر/تشرين الأول 2024، مُنحت جائزة نوبل في الكيمياء لثلاثة باحثين لدراستهم المتعلقة بالبروتينات، التي تُعد بمثابة "آلات" حيوية تؤدي دورا رئيسيا في العمليات الكيميائية داخل الكائنات الحية.
ويتيح فهم كيفية عمل البروتينات لنا كشف أسرار انتشار الأمراض - مثل الملاريا ومرض باركنسون - وإيجاد طرق فعالة لإيقافها، ومن أبرز المساهمين في هذا الإنجاز، الباحثان ديميس هاسابيس وجون جامبر من فريق "غوغل ديب مايند، اللذان اعتمدا على نموذج ذكاء اصطناعي متطور يُعرف بـ"ألفا فولد 2". واستطاع "ألفا فولد 2" التنبؤ بدقة مذهلة ببنية جميع البروتينات المكتشفة حتى الآن، والتي يبلغ عددها 200 مليون بروتين. وهذا التطور يمنح العلماء أداة قوية لفهم كيفية تفاعل البروتينات مع الظروف الكيميائية المختلفة، مما يمهد الطريق لحلول مبتكرة في مجالات متنوعة، بدءًا من مقاومة المضادات الحيوية إلى علاج الأمراض العصبية. إن القدرة على فك أسرار البروتينات لم يكن يوما بهذه القوة، مما يجعل المستقبل أكثر وضوحا وواعدا للعلوم الحيوية.
للتواصل معنا 