تعداد ویروسها بر روی کره زمین از تعداد ستارگان عالم بیشتر است.

سایت Air and Space Magazine – 17 مارس 2020

امروزه ویروس کرونا ذهن همه را به خود مشغول کرده است و دانشمندان در حال کار برای شناسایی ویژگیهای آن هستند. در ژنوم این ویروس جهش های متعددی کشف شده که نشان دهنده تنوع ژنتیکی و قابلیت تکاملی سریع این ویروس است. این واقعیت پرسش های بزرگی را پیش می آورد: چه چیزی ویروسها را تا به این حد توانمند می‌سازد؟ آیا آنها واقعا زنده اند؟

نخست اینکه تعداد ویروسها واقعا حیرت آور است. تخمین زده می شود که به ازای هر باکتری ده ویروس بر روی زمین وجود دارد. دانشمندان تخمین زده اند که تعداد ویروسهای موجود بر روی کره زمین 10 میلیون بار از تعداد ستارگان در عالم بیشتر است (تعداد ستارگان در محدوده مرزهای شناخته شده عالم حدود 10²³ است). اگر همه ویروسهای موجود در کره زمین را کنار هم قرار دهید خطی به طول 10 میلیون سال نوری می‌سازند. هر روزه حدود 700 میلیون ویروس که عمدتا منشا دریایی دارند از اتمسفر زمین بر هر متر مربع از سطح زمین ته نشین می شود.

اما ویروسها را می توان بعد چهارمی از زندگی دانست که با زندگی سلولی تفاوتهایی دارند. به علت دقت بیشتری که در کپی سازی تک رشته های RNA نسبت به دورشته ای های DNA وجود دارد، دانشمندان حدس می زنند که حیات از یک تک رشته ای RNA آغاز شده و سپس به علت تنوع اطلاعات مورد نیاز برای انتقال کدهای ژنتیکی، DNA از نظر مقدار بر RNA پیشی گرفته است. منبع:

https://www.airspacemag.com/daily-planet/there-are-more-viruses-earth-there-are-stars-universe-180974433/

بیماری عالم گیر کووید 19: منحنی‌ها چه می‌گویند؟

تالیف: اصغر ناصری

ویروس کرونا که از اواخر سال 2019 میلادی به نوع بشر یورش برد، پس از گذشت حدود 5 ماه باعث ابتلای حدود 2,921,201 نفر در سراسر جهان شده و از این میان 203,289 نفر را به کام مرگ برده است. پس از جنگ جهانی دوم هیچ بلای جمعی نتوانسته تا این حد سایه ترس و ناامنی بر سر جهانیان بیفکند و بسیاری آثار مخرب اقتصادی آن را بسیار مهلک تر از خود همه گیری می دانند. صدماتی که توقف یا کاهش فعالیت اقتصادی در سراسر کشورهای جهان در اثر شیوع کرونا ایجاد کرده می تواند باعث اخلال جدی در خدمات درمانی و رفاهی شده و مرگ تدریجی میلیونها نفر را در سالهای آتی رقم بزند. هیچ نظریه ای تاکنون نتوانسته آینده جهان پس از کرونا را با قطعیتی مناسب تخمین بزند. اما هم اکنون منحنی های ریاضی درباره این همه گیری چه می گویند؟ آمار یاد شده مربوط به سپیده دم 26 آوریل 2020 بوده و از منبع زیر اقتباس شده است:

https://www.worldometers.info/coronavirus

برای پاسخ به این پرسش روند ابتلای روزانه در چهار کشور جهان را بررسی می کنیم. این منحنی ها نشان دهنده روند جاری بیماری هستند و شکل آنها به پارامترهایی بهداشتی و سیاسی از قبیل خط مشی های اتخاد شده توسط کشورهای مربوطه برای قرنطینه و ایزولاسیون افراد مبتلا و قدرت سیستم درمانی آنها بستگی دارند.

1. ایالات متحده

با 960,896 مورد ابتلا و 54,265 مورد مرگ آسیب دیده ترین کشور دنیا است که نرخ مرگ و میر آن حدود 5.6 درصد است. همچنانکه دیده می شود منحنی ابتلای روزانه در حال افقی شدن است.

2. اسپانیا

با 213,024 مورد ابتلا و 22,157 مورد مرگ و منحنی که در حال نزول است، روزهای بهتری را نسبت به هفته های وحشتناک میانه مارس تجربه می کند. نرخ ابتلا حدود 10.4 درصد است که گویای فشار بسیار بالا بر سیستم خدمات درمانی است.

 

3. ایتالیا

با 189,973 مورد ابتلا و 25,549 مورد مرگ نرخ ابتلای حدود 13.4 را تجربه کرده که یکی از بالاترین در دنیا است. روابط تجاری زیاد با چین مبدا شیوع بیماری، پیر بودن نسبی جمعیت و همزیستی افراد کهنسال با جوانترها که می‌توانند ناقلین خاموش بیماری باشند از دلایل مرگ و میر زیاد به شمار می رود.

 

4. آلمان

با 153,129 مورد ابتلا و 5,575 مورد مرگ نرخ ابتلای 3.6 درصد را ثبت کرده که یکی از پایین ترینها در اتحادیه اروپا است. انجام تست های فراگیر و کیفیت بی نظیر خدمات درمانی از دلایل پایین بودن تعداد موارد ابتلا و نرخ مرگ و میر ناشی از ویروس کرونا در این بزرگترین اقتصاد اتحادیه اروپا است.

 

نزول نسبی منحنی های ابتلا در این چند کشور نمونه امیدهایی را درباره تضعیف احتمالی اثر ویروس بر می انگیزد. برای حصول نتایج قطعی باید منتظر ماههای آتی بود.

آثار اقتصادی ویروس کرونا

کارشناسان پیش بینی می کنند عواقب اقتصادی ناشی از بیماری کووید 19 بسیار بزرگتر از عواقب بهداشتی و سلامتی آن باشد و در صورت در هم فروریختن نظام رفاهی و امنیت اقتصادی کشورهای فقیر چه بسا میلیونها نفر قربانی فقر فزاینده و قحطی و کمبود مواد غذایی شوند. شاخص عدم قطعیت جهانی که توسط صندوق بین المللی پول منتشر می‌شود نشان می دهد که عدم قطعیت فعالیت های اقتصادی به میزان بی مانندی در اثر شیوع ویروس کرونا افزایش یافته است.

 

منحنی زیر نزول وحشتناک نرخ رشد اقتصاد جهانی را پس از شیوع بیماری نشان می دهد. سازمان جهانی کار از تاثیر بیماری عالم گیر بر کاهش درآمد 2.7 میلیارد کارگر در سراسر جهان می گوید بطور یکه درآمد کارگران در سراسر جهان 3.4 تریلیون دلار کاهش یافته است (منبع https://www.unido.org/stories/coronavirus-economic-impact).

 

شاید این ویروس موجب تغییراتی دایمی در سبک زندگی انسانها شود. تغییراتی که بعضا بسیار ناخوشایند و بر هم زننده روابط طبیعی انسانها هستند.

فرسایش خاک چیست؟

گردآوری: نادیا ناصری - دانش آموز سال پنجم ابتدایی دبستان طلوع دانش

فرسایش خاک یعنی از بین رفتن خاک به وسیله نیروی آب، باد و یخبندان. فرسایش در سطح زمین شکل‌های جالبی مانند قله های نوک تیز کوه ها و دره ایجاد می کند. هزاران سال است که این نیروها، خاک را از جایی به جای دیگر می‌برند و گاهی اوقات باعث از بین رفتن زمین های کشاوزی می شوند.

آب دلیل اصلی فرسایش خاک است. در نگاه اول ممکن است آب خیلی نیرومند به نظر نرسد ولی در واقع یکی از قویترین نیروهای سیاره ماست. آّب به روشهای زیر باعث فرسایش خاک می شود:

·         باران: قطرات باران با برخورد به دانه‌های خاک آنها را حرکت داده باعث فرسایش خاک می‌شوند.

·         رودخانه‌ها: رودخانه‌ها در طول زمان باعث جابجایی مقدار زیادی خاک می‌شوند. آنها سنگهای درشت را خرد کرده و به پایین رودخانه جابجا می کنند. دره ها توسط جابجایی خاک توسط رودخانه ها ایجاد می شوند.

·         امواج دریا: امواج دریا باعث فرسایش خطوط ساحلی می شود. نیروی زیاد امواج می تواند باعث خرد شدن صخره های ساحلی شود.

·         سیلاب: سیل های بزرگ فرسایش سریع خاک را موجب می شوند.

فرسایش توسط باد

باد در نواحی خشک باعث فرسایش زیاد خاک می شود. باد ذرات ریز خاک را تا مسافتهای زیادی حمل می کند. همچنین این ذرات ریز با برخورد به سنگهای بزرگتر آنها را خرد کرده و حمل توسط باد را آسانتر می سازند.

فرسایش توسط یخ بندان

یخ زدن سنگها و سپس گرم شدن آنها باعث انبساط و انقباض و ترک خوردن سنگها می شود. در نتیجه، سنگها بتدریج شکسته و خرد می شوند. گاهی اوقات یخ بندان باعث تشکیل رودخانه های یخی بزرگی به نام یخچال می شود که بر اثر وزن خود به آرامی حرکت کرده و سنگهای سر راه خود را خرد و صاف می کنند.

فرسایش در اثر دما

تغییر دما در شب و روز باعث انبساط و انقباض سنگها و ترک خوردن آنها می شود. نفوذ آب در ترکها و یخ زدن آب می‌تواند سنگها را خرد کرده و فرسایش آنها را سریعتر کند.

فرسایش توسط انسان‌ها

فعالیت انسانها باعث افزایش سرعت فرسایش خاک شده است. کشاوزی، دامداری، از بین بردن جنگلها و ساخت جاده ها و شهرها باعث از بین رفتن میلیونها تن خاک در هر سال می شود. از بین بردن درختان باعث می شود بارانهای تند تبدیل به سیلابهای ویرانگر شوند.

کنترل فرسایش خاک

فرسایش خاک می تواند باعث از بین رفتن زمین های مفید و نابودی محیط زیست شود. بهترین راه برای کاهش سرعت فرسایش خاک، کاشتن درخت در اطراف زمین های کشاورزی است که آنها را در برابر فرسایش توسط آب باران و خاک محافظت می کند.

منبع: https://www.ducksters.com/science/earth_science/erosion.php

نیرومندترین امپراتوری های تاریخ

امپراتوری های بزرگ تاریخ نقش مهمی در ساختن زیربنای اجتماعی و سیاسی دنیای امروزین داشته اند. دستگاه اداری، لشکری و قضایی بسیاری از جوامع امروز و نوع حکومتهای امروزین برگرفته از تجارب دولتهای بزرگ باستانی است. در این نوشتار 5 تا از بزرگترین و موثرترین امپراتوری های تاریخ را معرفی کرده ایم.

اولین امپراتوری پارس

امپراتوری هخامنشی توسط کوروش بزرگ حدود 550 سال پیش بنا نهاده شد، کسی که لقب شاه شاهان را کسب کرد. گرچه امپراتوری هخامنشی حدود 330 سال پیش از میلاد بطرز غم انگیزی توسط اسکندر مقدونی نابود شد، میراثی پایدار برای دنیای متمدن و امپراتوری های بعدی بجای گذاشت. در حقیقت اولین امپراتوری واقعی و استاندارد تاسیس دولتهای بزرگ را از آن امپراتوری هخامنشی می توان دانست.

امپراتوری هخامنشی در عصر یگانه ای از تاریخ موجودیت یافت، زمانی که بیشتر جمعیت ساکن در دنیای متمدن در خاورمیانه می زیستند. امپراتوری هخامنشی که بر بیشترخاور میانه مسلط بود بیش از هر امپراتوری در تاریخ، نسبتی از جمعیت مردم جهان را در خود جای می داد. در حدود 480 پیش از میلاد این امپراتوری جمعیتی حدود 49.4 میلیون نفر در خود جای داده بود که حدود 44 درصد جمعیت مردم دنیای آن روز را شامل می شد. امپراتوری هخامنشی اولین امپراتوری بود که نواحی مختلفی از دنیا از جمله خاور میانه، شمال آفریقا، آسیای مرکزی، هند، اروپا و مدیترانه را به هم متصل می ساخت.

سقوط ناگهانی این امپراتوری در دستان اسکندر مقدونی باعث نمی شود دستاوردهای بزرگ آن را فراموش کنیم. امپراتوری هخامنشی برای مدت بیش از 200 سال هماهنگی و صلح برای دنیای آن روز ببار آورد، سرنوشتی که ندرتا تکرار شد. میراث امپراتوری هخامنشی برای دنیا شامل استفاده شبکه ای از جاده ها، یک دستگاه مراسلاتی، زبان واحدی برای فرمانهای اجرایی (آرامی شاهنشاهی)، خودمختاری اقوام مختلف و یک دیوانسالاری پیشرفته بود. مذهب زرتشتی پارسیان با مفاهیم آزادی اراده و بهشت، تاثیر زیادی بر مذاهب پس از خود بجای نهاد.

(ادامه دارد)

ویروس کرونا چگونه انسان را می کشد؟ ردیابی یورش وحشیانه ویروس در بدن انسان

مجله ساینس – 17 آوریل 2020

در واحد مراقبتهای ویژه بیمارستان دانشکده پزشکی دانشگاه تیولین بیمارانی با عفونت حاد تنفسی، افرادی که کلیه خود را از دست داده اند و نیز زن جوانی که قلبش ایستاده است بر روی بسترهای بخش به چشم می خورند. همه آنها در یک چیز مشترکند: تست کووید 19 آنها مثبت شده است.

با فرارفتن تعداد مبتلایان به کووید 19 از 2.2 میلیون نفر در سراسر جهان و در حالی که بیش از 150 هزار نفر از مبتلایان تاکنون جان خود را از دست داده اند، پزشکان به سختی در تلاشند سازوکار ویرانی و تخریبی که ویروس در بدن ایجاد می‌کند را دریابند. آنها دریافته اند که گرچه ششها منطفه اصلی یورش ویروس محسوب می شوند، دامنه تجاوز ویروس می‌تواند بسیاری از اندامهای دیگر بدن را از جمله قلب و رگهای خونی، کلیه ها، روده و مغز دربرگیرد. سبعیت ویروس در تخریب اندامهای بدن واقعا نفس گیر است.

درک نحوه یورش ویروس به بدن می تواند در درمان آن بخشی از مبتلایان که بطرزی بسیار سخت و گاهی رازآلود بیمار می شوند به کمک پزشکان آید. اخیرا در برخی بیماران تمایلی به لخته شدن خون دیده شده که می تواند موارد ملایم ابتلا را به موردهای بسیار خطرناک و تهدیدکننده مبدل سازد. پاسخ شدید دستگاه ایمنی به ویروس نیز برخی متخصصان را به اندیشه واداشته است که آیا داروهای سرکوب دستگاه ایمنی بدن می توانند در درمان بیماران مفید واقع شوند؟ برخی بیماران در حالی که علایم تنگی نفس نشان نمی دهند دارای سطوح پایینی از اکسیژن در خون خود هستند.

باوجودی که هر هفته حدود 1000 مقاله درباره این ویروس جدید منتشر می شود، دانشمندان هنوز نتوانسته اند تصویر روشنی از طرز کار ویروسی بیابند که شیوه عملی بسیار متفاوت از تمامی انواع میکروبهایی دارد که تاکنون بشر به خود دیده است.

آلودگی چگونه آغاز می‌شود؟

وقتی که یک فرد آلوده قطرات مملو از ویروس به اطراف پراکنده می کند و فرد دیگری ویروس را استنشاق می‌نماید، این ویروس وارد دهان و گلو می شود. ویروس در مخاط بینی جای می گیرد. سلولهای مخاط بینی مقادیر زیادی از یک پروتئین به نام آنزیم مبدل آنژیوتنسین 2 (ACE2) دارند. در سراسر بدن، وجود ACE2 که نقش تنظیم فشار خون را بعهده دارد، باعث افزایش آسیب پذیری بافت های بدن در برابر عفونت می شود زیرا ویروس برای چسبیدن به سلول نیاز به این آنزیم به عنوان گیرنده دارد. به محض وارد شدن به داخل سلول، ویروس آن را به کارخانه کپی سازی تبدیل کرده و با لشکر جدیدی از ویروسها به سایر سلولهای بدن حمله می کند.

در هنگام تکثیر سلول، فرد مبتلا می‌تواند آنها را در محیط پخش کرده و بویژه در طی هفته اول ابتلا افراد زیادی را آلوده سازد. نشانه‌های بیماری ممکن است در طی این مرحله غایب باشند. ولی ممکن است فرد مبتلا دچار تب، سرفه خشک، از دست دادن حس بویایی یا اشتها یا سردرد و بدن درد شود.

اگر دستگاه ایمنی در طی این مرحله اول نتواند ویروس کووید 19 را شکست دهد، ویروس از راه لوله تنفسی به سوی شش‌ها پیش می‌رود که در آنجا می‌تواند مرگبار باشد. شاخه‌های نازکتر و دورتر درخت تنفسی شش ها به کیسه های هوایی کوچکی به نام آلویولی (alveoli) ختم می‌شوند که لایه منفردی از سلولهای غنی از آنزیم ACE2 دارند.

بطور طبیعی اکسیژن از کیسه های هوایی به درون مویرگها عبور می کند. این مویرگها کنار کیسه های هوایی قرار دارند. سپس اکسیژن به بقیه بدن می رسد. اما همچنانکه دستگاه ایمنی با مهاجمین می جنگد، خود این مبارزه انتقال اکسیژن سالم را با وقفه دچار می‌سازد. گلبولهای سفید خط مقدم، مولکولهای التهاب زایی به نام کموکین (chemokine) آزاد می‌کنند که به نوبه خود گلبولهای سفید بیشتری را احضار می کنند تا سلولهای آلوده به ویروس را بکشند. در نتیجه لایه ای چرک مانند از مایعات و سلولهای مرده در پشت سر خود بجای می‌گذارند. این پدیده آسیب شناسی ذات الریه به شمار می‌رود که نشانه‌های آشنایی دارد: سرفه، تب و تنفس سریع و کوتاه. برخی بیماران کووید 19 بهبود می‌یابند و احتیاج به پشتیبانی بیش از وصل شدن به لوله های تنفسی از طریق بینی ندارند.

اما برخی نیز کاملا تسلیم بیماری شده و طی فرایندی اغلب ناگهانی به نام سندرم پریشانی حاد تنفسی (ARDS) از پا درمی‌آیند. سطوح اکسیژن در خون آنها تنزل بسیار می‌یابد و تنفس برایشان هرچه سخت‌تر می‌شود. در اسکن های اشعه ایکس و حرارتی کامپیوتری، شش های آنها در جایی که باید فضای سیاه رنگ (هوا) باشد پر از لکه‌های سفیدرنگ است. معمولا این بیماران باید به دستگاه ونتیلاتور (تنفس مصنوعی) وصل شوند. بسیاری از آنان می میرند. نمونه برداری نشان می دهد که کیسه های هوایی آنها با مایع، گلبولهای سفید، مخاط و خرده های سلولهای تخریب شده شش پر شده است.

برخی پزشکان بر این باورند که نیروی محرک نابودی شش های بیماران، یک واکنش بیش از حد بالای دستگاه ایمنی به نام طوفان سایتوکین است که در برخی عفونت های ویروسی دیگر نیز امر آشنایی است. سایتوکین ها مولکولهای علامت دهنده شیمیایی هستند که یک دستگاه ایمنی سالم را هدایت می کنند. اما درطوفان سایتوکینی میزان برخی سایتوکین ها به حدی بسیار بالاتر از مقدار مورد نیاز می رسد که در نتیجه گلبولهای سفید به سلولهای سالم حمله ور می شوند. رگهای خونی دچارنشتی شده و به دنبال آن تخریب فاجعه بار اندامهای داخلی بدن روی می دهد.

برخی مطالعات سطوح بالایی از سایتوکین های موجد التهاب را در خون بیماران کووید 19 نشان داده اند. میزان کشندگی بیماری به نسبت پاسخ التهاب افزای دستگاه ایمنی به ویروس بستگی دارد.

اما برخی دانشمندان از این تشریح علمی قانع نشده اند و هراس دارند استفاده از داروهای ضدالتهاب باعث سرکوب دستگاه ایمنی و بیدفاع شدن بدن در برابر ویروسها شود.

برخی دانشمندان دیگر نیز توجه خود را به عضوی معطوف داشته اند که باعث از پا افتادن سریع برخی بیماران می شود: قلب و رگهای خونی. ایجاد لخته های خونی در شش ها می تواند به سایر قسمتهای بدن از جمله قلب سرایت کرده و باعث صدمه جدی به قلب شود. به همین دلیل افرادی که دارای بیماری های زمینه ای مانند ناراحتی قلبی عروقی یا دیابت و فشار خون بالا دارند، در معرض خطر بالاتری هستند.

علاوه بر این جدار رگهای خونی نیز حاوی مقادیر زیادی آنزیم ACE2 است که آنها را به هدفی برای حمله ویروس کرونا تبدیل می‌کند. همین موضوع درباره سلولهای کلیوی نیز صادق است و بسیاری بیماران کووید 19 دچار از کارافتادگی کلیه می‌شوند. وجود همین آنزیم در لایه قشری عصبی و ساقه مغز دلیل دیگری برای این حقیقت است که برخی بیماران کووید 19 دچار ضایعه مغزی می شوند.

منبع:

https://www.sciencemag.org/news/2020/04/how-does-coronavirus-kill-clinicians-trace-ferocious-rampage-through-body-brain-toes