Category: Mokslas

Gyvenant su augintiniu kartais atrodo, kad vienas kitą suprantate be žodžių. Ne vienas šeimininkas pastebi, jog gyvūnas reaguoja į žmogaus emocinę būseną, o kartais – net į sveikatos pokyčius.

Vis dėlto naujas tyrimas rodo, kad daugelis šunų šeimininkų ne taip gerai atpažįsta augintinio skausmą, kaip patys mano. Tai gali turėti rimtų pasekmių šuns elgesiui, sveikatai ir bendrai gerovei.

Dažnai manoma, kad skausmą jaučiantis gyvūnas būtinai cypsės, inkš ar aiškiai parodys fizinius negalavimus. Taip gali būti, kai skausmas ūmus, pavyzdžiui, po rimtos traumos. Tačiau neretai gyvūnai skausmą slepia – tai natūralus išlikimo mechanizmas. Dėl to skausmas gali pasireikšti tik labai subtiliais elgesio pokyčiais.

Žmonės paprastai gana neblogai atpažįsta bazines gyvūnų emocijas, tokias kaip pyktis, baimė ar džiaugsmas, stebėdami kūno laikyseną ir mimiką. Tačiau sunkiau susieti tuos pačius signalus su sudėtingesnėmis būsenomis, pavyzdžiui, skausmu, nerimu ar frustracija.

Neseniai paskelbtame tyrime buvo vertinama, kaip gerai žmonės atpažįsta šunų skausmo požymius. Internetinę anketą užpildė 530 šunų šeimininkų ir 117 žmonių, neturinčių šunų.

Dalyviams pateiktas 17 šuns elgesio tipų sąrašas. Jų buvo prašoma įvertinti, kiek tikėtina, kad kiekvienas elgesio tipas rodo skausmą, remiantis turimomis žiniomis ir patirtimi. Tyrimo esmė ta, kad visi 17 elgesio tipų iš tiesų gali būti skausmo signalai.

Tarp pateiktų požymių buvo ir akivaizdesni pokyčiai: atsargus letenos kėlimas, sumažėjęs noras žaisti, pasikeitusi asmenybė. Šiuos ženklus dalyviai gana sėkmingai siejo su skausmu.

Tačiau daug prasčiau atpažinti subtilūs indikatoriai: žiovulys, lūpų ar nosies laižymas, taip pat tam tikri mimikos pokyčiai – nusukamas žvilgsnis, dažnesnis mirksėjimas. Tai gali būti įspėjimai, kad šuo kenčia.

Įdomu tai, kad žmonės, neturintys šunų, dažniau nei šeimininkai teisingai nurodė, jog sustingimas ar galvos bei kūno nusukimas gali būti susijęs su skausmu. Tai leidžia manyti, kad dalis šeimininkų, kasdien matydami savo augintinį, gali tapti mažiau pastabūs jo elgesio niuansams.

Tyrime dalyviams taip pat buvo pateiktos trys aprašytos šunų elgesio situacijos. Nors dalyviams tai nebuvo atskleista, dvi situacijos buvo susijusios su skausmingomis būklėmis (viena aiški, kita – subtili), o trečioji su skausmu nesusijusi.

Šunų šeimininkai dažniau įtarė skausmą situacijoje, kur matėsi ryškūs judėjimo sunkumai – šlubavimas, šokinėjimas, kojų kilnojimas. Tuo tarpu atveju, kai požymiai buvo ne tokie aiškūs (naktinis neramumas, šeimos narių sekiojimas), šeimininkų ir neturinčių šunų žmonių rezultatai iš esmės nesiskyrė.

Pastebėta ir tai, kad šeimininkai, kurie anksčiau buvo susidūrę su augintinio skausmingomis būklėmis, dažniau gebėjo atpažinti kančios ženklus – tiek aiškius judėjimo pokyčius, tiek kūno kalbos signalus. Tai rodo, kad patirtis gali padėti ugdyti gebėjimą laiku pastebėti problemą.

Tyrimo išvada paprasta: vien tai, kad žmogus augina šunį, dar nereiškia, kad jis geriau atpažins subtilius skausmo požymius. Skirtingos gyvūnų rūšys skausmą gali rodyti nevienodai, o vertinant būklę vis dažniau pasitelkiami ir vadinamieji mimikos vertinimo metodai, kai stebimi itin smulkūs veido raumenų judesiai, pavyzdžiui, akių prisimerkimas.

Laiku atpažinti augintinio skausmą yra itin svarbu, kad būtų galima greitai reaguoti. Tai taip pat gali mažinti riziką, jog šuo taps dirglesnis ar agresyvesnis – kai kuriais atvejais elgesio problemos siejamos su lėtiniu skausmu. Skausmas gali didinti ir jautrumą garsams: šuo gali krūpčioti ar loti reaguodamas į staigius, neįprastus ar garsius dirgiklius.

Jei įtariate, kad augintinis gali jausti skausmą dėl staigaus elgesio ar judėjimo pokyčio, verta kreiptis į veterinarą. Skausmas gali pasireikšti šlubavimu, vangumu, nenoru eiti pasivaikščioti ar žaisti, tačiau ne mažiau svarbūs ir vos pastebimi ženklai: pakitęs mirksėjimas, trumpos pauzės, sustingimas.

Tyrėjai ragina atkreipti dėmesį į pakitusį miego ritmą, neramumą, perdėtą lipnumą, neįprastą laižymą ar kūno kramtymą. Diskomfortą kartais išduoda ir ausų padėtis, kailio būklė, jo „kritimas“ ant odos. Taip pat svarbus signalas – nenoras, kad būtų liečiamos tam tikros kūno vietos.

Jei šuns elgesys pakito ir kyla mintis apie dresūrą ar elgesio specialisto pagalbą, pirmiausia verta atmesti galimybę, kad keistas elgesys susijęs su skausmu.

Jau dešimtmečius branduolinė energetika susiduria su sudėtingu palikimu – didėjančiais radioaktyviųjų atliekų kiekiais. Laikinos saugyklos pildosi, o ilgalaikis ir patikimas sprendimas daugeliui vis dar atrodo kaip tolima vizija. Tuo pat metu auga švarios energijos poreikis, todėl daugėja ir panaudoto branduolinio kuro. Susidaro įspūdis, kad sektorius atsidūrė aklavietėje.

JAV bendrovė „Deep Isolation“ teigia turinti koncepciją, galinčią šią situaciją pakeisti. Įmonė užbaigė dvejus metus trukusį tyrimų projektą SAVANT, kurio tikslas buvo praktiškai patikrinti jų siūlomos idėjos veiksmingumą. Tai ne vien teorinės diskusijos – buvo atliekami konkretūs bandymai, imituojantys realias atliekų šalinimo sąlygas.

Radioaktyviosios atliekos giliai po žeme: giliųjų gręžinių koncepcija praktikoje

„Deep Isolation“ siūlomas sprendimas remiasi gręžinių inžinerija, seniai naudojama naftos ir dujų sektoriuje. Užuot įrengus dideles požemines ertmes, siūloma atliekas talpinti į gilius, lenktus gręžinius. Atliekos būtų dedamos į specialius korozijai atsparius plieninius konteinerius, kurių skersmuo – apie 23–33 cm, o ilgis – maždaug 4,3 m.

Kiekvienas konteineris būtų nuleidžiamas į gręžinį, kuris iš pradžių gręžiamas vertikaliai, vėliau išlenkiamas ir pereina į beveik horizontalią kryptį su nedideliu pakilimu. Horizontali atkarpa gali siekti iki 3,2 km, o jos gylis – nuo kelių šimtų metrų iki daugiau nei 3 km po žemės paviršiumi. Tokios atkarpos planuojamos stabiliose geologinėse formacijose, kurios, kaip teigiama, reikšmingai nekito milijonus metų.

Sudėjus atliekas, vertikalus priėjimo šulinys būtų sandariai uždaromas daugiasluoksnėmis barjerinėmis medžiagomis – uoliena, bentonitu ir kitais izoliaciniais sluoksniais. Skelbiama, kad JAV agentūros ARPA-E finansuoti tyrimai parodė, jog toks metodas teoriškai galėtų užtikrinti saugų radioaktyviųjų medžiagų izoliavimą tūkstančius metų.

Universalus sprendimas skirtingoms atliekoms: sistemos lankstumas

Vienas esminių elementų – kartu su „NAC International“ kurtas universalus konteinerių sprendimas. Jo privalumas – galimybė pritaikyti skirtingiems atliekų tipams, susidariusiems iš pažangių branduolinių reaktorių. Numatoma, kad sistema galėtų priimti tiek į stiklą įlietą atliekų formą po kuro perdirbimo, tiek panaudotą kurą TRISO pavidalu, tiek halogenidines druskas iš lydytų druskų reaktorių.

Taip pat pabrėžiama, kad sprendimas planuojamas taip, jog derėtų su esama sausosios saugyklos ir transportavimo infrastruktūra. Tai reikštų, kad elektrinėms nereikėtų visko pradėti nuo nulio.

„Deep Isolation“ nurodo sukaupusi 91 patentą ir pradėjusi trejų metų trukmės pilno masto demonstravimo iniciatyvą – etapą, laikomą būtinu komercializacijai. Kartu su „Electric Power Research Institute“ atlikta tiekimo grandinės analizė esą rodo galimybę sukurti vietines gamybos grandis reikalingiems komponentams, kas ilgainiui galėtų paspartinti diegimą ir mažinti kaštus.

Bandymai ekstremaliomis sąlygomis: kaip sistema atspari korozijai ir slėgiui

SAVANT projekte daugiausia dėmesio skirta vienam svarbiausių klausimų – ilgalaikei medžiagų atsparai korozijai giliame požemyje. Tyrėjai imitavo ekstremalias sąlygas, būdingas tokiems gyliams: aukštą temperatūrą, didelį slėgį ir chemiškai agresyvią aplinką. Skelbiama, kad rezultatai buvo palankūs: universalioje konteinerių sistemoje ir gręžinių apvalkaluose naudotos medžiagos parodė korozinį atsparumą, laikomą pakankamu saugiam saugojimui.

Be to, teigiama, kad saugumo atsargos buvo didesnės nei planuota iš pradžių, todėl atsiranda papildomas rezervas, jeigu geologinės sąlygos ateityje kistų ne taip, kaip prognozuota.

Bendradarbiavimas su „Amentum“ baigėsi bendra analize, pristatyta Waste Management Symposia 2025 renginyje. Joje akcentuojama, kad nuoseklus, etapinis testavimas gali sutrumpinti kelią nuo laboratorinės idėjos iki realaus pritaikymo. „Deep Isolation“ teigia esanti viena iš lyderių, praktiškai validuojančių giliųjų gręžinių koncepciją branduolinėms reikmėms.

SAVANT projekto užbaigimas įvardijamas kaip svarbus etapas: giliųjų gręžinių technologija, pasak bendrovės, pereina iš koncepcijos lygmens į patikrintos alternatyvos statusą. Toliau numatomi didesnio masto bandymai – būtinas žingsnis siekiant įtikinti reguliuotojus ir visuomenę. Branduolinei energetikai, kuriai artimiausiais dešimtmečiais prognozuojamas reikšmingas vaidmuo energetikos transformacijoje, tokio tipo sprendimai gali tapti ypač aktualūs. Galutinis rezultatas dar nėra aiškus, tačiau atsiranda pagrindas atsargiam optimizmui.

Tiesiant greitojo eismo kelią rytų Lenkijoje statybos netikėtai virto milžinišku archeologinių tyrimų projektu. Ekspresinio kelio S17 atkarpoje, einančioje per Zamostės kraštą, mokslininkai užfiksavo įspūdingą atradimą – identifikuota daugiau nei 100 tūkst. archeologinių radinių. Jų chronologija apima itin platų laikotarpį: nuo priešistorės iki pokario metų.

Radinių mastas stebina ne tik kiekiu, bet ir įvairove. Archeologai aptiko keramikos šukių, titnaginių ir akmeninių įrankių, taip pat ištisus gyvenviečių kompleksus bei kapinynus. Ypač didelio susidomėjimo sulaukė neolito laikotarpio kapai ir senųjų gyvenviečių pėdsakai, leidžiantys atkurti žmonių gyvenimą prieš kelis tūkstančius metų.

Tarp radinių pasitaikė ir mamuto liekanų, kurių amžius gali siekti net keliasdešimt tūkstančių metų. Tokie atradimai primena, kokios gyvūnų rūšys kadaise gyveno šiose teritorijose.

Archeologiniai darbai pradėti dar iki realių kelio statybų – 2024 metų rudenį. Nuo pat pradžių tyrimai vykdyti neįprastai dideliu mastu: vietoj įprastų, nedideles teritorijas apimančių kasinėjimų šįkart buvo tiriami plotai, siekiantys net kelis hektarus. Tai leidžia mokslininkams analizuoti ne pavienius objektus, o visus gyvenviečių darinius su sodybomis, ūkiniais pastatais, šuliniais ir kapinynais.

Daugiausia radinių aptikta tokiose vietovėse kaip Labunė, Barchaczów, Tarnawatka, Bełżec ir Lubycza Królewska. Būtent ten ekspertai rado dešimtis tūkstančių keramikos fragmentų ir įrankių, liudijančių nenutrūkstamą gyvenimą nuo neolito, per bronzos amžių, iki viduramžių ir naujųjų laikų.

Itin vertingais laikomi ankstyvųjų viduramžių kapinynai, įskaitant degintinius kapus, datuojamus VII ir VIII amžių sandūra. Tokie radiniai laikomi svarbiais, siekiant geriau suprasti slavų įsikūrimo pradžią šioje Lenkijos dalyje.

Atradimai neapsiriboja vien seniausiais laikotarpiais. Tyrimų metu taip pat aptikta ir gerokai vėlesnės istorijos pėdsakų – gynybinių įtvirtinimų liekanų bei daiktų, susijusių su pokariu. Tai rodo, kad būsimos trasos teritorija buvo naudojama praktiškai be didesnių pertrūkių tūkstančius metų.

Specialistai pabrėžia, kad tokios infrastruktūros investicijos archeologijai yra itin reikšmingos: jos suteikia galimybę atlikti plačios apimties tyrimus ir surinkti gausų medžiagos kiekį. Vėliau ši medžiaga detaliai analizuojama – nustatomas amžius, gamybos technikos, kultūrinis kontekstas. Dėl to regiono istoriją galima atkurti kur kas tiksliau nei atliekant tik pavienius, nedidelius kasinėjimus.

Taip pat akcentuojama, kad archeologiniai darbai reikšmingai nestabdo pačios kelio statybos. Tyrimai yra integrali investicijos dalis ir vykdomi prižiūrint paveldo apsaugos specialistams.

Po vienu žinomiausių ir vaizdingiausių Europos regionų slypi netikėtas radinys. Mokslininkai paskelbė, kad po Toskana aptiko milžiniškus magmos telkinius, savo mastu prilyginamus sistemoms, esančioms po didžiausiais pasaulio supervulkaniais.

Tyrimą atliko tarptautinė mokslininkų komanda, vadovaujama Ženevos universiteto atstovų. Jų duomenys patvirtino, kad maždaug 8–15 kilometrų gylyje po regiono paviršiumi yra milžiniškas magmos rezervuaras, kurio tūris siekia apie 6000 kubinių kilometrų.

Šis atradimas ypač stebina todėl, kad, skirtingai nei tokiose vietose kaip Jeloustouno nacionalinis parkas ar Toba ežeras, Toskanoje nėra akivaizdžių požymių, išduodančių tokio dydžio magminę sistemą. Čia nematyti būdingų kraterių, naujų vulkaninių nuogulų ar reljefo deformacijų, kurios dažniausiai signalizuoja apie didelius požeminius magmos telkinius.

Magmos sistema identifikuota pasitelkus modernią technologiją – seisminio triukšmo tomografiją. Šis metodas remiasi natūralių Žemės virpesių analize: tai beveik nejuntamos vibracijos, nuolat sklindančios Žemės plutoje. Jų „pėdsakai“ leidžia mokslininkams pažvelgti gilyn į planetos sandarą be gręžinių ar tiesioginių stebėjimų.

Būtent ši technika padėjo aptikti plačias zonas, kuriose seisminių bangų greitis sumažėjęs. Tokie signalai dažniausiai siejami su išsilydžiusiomis uolienomis arba dalinai skysta magma. Analizė parodė, kad po Toskana glūdi labai dideli magmos ir pusiau skystos medžiagos kiekiai, sudarantys išplėtotą sistemą giliai Žemės plutoje.

Mokslininkų teigimu, šie rezultatai rodo, kad didžiulės magminės sistemos gali egzistuoti net ir ten, kur paviršiuje nematyti aiškių vulkaninio aktyvumo ženklų. Iki šiol vyravo nuostata, jog tokio masto rezervuarus turėtų būti lengva aptikti pagal paviršiaus „užuominas“, tačiau Toskana leidžia manyti, kad Žemė gali slėpti „užmigusias“ struktūras, dydžiu prilygstančias supervulkanams.

Kartu tyrėjai ramina: šiuo metu aptikta sistema nelaikoma grėsme. Nors teoriškai toks magmos kiekis per labai ilgą laiką galėtų prisidėti prie supervulkano susiformavimo, kol kas nėra jokių signalų, rodančių artėjančią išsiveržimo riziką. Sistema vertinama kaip stabili, o jos aktyvumas daugiausia siejamas su geoterminiais procesais.

Būtent geotermija gali tapti vienu svarbiausių šio atradimo aspektų. Toskana jau seniai garsėja geoterminės energijos naudojimu, įskaitant Larderelo apylinkes, kur veikia viena seniausių geoterminių elektrinių pasaulyje. Nauji tyrimai leidžia manyti, kad milžiniški magmos ištekliai gali būti šios energijos šaltinis, o taip pat potenciali vieta, kur galėtų kauptis vertingi ištekliai, tokie kaip litis ar retųjų žemių elementai.

Šaltiniai: „Communications Earth & Environment“, Ženevos universitetas

29 Cygni b yra vienas iš tų kosminių objektų, kurie sujaukia astronomų tvarkingas lentynėles. Jo masė siekia apie 15 Jupiterio masių, todėl jis atsiduria ties riba, skiriančia didžiausias planetas nuo rudųjų nykštukių. Tačiau nauji „James Webb“ kosminio teleskopo duomenys vis aiškiau rodo, kad šis kūnas greičiausiai susiformavo ne kaip žvaigždė, o kaip planeta – palaipsniui kaupiant medžiagą protoplanetiniame diske.

Riba tarp planetos ir „beveik žvaigždės“ jau seniai kelia daugiau diskusijų nei siūlo aiškų atsakymą. Vien masės kriterijaus nepakanka: rudosios nykštukės trumpą laiką gali deginti deuterį, o planetos – ne. Vis dėlto stebint tolimus objektus šį skirtumą ne visada įmanoma patikimai nustatyti. Dėl to astronomai vis dažniau klausia ne tik kiek objektas sveria, bet ir kaip jis atsirado. 29 Cygni b atveju „Webb“ pateikė argumentų būtent šioje, gerokai įdomesnėje kategorijoje.

Kosmosas dar kartą priminė, kad jam nepatinka mūsų sukurtos dėžutės. Norėtųsi aiškaus brūkšnio: čia baigiasi planeta, čia prasideda maža žvaigždė. Tačiau gamta mėgsta objektus, kurie balansuoja ties riba ir verčia mokslininkus spręsti, kuriai skilčiai juos priskirti.

Objektas per sunkus patogiai definicijai

29 Cygni b skrieja aplink netolimą žvaigždę, o jo masė vertinama maždaug 15 Jupiterio masių. Tai itin nepatogi vieta klasifikacijai: per didelis, kad be dvejonių būtų vadinamas įprastu dujiniu milžinu, bet kartu ne toks, kurį automatiškai būtų galima priskirti rudosioms nykštukėms. Astronomijoje tai primena sportininką, kuris netelpa į įprastas svorio kategorijas, nors akivaizdžiai priklauso tai pačiai rungčiai.

„Webb“ išsamiau ištyrė jo atmosferą ir cheminę sudėtį – ir būtent čia prasidėjo įdomiausia dalis. Tyrėjai aptiko požymių, rodančių padidintą sunkesnių elementų, įskaitant anglies ir deguonies, kiekį. Toks cheminis „parašas“ labiau būdingas objektui, susiformavusiam protoplanetiniame diske akrecijos būdu, nei kūnui, gimusiam kaip žvaigždė dėl tiesioginės dujų debesies fragmentacijos. Kitaip tariant, 29 Cygni b labiau panašus į planetą, kuri užaugo iki kraštutinumo, o ne į nepavykusią mažą žvaigždę.

Populiariuose paaiškinimuose lengva supainioti dydį su kilme. Vis dėlto kosmose masė dar neapibrėžia visos „tapatybės“. Du objektai gali atrodyti panašūs skaičiais, bet būti gimę visiškai skirtingais keliais: vienas – iš planetinio disko, kitas – dėl žvaigždėdaros proceso dujų debesyje. Iš tolo – tarsi panašūs giminaičiai, tačiau kilmės „genealogijoje“ priklausantys skirtingoms šeimoms.

„Webb“ ne tik stebi, bet ir skaito kilmės istoriją

Vertingiausia „Webb“ stebėjimų dalis šiandien – ne vien faktas, kad „kažkas ten yra“, o gebėjimas rekonstruoti, kaip tolimi pasauliai gimė. 29 Cygni b atveju tai ir buvo pagrindinis tikslas: iš atmosferos sudėties, orbitos parametrų ir kitų duomenų sudėlioti kosminę biografiją. Vis daugiau požymių rodo scenarijų, kuriame objektas augo „iš apačios į viršų“, sluoksnis po sluoksnio, protoplanetiniame diske.

Tai keičia požiūrį į masyviausias planetas. Ilgą laiką buvo patogu manyti, kad peržengus tam tikrą masės slenkstį planeta „tampa kažkuo kitu“. Tačiau 29 Cygni b leidžia suprasti, kad gamta gali „pripūsti“ planetą gerokai labiau, nei diktavo atsargi intuicija. Tam nebūtinai reikia pereiti prie žvaigždžių gimimo mechanizmų – kartais pakanka disko, daug medžiagos ir itin atšiaurių augimo sąlygų.

Tai galima palyginti su architektūra: ilgai gali atrodyti, kad pastatas, perkopęs tam tikrą aukštį, privalo būti pastatytas visiškai kita technologija. O tuomet paaiškėja, kad ne – tai tas pats konstrukcijos tipas, tik išplėstas iki ekstremumo. 29 Cygni b gali būti būtent toks „dangoraižis“, pastatytas pagal planetines taisykles, nors ilgai atrodė, kad jos tokio svorio neatlaikytų.

Riba tarp planetos ir žvaigždės vėl ima tirpti

Šie stebėjimai nepateikia vienos patogios definicijos – tačiau siūlo kai ką svarbesnio. Jie parodo, kad vien masės kriterijus dažnai yra pernelyg grubus. Jei maždaug 15 Jupiterio masių objektas gali turėti aiškių planetinės kilmės požymių, vadinasi, riba tarp planetos ir žvaigždės nėra tiesi linija. Greičiau tai pasienio zona, kurioje „dokumentai“ tikrinami ne kartą.

Tai svarbu ne tik egzoplanetų katalogams. Nuo to, kaip interpretuojami tokie objektai, priklauso ir tai, kaip modeliuojame planetinių sistemų formavimąsi. Jei supermasyvios planetos akrecijos būdu gali gimti dažniau, nei manyta, gali tekti iš naujo įvertinti, kiek medžiagos jaunos žvaigždės diskuose iš tiesų gali būti „sugraibstoma“ ir kokie ekstremalūs pasauliai iš jų gali susiformuoti.

Šaltinis: NASA.

Dirbtiniai neuronai pradėjo „kalbėtis“ su gyvu smegenų audiniu. „Northwestern University“ mokslininkų komanda sukūrė spausdintus, lanksčius įrenginius, galinčius generuoti elektrinius signalus, itin panašius į biologinius. Jie pasirodė tokie įtikinami, kad sugebėjo sužadinti neuronus pelių smegenų audinio pjūviuose. Tyrimas balandžio 15 dieną paskelbtas žurnale Nature Nanotechnology.

Svarbiausia – ko čia nebuvo padaryta. Mokslininkai neprijungė „dirbtinės sąmonės“ prie smegenų, nesukūrė skaitmeninio žmogaus atitikmens ir nepradėjo futuristinio dialogo, verto mokslinės fantastikos serialo. Jie pademonstravo kur kas konkretesnį ir praktiškai vertingesnį dalyką: spausdinti dirbtiniai neuronai gali generuoti impulsus, pakankamai realistiškus, kad gyvos nervinės ląstelės juos priimtų kaip prasmingą signalą.

Tai reikšmingas žingsnis neuroprotezų ir smegenų–mašinos sąsajų (interfeisų) srityje. Ilgą laiką problema buvo ne vien tai, kad elektronika apskritai „veiktų“, bet kad ji nebendrautų su nervų sistema pernelyg grubia, standžia ir daug energijos reikalaujančia „kalba“. Smegenys neveikia kaip vienodų tranzistorių eilė – jos yra minkštas, nuolat kintantis labai skirtingų ląstelių tinklas. Jei elektronika turi su tuo tinklu susikalbėti, ji privalo būti ne tik skaičiuotuvas, bet ir patikimas „vertėjas“.

Ne dar vienas lustas, o bandymas kalbėti „biologiškiau“

Klasikinė neuromorfinė elektronika jau seniai bando imituoti neuronus, tačiau dažnai tai daro gana sąlygiškai. Tokios sistemos gali atkurti tam tikrus aktyvumo modelius, bet dažniausiai būna standžios, energijai imlios ir sudarytos iš vienodų elementų – labiau primena vienodus modulius, o ne nervinį audinį. Smegenyse yra priešingai: įvairovė nėra sistemos klaida, tai viena pagrindinių jos savybių.

Marko Hersamo vadovaujama komanda pasirinko spausdinamas ir lanksčias medžiagas. Naujųjų įrenginių pagrindą sudaro elektroniniai „rašalai“, paremti molibdeno disulfido (puslaidininkio) dribsniais ir grafenu (laidininku). Paprasčiau tariant, vietoje kieto, vienalytės struktūros silicio sprendimo mokslininkai sukūrė kažką, kas geriau atspindi biologinės aplinkos minkštumą ir kintamumą.

Šis metodas turi ir kitą pranašumą: adityvinė (sluoksniuojamoji) spauda dažnai yra pigesnė ir mažiau švaistanti medžiagas nei tradicinė pažangių mikroschemų gamyba. Medžiaga uždedama ten, kur jos reikia, o ne pirma paskleidžiama plačiai ir vėliau sudėtingai išėsdinama. Pasaulyje, kuriame vienu metu stengiamasi spartinti dirbtinio intelekto plėtrą ir mažinti energijos sąnaudas, tokie sprendimai praktiškai gali būti svarbesni už garsiai skambančias „revoliucijas“.

Ką iš tiesų reiškia, kad dirbtiniai neuronai „kalbėjosi“ su smegenimis?

Svarbiausia tyrimo dalis buvo ne pats įrenginio atspausdinimas, o biologinis bandymas. Dirbtiniai neuronai buvo prijungti prie pelių smegenėlių audinio pjūvių ir patikrinta, ar jų generuojami impulsai sukels atsaką gyvuose nerviniuose tinkluose. Sukėlė: gyvi neuronai į dirbtinius signalus reagavo taip, kaip reaguoja į impulsus iš kitų ląstelių.

Būtent čia ir yra esmė. Svarbu ne tai, kad elektronika „apsimeta smegenimis“ abstrakčia prasme, o tai, kad ji sugeba sukurti biologiškai įtikinamą signalą. Nervų sistemoje toks įtikinamumas kritiškai svarbus: neuronai nereaguoja į bet kokį impulsą. Reikšmę turi signalo forma, dinamika ir tarsi visas jo elektrinis „akcentas“.

Vis dėlto būtina išlaikyti proporcijas. Tai buvo bandymai su pelių smegenų audinio fragmentais, ne su gyvu žmogumi ir ne klinikinėmis sąlygomis. Tai dar ne implantas, kuris rytoj sugrąžins regėjimą ar judėjimą. Tačiau kaip principo įrodymas tai labai stiprus rezultatas: jis rodo, kad spausdinta, minkšta elektronika gali įsitraukti į tikrą „dialogą“ su nerviniu audiniu, o ne vien siųsti primityvius, mechaninius dirgiklius.

Kam to reikia, jei jau turime dirbtinį intelektą ir įprastus lustus?

Pirmasis atsakymas – medicininis. Tokios technologijos ateityje gali būti naudingos neuroprotezams ir sąsajoms, padedančioms atkurti ar kompensuoti klausą, regėjimą ar judėjimą. Jei dirbtinė sistema turi padėti apeiti pažeistą nervų sistemos vietą, neužtenka, kad ji tiesiog „praleistų srovę“. Ji turi „kalbėti“ su neuronais taip, kad organizmas tą informaciją laikytų prasminga – o tai ilgą laiką elektronikai buvo sudėtinga.

Antrasis atsakymas susijęs su smegenimis įkvėptais skaičiavimais. Hersamo komanda pabrėžia, kad smegenys yra keliais dydžio laipsniais energiškai efektyvesnės už šiuolaikines skaitmenines sistemas. „Northwestern University“ komunikacijoje minima, kad pranašumas gali siekti net penkis dydžio laipsnius, palyginti su tradiciniu skaitmeniniu kompiuteriu. Dėl to ieškoma aparatinės įrangos, kuri nebūtų vien greitesnė šiandieninių lustų versija, o apdorotų informaciją labiau „neuroniškai“.

Apie dirbtinį intelektą dažniausiai kalbama modelių, duomenų ir vis didesnių serverių kontekste. Rečiau primenama, kad šios lenktynės vis labiau atsiremia į energijos ribas. Smegenys sprendžia itin sudėtingas užduotis be milžiniškų aušinimo sistemų ir nepareikalaudamos ištisų elektrinių galios. Jei elektronika nori priartėti prie tokio efektyvumo, ji negali būti vien vis tankiau supakuota vienodų jungiklių masė.

Šaltinis: „EurekAlert“.

Didysis kanjonas dažniausiai pristatomas per uolas, aukščius ir vaizdus, lyg geologija čia būtų pasistačiusi savo katedrą. Tačiau viena svarbiausių šios vietos istorijų vyksta ne ant sienų ar terasų, o po jomis. Kalbama apie vandenį – tą patį, kurį turistai pila į gertuves, kuriuo gyvena augalai ir gyvūnai, ir be kurio kanjono ekosistema greitai virstų pamoka apie išgyvenimo ribas. Vienas svarbiausių šaltinių yra Roaring Springs, o nauji tyrimai rodo, kad šis vandens tiekimas priklauso nuo gerokai sudėtingesnės požeminės hidraulikos, nei ilgus metus buvo patogu manyti.

Čia ypač tinka „uolų kaip šveicariško sūrio“ palyginimas. Tai nėra vien graži metafora – tai tikslus karstinių kalkakmenių apibūdinimas, kai uolienoje gausu tuštumų ir ertmių, kuriomis vanduo gali judėti greitai, toli ir stebėtinai nenuspėjamai. Tokia sandara palanki galingiems šaltiniams, tačiau ji gerokai mažiau džiugina tuos, kurie tikisi, kad uola visada veikia kaip patikimas filtras. Šiuo atveju dažnai taip nėra.

Tyrėjai iš „Northern Arizona University“ bando „atidaryti juodąją dėžę“: žinoma, kas patenka į sistemą paviršiuje, ir žinoma, kas išteka šaltiniuose. Sunkiausia suprasti, kaip tiksliai vanduo nukeliauja tarp šių taškų – per plyšius, lūžius, smegduobes ir urvus, pasislėpusius šimtus ar net tūkstančius pėdų po žeme.

Požeminė kraujotaka svarbesnė, nei atrodo nuo kanjono krašto

Roaring Springs nėra vien hydrologinė įdomybė – tai vienas svarbiausių vandens šaltinių Didžiojo kanjono regione. Jis aprūpina žmones, augaliją ir gyvūniją, o jo veikla pirmiausia siejama su paviršiniu vandeniu, daugiausia su Kaibabo plynaukštėje tirpstančiu sniegu. Tačiau šis kelias visai nepanašus į lėtą vandens sunkimąsi per sluoksnius. Tarp paviršiaus ir šaltinių yra kelios geologinės struktūros, o realūs srautai priklauso nuo to, kur uoliena suskilusi, kur atvira, o kur vandeniui leidžia pradingti beveik be pėdsakų.

Parke anksčiau atlikti dažų testai itin aiškiai parodė, koks „neramus“ gali būti procesas. Nudažytas vanduo iš paviršinių smegduobių iki šaltinių įveikdavo apie 20 kilometrų kartais vos per maždaug savaitę. Tai labai greita. Populiarioje vaizduotėje Didysis kanjonas siejamas su kantria geologija, dirbančia milijonus metų, tačiau vietomis jo požeminis vanduo elgiasi taip, lyg puikiai žinotų slaptus trumpesnius kelius.

Jei vanduo juda per išplėtotą karstinį kanalų ir ertmių tinklą, kartu su juo gali keliauti ir teršalai. Uolienoje, primenančioje „šveicarišką sūrį“, natūraliam apsivalymui dažnai tiesiog nepakanka laiko. Tai reiškia, kad nuoplovos po gaisrų ar bakterinis užterštumas, pavyzdžiui, E. coli, gana greitai gali pasiekti šaltinių sistemą, nuo kurios priklauso parko veikla.

Urvai, kurių ilgai beveik niekas nebuvo matęs iš tikrųjų

Vienas įdomiausių šios istorijos aspektų – lauko darbų mastas. Komanda naudojo mobilųjį lidarą ir kūrė trimačius urvų modelius giliai Didžiojo kanjono karstinėje sistemoje. Per 45 dienas tyrėjai ir savanoriai sužymėjo daugiau nei 10 kilometrų požeminių koridorių, įskaitant ankštas landas ir dideles sales. Tai pirmasis tokio detalumo 3D žemėlapis šio regiono urvams.

Tai nebuvo tyrimas, kur geologija patogiai telpa kompiuterio ekrane. Kai kurias vietas reikėjo pasiekti per dvi dienas, nešant sunkias kuprines, o tada judėti vietovėmis, kur būtinas lipimas, nusileidimai ir ėjimas per apsemtas atkarpas. Toks darbas primena, kad dalis svarbiausių atsakymų apie kraštovaizdžio veikimą vis dar slypi ten, kur juos tenka tiesiogine prasme išsikovoti iš uolos, purvo ir tamsos.

Vis dėlto svarbiausia – ne patys 3D modeliai, o tai, ką jie padeda suprasti. Urvų struktūra, plyšių tinklas ir koridorių forma leidžia sujungti tai, kas matoma paviršiuje, su procesais giliai po juo. Tai primena bandymą suprasti miestą ne pagal gatves, o pagal tunelių, kanalų ir techninių komunikacijų tinklą. Tik tada išryškėja, kodėl srautas juda būtent taip, iš kur atsiranda vanduo ir kur sistema yra jautriausia.

Sniegas, smegduobės ir labai šiuolaikiška problema

Naujoje tyrimų fazėje numatoma abiejose kanjono pusėse kartografuoti smegduobes, pasitelkiant orlaiviuose montuojamą lidarą ir kelių dešimtmečių palydovinius archyvinius duomenis. Tikslas – ne tik tiksliau nustatyti, kur vanduo pradingsta po žeme, bet ir įvertinti, kaip per pastaruosius 40 metų kito sniego sankaupos. Tai svarbu, nes Arizonoje fiksuojamas mažėjantis sniego kiekis, o Didysis kanjonas nėra nuo šios tendencijos izoliuotas.

Galima žavėtis uolienų amžiumi ir kanjono gylio mastu, tačiau kasdienis gyvenimas čia priklauso nuo visiškai šiuolaikiškų klausimų: kiek sniego dar iškris, kaip jis tirps ir ar požeminė sistema sugebės tiekti vandenį tokiu pat pastovumu kaip anksčiau. Kraštovaizdis atrodo monumentalus ir stabilus, bet jo vandens logika gali būti daug trapesnė, nei leidžia manyti didingos sienos.

Prie to prisideda ir aplinkos pokyčių rizika po gaisrų. Tyrėjai tai tiesiai sieja su „Dragon Bravo Fire“ kontekstu: nuoplovos iš tokių teritorijų gali pabloginti vandens kokybę ir apsunkinti duomenų interpretavimą. Tai gerai parodo, kaip net „amžinas“ kraštovaizdis priklauso nuo įvykių, kurie žmogaus masteliu yra staigūs, brutalūs ir visiškai šiuolaikiški.

Senovinio Amoso miesto griuvėsiuose rastas akmenyje iškaltas žemės nuomos kontraktas, datuojamas maždaug prieš 2200 metų, pasirodė esąs itin vertingas to laikotarpio dokumentas. Atlikę išsamias ekspertizes, tyrėjai padarė išvadą, kad tai vienas detaliausių išlikusių įrašų, reguliavusių žemdirbystės gyvenimą helenistiniame pasaulyje.

Akmeninis kontraktas iš senovės

Radinis aptiktas dabartinės Turkijos teritorijoje, netoli šiuolaikinio Fethiye. Dokumentas buvo iškaltas akmenyje, todėl išliko iki mūsų dienų, o jo turinys atskleidžia ne paprastą susitarimą, bet tikslų taisyklių rinkinį, apibrėžiantį, kaip nuomininkas privalėjo naudoti žemę.

Pasak mokslininkų, šis tekstas suteikia galimybę itin detaliai pažvelgti į kasdienybę prieš daugiau nei du tūkstantmečius. Kontrakte aprašyti reikalavimai peržengė įprastą nuomos mokesčio ar laikotarpio nustatymą – jame buvo pateiktos konkrečios žemdirbystės gairės, įskaitant net tokias smulkmenas kaip medžių sodinimo gylis.

Toks detalumas rodo, kad žemės savininkai – tikėtina, miesto institucijos arba šventyklos – turėjo aiškią viziją, kaip sklypas turi būti tvarkomas, ir tikėjosi griežto šių nurodymų laikymosi.

Kontraktas taip pat apibrėžė pareigas, susijusias su žemės ūkio infrastruktūros ir paties teritorijos ploto priežiūra. Nuomininkas buvo įpareigotas rūpintis žeme taip, kad būtų užtikrintas ilgalaikis jos produktyvumas. Tai leidžia manyti, kad anuometinės bendruomenės ne vien naudojosi gamtos ištekliais, bet ir sąmoningai juos valdė, mąstydamos ilgesnėje perspektyvoje – galbūt net kelių kartų.

Netikėtai šiuolaikiška senovinė nuoma

Tyrėjai pabrėžia, kad šis dokumentas liudija aukštą ekonominės organizacijos lygį helenistiniame pasaulyje. Tokie kontraktai nebuvo vien formalumas – jie veikė kaip kontrolės ir žemės ūkio produkcijos planavimo priemonė. Tai leido užtikrinti stabilesnį maisto tiekimą ir efektyviau išnaudoti bendruomenės ar elitui priklausančią žemę.

Be to, įrašas leidžia spręsti apie išplėtotą teisinę sistemą, kurioje buvo reglamentuojami ir įgyvendinami net techniniai niuansai. Tai rodo visuomenę, kuriai buvo svarbūs aiškumas, tvarka, nuspėjamumas ir ūkinis efektyvumas. Praktikoje ūkininkas nebuvo visiškai savarankiškas – jo veiksmai turėjo atitikti savininko nustatytas taisykles.

Amose rastas kontraktas tampa tikra žinių kasykla apie regiono socialinę ir ekonominę sandarą. Jis paneigia supaprastintą įsivaizdavimą, esą senovės žemdirbiai veikė spontaniškai ar tik intuicija. Priešingai – dokumentas atskleidžia pasaulį, kuriame žemės ūkis buvo kruopščiai planuojamas, reguliuojamas ir prižiūrimas. Tokie nurodymai kaip medžių sodinimo reikalavimai leidžia manyti, kad agrarinės žinios buvo ne tik pažengusios, bet ir sistemingai perduodamos bei kontroliuojamos.

Šaltinis: A new fragment of an Amian lease contract

Po dirbamais laukais šimtmečius slėpėsi statinys, kurį šiandien mokslininkai vadina vienu įspūdingiausių romėnų inžinerijos pasiekimų į šiaurę nuo Alpių. Archeologai pranešė identifikavę senovinį kanalą, kuris veikė tarsi vandens „superautostrada“ ir, tyrėjų teigimu, buvo svarbi Romos imperijos logistikos sistemos dalis.

Kanalas aptiktas Hessische Ried regione, netoli Trebur-Astheim. Iš pradžių mokslininkai po žeme pastebėjo neįprastą tiesią struktūrą, primenančią seną upės vagą. Vis dėlto išsamesni geofiziniai tyrimai, įskaitant magnetometriją, elektrovaržos tomografiją ir nuogulų gręžinius, parodė, kad tai nėra natūrali formacija – visa konstrukcija sukurta žmogaus rankomis.

Milžiniškas projektas prieš du tūkstančius metų

Nustatyta, kad kanalas buvo apie 15 metrų pločio ir daugiau kaip 2 metrų gylio. Manoma, jog jis įrengtas laikotarpiu tarp I ir IV amžiaus ir turėjo tiesioginę jungtį su Reino upe – viena svarbiausių senovės Europos transporto arterijų.

Jo paskirtis buvo aiški: užtikrinti greitą ir saugų prekių bei kariuomenės judėjimą tarp upės ir romėnų karinių objektų. Ypač svarbu tai, kad kanalas jungėsi su vadinamuoju burgusu – įtvirtintu gynybiniu punktu – ir vidaus vandenų uostu Trebur-Astheim. Tokie objektai veikė kaip pasienio logistikos mazgai, padėję saugoti imperijos pakraščius.

Tyrėjai spėja, kad ši infrastruktūra galėjo būti plėtojama imperatoriaus Valentiniano I laikais, antroje IV amžiaus pusėje, kai Roma aktyviai stiprino sienų apsaugą palei Reiną. Taigi kanalas buvo ne vien transporto sprendimas, bet ir platesnės karinės-administracinės sistemos dalis.

Inžinerija, keitusi kraštovaizdį

Tyrimai rodo, kad kanalas buvo integruotas į didesnę hidrologinę sistemą, žinomą kaip Landgraben/Schwarzbach. Esminis dalykas – tai ne natūralios upės atkarpa, vėliau pritaikyta žmonių reikmėms, o nuo nulio suprojektuota ir įrengta dirbtinė konstrukcija.

Surinkti duomenys liudija, kad romėnai ne tik prisitaikydavo prie aplinkos, bet ir gebėjo ją aktyviai formuoti dideliu mastu. Kanalo statyba reikalavo ne vien inžinerinių žinių: būtinas buvo tikslus vandens srautų planavimas, grunto stabilizavimas ir infrastruktūros priežiūra dešimtmečiais. Kitaip tariant, romėnai kūrė ištisas vandens sistemas, pritaikytas kariniams ir ūkiniams tikslams – iki šiol tai buvo geriau dokumentuota pietinėje Europoje nei dabartinės Vokietijos teritorijoje.

Vienas netikėčiausių atradimo aspektų – tai, kiek ilgai kanalas išliko naudojamas. Nuogulų analizė leidžia manyti, kad jis veikė net iki VIII amžiaus, t. y. gerokai po Vakarų Romos imperijos žlugimo. Vėlesniais šimtmečiais kanalą naudojo merovingų ir karolingų bendruomenės, o tai rodo romėniškos infrastruktūros patvarumą ir praktiškumą.

Taip pat yra požymių, kad šis vandens kelias galėjo prisidėti prie karališkųjų rūmų Trebure statybų, minimų IX amžiaus istoriniuose šaltiniuose. Vis dėlto ilgainiui sistema nebebuvo prižiūrima: kanalas pamažu uždumblėjo ir galiausiai visiškai pranyko po dirvožemio sluoksniais, tapdamas nematomas ateities kartoms.

Šaltinis: „Land“

Szczytnikas dažnai vadinamas „Ziemia Kłodzka“ širdimi, nes būtent nuo šios viršūnės atsiveria viena įspūdingiausių panoramų visoje šioje Sudetų dalyje. Pilis „Leśna Skała“ įsikūrusi tarp Stalo kalnų ir Bystrzyckių kalnų, o vietovės reljefas lėmė, kad ši tvirtovė laikoma viena vaizdingiausių regione.

Į šią neogotikinę warownią galima atvykti automobiliu, tačiau daugeliui patrauklesnis variantas – žygiuoti geltonuoju taku ir pasimėgauti gamta. Pakeliui akį traukia įspūdingi viršutinės kreidos laikotarpio smiltainio uolienų masyvai: erozija juos suformavo taip, kad jie tapo ne tik įdomiu geologiniu reiškiniu, bet ir natūralia pilies gynybos sistema. Tad kyla klausimas – ar ši „Ziemia Kłodzka“ pažiba kadaise buvo beveik neįveikiama?

Tvirtovės statyba Stalo kalnų pakraštyje truko nuo 1832 iki 1838 metų. Jos iniciatorius – majoras Leopoldas von Hochbergas, domėjęsis istorija ir itin žavėjęsis viduramžiais, ypač riteryste. Ši aistra paskatino jį pasistatyti nuosavą pilį. „Leśna Skała“ atliko didikų rezidencijos vaidmenį, o kartu buvo ir riterių bei medžioklės pilis, pastatyta neogotikiniu stiliumi.

Szczytnoje esanti tvirtovė suprojektuota keturkampio planu: vidiniame kieme telkiasi pagrindinės erdvės, o kampuose stovi keturi bokštai. Pilį supa griovys ir sienos su šaudymo angomis. Kaip ir dera viduramžių įkvėptam statiniui, čia buvo įrengtas pakeliamasis tiltas, taip pat būdingos architektūrinės detalės – machikulos, langų apvadai ir portalai.

1860 metais pilis tapo Rohrbachų giminės nuosavybe, vėliau perėjo von Kleinams. Šie šeimininkai tvirtovę naudojo kaip vasaros rezidenciją ir pasirūpino koplyčios įrengimu. Nuo 1929 metų „Leśna Skała“ priklausė „Zakonu Misjonarzy Świętej Rodziny“ – joje įkurtas vienuolynas ir rekolekcijų namai, todėl pradinė Hochbergo vizija iš esmės pasikeitė.

Po 1945 metų pilis buvo nacionalizuota, joje įsteigtas „Państwowy Dom Pomocy Społecznej“, veikęs iki 2020 metų. Šiuo metu romantiškoji Stalo kalnų tvirtovė lankytojams uždaryta.

Vis dėlto net ir neaplankius pačios pilies vidaus, kelionė verta dėmesio vien dėl kalnų aplinkos ir pasivaikščiojimo į Szczytniko viršūnę. Smalsuolių laukia pilies sodas bei apžvalgos vieta ant uolų – tai viena svarbiausių šios vietovės atrakcijų. Iš čia galima grožėtis Kłodzko baseino vaizdais ir Bystrzyckių kalnų panorama, apie kurią, kaip teigiama, daugelis net nenutuokia.