Наука: Шиљак бомба, скривено наслеђе нуклеарног оружја у људским ћелијама

У вашим је зубима, очима, баш као и у мозгу.

Научници га зову „шиљком бомбе&qуот; (или „пулсом бомбе&qуот;), а његов отисак је у људском телу више од пола века.

Педесетих је било толико много експлозија нуклеарних бомби детонираних изнад земље да су трансформисале хемијски састав атмосфере, променивши од тада угљенички састав живота на Земљи, заједно са океанима, седиментима, сталактитима и још много тога.

За разлику од директног радиоактивног отпада из експлозија, „шиљак бомбе&qуот; није штетан.

Последњих година показао се изненађујуће корисним за научнике.

Неки су чак отишли толико далеко да га опишу као „позитивну страна облака у облику печурке&qуот;.

• Француска прикривала прави утицај нуклеарних тестова у Пацифику
• Џиновска атомска бомба која је била превелика да се употреби
• Како проценити ризик од атомског рата

Зашто?

Докази о постојању пулса толико су свеобухватни да могу, између много других увида, да покажу форензичким научницима када је неко рођен или преминуо, да омогуће откриће старости неурона у нашем мозгу, да открију порекло дивљих животиња уловљених у криволову, одреде годиште црвеног вина и чак покажу праву старост вековних ајкула.

А сада би могао да помогне и да се дефинише нова геолошка ера.

Група научника је у јулу предложила да његово присуство у канадском језеру, заједно са другим маркерима људских творевина из половине 20. века, означава званичан почетак антропоцена.

Шта је, дакле, тачно „шиљак бомбе&qуот; и шта може да открије о нама и о свету?

Пре него што је Споразум о забрани нуклеарних тестирања из 1963. године обавезао земље потписнице да врше тестове нуклеарних бомби испод земље, владе су активирале стотине атомских бомби на отвореном.

Више од 500 од тих експлозија, које су углавном активирале САД и Русија, испустиле су садржаје у атмосферу.

Поуздано је утврђено да су ови тестови нашироко распршили радиоактивни материјал, наудивши људима и дивљим животињама, начинивши читаве регионе ненастањивим.

Можда је мање познато изван научне лабораторије да су бомбе реаговале и са природним азотом да би формирале нове изотопе, нарочито угљеник-14.

До шездесетих, тестирање бомби изнад земље произвело је скоро двапут више угљеника-14 у атмосфери него што га је било раније.

Прво је изотоп ушао у воду, седименте и вегетацију, а потом је преко ланца исхране стигао и до људи.

Допрео је чак и до организама у најдубљим океанским рововима.

„У суштини, сваки резервоар угљеника на Земљи који се нашао у размени са атмосферским угљен диоксидом од касних педесетих обележен је бомбиним угљеником-14&qуот;, пише Валтер Кучера са Универзитета у Бечу, који је објавио преглед научне примене шиљка бомбе у часопису Радиокарбон 2022. године.

Погледајте и ову причу

Половином 20. века, научници су приметили пораст угљеника-14 кад су атмосферска тестирања прекинута, али су им биле потребне читаве деценије да схвате да ти повишени нивои могу бити од велике користи.

Још од педесетих, они користе угљеник-14 да датирају палеолитске остатке или древне текстове, али то је било засновано на његовом радиоактивном распаду, познатом као радиокарбонско датирање.

Изотоп је нестабилан: он се полагано распада у азот са временом полураспада од 5.730 година.

Кад би, на пример, неандерталац умро, количина угљеника-14 у његовим костима и зубима почела би постепено да опада.

Ако измерите количину тог опадања, добићете датум његовог рођења.

Радиокарбонско датирање, међутим, обично је ограничено на узорке који су старији од 300 година, због споре стопе распада изотопа.

Млађи од тога нису се распали довољно да би се добио тачан датум.

Скорашње датирање додатно компликује накнадно испуштање угљен-диоксида у атмосферу после Индустријске револуције, познато као Суесов ефекат.

На преласку у нови век, међутим, научници су схватили да би шиљак бомбе могао да им помогне да искористе угљеник-14 на другачији начин, у датирању последњих 70-80 година.

Још од врхунца из педесетих, ниво изотопа у природи (и људским бићима) постепено опада.

Научници стога могу да анализирају проценат угљеника-14 у било којој органској супстанци која је разменила атмосферски угљеник после тестирања, и одреди прозор у ком је настао, све до толеранције од једне до две године.

А то укључује и вас и мене.

Ако сте рођени педесетих, ваше ткиво је акумулирало више угљеника-14 од детета из осамдесетих, али нивои се тек сада приближавају пред-атомском стању.

Форензичка анализа

Једна од најранијих намена шиљка бомбе била је помоћ криминалистичким истражитељима који су желели да утврде старост неидентификованих посмртних остатака.

Форензички научници открили су да могу да измере угљеник-14 у зубима, коси, па чак и сочиву ока и да им то помогне да процене колико је стара особа или када је умрла, према речима Еден Џонстон-Белфорд са Универзитета Монеш и Сорен Блау са Викторијиног института за форензичку медицину у Аустралији.

У прегледу из 2019. године, Џонстон Белфорд и Блау наводе бројне примере кад је шиљак бомбе помогао у полицијским истрагама.

Истражитељи су га 2010. године искористили да потврде да је тело пронађено у језеру у северној Италији бацио убица претходне године.

Њих две такође истичу да познавање проласка времена од смрти може да буде „кључни фактор у случајевима кршења људских права као што су ратни злочини, геноцид и вансудска погубљења&qуот;.

Године 2004, датирање узорака косе из масовне гробнице у Украјини преко шиљка бомбе омогућило је истражитељима да идентификују нацистички ратни злочин почињен између 1941. и 1952. године.

Вишеструка намена „шиљка бомбе&qуот;

Годиште вина: Истраживачи са Универзитета у Аделејду су 2011. показали да угљеник-14 у грожђу и друга једињења могу прецизно да датирају вино.

Порекло слонова: Анализа шиљка бомбе у кљовама уловљеним у криволову показала је да су слонови страдали у претходне три године, што је помогло да се објасни пад броја њихове популације.

Старост ајкуле: Ове животиње Гренланда запањујуће су старе, али је тек анализа угљеника-14 у сочиву њиховог ока показала колико тачно година имају: 400.

Шиљак бомбе је такође довео до нових научних открића, пруживши нове увиде у ћелије у нашем телу и мозгу.

Биолошкиња Кирсти Сполдинг са Института Каролинска из Шведске је са колегама 2005. године показала да је могуће датирати релативно годиште наших ћелија анализом угљеника-14 у њиховој ДНК.

У неколико наредних студија, она је користила ову технику да одговори на питање да ли су одређене ћелије у нашем телу од рођења или се непрестано замењују.

Сполдинг и колеге су 2008. године показали да тело непрестано замењује ћелије масти по имену адипоцити како ћелије одумру.

Број ових ћелија масти, открила је она, остаје доследан током читавог одраслог периода живота, што нуди нове начине за борбу против гојазности.

„Разумевање овог динамичког процеса отвара нове путеве за терапију, што би могло да укључи манипулисање стопом рођења или смрти ћелија масти, у комбинацији са вежбом и дијетом и то би могло да помогне да се смањи број ћелија масти код гојазних људи&qуот;, каже она.

Исти тим је и 2013. године користио шиљак бомбе да би проучио обнављање можданих ћелија.

Много година су истраживачи претпостављали да је број неурона у детињству фиксан и заиста њено најраније истраживање сугерисало је да је тако у областима као што је кортекс.

Међутим, користећи угљеник-14 за датирање неурона у хипокампусу, она и њен тим су потврдили да би нови неурони тамо могли да се производе током читавог одраслог периода живота.

Потврђено другим истраживањима, могуће постојање „одрасле неурогенезе&qуот; показало се једним од најважнијих открића неуронауке у последњих 20 година.

Иако је далеко од тога да је овај научни метод до краја утврђен, он предлаже нове путеве за медицинске стратегије које би могле да спрече губитак неурона услед болести или чак да повећа генерацију нових.

• Национални ДНК регистар: Хоће ли измене донети праве промене у Србији
• Како је изгледало лице тинејџерка рођене пре 1.300 година
• Може ли Србија добити битку са гојазношћу деце

Рађање новог доба

Шиљак бомбе је недавно номинован као један од неколико маркера који би могли помоћи да се званично одреди зора антропоцена - нове геолошке ере коју дефинише људска активност.

Недуго пошто је први пут изнета идеја о антропоцену, геолози су почели да расправљају о томе како дефинисати његову локацију на Земљи такозваним „златним шиљком&qуот;- слојем стене, леда или талога у ком нова ера почиње у стратиграфској евиденцији.

Сваки велики геолошки период га поседује.

Почетак холоцена означава конкретна ледени кора из средишта Гренланда.

Основа јурског доба почиње у аустријским Алпима, у планинама Карвендел, где се први пут појављује амонит глатке љуштуре псилоцерас.

Један од најстаријих златних шиљака на Земљи који се може пронаћи у планинама Флајндерс у Аустралији, обележава почетак едијакаријума пре више од 600 година - периода кад је клима периодично улазила у „Земљу снежне грудве&qуот;.

Током година, истраживала су се разна обележја људске активности као могућност да се обележи зора антропоцена.

Могао је то да буде пораст метана који је изазвала рана земљорадња пре више хиљада година (виђена у узорцима леда), докази раног загађења оловом од рударења и топљења пре 3.000 година, или раст нуспроизвода фосилних горива током Индустријске револуције.

Међутим, 2016. године је Радна група за антропоцен (АВГ), део организације задужене за доношење те одлуке, предложила педесете, кад је угљеник-14 ушао у геолошку евиденцију, заједно са другим нуклеарним маркерима попут отпада плутонијума, изотопи као што су цезијум-137 и стронцијум-90, као и седименти које је направио човек попут сфероидне угљеничне честице (СЦП), тип летећег пепела који настаје сагоревањем угља на високим температурама.

Нису се сви слагали да су педесете добра идеја.

Један члан групе недавно је поднео оставку из протеста, тврдећи да је темељан људски утицај започео много раније.

Међутим, радна група тврди да половина 20. века представља јасну, препознатљиву тачку у геолошким слојевима када је човечанство истински и до краја исказало сопствено присуство у природи широм планете.

Они кажу да се период поклапа са „великим убрзањем&qуот;, кад је наш утицај на планету експлодирао кроз експоненцијални раст емисија гасова ефекта стаклене баште, воду, употребу земљишта, ацидификацију океана, експлоатацију рибњака, губитак тропских шума.

Шиљак бомбе ће трајати још дуго, омогућујући геолозима да га виде и за десетине хиљада година.

„Радиокарбонски сигнал ће бити видљив још око 60.000 година и прилично је рутинска анализа&qуот;, каже геолог Колин Вотерс са Универзитета у Лестеру, који председава АВГ-ом.

АВГ је проучавао 12 кандидата за локације које би могле бити домаћин златног шиљка, међу њима и пећину у Италији у којој су пулс бомбе и други маркери сачувани у сталактитима, археолошку ископину у Бечу, део тресетишта близу границе Чешке са Пољском и корални гребен уз североисточну обалу Аустралије.

Прошлог месеца су предложили (ускоро можда озлоглашеног) „победника&qуот;: Језеро Крафорд у Онтарију, у Канади.

Узорак из блатњавих седимената језера, у ком се налази угљеник-14, посебно упадљив плутонијумски маркер и други трагови који су човечијих руку дело, чуваће се у музеју у главном граду Канаде Отави, уз пропратну месингану плочу.

Иако су велике шансе да ће језеро постати званична локација, ако буде била прихваћена, то технички значи да ћемо и ми садржати један од маркера зоре антропоцона у нашим ћелијама.

Будуће генерације неће, зато што се повишени угљеник-14 малтене вратио на пређашњи ниво.

Ако археолози сутрашњице случајно буду проучавали наше очуване посмртне остатке, то би могло да им исприча нешто о јединственој тачки у историји: о времену нуклеарних бомби, великог убрзања и века у ком су људска бића почела да врше утицај на природу као нико пре њих.

Пратите нас на Фејсбуку,Твитеру и Вајберу. Ако имате предлог теме за нас, јавите се на ббцнасрпском@ббц.цо.ук

(ББЦ Невс, 11.16.2024)