Ερωτήσεις και ασκήσεις στα μηχανικά κύματα

Ερωτήσεις και ασκήσεις στα μηχανικά κύματα για τη Φυσική κατεύθυνσης της Γ λυκείου.
Ενα κλικ εδώ

Ενέργεια μέσα από τη ΓΗ

Α. Γαλδαδάς  από το ΒΗΜΑ (11/09/11)

Η Γη με το μάτι των γεωλόγων δεν είναι πια κοριτσάκι αλλά μια μεσήλικη που όμως έχει ακόμη πολλή ενέργεια μέσα της και ανάλογη διάθεση για δυναμικά φαινόμενα με τη μορφή ηφαιστείων και σεισμικής δραστηριότητας. Τα φαινόμενα αυτά αποκάλυψαν στον άνθρωπο, από τους αρχαίους ακόμη χρόνους, ότι υπάρχει στο εσωτερικό του πλανήτη τους εγκλωβισμένη ενέργεια, και το μεγαλύτερο μέρος της είναι σε μορφή θερμότητας. Ο γνωστός και από τον νόμο των αερίων, που διδάσκεται στο σχολείο, άγγλος φυσικός Ρόμπερτ Μπόιλ, ήδη από τον 17ο αιώνα, με την κατασκευή των πρώτων ανθρακωρυχείων, που έφθαναν σε μεγάλο βάθος, ασχολήθηκε με το γεγονός ότι όσο πιο βαθιά κατεβαίνουμε στη Γη τόσο αυξάνεται η θερμοκρασία. Υπάρχει δηλαδή κάτι που οι γεωλόγοι ονομάζουν «γεωθερμική βαθμίδα» και έχει τη ρίζα της στη γένεση και στην εξέλιξη του πλανήτη.

Στα πρώτα στάδια της ζωής της Γης, όταν πια πήρε το σχήμα της και είχε εμφανιστεί ο πρώτος στερεός φλοιός, στο εσωτερικό της είχαν εγκλωβιστεί τεράστιες ποσότητες θερμότητας. Ο σίδηρος άρχισε με τη μορφή ρευστού να συγκεντρώνεται στον πυρήνα και τα ραδιενεργά πετρώματα να μεταφέρονται προς την επιφάνεια. Σήμερα πιστεύεται ότι κατά προσέγγιση το 80% της ροής θερμότητας στην επιφάνεια της Γης προέρχεται από διασπάσεις ραδιενεργών στοιχείων στο εσωτερικό της και το υπόλοιπο 20% οφείλεται στην πρωτογενή εκείνη «χθόνια λάβρα».

40 τρισεκατομμύρια Watt 
Οπως λέει στο «Βήμα» ο κ. Ανδρέας Τζάνης, επίκουρος καθηγητής Γεωφυσικής στο Τμήμα Γεωλογίας και Γεωπεριβάλλοντος στο Πανεπιστήμιο Αθηνών, στον οποίο ανήκει και η έκφραση «χθόνια λάβρα» για τη θερμότητα στο εσωτερικό της Γης: «Στις γεωεπιστήμες ο όρος “θερμική ροή” σημαίνει τον ρυθμό με τον οποίο απάγεται η θερμότητα (θερμική ενέργεια) από το εσωτερικό της Γης προς την επιφάνεια, ανά μονάδα επιφάνειας. Η εκροή θερμικής ενέργειας από τη Γη είναι της τάξεως των 40 τρισεκατομμυρίων W (Βατ) και φαντάζει κολοσσιαία, αλλά η μέση θερμική ροή ανά μονάδα επιφάνειας είναι 0,075 W/m2 (Βατ ανά τετραγωνικό μέτρο) και είναι παρόμοια τόσο στις ηπειρωτικές περιοχές όσο και στους πυθμένες των ωκεανών. Κατά συνέπεια, η θερμότητα εκρέει με τέτοιους αργούς ρυθμούς ώστε θα χρειαζόταν περίπου ένα έτος για να λιώσει ένα στρώμα πάγου με πάχος μόνο έξι χιλιοστά του μέτρου (αν δεν υπήρχε φυσικά και ο Ηλιος). Σε σύγκριση, η θερμότητα που δέχεται η επιφάνεια της Γης από τον Ηλιο είναι 2.000 - 3.000 φορές μεγαλύτερη. Παρ' όλα αυτά η θερμότητα που έχει παραχθεί στο εσωτερικό της Γης κατά τη διάρκεια του γεωλογικού χρόνου έχει παίξει σημαντικότατο ρόλο στη διαμόρφωση του πλανήτη μας και της επιφάνειάς του, και τελικά στην εξέλιξη της ζωής επάνω σε αυτόν».

Οι γεωλογικές παράμετροι
Ο βασικός τρόπος για την εκμετάλλευση της Γεωθερμίας είναι, με τη βοήθεια γεώτρησης, να φθάσουμε σε έναν «ταμιευτήρα», δηλαδή σε ένα στρώμα όπου αποθηκεύεται κάποιο ρευστό υψηλής θερμοκρασίας, συνήθως νερό σε πρόσμειξη με άλατα, και να το αντλήσουμε στην επιφάνεια για να «στραγγιχτεί», με τη βοήθεια ειδικών αλλά όχι πολύπλοκων μηχανημάτων, η θερμότητα. Η ύπαρξη μεγάλης θερμοκρασίας σε μια περιοχή δεν οδηγεί αυτόματα σε εκμεταλλεύσιμο γεωθερμικό δυναμικό, διότι η ενέργεια είναι διάχυτη στη μάζα των πετρωμάτων και πρέπει να συγκεντρωθεί και να μεταφερθεί στην επιφάνεια. Ετσι σε ένα εκμεταλλεύσιμο γεωθερμικό πεδίο πρέπει να συνδυάζονται τα θερμά πετρώματα με την ύπαρξη νερού που κυκλοφορεί μέσα σε αυτά και μεταφέρει τη θερμότητα στους ταμιευτήρες, αλλά και σε βάθη που μπορούμε να προσεγγίσουμε με γεωτρήσεις.


Η εκμετάλλευση της γεωθερμικής ενέργειας ξεκίνησε στην Ιταλία το 1904, με παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος από υδροθερμικά συστήματα υψηλής ενθαλπίας (δηλαδή ενεργειακού περιεχομένου, με θερμοκρασίες γεωθερμικού ρευστού μεγαλύτερες των 200-250°C), και συνεχίστηκε με αυτόν τον τρόπο επί μακρό χρονικό διάστημα. Κατά τα τελευταία 30-40 έτη όμως η πρόοδος της τεχνολογίας επέτρεψε την ανάπτυξη πολλαπλών εφαρμογών σε γεωθερμικά συστήματα χαμηλής έως πολύ χαμηλής ενθαλπίας, οι οποίες μπορεί να έχουν πολλαπλάσια οικονομικά και άλλα οφέλη. Αρχίζοντας από την «κλασική» παραγωγή ρεύματος, εφόσον αντλούν από μια πρακτικά ανεξάντλητη ενεργειακή πηγή και έχουν ελάχιστες έως μηδενικές επιπτώσεις στο περιβάλλον. Για εφαρμογές πολύ χαμηλής ενθαλπίας, γεωθερμικό ρευστό με θερμοκρασίες της τάξεως των 40°C μπορεί να χρησιμοποιηθεί άμεσα σε εφαρμογές για να θερμάνουμε θερμοκήπια, πισίνες και ιχθυοκαλλιέργειες.

Σε ακόμη χαμηλότερες θερμοκρασίες (π.χ. της τάξεως των 20°C) το υπόγειο νερό δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί άμεσα και πρέπει να ενισχύεται με αντλίες θερμότητας. Η θερμότητα που είναι αποθηκευμένη στο ρηχό υπέδαφος (θερμοκρασίες της τάξεως των 10-15°C) μπορεί να εξαχθεί με συσκευές που συνδυάζουν αντλίες θερμότητας και συλλέκτες θαμμένους σε μικρά βάθη και να χρησιμοποιηθεί για θέρμανση οικιών και μικρών κτιρίων. Γεωθερμικά ρευστά χαμηλής ενθαλπίας, της τάξεως των 80°C, χρησιμοποιούνται για μαζική θέρμανση αστικών περιοχών, δεδομένου ότι μπορούν άμεσα να τροφοδοτηθούν σε δίκτυα διανομής θερμού νερού, όπως π.χ. στη λεκάνη των Παρισίων, στη λεκάνη της Παννονίας στην Ουγγαρία κ.λπ.

Ζέστη από την πέτρα 
Τα θερμά ξηρά πετρώματα που βρίσκονται σε βάθη της τάξεως μερικών χιλιομέτρων αποτελούν επίσης σπουδαία ενεργειακή πηγή πολλαπλών χρήσεων. Στην περίπτωση αυτή η ενέργεια εξάγεται με υδραυλική θραύση η οποία δημιουργεί επιφάνειες ανταλλαγής θερμότητας. Κατ' αυτήν, ανοίγονται γεωτρήσεις μέσω των οποίων εγχέεται ψυχρό νερό στο θερμό πέτρωμα, ούτως ώστε να προκληθεί τεχνητός θρυμματισμός λόγω απότομης συστολής. Το νερό κατόπιν διαχέεται στο θερμό θρυμματισμένο πέτρωμα απ' όπου συλλέγει θερμότητα και αντλείται μέσω άλλων γεωτρήσεων εκμετάλλευσης. Με θερμοκρασίες της τάξεως των 200°C και άνω, τα θερμά ξηρά πετρώματα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για παραγωγή ηλεκτρισμού, θέρμανση κ.ά.

Ενας θησαυρός για την Ελλάδα
Απ' όλες αυτές τις πληροφορίες που μας έδωσε ο κ. Τζάνης, πρέπει περισσότερο να τονιστεί η δυνατότητα άντλησης θερμότητας από το ρηχό υπέδαφος. Διότι αυτή τη μορφή τη συναντούμε παντού. Δεν χρειάζεται δηλαδή να υπάρχουν ιδιαίτεροι γεωλογικοί σχηματισμοί, ούτε εκτεταμένες και πολύπλοκες ή επικίνδυνες εγκαταστάσεις, όπως στην περίπτωση παραγωγής ηλεκτρικού ρεύματος από ένα γεωθερμικό πεδίο, και επομένως είναι μια πολύ ρεαλιστική εφαρμογή και για τα περισσότερα διαμερίσματα της Ελλάδας. Αν πραγματοποιηθεί σε μεγάλη έκταση, διότι σήμερα περιορίζεται σε κάποιες περιοχές της Βόρειας Ελλάδας (Σιδηρόκαστρο, Νέα Κεσάνη, Χαλκιδική), θα εξοικονομηθούν πολύ μεγάλες ποσότητες πετρελαίου, άρα και συναλλάγματος.

Ακόμη ένα παράδειγμα προς την κατεύθυνση αυτή δίδεται και από τον καθηγητή Βιομηχανικών Ορυκτών και πρόεδρο του Τμήματος Γεωλογίας και Γεωπεριβάλλοντος κ.Μιχάλη Σταματάκη: «Η περιοχή της Ανατολικής Στερεάς Ελλάδας (περιοχές των Θερμοπυλών - Καμένων Βούρλων, λεκάνης Σπερχειού κτλ.) χαρακτηρίζεται από σύγχρονα γεωδυναμικά φαινόμενα και διεργασίες, που έχουν ως αποτέλεσμα τη δημιουργία ιδιαίτερων γεωλογικών συνθηκών, όπως η ανάπτυξη σημαντικού γεωθερμικού πεδίου στην ευρύτερη περιοχή. Το γεωθερμικό αυτό πεδίο αποτελεί τη γενεσιουργό αιτία διαφόρων φαινομένων, τα οποία, υπό κατάλληλες προϋποθέσεις, μπορούν να αποδώσουν ένα σημαντικό όφελος τόσο για τις τοπικές κοινωνίες όσο και ευρύτερα, με άμεσες θετικές κοινωνικοοικονομικές συνέπειες.

Τα κυριότερα πρωτογενή και δευτερογενή αυτά φαινόμενα σχετίζονται με:

· Την ύπαρξη υψηλής θερμικής ροής (γεωθερμικό πεδίο).

· Την παρουσία θερμοπηγών.

· Την πιθανή ύπαρξη εκμεταλλεύσιμων κοιτασμάτων βιομηχανικών ορυκτών που έχουν σχέση με τη χημική συμπεριφορά των υδάτων των γεωθερμικών ρευστών.

Δεν είναι μόνο η ενέργεια...
Μια σημαντική έρευνα πεδίου και εργαστηρίου, η οποία θα πρέπει να προτείνει λύσεις και συγκεκριμένες επενδύσεις ώστε να μπορεί να αποβεί προς όφελος της ελληνικής κοινωνίας, θα πρέπει να στοχεύει στην ενεργειακή εκμετάλλευση του γεωθερμικού πεδίου της περιοχής, στην ανάπτυξη των ποικίλων θερμών πηγών με πολυχρηστικές δυνατότητες (αναψυχή, ιαματικός τουρισμός, θερμαλισμός, θεραπείες κτλ.) και στην εκμετάλλευση των πιθανά εντοπισμένων αποθέσεων βιομηχανικών ορυκτών, που συνδέονται με τη γεωθερμική δράση. Η ευρύτερη περιοχή της Ανατολικής Στερεάς Ελλάδας, λόγω των ιδιαίτερων γεωλογικών συνθηκών της, αποτελεί μια σημαντική περιοχή που χρήζει ενδελεχούς διερεύνησης και αξιοποίησης των φυσικών χαρακτηριστικών της. Τα ιδιαίτερα αυτά χαρακτηριστικά μπορούν υπό προϋποθέσεις να αποφέρουν μεσοπρόθεσμα άμεσα και έμμεσα οικονομικά οφέλη, συμβάλλοντας στην ανάπτυξη των τοπικών κοινωνιών, στη βελτίωση της ποιότητας ζωής και στην καταπολέμηση της ανεργίας».

Η αλήθεια είναι ότι ακόμη και σε έναν μεγάλο κήπο μπορούμε να εκμεταλλευθούμε τη διαφορά θερμοκρασίας ανάμεσα στην επιφάνεια και στο εσωτερικό της Γης, αλλά πέρα από μια καθαρά ατομική δραστηριότητα, όπως είναι το να φτιάξεις δικό σου οικιακό θερμικό δίκτυο, οι ειδικοί του Γεωπεριβάλλοντος στο Πανεπιστήμιο θέλουν να ανοίξουν μιαν άλλη, πολύ μεγαλύτερη πύλη, απ' όπου θα γίνει δυνατή η εκμετάλλευση από το ελληνικό κράτος πλέον έστω και ενός πολύ μικρού μέρους της ενέργειας που το έδαφος κρατάει μέσα του αλλά κανείς δεν μας απαγορεύει να φέρουμε στην επιφάνεια.

Γεωθερμικό «φροντιστήριο» 
Τα στρώματα της Γης: Αν μπορούσαμε να κάνουμε μια τομή ως το κέντρο του πλανήτη μας με ένα φανταστικό αλλά και τεράστιο μαχαίρι, θα βλέπαμε ότι διαθέτει έναν εσωτερικό πυρήνα σε βάθη από 6.378 (κέντρο) ως 5.100 χιλιόμετρα, όπου έχουμε θερμοκρασίες της τάξεως των 5.500°C, αλλά η τεράστια πίεση από τα πιο πάνω στρώματα κάνει τον σίδηρο και το νικέλιο εκεί κάτω να συμπεριφέρονται όπως μια σχεδόν συμπαγής μπάλα. Γύρω της διακρίνουμε τον εξωτερικό πυρήνα, σε βάθη 5.100 - 2.900 χιλιομέτρων, όπου σίδηρος και νικέλιο κυκλοφορούν σε υγρή κατάσταση, δημιουργώντας και το μαγνητικό πεδίο της Γης. Ακόμη πιο έξω είναι ο μανδύας, σε βάθη 2.900 - 100 χιλιομέτρων, και τον αποτελούν πυριτικά πετρώματα πλούσια σε σίδηρο και μαγνήσιο. Πιο κοντά στην επιφάνεια, στα τελευταία 200 χιλιόμετρα του μανδύα, διακρίνονται η Ασθενόσφαιρα με πάχος 100 χιλιομέτρων σε πλαστική κατάσταση και η Λιθόσφαιρα, με επίσης περίπου 100 χιλιόμετρα πάχος.

Για τη Λιθόσφαιρα θα λέγαμε ότι είναι κάτι σαν πέτρινο λεπτό μπισκότο που θρυμματίζεται δίνοντας τις γνωστές μας τεκτονικές πλάκες, οκτώ μεγάλες και πολλές μικρότερες, όπως αυτή του δικού μας Αιγαίου πελάγους, που μετατοπίζονται η μία σε σχέση με την άλλη, με ταχύτητες ως και 100 χιλιοστά του μέτρου τον χρόνο. Τέλος, έχουμε και τον φλοιό, με μέσο πάχος περίπου 35 χιλιομέτρων, που είναι πολύ παχύτερος κάτω από τις ηπείρους (ως 70 χλμ.) σε σχέση με τους ωκεανούς (10-15 χλμ.).

Γεωθερμική ενέργεια: Είναι η ενέργεια με τη μορφή θερμότητας που ρέει από το θερμό εσωτερικό του πλανήτη Γη προς την επιφάνεια.

Τρόποι μετάδοσης της θερμότητας: Με αγωγή από το εσωτερικό προς την επιφάνεια, οπότε ο ρυθμός είναι αργός, και με ρεύματα μεταφοράς που περιορίζονται κοντά στα όρια των λιθοσφαιρικών πλακών. Εκεί δηλαδή όπου συναντούμε ηφαιστειακά φαινόμενα και ροή θερμού νερού (περίπτωση και του ελληνικού χώρου).

Γεωθερμική βαθμίδα: Η θερμοκρασία αυξάνεται όσο προχωρούμε προς το κέντρο της Γης και το πόσο αυξάνεται για κάθε χιλιόμετρο λέγεται γεωθερμική βαθμίδα. Εχει γίνει παραδεκτό ότι κατά μέσον όρο είναι 30°C ανά χιλιόμετρο. Σε ειδικές υπέρθερμες ζώνες πάντως η γεωθερμική βαθμίδα μπορεί να φθάσει τοπικά και τους 200°C ανά χιλιόμετρο. Υπολογίζεται επίσης ότι η θερμική ροή από τον πυρήνα προς τον μανδύα είναι 80 εκατομμύρια W/m2. Σε απόλυτες τιμές και με συντηρητικούς υπολογισμούς, ο πυρήνας φαίνεται να αποβάλλει τουλάχιστον 13 τρισεκατομμύρια W θερμικής ενέργειας!

Γεωθερμικό σύστημα: Με τον όρο αυτόν εννοούμε περιοχή στην οποία η θερμική ενέργεια της Γης είναι επαρκώς συγκεντρωμένη ώστε να αποτελεί εκμεταλλεύσιμη ενεργειακή πηγή. Η συγκέντρωση της θερμότητας από τα πετρώματα όπου ευρίσκεται διάχυτη, προϋποθέτει την ύπαρξη ενός ενδιαμέσου (γεωθερμικού) ρευστού το οποίο να τη συλλέγει και να τη μεταφέρει, δημιουργώντας υπό κατάλληλες συνθήκες έναν γεωθερμικό ταμιευτήρα ή συλλέκτη: τον ρόλο αυτόν βασικά αναλαμβάνει το υπόγειο νερό.

Ενθαλπία ενός συστήματος: Είναι ένα φυσικό μέγεθος λίγο σκοτεινό για τους πολλούς αλλά ταυτόχρονα και εργαλείο για τους ειδικούς. Είναι το άθροισμα δύο όρων. Ο ένας σχετίζεται με την εσωτερική ενέργεια του συστήματος. Δηλαδή την ενέργεια των μορίων που αποτελούν το σύστημα λόγω της αέναης κίνησής τους εφόσον η θερμοκρασία τους δεν είναι στο απόλυτο μηδέν (-273°C). Ο άλλος όρος όμως έχει να κάνει με την εξωτερική πίεση και τον όγκο του συστήματος. Μας δίνει μια ιδέα για το πόση ενέργεια χρειάστηκε για να δημιουργηθεί στη συγκεκριμένη θέση το συγκεκριμένο σύστημα. Επειδή η ενθαλπία ενός συστήματος βρίσκεται σε άμεση σχέση με τη θερμοκρασία του, μιλούμε για γεωθερμικά συστήματα χαμηλής (70-100°C), μέσης (90-150°C) και υψηλής ενθαλπίας (πάνω από 150°C) και τα χαρακτηρίζουμε, όπως φαίνεται, από αντίστοιχα όρια θερμοκρασιών.

Το «παράδειγμα Ισλανδία»
Οπως αναφέρει προς «Το Βήμα» ο δρ Κωνσταντίνος Κυριακόπουλος, καθηγητής Ηφαιστειολογίας και Πετρολογίας, διευθυντής του Εργαστηρίου Ορυκτολογίας και Πετρολογίας στο Πανεπιστήμιο Αθηνών, ως αποτέλεσμα της συνεχούς ροής γηγενούς θερμότητας από το εσωτερικό της γης, με τη μορφή θερμικών ρευμάτων στον χώρο του μανδύα-φλοιού, έχουμε μια αέναη κίνηση των λιθοσφαιρικών πλακών. Αυτό επαληθεύεται και στον ελλαδικό χώρο, όπου η αφρικανική λιθοσφαιρική πλάκα συγκρούεται με την ευρασιατική. Ετσι διαμορφώθηκαν τα τελευταία εκατομμύρια χρόνια τα ηφαίστεια του ενεργού ηφαιστειακού τόξου του Νοτίου Αιγαίου (Σουσάκι, Μέθανα, Πόρος, Αίγινα, Μήλος, Σαντορίνη, Κως, Νίσυρος). Σε παγκόσμια κλίμακα, ανάλογα φαινόμενα διαμορφώθηκαν με τη δημιουργία ηφαιστειακών κέντρων, όπως η περιοχή των Ανδεων και του Ειρηνικού ωκεανού (δακτύλιος της φωτιάς).

Αντίστοιχο γεωτεκτονικό περιβάλλον, αλλά με αντίστροφη κίνηση, υπάρχει στην περιοχή της Ισλανδίας. Εκεί οι λιθοσφαιρικές πλάκες της Ευρασίας και της Βόρειας Αμερικής απομακρύνονται συμμετρικά μεταξύ τους σε σχέση με τη μεσοωκεάνια ράχη κατά 6-10 εκατοστά περίπου τον χρόνο. Αυτό έχει αποτέλεσμα να εξέρχεται καυτή λάβα από το εσωτερικό της γης και νέο στρώμα πυθμένα να σχηματίζεται κατά μήκος των υποθαλάσσιων ρηγμάτων. Παράλληλα μεγάλες ποσότητες αερίων, υδρατμών και άλλων ηφαιστειακών υλικών διαχέονται στην ατμόσφαιρα και στο περιβάλλον. Η παρουσία της νήσου Ισλανδίας στον χώρο αυτό οφείλεται αποκλειστικά στην ηφαιστειακή δραστηριότητα. Η περιοχή της Ισλανδίας είναι ένας χώρος όπου έχει διαμορφωθεί ένα ώριμο γεωθερμικό πεδίο υψηλής ενθαλπίας με θερμοκρασία μεγαλύτερη των 250 βαθμών Κελσίου. Η γεωθερμική ενέργεια συμμετέχει σημαντικά στο ενεργειακό ισοζύγιο της Ισλανδίας με εγκατεστημένη θερμική ισχύ περίπου 200 μεγαβάτ, με πλήθος γεωτρήσεων σε όλο το νησί.

ΑΕΙ - ΤΕΙ: εισάγονται με 2,4 οι πολύτεκνοι, με 17,55 οι υπόλοιποι... Αναλυτικά οι πίνακες με τις βάσεις εισαγωγής για τις ειδικές κατηγορίες

από το Βήμα

«Κόκκινο» χτύπησε το νέο σύστημα του υπουργείου Παιδείας που αντικατέστησε τον θεσμό των μετεγγραφών, το οποίο αποτελεί «τέκνο» του τέως υφυπουργού Παιδείας και στατιστικολόγου κ. Γ. Πανάρετου.

Ετσι στο τμήμα Φιλολογίας μπαίνει εφέτος υποψήφιος της κατηγορίας των πολυτέκνων με βαθμό 2,04 (!), ενώ την ίδια στιγμή η βάση στο ίδιο τμήμα για τη γενική κατηγορία (την πλειονότητα, δηλαδή, των υποψηφίων) είναι 17,55.

Στους αρχιτέκτονες του ΕΜΠ, σχολή περιζήτητη πανελλαδικά με βάση 18,95, μπαίνει υποψήφιος της κατηγορίας των πολύτεκνων με 4,62!

Τα παραδείγματα δυστυχώς είναι πολλά και φανερώνουν την πλήρη αποτυχία του νέου συστήματος, με το οποίο και δόθηκαν εκ των προτέρων συγκεκριμένες θέσεις σε πανεπιστήμια και ΤΕΙ σε ειδικές κατηγορίες, αντί των μετεγγραφών τους εκ των ιστέρων όπως γίνονταν παλιά.

Και αυτό γιατί με το παλαιό σύστημα οι μετεγγραφόμενοι από τμήμα της επαρχίας σε κεντρικό πανεπιστήμιο, σπάνια ξεπερνούσαν μια διαφορά της τάξης των 1.000 μορίων από τους εισαχθέντες και τη γενική κατηγορία του πανεπιστημίου υποδοχής.

Τώρα, η διαφορά αυτή ξεπερνάει τα 15.000 μόρια και μάλιστα, ενώ έχουν μείνει έξω υποψήφιοι με υψηλότατη βαθμολογία, οι οποίοι για λίγα μόρια δεν έπιασαν την βάση του καθε τμήματος.

Μετά από αυτά το υπουργείο Παιδείας εκών άκον μελετάει πλέον ακόμη και ενδεχόμενη επανεξέταση του ποσοστού του 20% που δόθηκε στις κατηγορίες αυτές, αν και η «γκάφα» του νέου συστήματος δεν είναι εύκολο να ξεπεραστεί.

Τα παραδείγματα είναι πολλά. Στους τοπογράφους του ΕΜΠ φερειπείν μπαίνει μέλος πολύτεκνης οικογένειας με 5,8 ενώ η γενική σειρά έχει βάση 16. Ετερο παράδειγμα η περίπτωση του Μαθηματικού Αθήνας όπου μπαίνει υποψήφιος ειδικής κατηγορίας με 3,1, ενώ η βάση της γενικής σειράς είναι 15,7. Στους χημικούς μηχανικούς του ΕΜΠ εισάγονται φοιτητές με 9,7 τη στιγμή που η βάση της γενικής σειράς είναι 18,6. Και όχι μόνο: στο τμήμα Γεωπονίας της Θεσσαλονίκης θα σπουδάσουν φοιτητές με βαθμό 2,8 και στο τμήμα Φυσικής Θεσσαλονίκης με βαθμό 5,08, στο ΜΜΕ του Παντείου, μέλος πολύτεκνης οικογένειας εισήχθη με βαθμό 2,9 και στην Ιατρική σχολή της Αθήνας θα βρίσκονται στο ίδιο αμφιθέατρο φοιτητές τόσο του 19,9 όσο και του 15,6. 

Τα συμπεράσματα για τους υπόλοιπους υποψηφίους

Δύο τάσεις καταγράφονται στην εφετινή κίνηση των βάσεων εισαγωγής σε Πανεπιστήμια και ΤΕΙ της πλειονότητας των εξεταζομένων, που ανακοινώθηκαν λίγες μόνο ημέρες μετά την ψήφιση του νέου νόμου που αλλάζει τη φυσιογνωμία τους.

Από την μια πλευρά πτώση των βάσεων με... πάταγο στις περισσότερες σχολές των πανεπιστημίων (φτάνει και ξεπερνάει τα 3.500 μόρια), από την άλλη εκτίναξη «μοντέρνων» τμημάτων των ΤΕΙ που ξεπέρασαν σε άνοδο των βάσεων τους τα 5000 μόρια. 

Το σίγουρο είναι ότι τα τελευταία χρόνια δεν έχει καταγραφεί πτώση Ιατρικής σχολής 700 μορίων (στην Αλεξανδρούπολη), τμήματος Μηχανολόγων Μηχανικών πτώση 2085 μορίων (στην Κοζάνη) και Παιδαγωγικού τμήματος (δημοτικής εκπαίδευσης στη Ρόδο) πτώση 2068 μορίων.

Ειδικά τα παιδαγωγικά τμήματα έκαναν αναπάντεχη «βουτιά» μετά από 7 χρόνια συνεχούς ανόδου. Η Νομική Αθήνας έπεσε κατά 285 μόρια και έφτασε στα 18.608 μόρια. Στο τμήμα Πολιτικών Μηχανικών του Ε.Μ. Πολυτεχνείου η βάση έπεσε κατά 758 μόρια. Σε 14 σχολές των Πανεπιστημίων και 92 των ΤΕΙ εισάγονται υποψήφιοι με μέσο όρο βαθμολογίας κάτω από τη βάση.

Επτά με οκτώ χιλιάδες άτομα από τη μεγαλύτερη κατηγορία των εφετινών αποφοίτων του Λυκείου μένουν εκτός Πανεπιστημίων και ΤΕΙ, ενώ ο αριθμός αυτός φτάνει τα 35.000 με 40.000 άτομα εάν υπολογιστούν και οι «χαμένοι» της κατηγορίας του 10% που κάνουν χρήση παλαιότερων βαθμολογιών και οι βάσεις στην περίπτωση τους είχαν μεγάλη άνοδο. Κατά τα άλλα, τα φαινόμενα της εισόδου σε ιδρύματα της ανώτατης εκπαίδευσης με 2,91 (3.668 μόρια στο τμήμα Τουριστικών Επαγγελμάτων ΤΕΙ Ρόδου) επαναλαμβάνεται και εφέτος.

Η σχολή με τη μεγαλύτερη άνοδο είναι εκείνη της Γαλλικής Φιλολογίας Θεσσαλονίκης, όπου ανέβηκε κατά 6.212 μόρια και η σχολή με τη μεγαλύτερη πτώση είναι των Μηχανικών Πληροφορικής και Επικοινωνιακών Συστημάτων Αιγαίου που έπεσε κατά 3.673.

O συνολικός αριθμός των υποψηφίων οι οποίοι υπέβαλαν μηχανογραφικό δελτίο εφέτος, ανήλθε σε 123.916 (81.986 με το 90%, 26.470 με το 10%, 874 με την κατηγορία των Εσπερινών Γενικών Λυκείων και Εσπερινών Επαγγελματικά Λύκεια (Ομάδα Β΄), 13.966 από τα ημερήσια Επαγγελματικά Λύκεια (Ομάδα Α΄), 620 από τα εσπερινά Επαγγελματικά Λύκεια (Ομάδα Α΄). Πέρυσι ο αριθμός των υποψηφίων ήταν 106.189.

Συνολικά εισήχθησαν στα Πανεπιστήμια, στις Ανώτατες Εκκλησιαστικές Ακαδημίες, στα ΤΕΙ, στις Στρατιωτικές και Αστυνομικές Σχολές και στις Ακαδημίες της Πυροσβεστικής και του Εμπορικού Ναυτικού 77.893 άτομα, εκ των οποίων έκαναν χρήση των ειδικών περιπτώσεων 6997, ενώ το 2010 εισήχθησαν 84.368. Εφέτος έμειναν 1.568 κενές θέσεις (1.040 με το 90%, 119 με το 10% και 409 με την κατηγορία των Εσπερινών Γενικών Λυκείων και Εσπερινών ΕΠΑΛ - ΟΜΑΔΑ Β΄). Το 2010 είχαν μείνει 4.108 κενές θέσεις.

Προθεσμίες εγγραφών

Οι εγγραφές των επιτυχόντων στα Πανεπιστήμια, στα ΤΕΙ, στις Ανώτατες Εκκλησιαστικές Ακαδημίες και στην Α.Σ. ΠΑΙ.Τ.Ε. θα γίνουν από 12 μέχρι και 30 Σεπτεμβρίου 2011.

Πάντως, ανεξαρτήτως αποτελεσμάτων, καθώς εφέτος έχει θεσμοθετηθεί και η ειδική κατηγορία υποψηφίων (πολύτεκνοι, τρίτεκνοι, κοινωνικά κριτήρια κλπ.) στους οποίους έχει δοθεί εκ των προτέρων επιπλέον αριθμός θέσεων σε Πανεπιστήμια και ΤΕΙ, τα ιδρύματα θα ξέρουν από σήμερα τον ακριβή αριθμό των πρωτοετών φοιτητών σε κάθε τμήμα, ώστε να οργανώσουν σωστά τις σπουδές και την εκπαιδευτική διαδικασία.

Επισημαίνεται ότι οι επιτυχόντες στα ΤΕΙ εισάγονται πλέον όλοι στο Α΄ εξάμηνο.

Τα δικαιολογητικά και η διαδικασία εγγραφής θα ανακοινωθούν τις επόμενες ημέρες με αναλυτική εγκύκλιο, από το υπουργείο Παιδείας. 

Η προθεσμία και η διαδικασία εγγραφής των επιτυχόντων στις Στρατιωτικές και Αστυνομικές Σχολές, στη Σχολή Ανθυποπυραγών της Πυροσβεστικής Ακαδημίας, στις Ακαδημίες Εμπορικού Ναυτικού καθώς στις Ανώτερες Σχολές Τουριστικής Εκπαίδευσης Ρόδου και Αγίου Νικολάου Κρήτης θα ορισθεί και θα ανακοινωθεί από τις ίδιες τις σχολές.

Ομογενείς, αθλητές, ασθενείς

Ακόμη, τα αποτελέσματα των εισαγόμενων στην Τριτοβάθμια Εκπαίδευση με τις ειδικές κατηγορίες των αλλοδαπών-αλλογενών και των αποφοίτων Λυκείων ή αντίστοιχων σχολείων Κρατών-Μελών της Ε. Ε μη ελληνικής καταγωγής, θα ανακοινωθούν εντός ολίγων ημερών. Θα ακολουθήσει νεότερο δελτίο Τύπου.

Οι αθλητές που επιθυμούν να κάνουν χρήση των διατάξεων του άρθρου 34 του Ν. 2725/1999, του άρθρου 18 του Ν. 3708/2008 και του άρθρου 45 του Ν. 3773/09(ΦΕΚ 120 τ.Α΄) για εισαγωγή στην Tριτοβάθμια Eκπαίδευση πρέπει να υποβάλλουν σχετική αίτηση και τα προβλεπόμενα δικαιολογητικά στη διεύθυνση ή στο γραφείο Δευτεροβάθμιας Εκπαίδευσης στο οποίο υπάγεται το Λύκειο αποφοίτησής τους, από 01-9-2011 μέχρι και 12-9-2011.

Οι πάσχοντες από σοβαρές παθήσεις, που έχουν αποκτήσει το πιστοποιητικό της πάθησής τους από τις αρμόδιες επταμελείς επιτροπές πιστοποίησης, για εισαγωγή στην Τριτοβάθμια Εκπαίδευση σε ποσοστό θέσεων 5% θα κληθούν για την υποβολή του μηχανογραφικού τους δελτίου το δεύτερο 10ήμερο Σεπτεμβρίου 2011 με ξεχωριστή εγκύκλιο.

Παρατίθενται αναλυτικά οι πίνακες με τις βαθμολογίες του πρώτου και τελευταίου εισαγόμενου στα ΑΕΙ και ΤΕΙ για τις ειδικές κατηγορίες:

Απόφοιτοι Εσπερινών Γενικών Λυκείων (90%) - Γενική Κατηγορία 
Απόφοιτοι Ημερήσιων ΕΠΑΛ Α - Γενική Κατηγορία 
Απόφοιτοι Εσπερινών ΕΠΑΛ Α - Γενική Κατηγορία 

Απόφοιτοι Ημερήσιων Γενικών Λυκείων (10%) - Κοινωνικά κριτήρια 
Απόφοιτοι Ημερήσιων Γενικών Λυκείων (90%) - Κοινωνικά κριτήρια
Απόφοιτοι Εσπερινών Γενικών Λυκείων (10%) - Κοινωνικά κριτήρια
Απόφοιτοι Ημερήσιων ΕΠΑΛ Α - Κοινωνικά κριτήρια
Απόφοιτοι Εσπερινών ΕΠΑΛ Α - Κοινωνικά κριτήρια


Απόφοιτοι Ημερήσιων Γενικών Λυκείων (10%) - Μουσουλμάνοι 
Απόφοιτοι Ημερήσιων Γενικών Λυκείων (90%) - Μουσουλμάνοι 
Απόφοιτοι Ημερήσιων ΕΠΑΛ Α - Μουσουλμάνοι

Απόφοιτοι Ημερήσιων Γενικών Λυκείων (10%) - Πολύτεκνοι 
Απόφοιτοι Ημερήσιων Γενικών Λυκείων (90%) - Πολύτεκνοι
Απόφοιτοι Εσπερινών Γενικών Λυκείων (90%) - Πολύτεκνοι
Απόφοιτοι Ημερήσιων ΕΠΑΛ Α - Πολύτεκνοι
Απόφοιτοι Εσπερινών ΕΠΑΛ Α - Πολύτεκνοι


Απόφοιτοι Ημερήσιων Γενικών Λυκείων (10%) - Τρίτεκνοι 
Απόφοιτοι Ημερήσιων Γενικών Λυκείων (90%) - Τρίτεκνοι
Απόφοιτοι Ημερήσιων ΕΠΑΛ Α - Τρίτεκνοι
Απόφοιτοι Εσπερινών ΕΠΑΛ Α - Τρίτεκνοι

Ηλεκτρικές ταλαντώσεις

3 λυμένες ασκήσεις στις ηλεκτρικές ταλαντώσεις για τη φυσική κατεύθυνσης της Γ' λυκείου
Με ένα κλικ ΕΔΩ

Μαζική μετανάστευση ειδών εξ αιτίας της κλιματικής αλλαγής

από το site Η καλύβα ψηλά στο βουνό

Το θέμα δεν είναι καινούργιο, αλλά τα πρόσφατα δημοσιευμένα ευρήματα είναι εντυπωσιακά. Στις 19 Αυγούστου 2011 δημοσιεύτηκε στο Sciencehttp://www.sciencemag.org/content/333/6045/1024.abstract μια δουλειά με επικεφαλής τον καθηγητή βιολογίας Chris Thomas. Στα ελληνικά εμφανίστηκε αναφορά στη δουλειά αυτή στην Ναυτεμπορική   http://www.naftemporiki.gr/news/cstory.asp?id=2040125. Το κεντρικό σημείο της δημοσίευσης αυτής είναι ότι η κλιματική αλλαγή αναγκάζει ζώα και φυτά να εγκαταλείψουν τους οικοτόπους τους έως και τρεις φορές ταχύτερα απ’ όσο πίστευαν μέχρι σήμερα οι επιστήμονες, με προορισμό πιο ευνοϊκές τοποθεσίες.
Σύμφωνα με τα αποτελέσματα έρευνας που δημοσιεύεται στην επιθεώρηση Science, τα είδη μετακινούνται προς μεγαλύτερα υψόμετρα με ρυθμούς 11 μέτρων ανά δεκαετία και προς μεγαλύτερα γεωγραφικά πλάτη με ρυθμούς 17 χιλιομέτρων ανά δεκαετία. Οι αριθμοί αυτοί είναι διπλάσιοι έως τριπλάσιοι σε σχέση με τις τελευταίες εκτιμήσεις, του 2003.
«Οι καιρικές συνθήκες ωθούν τα πάντα προς το Βορρά και προς μεγαλύτερα υψόμετρα», επισημαίνει ο καθηγητής Βιολογίας Διατήρησης στο βρετανικό Πανεπιστήμιο του Γιορκ Κρις Τόμας, ένας εκ των συντακτών της έκθεσης. Ζώα, φυτά και έντομα που βρίσκονται πιο κοντά στον ισημερινό ή σε χαμηλότερα υψόμετρα «αρχίζουν να νιώθουν ότι κάνει πολλή ζέστη και να μετακινούνται όλο και πιο ψηλά».
Οι ερευνητές μελέτησαν παρατηρήσεις που έχουν γίνει για 764 είδη, τα οποία μετακινήθηκαν βορειότερα ή νοτιότερα – ανάλογα με το ημισφαίριο- και 1.367 είδη, τα οποία επέλεξαν μεγαλύτερα υψόμετρα. Παρότι το καθένα από αυτά μετακινήθηκε με διαφορετικούς ρυθμούς – και μάλιστα κάποια προς αντίθετη κατεύθυνση από αυτήν που περίμεναν οι επιστήμονες- η επικρατούσα τάση είναι η μαζική μετανάστευση προς τους πόλους ή προς μεγαλύτερα υψόμετρα.
Και σε περίπτωση που οι αριθμοί ακούγονται πολύ μικροί ή αμελητέοι, ο Τόμας εξηγεί ότι «οι αλλαγές είναι ισοδύναμες με μια απομάκρυνση ζώων και φυτών από τον ισημερινό με ρυθμούς 20 εκατοστών την ώρα, για κάθε ώρα της μέρας, για κάθε μέρα του χρόνου. Αυτό συμβαίνει εδώ και 40 χρόνια και θα συνεχίσει να συμβαίνει τουλάχιστον έως τα τέλη του αιώνα.»
Πώς όμως μεταναστεύουν τα ζώα; Ο ερευνητής διευκρινίζει ότι, στις περισσότερες περιπτώσεις, δεν… περπατούν ούτε πηδούν ούτε πετούν. Για την ακρίβεια, τα μέλη που βρίσκονται στα νοτιότερα εδάφη ενός πληθυσμού αρχίζουν να μην αναπαράγονται με την ίδια επιτυχία. Αντιθέτως, τα μέλη ενός πληθυσμού που καταλαμβάνουν εδάφη στο βορειότερο «άκρο» αναπαράγονται με ολοένα και ταχύτερους ρυθμούς, με αποτέλεσμα το είδος να μετακινείται προς εκείνη την κατεύθυνση.
Συμφωνούν με τη θεωρία«Δεν υπάρχει κάποιος πραγματικός λόγος να τεθεί υπό αμφισβήτηση η θεωρία ότι τα είδη μεταναστεύουν εξαιτίας της κλιματικής αλλαγής», λέει ο βιολόγος Τζέρεμι Κερ από το Πανεπιστήμιο της Οτάβα, ο οποίος δεν μετείχε στην έρευνα. Ο ίδιος μελετά το είδος Lycaena epixanthe, «μια πανέμορφη μικρή πεταλούδα που μοιάζει να μετακινείται με διαδικασίες… εξπρές προς το Βόρειο Πόλο». Μέσα στην τελευταία δεκαετία, η πεταλούδα αυτή έχει «διανύσει» σχεδόν 150 χιλιόμετρα προς την κατεύθυνση αυτή!
Την ίδια τάση όμως ακολουθούν και οι αγρότες στις καλλιέργειές τους, καθώς και οι κτηνοτρόφοι. Ο καθηγητής αγροτικής οικονομίας Φίλιπ Θόρντον, ο οποίος εργάζεται στο Ναϊρόμπι, αλλά συνεργάζεται με το Πανεπιστήμιο του Εδιμβούργου, λέει ότι αυτό οφείλεται στις «αλλαγές στη θερμοκρασία, αλλά και στη βροχόπτωση». Στην Αφρική συγκεκριμένα, οι μικρές φάρμες αλλάζουν το είδος ζώων που εκτρέφουν, π.χ. από βοοειδή σε κατσίκες, οι οποίες είναι πιο ανθεκτικές σε τέτοιες μεταβολές, ενώ στη βόρεια Κένυα, κάποιοι έχουν αρχίσει να εκτρέφουν ακόμη και καμήλες!

Αναμένουμε τις αντιρρήσεις όσων δυσπιστούν απέναντι στην κλιματική αλλαγή, χαρακτηρίζοντάς την λίγο-πολύ επινόηση των καπιταλιστών για να τραβήξει οικονομικά το πράσινο ντηλ.

Αμείωτες μηχανικές ταλαντώσεις- Ερωτήσεις και ασκήσεις

Ερωτήσεις και ασκήσεις στις αμείωτες, ελεύθερες, γραμμικές μηχανικές ταλαντώσεις που καλύπτουν όλο το εύρος της ύλης της φυσικής κατεύθυνσης της Γ λυκείου. Μπορείτε να τις κατεβάσετε από εδώ

Πώς ο άνθρωπος ξεπέρασε τη «στενωπό»

Της Ιωάννας Σουφλέρη από το ΒΗΜΑ 


Αν είχατε την πληροφορία ότι ένα είδος μεγάλου θηλαστικού, ας πούμε η πολική αρκούδα ή η ασιατική τίγρη, δεν αριθμούσε παρά 1.000-1.200 άτομα σήμερα, ποια θα ήταν η πρόβλεψή σας για το είδος αυτό στα επόμενα χρόνια; Ακόμη και αν δεν υιοθετούσατε την εντελώς απαισιόδοξη άποψη ότι το είδος θα εξαφανιζόταν σύντομα από προσώπου Γης, πιθανότατα δεν θα υποστηρίζατε ότι το εν λόγω είδος θα κυρίευε τον πλανήτη.

Και όμως, αυτό ακριβώς έγινε με το ανθρώπινο είδος! Το οποίο αισίως φθάνει τα 7 δισεκατομμύρια ψυχές, ενώ πριν από μερικές εκατοντάδες χιλιάδες χρόνια δεν αριθμούσε περισσότερα από 1.000 άτομα. Και όχι μόνο αυτό: υπήρξαν περίοδοι στην εξελικτική ιστορία μας κατά τις οποίες οι ανθρώπινοι πληθυσμοί υπέστησαν δραματικές μειώσεις. Πώς τα γνωρίζουμε όλα αυτά; Χάρη σε δύο ερευνητές οι οποίοι στις κλασικές πηγές πληροφόρησής μας προσέθεσαν άλλη μία, η οποία χρησιμοποιεί ως πηγή το DNA για να υπολογίσει τα μεγέθη των ανθρώπινων πληθυσμών σε διαφορετικές χρονικές στιγμές, αλλά και τις γενετικές συνευρέσεις των πληθυσμών της κάποτε αραιοκατοικημένης Γης.

Από ένα και μόνο γονιδίωμα...
Οχι πως το DNA δεν έχει ξαναχρησιμοποιηθεί σε μελέτες που αποσκοπούσαν στη διερεύνηση του εξελικτικού παρελθόντος μας. Ηδη από τη δεκαετία του 1980 το γενετικό υλικό των μιτοχονδρίων (των οργανιδίων παραγωγής ενέργειας των κυττάρων) είχε αξιοποιηθεί για να εδραιωθεί η θεωρία που ήθελε το ανθρώπινο είδος να αναδύεται στην Αφρική (και όχι σε περισσότερες εστίες ανά τον κόσμο). Ωστόσο αυτό που κάνει τη διαφορά στη προκειμένη περίπτωση είναι ότι αρκεί το DNA ενός και μόνο ατόμου για την εξαγωγή συμπερασμάτων σχετικά με το μέγεθος των πληθυσμών των προ-προ-προ... προπάππων μας και ότι η μελέτη αφορά το σύνολο του γονιδιώματος και όχι μεμονωμένα κομμάτια του.

Με την υπογραφή του Κινέζου Heng Li και του Βρετανού Richard Durbin, ο τίτλος του άρθρου στη διαδικτυακή έκδοση της επιθεώρησης «Nature» μάς υποσχόταν τον υπολογισμό των μεγεθών των ανθρώπινων πληθυσμών από καταβολής ανθρώπου μέσω της μελέτης ολόκληρων γονιδιωμάτων από άτομα διαφορετικής προέλευσης. Πράγματι, οι δύο ερευνητές χρησιμοποίησαν έναν αλγόριθμο για να μελετήσουν το σύνολο του διπλοειδούς γονιδιώματος επτά ανδρών: ενός Κινέζου, ενός Κορεάτη, δύο Αφρικανών και τριών Ευρωπαίων. (Οπως σημειώνεται, ένα από τα ευρωπαϊκά γονιδιώματα ήταν αυτό του Κρεγκ Βέντερ, ο οποίος πρωτοστάτησε στην αρχική αποκωδικοποίηση του ανθρωπίνου γονιδιώματος και είναι ευρωπαϊκής καταγωγής Αμερικανός.)

Η αξιοποίηση του διπλοειδούς γονιδιώματος, δηλαδή και εκείνου που προήλθε από τη μητέρα και εκείνου που προήλθε από τον πατέρα των ανδρών που μελετήθηκαν, ήταν κεφαλαιώδους σημασίας στην άντληση των πληροφοριών που αναζητούσαν οι δύο συνεργάτες. Σύμφωνα με τον Heng Li «αυτός ο κομψός αλγόριθμος μας παρέχει την ευκαιρία για περαιτέρω διερεύνηση της ιστορίας των ανθρώπινων πληθυσμών. Κάθε ανθρώπινο γονιδίωμα περιέχει αλληλουχίες που έχουν προέλθει από τη μητέρα και τον πατέρα και οι διαφορές τους σε οποιοδήποτε σημείο του γονιδιώματος ενέχουν πληροφορίες για την ιστορία τους. Καθώς το μόριο της κληρονομικότητας είναι τόσο μεγάλο, μπορούμε να συνδυάσουμε την πληροφορία από δεκάδες χιλιάδες θέσεις στο γονιδίωμα και να χτίσουμε μια συνδυασμένη ιστορία των αρχαϊκών συνεισφορών σε αυτόν τον συγκεκριμένο άνθρωπο του οποίου το γονιδίωμα εξετάζουμε».



Η σύγκριση οδηγεί στους προγόνους
Αν ο καθένας από εμάς κρατά στο γονιδίωμά του όλη την ιστορία των προγονικών πληθυσμών από τους οποίους προέκυψε, η σύγκριση των γονιδιωμάτων δύο ατόμων από διαφορετικές γεωγραφικές περιοχές θα μπορούσε να δώσει πληροφορίες για τους κοινούς προγόνους. Οπως εξήγησε ο Heng Li: «Μπορούμε αξιοποιώντας τον ίδιο αλγόριθμο να φθάσουμε στις ιστορικές σχέσεις μεταξύ δύο διαφορετικών αρχαϊκών πληθυσμών συγκρίνοντας τα Χ χρωμοσώματα δύο ανδρών. Αυτό λειτουργεί επειδή οι άνδρες έχουν μόνο ένα Χ χρωμόσωμα. Ετσι μπορούμε να πάρουμε και να συνδυάσουμε τα δύο Χ χρωμοσώματα και να εφαρμόσουμε τον αλγόριθμο όπως κάναμε με το υπόλοιπο γονιδίωμα ενός ατόμου. Τα αποτελέσματα που παίρνουμε όμως μας αποκαλύπτουν πότε οι αρχέγονοι πληθυσμοί των δύο ανδρών διαχωρίστηκαν».

Ποια ήταν όμως τα ευρήματα της ανάλυσης των δύο επιστημόνων; Η πρώτη διαπίστωση αφορά την έναρξη της διαφοροποίησης αφρικανικών και μη αφρικανικών πληθυσμών, η οποία τοποθετείται γύρω στα 100.000-120.000 χρόνια πριν. (Παρ' όλα αυτά οι δύο ομάδες παρέμειναν εν πολλοίς ένας πληθυσμός ως περίπου 60.000-80.000 χρόνια πριν.) Η δεύτερη, την ύπαρξη στενωπών, περιόδων δραματικής μείωσης των πληθυσμών. Ούτε λίγο ούτε πολύ, οι ευρωπαϊκοί και ασιατικοί πληθυσμοί έφθασαν να μετρούν περί τα 1.000 άτομα πριν από 40.000 χρόνια ενώ την ίδια περίοδο οι Αφρικανοί που υπέστησαν μικρότερη μείωση άγγιζαν τα 5.700 άτομα. Το διάστημα αυτό συμπίπτει με την περίοδο εμφάνισης του σύγχρονου ανθρώπου στην Ευρώπη και στην Ασία καθώς επίσης με την περίοδο εμφάνισης των πρώτων artefacts, χειροτεχνημάτων. Τέλος, οι δύο ερευνητές διαπίστωσαν συνεχείς ανταλλαγές γενετικού υλικού με αφρικανικούς πληθυσμούς, πράγμα που υποδηλώνει ότι το κύμα μετανάστευσης από την Αφρική ήταν μεγάλης διάρκειας.

Νέα ματιά στην ιστορία μας
«Αξιοποιώντας αυτόν τον αλγόριθμο, μπορέσαμε να παράσχουμε μια νέα ματιά στην ιστορία του ανθρωπίνου είδους» λέει ο Richard Durbin και προσθέτει: «Κατ' αρχάς διαπιστώσαμε σημαντική αύξηση του ενεργού πληθυσμού περίπου την εποχή της ανάδυσης του σύγχρονου ανθρώπου στην Αφρική, πριν από 100.000 χρόνια. Δεύτερον, όταν εξετάσαμε μη Αφρικανούς από την Ευρώπη και την Ανατολική Ασία, διαπιστώσαμε μια κοινή ιστορία δραματικής μείωσης στα μεγέθη των πληθυσμών, ή αλλιώς μια στενωπό, η έναρξη της οποίας τοποθετείται γύρω στα 60.000 χρόνια πριν. Αυτό το εύρημα συνάδει με προηγούμενες παρατηρήσεις άλλων ερευνητών. Ωστόσο, εν αντιθέσει με άλλες μελέτες, εμείς βλέπουμε επίσης αποδείξεις για συνεχείς γενετικές ανταλλαγές με αφρικανικούς πληθυσμούς για δεκάδες χιλιάδες χρόνια μετά την αρχική στενωπό και ως 20.000-40.000 χρόνια πριν».

Οι δύο ερευνητές εκτιμούν ότι η τεχνική τους αφενός μπορεί να εξελιχθεί περισσότερο προκειμένου να προσαρμοστεί στη μελέτη περισσότερων γονιδιωμάτων από κάθε πληθυσμό και αφετέρου ότι θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί ως έχει για τον υπολογισμό των πληθυσμών άλλων ειδών.

«Προηγούμενες μελέτες που είχαν στόχο να διερευνήσουν την ανθρώπινη εξελικτική ιστορία χρησιμοποιώντας γενετικά δεδομένα βασίστηκαν στην εξέταση ενός υποσυνόλου του ανθρώπινου γονιδιώματος. Η δική μας προσέγγιση χρησιμοποιεί το σύνολο της ακολουθίας του DNA μεμονωμένων ατόμων και βασίζεται σε λιγότερες υποθέσεις. Χρησιμοποιώντας τέτοιες τεχνικές μπορέσαμε να κεφαλαιοποιήσουμε την επανάσταση που έχει συντελεστεί στην αποκωδικοποίηση των γονιδιωμάτων και να χτίσουμε μια εικόνα της γενετικής ιστορίας με περισσότερες λεπτομέρειες. Ομοίως μπορούμε να τη χρησιμοποιήσουμε για τη μελέτη γονιδιωμάτων άλλων ειδών» λέει ο Richard Durbin.

Θα ήταν πράγματι πολύ ενδιαφέρον να μπορούσαμε να δούμε πώς οι αριθμοί των άλλων ειδών μίκραιναν βαθμηδόν από τη δική μας επέλαση.

Οι Νεάντερταλ και οι άνθρωποι έκαναν σεξ!
Ολα δείχνουν ότι εκτός από τις γενετικές ανταλλαγές μεταξύ των αφρικανικών και μη αφρικανικών ανθρώπινων πληθυσμών που συνεχίστηκαν για χιλιάδες χρόνια μετά τη μεγάλη έξοδο από τη Μαύρη Ηπειρο, οι πρόγονοί μας αντήλλαξαν γενετικό υλικό και με τους Νεάντερταλ. Αυτό προκύπτει από μελέτη καναδών ερευνητών του Πανεπιστημίου του Μόντρεαλ σύμφωνα με την οποία ένα σημαντικό μέρος του σημερινού ανθρώπινου πληθυσμού κουβαλά στα φυλετικά χρωμοσώματά του DNA που έλκει την καταγωγή από το είδος Homo neanderthalensis, με το οποίο συνυπήρξαμε για δεκάδες χιλιάδες χρόνια. (Οι Νεάντερταλ έζησαν από 130.000 ως 30.000 χρόνια πριν.)

Επειδή η γεωγραφική και χρονολογική συνύπαρξη δεν σημαίνει απαραίτητα και σεξουαλική συνεύρεση, για χρόνια οι ερευνητές αναζητούσαν αποδεικτικά στοιχεία της ανάμειξης των δύο γενετικών υλικών.

Εδώ και μία δεκαετία ο Damian Labuda ανακάλυψε ότι στο DNA του φυλετικού χρωμοσώματος Χ ορισμένων ατόμων υπήρχε ένα τμήμα του οποίου η προέλευση δεν μπορούσε να εξηγηθεί. Το τμήμα αυτό δεν υπήρχε στους αφρικανικούς πληθυσμούς, αλλά ήταν παρόν σε όλους τους άλλους. Το γεγονός αυτό ήταν σημαντικό: δήλωνε ότι το εν λόγω κομμάτι ενσωματώθηκε στο ανθρώπινο γενετικό υλικό μετά τη μεγάλη έξοδο από την Αφρική, πιθανότατα ύστερα από συνεύρεση των πρώτων ανθρώπων με κάποιο άλλο είδος. Ο Labuda υποπτεύθηκε ότι το πιθανότερο είδος για μια τέτοια ανταλλαγή ήταν το Homo neanderthalensis, αλλά δεν μπορούσε να το αποδείξει.

Ως το 2010 που ολοκληρώθηκε η αποκωδικοποίηση του γονιδιώματος του Νεάντερταλ. (Για την ακρίβεια, όσου γονιδιώματος μπόρεσαν οι επιστήμονες να απομονώσουν από τα οστά Νεάντερταλ τα οποία είχαν βρεθεί σε μια σπηλιά στη γειτονική μας Κροατία.) Χρησιμοποιώντας DNA από 6.092 διαφορετικά άτομα απ' όλα τα σημεία του πλανήτη, ο Labuda και οι συνεργάτες του μπόρεσαν να αποδείξουν ότι πράγματι το μυστηριώδες τμήμα του DNA προερχόταν από τους Νεάντερταλ. Σύμφωνα με τις εκτιμήσεις των καναδών επιστημόνων, ένα 9% του ανθρώπινου πληθυσμού κουβαλά το γενετικό υλικό των Νεάντερταλ. Αλλά θα χρειαστούν περισσότερες μελέτες, λένε οι ερευνητές, για να εξεταστεί αν αυτή η προσθήκη υπήρξε επωφελής για το είδος μας.