Biologija proučava sav život na planeti Zemlji, počevši od globalnog ekosustava Zemlje - biosfere - pa sve do najmanjih živih čestica - stanica. Grana biologije koja se bavi stanicama naziva se "citologija". Proučava sve žive stanice, nuklearne i nenuklearne.

Značenje jezgre za stanicu

Kao što naziv sugerira, bezjezgrene stanice nemaju jezgru. Karakteristični su za prokariote, koji su i sami takve stanice. Zagovornici teorije evolucije smatraju da su se eukariotske stanice razvile iz prokariotskih stanica. Glavna razlika između eukariota u razvoju života bila je stanična jezgra. Činjenica je da se u jezgrama nalaze sve nasljedne informacije – DNK. Stoga je za eukariotske stanice odsutnost jezgre obično odstupanje od norme. Međutim, postoje iznimke.

Prokariotski organizmi

Stanice bez jezgre su prokariotski organizmi. Prokarioti su najstarija bića koja se sastoje od jedne stanice ili kolonije stanica; to uključuje bakterije i arheje. Njihove stanice nazivaju se prenuklearima.

Glavna značajka biologije prokariotske stanice je, kao što je već spomenuto, nepostojanje jezgre. Zbog toga je njihova nasljedna informacija pohranjena na originalan način - umjesto eukariotskih kromosoma, prokariotska DNK je "spakirana" u nukleoid - kružno područje u citoplazmi. Uz odsutnost formirane jezgre, nema membranskih organela - mitohondrija, Golgijevog aparata, plastida, endoplazmatskog retikuluma. Umjesto toga, potrebne funkcije obavljaju mezosomi. Prokariotski ribosomi mnogo su manji po veličini i manjim brojem od eukariotskih.

Biljne stanice bez jezgre

Biljke imaju tkiva koja se sastoje samo od stanica bez jezgre. Na primjer, ličje ili floem. Nalazi se ispod pokrovnog tkiva i predstavlja sustav različitih tkiva: glavnog, potpornog i provodnog. Glavni element lišća, koji se odnosi na vodljivo tkivo, su sitaste cijevi. Sastoje se od segmenata - izduženih beznukleatnih stanica s tankim staničnim stijenkama, čiji su glavni sastojci celuloza i pektinske tvari. Oni gube jezgru sazrijevanjem - ona umire, a citoplazma se pretvara u tanki sloj koji se nalazi u blizini stanične stijenke. Život ovih beznukleatnih stanica povezan je sa satelitskim stanicama koje imaju jezgru; tijesno su povezani jedni s drugima i zapravo čine jednu cjelinu. Segmenti i sateliti razvijaju se u zajedničkoj meristematskoj stanici.

Stanice sitaste cijevi su žive, ali ovo je jedina iznimka; sve ostale stanice bez jezgre u biljkama su mrtve. U eukariotskim organizmima (što uključuje biljke) stanice bez jezgre mogu živjeti vrlo kratko. Stanice sitastih cijevi su kratkotrajne, nakon smrti tvore površinski sloj biljke - pokrovno tkivo (na primjer, kora drveta).

Ljudske i životinjske stanice bez jezgre

U tijelu čovjeka i sisavaca postoje i stanice bez jezgre – crvene krvne stanice i trombociti. Pogledajmo ih pobliže.

crvene krvne stanice

Inače se nazivaju crvenim krvnim zrncima. U fazi formiranja, mlade crvene krvne stanice sadrže jezgru, ali odrasle stanice ne.

Crvena krvna zrnca osiguravaju zasićenost organa i tkiva kisikom. Uz pomoć pigmenta hemoglobina sadržanog u crvenim krvnim stanicama, stanice vežu molekule kisika i prenose ih iz pluća u mozak i druge vitalne organe. Oni također sudjeluju u uklanjanju produkta izmjene plinova - ugljičnog dioksida CO 2 - iz tijela, transportirajući ga.

Ljudska crvena krvna zrnca velika su samo 7-10 mikrona i imaju oblik bikonkavnog diska. Crvena krvna zrnca zbog svoje male veličine i elastičnosti lako prolaze kroz kapilare koje su znatno manje veličine. Zbog nepostojanja jezgre i drugih staničnih organela, količina hemoglobina u stanici je povećana, hemoglobin ispunjava cijeli njezin unutarnji volumen.

Proizvodnja crvenih krvnih stanica odvija se u koštanoj srži rebara, lubanje i kralježnice. Kod djece je zahvaćena i koštana srž kostiju nogu i ruku. Više od 2 milijuna crvenih krvnih stanica formira se svake minute i žive oko tri mjeseca. Zanimljiva je činjenica da crvene krvne stanice čine otprilike ¼ svih ljudskih stanica.

Trombociti

Ranije su ih nazivali i krvnim pločicama. To su male, bezjezgrene krvne stanice ravnog oblika, čija veličina ne prelazi 2-4 mikrona. Oni su fragmenti citoplazme koji su se odvojili od stanica koštane srži – megakariocita.

Zadatak trombocita je stvaranje krvnog ugruška koji "čepi" oštećena mjesta u žilama i osigurava normalno zgrušavanje krvi. Krvne pločice također mogu izlučivati ​​spojeve koji potiču rast stanica (koji se nazivaju faktori rasta), pa su važni za zacjeljivanje oštećenog tkiva i potiču regeneraciju tkiva. Kada se trombociti aktiviraju, odnosno prijeđu u novo stanje, poprimaju oblik kugle s izbočinama (pseudopodije), pomoću kojih prianjaju međusobno ili na krvožilnu stijenku, zatvarajući njezino oštećenje.

Odstupanje broja trombocita od norme može dovesti do raznih bolesti. Dakle, smanjenje broja krvnih pločica povećava rizik od krvarenja, a njihovo povećanje dovodi do vaskularne tromboze, odnosno pojave krvnih ugrušaka, koji pak mogu uzrokovati srčani i moždani udar, plućnu emboliju i začepljenje krvnih žila. u drugim organima.

Trombociti se proizvode u koštanoj srži i slezeni. Nakon formiranja 1/3 ih se uništi, a preostali cirkuliraju u krvotoku nešto dulje od tjedan dana.

Korneociti

Neke stanice ljudske kože također ne sadrže jezgre. Dva gornja sloja epidermisa sastoje se od jezgrenih stanica – rožnate i sjajne (cikloidne). Oba se sastoje od istih stanica - korneocita, koje su bivše stanice donjih slojeva epidermisa - keratinocita. Ove stanice, formirane na granici vanjskog i srednjeg sloja kože (dermisa i epidermisa), uzdižu se kako "rastu" sve više i više, u spinozne, a zatim u granularne slojeve epidermisa. Protein keratin koji proizvodi nakuplja se u keranocitu - važnoj komponenti koja je odgovorna za čvrstoću i elastičnost naše kože. Zbog toga stanica gubi svoju jezgru i gotovo sve organele, pa većinu čini protein keratin.

Dobiveni korneociti imaju ravan oblik. Čvrsto priljubljeni jedni uz druge, tvore stratum corneum kože, koji služi kao prepreka mikroorganizmima i mnogim tvarima - njegove ljuske obavljaju zaštitnu funkciju. Prijelazni sloj od zrnatog do rožnatog je sjajni sloj, koji se također sastoji od keratinocita koji su izgubili jezgru i organele. U biti, korneociti su mrtve stanice, budući da se u njima ne odvijaju aktivni procesi.

Stanice bez jezgre u transplantologiji

Za kloniranje stanica željenih tkiva u transplantologiji koriste se umjetno stvorene stanice bez jezgre. Budući da jezgra pohranjuje genetske informacije u eukariotskim organizmima, manipulacijom njome moguće je utjecati na svojstva stanice. Koliko god fantastično zvučalo, možete zamijeniti jezgru i na taj način dobiti potpuno drugačiju stanicu. Da bi se to postiglo, jezgre se uklanjaju ili uništavaju na različite načine - kirurški, ultraljubičastim zračenjem ili centrifugiranjem u kombinaciji s utjecajem citohalazina. U dobivenu stanicu bez jezgre presađuje se nova jezgra.

Znanstvenici do sada nisu došli do zajedničkog mišljenja o etičnosti kloniranja, zbog čega je ono i dalje zabranjeno.

Stoga se zapravo žive bezjezgrene stanice gotovo nikad ne nalaze u višim (eukariotskim) organizmima. Izuzetak su ljudske krvne stanice – eritrociti i trombociti, kao i stanice floema u biljaka. U drugim slučajevima, stanice bez jezgre ne mogu se nazvati živima, kao što su stanice u gornjim slojevima epidermisa ili stanice dobivene umjetno za kloniranje tkiva u transplantologiji.

Zapamtiti!

Koje stanice nemaju jezgru?

prokariotski

Koji dijelovi i organele stanice sadrže DNK?

Mitohondriji

Plastidi

Nukleoid (kod prokariota)

Koje su funkcije DNK?

Pohrana i prijenos nasljednih informacija - DNK se nalazi strogo u jezgri.

Molekula DNA sposobna je za samoreprodukciju duplikacijom. Pod djelovanjem enzima dvostruka spirala DNK se odmotava, a veze između dušičnih baza se prekidaju.

DNK sadrži informacije o primarnoj strukturi svih proteina potrebnih tijelu. Ove informacije bilježe se u linearnom nizu nukleotida.

Budući da proteini igraju primarnu ulogu u životu tijela, sudjeluju u strukturi, razvoju i metabolizmu, može se tvrditi da DNK pohranjuje informacije o tijelu.

Pregledajte pitanja i zadatke

1. Opišite građu jezgre eukariotske stanice.

Svaka stanična jezgra okružena je jezgrinim omotačem i sadrži jezgrinu, kromatin i jednu ili više jezgrica. Nuklearni omotač. Ova ljuska odvaja sadržaj jezgre od citoplazme stanice i sastoji se od dvije membrane sa strukturom tipičnom za sve membrane. Vanjska membrana prelazi izravno u endoplazmatski retikulum, tvoreći jedinstvenu membransku strukturu stanice. Površina jezgre prožeta je porama kroz koje se izmjenjuju različiti materijali između jezgre i citoplazme. Na primjer, RNA i ribosomske podjedinice napuštaju jezgru u citoplazmu, a nukleotidi potrebni za sastavljanje RNA, enzima i drugih tvari koje osiguravaju aktivnost nuklearnih struktura ulaze u jezgru. Nuklearni sok. Otopina proteina, nukleinskih kiselina, ugljikohidrata u kojoj se odvijaju svi intranuklearni procesi. Jezgrica. Mjesto sinteze ribosomske RNA (rRNA) i sastavljanja pojedinih podjedinica ribosoma – najvažnijih staničnih organela koji osiguravaju biosintezu proteina. U staničnoj jezgri nalaze se molekule DNA koje sadrže podatke o svim karakteristikama organizma. DNK je dvolančana spirala koja se sastoji od stotina tisuća monomera – nukleotida.

2. Mislite li da stanica može postojati bez jezgre? Obrazložite svoj odgovor.

Crvena krvna zrnca i trombociti, na primjer, nemaju jezgru, iako se organizmi sisavaca sastoje od eukariotskih stanica. Dakle, možda, ali s posebnim funkcijama, poput eritrocita, odsutnost jezgre treba opravdati.

3. Što je jezgrica? Koje su njegove funkcije?

Mjesto sinteze ribosomske RNA (rRNA) i sastavljanja pojedinih podjedinica ribosoma – najvažnijih staničnih organela koji osiguravaju biosintezu proteina.

4. Okarakterizirajte kromatin. Ako su kromatin i kromosomi kemijski ista stvar, zašto su skovana i korištena dva različita izraza?

U staničnoj jezgri nalaze se molekule DNA koje sadrže podatke o svim karakteristikama organizma. DNK je dvolančana spirala koja se sastoji od stotina tisuća monomera – nukleotida. Molekule DNA su ogromne, na primjer, duljina pojedinačnih molekula DNA izoliranih iz ljudskih stanica doseže nekoliko centimetara, a ukupna duljina DNA u jezgri somatske stanice je oko 1 m. Jasno je da takve divovske strukture moraju biti nekako upakirano da se ne miješa u cijeli nuklearni prostor. Molekule DNA u jezgri eukariotskih stanica uvijek su u kompleksu s posebnim proteinima - histonima, tvoreći takozvani kromatin. Histoni su ti koji osiguravaju strukturu i pakiranje DNK. U stanici koja aktivno funkcionira, u razdoblju između staničnih dioba, molekule DNA su u neuvijenom despiraliziranom stanju, te ih je gotovo nemoguće vidjeti svjetlosnim mikroskopom. U jezgri stanice koja se priprema za diobu, molekule DNA se udvostručuju, postaju visoko umotane, skraćuju se i poprimaju kompaktan oblik koji ih čini vidljivima. U takvom kompaktnom stanju, kompleks DNA i proteina naziva se kromosomima, tj. zapravo, kemijski su kromatin i kromosomi jedno te isto.

5. Kakav je broj kromosoma u somatskim i zametnim stanicama u usporedbi?

U somatskim stanicama (tjelesnim stanicama) broj kromosoma obično je dvostruko veći nego u zrelim spolnim stanicama. To se objašnjava činjenicom da tijekom oplodnje polovica kromosoma dolazi iz tijela majke (u jajetu), a polovica iz tijela oca (u spermi), tj. u jezgri somatske stanice svi su kromosomi upareni.

6. Što je kariotip? Dajte definiciju.

Broj, veličina i oblik kromosoma jedinstveni su za svaku vrstu. Ukupnost svih karakteristika kromosomskog niza karakterističnih za određenu vrstu naziva se kariotip.

7. Koji se kromosomi nazivaju homolognima?

Kromosomi svakog para razlikuju se od ostalih kromosoma. Takvi upareni kromosomi, identični po obliku i veličini, koji nose identične gene, nazivaju se homologni. Jedan od homolognih kromosoma je kopija kromosoma majke, a drugi je kopija kromosoma oca.

8. Koja se kromosomska garnitura naziva haploidnom; diploidan?

Kromosomski set, predstavljen uparenim kromosomima, naziva se dvostrukim ili diploidnim i označava se 2n. Prisutnost diploidnog skupa kromosoma u većini viših organizama povećava pouzdanost funkcioniranja genetskog aparata. Svaki gen koji određuje strukturu pojedine bjelančevine, te u konačnici utječe na formiranje pojedine osobine, kod takvih je organizama zastupljen u jezgri svake stanice u obliku dvije kopije – očinske i majčine. Kada se spolne stanice formiraju, samo jedan kromosom iz svakog para homolognih kromosoma ulazi u jaje ili spermu, tako da spolne stanice sadrže jedan ili haploidni skup kromosoma (1n).

Razmišljati! Zapamtiti!

1. Koje strukturne značajke stanične jezgre osiguravaju transport tvari iz jezgre i natrag?

Površina jezgre prožeta je porama kroz koje se izmjenjuju različiti materijali između jezgre i citoplazme. Na primjer, RNA i ribosomske podjedinice napuštaju jezgru u citoplazmu, a nukleotidi potrebni za sastavljanje RNA, enzima i drugih tvari koje osiguravaju aktivnost nuklearnih struktura ulaze u jezgru.

2. Je li dovoljno znati broj kromosoma u somatskoj stanici da bi se utvrdilo o kojoj vrsti organizma je riječ?

Ne, to nije dovoljno, morate znati druge znakove tijela. Ne postoji odnos između broja kromosoma i razine organizacije određene vrste: primitivni oblici mogu imati veći broj kromosoma od visoko organiziranih, i obrnuto. Na primjer, kod tako dalekih vrsta kao što su pješčani gušter i lisica, broj kromosoma je isti i jednak 38, kod ljudi i jasena - po 46 kromosoma, kod kokoši 78, a kod raka više od 110. !

3. Ako znate da neka stanica normalno sadrži neparan broj kromosoma, možete li nedvosmisleno odrediti je li ta stanica somatska ili reproduktivna? Što ako postoji paran broj kromosoma? Dokažite svoje mišljenje.

Nemoguće je odrediti jednoznačno, ni u kojem obliku, parnom ili neparnom. Ima mnogo izuzetaka. Poliploidija je povećanje broja kromosoma, moguće i neparnih – triploida. Poliploidi su česti kod biljaka. Poliploidi su sterilni jer je u zametnim stanicama poremećeno stvaranje neparnog broja kromosoma. Na primjer, genomske mutacije čovjeka, Downov sindrom, kada u genomu ima 47 kromosoma.

Svi znaju da su ljudi eukarioti. To znači da sve njegove stanice imaju organelu koja sadrži sve genetske informacije – jezgru. Međutim, postoje iznimke. Postoje li stanice bez jedra u ljudskom tijelu i koji je njihov značaj za život?

Ljudske stanice s jezgrom

Ne mogu se usporediti s prokariotima, koji imaju tipičnu strukturu. Kakve su to stanice bez jezgre? U krvnim stanicama – eritrocitima nema jezgre. Umjesto ove organele, sadrže složeni kemijski kompleks tvari koji im omogućuje obavljanje najvažnijih funkcija za tijelo. Krvne pločice – trombociti i limfociti – također su stanice bez jezgre. U stanicama koje se nazivaju matičnim stanicama nema jezgre. Sve gore navedene strukture imaju još jednu zajedničku značajku. Budući da nemaju jezgru, ne mogu se razmnožavati. To znači da stanice bez jezgre, čiji su primjeri navedeni, umiru nakon što obave svoju funkciju, a nove nastaju u specijaliziranim organima.

crvene krvne stanice

Oni su ti koji određuju boju naše krvi. Beznukleatne crvene krvne stanice imaju neobičan oblik - bikonkavni disk, koji značajno povećava njihovu površinu, a relativno su male veličine. Ali njihov broj je jednostavno nevjerojatan: u 1 kvadratnom. Ima do 5 milijuna mm krvi! U prosjeku crveno krvno zrnce živi do četiri mjeseca, nakon čega umire i neutralizira se u slezeni i jetri. Svake sekunde u crvenoj koštanoj srži stvaraju se nove stanice.

Funkcije crvenih krvnih stanica

Što ove stanice bez jezgre sadrže umjesto jezgre? Te se tvari nazivaju hem i globin. Prvi sadrži željezo. Ne samo da oboji krv u crvenu boju, već stvara i nestabilne spojeve s kisikom i ugljičnim dioksidom. Globin je proteinska tvar. Njegova velika molekula sadrži hem, koji sadrži nabijeni ion željeza. Prema mehanizmu djelovanja ove se stanice mogu usporediti s minibusom. U plućima dodaju kisik. Protokom krvi širi se u sve stanice i tamo se oslobađa. Uz sudjelovanje kisika odvija se proces oksidacije organskih tvari, pri čemu se oslobađa određena količina energije koju čovjek koristi za obavljanje životnih aktivnosti. Ispražnjeni prostor odmah zauzima ugljični dioksid, koji se kreće u suprotnom smjeru - u pluća, gdje se izdiše. Ovaj proces je nužan uvjet života. Ako kisik ne dođe do stanica, one postupno umiru. To može biti opasno za život tijela u cjelini.

Crvena krvna zrnca obavljaju još jednu važnu funkciju. Na njihovim membranama nalazi se proteinski marker koji se naziva Rh faktor. Ovaj pokazatelj, kao i krvna grupa, vrlo je važan tijekom transfuzije krvi, trudnoće, donacije i operacije. Mora se instalirati, jer u slučaju nekompatibilnosti može doći do takozvanog Rh sukoba. To je zaštitna reakcija, ali može dovesti do odbacivanja fetusa ili organa.

Loša prehrana, loše navike i zagađeni zrak mogu uzrokovati uništavanje crvenih krvnih zrnaca. Kao rezultat toga dolazi do ozbiljne bolesti koja se naziva anemija ili anemija. U tom slučaju osoba osjeća vrtoglavicu, slabost, otežano disanje i tinitus. Nedostatak kisika negativno utječe na fizičku i mentalnu aktivnost osobe. Posebno je opasno tijekom trudnoće. Ako do fetusa kroz pupkovinu ne dolazi dovoljno kisika, to može dovesti do ozbiljnih problema u njegovom razvoju.

Građa trombocita

Krvne pločice, stanice bez jezgre, nazivaju se i krvne pločice. U neaktivnom stanju zapravo imaju plosnati oblik, nalik leći. Ali kada su žile oštećene, one nabubre, zaokruže se i formiraju nestabilne izrasline vanjskog sloja - pseudopodije. Trombociti se formiraju u crvenoj koštanoj srži i ne žive dugo - do 10 dana, neutralizirajući se u slezeni.

Proces stvaranja krvnog ugruška

Matrica krvnih pločica sadrži enzim koji se zove tromboplastin. Kada se naruši integritet krvnih žila, završava u plazmi. Pod njegovim djelovanjem, krvna bjelančevina protrombin prelazi u svoj aktivni oblik, djelujući na fibrinogen. Kao rezultat, ova tvar postaje netopljiva. Pretvara se u protein fibrin. Njegove niti su usko isprepletene i tvore krvni ugrušak. Zaštitna reakcija zgrušavanja krvi sprječava gubitak krvi. Međutim, stvaranje krvnog ugruška unutar žile vrlo je opasno. To može dovesti do njegovog pucanja, pa čak i smrti tijela. Poremećaj krvarenja naziva se hemofilija. Ovu nasljednu bolest karakterizira nedovoljan broj trombocita i dovodi do prekomjernog gubitka krvi.

Matične stanice

Ove bezjezgrene stanice s razlogom se nazivaju matičnim stanicama. Oni su uistinu temelj za sve ostale. Nazivaju ih i "genetski čistima". Matične stanice nalaze se u svim tkivima i organima, no najviše ih ima u koštanoj srži. Oni pomažu vratiti integritet tamo gdje je to potrebno. Stabljike se pretvaraju u bilo koje druge kada se unište. Čini se da bi s takvim čarobnim mehanizmom osoba trebala živjeti zauvijek. Zašto se to ne događa? Stvar je u tome što se s godinama intenzitet diferencijacije matičnih stanica značajno smanjuje. Više nisu u stanju obnoviti oštećeno tkivo. Ali postoji još jedna opasnost. Postoji velika vjerojatnost da će se matične stanice pretvoriti u stanice raka, što će neizbježno dovesti do smrti bilo kojeg živog organizma.

Stanice bez jezgre: primjeri i razlike

U prirodi su beznuklearne stanice prilično česte. Na primjer, modrozelene alge i bakterije su prokarioti. No, za razliku od ljudskih stanica bez jezgre, one ne umiru nakon što ispune svoju biološku ulogu. Činjenica je da prokarioti imaju genetski materijal. Stoga su sposobni za diobu, koja se događa mitozom. Kao rezultat toga nastaju dvije genetske kopije matične stanice. Prokarioti su predstavljeni kružnom molekulom DNA koja se udvostručuje prije diobe. Ovaj analog jezgre također se naziva nukleoid. U biljkama, žive stanice su bez jezgre -

Dakle, ljudske stanice bez jezgre ne mogu se dijeliti, pa postoje kratko vrijeme prije nego obave svoju funkciju. Nakon toga se uništavaju i probavljaju unutar stanice. To uključuje oblikovane elemente (crvena krvna zrnca), krvne pločice (trombocite) i matične stanice.

Neki egzoplanete kroz oči umjetnika

Ranije se vjerovalo da se stjenoviti planeti nužno moraju sastojati od tri važna sloja - ljuske, plašta i jezgre koja sadrži taljevinu najtežih elemenata. Ta se diferencijacija, prema najautoritativnijim teorijama, pojavila već u ranim fazama njihove evolucije, kada su se posebno opažali sudari s drugim nebeskim tijelima, a na samim planetima odvijali su se snažni radioaktivni procesi. Sve je to zagrijalo mlade planete, a teži elementi su se smjestili bliže centru.

Međutim, otkriće planeta daleko izvan našeg sunčevog sustava, koje je vrlo aktivno posljednjih godina, pokazuje čitavu galeriju svjetova koji su vrlo čudni za naše standarde. Među njima je planet koji se sastoji od kolosalnog dijamanta ("Trilion karata"), i planet koji je uspio preživjeti nakon što ga je apsorbirao crveni div ("Volja za život"), pa čak i oni koji, po mišljenju astronomi, uopće ne bi trebali postojati ("Egzotični egzoplanet"). A skupina astronoma Sare Seager teoretski je opisala još jednu vrlo egzotičnu opciju - stjenovite planete “bez nuklearnog oružja”.

Takvi se egzoplanete diferenciraju u dva sloja tijekom svog razvoja bez formiranja jezgre. To se, prema znanstvenicima, može dogoditi ako se tijekom rađanja planeta nađe u okolišu prebogatom vodom. Željezo stupa u interakciju s njim, stvarajući oksid brže nego što se može taložiti bliže središtu planeta u čistom metalnom obliku.

Imajte na umu da nam današnje tehnologije ne dopuštaju striktno potvrditi ove teorijske izračune u praksi. Vrlo je teško vidjeti tako mala tijela na tako velikim udaljenostima, a kamoli detaljno proučavati njihov kemijski sastav.

Ali jedna stvar se može reći sasvim sigurno o takvim "beznuklearnim" tijelima: malo je vjerojatno da će na njima biti braće po umu, ili uopće bilo kakvog života (barem u obliku u kojem smo ga navikli zamišljati). Činjenica je da rastaljena jezgra planeta sličnih Zemlji stvara snažno magnetsko polje oko sebe, koje pouzdano štiti žive organizme od niza nevolja - prvenstveno od tokova nabijenih čestica kojima Sunce neprestano bombardira okolno područje. Takvo izlaganje može biti smrtonosno, uzrokujući i reakcije slobodnih radikala i opasno visoke razine mutagenosti.

Inače, grupa Sarah Seeger već se pojavila u našim porukama. Podsjetimo, upravo su ovi znanstvenici sastavili svoju verziju zbirne tablice svih egzoplaneta: “

John Briggs i Darko Dimitrovski sa Sveučilišta u Freiburgu opravdali su i izračunali svoju metodu stvaranja atoma bez jezgre. Uz trenutno razvijene tehnologije, takav će "trik" biti dostupan eksperimentatorima u doglednoj budućnosti.

Atom bez jezgre skup je elektronskih ljuski koje zadržavaju svoj "oblik" kao da ih još uvijek drži jezgra.

Moguće je stvoriti tako čudnu formaciju ako na bilo koji atom djelujete iznimno kratkim, a ujedno vrlo snažnim laserskim pulsom, kažu znanstvenici.

Istina, ovaj egzotični atom bez jezgre živjet će beznačajno kratko, ali će ipak postojati.

Briggs i Dimitrovski izračunali su kako će njihova metoda funkcionirati. Dakle: laser s trajanjem pulsa od približno 10 atosekundi (1 atosekunda je jednaka 10 -18 s), poput onog korištenog u ovom neobičnom eksperimentu, ali samo izuzetno moćan (odnosno 10 18 vata), djeluje na atom. Period orbitalnog gibanja elektrona u atomu znatno je dulji od trajanja takvog impulsa. Tako, primjerice, u vodiku elektron "optrči" jezgru za 24 atosekunde.

Ako je jakost električnog polja u snopu veća od jakosti veze između elektrona i jezgre, cijeli će se elektronski omotač otkinuti s jezgre i lijepo pomaknuti u stranu.

Ključ uspjeha ovdje je prolaznost pulsa i njegova pravilna frekvencija, jer bi trebalo doći do “rušenja” elektronskih ljuski (svih njihovih razina odjednom, ako je riječ o atomu koji je puno složeniji od vodika) zbog djelovanja samo jednog poluciklusa elektromagnetskog vala koji se koristi u iskustvu zračenja.

Drugi poluciklus ovog vala poslužit će za usporavanje cijelog valnog paketa na njegovoj novoj lokaciji - na određenoj udaljenosti od jezgre. Ovdje mislimo na valni paket svih elektrona atoma, naravno.

Budući da je laserski puls tako kratak, elektroni, slikovito govoreći, neće imati vremena "učiniti ništa" tijekom svog premještanja u prostoru. Njihova valna funkcija neće doživjeti gotovo nikakvu distorziju, a elektroni se neće imati vremena raspršiti u stranu od djelovanja Coulombovih sila, objašnjavaju izumitelji metode.

Naravno, takav “atom” će se raspasti u vrlo kratkom trenutku, ali ako sve raspršene elektrone snimimo instrumentima, bit će moguće u računalu vratiti izgled izvornog valnog paketa, odnosno tog istog atoma. bez jezgre – neovisno postojeći elektronski oblak koji reproducira oblik ljuski izvornog atoma.

Iznenađujuće, prema izračunima Johna i Darka, sve elektronske ljuske mogu se "ukloniti" uz minimalnu "štetu" odjednom ne samo s lakih atoma, već i s teških atoma, štoviše, sličan "trik" može se izvesti čak i s molekulama. Jasno je da je za izvođenje takvog eksperimenta potrebno stvoriti vrlo snažan atosekundni laser.

I, moram reći, tehnologija se postupno približava ovom zadatku. Uostalom, postojeće instalacije pokazuju nevjerojatne stvari. Na primjer, upoznajte se s laserima: koji su nedavno proizveli najsjajniju svjetlost u svemiru, zaobilazeći neke hirove kvantne fizike, moćne X-zrake, koje su raznijele objekt promatranja; i također s pričama o tome kako su ultrakratki laserski impulsi omogućili fotografiranje molekula, stvaranje željeznog metala i postavljanje rekorda brzine zagrijavanja od 10 18 stupnjeva u sekundi, a također - pažljivo