Științe

Știai că în gura unui om se găsesc sute de specii diferite de bacterii? Placa dentară pe care o simțim uneori pe dinți este de fapt un biofilm, o comunitate vie de microbi lipiți unii de alții. Periajul regulat împiedică aceste bacterii să transforme zahărul în acizi care atacă smalțul și produc carii.

Știai că o parte din materialul nostru genetic provine, de fapt, de la virusuri străvechi? De-a lungul milioanelor de ani, unele virusuri și-au lăsat urme în ADN-ul strămoșilor noștri, iar aceste fragmente au fost transmise mai departe. Astăzi se estimează că aproape opt la sută din genomul uman are o astfel de origine virală, iar câteva dintre aceste gene sunt chiar utile, de pildă la formarea placentei.

Știai că aproape întregul ADN al oamenilor este identic? Doi oameni luați la întâmplare seamănă genetic în proporție de circa 99,9%, iar tot ceea ce ne deosebește — culoarea ochilor, înălțimea, trăsăturile feței — încape în acea fâșie de aproximativ 0,1%. Din acest strop de diferență se nasc toate chipurile lumii.

Știai că, dacă ai desfășura ADN-ul dintr-o singură celulă a ta, ar măsura aproape doi metri? Iar dacă ai lega cap la cap ADN-ul din toate celulele corpului, firul ar ajunge de miliarde de ori până la Soare și înapoi. Totul stă strâns înfășurat în nuclee mai mici decât o fărâmă de praf.

Știai că moștenești câte o jumătate de zestre genetică de la fiecare părinte? Din cele 46 de cromozomi ai tăi, 23 vin de la mamă și 23 de la tată, iar amestecul lor face ca frații — în afară de gemenii identici — să nu semene niciodată în totul. Fiecare copil e o combinație nouă, care nu a mai existat vreodată.

Știai că răbdarea unui călugăr a pus temelia geneticii? Gregor Mendel a crescut și a numărat mii de plante de mazăre în grădina mănăstirii din Brno și, urmărind cum se transmit trăsături precum forma bobului sau culoarea florii, a descoperit legile eredității. Descoperirea lui, publicată în 1866, a fost aproape ignorată și redescoperită abia peste vreo 35 de ani.

Știai că întregul limbaj al vieții este scris cu doar patru litere? ADN-ul folosește patru „baze” — notate A, T, C și G — care se înșiruie ca literele unui text nesfârșit. Ordinea lor este rețeta după care corpul își construiește toate proteinele, adică cărămizile din care suntem făcuți.

Știai că celulele îți citesc genele în „cuvinte” de câte trei litere? Fiecare grup de trei baze, numit codon, indică un anumit aminoacid, iar înlănțuirea aminoacizilor formează proteinele. Uimitor este că acest cod este aproape același la om, la o bacterie și la un stejar — semn al unei rudenii adânci a tot ce trăiește.

Știai că gemenii identici pornesc dintr-un singur ou fecundat care se împarte în doi? De aceea au practic același ADN, însă nu sunt copii perfecte: amprentele lor digitale diferă, pentru că acestea se formează și sub influența felului în care s-au mișcat în burta mamei. Natura și întâmplarea lucrează împreună chiar și la doi oameni atât de asemănători.

Știai că numărul de gene ale omului i-a surprins pe cercetători prin micimea lui? Când s-a citit prima oară genomul uman, mulți se așteptau la peste 100.000 de gene, dar s-au găsit doar circa 20.000 — cam tot atâtea cât are un vierme mărunt sau o plantă. S-a văzut astfel că nu numărul genelor, ci felul iscusit în care sunt folosite ne face complecși.

Știai că purtăm în noi urme de la oamenii care au trăit acum zeci de mii de ani? Oamenii din afara Africii au în genom, de regulă, câteva procente de ADN moștenit de la neanderthalieni, dovadă că strămoșii noștri s-au întâlnit și au avut copii cu aceștia. O parte din ereditatea noastră vine, așadar, de la o altă specie umană, azi dispărută.

Știai că fiecare dintre noi se naște cu zeci de mici greșeli de copiere în ADN? La formarea fiecărui copil apar, în medie, în jur de 50–70 de mutații noi, absente la ambii părinți. Cele mai multe sunt nevinovate, dar tocmai aceste mici schimbări, adunate de-a lungul generațiilor, sunt materia primă a evoluției.

Știai că sexul unui copil este hotărât de o pereche de cromozomi? Femeile au de obicei doi cromozomi X, iar bărbații un X și un Y; copilul primește întotdeauna un X de la mamă, iar de la tată fie un X, fie un Y. Astfel, tocmai spermatozoidul tatălui înclină balanța spre fată sau spre băiat.

Știai că amprenta genetică folosită azi în anchete a fost descoperită aproape din întâmplare? În 1984, cercetătorul Alec Jeffreys a observat în laborator că anumite tipare din ADN sunt unice pentru fiecare om, ca o carte de identitate. Metoda a fost folosită curând pentru a prinde un vinovat, dar și pentru a scoate un nevinovat din bănuială.

Știai că o mică parte din zestrea ta vine numai de la mamă? În afara ADN-ului din nucleu, celulele mai au un ADN aparte, cel al mitocondriilor — micile „uzine de energie” — care se transmite aproape numai pe linie maternă. Datorită lui, cercetătorii pot urmări firul mamelor înapoi, din generație în generație, până în adâncul preistoriei.

Știai că majoritatea ADN-ului nostru nu este format din gene propriu-zise? Doar aproximativ 1–2% din genom conține instrucțiunile pentru proteine, iar restul, numit multă vreme „ADN nefolositor”, s-a dovedit că are adesea rol de reglaj — decide când și cât de tare se aprind sau se sting genele. Tăcerea din genom nu era, de fapt, deloc goală.

Știai că împărțim o bună parte din gene chiar și cu ființe foarte diferite de noi? Oamenii și cimpanzeii au un ADN asemănător în proporție de peste 98%, dar chiar și cu banana avem în comun o parte însemnată din genele de bază ale vieții. E semnul că toate viețuitoarele se trag, în ultimă instanță, din strămoși comuni.

Știai că genele nu sunt singurele care hotărăsc cum arătăm și ce boli avem? Mediul, hrana și felul de viață pot „aprinde” sau „stinge” anumite gene fără a le schimba litera, printr-un mecanism numit epigenetică. Așa se face că doi gemeni identici, cu același ADN, pot îmbătrâni și se pot îmbolnăvi diferit, după cum le-a fost viața.

Știai că oamenii de știință pot azi să „taie și să lipească” ADN-ul cu o precizie de neînchipuit odinioară? Unealta numită CRISPR, inspirată dintr-un mecanism de apărare al bacteriilor, îngăduie corectarea unor litere greșite din gene, iar în 2020 descoperitoarele ei au primit Premiul Nobel pentru Chimie. Este o putere mare, care cere pe măsură multă chibzuință.

Știai că zero ca număr de sine stătător, folosit în calcule, a fost formalizat abia în India, în jurul secolului al VII-lea, de matematicianul Brahmagupta? El a scris reguli precum „un număr adunat cu zero rămâne neschimbat”. Romanii, cu toată puterea lor, nu aveau un semn pentru zero, iar acest lucru făcea aritmetica mult mai greoaie.

Știai că numerele prime sunt infinite, iar dovada era cunoscută încă din Antichitate? Euclid a arătat, acum peste 2300 de ani, printr-un raționament elegant, că oricâte numere prime am aduna într-o listă, putem construi mereu unul nou care nu se află pe ea. Astfel, nu există un „cel mai mare număr prim”.

Știai că fagurii de albine sunt hexagonali dintr-un motiv matematic profund? Dintre toate formele care umplu un plan fără să lase goluri, hexagonul folosește cea mai mică lungime de perete pentru a închide o suprafață dată. Acest lucru, numit „conjectura fagurelui”, a fost demonstrat riguros de matematicianul Thomas Hales în 1999.

Știai că numărul π (pi) are cifre care nu se termină și nu se repetă niciodată într-un tipar? El este un număr irațional, ceea ce înseamnă că nu poate fi scris ca o fracție simplă între două numere întregi. Chiar dacă azi cunoaștem trilioane de cifre ale sale, pentru majoritatea calculelor din inginerie ajung doar câteva zecimale.

Știai că, dacă aduni toate numerele de la 1 la 100, rezultatul este exact 5050? Se povestește că micul Carl Friedrich Gauss a aflat acest lucru în câteva clipe: a observat că perechile 1+100, 2+99, 3+98 dau fiecare 101, iar astfel de perechi sunt 50. Deci 50 înmulțit cu 101 dă 5050.

Știai că un cerc perfect are, teoretic, o infinitate de axe de simetrie? Orice dreaptă care trece prin centrul lui îl împarte în două jumătăți identice, oglindite. Cercul este, într-un fel, forma cea mai „echilibrată” din geometria plană, motiv pentru care apare atât de des în natură, de la undele din apă până la forma Lunii pline.

Știai că numărul 1 nu este considerat număr prim, deși pare că ar trebui? Un număr prim se definește ca având exact doi divizori distincți: pe 1 și pe el însuși. Numărul 1 are un singur divizor, adică pe sine, așa că a fost lăsat deoparte, iar această alegere păstrează curat un rezultat esențial: fiecare număr se descompune în factori primi într-un singur fel.

Știai că sistemul nostru de numerație folosește baza 10 aproape sigur pentru că avem zece degete? Calculatoarele, în schimb, „gândesc” în baza 2, adică doar cu 0 și 1, fiindcă un circuit poate fi ușor pornit sau oprit. Vechii babilonieni foloseau baza 60, iar de la ei ne-au rămas cele 60 de minute dintr-o oră și cele 360 de grade ale cercului.

Știai că șirul lui Fibonacci, în care fiecare număr este suma celor două dinainte (1, 1, 2, 3, 5, 8, 13…), apare des în plante? Numărul de petale la multe flori și modul în care se aranjează semințele de floarea-soarelui urmează adesea aceste numere. Motivul ține de un aranjament care împachetează semințele cât mai eficient în jurul centrului.

Știai că suma unghiurilor unui triunghi nu este mereu 180 de grade? Pe o suprafață plată, așa este; dar pe suprafața curbată a unei sfere, precum Pământul, un triunghi poate avea suma unghiurilor mai mare de 180 de grade. Această „geometrie curbată” a fost descoperită în secolul al XIX-lea și stă la baza teoriei moderne despre spațiu și timp.

Știai că orice număr întreg mai mare ca 1 se poate descompune într-un singur mod în factori primi? De pildă, 60 este 2 × 2 × 3 × 5, și nu există altă combinație de numere prime care să dea 60. Această proprietate se numește „teorema fundamentală a aritmeticii”, iar numerele prime sunt, din acest motiv, considerate „cărămizile” din care se construiesc toate celelalte numere.