المختبر العلمي | Science Lab
1.73K subscribers
431 photos
32 videos
145 files
97 links
• منصة علمية عراقية تهدف الى نشر المعرفة العلمية
• تسعى الى تبسيط المفاهيم العلمية دوّن الإخلال بها
• تعمل على تطوير مهارات الطلاب العلمية
• رابط مشاركة القناة👇🏻
https://t.me/ScienceLab10
Download Telegram
تقرير الارض.pdf
5.9 MB
قراءة ممتعة
19🔥2👏1
Forwarded from بَ
الخنافس المُضيئة | Fireflies

لابد من وجود مشهد في ذاكرتنا لهذهِ الكائنات وهي تطير في فصل الصيف مع لون اصفر مُخضر، ويصاحب طيرانها شعور بالبهجةِ والمرح.
في الحقيقةِ هي خنافس من فصيلة الخنافس المُضيئة Lampyridae، تنتشر في معظم الأماكن الرطبة والاستوائية، مثل المستنقعات ضفاف الأنهار وغيرها، وأحيانًا قد تمتلك خياشيم فتعيش في المياه، ويوجد منها 2000 نوع، وأحيانًا تتشابه في الشكل لدرجة لا يمكنك التفرقة بينهم.
تقوم هذهِ الخنافس المُضيئة بالتغذي في طور اليرقةِ على الديدان أو القواقع وما هو قريب من الورقة، وبعد انتهاء الطور والنمو الذي يستمر سنة إلى سنتين إذ أنَّ الخنافس المُضيئة تقضي معظم حياتها في طور اليرقة وطور البلوغ يكون من اسبوعين إلى ثلاثة إما تتغذى فيه أو لا تتغذى أبدًا.
إن طريقة توهجها تعود لظاهرة التألؤ الحيوي ولاتمام هذهِ الظاهرة يجب توافر مادة اللوسيفيرن التي ستتفاعل مع الأوكسجين بوجود انزيم اللوسيفيراز وبهذا ينتج الضوء داخل الكائن أو بواسطة قذفه، ويختلف مكان انتاج الضوء من كائن الى اخر ففي الخنافس المُضيئة قد يكون البطن أو قنوات مختصة.
يوجد العديد من الكائنات الحية لاسيما في البحار (أعماقها) تنتج ضوء بشكل أو آخر وتكثر هذه الكائنات في منطقة الشفق (m200-m1000) تنتج ضوء، وحتى توجد سلاحف متوهجة، اسماك، قناديل، حبار، وأيضًا الروبيان.
قد يكون ضوء الخنافس المُضيئة اصفر مُخضر، أو أبيض وفي أحيان نادرة أحمر، تستخدم الضوء هذا من أجل التزاوج حيث تصدر وميض بتردد معين وعندما تصدر الانثى نفس الوميض بنفس التردد هذا يعني أنها جاهزة، ويستخدم من أجل الافتراس أو الدفاع، وجذب الحشرات للتغذية.
الخنافس المُضيئة التي تراها تحلق بين الاعشاب والورود هي في الغالب ذكور لجذب الإناث، والإناث تكون على الأوراق أو في الأرض.
شكرًا على القراءة.
8🍓1
𝔾𝕒𝕦𝕘𝕖 𝕋𝕙𝕖𝕠𝕣𝕪 𝕒𝕟𝕕 𝕐𝕒𝕟𝕘-𝕄𝕚𝕝𝕤 𝕊𝕪𝕞𝕖𝕥𝕣𝕪
نظرية المقياس وتناظر يانغ-ميلز
5🔥2
1- مفهوم تناظر المقياس:
← التناظر يحدد التفاعل وتنقسم التناظرات إلى نوعين:
التناظرات العالمية (𝔾𝕝𝕠𝕓𝕒𝕝 𝕊𝕪𝕞𝕖𝕥𝕣𝕚𝕖𝕤): حيث تطبق التحويلات نفسها عند كل نقطة في الزمكان.
التناظرات المقياسية (𝔾𝕒𝕦𝕘𝕖 𝕊𝕪𝕞𝕖𝕥𝕣𝕚𝕖𝕤): حيث تعتمد التحويلات على إحداثيات الزمكان 𝒙^𝝁.
عند فرض التناظر المحلي على دالة الموجة أو الحقل الفرميوني، تظهر الحاجة الرياضية لإدخال حقول جديدة لتعويض مشتقات التحويل المحلي وهذه الحقول تمثل جسيمات التفاعل كمثيلات الفوتونات والغلوونات.
في الكهروديناميكا الكمية (𝐐𝐄𝐃) يعتمد التناظر على زمرة التبديلية الزمرة الدائرية 𝐔(1). التحويل المحلي لحقل المادة 𝝍(𝒙) يُعطى ب:
𝝍(𝒙) → 𝝍'(𝒙) = 𝒆^[𝒊𝜶(𝒙)] × 𝝍(𝒙)
وللحفاظ على ثباتية معادلة الحركة، نستبدل المشتقة العادية بالمشتقة المصاحبة:
𝑫_𝝁 = 𝝏_𝝁 − 𝒊𝒆𝑨_𝝁(𝒙)
حيث 𝑨_𝝁 هو حقل المقياس الكهرومغناطيسي، والذي يتحول بدوره كالتالي:
𝑨_𝝁(𝒙) → 𝑨'_𝝁(𝒙) = 𝑨_𝝁(𝒙) + 1/𝒆 𝝏_𝝁𝜶(𝒙)

2- الانتقال إلى التناظرات غير التبديلية: نظرية يانغ-ميلز (𝕐𝕒𝕟𝕘-𝕄𝕚𝕝𝕝𝕤 𝕋𝕙𝕖𝕠𝕣𝕪)
• في عام 1954 قام تشين نينغ يانغ وروبرت ميلز بتعميم هذا المفهوم ليشمل الزمر غير التبديلية (ℕ𝕠𝕟-𝔸𝕓𝕖𝕝𝕚𝕒𝕟 𝔾𝕣𝕠𝕦𝕡𝕤)، وتحديداً زمر لي (𝕃𝕚𝕖 𝔾𝕣𝕠𝕦𝕡𝕤) مثل 𝑺𝑼(𝑵). في هذه الحالة لا تتبدل مؤثرات التحويل مع بعضها البعض أي أن
[𝑻^𝒂, 𝑻^𝒃] = 𝒊𝒇^𝒂𝒃𝒄 𝑻^𝒄
حيث 𝑻^𝒂 هي مولدات الزمرة و 𝒇^𝒂𝒃𝒄 هي ثوابت البنية.
تحويل حقل المادة في نظرية غير تبديلية يصاغ عبر مؤثر مصفوفي:
𝝍(𝒙) → 𝝍'(𝒙) = 𝑼(𝒙)𝝍(𝒙) = 𝒆^𝒊𝒈𝜽^𝒂(𝒙)𝑻^𝒂𝝍(𝒙)
هنا، يصبح حقل المقياس 𝑨_𝝁 عبارة عن مصفوفة تأخذ قيمها في جبر لي (𝕃𝕚𝕖 𝔸𝕝𝕘𝕖𝕓𝕣𝕒-𝕧𝕒𝕝𝕦𝕖𝕕):
𝑨_𝝁(𝒙) = 𝑨_𝝁^𝒂(𝒙) 𝑻^𝒂
3🔥1
3. الصياغة الرياضية لحقل يانغ-ميلز
أ. المشتقة المصاحبة:
لضمان أن تتحول مشتقة الحقل بنفس طريقة تحويل الحقل نفسه 𝑫_𝝁 𝝍 → 𝑼 𝑫_𝝁 𝝍 تعرف المشتقة المصاحبة في نظرية يانغ-ميلز كالآتي:
𝑫_𝝁 = 𝝏_𝝁 − 𝒊𝒈𝑨_𝝁 = 𝝏_𝝁 − 𝒊𝒈𝑨_𝝁^𝒂 𝑻^𝒂
حيث 𝒈 هو ثابت الاقتران.
قاعدة تحويل حقل المقياس 𝑨_𝝁 تحت التأثير المحلي تصبح أعقد بسبب اللاتبادلية:
𝑨_𝝁 → 𝑨'_𝝁 = 𝑼 𝑨_𝝁 𝑼^† + (𝒊/𝒈)(𝝏_𝝁 𝑼) 𝑼^†

ب. موتر شدة الحقل:
يُعرف موتر شدة الحقل 𝑭_𝝁𝝂 من خلال علاقة التبدد للمشتقات المصاحبة:
[𝑫_𝝁, 𝑫_𝝂] = −𝒊𝒈𝑭_𝝁𝝂
وبفك هذه العلاقة رياضياً نحصل على صيغة يانغ-ميلز لشدة الحقل:
𝑭_𝝁𝝂 = 𝝏_𝝁 𝑨_𝝂 − 𝝏_𝝂 𝑨_𝝁 − 𝒊𝒈[𝑨_𝝁, 𝑨_𝝂]
إذا قمنا بكتابة المكونات بدلالة المولدات (𝑭_𝝁𝝂 = 𝑭_𝝁𝝂^𝒂 𝑻^𝒂) تصبح المعادلة:
𝑭_𝝁𝝂^𝒂 = 𝝏_𝝁 𝑨_𝝂^𝒂 − 𝝏_𝝂 𝑨_𝝁^𝒂 + 𝒈 𝒇^𝒂𝒃𝒄 𝑨_𝝁^𝒃 𝑨_𝝂^𝒄

الحد الأخير 𝒈 𝒇^𝒂𝒃𝒄 𝑨_𝝁^𝒃 𝑨_𝝂^𝒄 ناتج مباشرة عن اللاتبادلية. رياضياً يعني أن حقول المقياس في نظرية 𝕐𝕒𝕟𝕘-𝕄𝕚𝕝𝕤 تتفاعل مع نفسها، على عكس الفوتونات في الكهرومغناطيسية التي لا تحمل شحنة ولا تتفاعل مع بعضها فإن الغلوونات وبوزونات 𝑾^{±}, 𝒁^0 تحمل شحنات مقياسية وتتفاعل تفاعلاً ذاتياً وهو ما يفسر ظاهرة الحصر اللوني.

ج. الكثافة اللاغرانجية:
لكي نحصل على معادلات الحركة للحقل مع الحفاظ على الثبات المقياسي والنسبوي تصاغ الكثافة اللاغرانجية ليانغ-ميلز في غياب المادة كالآتي:
𝓛_(𝒀𝑴)= −(1/2) 𝑻𝒓(𝑭_𝝁𝝂 𝑭^(𝝁𝝂)) = −(1/4) 𝑭_𝝁𝝂^𝒂 𝑭^(𝝁𝝂 𝒂)
وباستخدام حساب التغيرات لتطبيق مبدأ الفعل الأقل نحصل على معادلات الحركة لحقل يانغ-ميلز الحُر:
𝑫_𝝁 𝑭^(𝝁𝝂) = 𝝏_𝝁 𝑭^(𝝁𝝂) − 𝒊𝒈[𝑨_𝝁, 𝑭^(𝝁𝝂)] = 0

4- التطبيقات في النموذج القياسي:
تعتبر نظرية يانغ-ميلز البنية التحتية الرياضية التي بني عليها النموذج القياسي لفيزياء الجسيمات عبر الزمرة القياسية:
𝑮_(𝑺𝑴) = 𝑺𝑼(3)_𝑪 × 𝑺𝑼(2)_𝑳 × 𝑼(1)_𝒀
← القوة النووية القوية (𝑸𝑪𝑫): تعتمد على زمرة التناظر غير التبديلية 𝑺𝑼(3) حيث الشحنة المقياسية هي الألوان [ الأحمر، الأخضر، الأزرق ] وتتمثل حقول المقياس ب8 غلوونات. التفاعل الذاتي هنا يؤدي إلى ظاهرة الحرية التقاربية (𝔸𝕤𝕪𝕞𝕡𝕥𝕠𝕥𝕚𝕔 𝔽𝕣𝕖𝕖𝕕𝕠𝕞) وهي نقصان شدة التفاعل عند الطاقات العالية جداً.

← القوة الضعيفة الموحدة (𝑬𝒍𝒆𝒄𝒕𝒓𝒐𝒘𝒆𝒂𝒌 𝑻𝒉𝒆𝒐𝒓𝒚): تعتمد على الزمرة 𝑺𝑼(2)_𝑳 × 𝑼(1)_𝒀. وبسبب آلية هيغز لكسر التناظر التلقائي تكتسب بوزونات المقياس الضعيفة (𝑾^{±}, 𝒁^0) كتلة، بينما يظل الفوتون بلا كتلة.
5. المعضلة: فجوة الكتلة
على الرغم من النجاح التجريبي الهائل للنظرية إلا أنها تطرح إحدى أعظم المسائل غير المحلولة في الرياضيات والفيزياء النظرية وهي من بين إحدى مسائل الألفية لمعهد كلاي:
إثبات وجود نظرية يانغ-ميلز كمومية صارمة رياضياً على الزمكان رباعي الأبعاد، وإثبات أن أصغر جسيم تنبؤه النظرية يجب أن يمتلك كتلة موجبة تماماً (Δ𝒎 > 0)، هذا يفسر رياضياً لماذا لا نرى قوى ملونة بعيدة المدى في الطبيعة بالرغم من أن الغلوونات كجسيمات أولية ليس لها كتلة سكونية.
4🔥1
خاتمة:
تثبت النظرية أن التناظرات الهندسية المجردة لزمر لي ليست مجرد أدوات وصفية بل هي المبدأ الديناميكي الذي ينشأ منه الكون. إن الانتقال من الأنماط التبديلية إلى البنى غير التبديلية فتح الباب لفهم القوى النووية وصياغة النظرية الموحدة للمجالات.
المصادر العلميه المعتمدة:
1. Yang, C. N., & Mills, R. L. (1954). Conservation of Isotopic Spin and Isotopic Gauge Invariance. Physical Review, 96(1), 191.
2. Peskin, M. E., & Schroeder, D. V. (1995). An Introduction to Quantum Field Theory. Addison-Wesley.
8🔥1
Forwarded from بَ
4🔥1
Forwarded from بَ
كَيف تعمل أجهزة السمع الطبية في حالة السمع الضعيف؟

في حالة السمع الضعيف تكون الخلايا الشعرية، وهي خلايا صغيرة في الأذن تالفة (جزء منها) ويسمى "ضعف السمع الحسي العصبي"، هنا سوف يستعمل المصاب أجهزة السمع التي تعمل على توضيح الصوت وتضخيمه، هي تساعد فقط بنسبة معينة وقد تكون غير عاملة لدى بعض المصابين.
سماعات الأذن الطبية والتي تكون بأنواع مختلفة إما تُرتدى خلف الأذن أو داخلها، وتتكون من (مايكروفون،مضخم،سماعة) يعمل المايكروفون على التقاط الصوت من ثم يتحول من موجة إلى إشارة كهربائية، وتضخم الإشارات الكهربائية وترسل للاذن عبر سماعة.

وهنا تقوم الخلايا الشعرية السليمة بتحويل الاهتزاز الصوتي إلى إشارة عصبية من ثم الى العصب السمعي ومن ثم للدماغ.
تتنوع السماعات الطبية لكنها تنحدر من ثلاثة نماذج رئيسة وهي:
1-BTE
وهي سماعات توضع خلف الاذن بشكل صندوق صغير بلاستيكي صلب، ومتصلة بقالب بلاستيك يوضع داخل الاذن، تعالج ضعف السمع شديد - ضعيف.
2-ITE
وهي سماعات إذن داخلية، تكون داخل الأذن الخارجية وايضًا من صندوق صغير بلاستيكي صلب، ولا ينصح باستخدامها للاطفال لأنها تحتاج تغيير دوري مع نمو الاذن، تعالج ضعف السمع شديد - ضعيف.
3-ITC AND CIC
سماعة الأذن من نوع ITC توضع في قناة الأذن وتُصمم لتناسب حجمها وشكلها.
سماعة الأذن من نوع CIC توضع داخل قناة الأذن بالكامل وشبه تُخفى، كلاهما يعالجان ضعف سمع خفيف الى متوسط.
تختلف طريقة أجهزة السمع بالعمل من خلال نوعين للتقنيات:

أجهزة سمع تناظرية تعمل على تحويل الموجات الصوتية إلى إشارة كهربائية.
-
أجهزة سمع رقمية تعمل على تحويل الموجات الصوتية إلى رموز رقمية كما في رموز الحاسوب

وتوجد أيضًا تقنيات جديدة لأجهزة السمع كما في جهاز السمع (MEI) الذي يثبت على عظمة الاذن الوسطى ليعمل على اهتزاز العظام وتحريك الموجات، دون الحاجة إلى تضخيم الموجة.
-
وأيضًا (BAHA) وهو جهاز سمع يوضع على عظمة خلف الأذن وترسل موجات الصوت الى الجمجمة مباشرة بدلاً من الاذن الوسطى.
شكرًا على القراءة.
11🔥1💯1
Forwarded from بَ
❤‍🔥3🔥1
Forwarded from بَ
الدكتورة رجاء الشرقاوي المرسلي

المجال: فيزياء
الجنسية: المغرب
الولادة: ١٩٥٤

تعتبر الدكتورة مرسلي من أشهر علماء الفيزياء الذين قادوا تجربة ATLAS التي وقعت في المنظمة CERN(المنظمة الأوروبية للفيزياء النووية) قادت فريق المغرب المشارك في هذه التجربة، واسهمت في تكوين وتصميم اجزاء من الكالوريميتر الكهرومغناطيسي وقادت فريق من الباحثين لتحليل بيانات ودراسة فيزياء الكوراك العلوي وبوزون هيغز.
وهذه التجربة التي قامت علم ٢٠١٢ أدت إلى اكتشاف بوزون هيغز وحصول العالم بيتر هيغز وفرانسوا انغلرت على جائزة نوبل عام ٢٠١٣، وكذلك ساهمت في حصول الدكتورة مرسلي على جائزة لوريال-يونيسكو.
بوزون هيغز عزيزي القارئ هو ما يُعطي الجسيمات كتلتها ويعود إلى حقل هيغز المفترض عام ١٩٦٤، ويتكون من خلال تصادم الجسيمات وعندما يتكون يتحلل بسرعة إلى نوع آخر، وعرفه العلماء من خلال "اللف المغزلي" الخاص به.
الدكتورة رجاء الشرقاوي تُعد من أعلام النساء في مجال الفيزياء وهي تشغل منصب كاستاذة في جامعة محمد الخامس في الرباط تحديدًا قسم المختبر العلمي للفيزياء النووية، ومنصب نائبة رئيس جامعة محمد الخامس، وأيضًا أسهمت تطوير درجة الماجستير في الفيزياء الطبية في المغرب.
لماذا الفيزياء؟
أجابت الدكتورة رجاء على هذا السؤال في أحد مُقابلاتها، إذ أوضحت بأن أباها هو من اكتشف مستواها العالي في الرياضيات مما أدى إلى فتح طريق الفيزياء لها، أوضحت أيضًا صعوبة الفيزياء كونها إمرأة ورغم ذلك لاقت الدعم الكامل من أباها حتى أنهُ سافر معها عندما ذهبت للدراسة في فرنسا، جامعة جوزيف فورييه من أجل الاطمئنان عليها، وفور حصولها على الدكتوراة في الفيزياء النووية عادت إلى المغرب من أجل أن تفيد بلدها بعلمها وتفيد العالم العربي.
شكرًا على القراءة.
9🍓2🔥1👏1
لفترة طويلة اعتقد علماء الفيزياء استناداً إلى النماذج الكونية القياسية (FLRW) أن قوة الجاذبية الناتجة عن المادة العادية والمادة المظلمة ستؤدي تدريجياً إلى إبطاء توسع الكون. لكن هذا الاعتقاد تغير تماماً عام 1998 عندما قدم رصد النجوم المتفجرة البعيدة، والمعروفة بالمستعرات الأعظمية من الطراز Ia دليلاً قاطعاً ومفاجئاً على أن الكون يتوسع بمعدل متسارع. هذا التحول الهندسي في حركة الكون يتطلب وجود قوة خفية وموزعة بانتظام في الفضاء تتمتع بضغط سالِب يدفع الأشياء متباعدة ويخرق شرط الطاقة القوي، وهي القوة التي أطلق عليها العلماء اسم الطاقة المظلمة (Dark Energy). ويُعبر عن هذه الطاقة رياضياً في النسبية العامة لآينشتاين من خلال الثابت الكوني 𝚲 . ورغم أن هذه الطاقة المهيمنة تشكل الغالبية العظمى من محتوى الكون إلا أن طبيعتها الجسيمية الدقيقة لا تزال لغزاً كبيراً وهي تمثل المفتاح الأساسي لحل الفجوة الهائلة بين الحسابات النظرية لطاقة الفراغ في ميكانيكا الكم وبين ما نرصده فعلياً في الفضاء. وفي النهاية فإن سلوك هذه القوة الخفية هو ما سيحدد المصير النهائي للكون والذي يتجه غالباً نحو نهاية باردة تُعرف بالتجمد الكبير (Big Freeze).
12🔥2🍓2👏1
Forwarded from Long Caption Bot
الهومو سيبينس

هو النوع الذي ينتمي إليه جميع البشر المعاصرين، وهو النوع الوحيد الذي لم ينقرض.

أُطلقت تسمية الهومو سيبينس عام 1758 على يد كارلوس لينيوس.

منذ عصر لينيوس تم اكتشاف سجل أحفوري ضخم يحوي العديد من الأنواع المنقرضة التي ترتبط ارتباطًا وثيقًا بالبشر أكثر من ارتباط البشر بالقردة العليا (مثل الشامبانزي).

خلال سبعينيات القرن الماضي، أدخل علماء الوراثة استخدام الساعات الجزيئية لحساب المدة التي انفصلت فيها الأنواع عن السلف المشترك.

يعتمد مفهوم الساعة الجزيئية على افتراض انتظام تراكم التغيرات الطفيفة في الشفرات الوراثية للبشر والكائنات الحية، وقد أدى استخدام هذا المفهوم، إلى جانب إعادة تحليل السجل الأحفوري، إلى تقديم الوقت المُقدَّر للانفصال التطوري بين أسلاف القردة وأسلاف البشر إلى حوالي 5 ملايين سنة مضت.

قدم سلف مُفترض لأشباه البشر إلى الوراء زمنيًا، ربما إلى ما بين 8 و6 ملايين سنة مضت.

ما الاختلاف بين الهومو سيبينس وباقي أشباه البشر؟

يمتاز الهومو سيبينس بامتلاكهم هيكلًا عظميًا خفيفًا نسبيًا، وجمجمة عالية مستديرة ذات عظام رقيقة، ووجهًا صغيرًا دون جيوب هوائية كبيرة، كما أن نتوءات الحاجب صغيرة ومقسمة بشكل فريد، ويتميز الفك السفلي ببنية ذقن معقدة لا توجد لدى أنواع أشباه البشر الأخرى.

إضافةً إلى ذلك، يُظهر الإنسان العاقل نمطًا مميزًا في استخدام المساحة، مع تخصيص مناطق لصنع الأدوات والطهي والنوم.

ويُعد التفكير الرمزي سمة بارزة أيضًا، حيث عُثر على أدلة مبكرة عليه في أفريقيا، مثل ألواح المغرة المنقوشة والأصداف.

ويُعتبر ظهور اللغة آليةً محوريةً للتحرر الثقافي، إذ مكّن من النشاط الرمزي المعقد والابتكار.

التفاعل مع الأنواع الأخرى

تفاعل الإنسان العاقل مع أنواع أخرى من أشباه البشر، مثل إنسان نياندرتال، بطرقٍ متنوعة.

وأقدم دليل أحفوري على وجود إنسان نياندرتال والإنسان الحديث في الموقع نفسه هو جمجمة بشرية عُثر عليها في فلسطين، ويعود تاريخها إلى 55 ألف عام، مما يُشير إلى احتمال التقائهما في ذلك الوقت تقريبًا.

ورغم أن طبيعة تعايشهما الدقيقة لا تزال مجهولة، إلا أن إحدى النظريات تُشير إلى أن إنسان نياندرتال، المتكيف مع المناخات الباردة، ربما يكون قد انسحب من مناطق معينة خلال الفترات الدافئة، مما سمح للإنسان العاقل بالانتقال شمالًا، والعكس صحيح خلال الفترات الباردة.

تُظهر الدراسات الجينية أن الإنسان العاقل وإنسان نياندرتال يتشاركان 99.5% من تسلسل جينومهما.

وقد تزاوج إنسان نياندرتال والإنسان الحديث من أوراسيا في مناسبات عديدة.

ونتيجةً لذلك، يتشارك الهومو سيبينس ذو الأصل الأوراسي ما بين 1 و4% من حمضه النووي مع إنسان نياندرتال.
11👏2👍1🔥1🙏1🏆1
Forwarded from Long Caption Bot
أولا: ظهور نظرية الوراثة بالامتزاج (Blending theory of inheritance)
خلال التاريخ ،لطالما اعتقد الناس ان "المِثْل ينجب المِثْل"،الأبناء يشبهون آبائهم ،بذور أشجار الفواكه اللذيذة تنتج أشجار ذات فواكه لذيذة ايضاً، وغيرها من الأمثلة،وكان هنالك تساؤلات عن كيف تحدث هذه العملية.ومنذ بداية القرن التاسع عشر سعى علماء الأحياء لإيجاد تفسير علمي لهذه الظاهرة،والنظرة التي كانت شائعة في ذلك الوقت هي ما يسمى بنظرية الوراثة بالامتزاج(Blending theory of inheritance) والتي تقول ان عملية الوراثة اشبه بعملية خلط سوائل ذات ألوان مختلفة،مثلا عن خلط سائل ذو لون أحمر مع سائل آخر ذو لون أبيض ومزجهما ليعطي اللون الوردي،والطفل الذي يكون لأب طويل وأم قصيرة يتوقع أن يكون متوسط الطول،وكان هنالك استثناءات مثلا أطفال طوال ولدوا لآباء متوسطي الطول ولكن كان لهذه النظرية بوقتها مشاكل وتحديات مثلا،لو كانت الصفات الوراثية تمتزج،فإن هذا لن يفسر التنوع البيولوجي رغم انه موجود حيث لا يمكن فصل اللون الأحمر واللون الأبيض بعد مزجهما للحصول على اللون الوردي ،أي حسب هذه النظرية، عند تزاوج أب طويل القامة مع أم قصيرة القامة سينتج أبناء متوسطي الطول ومع مرور الوقت سيختفي التنوع البيولوجي ويصبح كل الأفراد ذو طول متقارب، في حين نجد ان التنوع البيولوجي موجود و في كثير من الأحيان نجد ان نتاج تزاوج هؤلاء الآباء سينتج أبناء بأطوال مختلفة منهم الطويل ومنهم القصير ،أي ان الصفات الوراثية لا تختلط كأختلاط السوائل
ثانيا: ظهور الوراثة المندلية بعد ذلك
بعد فشل نظرية الامتزاج المستحق ،ظهر راهب نمساوي يدعى غريغور مندل(Gregor Mendel) كان يعمل على فهم انتقال الصفات الوراثية من الآباء إلى الأبناء عن طريق تهجين أنواع مختلفة من نبات البازلاء،استمرّ عمله طوال الفترة من 1856 إلى 1863،وفي احدى تجاربه زاوج مندل نبات بازلاء ذو أزهار بنفسجية مع نبات بازلاء آخر ذو أزهار بيضاء ووجد ان أفراد الأباء للجيل الأول كان كله يحتوي على أزهار بنفسجية،شبه احد الآباء وهذا ما يخالف طبعا نظرية الامتزاج،حيث لا وجود لأي امتزاج،ومن ثم قام مندل بتهجين أفراد الجيل الأول مع بعضهم البعض،لإنتاج أبناء الجيل الثاني ووجد في الجيل الثاني أفراد ذات أزهار بنفسجية اضافة إلى أفراد أخرى ذات إزهار بيضاء ،حيث ان كل ثلاث نبتات ذات أزهار بنفسجية يقابلها نبتة واحدة ذات أزهار بيضاء،وطبعا هذا مما هو ايضاً لا يمكن تفسيره حسب نظرية الامتزاج
ثالثا: كيف فسر مندل نتائج تجاربه
افترض مندل ان الوحدات المسؤولة عن نقل الصفات الوراثية لا تمتزج كالسوائل بل تمر بشكل سليم كما هي من جيل لآخر،وتسمى هذه الوحدات بالجينات،واقترح مندل ان لكل فرد من نبات البازلاء نسختين من كل جين يتحكم بلون الأزهار في كل خلية جسمية(somatic cells) من نبات البازلاء، والنسخة الواحدة من الجين تمسى بالأليل(allele)،أي ان الجين المسؤول عن لون الازهار في أبناء الجيل الثاني يتكون من أليلين كل اليل يحمل صفة لون معين، واحد يحمل صفة اللون البنفسجي والآخر يحمل صفة اللون الأبيض ،والآن نأتي للفقرة التالية:
رابعا:قوانين مندل الثلاثة للوراثة
يمكن ان نستنتج قوانين ثلاثة للوراثة بالاعتماد على عمل مندل،وهي:
1.قانون الفصل(law of segregation)،اقترح مندل ان كل خلية جسمية من نبات البازلاء تحتوي على جين لون الأزهار المتكون من أليلين (أو نسختين)كل منهما مسؤول عن صفة لون للأزهار،ولكن عند تكوين الخلايا الجنسية للنبات أو ما يسمى بالامشاج(gametes)فإن الأليلين ينفصلان ليذهب كل أليل إلى احد الخلايا الجنسية لتكون كل خلية جنسية تحمل أليلا واحداً من كل جين وبعد ذلك عند اندماج الخلايا الجنسية الذكرية والإنثوية لتكوين نبات جديد فان الأفراد الناتجة ستحتوي ايضاً على أليلين (او نسختين)من الجين المسؤول عن لون الأزهار في خلاياها الجسدية.
7❤‍🔥1🔥1💯1
2.قانون السيادية(law of dominance)،اقترح مندل ان الأليلات المسؤولة عن لون الأزهار البنفسجي تكون سائدة على غيرها من الأليلات المسؤولة عن لون الأزهار البيضاء،تظهر صفة الأزهار البنفسجية في النبات حتى لو كان النبات يحتوي على أليل واحد لللون البنفسجي،وان الأليل المسؤول عن لون الأزهار الأبيض يكون متنحي،لا يظهر صفة اللون الأبيض إلأ عندما تكون كلا نسختي (أو أليلي)الجين هي ذات اللون الأبيض ،وهذا سمح له بتفسير غياب الاختلاط بأفراد الجيل الأول المهجن وظهورهم كلهم باللون البنفسجي لأن احد الآباء كان يحتوي على أليلين للون البنفسجي وهي الصفة السائدة والآخر كان يحتوي كلا الاليلين ذات اللون الأبيض وبالتالي ظهور الجيل الأول كله ذو لون بنفسجي لأنها الصفة السائدة رغم وجود الأليل الآخر للون الأبيض ،وايضاً سمح له بتفسير ظهور نسبة أفراد البازلاء ذات اللون البنفسجي إلى اللون الأبيض هي 3 إلى 1 على التوالي بعد التهجين الذاتي لذرية الجيل الأول لإنتاج أفراد الجيل الثاني لأنه أفراد الجيل الأول كأنو يحتوون احد الاليلين للون بنفسجي والآخر للون ابيضّ وبالتالي فأن فردا واحد من اصل أربعة أفراد يحتوي كلا الاليلين للون الأبيض وظهور صفة لون الأزهار الأبيض بهذه النسبة في الجيل الثاني
3.قانون التوزيع الحر(law of independent assortment)،وهي ان كل جين ينتقل بشكل مستقل ومنفصل إلى الذرية بعض النظر عن الجينات الأخرى
خامسا:كيف تمكن مندل من النجاح رغم انه كان قبله الكثير من المحاولات الفاشلة؟
مما ساعد مندل في اكتشافه هو انه اختار كائنا ممتازا للدارسة وهو البازلاء وصفة ممتازة وهي لون الأزهار التي ظهر بعدها أن المسؤول عنها جين واحد ،فلو كان المسؤول عن صفة لون الأزهار اكثر من جين لكان الأمر أصعب على مندل ليكتشف قوانين الوراثة،إضافة إلا انه كان مراقب حذر ويدون كل تفاصيل تجاربه،كل هذا ساعده على اكتشافه ،ورغم انه نشره في عام 1866 إلى انه لم تظهر أهميته ولم يقدر عمله إلا بعد 40 سنة.
وطبعا بعد تطور علم الوراثة وظهور الوراثة الجزيئية الحديثة توسع العلم اكثر وتم تعديل بعد قوانين مندل لأنه أكتُشِف أن هنالك بعد الاستثناءات لقوانينه،سنتكلم عنها في وقت لاحق في التقرير القادم وشكرا على قراءتكم
المصدر:
Introduction To Genetic Analysis Twelfth Edition Anthony J. F. Griffiths,John Doebley ,Catherine Peichel ,David A. Wassarman,Chapter 1
7👏3❤‍🔥1🔥1🍓1
Forwarded from Long Caption Bot
• الحساسية وأنواعها :

• المُقدمة :

تُعد الحساسية من أكثر الاضطرابات المناعية انتشارًا في العالم ، إذ تصيب ملايين الأشخاص بمختلف الأعمار . وتحدث عندما يبالغ الجهاز المناعي في الاستجابة لمواد غير ضارة تُعرف باسم مسببات الحساسية ، مثل حبوب اللقاح أو بعض الأطعمة أو الأدوية . وقد تكون أعراض الحساسية بسيطة كالعطاس والحكة ، وقد تتطور في بعض الحالات إلى تفاعلات شديدة تهدد الحياة ، مثل صدمة الحساسية . لذلك تُعد دراسة الحساسية وآلياتها وأنواعها من الموضوعات المهمة في علوم الحياة والعلوم الطبية .

• تعريف الحساسية :

الحساسية هي استجابة مناعية غير طبيعية ومفرطة تجاه مادة خارجية لا تُسبب ضررًا لمعظم الناس . وتُعرف هذه المادة باسم المستأرج (Allergen) . عند دخول المستأرج إلى الجسم ، يتعامل معه الجهاز المناعي وكأنه جسم ضار ، فينتج أجسامًا مضادة من نوع IgE، مما يؤدي إلى إفراز مواد كيميائية أهمها الهيستامين ، وهو المسؤول عن معظم أعراض الحساسية .

• آلية حدوث الحساسية :

تمر الحساسية بمرحلتين أساسيتين :

1. مرحلة التحسس : يتعرض الجسم للمستأرج لأول مرة ، فينتج الجهاز المناعي أجسامًا مضادة من نوع IgE ترتبط بالخلايا البدينة والخلايا القاعدية .
2. مرحلة الاستجابة : عند التعرض للمستأرج مرة أخرى ، يرتبط بالأجسام المضادة ، فتُطلق الخلايا الهيستامين ومواد التهابية أخرى ، فتظهر أعراض الحساسية .

مسببات الحساسية :

تشمل أهم مسببات الحساسية :

- حبوب اللقاح .
- عث الغبار المنزلي .
- وبر وشعر الحيوانات .
- العفن والفطريات .
- بعض الأطعمة مثل الحليب والبيض والفول السوداني والمكسرات والأسماك والروبيان .
- بعض الأدوية مثل البنسلين .
- لسعات النحل والدبابير .
- اللاتكس المستخدم في القفازات الطبية .

أنواع الحساسية :

أولًا : حساسية الجهاز التنفسي

تشمل التهاب الأنف التحسسي والربو التحسسي، ومن أعراضها :

- العطاس المتكرر .
- انسداد أو سيلان الأنف .
- حكة الأنف والعينين .
- السعال .
- ضيق التنفس والصفير .

ثانيًا : الحساسية الجلدية

تشمل :

- الإكزيما .
- الشرى (الأرتيكاريا) .
- التهاب الجلد التماسي .

ومن أعراضها :

- الحكة .
- احمرار الجلد .
- الطفح الجلدي .
- التورم .
- تقشر الجلد في بعض الحالات .

ثالثًا : الحساسية الغذائية

تحدث بعد تناول أطعمة معينة ، وتشمل أعراضها :

- الحكة في الفم .
- تورم الشفتين واللسان .
- الغثيان والقيء .
- الإسهال .
- صعوبة التنفس في الحالات الشديدة .

رابعًا : الحساسية الدوائية

قد تحدث بعد تناول بعض المضادات الحيوية أو المسكنات ، وتتراوح أعراضها بين طفح جلدي بسيط وصدمة تحسسية خطيرة .

خامسًا : حساسية لدغات الحشرات

قد تسبب :

- ألمًا وتورمًا موضعيًا .
- طفحًا جلديًا .
- ضيقًا في التنفس .
- هبوطًا في ضغط الدم عند الأشخاص شديدي الحساسية .

أعراض الحساسية :

تختلف الأعراض حسب نوع الحساسية ، ومن أبرزها :

- العطاس .
- سيلان الأنف .
- حكة العينين .
- احمرار الجلد .
- الطفح الجلدي .
- السعال .
- ضيق التنفس .
- الغثيان والقيء .
- تورم الوجه أو اللسان .

تشخيص الحساسية :

يعتمد الطبيب على :

- التاريخ المرضي للمريض .
- الفحص السريري .
- اختبار وخز الجلد (Skin Prick Test) .
- تحليل الدم لقياس الأجسام المضادة IgE .
- اختبارات الاستبعاد أو اختبار التحدي الغذائي في بعض الحالات .

علاج الحساسية

يعتمد العلاج على نوع الحساسية وشدته ا، ويشمل :

- تجنب مسببات الحساسية
- مضادات الهيستامين
- بخاخات الكورتيكوستيرويد للأنف
- موسعات الشعب الهوائية لمرضى الربو
- حقنة الإبينفرين (الأدرينالين) في حالات صدمة الحساسية
- العلاج المناعي (Immunotherapy) ، الذي يهدف إلى تقليل حساسية الجسم تدريجيًا تجاه المستأرج

الوقاية من الحساسية

يمكن التقليل من حدوث الحساسية من خلال :

- تجنب التعرض للمسببات المعروفة
- تنظيف المنزل باستمرار للتقليل من الغبار والعفن
- قراءة مكونات الأغذية قبل تناولها
- ارتداء الكمامة في موسم انتشار حبوب اللقاح عند الحاجة
- حمل حقنة الإبينفرين لمن سبق أن تعرضوا لصدمة تحسسية
- مراجعة الطبيب عند ظهور أعراض غير معتادة

• المضاعفات :

إذا لم تُشخَّص الحساسية أو تُعالج بشكل مناسب فقد تؤدي إلى :

- الربو المزمن
- التهاب الجيوب الأنفية المتكرر
- التهابات جلدية نتيجة الحك المستمر
- صدمة الحساسية (Anaphylaxis) ، وهي حالة طبية طارئة قد تهدد الحياة وتتطلب علاجًا فوريًا

الخاتمة

تمثل الحساسية أحد أهم اضطرابات الجهاز المناعي ، وقد ازدادت معدلات انتشارها في العقود الأخيرة نتيجة تداخل العوامل الوراثية والبيئية . ويساعد التشخيص المبكر ، وتجنب مسببات الحساسية ، والالتزام بالعلاج المناسب على الحد من الأعراض وتحسين جودة حياة المرضى . كما أن التوعية الصحية والبحث العلمي المستمر يسهمان في تطوير وسائل أكثر فعالية للوقاية والعلاج .
7❤‍🔥2🔥1👏1
• المصادر العلمية :

1. World Health Organization.
2. American Academy of Allergy, Asthma & Immunology.
3. European Academy of Allergy and Clinical Immunology.
4. Abbas AK, Lichtman AH. Basic Immunology: Functions and Disorders of the Immune System. Elsevier.
5. Kumar, Abbas & Aster. Robbins Basic Pathology. Elsevier.
10❤‍🔥3
هل الجاذبية قوة ام هندسة؟

الجاذبية تعد من اكثر الظواهر الفيزيائية اساسية في الكون وقد تم تفسيرها بطريقتين مختلفتين عبر تاريخ الفيزياء
في الميكانيكا الكلاسيكية وصفها نيوتن على انها قوة تجاذب تنشأ بين كل جسمين يمتلكان كتلة، وتزداد بزيادة الكتلتين وتقل بازدياد المسافة بينهما وفق المعادلة الآتية:

F = G(m₁m₂)/r²

وقد نجح هذا الوصف في تفسير سقوط الاجسام وحركة الكواكب والاقمار بدقة كبيرة.

لكن لم يوضح نيوتن ماهيّة تلك القوة، هل هي حبل مخفي مثلا ام ماذا؟

مع ظهور النسبية العامة عام 1915 قدم اينشتاين فهما اعمق للجاذبية فوفقا لهذه النظرية لا توجد قوة جاذبية حقيقية تسحب الاجسام، وإنما هي ان الكتلة والطاقة يؤثران في البُنية الهندسية للزمكان، وفق المعادلة الآتية :

Gμν = (8πG/c⁴) Tμν

الزمكان هو نسيج رباعي الابعاد يجمع الابعاد المكانية الثلاثة ( طول وعرض وارتفاع) مع الزمن، وعندما توجد كتلة مثل الشمس او ثقب اسود او كوكب فانها تسبب انحناء في هذا النسيج.

الاجسام المتحركة لا تشعر بقوة تسحبها نحو تلك الكتلة وإنما تسلك اقصر النسارات الممكنة داخل الزمكان المنحني، وتسمى هذه المسارات بالجيوديسيات. لذلك تدور الارض حول الشمس لانها تتحرك في زمكان منحني بفعل كتلة الشمس وليس لان هناك حبلا غير مرئي يشدها نحوها.

واكدت العديد من التجارب صحة هذا الوصف مثل انحراف الضوء بالقرب من الشمس نتيجة انحناء الزمكان وتمدد الزمن في الحقول الجاذبية القوية واكتشاف الموجات الثقالية الناتجة عن حركة الاجسام الضخمة ولهذا السبب يُنظَر الى الجاذبية اليوم على انها مظهر هندسي للزمكان اكثر من كونها قوة تقليدية مثل القوة الكهربائية او المغناطيسية وغيرها.
9❤‍🔥3