Pynciau: Ice minus, Hadau Chwyn, Gwrth-fater
Yn 1983 cychwynnodd un o frwydrau mwyaf diddorol yn y “rhyfel GM”. Lansiwyd arbrofion maes yn defnyddio bacteriwm pridd o’r enw Pseudomonas syringae a oedd â phriodoleddau rhewi arbennig. Roedd genynnau’r bacteriwm wedi’i addasu yn y labordy. Yn 1987 hwn oedd yr organeb GM gyntaf i’w rhyddhau i’r amgylchedd. Yn fuan daeth yn destun dadl gyda ymgyrchwyr yr amgylchedd a diflannodd y GM arbennig hwn o’r farchnad. Mae sawl agwedd ddifyr i’r hanes – yn arbennig i rywun fel fi sy’n ymchwilio’n feunyddiol i ymddygiad biolegol dur. I ddechrau – pam y diddordeb mewn priodoleddau rhewi? I ateb hyn rhaid edrych ar un agwedd o’r tywydd sy’n effeithio’n sylweddol ar dyfu ffrwythau ac ambell gnwd arall – sef rhew. Yn yr Unol Daleithiau amcangyfrifir bod rhew anamserol yn costio biliwn o ddoleri’r flwyddyn i amaethyddiaeth. Yn ystod 60 a’r 70au’r ganrif diwethaf sylweddolwyd bod presenoldeb y Pseudomomas, sy’n gyffredin iawn mewn pridd, yn cynyddu’r tebygolrwydd i blanhigyn rewi. Heb y bacteriwm goddefir sawl gradd ychwanegol o rew cyn dioddef niwed. O edrych yn fwy manwl, darganfuwyd mai un protein o’r miloedd yn y bacteriwm oedd yn gyfrifol am hyn. Roedd y protein hwn yn “hedyn” rhewi tra effeithiol. Aed ati i ddileu genyn y protein o’r bacteriwm. I ddechrau defnyddiwyd y dulliau biotechnolegol diweddaraf (GM, i ddefnyddio’r term poblogaidd) i wneud hyn. A ffrwyth hyn a rhyddhawyd ar gae o fefus a oedd ar fin rhewi yn 1987. Difethwyd y cae, a’r arbrawf, gan ymgyrchwyr yr amgylchedd, ond mewn triniaethau tebyg ar datws profwyd effeithiolrwydd y syniad. Oherwydd y cyhoeddusrwydd, aed ati i ddefnyddio dulliau traddodiadol o fridio’r union un bacteriwm – a bu cryn ddefnydd ohono ers hynny. Bedyddiwyd y brîd yn “Ice-minus”, a’r syniad yw ei fod yn disodli unrhyw facteria cyffredin o’r cnwd am gyfnod. Fy niddordeb innau yw mecanwaith cemegol y protein sy’n rheoli rhewbwynt – ond dylai hefyd fod diddordeb gan nifer o ddarllenwyr Barn sy’n mwynhau sgïo. Sylweddolwyd bod defnydd arbennig iawn i’r bacteriwm cyffredin. Bellach, caiff ei dyfu mewn tanciau, ei sychu a’i chwistrellu ar hyd lleiniau sgïo pan fydd prinder eira arnynt. Snowmax yw enw’r cynnyrch hwn, ac wrth ei ddefnyddio mae modd gwneud eira “artiffisial” ar dymheredd o -2.8 gradd C, yn lle’r -9.8 i -6.6C sydd ei angen gydag ychwanegiadau masnachol eraill. Mewn erthygl ddiweddar yn y cylchgrawn Science awgrymwyd ffactor arall i’r hanes. Paham fod gan Pseudomonas y fath brotein yn y lle cyntaf? Sylfaen y gwaith oedd sylweddoli pa mor gyffredin yw’r protein mewn eira naturiol ledled y byd. Damcaniaeth awduron y papur yw gan mai ar y gwynt y dosberthir sborau’r bacteriwm ond mae ganddynt broblem sut i ddod i lawr yn ôl i’r ddaear. Y syniad yw eu bod yn “hadu” pluen eira neu ddiferyn o law a’i defnyddio i ddisgyn i’r llawr – fel ryw fath o “barashiwt-tua-chwith”. Efallai wrth blannu planhigion sy’n lloches naturiol i’r bacteriwm mewn llefydd sych bydd modd denu glaw – ond nid mewn llefydd lle mae cnydau yn rhewi yn broblem!
Bu hanes arall am ddosbarthu hadau yn y cylchgrawn PNAS yn ddiweddar. Darganfuwyd bod cynefin dinesig – a’i arwynebeddau concrid – yn dylanwadu ar esblygiad chwyn. Os chwyth hadau Crepis sancta (y gwalchlys) unrhyw bellter o’i rhiant mewn dinas mae’n debygol iawn y byddant yn glanio ar lain o goncrid – ac felly’n trigo. Mewn enghraifft hyfryd o ddethol Darwinaidd, gwelwyd bod hadau Crepis y ddinas yn sylweddol llai blewog na’u cefndryd o’r wlad ac, felly, yn llai tebygol o hedfan yn bell mewn gwynt.
Ond hadau’r bydysawd oedd dan sylw gwyddonwyr o’r Eidal, Ffrainc a’r Swistir yr wythnos o’r blaen. Yn ystod eiliadau cyntaf y bydysawd – ryw gwta bymtheg biliwn o flynyddoedd yn ôl – diflannodd y rhan fwyaf ohono wrth i fater ac anti-mater ddileu ei gilydd. Un o gyfrinachau mawr ffiseg yw beth a ddigwyddodd i ganiatáu bod ychydig bach mwy o fater nag yr oedd o anti-mater. Ni a phopeth o’n cwmpas yw’r canlyniad. Efallai bod ateb i’r cwestiwn yn ymddygiad gronyn is-atomig o’r enw’r meson Bs. Dyma un o’r gronynnau sy’n ymddangos wrth i broton ac anti-proton ymdaro – mae wedi’i gyfansoddi o anti-cwarc waelod a chwarc ryfedd. Cyn dadfeilio’n ronynnau eraill mae’n siglo 3 triliwn gwaith yr eiliad rhwng un ffurf a’i wrth-ffurf, sef cwarc-waelod ac anti-cwarc-ryfedd. Yn yr osgiliadau hyn gobeithir gweld tystiolaeth o’r anghydbwysedd a arweiniodd at fodolaeth ein bydysawd. Mae Luca Silvestrini yn Rhufain yn teimlo bod y dystiolaeth i’w gweld yn ystadegol gadarn eisoes. Os yw hynny’n wir, fe all arwain at chwyldro yn ein deall o fater. Fel sawl damcaniaeth arall – disgwylir y daw tystiolaeth bendant wrth i gawr-beiriant CERN Genefa ddod yn fyw yn yr haf. Mi fydd yn flwyddyn gynhyrfus i’r Byd Ffiseg!
Deri Tomos 