Породы собак с укороченной мордой и приплюснутым носом называют брахицефальными породами. В последние годы они стали невероятно модными. Французские бульдоги, мопсы и пекинесы заполонили страницы соцсетей и городские парки. Люди в основном выбирают этих животных из-за внешности, размера и характера. Но за популярность пришлось платить здоровьем. Желая сделать мордочку еще короче, а складки кожи еще толще, работа селекционеров привела к появлению у этих собак опасных анатомических дефектов. Одна из главных проблем — брахицефалический обструктивный синдром дыхательных путей. Его можно легко распознать по характерному сопению и хрипам, которые многие владельцы ошибочно принимают за норму. На самом деле это симптомы нарушения дыхания. Считается, что брахицефалический обструктивный синдром вызывается анатомическими аномалиями. Из-за сплющенной носовой кости, суженных ноздрей и избытка мягких тканей в глотке воздух с трудом попадает в легкие. Такие собаки не могут полноценно спать, быстрее устают во время игр и бега и хуже переносят жару. Ранее ветеринары и ученые называли три основные породы, которые чаще других испытывают проблемы с дыханием — английские и французские бульдоги, а также мопсы. Группа исследователей под руководством Франчески Томлинсон (Francesca Tomlinson) из Кембриджского университета решила проверить, насколько эта проблема распространена среди других, не столь популярных брахицефальных пород. [shesht-info-block number=1] Томлинсон и ее коллеги провели масштабную диагностику и изучили состояние здоровья 898 собак. В выборку вошли 14 пород: аффенпинчер, бостон-терьер, немецкий боксер, кавалер-кинг-чарльз-спаниель, чихуахуа, бордоский дог, брюссельский гриффон, японский хин, мальтийская болонка, пекинес, кинг-чарльз-спаниель, померанский шпиц, ши-тцу и стаффордширский бультерьер. Каждое животное прошло тщательное обследование. Ученые провели кардиореспираторный тест и сделали замеры тела и черепа, фиксируя малейшие отклонения. Абсолютными антилидерами стали пекинесы и японские хины. Анализ показал, что от серьезных нарушений дыхания страдают более 80 процентов этих собак. В группу умеренного риска попали пять пород: кавалер-кинг-чарльз-спаниель, ши-тцу, брюссельский гриффон, бостон-терьер и бордоский дог. В этой группе признаки синдрома встречались у 50-70 процентов животных.  Только у двух пород специалисты не нашли проблем с дыханием. Речь идет о мальтийской болонке и померанском шпице. [shesht-info-block number=2] В научной работе исследователи указали, что всего выявили 12 пород с предрасположенностью к синдрому. При этом специалисты подробно описали две породы с самым высоким риском и пять с умеренным. Остальные породы из числа 12 тоже продемонстрировали склонность к синдрому, но их показатели попали в категорию «низкий риск». Анализ данных позволил выделить два главных анатомических фактора, ведущих к нарушению дыхания. Первый — строение черепа (плоская морда), которое влечет за собой целый комплекс проблем: от чрезмерно узких ноздрей до деформации носовых ходов и избытка мягких тканей в глотке. Второй фактор — ожирение, создающее дополнительную нагрузку на и без того ослабленную дыхательную систему. [shesht-info-block number=3] Неожиданным открытием стала связь между анатомическими особенностями хвоста и признаками синдрома: у собак с очень короткими или туго закрученными («штопорообразными») хвостами нарушения дыхания встречались чаще. Исследователи предположили, что оба признака — и форма хвоста, и тяжесть синдрома — могут быть результатом одних и тех же анатомических изменений. Однако точные механизмы пока остаются неясными и требуют дальнейшего изучения. Авторы исследования посоветовали людям выбирать щенков от родителей, которые прошли все необходимые медицинские проверки. Перед покупкой важно изучить, как чрезмерно выраженные черты внешности, особенно очень короткая и плоская морда, могут повлиять на дыхание и общее здоровье собаки. Научная работа опубликована в журнале PLOS One.

В учебниках химии молекулы часто изображают жесткими структурами из сфер — атомов и стержней — связей между ними. Муравьиная кислота (CH2O2, HCOOH), широко используемая многими живыми организмами, на таких рисунках выглядит плоской. Но на самом деле такие молекулы не двумерные. Объем им придают квантовые эффекты. Международная команда ученых под руководством профессора Райнхарда Дёрнера (Reinhard Dörner) определила точную пространственную структуру молекулы муравьиной кислоты и описала механизм, придающий кислоте «динамическую хиральность». Исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters. Для тщательного исследования молекулы физики использовали рентгеновское излучение синхротрона PETRA III в ускорительном центре DESY в Гамбурге (Германия).  [shesht-info-block number=1] Чтобы добиться максимально точного определения расположения частей молекулы, ученые измеряли два процесса, происходящих при облучении вещества рентгеновским пучком. Рентген выбивает из муравьиной кислоты электроны по механизму фотоэффекта и оже-эффекта и атомы оказываются заряжены так сильно, что молекула распадается кулоновским взрывом на отдельные атомы. Оба процесса протекают в течение фемтосекунд, но ученые успели измерить их последовательно и раздельно. Для этого потребовался реакционный микроскоп COLTRIMS.  На основе полученных данных ученые рассчитали исходную геометрию молекулы муравьиной кислоты. Оказалось, что два атома водорода в муравьиной кислоте слегка колеблются, а это означает, что молекула не плоская. «В квантовом мире атомные ядра — не крошечные сферы, застывшие на месте. Они больше похожи на вибрирующие облака. Даже если мы охладим молекулу до абсолютного нуля, это дрожание — так называемые нулевые колебания — никогда не прекращается», — сказал профессор Дернер. Такое дрожание означает, что атомные ядра не имеют точного расположения, существует лишь вероятность обнаружить их в конкретном месте. Получается, что молекула муравьиной кислоты объемна практически в каждый момент времени. Если мысленно зафиксировать один из атомов водорода (белый) в плоскости углерода (серый) и атомы кислорода (красные), то движение второго атома водорода (сверху, разноцветный) будет на мгновения создавать левую и правую муравьиную кислоту. Левую нельзя повернуть так, чтобы она стала правой, как нельзя и преобразовать левую руку в правую / © Institute for Nuclear Physics, Goethe University Frankfurt Из-за появления третьего измерения молекула перестает быть симметричной и становится хиральной, левой или правой, как человеческие руки. Мы не можем повернуть правую руку так, чтобы она идеально повторяла левую, левые и правые молекулы организованы так же, хоть и состоят из одинаковых атомов. Левые и правые формы веществ могут значительно отличаться по свойствам. Например, у болеутоляющего ибупрофена есть лечащая форма, а есть вообще не обладающая действием на организм. Обычно эта зеркальность возникает из-за фиксированной структуры молекулы. Новое исследование показывает, что геометрия молекул не статична. Муравьиная кислота на доли секунды становится левой или правой из-за происходящего на квантовом уровне. Плоская конфигурация молекулы — усреднение ее состояний, а не строгое отражение реальности. Форма молекулы оказалась динамической, как и хиральность. Этот вывод может помочь физикам и химикам в изучении свойств молекул и порядков протекания химических реакций.

Метод основан на измерениях световых сигналов специальными приборами (спектрофотометры), используя специальную обработку полученных данных («первую производную»). Таким образом, это позволяет четко различать сигналы папаверина и дибазола без их физического разделения. Эффективность разработанного специалистами Саратовского медуниверситета метода подтверждена анализом модельных растворов. Правильность определения проверена методом «введено-найдено», показавшим содержание компонентов в диапазоне 97-105 % для БДГ и 96-103 % для ПГХ. Данная методика пригодна для регулярного использования в аналитических лабораториях с целью установления количества активных компонентов в лекарственных препаратах. В современной химической аналитике одним из ключевых критериев является следование принципам «зеленой химии». Оценка спектрофотометрических методик (СФ) выявила их экологическую безопасность, быстроту и экономичность по сравнению с хроматографическими методами, традиционно используемыми для анализа сложных смесей. Надежность спектрофотометров позволяет проводить рутинный контроль качества лекарственных препаратов (ЛП) без необходимости использования сложного аналитического оборудования. Это особенно важно при проведении фармацевтико-технологических испытаний ЛП, когда требуется одновременный анализ большого количества образцов. Высокая точность анализа крайне важна в производстве лекарств, поскольку даже небольшие отклонения в содержании активных ингредиентов могут привести к снижению терапевтического эффекта или возникновению нежелательных реакций организма пациента. Новый метод способен существенно сократить риски ошибок и повысить надежность фармакологического мониторинга.

Стоянка Убейдия, археологический памятник эпохи раннего плейстоцена, расположена на северо-востоке Израиля, в рифтовой долине реки Иордан, примерно в трех километрах к югу от Тивериадского озера (озера Киннерет). В этих местах проходил так называемый Левантийский коридор, сухопутный путь миграции ранних гомининов из Африки в Евразию. Начиная с 1959 года в Убейдии нашли одни из древнейших следов присутствия Homo erectus за пределами Африки: костные останки гомининов, двусторонние каменные топоры ашельского типа, кости африканских и азиатских животных, некоторые из которых вымерли. Однако на протяжении десятилетий определение точного возраста этого места оставалось сложной задачей. В течение многих лет большинство исследователей оценивали возраст Убейдии в диапазоне от 1,2 до 1,6 миллиона лет, но эта оценка основывалась на относительной хронологии. Чтобы определить точный возраст Убейдии, международная группа ученых, статья которых опубликована в журнале Quaternary Science Reviews, взяла пробы озерных осадочных отложений в районе стоянки и применила ряд новых методов датирования. [shesht-info-block number=1] Один из методов, известный как космогенное изотопное датирование, помогает измерять редкие изотопы, образующиеся при столкновении космических лучей с горными породами на поверхности Земли. После того как эти породы оказываются под поверхностью, изотопы начинают распадаться с предсказуемой скоростью, фактически запуская геологические часы, которые показывают, как долго камни находились под землей. Ученые также исследовали следы древнего магнитного поля Земли, сохранившиеся в озерных отложениях на этом участке. По мере оседания осадочные породы фиксируются в направлении магнитного поля планеты в этот период. Сопоставляя эти магнитные сигнатуры с известными инверсиями (изменениями направления магнитного поля) в геологической истории Земли, исследователи определили, что отложения образовались во время периода, начавшегося более двух миллионов лет назад. Наконец, команда проанализировала окаменелые раковины пресноводных улиток меланопсисов, вкрапленных в слои, в которых были обнаружены каменные орудия. Для этого применили одну из разновидностей радиоизотопного датирования, метод уран-свинцового датирования. Результаты показали, что возраст стоянки Убейдия насчитывает как минимум 1,9 миллиона лет, но с высокой степенью вероятности превышает этот показатель и может достигать более двух миллионов лет. [shesht-info-block number=2] Как отметили исследователи, такая оценка возраста Убейдии представляет собой значительный сдвиг в нашем понимании ранней истории человечества. Новая хронология означает, что Убейдия примерно того же возраста, что и стоянка Дманиси в Грузии, возраст которой оценивают в 1,85 миллиона лет. До сих пор этот памятник считался древнейшим свидетельством присутствия гомининов вне Африки. Значит, наши предки расселялись по разным регионам примерно в одно и то же время, а две разные технологии изготовления каменных орудий — более примитивная олдувайская и более развитая ашельская — одновременно мигрировали из Африки с различными группами гомининов по мере их перемещения на новые территории.

Пер- и полифторалкильные вещества, которые ученые чаще называют сокращенно ПФАС («вечные химикаты»), — это большая группа синтетических соединений. Молекулы ПФАС обладают высокой эффективностью по уменьшению поверхностного натяжения воды, что позволяет им отталкивать воду, жир и грязь. Это и объясняет широкое применение «вечных химикатов». Люди ежедневно сталкиваются с ПФАС. Эти синтетические соединения содержатся в антипригарном покрытии сковородок, упаковках для фастфуда и даже в косметике. Большинство ПФАС устойчивы к разложению микроорганизмами. В природе эти вещества могут сохраняться сотни лет. Авторы предыдущих исследований выяснили, что регулярный контакт с такими веществами повышает у людей риски поражения печени и развития некоторых видов онкологических заболеваний. О влиянии на домашних питомцев известно меньше, но ветеринары уже связывали наличие ПФАС в организме кошек с болезнями щитовидной железы, почек и дыхательной системы. Группа японских исследователей под руководством Кея Номиямы (Kei Nomiyama) из Университета Эхиме решила проверить, насколько распространены «вечные химикаты» в кормах для домашних любимцев. Номияма и его коллеги изучили 100 коммерческих продуктов для собак и кошек. В выборку вошли 48 кормов для собак и 52 для кошек. Продукцию продавали в Японии с 2018 по 2020 год. Исследователи включили в анализ как сухие, так и влажные корма. В лаборатории специалисты искали следы 34 соединений класса ПФАС с помощью метода жидкостной хроматографии, совмещенной с масс-спектрометрией. [shesht-info-block number=1] Результаты оказались неоднозначными. «Вечные химикаты» нашли во многих продуктах, но уровень концентрации ПФАС сильно колебался в зависимости от ингредиентов и страны-производителя.  Хуже всего дела обстояли с кормами на основе рыбы. Именно в них концентрации оказались рекордными. Особенно часто встречались перфтороктансульфоновая кислота, перфторундецановая кислота и перфтортридекановая кислота. Кроме того, в образцах из Китая, Японии и Таиланда нашли соединение 9Cl-PF3ONS, которое входит в состав промышленной смеси на основе F-53B. Чтобы оценить возможные риски, исследователи рассчитали примерную дозу ПФАС, получаемую животным при одной порции пищи, и сравнили ее с допустимыми для людей уровнями, установленными Европейским агентством по безопасности продуктов питания (EFSA). Оказалось, что для многих кормов показатель превышает допустимый порог. Коэффициент опасности для кошек и собак в ряде продуктов перевалил за допустимую единицу, что говорит о потенциальной угрозе здоровью. [shesht-info-block number=3] Среди кормов для собак больше всего ПФАС нашли в японских продуктах на зерновой основе. Ученые предположили два пути попадания «вечных химикатов»: через растительные ингредиенты, для выращивания которых использовали загрязненную воду или почву, либо через добавление рыбной муки. С помощью последней повышают содержание белка в корме, это дешевле, чем чистое мясо. Часто ПФАС содержатся в загрязненной воде. Когда производитель покупает дешевую рыбную муку (сделанную из рыбы, обитающей в такой воде), он вместе с белком покупает и весь «букет» синтетических соединений, которые рыба накопила за свою жизнь в океане или море. Даже небольшое количество такой муки в составе зернового корма может резко повысить общий уровень ПФАС в продукте. Для сравнения, мясные рационы оказались гораздо чище. Один японский и два австралийских бренда и вовсе не содержали следов «вечных химикатов». Что касается кошачьего меню, то здесь антилидерами стали рыбные консервы и паучи из Азии, США и Европы. Самые высокие концентрации нашли во влажном корме на основе рыбы, произведенном в Таиланде. Связь прослеживается четко: рыба, которая живет в загрязненной воде и идет на корм, получает синтетические соединения по пищевой цепочке. [shesht-info-block number=2] В Европейском агентстве по безопасности продуктов питания отказались комментировать результаты исследования, но заметили, что их нормы для людей не стоит напрямую применять к животным. Номияма отчасти с этим согласен, однако подчеркнул, что сам факт наличия высокой концентрации синтетических соединений в кормах для домашних питомцев требует внимания. По словам ученого, ветеринарам необходимо разработать собственные нормативы и методы оценки рисков. Специалисты не призывают паниковать и выбрасывать весь корм. Они говорят о пробелах в знаниях. Ученые пока мало знают о том, как именно «вечные химикаты» влияют на организм кошек и собак, если те получают их каждый день на протяжении долгого времени. Для этого нужны дополнительные исследования.  По мнению авторов научной работы, проблема не в самом корме, а в рыбе. Даже если корм выглядит свежим, пахнет нормально и не просрочен, он все равно может быть опасен. Потому что внутри него уже есть рыбный ингредиент с «вечными химикатами». Выводы команды Номиямы представлены в журнале Environmental Pollution.

Хронический запор часто встречается у пациентов с болезнью Паркинсона, за десятилетия опережая основные симптомы недуга. Обычно причины запора связывают с нарушениями в работе нервной системы и моторики кишечника. Но слабительные часто не приносят облегчения, а значит, есть механизмы болезни, не связанные с моторикой. Ранее ученые фиксировали повышенное содержание бактерий Akkermansia у таких пациентов, но не могли объяснить их влияние на плотность стула, так как этот микроб обычно считают полезным для обмена веществ. БАДы с Akkermansia даже продаются на маркетплейсах как помогающие похудеть. Авторы исследования кишечных микробов, опубликованного в журнале Gut Microbes, решили проверить гипотезу о бактериальной природе недуга. Они проанализировали состав микробиоты 231 пациента с болезнью Паркинсона и 54 человек с хроническим идиопатическим запором. Также биологи вырастили гнотобиотических мышей — стерильных животных, кишечник которых заселяли строго определенные комбинации микробов. Для проверки роли конкретных белков ученые применили методы генной инженерии: они создали мутантный штамм B. thetaiotaomicron, лишенный гена anSME. Этот ген отвечает за активацию сульфатаз — ферментов, которые «вскрывают» защитную сульфатную оболочку кишечной слизи. Ученые сравнивали состояние животных, заселенных только одним видом бактерий, и тех, кто получил оба вида сразу. Измеряли влажность кала, количество фекальных гранул от каждой мыши и анализировали транскриптом содержимого кишечника. Чтобы оценить состояние слизистого барьера, биологи использовали флуоресцентное окрашивание тканей и определяли уровень проницаемости кишечника с помощью специальных маркеров в плазме крови. Эксперименты показали, что по отдельности ни Akkermansia, ни Bacteroides не вызывают у животных проблем со стулом. Патологический эффект возникал, только когда они работали вместе. Bacteroides с помощью сульфатаз снимала с муцина защитные группы, после чего Akkermansia переваривала белок слизи. В результате кишечник не мог удерживать воду. Влажность стула снизилась, а количество гранул в кишечнике возросло. Примечательно, что у мышей, получивших мутантный штамм без сульфатаз, запор не развивался, даже несмотря на присутствие Akkermansia. Авторы научной работы ввели понятие «бактериальный запор», при котором микробы-комменсалы лишают орган необходимой смазки. Муциновая слизь в толстой кишке работает подобно смазочному маслу в механизме. Когда бактерии уничтожают этот слой, трение возрастает, а кал теряет воду слишком быстро. Исследователи предполагают, что блокировка бактериальных сульфатаз или адресное подавление активности конкретных штаммов станет перспективным методом лечения пациентов, которым слабительные не помогают.

Для человечества критически важно хранить и передавать знания. Какой гриб — ядовитый, как варить пиво, как эффективно лечить и учить? Письменность позволила каждому поколению не узнавать это с нуля. При этом ни один из носителей информации не обеспечивает ее вечное хранение: устная передача очень зависит от рассказчика, глина бьется, бумага истлевает, магнитные жесткие диски механически изнашиваются, твердотельные перестают держать заряд. Сейчас жесткие диски рекомендуют перезаписывать каждые 10 лет, это трудоемко и дорого. Есть альтернативы — алмазы или даже ДНК, но все равно приходится идти на компромиссы по стоимости технологии ради плотности записи данных или долговечности хранения. Хорошим претендентом на новый стандарт долгосрочного хранения данных уже считали стекло. Данные в него записывали и считывали лазером, но до сих пор в этой системе либо лазеры оказывались слишком сложными, либо стекло — дорогим и экзотическим, хотя и обеспечивающим сохранность данных на миллиарды лет. [shesht-info-block number=1] Компания Microsoft смогла в рамках проекта Silica создать систему, использующую очень доступное боросиликатное стекло и фемтосекундные лазеры для записи и считывания информации. Специалисты считают, что данные сохранятся в таком стекле на 10 000 лет даже при температуре 290 градусов Цельсия. Статью об этом исследователи опубликовали в журнале Nature. Ричард Блэк (Richard Black), возглавляющий в Microsoft Research проект Silica по хранению данных в стекле, рассказал, что этот материал «выдерживает легкие формы пренебрежения». Оно дешево, легко доступно, стекло можно поцарапать, прокипятить или нагреть без потери данных, не нужна энергия на их сохранение после записи. Боросиликатное стекло используют для изготовления посуды и лабораторного оборудования, технология проста и известна. В отличие от кварцевого стекла, с которым работали другие исследователи, боросиликатное слишком прочное, чтобы создать в нем лазером пустоты. Но лазер может изменить показатель преломления облученной области. И эти изменения можно распознать под микроскопом. [shesht-info-block number=2] Каждый лазерный импульс меняет показатель преломления в области размером около 100 x 100 x 2000 нанометров. Слой стекла для записи выбирают изменением глубины фокусировки лазера. Исследователи разделили лазерный луч на четыре пучка, чтобы добиться скорости записи 65,9 мегабита в секунду. Это все еще медленнее записи на магнитную ленту, но ученые работают над увеличением количества пучков лазера для повышения скорости записи. Для считывания данных нужно пропустить свет через стекло и записать получившийся рисунок с помощью микроскопа. Эти данные алгоритмически очищаются от помех и расшифровываются специальным программным обеспечением. [shesht-info-block number=3] Инженеры проекта Silica роботизировали работу лазеров и микроскопа, у них есть рабочая полностью автоматизированная система архивации данных. Они продемонстрировали, что могут хранить фильмы, музыку и элементы компьютерных игр в стеклянных пластинах. Плотность записи данных — 1,59 гигабита на кубический миллиметр для 301 слоя записи. При этом команда Блэка завершает свою исследовательскую работу, а Microsoft пока не объявляла никаких планов по коммерциализации технологии. Ученые при этом уверены, что будущее хранения данных — за стеклом.

Сверхмассивные черные дыры (СМЧД) находятся в центрах почти всех массивных галактик. Когда на них падает вещество, часть энергии выбрасывается в виде гигантских джетов — струй плазмы, разогнанной до околосветовых скоростей. Эти структуры могут влиять на эволюцию галактик и их окружение. Особенно ярко джеты и связанные с ними магнитные поля светятся в радиодиапазоне, позволяя астрономам прослеживать энергетические процессы, формирующие крупномасштабную структуру Вселенной.  Третий релиз обзора LOFAR Two-metre Sky Survey охватил 88 процентов северной части неба. Наблюдения велись более десяти лет с помощью распределенной сети из десятков антенн в Нидерландах и других странах Европы. Поскольку этот астрономический инструмент работает как единый интерферометр, он достиг разрешения в несколько угловых секунд и высокой чувствительности на частотах 120-168 мегагерц. Всего астрономы собрали около 18,6 петабайт данных, а их обработка заняла свыше 20 миллионов часов вычислений.  Особенно сложным оказалось искажение сигнала, возникающее при прохождении радиоволн через ионосферу Земли. Чтобы компенсировать искажения, ученые разработали новые алгоритмы калибровки и автоматизированные конвейеры обработки. В результате им удалось создать самые чувствительные на сегодня широкоугольные радиокарты неба и каталог из 13,7 миллиона источников.   [shesht-info-block number=1] Новая карта существенно меняет представления о разнообразии активных ядер галактик: исследователи пришли к выводу, что свойства джетов зависят не только от массы черной дыры, но и от характеристик самой галактики и ее среды. Обзор также позволил измерить темпы звездообразования в миллионах галактик, влияющие на магнитные поля, простирающиеся на миллионы световых лет.  Более того, карта выявила редкие и необычные объекты: новые остатки сверхновых, одни из самых протяженных и древних радиогалактик, переменные радиоисточники и сигналы, вероятно, связанные с взаимодействием светил и экзопланет.  Таким образом, результаты научной работы, опубликованной в журнале Astronomy & Astrophysics, стали фундаментальной базой для сотен будущих исследований — и еще одним шагом к созданию более полной картины радиовселенной, ключевую роль в которой играют магнитные поля, экстремальные ускорения частиц и мощные джеты.

Сверхбыстрое распространение близорукости в XXI веке многие связывали с возросшим экранным временем — сначала от ПК, а затем от смартфонов и планшетов. Такая точка зрения вызывала вопросы. Скажем, 23 процента населения Земли и в 2000 году были близоруки, хотя экранное время в большинстве стран мира было низким. Ранее ряд научных работ показали, что корреляция у близорукости не столько прямая с экранным временем, сколько обратная: чем меньше человек (в детский период его жизни) проводит времени на улице, при дневном свете, тем выше его шансы стать близоруким, в том числе когда он станет взрослым. Тогда исследователи связали это со стимулирующим действием ультрафиолета на наше зрение. Теперь в Cell Reports вышла работа, авторы которой предложили новое объяснение старой проблеме. Они считают самым узким местом длительное напряжение глаз в условиях низкой освещенности, типичной для внутренних помещений, где живут люди. Исследователи отметили, что на улице, где видимое излучение обычно измеряется сотнями ватт на квадратный метр, зрачок с одной стороны сужается, чтобы предохранить глаз от чрезмерно сильного света, но с другой все еще пропускает к сетчатке глаза достаточный объем света. Но когда люди фокусируют глаз на близких предметах в помещениях — неважно, телефон ли это, планшет или книга — зрачок тоже сокращается. Тут важна не яркость, а то, что ему нужно получить резкое изображение предмета вблизи. При этом освещение в помещениях в темное время суток редко бывает мощнее десятков ватт на квадратный метр. И даже в дневное эта цифра может падать ниже сотни ватт на квадратный метр (стены блокируют основную часть солнечного света). Если обратиться к люксам, то разница между улицей днем и помещением днем же часто достигает десятков раз. И тут получается необычное сочетание: зрачок сузился, а количество света, доходящее до сетчатки, упало ниже нормального для ее работы. На протяжении последних двух миллионов лет подолгу рассматривать предметы вблизи не было типичным занятием для нашего вида, полезнее было видеть то, что вдали. Поэтому глаза просто не очень адаптированы для таких действий. Хотя исследователи и провели ряд простых экспериментов, подтверждающих их схему рассуждений, окончательную ясность в вопросе смогут дать лишь широкомасштабные опыты, основанные на их гипотезе. Они предположили, что близорукость можно затормозить или предотвратить, подвергая глаз действию безопасных уровней яркого света при условиях, затрудняющих сужение зрачка. Последнее на первый взгляд сложно, потому что зрачок человека на свету сужается сам собой. Авторы предложили сделать это либо с помощью линз (мультифокальных или снижающих контрастность), либо блокируя работу мышц, отвечающих за сужение зрачка. Такое вполне можно сделать каплями с атропином. Проблема еще недавно бывшая типичной лишь 12-20% населения даже в Европе, в последние полвека стала нормой для половины европейцев. Другие части мира движутся в том же направлении, иногда медленнее, а иногда (Китай) даже быстрее  / © Wikimedia Commons Альтернативный метод — просто проводить время на открытом воздухе, глядя вдаль. Впрочем, в условиях современной цивилизации он работает плохо, поскольку систематически находиться на открытом воздухе несколько часов в день современные люди избегают. Усиливающие линзы в этом смысле могут работать надежнее, блокируя прогрессирование близорукости как у животных моделей, так и у детей (авторы приводят ссылки на более ранние работы, показавшие это). Капли с атропином тоже проще в применении, чем системный выход современных людей на открытый воздух часами в день. Хотя подход действительно новый, нельзя не отметить, что его сложно примирить с ранее установленной корреляцией между временем на улице в период взросления и шансами на близорукость во взрослом возрасте. Если бы все дело было только в описанном выше механизме, события времен детства не могла бы так сильно влиять на близорукость взрослых.

По словам ученых, характерные запахи, исходящие от больного, могут служить важным индикатором присутствующего недуга. Однако, врачи зачастую не в полной мере используют эту информацию из-за недостаточных знаний в данной области. Наиболее ярко специфические запахи проявляются прежде всего при инфекционных заболеваниях. Например, синегнойная палочка производит диметилтрисульфид, придавая заболеванию запах разложения. Дифтерия вызывает тошнотворный сладковато-гнилостный запах изо рта, а поражение туберкулезом лимфоузлов создает запах несвежего пива. Как отмечают исследователи, при диагностике заболеваний крови важным критерием является наличие гнилостного запаха. Острые лейкозы, например, вызывают некроз слизистых оболочек зева и рта с образованием кровоточащих язв с неприятным запахом. При гемолитической анемии наблюдается кровоточивость десен, язвы и гнилостный запах изо рта. При онкологических заболеваниях часто усиливается потоотделение, а от пациента исходит специфический «запах несвежего мяса». Неприятный аромат мокроты может свидетельствовать о распадающейся раковой опухоли из-за гнилостного разложения ткани, а также об абсцессе легкого, вызванном распадом белков мокроты и ее застоем в полостях. При заболеваниях дыхательной системы скопившаяся слизь может издавать запах тухлых яиц или сероводорода. Кроме того, ученые СГМУ имени. В.И. Разумовского выяснили, что неврологические и психические заболевания также могут сопровождаться характерными запахами. Например, болезнь Паркинсона вызывает едкий запах, похожий на мускус, а при болезни Альцгеймера запах напоминает ржаной хлеб. В свою очередь, больные шизофренией имеют кислотный запах, связанный с биохимическими изменениями в организме и присутствием транс-3-метил-2-гексеновой кислоты в поте. Представленные исследователями Саратовского медуниверситета данные подтверждают, что запахи человеческого тела содержат ценную информацию о состоянии здоровья и могут быть полезны практикующим врачам для повышения точности диагностики и оптимизации ведения пациентов с разнообразными заболеваниями. Для широкого внедрения подобного подхода необходимо дальнейшее развитие объективных методов анализа запахов с использованием специализированного оборудования.

В науке давно утвердилось мнение, что социальность — не просто дополнение к жизни животного, а важный фактор выживания и размножения. Это хорошо видно по исследованиям закрытых социальных групп — например, приматов или гиен, где самки всю жизнь живут в одном коллективе и поддерживают друг друга в конфликтах. Гораздо меньше известно о том, насколько важны социальные связи в обществах с открытой, постоянно меняющейся структурой, где группы распадаются и сливаются заново. Этот пробел в знаниях решила восполнить международная группа, изучавшая благородных оленей на острове Рам в Шотландии. Результаты исследования опубликованы в журнале Royal Society Open Science. Благородные олени — типичные представители копытных с открытой социальной структурой. Самки здесь не привязаны к одному стаду на всю жизнь: они могут кормиться то в одной группе, то в другой. Состав компаний постоянно меняется, хотя ядро часто составляют родственницы. Долгое время считалось, что в таких условиях прочные личные связи не имеют решающего значения — выживание зависит скорее от удачи, здоровья или качества участка обитания. Ученые исследовали базу данных, собранную за 42 года наблюдений за популяцией оленей в северной части острова Рам. В течение этих десятилетий они фиксировали каждый контакт между животными, отслеживали их перемещения, рождение и гибель. Для каждой самки рассчитали так называемую силу социальных связей — показатель того, насколько часто и прочно конкретная особь была связана с другими. Затем эти данные сопоставили с ключевыми показателями эволюционной приспособленности: продолжительностью жизни, репродуктивным успехом и успешностью размножения. Исследование подтвердило, что самки оленей действительно предпочитают общаться с родственницами. Дочери копировали социальное поведение матерей, и эта привязанность сохранялась у них на протяжении всей жизни. Авторы научной работы также выяснили, что дружеские связи напрямую коррелируют с продолжительностью жизни: самки, имевшие более прочные и частые контакты с другими особями, жили дольше менее общительных сородичей. Связь с репродуктивным успехом тоже прослеживалась. Самки с высокими показателями силы социальных связей за свою жизнь приносили больше детенышей, и большее число этих оленят доживали до двух лет, то есть до возраста, когда они сами могли участвовать в размножении. [shesht-info-block number=1] Хотя социальные связи матери оказались критически важны для ее собственной судьбы, они никак не повлияли на выживаемость детенышей в первую зиму. Их судьба зависела от других причин: погодных условий, плотности популяции на конкретном участке и случайных факторов. То есть прочные дружеские связи помогали самке, но напрямую не защищали ее потомство. Ученые полагают, что механизм положительного влияния дружбы на выживание связан с конкуренцией за ресурсы. Более социально интегрированные самки получают поддержку от родственниц в стычках с чужаками, лучше отстаивают доступ к кормовым участкам и меньше подвергаются стрессу от агрессии соседей. В условиях ограниченных ресурсов даже небольшое преимущество в кормодобывании, накопленное за годы, может обернуться существенной прибавкой к продолжительности жизни и репродуктивному успеху.

Сверхмассивные черные дыры (СМЧД) с массами от сотен тысяч до десятков миллионов масс Солнца уже существовали, когда возраст Вселенной составлял примерно 5-10 процентов от нынешнего. То есть свет от самых первых галактик шел до Земли более 12-13 миллиардов лет. Правда, быстрый рост этих древних структур по-прежнему остается загадкой, о чем Naked Science рассказывал ранее. Кроме того, с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб» астрономы выявили множество компактных ярких источников — так называемых маленьких красных точек. Эти объекты, судя по всему, связаны с активными ядрами галактик и сверхмассивными черными дырами. Вот только ученые до сих пор не понимают, что именно представляют собой эти точки, и выдвигают самые разные гипотезы. Более того, в ту же эпоху фиксируют экстремально яркие вспышки, которые могут быть результатом приливного разрушения звезд, когда светило разрывает гравитацией СМЧД. [shesht-info-block number=1] Чтобы сопоставить данные наблюдений и понять, что же такое маленькие красные точки, авторы нового исследования, опубликованного на сервере препринтов Корнеллского университета, смоделировали динамику светил в плотном скоплении вокруг черной дыры. Подход позволил рассчитать, как объекты постепенно приближаются к космическому «монстру» и разрушаются под действием его гравитации. Исследовательская группа под руководством Константиноса Критоса (Konstantin Kritos) из Университета Джонса Хопкинса (США) также учла гравитационные взаимодействия, эволюцию светил и концентрацию более массивных звездных остатков ближе к центру СМЧД. Результаты показали, что в первые 100 миллионов лет темп питания мог достигать порядка 10⁻² массы Солнца в год, преимущественно за счет массивных звезд. Позже этот вклад мог сместиться к менее массивным светилам и компактным остаткам. По расчетам, около 12-13 миллиардов лет назад частота звездных разрушений достигала приблизительно пяти тысяч событий на кубический гигапарсек в год, что много выше локальных оценок. При этом самые яркие вспышки, вероятно, возникали при разрушении звезд массой от 30 до 150 солнечных. Такие разрушения массивных светил могут объяснять наблюдаемые экстремальные ядерные транзиенты (Extreme Nuclear Transients) — вспышки, которые не соответствуют ни одному ранее известному событию. [shesht-info-block number=2] Поскольку захваты таких компактных объектов, как белые карлики, нейтронные звезды и черные дыры звездных масс, должны порождать гравитационно-волновые события, часть из них можно зарегистрировать с помощью будущей космической обсерватории LISA. Это означает, что процессы звездного питания будут доступны для изучения не только по свету, но и по «ряби» пространства-времени. Хотя основной вклад в рост сверхмассивных черных дыр по-прежнему приходится на аккрецию газа, разрушение светил оказывается неизбежным и заметным побочным процессом бурной эволюции молодых галактических ядер — своеобразной космической «кухней», на которой формировались самые первые гиганты во Вселенной. Впрочем, не все исследователи согласны с описанной в работе трактовкой. Астрофизик Сергей Попов отметил, что часть маленьких красных точек может оказаться вовсе не активными ядрами, а чрезвычайно плотными формирующимися системами — прообразами шаровых скоплений. Поскольку обе гипотезы дают проверяемые предсказания, будем надеяться, что ближайшие наблюдения покажут, какая из них верна. 

Сегодня термин «эмоциональный интеллект» прочно закрепился не только в научной литературе, но и в повседневной жизни. Преимущественно он понимается как способность распознавать, понимать и управлять эмоциями. Такой взгляд доминирует как в научной литературе, так и в прикладных сферах (психологии, образовании, социальной работе, менеджменте). Но несмотря на широкую известность понятия, в психологии до сих пор нет единого взгляда на то, что представляет собой эмоциональный интеллект. Это связано как со сложностью самого феномена, так и с тем, что он изучен не полностью. Исследователи до сих пор спорят: является ли он отдельным видом интеллекта, чертой личности или интегративной характеристикой человека. Чаще всего эмоциональный интеллект рассматривается как организованная структура и включает в себя восприятие эмоций, понимание и управление переживаниями, способность вызывать нужное состояние для решения задач. Именно эта модель легла в основу большинства диагностических инструментов, призванных оценивать уровень эмоционального интеллекта. Сегодня диагностика эмоционального интеллекта стала обязательным или желательным элементом во множестве сфер. К примеру, в кадровом отборе и оценке персонала результаты тестов влияют на решение о найме и назначении на руководящие должности. В судебно-пенитенциарной системе оценка эмоционального интеллекта используется при проведении экспертиз, оценке рисков рецидива, а также в программах реабилитации. В психологии их можно использовать для первичной диагностики, планирования терапии и оценки ее эффективности. Чаще всего для диагностики используют стандартизированные тесты и опросники, где задания имеют правильные и неправильные ответы, по которым оценивается точность распознавания и понимания эмоций. Проблема этого подхода в том, что такие инструменты оценивают прежде всего когнитивную составляющую. Они фиксируют, насколько точно человек может назвать эмоцию и насколько логично он рассуждает о них. Однако они никак не учитывают, чувствует ли он то, о чем говорит. При этом сама способность чувствовать, переживать — эмоциональная сензитивность — существует как самостоятельный психологический феномен. Это умение направлять внимание на свои эмоции и чувства, удерживаться «в контакте» с ними, не подавляя и не избегая их, не заменяя процесс переживания процессом их когнитивного понимания и анализа. Важно, что эмоциональная сензитивность не является свойством темперамента, а представляет собой способность, которую можно развивать, тренировать и, что особенно важно, восстанавливать в случае утраты. Стремясь выглядеть невозмутимо и уверенно, внешне и внутренне более спокойным, пытаясь контролировать себя, многие стараются как можно быстрее избавиться от неприятных чувств. Однако отсутствие эмоциональной сензитивности часто делает человека более уязвимым. Он хуже распознает признаки перегрузки и стресса, дольше восстанавливается, чаще сталкивается с выгоранием и психосоматическими заболеваниями, если долгое время не замечает свои эмоции и чувства и не проживает их. Если в процессе психотерапии работа с восстановлением этой способности ведется давно, то в исследованиях и теории этот феномен часто упраздняется. Это означает, что результаты диагностики могут быть нецелостными и человек с утраченной чувствительностью сможет пройти тест и получить высокий балл по эмоциональному интеллекту. Существующие методики по измерению эмоционального интеллекта оценивают главным образом его когнитивную составляющую, а чувствительность к себе не измеряется. Такая неполнота диагностики напрямую влияет на решения, которые принимаются на основе этих тестов в реальной жизни. Существует риск отбирать кандидатов, которые не чувствуют собственного эмоционального состояния, а значит не могут эффективно управлять собой и общаться с людьми, более подвержены стрессу и выгоранию, их эмпатия, если она есть, может резко и неожиданно пропадать в общении, руководство другими - осложняться. А в уголовно-исполнительной системе существует риск признать человека эмоционально компетентным при сохранении у него нарушений или потенциальной социальной опасности. Неточные результаты могут влиять на решения специалистов, выбор меры пресечения и готовность к социализации. В итоге неучет сензитивности формирует и закрепляет ложное представление, поскольку в массовом сознании и во многих профессиональных средах человек с высоким эмоциональным интеллектом — это тот, кто контролирует себя, не поддается чувствам, сохраняет спокойствие и рациональность в любых обстоятельствах. Этот образ, однако, не учитывает саму способность чувствовать. Ученая Пермского Политеха, кандидат психологических наук и гештальт-терапевт Елена Расторгуева впервые предложила дополнить общепринятое понятие новым базовым элементом — эмоциональной сензитивностью. Это позволит более точно и полно оценивать эмоциональную сферу человека: не только знание, различение, понимание, осознание эмоций, но и их реальное переживание. Статья опубликована в журнале «Вестник университета». В своей работе ученая предлагает иную структуру понятия. Сейчас в практике закреплена модель, которая включает способность понимать эмоции и управлять ими. Существующие тесты и опросники выстроены вокруг этих блоков, а способность чувствовать в них не учитывается. Эксперт ПНИПУ предлагает добавить в эту структуру эмоциональную сензитивность. Новая модель позволит точнее определять, где именно нужна помощь: требуется ли работа с осознаванием, развитие навыков саморегуляции или управления чувствами других людей, или восстановление самой способности чувствовать. — Для обоснования необходимости выделения чувствительности в качестве нового компонента структуры эмоционального интеллекта использовались данные нейрофизиологических исследований. В них с помощью специального оборудования ученые наблюдали и фиксировали активность разных полушарий и зон мозга в момент возникновения эмоций, их осознания, управления и в ходе использования различных методов психотерапии. Экспериментальные исследования доказали, что человек может проявлять способность к анализу и диалогу, но при этом утратить способность чувствовать на короткое или продолжительное время, — рассказала Елена Расторгуева, кандидат психологических наук, доцент кафедры «Социология и политология» ПНИПУ. Например, при психологических травмах, которые проживает каждый человек, может возникать как переполненность сильными чувствами, так и субъективное ощущение их полного отсутствия. Их недостаток подтверждается объективными изменениями в состоянии мозга: снижением активности отдельных его зон, правого полушария или всего мозга. Также эксперт проанализировала теоретические основы и экспериментальные исследования различных направлений психотерапии — эмоционально-фокусированная терапия, гештальт-терапия и другие. Она обнаружила, что в них присутствует отдельный этап работы — глубокое проживание чувств, который не сводится к их осознанию, пониманию или регуляции. Это доказывает, что способность чувствовать эмоции — самостоятельный, базовый процесс, не сводимый к осознанию или контролю. При использовании опросников, построенных на самоотчетах, участники исследования могут давать социально желательные ответы, субъективно оценивать проявления своего эмоционального интеллекта, скрывать отсутствие чувствительности. Для осознания неясных, предсознательных ощущений, эмоций и чувств требуется некоторое их усиление и время, чтобы человек продолжал прислушиваться к ним. Именно так в процессе психотерапии происходит работа с чувствами клиента. При этом в обыденной жизни человек может сам учиться развивать свою чувствительность. Это объясняет, почему для дальнейшего изучения и экспериментальной проверки новой предложенной структуры эмоционального интеллекта необходимо проведение дополнительных психонейрофизиологических исследований. Сегодня эмоциональный интеллект остается областью активных исследований. Несмотря на популярность в массовой культуре, в науке сохраняются серьезные расхождения в понимании природы, структуры и границ этого понятия. Выделение эмоциональной сензитивности как самостоятельного компонента и предложенная ученой расширенная структура эмоционального интеллекта может стать основой для разработки новых диагностических методик, которые смогут измерять реальное переживание эмоций и позволят отличать его от простого их понимания и имитации. Это позволит не только выявлять кандидатов с реальной эмоциональной устойчивостью и эмпатией при приеме на работу, но также оценивать результативность реабилитационных, развивающих программ в различных сферах, создавать благоприятную образовательную среду и в целом сохранять психологическое здоровье в повседневной жизни.

На Готланде, крупнейшем из островов Балтийского моря, обнаружили несколько крупных, хорошо сохранившихся захоронений одной из последних групп охотников-собирателей в Европе, принадлежавших к культуре ямчатой керамики (3500-2300 лет до нашей эры). Они добывали себе пропитание в основном охотой на тюленей и рыболовством и хоронили своих мертвецов в ямах. Исследователи из Уппсальского университета, статья которых опубликована в журнале Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, провели анализ древней ДНК, выделенной из костных останков 10 человек, захороненных в четырех общих могилах. Оказалось, люди, похороненные вместе, в одной яме, во всех случаях были генетическими родственниками, но не всегда первой линии родства, то есть родителями и детьми или братьями и сестрами. Между ними могло быть родство второй или третьей степени, то есть они были друг другу дальними родственниками. Так, в одной из могил находилась 20-летняя женщина, лежащая на спине. По обе стороны от нее лежали двое детей: один четырехлетний, другой — полуторагодовалый. Анализ ДНК показал, что дети — мальчик и девочка — родные брат и сестра, но женщина им вовсе не мать, как можно было бы предположить. Скорее всего, она приходилась им теткой по отцу либо сводной сестрой. Во второй могиле покоилась на спине девочка 12-14 лет, а сверху на ее груди лежали кости, принадлежавшие ее отцу, которые, вероятно, были перенесены в могилу откуда-то еще. В третьей могиле похоронили двоих детей — мальчика и девочку. Они приходились друг другу двоюродным братом и сестрой. В четвертой могиле обнаружили останки девочки 8-10 лет и молодой женщины. Анализ ДНК показал, что они были родственницами третьей степени родства: либо двоюродными сестрами, либо старшая из них приходилась младшей двоюродной бабушкой. Как предположили исследователи, отсутствие в захоронениях матерей детей свидетельствует о том, что родственники брали на воспитание осиротевших детей семьи и заботились о них. В целом ученые отметили, что генетическое родство явно имело для этой общины большое значение, эти люди хорошо знали свои родословные, родственные связи за пределами ближайшей семьи играли для них важную роль. Авторы исследования планируют продолжить изучение останков еще более чем семи десятков человек из этого захоронения. Так они рассчитывают узнать больше о социальной структуре, жизненных историях и погребальных обрядах древней культуры охотников-собирателей Готланда.

История изучения спинозавров (Spinosaurus) похожа на детектив со множеством белых пятен, которые мешают ученым прийти к единому мнению об образе жизни этих динозавров. Впервые останки спинозавра (вид Spinosaurus aegyptiacus) нашли на территории современного Египта. Их описал немецкий палеонтолог Эрнст Штромер в 1915 году, а хранились они в Мюнхенском музее. Однако большая часть экземпляров была навсегда утрачена при бомбежке Мюнхена в 1944-м. Уничтожение костей сделало изучение спинозавра крайне затруднительным на многие десятилетия. С тех пор ученым попадались лишь фрагменты, которые порождали больше вопросов, чем давали ответов. Ключевой академический спор заключался в том, могли ли спинозавры охотиться в открытом море, или они были прибрежными мелководными охотниками. Кроме того, каким образом они добывали пищу? Остатки этих хищников находили не только в прибрежных морских отложениях, но и в озерных, поэтому такие находки сами по себе не позволяют однозначно определить образ жизни этих динозавров. Многих палеонтологов вводят в тупик чрезвычайно высокие остистые отростки на спинных позвонках спинозавра, которые обычно называют «парусом» животного. Одни специалисты считают, что спинозавры отлично плавали и ныряли за рыбой, используя «парус» как стабилизатор. Эту точку зрения в 2025 году даже отразили в научно-популярном сериале канала BBC «Прогулки с динозаврами», изобразив ящеров настоящими водными монстрами. [shesht-info-block number=1] Другие ученые утверждают, что плавать с таким парусом невозможно — он делал бы животное крайне неустойчивым. По их мнению, спинозавры бродили по мелководью, словно гигантские цапли, выхватывая добычу из воды длинной пастью.  Разобраться в этом вопросе попыталась команда палеонтологов под руководством Пола Серено (Paul Sereno) из Чикагского университета в США. Для этого ученые отправились в Нигер, в формацию Фарак, где находятся породы возрастом 94-99 миллионов лет. Ранее там обнаружили остатки спинозавров, поэтому ученые рассчитывали на удачу. И она не подвела.  В 2019 году местный проводник привел исследователей к труднодоступному участку, где они нашли несколько фрагментов челюстей, принадлежащих спинозавру, но из-за пандемии Covid-19 ученые смогли вернуться к раскопкам только спустя несколько лет. Вторая экспедиция превзошла все ожидания. Палеонтологи обнаружили практически полный скелет, принадлежащий ранее неизвестному виду спинозавра, а также остатки длинношеих зауроподов. [shesht-info-block number=2] Новый вид назвали Spinosaurus mirabilis. Его представители жили примерно 95 миллионов лет назад и достигали в длину 10-14 метров. Этот вид приходился близким родственником знаменитому Spinosaurus aegyptiacus. Однако у этих динозавров была уникальная черта, которая сразу бросилась в глаза ученым. Исследователи описали необычайно высокий костяной гребень на черепе. Он поднимался над головой ящера крутой дугой приблизительно на 40 сантиметров и имел форму ятагана. По мнению авторов исследования, такое украшение не могло служить оружием — оно было слишком хрупким. Скорее всего, гребень был разноцветным. Такая конструкция, вероятно, работала как маяк, чтобы на нее обратили внимание. Серено и его коллеги полагают, что и знаменитые спинные «паруса» служили той же цели — для демонстрации перед соперниками и партнерами. Зачем спинозаврам понадобилась такая броская внешность? Ответ нашли, проанализировав среду обитания. Представители вида, по-видимому, охотились вдоль рек, где могли защищать свои охотничьи участки. На открытых берегах визуальные сигналы работают особенно эффективно — там животных легче заметить издалека. Помимо примечательного гребня, новый вид отличался более плоской и приплюснутой мордой. Кроме того, зубы в задней части верхней челюсти располагались не так плотно, как у других видов, между ними оставалось больше расстояния.  Череп Spinosaurus mirabilis с гребнем, который нашли в Нигере / © Keith Ladzinski Еще одна особенность, которую удалось выявить во время исследования, касается строения челюстей всех представителей рода Spinosaurus. Их верхние и нижние зубы при смыкании переплетались, создавая эффективную ловушку для скользкой добычи — например, рыбы. Чтобы понять, какое место Spinosaurus mirabilis занимал в экосистеме, ученые применили метод главных компонент. Они сравнили пропорции тела спинозавра (в том числе челюстей и всех конечностей) с другими хищными динозаврами и современными птицами. По своим пропорциям спинозавры заняли нишу между цаплями, которые бродят по мелководью, и змеешейками, которые ныряют за рыбой.  Серено предположил, что спинной «парус» делал тело спинозавра неустойчивым в воде. Такой хищник не мог плавать в толще воды, охотясь на глубине, как крокодил. Зато взрослая особь могла спокойно заходить в воду на глубину до трех метров, вышагивая по дну на длинных мощных ногах. Последним аргументом в пользу гипотезы о прибрежных хищниках стало место находки. Остатки нашли почти в тысяче километров от древней береговой линии, глубоко внутри континента, что позволило команде Серено сделать важный вывод: Spinosaurus mirabilis жил вблизи рек. Это укрепляет гипотезу о том, что спинозавры поджидали добычу на отмелях, а не плавали и ловили ее в океане. Научная работа опубликована в журнале Science.

До сих пор считалось, что основная часть галактик в ранней Вселенной выглядит яркой в ультрафиолете и почти не содержит пыли: именно такие объекты зачастую наблюдает «Уэбб». Пылевые же галактики (DSFG) хорошо известны и находятся на более поздних этапах космической истории — астрономы видят их такими, какими они были примерно 10,5-12,3 миллиарда лет назад. Звездообразование в этих массивных системах идет особенно интенсивно, но большую часть излучения поглощает пыль, из-за чего оно переизлучается в миллиметровом диапазоне. Найти такие объекты, как правило, сложно: они слишком слабы для прямого обнаружения в CHAMPS и чересчур «красные» для оптических и инфракрасных обзоров. Вот почему астрономы из Массачусетского университета в Амхерсте (США) пошли иным путем, взяв выборку примерно из 400 ярких источников, обнаруженных ALMA в рамках программы CHAMPS, и сопоставили их с каталогом COSMOS2025, дополнив детальными фотометрическими данными «Уэбба». На этой основе ученые вывели эмпирический критерий, который позволяет отличать пылевые галактики от других типов объектов по сочетанию инфракрасных цветов, звездной массы и скорости образования светил. [shesht-info-block number=1] Основным параметром стал индекс, связывающий логарифмы массы и темпа звездообразования, который оказался особенно эффективным именно для отбора пылевых систем. Затем, применив метод ко всему каталогу, включающему сотни тысяч галактик, исследователи отобрали кандидатов на роль слабых пылевых объектов, которые родились спустя всего 600-950 миллионов лет после Большого взрыва.  Результаты научной работы были представлены в The Astrophysical Journal Letters.    Таких источников оказалось всего несколько десятков (73), а наблюдаемых с помощью ALMA — лишь 18. Хотя ни один из них не был заметен в миллиметровом диапазоне, после усреднения сигналов астрономы получили уверенное обнаружение, соответствующее скрытому звездообразованию на уровне примерно 30 масс Солнца в год. [shesht-info-block number=2] На основе полученных данных авторы статьи заключили, что в эпоху реионизации существовала целая популяция умеренно пылевых галактик, которые ранее просто «выпадали» из всех обзоров. Все потому, что они не полностью «прозрачные», как типичные галактики, наблюдаемые «Уэббом». Плотность этих объектов, по оценкам, сопоставима с числом самых ранних, массивных и «мертвых» галактик. Таким образом, ученые предложили новый сценарий галактический эволюции: ультрафиолетовые галактики, сформировавшиеся менее чем через 500 миллионов лет после Большого взрыва, со временем накапливают пыль, а затем, исчерпав газ, превращаются в массивные системы, не образующие звезды на более поздних этапах.  Если выводы этой научной группы верны, заметная доля рождения новых светил в ранней Вселенной долго оставалась скрытой от астрономов, а увидеть их целиком помогла лишь совместная работа двух телескопов. Ранее ученые сообщили о формальном обнаружении галактик старше Большого взрыва примерно на 100 миллионов лет, о чем Naked Science подробно рассказывал здесь.    

Происхождение эукариотической клетки остается одной из главных загадок биологии. Долгое время господствовала модель, согласно которой анаэробная архея, жившая в бескислородных условиях, поглотила аэробную бактерию, ставшую впоследствии митохондрией. Считается, что именно этот союз обеспечил предков эукариот энергией для создания цитоскелета и сложной системы внутреннего транспорта. Однако дефицит данных о диких асгард-археях мешал проверить, какими метаболическими способностями обладали эти микробы до начала симбиоза. Авторы исследования, опубликованного в журнале Nature, проанализировали пробы морских осадков из залива Бохайвань у берегов Китая и глубоководного бассейна Гуаймас в Калифорнийском заливе. Ученые обработали 10 терабайт данных секвенирования и восстановили 869 метагеномно-собранных геномов асгард-архей. Это почти вдвое превышает объем всех накопленных ранее знаний об этой группе. Особое внимание ученые уделили классу Heimdallarchaeia и отряду Hodarchaeales, которые считаются наиболее близкими родственниками современных эукариот. Чтобы определить функции обнаруженных белков, применили нейросеть AlphaFold2. Она предсказала трехмерную структуру ферментов и подтвердила их участие в энергетических процессах. Биологи также сопоставили генетические профили микробов с экологическими параметрами мест их обитания, чтобы выяснить, в каких условиях современные потомки архейного предка чувствуют себя лучше всего. Анализ показал, что у группы Hodarchaeales присутствует полный набор генов для работы дыхательной цепи. Эти микробы способны самостоятельно синтезировать гем и нейтрализовать токсичные побочные продукты дыхания. Также в геномах нашли регуляторный белок CoxD, который у современных эукариот управляет сборкой дыхательных комплексов. Выяснилось, что современные асгард-археи населяют не только лишенные воздуха глубоководные разломы, но и обычные прибрежные осадки с умеренным содержанием кислорода. Строение их мембранных гидрогеназ указывает на наличие субъединиц, которые повышают эффективность синтеза АТФ. Согласно молекулярным моделям, адаптация к кислороду в этой линии могла начаться за 50 миллионов лет до кислородной катастрофы, когда уровень O2 на планете стал расти из-за деятельности цианобактерий. Результаты исследования означают, что архея-хозяин была метаболически сложнее и автономнее, чем предполагали ранние модели эукариогенеза. Кислородное дыхание, вероятно, появилось у предков эукариот еще на досимбиотической стадии. Высокая энергетическая отдача от использования кислорода послужила топливом для раннего усложнения клетки, а последующее поглощение митохондрии лишь усилило уже существующие аэробные возможности организма.

На Готланде, крупнейшем из островов Балтийского моря, обнаружили несколько крупных, хорошо сохранившихся захоронений одной из последних групп охотников-собирателей в Европе, принадлежавшей к культуре ямчатой керамики (3500-2300 лет до нашей эры). В основном эти люди добывали себе пропитание охотой на тюленей и рыболовством, и хоронили своих мертвецов в ямах. Исследователи из Уппсальского университета, статья которых опубликована в журнале Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, провели анализ древней ДНК, выделенной из костных останков 10 человек, захороненных в четырех общих могилах. Как оказалось, люди, похороненные вместе, в одной яме, во всех случаях были генетическими родственниками, но не всегда первой линии родства, то есть родителями и детьми или братьями и сестрами. Между ними могло быть родство второй или третьей степени, то есть они были друг другу дальними родственниками. Так, в одной из могил находилась 20-летняя женщина, лежащая на спине. По обе стороны от нее лежали двое детей: один четырехлетний, другой — полуторагодовалый. Анализ ДНК показал, что дети — мальчик и девочка — родные брат и сестра, но женщина им вовсе не мать, как можно было бы предположить. Скорее всего, она приходилась им теткой по отцу либо сводной сестрой. [shesht-info-block number=1] Во второй могиле покоилась на спине девочка 12-14 лет, а сверху на ее груди лежали кости, принадлежавшие ее отцу, которые, вероятно, были перенесены в могилу откуда-то еще. В третьей могиле похоронили двоих детей — мальчика и девочку. Они приходились друг другу двоюродными братом и сестрой. В четвертой могиле обнаружили останки девочки 8-10 лет и молодой женщины. Анализ ДНК показал, что они были родственницами третьей степени родства: либо двоюродными сестрами, либо старшая из них приходилась младшей двоюродной бабушкой. Как предположили исследователи, отсутствие в захоронениях матерей могло свидетельствовать о том, что родственники брали на воспитание осиротевших детей семьи и заботились о них. В целом ученые отметили, что генетическое родство явно имело для этой общины большое значение, эти люди хорошо знали свои родословные, и родственные связи за пределами ближайшей семьи играли для них важную роль. Авторы исследования планируют продолжить изучение останков еще более чем семи десятков человек из этого захоронения. Так они рассчитывают узнать больше о социальной структуре, жизненных историях и погребальных обрядах древней культуры охотников-собирателей Готланда.

На Готланде, крупнейшем из островов Балтийского моря, обнаружили несколько крупных, хорошо сохранившихся захоронений одной из последних групп охотников-собирателей в Европе, принадлежавшей к культуре ямчатой керамики (3500-2300 лет до нашей эры). В основном эти люди добывали себе пропитание охотой на тюленей и рыболовством, и хоронили своих мертвецов в ямах. Исследователи из Уппсальского университета, статья которых опубликована в журнале Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, провели анализ древней ДНК, выделенной из костных останков 10 человек, захороненных в четырех общих могилах. Как оказалось, люди, похороненные вместе, в одной яме, во всех случаях были генетическими родственниками, но не всегда первой линии родства, то есть родителями и детьми или братьями и сестрами. Между ними могло быть родство второй или третьей степени, то есть они были друг другу дальними родственниками. Так, в одной из могил находилась 20-летняя женщина, лежащая на спине. По обе стороны от нее лежали двое детей: один четырехлетний, другой — полуторагодовалый. Анализ ДНК показал, что дети — мальчик и девочка — родные брат и сестра, но женщина им вовсе не мать, как можно было бы предположить. Скорее всего, она приходилась им теткой по отцу либо сводной сестрой. [shesht-info-block number=1] Во второй могиле покоилась на спине девочка 12-14 лет, а сверху на ее груди лежали кости, принадлежавшие ее отцу, которые, вероятно, были перенесены в могилу откуда-то еще. В третьей могиле похоронили двоих детей — мальчика и девочку. Они приходились друг другу двоюродными братом и сестрой. В четвертой могиле обнаружили останки девочки 8-10 лет и молодой женщины. Анализ ДНК показал, что они были родственницами третьей степени родства: либо двоюродными сестрами, либо старшая из них приходилась младшей двоюродной бабушкой. Как предположили исследователи, отсутствие в захоронениях матерей могло свидетельствовать о том, что родственники брали на воспитание осиротевших детей семьи и заботились о них. В целом ученые отметили, что генетическое родство явно имело для этой общины большое значение, эти люди хорошо знали свои родословные, и родственные связи за пределами ближайшей семьи играли для них важную роль. Авторы исследования планируют продолжить изучение останков еще более чем семи десятков человек из этого захоронения. Так они рассчитывают узнать больше о социальной структуре, жизненных историях и погребальных обрядах древней культуры охотников-собирателей Готланда.

Спирулина (Arthrospira, или Limnospira) — одна из самых популярных в мире цианобактерий. Ее биомасса используется в пищевой промышленности, косметологии и как источник ценных биологически активных веществ, одно из наиболее ценных из которых — синий пигмент-белковый комплекс С-фикоцианин. Однако сбор биомассы (ее отделение от огромных объемов культуральной жидкости) — одна из важнейших проблем отрасли. Использование традиционных методов в ряде случаев может быть весьма длительным по времени, энергозатратным, повреждать клетки и пр. Флокуляция — процесс «склеивания» клеток в хлопья — рассматривается как щадящая и экономичная альтернатива. Главный вопрос: как подобрать идеальный флокулянт, который не только эффективно соберет биомассу, но и не испортит конечный продукт? Хитозан, получаемый из панцирей ракообразных,— биоразлагаемый и нетоксичный кандидат. Но его свойства — молекулярная масса, вязкость и степень деацетилирования (показывающая, сколько активных аминогрупп доступно на полимерной цепи) — могут сильно варьироваться. До сих пор не было системного понимания, как каждый из этих параметров влияет на скорость и эффективность сбора биомассы Arthrospira platensis В-12619, а также сохранность извлекаемых из нее ценных метаболитов. «Эта работа — продолжение исследований, проводимых в нашей лаборатории,— рассказала доцент кафедры нано, био, информационных и когнитивных технологий МФТИ, начальник лаборатории глубокой переработки биомассы НИЦ «Курчатовский институт» Яна Сергеева.— Мы подобрали оптимальные параметры хитозана, используемого для быстрого сбора биомассы цианобактерии, который не только не оказывает негативного влияния на сохранность целевого продукта, но и улучшает характеристики С-фикоцианина, который, в свою очередь, представляет интерес для биомедицинских исследований». В ходе исследования ученые протестировали пять образцов хитозана с разными характеристиками. Эксперименты показали, что вязкость и степень деацетилирования (в изученном диапазоне 58–82%) не оказывали решающего влияния на процесс. Ключевым параметром оказалась молекулярная масса полимера. Образцы со средней молекулярной массой (150–250 кг/моль) обеспечивали сверхбыструю флокуляцию с эффективностью >90% уже через 5–10 минут. Оптимальным для сбора биомассы A. platensis был признан хитозан с молекулярной массой 250 ± 50 кг/моль и степенью деацетилирования 65 ± 5%. Работа опубликована в журнале Applied Biochemistry and Microbiology.  Тепловая карта зависимости эффективности флокуляции от молекулярной массы хитозана и времени. Ярко-оранжевая зона через 5–10 минут соответствует оптимальным образцам со средней молекулярной массой / © Applied Biochemistry and Microbiology Что еще важнее, использование хитозана не просто ускорило сбор, но и напрямую улучшило качество целевого продукта — экстракта фикобилипротеинов (С-фикоцианина и аллофикоцианина). По сравнению с контролем, где биомассу собирали центрифугированием, количество извлеченных пигментов не только осталось неизменным, но и величина индекса чистоты возросла на 41–50%, а антиоксидантная активность — на 30%. Повышение чистоты экстракта меняет его рыночный потенциал. Пигмент с индексом чистоты выше 1,5 уже пригоден для косметической промышленности, что позволяет миновать дорогие дополнительные стадии очистки. Таким образом, правильный подбор флокулянта работает как встроенная стадия предварительного концентрирования и очистки целевого продукта. Разработанный подход открывает путь к созданию экономичных, быстрых и «зеленых» технологий сбора микроводорослей. Он позволяет не только сократить операционные расходы на этапе сбора биомассы, но и сразу получать сырье более высокого качества для пищевой и косметической индустрий, повышая общую рентабельность производства.