По словам ассистента кафедры терапии, гастроэнтерологии и пульмонологии СГМУ им. В.И. Разумовского Надежды Михель, для компенсации дефицита белка необходимо включить в рацион бобовые (чечевица, нут, горох, белая/красная фасоль, соя/тофу), орехи (миндаль, кешью, грецкие орехи), семена (льна, чиа, подсолнечника), цельнозерновые крупы (киноа, гречка).
«Дополнить блюда можно грибами — подойдут белые грибы, шампионы, вешенки. Лучше решение — сочетание разных источников растительного белка для полноценного аминокислотного состава. Комбинируйте бобовые с зерновыми (например, рис с фасолью, гречка с чечевицей, хлеб с хумусом) для получения всех незаменимых аминокислот», — отметила Михель.
Она подчеркивает и важность выбора методов приготовления еды. Вместо обжаривания специалист Саратовского медуниверситета рекомендует готовить тушить или запекать блюда, что способствует значительному повышению биодоступности питательных веществ. Особое внимание следует уделять предварительной подготовке бобовых: замачивание их на ночь улучшает переваривание и снижает вероятность вздутия живота. При соблюдении правил поста также полезно добавлять морепродукты в разрешенные дни, что позволит дополнительно обогатить меню полезными веществами.
«Не следует забывать про калорийность блюд. Несмотря на высокую пищевую ценность, орехи и семена отличаются большим содержанием жиров. Поэтому важно контролировать их потребление и включать в меню умеренно, чтобы избежать избытка калорий. Если вы занимаетесь спортом в пост можно пить протеиновые коктейли и витамины с железом», — рекомендует Михель.
Правильное планирование своего рациона в пост позволяет сохранить высокий уровень энергии и отличное самочувствие даже при ограничениях в еде.
Врач рассказала, как компенсировать недостаток белка в пост
Социальные связи всегда считались преимуществом. Поддержка близких и родственников помогает улучшить психологическое состояние, продлевает жизнь и способствует преодолению болезней. Однако измерить эффект от социальных связей долгое время не представлялось возможным.
Международный коллектив ученых провел исследование влияния общения с ближайшим окружением на реальный биологический возраст человека. Результаты опубликовал журнал PNAS. Ученые использовали данные выборки жителей штата Индиана. Участников подробно опрашивали об их социальном окружении, просили перечислить людей, с которыми они регулярно взаимодействуют, и оценить качество этих отношений. Ключевым был вопрос о том, как часто тот или иной человек «досаждает, создает проблемы либо делает жизнь трудной».
Тех, кто делал это часто, классифицировали как токсичную, негативную связь. Параллельно у респондентов взяли образцы слюны для расчета двух показателей: DunedinPACE, измеряющего скорость старения, и AgeAcceleratedGrimAge2, показывающего разницу между биологическим и хронологическим возрастом.
Специалисты выяснили, что «досаждающие» люди вовсе не редкость. Почти треть опрошенных сообщили, что в их близком кругу есть хотя бы один такой человек. При этом выявилась четкая закономерность: женщины, курильщики, люди с уже имеющимися проблемами здоровья и те, кто пережил неблагоприятный детский опыт, сталкиваются с таким окружением чаще остальных.
Главный результат исследования касается прямой связи между наличием «токсичных» людей и старением. Каждый дополнительный «досаждающий» человек в окружении коррелирует с ускорением темпа биологического старения примерно на полтора процента. В пересчете на годы это означает, что биологический возраст таких людей примерно на девять месяцев больше, чем у их сверстников с нейтральным окружением. По оценкам авторов научной работы, воздействие одного «досаждающего» составляет от 13 до 17 процентов от влияния такой привычки, как курение.
[shesht-info-block number=1]
Исследователи также разделили связи на три категории: супруги, остальные родственники и неродственные связи. Наиболее сильное и последовательное влияние на ускорение старения оказали именно родственники, не являющиеся супругами: родители, взрослые дети, братья и сестры. Это можно объяснить неизбежностью: от родственников трудно дистанцироваться, эти связи подкреплены чувством долга и социальными нормами, что делает конфликт хроническим и не имеющим простого выхода.
Причем эти тенденции сохранялись даже с поправкой на изначальное здоровье человека, его образ жизни, вредные привычки, склонность к негативному восприятию и детские травмы. Хотя эти факторы частично объясняли взаимосвязь, она оставалась статистически значимой, что говорит о самостоятельном вкладе социального стресса. Вместе с этим наличие токсичных людей коррелировало с более высоким уровнем депрессии и тревожности, худшим самочувствием, повышенным индексом массы тела и маркерами воспаления.
Таким образом, исследование показало, что для здорового старения недостаточно просто избегать одиночества. Не менее важно обращать внимание на качественный состав окружения и по возможности минимизировать контакты с теми, кто выступает источником хронического стресса.
Токсичные родственники оказались фактором ускоренного старения
В период с 1347 по 1353 год Европу охватила самая катастрофическая пандемия в ее истории: «Черная смерть». Унеся жизни миллионов людей, чума, по разным оценкам, уничтожила от трети до половины населения Европы.
В некоторых городах смертность достигала 80%. В сельской местности «Черная смерть» привела к острой нехватке рабочей силы. Целые деревни опустели, поскольку сельская экономика рухнула. Во многих местах возделанные поля были заброшены, заросли кустами и деревьями, и снова стали домом для диких животных.
Если исходить из общепринятого в последнее столетие представления о том, что деятельность человека приносит природе исключительно вред, то можно было бы ожидать — снижение антропогенной нагрузки и восстановление дикой природы должны были способствовать ее процветанию.
Однако в реальности все было не совсем так, показали результаты нового исследования, проведенного учеными из Йоркского университета (Великобритания): когда численность населения Европы резко сократилась, так же резко на континенте сократилось и биоразнообразие.
Чтобы выяснить, как менялось разнообразие растений до, во время и после «Черной смерти», исследователи, статья которых опубликована в журнале Ecology Letters, проанализировали 109 ископаемых образцов пыльцы со всей Европы, охватывающих период нашей эры.
Дело в том, что окаменелые пыльцевые зерна в кернах осадочных пород, извлеченных из озер и болот, содержат ценную информацию о растительных сообществах, существовавших тысячи лет назад.
Анализ образцов показал, что в период с 0 по 1300 год нашей эры, по мере роста численности населения, разнообразие цветковых растений в Европе увеличилось. Оно росло на протяжении подъема и падения Западной Римской империи и продолжалось в раннем Средневековье. К Высокому Средневековью (XI-XIV века) уровень биоразнообразия достиг своего пика.
Но после 1348 года, то есть прихода в Европу «Черной смерти», ситуация резко изменилась, и в течение следующих примерно 150 лет разнообразие растений быстро и существенно сократилось.
Только спустя полтора столетия, по мере восстановления численности населения и возобновления сельского хозяйства, биоразнообразие в Европе начало снова расти.
Причем, как установили исследователи, картина не везде была одинаковой. Построив графики изменения биоразнообразия на участках с различной историей землепользования, они выяснили, что наибольшие потери растительного разнообразия произошли в районах, где выращивание зерновых культур полностью прекратилось. При этом в тех местах, где в период «Черной смерти» земледелие стабильно продолжалось, биоразнообразие, наоборот, выросло.
Таким образом, рост биоразнообразия в Европе происходил благодаря, а не вопреки деятельности человека, сделали вывод ученые. В основе этого феномена лежали так называемые мозаичные или фрагментарные ландшафты, объяснили исследователи.
В отличие от современных интенсивных методов ведения сельского хозяйства, основанных на выращивании монокультур, на протяжении большей части последних двух тысячелетий нормой были смешанные угодья — поля, где выращивали разные зерновые культуры, которые часто были окружены живыми изгородями или деревьями. Кроме того, как правило, возделанные участки земли перемежались с лесами, лугами, пастбищами и невозделанными участками.
В результате образовывались мозаичные ландшафты, где было много возможностей для выживания различных видов растений, и биоразнообразие было высоким.
«Черная чума» нарушила эту систему, уменьшив антропогенное воздействие. В результате ландшафт стал более однородным, что привело к снижению разнообразия растений. Возвращение людей к экстенсивному земледелию пошло природе на пользу, восстановив биоразнообразие.
Эти выводы ставят под сомнение природоохранную политику, которая выступает за уменьшение или даже полное устранение влияния человека на природу, отметили исследователи.
«Черная смерть» поставила под сомнение идею о расцвете природы после исчезновения людей
В триасовом периоде, до начала гегемонии динозавров, сушу активно осваивали псевдозухии — эволюционная ветвь, к которой относятся предки современных крокодилов. Одна из их групп, шувозавриды, в ходе эволюции приобрела черты двуногих динозавров-страусов: беззубый клюв, длинную шею и короткие передние лапки.
Некоторые ранние динозавры (в частности, завроподоморфы), как считается, осваивали хождение на задних лапах по мере взросления. Детенышами они передвигались на всех четырех, но взрослые особи бегали на задних лапах. Ученые предположили, что и двуногие псевдозухии, в частности Sonselasuchus cedrus из клады шувозаврид, могли пройти тот же путь.
Авторы исследования, опубликованного в издании Journal of Vertebrate Paleontology, изучили костный слой формации Чинле в Национальном парке «Окаменелый лес» (Аризона, США). В породах они раскопали скопление из более чем 950 разрозненных костей, принадлежащих как минимум 36 особям. Оценка степени срастания черепных швов, позвонков и костей таза показала, что найденная популяция почти полностью состояла из не до конца сформировавшихся детенышей и подростков.
Ученые отследили изменение пропорций тела в процессе онтогенеза. Они измерили длину и толщину десятков костей разного размера. Это позволило рассчитать аллометрию — математическую зависимость скорости роста конкретной части тела от увеличения общих габаритов животного.
Анализ выявил сильную разницу в темпах развития конечностей. По мере взросления особи задние ноги становились относительно длиннее и массивнее, принимая на себя весь вес тела. Передние лапы при этом росли медленнее и становились относительно короче. Авторы пришли к выводу, что свою молодость Sonselasuchus cedrus проводили на четырех лапах, а затем анатомически перестраивались на двуногий бег.
Сравнительная анатомия черепа подтвердила статус нового таксона. От своих ближайших родственников (родов Shuvosaurus и Effigia) S. cedrus отличается более тонким строением верхней челюсти, расширенными отверстиями для нервов и кровеносных сосудов, а также специфической формой нёба и квадратной кости.
Работа демонстрирует пример эволюционной конвергенции. Псевдозухии не только скопировали анатомию будущих динозавров-страусов, приобретя длинную шею и беззубый клюв, но и повторили их путь взросления. Смена локомоторного режима — переход от четвероногого передвижения в раннем возрасте к двуногому бегу у взрослых особей — возникла у этих родственников крокодилов совершенно независимо. Исследование доказывает, что подобная стратегия развития была крайне эффективным решением для архозавров триасового периода, осваивавших новые экологические ниши.
Палеонтологи описали древнего родственника крокодилов, который осваивал прямохождение по мере взросления
Саркома Юинга — агрессивная злокачественная опухоль, которая чаще всего развивается у детей и подростков и характеризуется высоким риском рецидивов. Одной из ключевых проблем лечения считается формирование лекарственной устойчивости. Для ее преодоления исследователи предложили использовать микрочастицы на основе лактоферрина — природного белка, обладающего высокой биосовместимостью и способностью взаимодействовать с опухолевыми клетками. Производителем лактоферрина выступил Институт Биологии Гена РАН, который в консорциуме с Сеченовским Университетом разрабатывает препараты для иммунной инженерии, 3D-биопечати и клеточных технологий. Результаты исследования опубликованы в журнале Nanomedicine: Nanotechnology, Biology and Medicine.
Лактоферрин ученые объединили с хондроитинсульфатом, что позволило создать стабильную систему доставки, в которую они загрузили ингибитор карбоангидразы II — экспериментальное противоопухолевое соединение OX72. Такая комбинация обеспечила защиту препарата и его направленное высвобождение в опухолевой ткани.
«Изначально мы разрабатывали препараты на основе лактоферрина для задач регенерации кожи. В процессе создания систем пролонгированной доставки лактоферрина в ткани стало очевидно, что эти системы могут быть использованы не только для самого белка, но и для адресной доставки лекарственных препаратов. Нам показалась перспективной идея применить созданную нами разработку в онкологии», — пояснил руководитель Центра инновационных коллагеновых разработок Артем Антошин.
Эксперименты на клеточных культурах показали, что микрочастицы обеспечивают контролируемое, в том числе pH-зависимое, высвобождение препарата в течение суток и усиливают его цитотоксический эффект. Система продемонстрировала эффективность как в отношении стандартных клеточных линий саркомы Юинга, так и в отношении клеток, устойчивых к доксорубицину — одному из основных препаратов химиотерапии.
Механистический анализ показал, что комбинированное действие микрочастиц и OX72 запускает в опухолевых клетках ферроптоз — форму программируемой клеточной гибели, связанную с нарушением обмена железа и развитием окислительного стресса. В отличие от апоптоза, этот механизм сохраняется даже в опухолях с выраженной лекарственной резистентностью.
«Саркома Юинга часто перестает отвечать на стандартную химиотерапию. Мы показали, что использование лактоферриновых микрочастиц в сочетании с ингибитором карбоангидразы позволяет активировать альтернативный механизм гибели опухолевых клеток — ферроптоз. Это создает основу для разработки новых подходов к терапии лекарственно-устойчивых форм заболевания», — отметил ведущий научный сотрудник Института регенеративной медицины Сеченовского Университета профессор Илья Уласов.
Дополнительное преимущество предложенной системы — селективность: лактоферрин эффективно взаимодействует с рецепторами, которые часто избыточно экспрессируются на поверхности опухолевых клеток, что способствует накоплению препарата в зоне поражения.
Исследователи подчеркивают значимость полученных результатов для дальнейших исследований в области терапии саркомы Юинга.
В России предложили новый подход к лечению саркомы Юинга, устойчивой к химиотерапии
Геологические модели свидетельствуют, что в пермский период, около 300 миллионов лет назад, все материки Земли охватывал суперконтинент Пангея. Примерно 200 миллионов лет назад Пангея начала распадаться на основные части: северную, Лавразию, включавшую Европу, Северную Америку и Азию, а также южную, Гондвану, объединявшую Африку, Южную Америку, Австралию и Антарктиду.
В отличие от геологов, палеонтологи до сих пор предполагали, что Европа могла отделиться от Африки позже, чем остальная Лавразия, оставаясь связанной с ней вплоть до мелового периода (145-66 миллионов лет назад), на который пришелся расцвет динозавров. Значит, наземные животные могли свободно перемещаться по суше между ныне разделенными континентами.
Один из аргументов в пользу гипотезы существования Еврогондваны — большое сходство между окаменелостями вымерших крокодилов, обнаруженными на территории современной Европы, и видами, существовавшими в ту же эпоху в Африке и Южной Америке. Если бы первобытные крокодилы были родственниками, это указывало бы на позднее отделение Европы от южных континентов.
В 2012 году в Венгрии, в меловых породах возрастом 85 миллионов лет, палеонтологи нашли фрагменты черепа и зубы вымершего наземного крокодила Doratodon carcharidens. С глубоким черепом и зазубренными зубами, похожими на лезвия, он напоминал плотоядного динозавра. Ранее эти особенности находили только у африканских и южноамериканских видов первобытных крокодилов, поэтому доратодона считали иммигрантом с юга, прибывшим в Европу по суше, что было ключевым доказательством верности гипотезы о Еврогондване.
Однако в 2018 году Мартон Раби из отделения биогеологии Тюбингенского университета (Германия) и его коллеги, палеонтологи из Университета имени Этвеша Лоранда (Венгрия), нашли в том же слое верхнюю челюсть доратодона. Это позволило исследователям, статья которых опубликована в журнале Scientific Reports, составить более полный портрет крокодила и оспорить гипотезу о том, что в эпоху динозавров Европа оставалась связанной с Африкой.
Пропорции черепа и зубов доратодона указывают на то, что он был весьма скромного размера, всего около 1,5 метра в длину, но довольно устрашающего вида: с длинными ногами и головой, похожей на голову динозавра. Этим доратодон очень напоминал некоторые вымершие виды крокодилов из Африки и Южной Америки.
Но всесторонний анализ анатомических деталей доратодона и его эволюционных связей показал, что этот крокодил — близкий родственник не гондванским, а другим лавразийским крокодилам, остатки которых нашли в Северной Америке и Азии.
Исследователи пришли к выводу, что сходство доратодона с африканскими и южноамериканскими крокодилами оказалось случаем крайней эволюционной конвергенции. Этот термин означает формирование похожих признаков у неродственных видов, которым пришлось адаптироваться к сходным условиям окружающей среды.
Как объяснил Раби, при повторном изучении других европейских видов этого периода, включая динозавров, которые ранее считались иммигрантами из Африки, оказалось, что их происхождение тоже нуждается в пересмотре. Этих животных можно рассматривать как потомков некогда широко распространенного предка времен суперконтинента Пангея. Это, по словам ученого, кажется более вероятным, чем идея о том, что они были пришельцами, пересекшими материки и проникшими в Европу с юга.
«Теперь мы предполагаем раннее отделение Европы — как части Лавразии — от Гондваны в юрский период, приблизительно 180 миллионов лет назад, что лучше согласуется с геологическими моделями. Доратодон в некотором смысле перерисовал доисторическую карту Европы», — подытожил исследователь.
Челюсть доисторического крокодила заставила усомниться в существовании Еврогондваны
Виндоланда, расположенная к югу от Адрианова вала на севере Англии, — один из важнейших археологических памятников римской Британии. Форт служил военным и гражданским поселением с конца I века нашей эры и хранит тысячи артефактов, проливающих свет на повседневную жизнь на имперской границе.
Среди наиболее примечательных находок — свыше 1300 тонких деревянных табличек размером примерно с современные открытки. На протяжении двух тысячелетий они сохранялись в пропитанной водой, лишенной кислорода почве. Эти хрупкие документы содержат рукописные послания солдат и гражданских лиц, когда-то живших в форте.
Тексты раскрывают интимную картину жизни в римском гарнизоне. Некоторые таблички содержат официальные военные сообщения, отчеты и административные документы, а также записи, посвященные армейскому снабжению, в которых перечисляются такие вещи, как пиво, одежда и снаряжение.
Другие таблички носят личный характер: например содержат переписку между членами семьи о здоровье и семейных делах, приглашения на праздники и общественные мероприятия. Все вместе виндоландские таблички образуют старейший и крупнейший архив письменных материалов римской Британии.
Однако, несмотря на десятилетия исследований, посвященных самим текстам, историки до сих пор удивительно мало знали о чернилах, использованных для их написания.
Ученые из департамента научных исследований Британского музея, статья которых опубликована в издании Journal of Analytical Methods in Chemistry, провели первый подробный химический анализ чернил из Виндоланды. Выяснилось, что солдаты на отдаленной границе Римской империи полагались на традиционные древние способы создания чернил и не применяли более передовые методы, уже распространившиеся в ту эпоху по Средиземноморью.
Чтобы не повредить хрупкие таблички, исследователи разработали полностью неинвазивный аналитический протокол с применением передовых методов мультиспектральной визуализации и спектроскопии.
Хотя тексты на табличках были написаны похожими с виду черными чернилами, анализ выявил удивительное разнообразие рецептов. Исследователи идентифицировали по меньшей мере пять различных типов чернил на основе углерода, которыми пользовались жители Виндоланды.
Большинство табличек были исписаны с использованием чернил на основе древесного угля, полученного из сожженной древесины. Второй по популярности тип чернил — так называемый бистр, то есть коричневый пигмент из растворенной в воде сажи, образующейся при сжигании смолистой древесины или других органических веществ.
Самыми редкими оказались три типа чернил. Один содержал химические признаки «виноградной сажи» — пигмента, изготовленного из обугленных виноградных лоз и остатков вина. Другой образец показал признаки костной сажи, полученной из прокаленных костей животных, а третий изготовили на основе черной глины.
Использование столь разнообразных материалов указывает на то, что производство чернил в Виндоланде не было стандартизировано, отметили исследователи. Об этом может свидетельствовать и тот факт, что ни на одной из сохранившихся табличек не упоминается покупка или доставка чернил, несмотря на подробные упоминания других товаров, таких как еда, одежда и инструменты. Судя по всему, чернила производили на месте, а не импортировали из других частей империи. И для этого задействовали любые доступные ресурсы.
Скорее всего, это происходило в существовавших внутри военного поселения мастерских, где были высокотемпературные печи для обработки металла или керамики. То же оборудование могли использовать для производства древесного угля либо сажи для чернил.
Химические следы, обнаруженные на табличках, подтверждают эту теорию. Некоторые образцы содержали кварц, силикаты и другие минеральные частицы, вероятно, соскобленные со стенок печи вместе с сажей, служившей пигментом.
Результаты исследования среди прочего показали, как неравномерно распространялись технологические изменения по римскому миру. Дело в том, что к III веку нашей эры в Восточном Средиземноморье уже появились чернила на основе металлов, которые позже превратились в железо-галловые чернила, использовавшиеся на протяжении всего Средневековья.
Но в Виндоланде, за тысячи километров от Рима, солдаты продолжали писать традиционными угольными чернилами, которые применялись веками.
Ученые выяснили состав самодельных чернил, которыми писали римские солдаты в Виндоланде
Со времен открытия колец Сатурна в XVII веке и вплоть до второй половины XX столетия было принято считать, что они у планеты были всегда: у ученых не было надежных способов датировать их. Сомнения в древности этих структур появились лишь после того, как в 1980 и 1981 годах мимо Сатурна по очереди пролетели знаменитые зонды «Вояджер-1» и «Вояджер-2».
Переданные ими снимки подтвердили давнее подозрение: эти яркие кольца состоят из почти чистейшего водяного льда. Тогда исследователи задумались: по межпланетному пространству летает космическая пыль, которая постепенно оседает на все, к чему притягивается. Значит, она должна «налипать» и на лед колец Сатурна, а от этого они должны темнеть. Судя по наблюдаемому состоянию гигантской ледяной россыпи, она явно не слишком запылилась.
В этом удалось окончательно убедиться благодаря зонду «Кассини», проработавшему в системе Сатурна почти 13 лет, с 2004 по 2017 год. Подробный анализ его данных показал, что доля льда в кольцах составляет как минимум 95% или даже 99%. Именно это стало основанием для новой версии о том, что Сатурн получил свои «украшения» сравнительно недавно. По расчетам, ориентировочно несколько сотен миллионов лет назад. Напомним, самой Солнечной системе вместе со всеми ее мирами — 4,6 миллиарда лет.
[shesht-info-block number=1]
Однако недавно астрофизики из Обсерватории Лазурного берега в Ницце (Франция) Григорио Рикерки и Орельен Крида поставили под сомнение устоявшиеся представления о молодости колец Сатурна. Скепсис они объяснили в статье, доступной на сервере препринтов arXiv.org.
Как пишут исследователи, представления о возрасте колец сложились на основе «возраста экспозиции» — предполагаемого периода времени, в течение которого эти структуры подвергались микрометеороидной бомбардировке и накапливали на себе темную пыль. Этот возраст считали по формуле, которая показывает, насколько сильно гравитация должна притягивать к себе мелкие космические частицы.
[shesht-info-block number=2]
Астрофизики заявили, что до сих пор эти расчеты проводили неправильно, поскольку использовали формулу, выведенную для гравитации планеты или в любом случае сферического небесного тела, но ведь кольца плоские. Поэтому авторы исследования составили новую формулу, чтобы понять, как работает гравитация именно плоского объекта.
Как выяснилось, на кольцах на самом деле оседает примерно в пять раз меньше пыли, чем считалось. Это автоматически повышает их вероятный возраст ровно на столько же: то есть кольцам Сатурна в таком случае может быть до двух миллиардов лет.
[shesht-info-block number=3]
Кроме того, ученые считают неточными принятые оценки скорости движения пыли на подходе к Сатурну в 4,3 километра в секунду. Эту скорость вычислили по данным «Кассини», но не учитывалось, что зонду было легче фиксировать более медленные частицы, а самые быстрые от него ускользали. С учетом этого получилась гораздо более высокая скорость — 6,8 километра в секунду. Это тоже снижает интенсивность ее накопления на кольцах: чем она быстрее, тем легче ей пролететь мимо при встрече с препятствием.
Наконец, еще одна деталь — космическое выветривание, то есть постепенное разрушение частиц под действием радиации. По мнению исследователей, это может работать как «самоочистка» колец Сатурна. Тогда они оказываются способны сохранять «свежесть» до пяти миллиардов лет, то есть со времен формирования самой планеты.
Астрономы опровергли связь чистоты колец Сатурна с их возрастом
Возможность переоценки запасов лития связана с развитием технологий, позволяющих освоить ранее неэффективные месторождения и нетрадиционные источники редкого металла — гидроминеральные месторождения в подземных водах, отмечается в исследовании, опубликованном в сборнике «Труды Российского государственного университета нефти и газа имени И.М. Губкина».
«Появились более эффективные и дешевые методы извлечения лития из руд, а также нетрадиционных источников — подземных рассолов, минерализованных и геотермальных вод, попутных компонентов при разработке месторождений. Так, ранее литий в нефтегазовых и калийных месторождениях считался сопутствующим металлом», — отметил один из авторов исследования, ректор Губкинского университета Виктор Мартынов.
По данным государственного учета на 2025 год, в России литиевые месторождения есть в рудах 17 месторождений. На 14 из них запасы оценены и подтверждены — это 3,5 миллиона тонн. Еще на трех есть ресурсы, которые пока не считаются рентабельными для добычи, — это около миллиона тонн. «С учетом нетрадиционных источников реальные запасы лития в России несоизмеримо выше этих оценок, что должно позволить ей в ближайшие годы потеснить сегодняшние страны-лидеры», — сообщил Виктор Мартынов.
Авторы исследования выделили два основных направления для переоценки ресурсной базы: рудные месторождения сподументовых пегматитов, для уточнения запасов которых сейчас ведется более 100 геологоразведочных проектов, и гидротермальные месторождения в подземных водах.
«Россия богата подземными рассолами и минерализованными водами, которые ранее вообще не рассматривались как источники литиевого сырья, а изучались лишь на уровне их прогнозирования. Однако технологии извлечения лития из рассолов, подобные тем, что используются в чилийских солончаках, активно развиваются. Их внедрение может радикально изменить картину, открыв доступ к дешевым в добыче ресурсам», — прокомментировал Виктор Мартынов. В России разрабатываются технологии добычи лития из пластовых вод нефтегазовых месторождений, в том числе биотехнологическим методом с помощью растений, добавил он.
Рудные типы литиевого сырья — сподуменовые пегматиты — в СССР добывались, однако в конце ХХ века эти ресурсы заменили на импортные. «Сейчас разработка подобных месторождений возобновилась. Например, начнутся поставки с месторождения в Мурманской области, где содержатся 24,2% балансовых запасов страны», — пояснил Виктор Мартынов.
Международная конкуренция за ресурсы лития обострилась в последнее десятилетие и будет нарастать, поскольку металл играет решающую роль в развитии технологий возобновляемых источников энергии и имеет критическое значение для оборонной промышленности, например в производстве реактивных двигателей, спутников, беспилотников, оборудования GPS, говорится в исследовании.
Справочно:
В так называемый «литиевый пояс» мира входят пять стран — Австралия, Чили, Китай, Аргентина и США. На их долю приходится почти 89,1% мировых запасов и 93,8% мировой добычи металла. Россия пока не фигурирует в этом списке и зависит от импорта лития.
В условиях всемирного энергетического перехода и развития высоких технологий литий становится «новой нефтью» XXI века. От него зависят перспективы электромобильной индустрии, систем накопления энергии из возобновляемых источников — солнца и ветра, а также портативной электроники. В связи с развитием этих сфер в мире наблюдается растущий дефицит лития. Страны, обладающие его запасами, получают геополитические и экономические преимущества.
За последние 20 лет добыча выросла более чем в 10 раз. Лидером в этом вопросе пока остается Австралия, а вот США, напротив, снизили уровень добычи. Согласно прогнозу экспертов Губкинского университета, к 2030 году мировой спрос на литий, кобальт и редкоземельные металлы может превысить предложение на 10-20%.
Запасы лития в России могут оказаться в разы больше прежних оценок
Многофазные течения в пористых средах критически важны в нефтедобыче, химической инженерии, почвоведении и при создании топливных элементов. Чтобы построить эффективные и точные поросетевые модели (упрощенные симуляторы многофазного течения) необходимы данные о равновесных конфигурациях флюидов в порах, особенно при неоднородной смачиваемости (разные контактные углы на разных участках поверхности). Методы моделирования, основанные на минимизации энергии на границе раздела, либо не воспроизводят корректно границы между фазами жидкости (это характерно для подхода имитации отжига), либо застревают в локальных минимумах при оптимизации (это недостаток моделей фазового поля или решеточных моделей Больцмана).
«Флюиды в стационарном состоянии пытаются расположиться с наименьшей поверхностной энергией. Наше исследование решает ключевую проблему моделирования того, как они располагаются внутри пористой среды. Такая модель необходима для решения множества самых разных проблем, например, в целях повышения добычи углеводородов»,— рассказал Кирилл Герке, старший научный сотрудник Центра вычислительной физики МФТИ.
Наши ученые разработали гибридный метод для моделирования границ раздела несмешивающихся жидкостей в пористой среде. Он заключается в комбинации имитации отжига и модели фазового поля. Обычно эти методы используют по отдельности, но они имеют свои ограничения. Например, если использовать только способ имитации отжига, в результате можно получить грубые интерфейсы, а в случае модели фазового поля есть вероятность застрять в локальном минимуме. Статья опубликована в Journal of Colloid and Interface Science.
Исследователи разработали комбинированный метод из двух подходов, чтобы обойти их ограничения и объединить их преимущества. Имитация отжига учитывает сложную геометрию и неоднородную смачиваемость, а модель фазового поля обеспечивает уточнение границ. Новый подход позволит получить глобальный минимум энергии и понять, где именно будут располагаться флюиды внутри пор.
Для этого ученые смоделировали равновесные конфигурации вода—нефть и сверхкритический CO₂—рассол в идеализированных порах различных форм и в реальных 2D/3D-порах песчаника. В этой модели они учитывали как однородную так и сильно неоднородную смачиваемость пор. С помощью имитации отжига они получили грубое приближение к глобальному минимуму. Далее полученная конфигурация использовалась как начальное условие в модели фазового поля, с помощью которой сглаживалась граница между жидкостями и их окружением и проводился пересчет энергии.
Результаты показали, что модель дает меньшую свободную энергию по сравнению с чистой моделью фазового поля. С ее помощью исследователи успешно смоделировали сильно неоднородную смачиваемость, что ранее было проблематично. Также авторы сверили полученные данные с экспериментальными значениями. Новый метод на 2D-срезах дал лучшее совпадение, чем динамическая модель фазового поля.
«Мы заметили, что с помощью нашего метода можно даже решать обратные задачи. Так как современные методы определения контактных углов очень неточны, то мы можем эту информацию делать более точной за счет подбора таких условий на стенках, что конфигурации будут именно такими, как в реальности»,— поделился Андрей Зубов, научный сотрудник Центра вычислительной физики МФТИ.
Гибридный подход оказался более точным и надежным по сравнению со стандартными способами. Новый метод ускоряет продвижение к разработке цифрового керна.
«Наш подход может использоваться для решения множества различных задач для предсказания расположения флюидов внутри пористой среды. Например, мы можем параметризовать с помощью этого метода сложные поросетевые модели, которые мы разрабатываем в Центре вычислительной физики МФТИ. В любом случае я уверена, что методика найдет себе применение в технологии «Цифровой керн», а моделировать захоронение парниковых и других газов мы сможем эффективно, когда перейдем в трехмерное пространство»,— добавила Марина Карсанина, старший научный сотрудник Центр вычислительной физики МФТИ.
Гибридный метод помог точнее рассчитать распределение несмешивающихся жидкостей в пористой среде
Подробное описание окаменелости, найденной на раскопках в Азмаке, к северу от города Чирпан в Южной Болгарии, опубликовано в журнале Palaeobiodiversity and Palaeoenvironments.
Специалисты болгарского Национального музея естественной истории, Университета Аристотеля в Салониках (Греция), Тюбингенского университета (Германия) и Университета Торонто (Канада) изучили бедренную кость и пришли к выводу, что она принадлежала представителю рода грекопитеков (Graecopithecus) — наших вымерших предков. Они, как считается, обитали на юго-востоке Европы в позднем миоцене, около 7,2 миллиона лет назад.
До сих пор грекопитеки были известны всего по двум находкам — фрагменту нижней челюсти с зубами, обнаруженному недалеко от Афин, и коренному зубу, найденному там же, где и бедренная кость, в Азмаке.
В 2017 году та же международная группа палеонтологов и антропологов на основании анализа зубов предположила, что грекопитек — самый древний гоминин, то есть прямой предок человека. Из этого следовало, что человечество могло зародиться в Европе. Такая гипотеза вызвала сомнения и споры в научной среде, поскольку большинство останков гомининов до сих пор находили в Африке.
Как бы там ни было, зубы грекопитека не могли дать представление о том, как именно это существо передвигалось. По утверждению исследователей, анализ его бедренной кости показал несомненные признаки прямохождения.
«Ряд внешних и внутренних морфологических особенностей, таких как удлиненная, направленная вверх шейка между диафизом (телом) и головкой бедренной кости, особые точки прикрепления ягодичных мышц и толщина наружного слоя кости, имеют сходство с двуногими ископаемыми предками человека и самим человеком», — объяснил один из авторов исследования, профессор Николай Спасов из Болгарского национального музея естественной истории.
До сих пор первые убедительные доказательства прямохождения находили у орроринов — вымерших гомининов, обитавших на территории современной Кении около шести миллионов лет назад. Бедренная кость из Азмаки датируется 7,2 миллиона лет, что позволяет предположить: самыми древними двуногими существами были грекопитеки, пришли к выводу ученые.
Хотя бедренная кость грекопитека отличается от аналогичной кости обезьян, обитающих исключительно на деревьях, эти гоминины передвигались иначе, чем их более поздние сородичи, сочетая двуногий и четвероногий способы передвижения, отметили исследователи.
По словам ведущего автора научной работы профессора Дэвида Бигана из Торонтского университета, грекопитек представляет собой промежуточный этап в эволюции человека между нашими древесными и наземными предками. «Его, безусловно, можно назвать недостающим звеном», — подчеркнул Биган.
Вероятнее всего, обладательницей бедренной кости была самка весом около 24 килограммов. Она жила у реки в лесисто-травянистой саванне, которая очень напоминала ландшафт современной Восточной Африки.
Биган и его коллеги предположили, что грекопитек, скорее всего, произошел от обезьян, восемь-девять миллионов лет назад обитавших на территории современных Балкан и Анатолии (Малой Азии), которые, в свою очередь, произошли от предков из Западной и Центральной Европы.
«Мы знаем, что шесть-восемь миллионов лет назад масштабные изменения климата в Восточном Средиземноморье и Западной Азии привели к периодическому появлению там обширных полупустынь и пустынь. Это вызвало несколько волн расселения евразийских млекопитающих в Африку и заложило основу для современной фауны млекопитающих африканских саванн», — пояснила соавтор исследования, профессор Мадлен Беме из Центра эволюции человека и палеоэкологии имени Зенкенберга при Тюбингенском университете.
Не исключено, что в те времена человекообразные обезьяны, в том числе грекопитеки, также распространились с Балкан на юг, в Африку, где позже появились такие вымершие предки человека, как оррорины и австралопитеки.
Найденная в Болгарии бедренная кость сдвинула начало прямохождения на миллион лет назад