Водород, простейший элемент Вселенной, хранит в себе ключи к пониманию материи в экстремальных состояниях. В недрах звезд, в установках управляемого термоядерного синтеза или в экспериментах с лазерным сжатием вещество существует в форме плазмы — раскаленного «супа» из ионов и электронов. Чтобы предсказать поведение такой плазмы, необходимо знать ее фундаментальные свойства: уравнение состояния, степень ионизации, механизм образования атомов и молекул. Теоретически рассчитать эти параметры для неидеальной плазмы чрезвычайно сложно из-за необходимости учитывать квантовые эффекты и коллективные взаимодействия между огромным числом частиц.  Золотым стандартом здесь считается квантовый метод Монте-Карло с интегралами по траекториям, который дает очень точные результаты. Однако его цена — колоссальные вычислительные затраты при попытке описать системы, состоящие из большого количества частиц. Поэтому для изучения плазмы в режиме, в котором квантовое вырождение электронов мало, ученые часто используют более быстрые квазиклассические методы. В этих симуляциях частицы движутся по классическим траекториям, но их взаимодействие описывается не обычным кулоновским потенциалом, а особыми «псевдопотенциалами», которые учитывают в модели квантовый принцип неопределенности и обменное взаимодействие. Один из самых известных таких псевдопотенциалов был предложен Гюнтером Кельбгом еще в 1960-х годах и многократно использовался для описания горячей плазмы. Позже он был улучшен, чтобы корректно учесть низкотемпературное поведение системы. Но и у улучшенного потенциала Кельбга обнаружился серьезный изъян. При моделировании водородной плазмы при температурах менее 50 тысяч градусов в симуляции системы начинали формироваться не существующие в природе стабильные кластеры, в которых множество электронов и протонов оказывались связаны в одну компактную структуру. Это приводило к катастрофическому занижению значений энергии в симуляциях по сравнению с более точными расчетами. Российские исследователи поставили перед собой задачу найти источник этой проблемы и модифицировать метод молекулярной динамики так, чтобы избавиться от артефакта кластеризации, но сохранить вычислительную эффективность подхода. Работа опубликована в журнале Physics of Plasmas, исследование поддержано Российским научным фондом (грант №24-19-00746). Ученые предположили, что проблема кроется в недостаточно строгом учете принципа Паули для электронов с одинаковой проекцией спина. В существующей формуле для силы их отталкивания неявно предполагалось, что электроны — точечные частицы. Однако на квантовом уровне электрон «размазан» в пространстве с характерным размером, известным как тепловая длина волны де Бройля. Когда два таких «размазанных» электрона с одинаковой проекцией спина сближаются, их эффективное расстояние для кулоновского взаимодействия становится меньше, чем расстояние между центрами их волновых пакетов, что должно усиливать отталкивание. Чтобы исправить неправильное поведение, физики ввели в формулу для силы отталкивания между такими электронами эмпирический множитель. Физический смысл модификации прост: сила рассчитывается так, будто электроны находятся не на расстоянии r друг от друга, а на расстоянии (r − αλ), где λ — их тепловая длина волны, а α — подобранный параметр порядка единицы. Эта поправка, хоть и не имеет строгого теоретического вывода, дает существенный вклад только в области малых расстояний порядка λ, в которой квантовые эффекты значительны. На больших расстояниях сила плавно переходит в обычное кулоновское отталкивание. С его помощью поведение системы стабилизируется. На рисунке волновые пакеты двух электронов с одинаковой проекцией спина схематично изображены как области конечного размера, и именно эта конечность заставляет ожидать более сильного отталкивания, чем у «точечных» частиц, на малых дистанциях / © Physics of Plasmas Влияние метода модификации сил на образование кластеров. Черная кривая получена без учета конечной длины волны электрона и демонстрирует аномальный пик — признак образования нефизичного связанного состояния и нарушения принципа Паули. Красная кривая, полученная с модификацией сил, такого пика не имеет, что свидетельствует о предотвращении кластеризации / © Physics of Plasmas Георгий Демьянов, старший преподаватель кафедры физики высокотемпературных процессов МФТИ, так объяснил суть нового подхода: «Можно сказать, что в нашем подходе учитывается характерный размер электронов при их взаимодействии. В результате эффективное отталкивание между электронами с одинаковой проекцией спина начинает проявляться на бо́льших расстояниях между частицами, чем в исходной модели. Такая модификация предотвращает образование в моделировании искусственных нарушающих принцип Паули связанных состояний». Ученые провели масштабные серии расчетов методом молекулярной динамики с модифицированным псевдопотенциалом для невырожденной водородной плазмы с малым параметром вырождения. Как и ожидалось, при температурах выше 50 тысяч градусов расхождения между предложенным и более точным квантовым методом Монте-Карло оказались минимальными — менее 1% для энергии и давления. Однако по мере снижения температуры расхождения нарастали, и в самой холодной рассмотренной точке энергия из модели молекулярной динамики оказалась занижена на десятки процентов. При этом анализ радиальных функций распределения ясно показал, что виной этому уже не образование гигантских кластеров — их характерный пик на графиках отсутствовал. Проблема, по мнению авторов, заключается в том, что хотя улучшенный псевдопотенциал Кельбга правильно аппроксимирует энергию взаимодействия, соответствующая ему сила может заметно отклоняться от точной, что при низких температурах приводит к избыточному притяжению между электронами и протонами и, как следствие, к завышенному образованию молекул в симуляциях. Зависимость полной энергии водородной плазмы от массового соотношения mp/me в молекулярно-динамическом моделировании при двух условиях: (слева) без молекул и (справа) с молекулами / © Physics of Plasmas Павел Левашов, заведующий кафедрой физики высокотемпературных процессов МФТИ, прокомментировал этот результат: «Анализ выявил важное методическое ограничение используемой модели. Модификация силового взаимодействия позволила устранить нефизичное сближение электронов с одинаковой проекцией спина, однако дальнейшее сравнение с квантово статистическими расчетами показало, что для более точного воспроизведения свойств системы требуется уточнение формы эффективного парного потенциала, а именно его градиента». Предложенная модификация сил стабилизирует моделирование и позволяет исследовать структуру водородной плазмы в ранее труднодоступном низкотемпературном режиме; при этом метод значительно менее вычислительно затратен, чем квантовый метод Монте Карло, и может использоваться для масштабных параметрических расчетов уравнения состояния водородной и дейтериевой плазмы, важных для задач астрофизики и инерциального термоядерного синтеза, тогда как дальнейшие исследования направлены на проверку гипотезы о расхождении градиента псевдопотенциала с точным взаимодействием и на обобщение предложенной модификации сил на более сложные многокомпонентные плазменные системы, включая симуляции с переменным числом частиц для более надежного определения термодинамического предела.

В последние два десятилетия на фоне активного развития ветроэнергетики в Центральной Европе зоологи обратили внимание на появление новой проблемы — массовой гибели летучих мышей из-за столкновений с ветрогенераторами. Однако до сих пор не было ясно, почему рукокрылых так влечет к ветряным турбинам. Предполагалось, что летучие мыши могут приближаться к ветрякам в поисках пищи или мест для ночлега. Но результаты нового исследования показали, что ветряные турбины также представляют интерес для летучих мышей, готовых к спариванию. Первые доказательства того, что летучие мыши избрали ветряки в качестве центров своей брачной активности, представила команда ученых во главе с исследователями из Института эволюции и биологического разнообразия имени Лейбница (Германия). Статья опубликована в журнале Communications Biology. Авторы выяснили, что самцы нескольких видов летучих мышей полюбили исполнять брачные песни непосредственно в зоне вращения ротора ветряных турбин, кружа вокруг обтекателя. Это повышает риск столкновений, особенно в сезон спаривания. Самцы летучих мышей, подобно певчим птицам, поют, чтобы привлечь самок и отпугнуть соперников, часто при этом летают вокруг заметных элементов ландшафта. По мнению исследователей, ветряки, которые, как правило, устанавливают на равнине, среди полей и лугов, вполне могут привлекать самцов как места, подходящие для певческих полетов, ухаживания и спаривания. При этом самцы подвергают риску не только себя — их песни распространяются на значительные расстояния и служат акустическими маяками, влекущими к ветряным турбинам самок. Это объясняет, почему во время брачного сезона под ветряными турбинами обнаруживают не только мертвых самцов, но и самок, причем вторых иногда даже больше, чем первых. К таким выводам ученые пришли, проанализировав свыше 80 тысяч аудиозаписей, сделанных на уровне обтекателей турбин в шести ветропарках на территории Германии. Анализ показал, что летучие мыши не просто пели, пролетая мимо турбин, — они кружили вокруг обтекателей, поскольку громкость их пения периодически становилась то сильнее, то слабее, как это происходит при кружении вокруг стационарного микрофона. Кроме того, очень четкую картину продемонстрировали созданные с помощью двух тепловизионных камер трехмерные реконструкции траекторий тепловых следов, оставляемых летучими мышами в полете: в зоне вращения ротора плотность скопления летучих мышей была гораздо выше, чем в свободном воздушном пространстве вокруг турбин. Это указало на то, что животные активно стремятся приблизиться к конструкции. Как установили исследователи, певческие полеты у ветряных турбин совершают по меньшей мере семь видов летучих мышей, на долю которых приходится 95% всех смертельных случаев среди рукокрылых в Германии. Причем чаще других на аудиозаписях встречаются песни самцов рыжей вечерницы (Nyctalus noctula) и лесного нетопыря (Pipistrellus nathusii). Представители этих двух видов — самые частые жертвы столкновений с ветряными турбинами в Германии, что дополнительно подтвердило связь брачного поведения с гибелью рукокрылых.

Камни в почках появляются из-за недостаточного объема мочи или нарушения баланса веществ в организме. Болезнь часто сопровождается сильной режущей болью, тошнотой и требует инвазивного хирургического вмешательства. После первого эпизода кристаллизации твердых частиц проблема возвращается у 50% взрослых пациентов за пять лет. У детей этот риск достигает 75%. Десятилетиями главным советом для предотвращения рецидивов было пить как можно больше жидкости. Медики считали логичным снижение концентрации опасных солей путем механического разбавления. Эта медицинская практика очень давно стала мировым стандартом в урологии. Новые научные работы заставили пересмотреть это правило. Значительное увеличение потребления воды не дало выраженных преимуществ перед базовыми советами. Для реальной защиты почек пациентам пришлось полностью перестроить рацион питания и принимать рецептурные медикаменты. Результаты вышли в журнале Lancet.  [shesht-info-block number=3] Для проверки популярной гипотезы исследователи отобрали 1658 человек старше 12 лет. У каждого добровольца ранее уже находили камни в почках, а половина страдала от возвращения недуга не первый раз.  Людей распределили на две группы. Первой выдали стандартные устные рекомендации употреблять больше жидкости. Вторую группу системно заставляли насыщать тело водой с помощью дополнительных мотиваций: финансовых выплат, автоматических смс-напоминаний и работы с личным тренером. Авторы скрыли от лечащих врачей информацию о распределении участников ради исключения предвзятости. Ученые наблюдали за здоровьем добровольцев около двух лет. Объем выделяемой мочи ожидаемо вырос во всех случаях. У тщательно мотивированных людей показатель закономерно оказался выше.  На частоту появления новых твердых образований это никак не повлияло. В контрольной ветке камни снова сформировались у 20% пациентов, а в интенсивно пьющей — у 19%. Эксперимент продемонстрировал несостоятельность идеи о прямом линейном влиянии залитой в организм влаги на 100%-ное избавление от болезни.  [shesht-info-block number=2] Авторы второй публикации собрали данные 31 научной статьи, чтобы оценить силы альтернативных методов профилактики образования почечных камней. Команда искала рабочие способы остановить кристаллизацию уплотнений из оксалата и фосфата кальция. Результаты метаанализа, в который попали данные о десятках тысяч больных, опубликовали в журнале Annals of Medicine.  Масштабная проверка выявила низкий уровень доказательной базы большинства известных способов терапии. Применение термина «низкий уровень доказательности» в науке означает потребность в дополнительных независимых проверках, а не отсутствие пользы для организма.  Наблюдения подтвердили реальную практическую ценность корректировки рациона. Тщательный переход на диету с большим содержанием кальция, радикально низким количеством животного белка и соли успешно снижал частоту рецидивов. Также медики зафиксировали высокую эффективность фармакологического вмешательства. Употребление тиазидных диуретиков, длительной цитратной терапии и аллопуринола надежно защищало людей от приступов острой боли. Названные препараты целенаправленно настраивают химический состав внутренних жидкостей и блокируют выпадение осадка. [shesht-info-block number=1] Две свежие научные работы сложились в единую и понятную систему. Первая разрушила устоявшиеся надежды на чудесную силу воды в отрыве от иных ограничений. Вторая обозначила острую необходимость смены режима питания и подключения таблеток. Современная схема охраны здоровья работает исключительно в формате комплексного применения всех проверенных инструментов. При этом отказ от профилактики ведет к плохим и легко предсказуемым последствиям: 50% людей возвращаются на хирургический стол в течение пяти лет. Строгое соблюдение диеты совместно с правильно подобранными лекарствами разрушает этот сценарий и дарит органам выделения реальный шанс на здоровое функционирование.

Джаред Айзекман, миллиардер и новый глава Агентства, прокомментировал новые цели своей организации так: «NASA вновь нацелена на реализацию почти невозможного… Часики в состязании великих держав тикают и успех или провал будут измеряться не в годах, а в месяцах. Если мы сконцентрируем выдающиеся возможности NASA, то возврат на Луну и создание там базы поблекнут в сравнении с тем, что мы сделаем в последующие годы». Говоря о состязании великих держав, он имел в виду лунную гонку между США и Китаем, начало которой Naked Science констатировал шесть лет назад. В смысле лунных планов представители NASA вчера объявили об отказе от станции на окололунной орбите (Gateway), о бесполезности и даже вредности которой не раз писало наше издание. Вместо нее усилия сконцентрируют на базе непосредственно на поверхности Луны. В целом лунные планы организации разбиты на три фазы. В первой туда пошлют луноходы, инструменты и технологические демонстраторы, которые позволят испытать элементы, нужные людям в освоении земного спутника. Речь идет, среди прочего, о радиоизотопных подогревающих устройствах и радиоизотопных же термоэлектрических генераторах. Также отработают системы радиосвязи на лунной поверхности, навигации и ряд других. Во второй фазе будет построена периодически обитаемая инфраструктура, где смогут размещаться прилетевшие на Луну астронавты, герметизированный луноход для людей японского производства и прочее. В третьей фазе, с использованием лунных версий Starship, Агентство планирует доставить на Селену уже тяжелое оборудование, с которым можно организовать и постоянно обитаемую лунную базу. Модули для нее планирует сделать итальянское космическое агентство. Ездящие строительные машины для Луны разработает канадское космическое агентство. Американские любители космонавтики уже обратили внимание на сходство планов NASA по ядерным реакторам в космосе с ядерными буксирами, о планах создать построить которые когда-то часто говорила российская сторона / © Reddit, Cold-Regret-2931 В этой части Айзекман показал себя не только компетентным в космических вопросах, но и неплохим политиком. Включение в планы по Селене партнеров США, если его утвердит Конгресс, сделает очень сложным отмену этих лунных планов. Единожды достигнутые международные договоренности в космической сфере свернуть заметно труднее, чем чисто национальные планы: такая отмена наносит ущерб политическому престижу, который парламенты и президенты традиционно, хотя и необоснованно, ценят выше любых исследований космоса. Пожалуй, самое амбициозное из вчерашних заявлений касается не Луны, а Марса. К концу 2028 года NASA якобы планирует отправить к четвертой планете Космический реактор-1 «Свобода» (Space Reactor‑1 Freedom). По сути это вовсе не реактор: заявлен беспилотный космический корабль с ядерной двигательной установкой. После достижения околомарсианской орбиты корабль должен будет отправить к поверхности планеты несколько вертолетов с соосными винтами типа Ingenuity. [shesht-info-block number=1] С технической точки зрения реализовать все в указанные сроки невозможно, и вряд ли Айзекман это не понимает. Однако постановка такой задачи, даже при переносе сроков, вполне разумна. Трамп не одобрил бы недешевый проект ядерного межпланетного корабля, если срок его реализации не придется на его правление. А преемник Трампа может захотеть финансировать проект, поскольку в его правление тот уже вполне может быть реализован. Naked Science не раз писал о том, что существующие проекты так называемых ядерных буксиров довольно ограничены по своим возможностям в сравнении с ракетами на химическом топливе. Это ключевая причина, по которой их реализация до сих пор не состоялась. Но в случае достижения достаточно больших размеров кораблей (намного больше, чем у проектов ранее заявленных российских ядерных буксиров) атомная двигательная установка действительно будет иметь смысл при полетах к другим планетам. NASA вполне может сделать это технически, но вот пробьет ли оно нужное финансирование — пока не вполне ясно. В 2010-х годах Агентство уже испытало на Земле демонстратор космического реактора для Kilopower. Это достаточно продвинутый реактор с активной зоной из уран-молибденового сплава, где обогащение по урану-235 выше 90%. Тепло отводится от активной зоны тепловыми трубками с жидким натрием внутри, тепло от этих трубок должно приводить в движение двигатель Стирлинга. Подобная конструкция в принципе вполне работоспособна в космосе, но для ядерной двигательной установки корабля до Марса NASA придется еще создать набор ионных двигателей достаточной мощности и корабль с системой отведения избыточного тепла от реактора за счет излучающих радиаторов. Сложность такой задачи означает, что ее нереально решить за 2,5 года, обозначенных в заявлениях Айзекмана. При условии стабильного финансирования она потребует нескольких лет.

Французская винодельческая культура — одна из древнейших и известнейших в мире. Многие традиции производства французского вина берут начало еще в древности, формируя мощную индустрию. Однако с исторической точки зрения до конца не ясным остается вопрос о том, как именно виноградная лоза попала на территорию современной Франции, какие сорта выращивали там две тысячи лет назад и как именно специалисты разводили виноград в древности. Исследование французских ученых, опубликованное в журнале Nature Communications, включает анализ 49 древних виноградных косточек, найденных на территории Франции, а также двух образцов с острова Ибица. Общий хронологический охват составил около четырех тысяч лет — от бронзового века до позднего Средневековья. Ученые применили к образцам полное геномное секвенирование, что позволило проследить процессы скрещивания, миграций и размножения. Такой подход помог выяснить, что в бронзовом веке на территории Франции росли только местные дикие лозы. Ситуация меняется в железном веке. Самые ранние геномы культурного винограда датируются примерно 625-500 годами до нашей эры. Это совпадает с основанием греческой колонии Массалия (современный Марсель) и укладывается в классическую картину, согласно которой именно греки принесли виноградарство в Южную Галлию. Генетические данные добавили важную деталь: одомашненные лозы попали во Францию сразу из нескольких источников — с Балкан, Пиренейского полуострова, из Леванта и с Кавказа. В римский период можно обнаружить уже более плотный контакт с указанными выше регионами. Ученые предполагают не просто торговлю вином, а целенаправленный завоз посадочного материала. Важными также оказались данные о размножении винограда. Его можно размножать семенами или вегетативно — черенками, когда новый куст становится точной копией материнского. Именно второй вариант позволяет сохранять сорта столетиями. Исследователи обнаружили, что практика клонирования существовала уже в железном веке. Более того, некоторые клоны встречались на расстоянии сотен километров друг от друга и разделялись столетиями. Например, одна линия прослеживается от римского Лиможа до средневекового Валансьена — промежуток больше тысячи лет. Примером сохранения сортов винограда стала находка в Валансьене. Образец, датированный 1400-1500 годами, оказался генетически идентичен современному сорту пино-нуар. Значит, знаменитый сорт, который сегодня считается одним из старейших и наиболее престижных в мире, существовал в генетически современной форме уже в конце Средневековья и сохранялся исключительно вегетативно как минимум 600 лет. [shesht-info-block number=1] Косточки этого винограда, как и многие другие образцы, происходят из водонасыщенных слоев — в археологии это часто сточные канавы, колодцы или средневековые туалеты. Отсутствие кислорода в таких условиях идеально сохраняет органику, включая древнюю ДНК. Отметим, что выборка образцов, которые исследовали авторы научной работы, остается достаточно ограниченной: римское время представлено гораздо лучше, чем, например, раннее Средневековье, а бронзовый век — всего несколькими образцами из одного региона. Это не позволяет сделать окончательные выводы о том, насколько массовыми были те или иные практики. Кроме того, идентификация клонов и близких родственников опирается на методы, калиброванные по современным данным, но древние популяции могли иметь иную генетическую структуру, что создает риск ложноположительных или ложноотрицательных результатов.

Сероголовые летучие лисицы (Pteropus poliocephalus) — эндемик Австралии, один из самых больших представителей рукокрылых (Chiroptera). Масса взрослой особи может достигать килограмма, а размах крыльев — до метра. Во время миграции вдоль восточного побережья эти животные распространяют семена, разнося их с пометом. Отношение местных властей к Pteropus poliocephalus долгое время оставалось весьма сложным. Этих животных рассматривали как вероятный природный резервуар ряда опасных вирусов, в том числе коронавирусов и вируса Эболы. К сероголовым летучим лисицам часто относились враждебно: их травили, отстреливали, уничтожали огнеметами. Чтобы истребить колонии, численность которых порой достигала нескольких сотен тысяч особей, использовали даже напалм. Люди боролись с летучими лисицами, не осознавая, какую пользу те приносят. Международная команда исследователей под руководством Альфредо Ортега Гонсалеса (Alfredo Ortega González) из Сиднейского университета в Австралии проанализировала вклад летучих лисиц в экосистему и экономику страны, в частности оценив, какую пользу они приносят местной лесной промышленности. Ортега Гонсалес и его коллеги использовали данные более чем о 1200 местах обитания летучих лисиц, которые собрало австралийское национальное научное агентство Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation. В выборку вошли сведения за период с 2020 по 2022 год.  [shesht-info-block number=1] На основе предоставленных данных о местах обитания летучих лисиц исследователи оценили их роль в распространении семян и подсчитали, сколько деревьев благодаря им появляется. Подсчеты показали: более 91 миллиона. Большинство из них — эвкалипты, которые играют ключевую роль в австралийской лесной промышленности. Из эвкалиптов производят строительные материалы, мебель, бумагу и целлюлозу, а также используют в качестве топлива и сырья для получения эфирных масел. Затем ученые перевели этот экологический вклад в экономический эквивалент, опираясь на ценность древесных ресурсов для лесной отрасли. В результате получили оценку ежегодной выгоды — от 195 до 673 миллионов долларов. Это третье в мире и первое в Австралии исследование, в котором количественно оценили экономическую пользу летучих мышей для экосистемы. Причем если Ортега Гонсалес и его команда сфокусировались на лесной промышленности, то их коллеги в других странах анализировали пользу летучих мышей для сельского хозяйства. [shesht-info-block number=2] Для сравнения: авторы предыдущих научных работ показали, что в Техасе летучие мыши защищают посевы хлопка и кукурузы от вредителей, а в Мексике помогают производству текилы, участвуя в опылении растений. Речь идет о виде Leptonycteris yerbabuenae. Представители этого вида опыляют голубую агаву (Agave tequilana) — растение, из сока которого делают текилу. Без такой помощи животных урожайность агавы резко падает. Секрет успеха летучих лисиц — в их уникальном образе жизни. Эти животные выполняют сразу две важнейшие экологические функции: распространяют семена и переносят пыльцу между цветками, когда кормятся нектаром. В отличие от многих других опылителей, они не просто переносят пыльцу. Главное их оружие — мобильность. По сравнению с птицами и пчелами они преодолевают гораздо большие расстояния, а также способны переносить семена более крупного размера. Авторы научной работы даже ввели новый термин — «волновой эффект летучих лисиц». Он описывает, как животные, преодолевая сотни километров за несколько дней, связывают между собой разрозненные экосистемы. Это особенно важно сейчас, когда австралийские леса страдают от пожаров и деятельности человека. [shesht-info-block number=3] По мнению исследователей, летучие лисицы становятся своего рода связующим звеном, которое помогает сохранить генетическое разнообразие лесов и ускорить их восстановление. Перенося семена на большие расстояния, они обеспечивают обмен генами между изолированными популяциями деревьев и заселяют участки, пострадавшие от пожаров, где местные источники семян уже не сохранились. При этом Pteropus poliocephalus остаются уязвимыми. Им угрожают уничтожение среды обитания, пожары и экстремальная жара. Например, один жаркий день способен погубить десятки тысяч особей в пределах целого региона. Специалисты полагают, что внимание к защите летучих лисиц должно быть сопоставимо с заботой о пчелах, которые тоже сталкиваются с серьезными угрозами. Выводы исследователей представлены в журнале Scientific Reports.

Трепонематозы — группа заболеваний, вызываемых бактериями Treponema pallidum. К ним относятся венерический сифилис, фрамбезия, эндемический сифилис. Дискуссия об их происхождении и эволюции остается актуальной в научном мире до сих пор. До недавнего времени трепонематоз в доисторическом Вьетнаме был зафиксирован лишь на одном памятнике, что не позволяло судить ни о распространенности заболевания, ни о его характере. Более того, долгое время существовало убеждение, что врожденные формы (заражение плода от матери) служат надежным показателем именно венерического сифилиса, хотя медики середины XX века фиксировали врожденную передачу и при невенерических формах — фрамбезии и эндемическом сифилисе. Ученые провели масштабное исследование следов заболеваемости этой группой болезней, охватившее 16 археологических памятников на территории Вьетнама. Общая выборка составила 309 человек, живших в период от донеолита до эпохи металла (10 000 — 1000 лет назад). Такой широкий хронологический охват позволил впервые рассмотреть проблему распространенности трепонематоза в долговременной динамике. Результаты исследования опубликованы в издании The International Journal of Osteoarchaeology. Археологи идентифицировали трех несовершеннолетних с комплексом признаков, соответствующих врожденному трепонематозу. Два случая происходят из памятника Ман-Бак на севере Вьетнама (4000-3500 лет назад), один — из памятника Ан-Сон на юге страны (3800-3200 лет назад). Наиболее показательным оказался ребенок из Ман-Бака в возрасте около 18 месяцев, у которого зафиксировали лунообразные моляры как на постоянных, так и на молочных зубах, множественные поражения костей, утолщение лобной кости и характерные узлы новообразованной костной ткани на длинных костях конечностей. Все это указало на врожденную форму. [shesht-info-block number=1] Таким образом, авторы исследования выяснили, что врожденные формы не являются главным показателем венерического сифилиса. Картина в Ман-Баке, где поражения выявили преимущественно у детей и подростков, свидетельствует в пользу невенерической природы заболевания. В условиях тропического климата и тесного бытового контакта оно могло передаваться от матери к ребенку внутриутробно или в раннем родовом периоде. Не менее важным оказался вывод о пространственно-временной ограниченности трепонематоза в древности. Несмотря на обширную выборку, охватывающую несколько тысяч лет, признаки заболевания присутствовали только на двух неолитических памятниках и полностью отсутствовали в материалах эпохи металла. Это позволяет предположить, что распространение трепонематоза было связано с конкретными факторами ранних земледельческих сообществ — высокой плотностью населения и миграционными процессами эпохи неолита.

Устойчивость к антибиотикам существовала у многих бактерий задолго до того, как неандертальцы десятки тысяч лет назад начали использовать природный пенициллин для борьбы с инфекциями, и тем более до того, как этот подход переоткрыли и начали широко практиковать люди нашей эпохи. Грибы (частые обитатели почв) применяли антибиотики против бактерий очень давно, поэтому логично, что бактерии, включая почвенных, выработали механизмы сопротивления их действию. Теперь аргентинские ученые попробовали выяснить, может ли на устойчивость бактерий к антибиотикам влиять такой фактор, как использование глифосата, наиболее распространенного гербицида нашей эпохи. Результаты их работы опубликовали в Frontiers in Microbiology. Глифосат — гербицид широкого спектра действия, то есть эффективно убивающий растения самых разных групп. Культурные растения, обрабатываемые им, часто имеют гены, повышающие их устойчивость к этому соединению. Но влияет оно не только на растения: глифосат убивает и бактерий. Авторы новой работы собрали 68 штаммов бактерий из донных отложений в дельте реки Парана в Южной Америке, недалеко от Буэнос-Айреса. Аргентина крупный сельхозэкспортер, поэтому воды ее рек неизбежно несут большие объемы глифосата, смываемого с полей. И хотя формально дельта реки — заповедник, на практике невозможно избежать его массового загрязнения глифосатом, приходящим из среднего и верхнего течения реки. Исследователи проверили устойчивость штаммов к 16 наиболее распространенным антибиотикам, в том числе в комбинации с препаратами, обычно снижающими устойчивость бактерий к антибиотикам (например, сульбактам). Кроме этого, ученые измерили устойчивость этих же штаммов к глифосату. Полученные результаты сравнили с данными об устойчивости к антибиотикам 19 штаммов потенциально патогенных бактерий, встречающихся в местных больницах, а также с аналогичными параметрами у 15 штаммов, встречающихся в скотоводческих хозяйствах. То, что больничные штаммы устойчивы к указанным антибиотикам, не стало сюрпризом. Хотя то, что 74 процента из них были устойчивы даже к карбапенемам, действительно показывает серьезность проблемы: эти антибиотики используются тогда, когда другие не дают результатов. Неожиданным оказалось другое: все больничные штаммы весьма устойчивы к глифосату, с которым они не должны пересекаться. Некоторые группы, например, Enterobacter, показывали чрезвычайно высокую устойчивость, перенося до 80 миллиграммов глифосата на миллилитр воды. Авторы отметили, что часть бактерий из больниц неизбежно попадает в почвы и реки через больничную канализацию. То, что глифосат действует на них слабо, означает возможность размножения «больничных» штаммов в природных почвах. [shesht-info-block number=1] Анализ устойчивости к глифосату показал, что вне зависимости от места, откуда были взяты стойкие к нему штаммы, они были родственны друг другу. То есть и в речных донных отложениях, и на пастбищах, и в больницах нечувствительны к глифосату были одни и те же линии бактерий. Исследователи констатировали, что из-за присущего бактериям горизонтального переноса генов, в том числе между разными видами, эта ситуация способствует распространению устойчивости к антибиотикам как в сельском хозяйстве, так и во внутрибольничной среде. Ранее Naked Science уже писал о том, что в сельских округах США, где массово используется глифосат, у матерей слегка сократились средние сроки беременности и средний вес новорожденных. Ряд стран сейчас рассматривает запрет на использование глифосата как минимум внутри домов, а то и в общественных местах.

Двойные системы, особенно с красными карликами, считаются одними из самых распространенных в Галактике. Эти светила меньше и холоднее Солнца, а их гравитационное взаимодействие делает окрестности нестабильными для формирования планет. За последние годы тем не менее стало ясно, что миры там все же встречаются. Первым стала планета OGLE-2007-BLG-349L(AB)c, обращающаяся сразу вокруг двух звезд. Однако такие случаи — большая редкость, а каждая новая находка помогает уточнить, какие сценарии формирования действительно работают. Новое открытие совершила группа астрономов под руководством Дэвида П. Беннетта (David P. Bennett) из Университета Мэриленда (США) с помощью метода гравитационного линзирования. Он позволяет находить планеты на огромных расстояниях и даже в «неудобных» системах. Суть в том, что когда массивный объект проходит между Землей и далекой звездой, его гравитация усиливает яркость звезды, словно линза. Если рядом есть планета, она создает характерное искажение в кривой блеска. Анализируя эти отклонения, ученые могут восстановить параметры системы — массы объектов, расстояния и орбиты. Такие методы особенно ценны, поскольку позволяют изучать миры, недоступные для прямых наблюдений и не фиксирующиеся другими способами. [shesht-info-block number=1] Выяснилось, что событие KMT-2016BLG-1337L произошло на расстоянии примерно 22 800 световых лет от Земли. Чтобы объяснить полученный сигнал, авторы новой научной работы, опубликованной в журнале Publication of the Astronomical Society of the Pacific, построили несколько моделей. В одной из них масса планеты была сопоставима с массой Сатурна (приблизительно 0,3 массы Юпитера), в другой — значительно больше. Такие расхождения — нормальная ситуация для микролинзирования: сигнал дает ограниченную информацию, из-за чего приходится рассматривать несколько возможных вариантов. Параметры самих звезд удалось определить достаточно точно: это два красных карлика массами около 0,54 и 0,40 солнечной, которые расположены на расстоянии около 3,5 астрономической единицы друг от друга. Главной особенностью системы стало обращение планеты только вокруг одной из звезд, несмотря на то, что рядом находится вторая. Это «игнорирование» второго солнца отличает сатурноподобный мир от классических подобных планет, обращающихся сразу вокруг пары светил. Такая конфигурация считается более чувствительной к гравитационным возмущениям: вторая звезда может разрушать протопланетный диск или выбрасывать из системы зарождающиеся миры. [shesht-info-block number=2] Наблюдения, однако, показали, что планета не только сформировалась, но и «выжила» на стабильной орбите. Результаты хорошо согласуются с современными моделями, которые допускают несколько путей формирования планет в двойных системах — как вокруг орбит обеих звезд, так и вокруг одной из них. Более того, микролинзирование чувствительно к таким системам и позволяет находить их даже в плотных областях Млечного Пути, где другие методы практически бессильны. Находка расширяет представления о разнообразии планетных систем и показывает, что миры могут формироваться даже в условиях «двойного притяжения», причем по разным сценариям, и сохраняться миллиарды лет. Значит, потенциально обитаемые экзопланеты могут существовать в куда более экзотических местах, чем считалось ранее.

Вечная мерзлота Арктики — это уникальная природная среда, которая напоминает гигантский древний холодильник. Жизнь здесь существует в экстремальных условиях: при постоянной отрицательной температуре, которая не дает льду растаять даже летом, нехватке жидкой воды и питательных веществ, а также под слабым, но непрерывным радиоактивным излучением из-за окружающих минералов. Тем не менее в таких слоях скрывается много микроорганизмов. Несмотря на заморозку, которая могла длиться миллионы лет, некоторые микробы не просто уцелели, но и сохранили жизнеспособность и даже признаки обмена веществ. Их вполне можно вернуть к активной жизни, после того как они оттают. К таким холодолюбивым экстремофилам (психрофилам) относится бактерия Exiguobacterium sibiricum, найденная в вечной мерзлоте на северо-востоке Сибири. Именно этот микроб стал объектом нового исследования лаборатории старения и возрастных нейродегенеративных заболеваний МФТИ совместно с отделом криологии почв ИФХиБПП РАН, лабораторией инженерии белка и группой масс-спектрометрии ИБХ РАН, биологическим факультетом и НИИ физико-химической биологии им. А. Н. Белозерского (МГУ им. М. В. Ломоносова). Исследование показало ряд адаптаций E. sibiricum к вечной мерзлоте на уровне генов и белков. Работа выполнена при поддержке РНФ (грант №23-14-00160) и опубликована в журнале «Биоорганическая химия». Ученые выяснили, как меняется состав белков в мембранах клеток у этих бактерий при их выращивании в холоде (10°C) и при нехватке питательных веществ по сравнению с комнатной температурой (25°C). Такие холодные условия имитируют летний период в вечной мерзлоте, когда верхний слой почвы оттаивает и микроорганизмы получают возможность расти и размножаться. Вечная мерзлота (ее корректнее назвать «многолетнемерзлые породы») подвергает микроорганизмы разнообразному стрессу. В таких условиях выживание затруднено из-за того, что вода становится более вязкой, химические реакции замедляются, а клеточные мембраны теряют гибкость, становясь более жесткими. Кроме того, вторичная структура нуклеиновых кислот становится более прочной, что мешает нормальному использованию генетической информации. Другая опасность — высокая концентрация кислорода, который лучше растворяется при низких температурах: это приводит к накоплению активных форм кислорода (АФК), вызывающих окислительный стресс. Чтобы изучить только мембранные белки, клетки E. sibiricum вначале разрушали ультразвуком. С помощью центрифуги отделяли фракцию мембран от остального содержимого клетки. Так как целые белки сложно анализировать, их расщепляли ферментом трипсином, который разрезал их на короткие цепочки — пептиды.  Полученную смесь очистили на микроколонках и высушили. Очищенные пептиды разделили на хроматографе и отправили в масс-спектрометр. Этот прибор определил точную массу и структуру каждого фрагмента. Полученные данные сравнили с мировой базой белков, чтобы понять, какой именно это белок. С помощью анализа данных ученые вычислили, содержание каких белков значимо изменилось. В отличие от аналогичных работ, в этой использовали очень бедную питательными веществами среду. По мнению авторов, именно такие условия дефицита ресурсов точнее отражают реальную обстановку в тающем на теплый период слое вечной мерзлоты, где обитают эти микроорганизмы. Проведенный ранее транскриптомный анализ показал, что при снижении температуры с 28°С до 10°С у бактерии E. sibiricum меняется активность всего 3,2% генов. Исследователи изучили состав белков в мембранах бактерий E. sibiricum, выращенных в тепле и в холоде. С помощью высокоточного оборудования (масс-спектрометра) они идентифицировали в общей сложности 1604 различных белка. Из них только у 104 содержание заметно зависело от температуры, что указывает на их важную роль в адаптации бактерии к холоду. Сначала ученые проанализировали мембраны клеток без специальной промывки. Это позволило выявить 1064 белка, но среди них оказалось много лишних «примесей» — цитоплазматических белков, которые просто «прилипли» к мембране. Содержание некоторых белков (например, транспортных систем сахаров и белков защиты от стресса) при 10°C оказалось завышенным в сотни раз. Однако после очистки щелочным буфером эти показатели стали корректными, а число точно идентифицированных белков выросло. Таким образом, авторы доказали, что промывка необходима для получения достоверных результатов и очистки мембран от «посторонних» белков цитоплазмы. Результаты исследования не только объясняют адаптацию микробов к климатическим условиям, но и могут помочь найти новые уникальные ферменты для биотехнологий, способные работать при низких температурах. «Огромное внимание уделяется развитию территорий Крайнего Севера, большую часть которых занимает вечная мерзлота. Несмотря на экстремальные условия существования, многолетнемерзлые отложения содержат значительное количество разнообразных микроорганизмов, которые сохраняют жизнеспособность при оттаивании грунта и могут существенно изменять свойства окружающей среды. Комплексное изучение таких микроорганизмов (в том числе с использованием молекулярных подходов) позволяет установить механизмы адаптации к низкотемпературным экосистемам и оценить их вклад в биогеохимические процессы в арктической зоне. Это важно для планирования хозяйственной деятельности в данном регионе в условиях изменения климата», — поделилась Лада Петровская, первый автор публикации и старший научный сотрудник лаборатории старения и возрастных нейродегенеративных заболеваний МФТИ.

В 2025 году в рамках обзора WISPIT астрономы заметили вокруг молодой звезды TYC 5709-354-1 протопланетный диск, разделенный на несколько колец, а в одном из его разрывов — формирующуюся протопланету. Звезду назвали WISPIT 2, планету — WISPIT 2b. Молодое светило WISPIT 2 — похожая на Солнце звезда типа T Тельца возрастом около пяти миллионов лет. Она расположена в 437 световых годах от нас. WISPIT 2b — газовый гигант в пять раз массивнее Юпитера и в тысячу раз моложе Земли. Он «расчистил» себе орбиту в протопланетном диске на расстоянии примерно 57 астрономических единиц от звезды. Для сравнения: Нептун «летает» в 30 астрономических единицах от Солнца. На первых снимках сразу стало видно, что большой протопланетный диск WISPIT 2 разбит как минимум на четыре кольца. Это стало главным отличием WISPIT 2 от других молодых систем, где удалось разглядеть в диске формирующуюся планету. Вообще, разрывы в дисках могут возникать в результате внутренних гравитационных взаимодействий, но ученые все же надеялись найти там хотя бы еще одну планету — и оказались правы. С помощью инструментов SPHERE и GRAVITY+ телескопа VLT в системе WISPIT 2 ученые выявили еще одного гиганта — WISPIT 2c. Новая формирующаяся планета в два раза массивнее своей соседки и находится в четыре раза ближе (15 а.е.) к звезде. Научная работа с описанием открытия опубликована в журнале The Astrophysical Journal Letters. [shesht-info-block number=1] Судя по количеству подтвержденных экзопланет, формирование таких миров — довольно распространенный процесс. Проблема в том, что разглядеть в пылегазовом диске мелкую точку-планету очень сложно. На сегодня ученые нашли лишь несколько дисков с зарождающимися мирами. В их числе PDS 70, AB Aur и HD 169142. Долгое время PDS 70 оставалась единственной такой системой с двумя подтвержденными планетами. Теперь к ней добавилась WISPIT 2. Обе они похожи на молодую Солнечную систему. «WISPIT 2 — лучшее, что у нас есть на данный момент, чтобы заглянуть в наше собственное прошлое», — объяснила главный автор нового исследования Хлоя Лоулор (Chloe Lawlor). В обеих системах протопланеты сформировались там, где находятся на момент наблюдений, а не мигрировали с других орбит. Это позволит изучить параметры протопланетного диска, способствующие зарождению миров. Исследователи уже окрестили такие условия потенциальной «зоной Златовласки» для планет-гигантов. [shesht-info-block number=2] В диске WISPIT 2 есть еще один перспективный разрыв вдали от звезды. Авторы новой работы подозревают, что там «обитает» третья планета. Вероятно, размером с Сатурн, поскольку разрыв небольшой. «Чрезвычайно большой телескоп», запуск которого запланирован на 2029 год, сможет сделать снимок этой экзопланеты. А пока ученые продолжат наблюдения за системой доступными инструментами.

Околоземной астероид Рюгу был открыт в 1999 году и, по мнению астрономов, родился в области Солнечной системы, где замерзают и конденсируются простые летучие соединения, — за «снеговой линией». Этот обломок более крупного тела, вероятно, откололся от Пуланы — гигантского темного астероида главного пояса. В феврале 2025 года исследователи установили, что на поверхности Рюгу когда-то была жидкая вода, а авторы более поздних научных работ выявили в грунте минерал, которого там быть не должно. Размеры астероида уточняли по мере получения высокоточных изображений и лазерных измерений с орбиты. По нынешним оценкам, диаметр тела составляет примерно 900 метров, а возраст достигает около 4,5 миллиарда лет. Ранее анализы образцов грунта выявили присутствие органических соединений, включая аминокислоты и урацил, однако полный набор нуклеобаз (азотистых оснований) оставался предположением. Это было связано с малым объемом материала и ограниченными методами обнаружения. [shesht-info-block number=1] Теперь, досконально изучив два агрегатных образца, японские исследователи извлекли органические молекулы сначала с помощью воды, а затем использовали концентрированную соляную кислоту (6 М). Подход позволил извлечь все вещества, которые можно растворить. После этого образцы проанализировали путем двух очень точных методов: жидкой хроматографии с тандемной масс-спектрометрией (HPLC/ESI-HRMS) и капиллярного электрофореза-масс-спектрометрии (CE-HRMS). Последние помогли точно определить присутствие нуклеобаз и сравнить полученные сигналы с известными стандартами. Результаты научной работы, опубликованной в журнале Nature Astronomy, подтвердили наличие всех пяти нуклеобаз: аденина, гуанина (пурины — крупные двукольцевые молекулы), цитозина, тимина и урацила (пиримидины — маленькие однокольцевые молекулы). Их концентрации варьировались между образцами: в C0370 общее содержание нуклеобаз составило приблизительно 1577 пикомолей на грамм, что составляет примерно 950 триллионов молекул на грамм. В образце A0480 — около 507 пикомолей на грамм, то есть почти в три раза меньше. Для сравнения, в других небесных телах, например в метеорите Оргей и астероиде Бенну, соотношения разных типов нуклеобаз было другим. В Рюгу же соотношение пуринов к пиримидинам оказалось 1,1-1,2, что практически одинаково. Более того, в том же Оргее преобладали пиримидины, а в Мурчисонском метеорите — пурины. Эти различия, по мнению авторов научной работы, связаны с условиями, в которых формировались астероиды: к примеру, с количеством аммиака и особенностями водной химии на поверхности. [shesht-info-block number=2] Помимо остальных нуклеобаз, в образцах Рюгу нашли их изомеры — молекулы с одинаковым числом и видом атомов, но с разным расположением, — а также производные никотиновой кислоты, мочевину, этаноламин и несколько аминокислот. Сравнение с Оргеем показало, что эти молекулы космического происхождения, а не результат загрязнения Земли. Открытие подчеркивает, что ключевые молекулы ДНК и РНК могли образоваться в космосе задолго до появления жизни на нашей планете. Такие углеродистые астероиды, как Рюгу, Бенну и Оргей, хранят в себе богатую органическую химию, которая была способна стать источником предбиотических соединений для молодой Земли. Это также означает, что молекулярные кирпичики жизни широко распространены по Солнечной системе, а происхождение жизни тесно связано с химической эволюцией метеоритов и астероидов.

Анализируя результаты лидарной съемки местности в восточной и центральной частях мексиканского штата Кампече, словенский археолог, специалист по культуре майя Иван Спрайц и его коллеги обнаружили множество необычных архитектурных комплексов, скрытых в густых джунглях. Они представляли собой ряды низких узких насыпей вытянутой формы, расположенных вложенными друг в друга концентрическими кругами. Дальнейшие исследования показали, что подобные круговые структуры встречаются по всему полуострову Юкатан. Археологи насчитали уже более пяти десятков таких кругов, но, скорее всего, их гораздо больше. Первоначально появились предположения, что это какие-то церемониальные сооружения майя. Однако позже возобладала гипотеза, что это не что иное, как остатки стационарных центров рыночной торговли. В новой статье, опубликованной в журнале Ancient Mesoamerica, Спрайц приводит аргументы в пользу этой гипотезы. Он уверен, что планировка, расположение и другие особенности этих комплексов подтверждают: майя имели разветвленную и хорошо организованную сеть рынков. Низкие насыпи, расположенные концентрическими кругами, скорее всего, представляют собой остатки платформ, которые когда-то поддерживали прилавки для скоропортящихся товаров, а проходы между ними служили пешеходными дорожками для покупателей. Хотя комплексы относительно открыты, ограниченное количество входов могло служить для контроля или обложения налогом торговцев и покупателей. Рядом с кругами насыпей обычно находятся руины крупных сооружений и пристроек, в которых могли размещаться складские помещения и рыночная администрация. Внутри или рядом с комплексами обязательно присутствуют каменные алтари, остатки святилищ, площадки для игры в мяч и церемониальные здания. Все это соответствует хорошо известным ученым религиозным и ритуальным аспектам торговли у древних культур Мезоамерики. Торговля имела сакральное измерение, поэтому рынки были не просто местами, где происходит обмен товарами: люди собирались там для проведения церемоний и ритуалов. Еще один аргумент в пользу гипотезы о торговом предназначении комплексов в том, что их структура соответствует описаниям рынков в Центральной Мексике времен ее завоевания испанскими конкистадорами. Согласно этим описаниям, рынки майя располагались в специально отведенных зонах и включали в себя ряды прилавков и лавок, разделенных проходами. Кроме того, платформы, выстроенные концентрическими кругами, имеют схожие размеры и архитектурную структуру с местами, которые ученые давно ассоциируют с торговлей, — Восточной площадью в Тикале и комплексом Чиик-Нахб в Калакмуле, древних городах майя. Так, на фресках в Калакмуле изображены люди, скорее всего, рыночные торговцы, продающие различные товары — продукты питания, текстиль, керамику. Географическое распределение этих вложенных друг в друга сооружений тоже далеко неслучайно, отметил Спрайц. Многие из них расположены вдоль ключевых торговых путей, вблизи источников воды или в крупных городских центрах. Несмотря на всю убедительность этих доводов, для окончательного подтверждения версии о том, что круговые структуры, покрывающие территорию Юкатана, когда-то были оживленными рынками, необходимо провести археологические раскопки, заключил Спрайц.

Астроном из Словении Ян Валес 16 апреля 2010 года обнаружил в небе совершенно новый для науки объект с видимой звездной величиной 12,6. Невооруженным глазом он не был виден, но в любительский телескоп — вполне. Удалось определить, что небесное тело расположено в Солнечной системе, а именно — на расстоянии 3,08 астрономической единицы, то есть втрое дальше нашей планеты от Солнца — между орбитами Марса и Юпитера.  Спустя несколько дней вокруг объекта заметили кому, а затем короткий, направленный от Солнца хвост: стало ясно, что это комета. Ее зарегистрировали как P/2010 H2 (Валес).  Предположительно, еще примерно за 14 часов до момента открытия звездная величина кометы превышала 20. Это значит, что объект изначально был чрезвычайно тусклым. Таким образом, открыть эту комету удалось открыть только благодаря тому, что она внезапно вспыхнула — стала ярче почти в тысячу раз. Снимки кометы P/2010 H2 (Валес) / © David Jewitt and Yoonyoung Kim, 2020 Впоследствии ее наблюдали еще пять месяцев подряд, что дало возможность достаточно хорошо рассчитать ее орбиту. Оказалось, что P/2010 H2 вспыхнула за месяц до прохождения перигелия (ближайшей к Солнцу точке своей орбиты), а ее афелий (самая далекая точка) должен располагаться в 4,6 астрономической единицы от Солнца, сравнительно недалеко от Юпитера. Длительность годового оборота оценили в 7,6 года. В течение этих месяцев наблюдений комета постепенно тускнела. К тому моменту, как она исчезла из вида совсем, она успела улететь от Солнца лишь немного. Это уже давало основания подозревать, что дело не в расстоянии. С тех пор астрономы предприняли несколько попыток снова увидеть комету Валеса, в том числе в 2017 и 2025 годах, когда она опять подходила к перигелию. В недавней статье, опубликованной на сервере препринтов arXiv.org, команда ученых из США обобщила результаты этих усилий: они оказались абсолютно безуспешными. Комета не нашлась. [shesht-info-block number=1] Тем не менее исследователи считают, что она продолжает размеренно следовать по своей орбите. По их версии, комету не видно только из-за того, что в своем «спокойном» состоянии она слишком мала для обнаружения: размер кометного ядра, скорее всего, не превышает 500 метров. Остается понять, что именно произошло с P/2010 H2 в 2010 году, когда она в первый и, похоже, последний раз была доступна для наблюдения. Рассматривали версию взрывной сублимации льда: в момент подлета к Солнцу кометный лед может испаряться и накапливаться в газообразном состоянии внутри ядра, а потом вырываться наружу. Тем не менее авторы нынешнего исследования посчитали, что «поведение» кометы не указывает на подобное извержение газов: в таком случае можно было ожидать признаков распада этой небольшой кометы на части либо разлетающихся крупных обломков, но ничего подобного астрономы не видели.  К тому же на подобном расстоянии от Солнца интенсивность сублимации водяного льда еще не настолько высока. Так что ученые предложили другое объяснение. По их версии, комета могла испытать необычную трансформацию: ее лед не испарялся, а кристаллизовался.  [shesht-info-block number=2] В космосе экстремальный холод сковывает молекулы воды так быстро, что они даже не успевают выстроиться в кристаллическую решетку и располагаются хаотично. Такой лед называется аморфным. Когда температура повышается до минус 150-120 градусов Цельсия, у молекул уже появляется возможность двигаться, перестраиваться и создавать симметричные кристаллы. Самое интересное, что этот процесс тоже может иметь взрывной характер и сопровождаться внезапным выбросом тепла. Именно это, по мнению ученых, произошло с кометой Валеса.

Сложенные из мягкого вулканического туфа оборонительные укрепления, окружающие древние Помпеи, хранят следы многочисленных повреждений. Их оставили не только время и природные катастрофы, но и военные действия, происходившие в древности. Особенно много такого рода повреждений заметно на северном участке городской стены, между Везувианскими и Эрколанскими воротами.До сих пор предметом изучения были большие круглые вмятины, образовавшиеся в стене в результате обстрела тяжелыми каменными шарами, выпущенными из стандартных римских катапульт. Считается, что это следы осады Помпеев армией римского полководца Луция Корнелия Суллы в 89 году до нашей эры, во время так называемой Союзнической войны. В те времена Помпеи участвовали в восстании италийских союзных племен против Рима. После того как город был взят Суллой, он стал римской колонией. Авторы нового исследования, опубликованного в журнале Heritage, обратили внимание на то, что между вмятин, оставленных на северной стене Помпеев катапультными снарядами, через равные интервалы разбросаны группы расположенных веером, более мелких по размеру, но более глубоких четырехгранных углублений явно антропогенного происхождения. Ученые предположили, что это следы обстрела из полибола (в переводе с греческого polybolos — «многозарядный метатель). Речь идет о скорострельной многозарядной метательной машине, изобретение которой приписывают древнегреческому инженеру Дионисию Александрийскому, жившему в III веке до нашей эры на острове Родос. В отличие от римского скорпиона — стреляющей железными дротиками баллисты (стреломета), которую нужно было отдельно заряжать для каждого выстрела, — в полиболе имелся магазин, способный вместить несколько десятков дротиков и подающий механизм из зубчатого колеса и цепного привода. Этот механизм, приводимый в действие вращающим колесо за рычаг солдатом, одновременно натягивал тетиву арбалета и подавал из магазина очередной дротик. После выстрела процесс быстро повторялся, что позволяло непрерывно вести обстрел до тех пор, пока в магазине не закончатся дротики. Чтобы проверить верность своей гипотезы, исследователи с помощью лазерного сканирования и фотограмметрии создали точные 3D-модели углублений в стене. Анализируя их глубину, ширину и форму, ученые пришли к выводу, что это результат скорострельной механической стрельбы, а не отдельных выстрелов из ручного орудия. Сравнение цифровых моделей с греческими инженерными чертежами III века до нашей эры, описывающими механику действия полибола, и сопоставление веерообразного узора на стенах Помпеев с углом разлета дротиков, описанным в древних текстах, также подтвердили гипотезу о том, что город обстреливали из скорострельного стреломета. Еще одно подтверждение поступило из музейных коллекций. Дротики с железными наконечниками, найденные в других местах римских военных действий, точно соответствовали размерам 3D-моделей, которые созданы на основе повреждений помпейских стен. По мнению исследователей, армия Суллы использовала полибол во время осады Помпеев для поражения лучников, высовывающихся из боковых проемов башен, а также других защитников города, неосторожно оказавшихся на стене между ее зубцами. Следы от обстрелов идеально сохранились благодаря тому, что менее чем через столетие после военных действий, в 79 году нашей эры, Помпеи на протяжении многих столетий были погребены под слоем вулканического пепла.

В 2021 году археологические раскопки на городище Саньсиндуй в провинции Сычуань принесли более 10 тысяч предметов из бронзы, нефрита, золота и слоновой кости. Саньсиндуй представляет собой крупнейший городской центр эпохи бронзы на юге Китая, существовавший в 2800-600 годах до нашей эры, а его расцвет приходится на время династии Шан (1600-1046 годы до нашей эры). Культура Саньсиндуй уникальна: она демонстрирует высокий уровень урбанистического планирования, развитое металлургическое производство и ритуальные практики, не имеющие прямых параллелей с современной ей центральноравнинной культурой Шан. В одной из ям ученые нашли небольшой предмет топоровидной формы, выполненный из железа. До этого момента в Саньсиндуе, несмотря на масштабные раскопки, железные изделия не встречались. Более того, на всей территории юго-запада Китая отсутствовали надежно датированные образцы железа эпохи бронзы, что создавало устойчивое впечатление о технологическом отставании региона или о полном отсутствии знакомства с железом в тот период. Археологи из Сычуаньского университета (КНР) отобрали один из фрагментов изделия, который очистили ультразвуком в этаноле. Результаты исследования опубликовал журнал Archaeological Research in Asia. Образец заключили в эпоксидную смолу, отшлифовали, отполировали и протравили раствором азотной кислоты. После образец исследовали с помощью металлографической микроскопии, а также сканирующей электронной микроскопии с энергодисперсионной спектроскопией для определения элементного состава. Дополнительно провели сравнение с другими известными артефактами из метеоритного железа, найденными на территории Китая. Ключевым наблюдением стало отсутствие признаков интенсивной холодной деформации: изделие не подвергалось значительной ковке, которую обычно применяли для упрочнения металла. Авторы научной работы предположили, что форма предмета в значительной степени определялась исходной формой метеоритного фрагмента. Данные элементного состава показали высокое содержание никеля, что служит диагностическим признаком метеоритного железа. Сочетание высокого содержания никеля с ферритной микроструктурой однозначно исключило версию о выплавке металла из рудных источников. Переплавка материала не производилась, обработка осуществлялась в твердом состоянии методами холодной или низкотемпературной ковки. [shesht-info-block number=1] Присутствие метеоритного железа в элитарном ритуальном комплексе Саньсиндуй свидетельствует о том, что этот материал воспринимался как престижный, сопоставимый по значимости с бронзой и нефритом. Включение железного предмета в состав жертвенных наборов отражает особую систему ценностей. Кроме того, исследование показало, что практика использования метеоритного железа на юго-западе Китая существовала параллельно с ее применением в центральных регионах страны, но имела локальную специфику. Она выражается в форме изделия, нехарактерной для центральноравнинных образцов того же времени, и в отсутствии интенсивной ковки.

Несмотря на то что вирус SARS-CoV-2, вызывающий COVID-19, получил статус наиболее изученного вируса, пока нет полной ясности, как он проникает в клетку-хозяина. Известно, что в процессе заражения активно участвует шиповидный белок коронавируса (спайковый белок), но при этом его трансмембранный домен — фрагмент, пронизывающий оболочку вируса, — остается сравнительно мало изучен.  Изучение ТМД осложняется наличием в его первичной структуре (последовательности аминокислотных остатков, соединённых в цепочку) цистеинов, которые очень любят вступать в реакции. Из-за этого молекулы белка сшиваются друг с другом (образуют дисульфидные мостики) и выпадают в осадок, мешая эксперименту. Раньше эту проблему решали радикально: чтобы избежать слипания, первичную структуру белка намеренно изменяли (вводили мутации). Однако российские ученые из МФТИ с коллегами применили более тонкий подход. Они оставили первичную структуру «дикого типа» (природную), не заменяя цистеины на другие аминокислоты, как делали в других исследованиях. Вместо этого они  взяли под контроль химические процессы,  «размыкая» лишние связи и сохраняя структуру белка в целости для дальнейших исследований. Исследование опубликовано в журнале Biochemistry (Moscow), Supplement Series A: Membrane and Cell Biology. Для осуществления цели российские ученые применили необычный метод синтеза белка, который вдобавок упростил его очистку. В предыдущих исследованиях белок получали с помощью живых клеток (стандартной бактериальной экспрессионной системы), поэтому приходилось использовать сложные многоступенчатые методы очистки, что могло непосредственно повлиять на то, каким образом белок собирается в тример. Чтобы избежать этого, биофизики из МФТИ с коллегами синтезировали белок SARStm без мутаций методом бесклеточной экспрессии, добавляя генетический материал (плазмиды) непосредственно в готовый экстракт бактерий, содержащий все компоненты для сборки белка. Новый подход позволил получить целевой белок быстрее, чем при производстве живыми клетками, и минимизировать этапы очистки.  Еще один плюс бесклеточной экспрессии — сборка белка напрямую из «изотопно-меченых» аминокислот. Они отличаются тем, что в составе аминокислот обычные атомы углерода и азота (¹²C и ¹⁴N) заменены на более тяжелые изотопы (¹³C и ¹⁵N). Благодаря «лишнему» нейтрону ядра приобретают магнитный момент и становятся «видны» в ходе исследования методом спектроскопии ядерного магнитного резонанса (ЯМР). Система меток позволяет восстановить структуру белка с высокой точностью. Чтобы получить меченый белок с помощью живых бактерий, их приходится растить на питательных средах с добавлением изотопно-меченых глюкозы и аммиака, что выходит дороже. «Главной целью нашей работы было попробовать подобрать условия экспрессии и очистки белка дикого типа, то есть с его природной аминокислотной последовательностью без каких-либо изменений, — объяснила Софья Сударева, младший научный сотрудник лаборатории старения и возрастных нейродегенеративных заболеваний Центра исследований молекулярных механизмов старения и возрастных заболеваний МФТИ. — Стандартно после экспрессии мы растворяем белок в мицеллах ионного детергента — лауроилсаркозината (LS). Сложность оказалась в том, что в эти мицеллы даже при серьезном нагреве до +95૦С до белка не добирался β-меркаптоэтанол, который должен был разомкнуть цистеиновые мостики, что подняло бы белок из осадка. А помогла долгая выдержка при температуре +4૦С, что довольно неожиданно». После очистки белка в мицеллах лауроилсаркозината (LS) от примесей ученые специально разрушили эти мицеллы, чтобы освободить и выделить чистый белок. В результате был получен изотопно-меченый белок ¹³C/¹⁵N SARStm высокой чистоты. Его выход составил 0,3 мг из 1 мл реакционной смеси — не максимальное, но достаточное количество для последующего анализа. Затем его переупаковали в новые мицеллы додецилфосфохолина. Эти мицеллы создают внутри себя среду, похожую на жировой слой клеточной мембраны, что позволяет гидрофобному белку принять правильную, рабочую форму и подготовить его для изучения методом ЯМР. ЯМР-анализ очищенного белка подтвердил его пригодность для дальнейших структурных исследований. Разработанный протокол представляет собой более доступную и быструю альтернативу традиционным методам наработки белка для исследований. Он позволяет не только обойтись без дорогого культивирования бактерий на меченых средах, используя напрямую меченые аминокислоты, но и работать с «капризными» белками. Дальнейшая работа будет направлена на увеличение выхода целевого белка, вычисление его трехмерной структуры и определения механизма проникновения вируса в клетку с помощью этого «якоря».

Современная медицина достигла значительных результатов в области замены поврежденных суставов. Подобные операции сегодня стали высокоточными процедурами, позволяющими пациентам не просто избавиться от хронической боли, а вернуться к полноценной активной жизни. По последним данным, примерно 200 тысяч человек в России ежегодно нуждаются в полной замене тазобедренного сустава. Такая потребность делает важным не только доступность самой операции, но и создание имплантатов, которые служили бы десятилетиями без риска отторжения и повторных операций. Проблема в том, что существующие металлические протезы остаются чужеродными для организма. Большинство материалов, которые используют врачи, в 4-5 раз жестче натуральной кости. Эта разница приводит к медленному разрушению тканей вокруг имплантата, его расшатыванию и необходимости повторной операции. Более перспективным решением считаются углерод-углеродные композиты. Это искусственные материалы, созданные специально для медицины, которые сочетают высокую прочность с упругостью, близкой к натуральной кости. Их особенность в том, что под нагрузкой они образуют в своей структуре множество микротрещин и пор. Это способствует лучшему приживлению протеза, поскольку организм начинает заполнять появившиеся пустоты костной тканью, превращая искусственный протез в «естественную» часть скелета. В результате использование углеродных материалов предотвращает отторжение имплантата и продлевает его срок службы. Однако до сих пор инженеры не могли точно рассчитать, как изменится прочность протеза после того, как в него прорастет кость. Это знание критически важно, поскольку оно позволяет предсказать, как долго и насколько надежно он будет служить пациенту после операции. До сих пор такие протезы создавались исходя из предположения о том, что костная ткань полностью и равномерно заполняет все пустоты и трещины в композитном материале. Но ученые Пермского Политеха выяснили и доказали, что в реальности этот процесс намного сложнее. В отличие от старых подходов, которые давали усредненный и завышенный прогноз срока службы протеза, результаты исследователей ПНИПУ максимально приближены к тому, что происходит в теле пациента. Это позволит создавать более долговечные имплантаты и точнее прогнозировать их приживаемость. Статья опубликована в журнале «Российский журнал биомеханики». Аксонометрическая КТ проекция имплантата из УУКМ (а), срез томограммы имплантата (б) / © Пресс-служба ПНИПУ Ученые изучили новые образцы углеродного композита, а также фрагменты настоящих имплантатов, удаленных у пациентов, чтобы увидеть, как на самом деле кость воздействует на материал после долгой эксплуатации. Сравнив их, исследователи заметили, что в реальном имплантате кость никогда не врастает равномерно и не заполняет абсолютно все микротрещины. Они установили, что для врастания кости в материал должны выполниться два ключевых требования. Первое — наличие определенной структуры микропор и трещин, которые возникают в процессе эксплуатации. Эти пустоты внутри имплантата должны находиться близко друг к другу и соединяться между собой на разной глубине. Если они будут сильно изолированы друг от друга, то клетка не сможет прорасти и прижиться. Однако эффективность процесса зависит не только от структуры материала, но и от свойств самой костной ткани. Каждой клетке, чтобы жить, требуется постоянный контакт с организмом: приток кислорода и питательных веществ. Но чем дальше она продвигается вглубь материала, тем слабее становится «связь» с организмом. В результате способность клеток делиться и формировать новую костную ткань снижается. Это значит, что они физически не могут полностью и равномерно заполнить все внутренние поры имплантата. Эксперты создали математическую модель углеродного материала, которая учитывает оба этих фактора. Ее особенность в том, что она не предсказывает точное расположение и объем трещин, так как это невозможно. Она учитывает уже стандартизированные данные о том, какие нагрузки действуют на сустав при ходьбе, беге или подъеме по лестнице. На основе этой информации о силе и частоте воздействий модель рассчитывает вероятность того, что под их влиянием в материале сформируется именно та связанная структура микропор и трещин, которая необходима для прорастания клеток на определенную глубину. Исследователи использовали уже известные, усредненные данные о нагрузках на имплантаты. Это позволило проверить саму гипотезу о возможности предсказать итоговую прочность конструкции. Однако сама модель подходит и для индивидуальных расчетов и может создать персонализированный прогноз. В результате инженер получает график, который позволяет увидеть, как глубоко прорастет ткань. Он показывает, как это произойдет в реальности, с учетом существующих биологических ограничений. Опираясь на эти данные, инженеры могут проводить более точные расчеты итоговой прочности всей конструкции и учитывать их при проектировании протезов. — Достоверность модели определяется тем, что ее расчеты учитывают реальные данные. При ее создании мы опирались на архивные компьютерные томограммы пациентов, перенесших эндопротезирование. Мы использовали снимки, сделанные в первые 90 дней после операции (именно в этот период формируется новая костная ткань), где видно, как выглядит внутренняя структура материала, сколько в нем остается открытых и закрытых пор. Это означает, что модель учитывает показатели реального биологического процесса, а ее расчеты максимально приближены к тому, что на самом деле происходит в организме пациента, — рассказал Егор Разумовский, аспирант кафедры «Механика композиционных материалов и конструкций» ПНИПУ. В отличие от существующих упрощенных подходов, которые до сих пор используются и предполагают, что кость просто заполняет все пустоты, новая модель более приближена к реальности. Она учитывает критически важные факторы процесса врастания ткани, что позволит получать гораздо более точные и надежные прогнозы о прочности имплантата и его долговечности. Теперь инженеры могут точно рассчитать, насколько прочным станет протез после того, как в него врастет кость, и спрогнозировать, сколько лет он прослужит пациенту.

Большинство астероидов с диаметром от 200 метров до 10 километров представляют собой рыхлые тела, проще говоря, «груды щебня». Это не единый камень, а скопления обломков, которые удерживаются вместе в основном собственной гравитацией. Согласно различным моделям, для таких «составных» структур существует критический порог скорости вращения — 2-2,2 часа («спин‑барьер»). Если рыхлый астероид делает полный оборот менее чем за 2,2 часа, он теряет устойчивость. Сила, которая как бы «выталкивает» вещество астероида наружу, начинает преобладать над силой, удерживающей «груду щебня» вместе. В таком случае вращение становится слишком быстрым и материал астероида начинает разлетаться. Раньше многие исследователи предполагали, что «груды щебня» диаметром более 0,5 километра не должны вращаться быстрее этого предела. Но данные, полученные в обсерватории Веры Рубин, поставили гипотезу под сомнение. [shesht-info-block number=1] Международная группа астрономов под руководством Дмитрия Вавилова из Вашингтонского университета в США проанализировала данные, собранные широкоугольным обзорным телескопом-рефлектором, установленным в обсерватории Веры Рубин в Чили, и нашла сразу 76 астероидов, у которых смогла точно вычислить период вращения. Наблюдения проводили с 21 апреля по 5 мая 2025 года. Свои выводы ученые представили на конференции по лунным и планетарным наукам в Техасе. Среди 76 объектов 19 оказались так называемыми сверхбыстрыми ротаторами — астероидами, которые делают полный оборот за 2,2 часа или быстрее.  Когда ученые провели дополнительный анализ, они выделили среди них три необычных тела с еще более экстремальным вращением — их назвали ультра-быстрыми ротаторами. Периоды этих трех астероидов составляют менее пяти минут. Самый «шустрый» из этой «троицы» — астероид 2025 MN45 диаметром 710 метров. Он вращается быстрее любого другого астероида диаметром более 0,5 километра, который астрономы когда-либо находили. Один оборот вокруг оси занимает 1,88 минуты. [shesht-info-block number=2] По словам Вавилова, если бы 2025 MN45 представлял собой «груду щебня», он давно бы распался. По-видимому, объект не разрушился потому, что имеет прочную внутреннюю структуру и не относится к рыхлым телам. Фактически это либо огромный кусок твердой породы, либо тело, состоящее из железа и никеля, то есть, по сути, металлический астероид. По мнению авторов научной работы, среди астероидов менее километра в диаметре, по всей видимости, встречаются объекты с нетипичными физическими свойствами намного чаще, чем предполагалось.  Работа по 2025 MN45 — только начало. Ученые будут использовать данные обсерватории Веры Рубин, чтобы анализировать физические свойства астероидов и расширять знания о составе, внутренней структуре и эволюции тел главного пояса.

Долгие годы наука считала, что первые люди попали в Америку из Азии через Берингов перешеек около 14 тысяч лет назад. Охотники вышли в Северную Америку и постепенно спускались на юг по свободному ото льда коридору между двумя гигантскими ледниками. Эту волну переселенцев историки назвали культурой Кловис.  Ситуация изменилась, когда археологи начали раскопки стоянки Монте-Верде на юге Чили, которые продолжались с 1977 по 1985 год. Найденные там куски дерева датировали возрастом 14 500 лет.  В 1997-м группа независимых экспертов подтвердила эти радиоуглеродные показатели. Это разрушило классическую теорию: люди не могли оказаться на самом краю Южной Америки раньше, чем прошли северные ледники. Учебники истории переписали. Возникла новая доминирующая гипотеза: первые американцы обогнули материковые льды по Тихому океану и быстро спустились лодками вдоль побережья. [shesht-info-block number=1] Спустя почти 50 лет после первых раскопок команда археологов решила заново изучить геологию скандального места. О результатах новой экспедиции рассказали в журнале Science.  Ученые из США, Чили и Австрии провели четыре года на заболоченных берегах ручья Чинчиуапи в 36 милях от Тихого океана. Исследователи пробурили и взяли пробы грунта из девяти аллювиальных отложений вдоль русла реки, чтобы заново оценить слоистую структуру почвы и возраст органики. Анализ выявил грубую методологическую ошибку предшественников. В оригинальных раскопках археологи датировали возраст стоянки по кускам древнего дерева, найденным рядом с каменными орудиями и остатками стоянки. Новая экспедиция доказала, что ручей веками размывал свои берега. Вода вымывала куски древесины из глубоких ледниковых отложений и заново укладывала их поверх более свежего песка, где позже селились люди. Эволюция долины Чинчиуапи в позднем четвертичном периоде / © Todd Surovell et al./Science(2026) Главным доказательством стал найденный слой вулканического пепла Лепуэ. Этот региональный маркер извержения имеет точный возраст — 11 тысяч лет. Если бы люди жили в Монте-Верде 14 500 лет назад, слой их стоянки обязан был лежать глубоко под этим пеплом, но артефакты находились в слоях грунта над пеплом.  Метод оптически стимулированной люминесценции кварцевых песчинок из слоя со стоянкой показал возраст от 4200 до 8200 лет. Самой поверхности, на которой якобы жили древние люди до Кловис, в последнюю ледниковую эпоху просто физически не существовало. [shesht-info-block number=2] Разоблачение возраста Монте-Верде выбивает главную опору из-под гипотезы раннего прибрежного заселения Америки. Исключение чилийской аномалии возвращает историкам логичное и последовательное хронологическое окно. Первые колонизаторы спускались вглубь континента по сухопутному коридору Северной Америки без использования океанских маршрутов.