Но не в меньшей степени это бывает важно еще до начала таких работ. При всех шести посадках людей на Луну астронавты были вынуждены брать на себя ручное управление, отключая автоматическую посадку. Как минимум в первой высадке это существенно повысило безопасность людей: автоматика вела посадочный лунный модуль в район, наполненный валунами, где при посадке аппарат рисковал опрокинуться. Только переход на ручное управление позволил прилуниться в безопасной зоне. Теперь отдел главного инспектора NASA выпустил итоги аудита программы лунного посадочного модуля для второй лунной гонки. В ней он выразил серьезную озабоченность ситуацией в смысле ручного управления. Кроме ссылки на лунные экспедиции, показывающие нужду в ручном управлении, отчет об аудите упоминает и печальный опыт Starliner, недавно испытанного на людях космического корабля Boeing. В силу ошибок конструкторов тогда у экипажа из двух человек не было никаких эффективных средств управления, что «потенциально могло привести к потере экипажа», отметили в документе. Хотя отчет не говорит об этом, но опыт автоматической посадки на Луну аппаратов без людей в 2020-х тоже довольно печальный. Почти все попытки посадки заканчивались крушением (включая российскую «Луну-25») или кувырком прилунившегося модуля. Ясно, что если лунный модуль с людьми при автоматической посадке кувыркнется или просто разобьется из-за ошибки автоматики, потеря экипажа станет практически неизбежной. Несмотря на это, между NASA и SpaceX происходит недопонимание в вопросе о ручном контроле посадки. Отчет не описывает расхождения в деталях, но отраслевые наблюдатели из США напоминают, что подобная история уже была с пилотируемым кораблем Dragon. NASA хотело видеть на нем возможность ручного управления с ручкой по типу авиационной, как на прошлых кораблях Агентства. Но Маска сложно переубедить, а он тогда настаивал на управлении только через тачскрины. С трудом был согласован компромиссный вариант: в корабле оставили только тачскрины, но с опцией ручного управления. Многие в космической отрасли тогда скептически отзывались о возможности тачскрина обеспечить полноценное управление космическим кораблем при посадке и в некоторых других сложных ситуациях, требующих мгновенных решений. Новый отчет констатирует, что при текущем положении дел SpaceX может просто затребовать себе разрешение на сдачу Агентству лунной версии Starship (пилотируемый посадочный модуль, как он проходит по документам) без ручной системы управления, с чисто автоматической посадкой. Однако в этом случае риски для лунной посадки существенно вырастут. Документ напоминает, что садиться в этот раз придется не на в основном ровных экваториальных равнинах, как в 1960-х, а на исключительно пересеченной местности у лунного полюса. Где, с одной стороны, куда больше интересных науке объектов, но, с другой, много и валунов диаметром до 20 метров, и кратеров. Стоит посадочной ноге лунного модуля угодить на такое, и он может опрокинуться. Ручное управление в такой ситуации могло бы оказаться небесполезным. Составители отчета также высказали сомнения в лифте Starship. Люк для выхода на поверхность у корабля будет на высоте более 35 метров, что больше Статуи Свободы (если измерять до головы, а не до факела). Поэтому без лифта подняться или спуститься будет нельзя. Это отличает ситуацию от лунных модулей прошлого, где спуск шел по лестнице, которую сломать сложно. Механизмы лифта же открыты и могут получить порцию лунной пыли с последующей потерей функциональности. Документ констатирует: испытания лунного лифта до пилотируемого полета не намечены, что также повышает риски. Тестирование лифта лунного Starship на Земле заставляет его выглядеть простым и надежным. Менее понятно, насколько надежным он будет в условиях контакта с лунной пылью, которая еще во время первой лунной гонки создала астронавтам серьезные технические проблемы. Ответ на этот вопрос американские астронавты нащупают во время первой высадки на Луну в 2028-2029 годах / © SpaceX Наконец, документ констатирует, что испытательные посадки лунного Starship на Луну без людей не будут включать тестирование системы жизнеобеспечения, шлюзов и лифта. Это означает, что по сути все три компонента в лунных условиях впервые будут полноценно испытаны уже в пилотируемом полете. Каким будет выход из этой ситуации — пока неясно. Альтернатив SpaceX не то чтобы много. Blue Origin, делающая альтернативный посадочный модуль, пока находится на существенно менее продвинутой стадии реализации проекта. Например, ее разработчики пока даже на словах не проинформировали Агентство, как именно будет устроено их ручное управление.

Восточные москитные рыбы (Gambusia holbrooki) изначально появились в Северной Америке и были внедрены в различные водоемы для борьбы с личинками комаров. Однако со временем выяснилось, что этот инвазивный вид наносит значительный ущерб пресноводным экосистемам. Эти рыбы охотятся не только на комаров, но и на других беспозвоночных, личинок амфибий и зоопланктон. Воздействие москитных рыб на экосистему давно беспокоило ученых, однако влияние фактора брачного поведения часто опускали. При этом данный вид обладает выраженным половым диморфизмом: самки крупнее самцов и отличаются от них по ряду поведенческих характеристик. Международный коллектив исследователей выяснил, как вариации в брачном поведении внутри вида восточных москитных рыб влияют на сообщества их жертв. Результаты научной работы опубликовал журнал Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences. Для изучения вопроса организовали серию экспериментов в контролируемых условиях. Использовали большие резервуары (мезокосмы), которые имитировали пресноводные экосистемы. В каждый резервуар добавили осадок и планктон из близлежащего пруда, чтобы воссоздать естественную среду обитания. Рыб отсортировали по полу и запустили в емкости с разными соотношениями самцов и самок — от полного отсутствия особей мужского пола (только женские особи) до их 100%-ного преобладания (только мужские особи), включая варианты с 25%, 50% и 75% самцов. Также был предусмотрен контрольный резервуар без рыб. Известно, что самцы москитных рыб ведут себя агрессивно и навязчиво по отношению к самкам: постоянно преследуют их с целью спаривания, используя принуждение вместо ухаживания. Такое поведение называют сексуальными домогательствами (sexual harassment) в биологическом контексте. [shesht-info-block number=1] В водоемах с высокоагрессивными особями мужского пола наблюдалось более сильное сокращение численности крупных зоопланктеров и даже уменьшение их среднего размера, а также рост обилия водорослей из‑за снижения пресса со стороны зоопланктона. В прудах с низкоагрессивными самцами эти эффекты были выражены слабее: численность и размер зоопланктона оставались выше. Так произошло, поскольку навязчивое преследование заставляет женских особей тратить больше энергии на уклонение, а не на поиск пищи, что позволяет их жертвам лучше выживать. Кроме того, лишенные постоянного преследования микроорганизмы могут не прятаться так глубоко, а сами уделить больше внимания размножению и пропитанию. В результате самки потребляют меньше зоопланктона, и их поведение косвенно влияет на всю пищевую цепь. При этом сами мужские особи, занятые преследованием партнерш, тоже меньше охотятся на беспозвоночных.

Но не в меньшей степени это бывает важно еще до начала таких работ. При всех шести посадках людей на Луну астронавты были вынуждены брать на себя ручное управление, отключая автоматическую посадку. Как минимум в первой высадке это существенно повысило безопасность людей: автоматика вела посадочный лунный модуль в район, наполненный валунами, где при посадке аппарат рисковал опрокинуться. Только переход на ручное управление позволил прилуниться в безопасной зоне. Теперь отдел главного инспектора NASA выпустил итоги аудита программы лунного посадочного модуля для второй лунной гонки. В ней он выразил серьезную озабоченность ситуацией в смысле ручного управления. Кроме ссылки на лунные экспедиции, показывающие нужду в ручном управлении, отчет об аудите упоминает и печальный опыт Starliner, недавно испытанного на людях космического корабля Boeing. В силу ошибок конструкторов тогда у экипажа из двух человек не было никаких эффективных средств управления, что «потенциально могло привести к потере экипажа», отметили в документе. Хотя отчет не говорит об этом, но опыт автоматической посадки на Луну аппаратов без людей в 2020-х тоже довольно печальный. Почти все попытки посадки заканчивались крушением (включая российскую «Луну-25») или кувырком прилунившегося модуля. Ясно, что если лунный модуль с людьми при автоматической посадке кувыркнется или просто разобьется из-за ошибки автоматики, потеря экипажа станет практически неизбежной. Несмотря на это, между NASA и SpaceX происходит недопонимание в вопросе о ручном контроле посадки. Отчет не описывает расхождения в деталях, но отраслевые наблюдатели из США напоминают, что подобная история уже была с пилотируемым кораблем Dragon. NASA хотело видеть на нем возможность ручного управления с ручкой по типу авиационной, как на прошлых кораблях Агентства. Но Маска сложно переубедить, а он тогда настаивал на управлении только через тачскрины. С трудом был согласован компромиссный вариант: в корабле оставили только тачскрины, но с опцией ручного управления. Многие в космической отрасли тогда скептически отзывались о возможности тачскрина обеспечить полноценное управление космическим кораблем при посадке и в некоторых других сложных ситуациях, требующих мгновенных решений. Новый отчет констатирует, что при текущем положении дел SpaceX может просто затребовать себе разрешение на сдачу Агентству лунной версии Starship (пилотируемый посадочный модуль, как он проходит по документам) без ручной системы управления, с чисто автоматической посадкой. Однако в этом случае риски для лунной посадки существенно вырастут. Документ напоминает, что садиться в этот раз придется не на в основном ровных экваториальных равнинах, как в 1960-х, а на исключительно пересеченной местности у лунного полюса. Где, с одной стороны, куда больше интересных науке объектов, но, с другой, много и валунов диаметром до 20 метров, и кратеров. Стоит посадочной ноге лунного модуля угодить на такое, и он может опрокинуться. Ручное управление в такой ситуации могло бы оказаться небесполезным. Составители отчета также высказали сомнения в лифте Starship. Люк для выхода на поверхность у корабля будет на высоте более 35 метров, что больше Статуи Свободы (если измерять до головы, а не до факела). Поэтому без лифта подняться или спуститься будет нельзя. Это отличает ситуацию от лунных модулей прошлого, где спуск шел по лестнице, которую сломать сложно. Механизмы лифта же открыты и могут получить порцию лунной пыли с последующей потерей функциональности. Документ констатирует: испытания лунного лифта до пилотируемого полета не намечены, что также повышает риски. Тестирование лифта лунного Starship на Земле заставляет его выглядеть простым и надежным. Менее понятно, насколько надежным он будет в условиях контакта с лунной пылью, которая еще во время первой лунной гонки создала астронавтам серьезные технические проблемы. Ответ на этот вопрос американские астронавты нащупают во время первой высадки на Луну в 2028-2029 годах / © SpaceX Наконец, документ констатирует, что испытательные посадки лунного Starship на Луну без людей не будут включать тестирование системы жизнеобеспечения, шлюзов и лифта. Это означает, что по сути все три компонента в лунных условиях впервые будут полноценно испытаны уже в пилотируемом полете. Каким будет выход из этой ситуации — пока неясно. Альтернатив SpaceX не то чтобы много. Blue Origin, делающая альтернативный посадочный модуль, пока находится на существенно менее продвинутой стадии реализации проекта. Например, ее разработчики пока даже на словах не проинформировали Агентство, как именно будет устроено их ручное управление.

Государство Ичма существовало на территории современного Перу приблизительно с 1000 по 1470 год нашей эры, пока не было поглощено цивилизацией инков. Главным религиозным центром культуры ичма был город Пачакамак, располагавшийся на берегу Тихого океана, в 40 километрах от современной перуанской столицы Лимы. Во время раскопок в Пачакамаке, в одной из каменных гробниц, принадлежавшей представителю элиты ичма, археологи нашли хорошо сохранившиеся перья попугаев. Известно, что яркие перья амазонских попугаев высоко ценились в древних культурах тихоокеанского побережья: они были одним из самых престижных символов статуса и власти, использовались в религиозных ритуалах и церемониях. Однако Перу и естественный ареал обитания этих птиц — тропические леса Амазонии — разделяют Анды, один из самых высоких горных хребтов мира, поэтому исследователям было неясно, как именно происходили добыча и доставка перьев на побережье. Особенно если учесть, что, как считалось до сих пор, доинкские культуры Андского региона были изолированными, а разветвленная сеть мощеных дорог и, соответственно, торговых путей появилась там только с приходом инков. Международная группа исследователей, статья которых опубликована в журнале Nature Communications, смогла реконструировать путь, проделанный живыми попугаями, чьи перья нашли в Пачакамаке, из Амазонии в Перу. Ученые пришли к выводу, что задолго до инков у ичма существовала процветающая сложная сеть торговли животными, которая связывала амазонскую сельву с засушливыми районами к западу от Анд. Анализ ДНК, выделенной из бородок перьев попугаев, показал, что они принадлежали четырем видам амазонских ара: красному ара (A. Macao), сине-желтому ара (A. Ararauna), зеленокрылому ара (A. Chloropterus) и мучнистому амазону (Amazona farinosa). Все они обитают во влажных тропических лесах к востоку от Анд, в сотнях километров от тихоокеанского побережья. Геномный анализ продемонстрировал высокое генетическое разнообразие: значит, птиц поймали в дикой природе, а не вывели на месте. Анализ стабильных изотопов углерода и азота в перьях показал, что когда эти перья выросли, птицы уже не обитали в тропическом лесу. Они питались такими богатыми азотом растениями, как маис (кукуруза), просо, сорго, которые характерны для засушливого климата побережья Перу, к тому же удобренными гуано морских птиц. Это говорит о том, что попугаев живыми перевезли через Анды и содержали на побережье достаточно долго для того, чтобы в новой среде обитания у них отросли новые перья. С помощью компьютерного моделирования исследователи также определили наиболее вероятные торговые пути, которые использовались для транспортировки птиц. Первый маршрут, скорее всего, проходил по северу, соединяя территорию государства Ичма с двумя другими могущественными прибрежными политическими образованиями, Чиму и Сикан. Эта версия подтверждается археологическими данными о давних торговых связях между культурами северной части побережья Тихого океана и племенами Амазонии. Более прямой, центральный путь проходил от Пачакамака на восток, через андское высокогорье, и, видимо, включал в себя путешествие по горным рекам. Транспортировка попугаев, вероятно, занимала недели или даже месяцы, поскольку путешественники преодолевали труднопроходимые горные перевалы, крутые плато и речные пороги, предположили ученые. «Наше исследование ставит под сомнение давно устоявшиеся предположения о том, что доинкские общества были изолированы или фрагментированы. Вместо этого мы видим свидетельства существования организованного обмена, экологических знаний и логистического планирования, благодаря которым связывались совершенно разные сообщества. Причем происходило это задолго до того, как дороги инкской империи эти связи формализовали», — отметил ведущий автор исследования Джордж Олах из Австралийского национального университета.

Основное беспокойство вызывает состав энергетиков, изобилующих вредными компонентами. Прежде всего, речь идет о высоком содержании различных сахаров, включая декстрозу, мальтозу и глюкозно-фруктозный сироп. Все они способствуют резкому скачку уровня глюкозы в крови, что значительно повышает риск развития диабета второго типа и разрушения зубной эмали. Во-вторых, присутствующие в напитке лимонная кислота и цитрат натрия могут повлиять на pH слюны, дополнительно ослабляя защитную оболочку зубов и создавая благоприятные условия для бактериального поражения десен и эмали. Отдельного внимания заслуживает присутствие в составе таурина, необходимого организму лишь в определенных количествах. Это серосодержащая аминокислота нужна для нормальной работы сердца, мозга, глаз, а также помогает перерабатывать жиры и усваивать важные микроэлементы. «Таурин в пищевых продуктах, как вещество, редкость. В организме человека он образуется из метионина и цистеина, необходим для конъюгирования желчных кислот в печени, а они, в свою очередь, способствуют всасыванию из кишечника пищевых липидов и жирорастворимых витаминов. То есть избыточное потребление может провоцировать ожирение», — отметила Виктория Стрижевская. По ее словам, продукты с повышенным содержанием таурина или биологически активные добавки с таурином используются в диетическом питании при лечении заболеваний мышц, центральной нервной системы и сердечно-сосудистой системы — митохондриальных заболеваний, в том числе митохондриальной энцефалопатии, лактоацидоза и инсультоподобных эпизодов, сахарного диабета второго типа, воспалительных заболеваний (преимущественно — артрита). Для здорового организма такое вещество в избыточном количестве может представлять угрозу. Кроме того, специалист Саратовского медуниверситета обратила внимание на содержание кофеина в энергетиках, который считается мощным стимулятором нервной системы. «Как добавка, кофеин, в основном, синтезируется, а не получается из природных источников, типа кофе, чая и какао. У меня сомнения в эффективности воздействия. Одна и та же доза может высвобождаться по-разному: чистое вещество сразу, а из природных источников постепенно», — отметила специалист. Таким образом, регулярное употребление энергетиков не только оказывает влияние на сердце, зубную эмаль и нервную систему, как предупреждают врачи, но и приводит к серьезным метаболическим нарушениям.

О том, что каннабис негативно влияет на работу памяти, ученые знают давно. Предыдущие эксперименты показали, что главный психоактивный компонент марихуаны — тетрагидроканнабинол (ТГК) — ухудшает кратковременную и рабочую память, затрудняя запоминание новой информации. Правда, большинство подобных исследований были сосредоточены только на одном виде памяти — способности запоминать списки слов. Последняя между тем состоит из разных систем: мы должны не забывать о том, что нужно сделать позже, помнить, где слышали ту или иную информацию и порядок, в котором происходили события.   Чтобы проверить, как именно ТГК влияет на разные типы памяти одновременно, психологи из Университета штата Вашингтон (США) провели контролируемый рандомизированный двойной слепой эксперимент. В нем участвовали 120 взрослых, регулярно употребляющих марихуану. Всех испытуемых случайным образом распределили на три группы: первая получала плацебо без ТГК, вторая — 20 миллиграммов, третья — 40 миллиграммов. Вещество вдыхали через вапорайзер, после чего около часа выполняли серию когнитивных тестов. [shesht-info-block number=1] Тестирование включало в себя задачи на работу разных типов памяти: вербальную (запоминание слов), зрительно-пространственную, перспективную память — способность помнить о будущих действиях, память об источниках полученной информации, а также склонность к ложным воспоминаниям и способность восстанавливать порядок событий. Результаты научной работы, представленной в журнале Journal of Psychopharmacology, показали, что участники, получавшие ТГК, хуже справлялись почти со всеми тестами. Они плохо запоминали слова и изображения, чаще путались в последовательности событий и испытывали трудности с задачами на перспективную память. Например, забывали выполнить действие, когда появлялся нужный сигнал. Особенно заметным оказался рост ложных воспоминаний: люди под действием каннабиса чаще называли слова, которых в списке не было. [shesht-info-block number=2] При этом разницы между дозами в 20 и 40 миллиграммов практически не было: даже умеренное количество ТГК заметно ухудшало результаты. Это первая работа, которая наглядно показала влияние марихуаны на разные виды памяти и когнитивные функции, необходимые в повседневной жизни. Открытие также согласуется с современными представлениями нейробиологов: воздействие тетрагидроканнабинола на рецепторы эндоканнабиноидной системы широко распространено в гиппокампе и префронтальной коре — областях мозга, критически важных для обучения и памяти. Таким образом, острая интоксикация каннабисом влияет не на один отдельный механизм работы памяти, а на многие сразу. В условиях растущей легализации марихуаны в мире подобные исследования помогают лучше понять его краткосрочные когнитивные последствия и оценить риски в ситуациях, где точность имеет значение.

Темная материя считается одним из ключевых компонентов космоса. Впервые о возможности ее существования заговорил Фриц Цвикки еще в 1930-х. Позже, наблюдая за вращением галактик, Вера Рубин и Кент Форд показали, что видимого вещества недостаточно для объяснения их динамики. Сегодня ученые предполагают, что темная материя играет решающую роль в формировании галактик и крупномасштабной структуры Вселенной — структуры распределения вещества на самых больших наблюдаемых масштабах. Правда, природа этой таинственной субстанции по-прежнему не известна. Возможными кандидатами на роль темной материи долгое время считались слабо взаимодействующие массивные частицы — вимпы (WIMPs). Помимо того, что они неплохо вписываются в Стандартную космологическую модель, популярность им принесло так называемое WIMP-чудо: теоретическое совпадение, объясняющее наблюдаемую сегодня плотность темной материи. Вот только ни один эксперимент не дал однозначного подтверждения существования вимпов, поэтому исследователи активно изучают и другие варианты, о чем Naked Science рассказывал ранее. В последние годы важным инструментом для изучения Вселенной стали гравитационные волны (гравиволны) — рябь пространства-времени, возникающая при ускоренном движении массивных объектов. Напомним, их существование было предсказано Альбертом Эйнштейном, а первое прямое обнаружение состоялось в 2015 году. С тех пор гравитационно-волновая астрономия быстро развивается: детекторы LIGO, VIRGO и KAGRA регистрируют десятки событий, а будущие интерферометры, включая LISA, Taiji и TianQin, смогут наблюдать низкочастотные волны от гораздо более массивных и удаленных систем. [shesht-info-block number=1] Авторы нового исследования, опубликованного на сервере препринтов Корнеллского университета, рассмотрели несколько механизмов, с помощью которых темная материя может влиять на гравитационные волны. Выяснилось, что она способна менять динамику самих источников волн. Например, если вокруг сверхмассивной черной дыры существует плотное облако темной материи, объект меньшей массы — черная дыра или нейтронная звезда — будет постепенно терять энергию не только из-за излучения гравиволн, но и из-за взаимодействия с окружающей невидимой материей. Такой эффект называют динамическим трением: частицы темной материи создают дополнительное сопротивление движению объекта, в результате чего его орбита эволюционирует медленнее или быстрее. Это, в свою очередь, отражается на фазе и форме гравитационного сигнала, который регистрируют детекторы. [shesht-info-block number=2] Кроме того, темная материя может влиять на распространение самих гравиволн. Если на пути сигнала находятся плотные скопления невидимого вещества, они могут действовать как своеобразные гравитационные линзы, искривляя траекторию волн и меняя их амплитуду. В некоторых случаях это способно приводить к характерным колебаниям интенсивности сигнала или даже к появлению нескольких копий одной и той же волны, пришедших к детектору с небольшим временным запаздыванием. При этом влияние темной материи может проявляться непосредственно в детекторах, теоретически оставляя в данных характерный периодический сигнал. К этим выводам астрофизики пришли, проведя теоретические расчеты того, как облака темной материи вокруг черных дыр и прочих компактных объектов влияют на их орбиты и форму регистрируемых гравиволн. [shesht-info-block number=3] Если подобные эффекты удастся обнаружить в реальных наблюдениях, гравитационно-волновая астрономия может стать новым инструментом поиска темной материи. В этом случае ученые смогут изучать ее свойства не через редкие столкновения частиц в лабораториях, а по тонким искажениям сигналов от космических катастроф. Впервые «увидеть» распределение невидимого вещества во Вселенной позволят будущие интерферометры, прежде всего миссия LISA, запуск которой запланирован на 2034 год.

Миокардит — воспалительное заболевание сердечной мышцы, которое может развиваться после инфекции или на фоне иммунных нарушений. Оно остается одним из самых сложных для неинвазивной диагностики: до сих пор не существует лабораторного теста, позволяющего уверенно подтвердить или исключить диагноз. «Золотым стандартом» остается биопсия миокарда, однако метод инвазивен и применяется ограниченно, а такие распространенные маркеры, как тропонин и С-реактивный белок, при миокардите часто остаются в пределах нормы. Идея исследования была связана с поиском доступных неинвазивных маркеров иммунного воспаления. Свободные легкие цепи иммуноглобулинов являются продуктом активности B-лимфоцитов, которые играют важную роль в патогенезе миокардита, однако ранее этот показатель практически не использовался в диагностике воспалительных заболеваний миокарда. Результаты исследования опубликованы в международном журнале Diagnostics. «Мы постоянно ищем альтернативные неинвазивные маркеры, потому что ни МРТ, ни анализ на тропонин не позволяют надежно оценить активность процесса. Свободные легкие цепи давно применяются в других областях медицины, и было логично проверить их значение у пациентов с миокардитом», — отметила профессор кафедры кардиологии Сеченовского Университета Ольга Благова. В исследование вошли 99 пациентов: у 50 из них миокардит был подтвержден, у 49 диагностированы невоспалительные заболевания сердца. Ученые оценивали уровни свободных легких цепей κ- и λ-типа и сопоставляли их с клиническими проявлениями сердечной недостаточности и биомаркерами повреждения миокарда. Результаты показали, что повышение уровня свободных легких цепей выявлялось более чем у половины пациентов с миокардитом. При этом у этих пациентов данный показатель был связан с выраженностью сердечной недостаточности и ухудшением насосной функции сердца, а также с биохимическими маркерами повреждения сердечной мышцы. Это говорит о том, что свободные легкие цепи отражают не просто наличие воспаления, а тяжесть и неблагоприятное течение заболевания. Отдельный интерес представили данные пациентов, получавших иммуносупрессивную терапию: у них уровень свободных легких цепей κ-типа был ниже, чем у пациентов без такого лечения, что может свидетельствовать о чувствительности показателя к подавлению иммунного воспаления. Кроме того, определение свободных легких цепей позволило выявить у части пациентов амилоидоз — заболевание, которое на ранних этапах может клинически напоминать миокардит. Авторы отмечают, что при ограниченной доступности биопсии и неоднозначных результатах стандартных анализов определение свободных легких цепей иммуноглобулинов может стать полезным дополнительным инструментом наблюдения за пациентами с миокардитом и оценки риска прогрессирования сердечной недостаточности.

Зима в умеренных широтах — суровое испытание для многих животных. Чтобы пережить временный холод и голод, многие из них выработали особые механизмы сезонной адаптации. Например, у насекомых это диапауза — фаза покоя, когда замедляется обмен веществ, что позволяет долго оставаться без пищи. Во время этого состояния организмы практически не нуждаются в энергии, они не размножаются и почти не растут, но их жизнедеятельность продолжается, хоть и с гораздо более медленным протеканием обменных процессов. Шмелиные матки отлично освоили этот навык. После спаривания будущая королева роет в земле крошечную камеру — не глубже 15 сантиметров — и погружается в спячку на шесть, а то и на девять месяцев. Она единственная из всей колонии доживет до весны. Рабочие особи и самцы погибают еще до наступления холодов. Подземное убежище спасает от морозов, но не от других напастей: в почве королеву подстерегают паразиты, плесень, пестициды, а также талые и грунтовые воды, которые подтапливают норы. Чтобы лучше понять, как неблагоприятные климатические условия влияют на живые организмы, способные к диапаузе, группа канадских биологов под руководством Сабрины Рондо (Sabrina Rondeau) из Гуэлфского университета в 2024 году провела эксперимент с матками шмелей Bombus impatiens.  [shesht-info-block number=1] Ученые создали для насекомых условия, приближенные к зимним, и поместили маток в пробирки с землей, а после поместили в холодильник. В один из дней, проверяя подопечных, Рондо обнаружила, что из-за конденсата часть пробирок заполнилась водой. Четыре матки оказались полностью затоплены. К удивлению исследовательницы, все они были живы. Чуть позже Рондо и ее коллеги на примере более ста маток Bombus impatiens доказали, что насекомые способны выживать под водой до семи дней.  Теперь другая канадская группа биологов под руководством Шарля-Антуана Дарво (Charles-Antoine Darveau) из Оттавского университета попыталась выяснить, какой именно физиологический механизм помогает шмелям пережить такое испытание. [shesht-info-block number=2] Дарво вместе с коллегами использовали специальные лабораторные камеры и датчики, чтобы измерить дыхание королев Bombus impatiens. Оказалось, что, находясь под водой, насекомые продолжают потреблять кислород и выделять углекислый газ.  Приборы фиксировали небольшое, но стабильное образование углекислого газа. Оно продолжалось через несколько дней после полного погружения. Одновременно исследователи заметили уменьшение уровня растворенного кислорода в воде. Эти данные указывали на одно — королевы дышали под водой. Но каким образом? Авторы научной работы объяснили, что секрет кроется в диапаузе. Такое возможно благодаря крайне медленному обмену веществ. Во время диапаузы метаболизм шмелей падает на 99 процентов и организм начинает тратить минимальное количество энергии. Под водой метаболизм замедляется еще сильнее. Поэтому даже того небольшого количества кислорода, которое поступает из воды, хватает, чтобы поддерживать жизнедеятельность. Однако, судя по всему, этот приток невелик, и организм частично компенсирует нехватку энергии за счет анаэробного обмена. Королева Bombus impatiens в пробирке с водой / © Charles-Antoine Darveau Биологи выяснили, что у погруженных в воду королев в тканях накапливается лактат (молочная кислота) — продукт обмена веществ, который образуется в клетках при нехватки кислорода. То есть такой способ получения энергии не требует участия кислорода. Похожий механизм включается у человека во время очень интенсивных нагрузок, например, во время спринта. Период восстановления шмелей тоже оказался необычным. Когда насекомых доставали из воды, уровень лактата в их организме начинал снижаться и возвращался к норме примерно через семь дней. В первые дни после извлечения из воды королевы тратили много энергии, чтобы прийти в себя, поэтому скорость обмена веществ резко возрастала. Однако затем их метаболизм снова замедлялся до обычных для диапаузы значений. Уже через два-три дня королевы начинали двигаться, но полное восстановление метаболизма занимало до недели. Теперь перед биологами стоит задача выяснить, каким образом шмели получают кислород под водой. Некоторые насекомые используют дыхательные трубки, напоминающие миниатюрные трубки для подводного плавания. Другие переносят с собой пузырек воздуха.  Дарво предположил, что у шмелей, скорее всего, работают так называемые физические жабры. Это не отдельный орган, а тонкий слой воздуха, который удерживается на поверхности тела насекомого благодаря многочисленным волоскам. Пленка образует границу между телом и водой. Кислород, растворенный в воде, постепенно проникает через эту воздушную прослойку в стигмы (дыхательные отверстия на теле), а затем через них попадает в трахеи — систему тонких трубок, по которым воздух у насекомых доставляется к тканям. В обратном направлении углекислый газ проделывает тот же путь: : из трахей он попадает в воздушную пленку, а из нее — в воду, где хорошо растворяется. Благодаря такому обмену газами слой воздуха на поверхности тела может работать как своеобразная «жабра», позволяя насекомому получать кислород даже под водой.  [shesht-info-block number=3] С эволюционной точки зрения механизм дыхания под водой у шмелей вполне логичен. Дарво объяснил, что предки соврменных шмелей появились на планете 25-40 миллионов лет назад. В ту эпоху климат резко изменился, и шмели освоили холодные арктические и альпийские регионы. Там, где есть снег, есть и талая вода. Поэтому к новым условиям пришлось приспосабливаться.  По мнению исследователей, способность дышать под водой наверняка распространена среди большинства из 250 видов шмелей, которые сегодня встречаются на Земле. Научная работа опубликована в журнале Proceedings of the Royal Society B.