Обычный вид

У рыб нашли гибридные зрительные клетки, которых нет у других позвоночных

Как считалось ранее, глаза всех позвоночных развиваются по единому сценарию: сначала формируются колбочки (они отвечают за дневное и цветное зрение), потом добавляются палочки (отвечают за черно-белое зрение в сумерках). Это логично для наземных животных или рыб мелководья, которые начинают жизнь при солнечном свете. Однако для глубоководных рыб это правило создает парадокс. Их личинки вылупляются в сумеречной зоне океана (мезопелагиали), где обычные дневные колбочки бесполезны из-за нехватки света, а палочки еще не созрели. Как мальки выживают в темноте без подходящего инструментария? Авторы исследования, опубликованного в журнале Science Advances, изучили развитие трех видов глубоководных рыб: рыбы-светляка (Vinciguerria), рыбы-топорика (Maurolicus) и светящегося анчоуса (Benthosema). С помощью электронной микроскопии ученые исследовали физическую форму фоторецепторов сетчатки. Параллельно они использовали транскриптомику, чтобы прочитать РНК и понять, какие именно гены (белки-опсины) работают внутри этих клеток в данный момент. Анализ выявил ранее неизвестный тип клеток — «трансмутировавшие» фоторецепторы. Это биологические химеры, сочетающие свойства обоих типов зрительных клеток. Форма досталась от палочки: клетки имеют длинный цилиндрический внешний сегмент. Это увеличивает площадь захвата света, позволяя улавливать редкие фотоны в темноте. Но внутри клеток работают гены и биохимические каскады, характерные для дневного зрения. Так, там синтезируются белки опсины Rh2, палочкам не свойственные. Такое сочетание дает личинкам преимущество: они получают высокую чувствительность к свету (как у палочек) и способность быстро восстанавливаться после вспышек (как у колбочек). Судьба этих гибридов у разных видов сложилась по-разному. У рыб-светлячков и анчоусов по мере взросления и ухода на большую глубину гибридные клетки заменяются настоящими палочками. А у рыбы-топорика (Maurolicus) эти «поддельные палочки» сохраняются на всю жизнь. Их сетчатка на 99% состоит из клеток, которые выглядят как палочки, но генетически это колбочки. Открытие показывает удивительную пластичность эволюционных механизмов. Чтобы адаптироваться к вечным сумеркам, природе не пришлось изобретать глаз заново. Вместо этого она заставила дневные рецепторы принять форму ночных, что обеспечило выживание личинок в почти полной темноте.

У рыб нашли гибридные зрительные клетки, которых нет у других позвоночных

В орегонской пещере нашли древнейший образец шитья

В 1958 году археолог-любитель Джон Коулз провел раскопки в пещере Кугар-Маунтин в центральной части штата Орегон и сохранил многие найденные там артефакты. После его смерти, в 1980-х, эти предметы передали в музей Фауэлл (Кламат-Фолс, штат Орегон), где они хранятся до сих пор. Спустя почти семь десятилетий группа американских антропологов, статья которых опубликована в журнале Science Advances, более внимательно изучила артефакты, найденные Коулзом, а также коллекцию предметов, обнаруженных в находящихся поблизости от Кугар-Маунтин пещерах Пейсли: древние веревки, иглы, куски шкур. Эти пещеры — археологические памятники позднего плейстоцена. Сделанные там находки в основном датируются периодом молодого или младшего дриаса (около 12 тысяч лет тому назад). В тот период в Северном полушарии произошло внезапное резкое похолодание, которое привело к массовому вымиранию крупных видов животных. До сих пор очень мало известно о том, как приспособились к изменению климата люди. Во многом это объясняется тем, что предметы, сделанные из органических материалов, недолговечны и не дожили до наших дней. Однако пустынные условия центральной части Орегона позволили оставшимся в пещерах артефактам хорошо сохраниться в течение многих тысячелетий. [shesht-info-block number=1] Коллекции предметов из пещер включают в себя множество предметов, в том числе волоконные веревки, полоски шкур, костяные иглы с ушком и, что наиболее примечательно, кусок лосиной шкуры, который признали самым древним известным образцом использования технологии шитья. «Хотя мы не можем однозначно сказать, что это часть одежды, этот предмет представляет собой кусок обработанной и очищенной от шерсти шкуры, с веревкой, изготовленной из смеси волокон однодольных растений и шерсти животных, вшитой в ее край. Веревка выходит из края большего участка шкуры, затем уходит в отдельный небольшой ее фрагмент, где она завязана узлом, чтобы предотвратить выдергивание. Мы интерпретируем этот объект как край облегающей одежды, мокасин, сумки либо контейнера или же часть переносного укрытия», — рассказали исследователи. Радиоуглеродный анализ куска шкуры показал ее возраст — примерно 12 600-12 050 лет. Эта находка, по словам ученых, указывает на то, как люди начали адаптироваться к наступившему похолоданию климата. Им потребовалась более теплая, плотная, облегающая тело одежда, которую они шили с помощью костяных игл и веревок, сплетенных из растительных волокон. Об этом косвенно свидетельствует обилие костяных игл, найденных на стоянках эпохи позднего плейстоцена и которых становится меньше, когда климат на планете потеплел.

В орегонской пещере нашли древнейший образец шитья

Naked Science стало самым цитируемым научно-популярным СМИ в России третий год подряд

Naked Science в 2025-м занял первое место в рейтинге «Медиалогии» «Топ-15 самых цитируемых СМИ научно-популярной тематики». Издание повторило успех 2023-2024 годов. Аналитическая компания формирует индекс ежемесячно, ежеквартально и ежегодно. Индекс рассчитывают с учетом количества ссылок на ресурс, а также значимости изданий, дающих эти ссылки. Самоцитирование «Медиалогия» не учитывает. Самые цитируемые СМИ научно-популярной тематики за 2025 год / © «Медиалогия» Рейтинг создается на основе базы, включающей свыше 108 тысяч СМИ, среди которых газеты, телеканалы, информагентства и интернет-медиа, без учета новостных агрегаторов. Созданный в 2013 году проект Naked Science за время работы стал лидером по посещаемости среди научно-популярных ресурсов в русскоязычном интернет-пространстве. Каждый месяц издание публикует до 500 материалов, освещающих науку и современные технологии. Число подписчиков в социальных сетях превысило миллион человек, а число ежемесячных визитов на сайт достигает пяти миллионов.

Naked Science стало самым цитируемым научно-популярным СМИ в России третий год подряд

Ученые перечислили угрозы диабета детей

Исследование затронуло около 138 детей с диабетом 1-го типа в возрасте от года до 17 лет в стадии субкомпенсации и декомпенсации обменных процессов. У всех пациентов был изучен анамнез настоящего заболевания, проанализированы генетические карты на наличие у ближайших родственников патологии мочевыделительной системы и сахарного диабета. Ученые выявили значительное число случаев (около 60%) хронической болезни почек (ХБП) и диабетической нефропатии (ДНФ) уже на начальных этапах заболевания. Ранее считалось, что такие осложнения наступают позднее. Изменения частоты и характера мочеиспускания указывают на наличие повышенной активности мочевого пузыря, впоследствии приводящей к его гипоактивности и развитию более тяжелых нарушений. Такие изменения обусловлены не только развитием диабетической нефропатии, но и диабетической нейропатии мочевого пузыря. Исследование показало, что у 66,7% обследованных детей, заболевших диабетом менее пяти лет назад выявлены нарушения кровообращения в почках: повышение скорости кровотока в определенных отделах сосудов почки и небольшом увеличении сопротивляемости кровеносных сосудов. Во второй группе, где продолжительность заболевания превышала пять лет, подобные нарушения диагностированы у 80% пациентов, причем скорость кровотока снижается во многих крупных и средних сосудах почки. Кроме того, у таких детей в два раза чаще встречается расширение почечных лоханок (пиелоэктазия), которое мешает нормальному оттоку мочи и способствует формированию воспалений и инфекций. Радиоизотопная сцинтиграфия подтвердила задержку вывода контрастного вещества из почек у значительной части детей: в первой группе у 10% обследованных, во второй - у подавляющего большинства (83%). Этот факт свидетельствует о снижении экскреторной функции почек и ускоренном формировании нефропатии. Эти данные свидетельствуют о необходимости уже в первые годы заболевания сахарным диабетом 1-го типа у детей проводить комплексное обследование мочевыделительной системы, профилактические и лечебные мероприятия, для предотвращения и предупреждения развития диабетической нефропатии и хронической болезни почек.

Ученые перечислили угрозы диабета детей

Ученые объяснили, почему одного спорта недостаточно для похудения

Согласно общепринятому мнению, отличный способ похудеть — побольше заниматься спортом. Физическая активность во многих отношениях полезна для здоровья. Но если вы хотите уменьшить объем талии на несколько сантиметров, только спорта может быть недостаточно, необходимо еще ограничить себя в питании. К такому выводу пришли эволюционные антропологи из Университета Дьюка (США), статья которых опубликована в журнале Current Biology. На протяжении десятилетий ученые опирались на так называемую аддитивную модель, суть которой выражается простой математической формулой для расчета количества потребляемой нами энергии: общее количество сжигаемой энергии = расходы на поддержание жизнедеятельности + физические нагрузки. Это означает, что каждая калория, сжигаемая во время тренировки, просто добавляется к калориям, которые вы тратите на поддержание жизнедеятельности. Таким образом, например, если вы сжигаете 2000 калорий в день во время своей рутинной физической активности, а затем отправляетесь еще на пробежку и сжигаете дополнительные 400 калорий, то, согласно формуле, вы сожжете за день 2400 калорий. Считалось, что этот дополнительный расход энергии может привести к потере веса. Однако в последние годы появилась другая, ограничительная модель. Согласно ей, все совсем не так просто: в нашем организме заложен предел того, сколько энергии он может потратить без ущерба для себя. Если во время тренировки мы сожгли больше калорий, чем можно, организм начинает компенсировать этот перерасход, сокращая энергетические траты на различные внутренние процессы, такие как восстановление клеток, чтобы поддерживать общий расход энергии в узком, предсказуемом диапазоне. [shesht-info-block number=1] Значит, те дополнительные калории, которые вы сожгли в спортзале и, как думали, пошли в счет похудения, на самом деле частично компенсировались. Авторы исследования сравнили эти две модели и выяснили, что ограничительная модель более точно отражает реальность. Ученые проанализировали результаты 14 различных исследований с участием 450 человек, занимавшихся физическими упражнениями, а также нескольких исследований на животных. Сравнив энергию, которую, как ожидалось, должны были сжигать участники исследований, с энергией, которую они фактически сжигали, ученые рассчитали, насколько организм компенсирует потери. Оказалось, в экспериментах с аэробными упражнениями у людей общий суточный расход энергии увеличивался лишь примерно на 30% от ожидаемого изменения, рассчитанного на основе аддитивной модели. При этом компенсация, по-видимому, усиливалась при сочетании аэробных упражнений с ограничением в питании. То есть при высоком расходе энергии и нехватке калорий, поступающих с пищей, организму для поддержания энергетического баланса приходится сжигать больше накопленных жировых запасов. Следовательно, вес будет снижаться. Таким образом, отметили исследователи, физические нагрузки по-прежнему увеличивают общий расход энергии. Но в меньшей степени, чем можно было бы предсказать с помощью простой аддитивной модели. А степень компенсации физической активности может быть выше при ограниченном доступе к пище. Это объясняет, почему одни только физические упражнения часто приводят к меньшей потере веса, чем ожидалось, и почему диета играет в этом процессе такую ключевую роль. Стоит добавить, что, как показали результаты одного из предыдущих исследований на эту тему, люди в хорошей физической форме в целом расходуют энергию эффективнее, чем нетренированные люди. Для выполнения тех же повседневных задач их организму просто требуется меньше энергетических затрат.

Ученые объяснили, почему одного спорта недостаточно для похудения

Дикие павианы испытали ревность, как и люди

Ревность у человека изучают давно. Особенно ярко она проявляется в семьях, где дети конкурируют за внимание родителей. Старшие нередко прерывают общение матери с младшим братом или сестрой, даже если не получают от этого прямой выгоды. Что насчет дикой природы? Способны ли приматы, обитающие в неволе, испытывать ревность? Ученые спорят об этом десятилетиями. Поскольку исследования эмоций у обезьян до сих пор проводили в основном в лабораториях, на ограниченном числе особей, убедительных доказательств из дикой природы не хватало, хотя многие приматологи предполагали наличие подобных механизмов у этих животных. Команда финских ученых под руководством Аксель Делоне (Axelle Delaunay) из Университета Турку решила восполнить этот пробел. В течение большей части 2021 года исследователи работали в природном парке Цаобис в Намибии. С рассвета до заката они пешком следовали за семьями медвежьих павианов, или чакма (Papio ursinus) — южноафриканскими обезьянами из рода павианов (Papio). Чакма — крупные обезьяны, размером примерно с добермана. Они живут сплоченными многодетными группами, где самцы после достижения половой зрелости уходят, а самки остаются в группе на всю жизнь и рожают одного детеныша каждые 1,5-2 года. В таких условиях рядом подрастают сразу несколько братьев и сестер, что создает идеальную почву для изучения конкуренции и эмоций у этих обезьян. [shesht-info-block number=1] Делоне и ее коллеги сфокусировались на одном из главных социальных ритуалов чакма — груминге, или взаимном вычесывании шерсти. Этот процесс, когда одна обезьяна очищает шерсть другой от паразитов и грязи, выполняет не только гигиеническую, но и социальную функцию. Он необходим для укрепления социальных связей, успокоения и демонстрации привязанности. Для павианов груминг — примерно то же, что для людей объятия или доверительная беседа. Исследователи фиксировали, как детеныши и подростки чакма реагировали, когда их мать занималась грумингом со своим другим ребенком. Картина оказалась поразительно знакомой. Подрастающие павианы постоянно пытались вмешаться в процесс груминга матери и брата или сестры. Вклинивались между ними, отталкивали конкурента, шумно демонстрировали свое недовольство или притворялись, что хотят поиграть с тем, кого вычесывают. Чтобы понять такую мотивацию, ученые проверили несколько гипотез. Первая — «гипотеза ревности» — предполагала, что цель вмешательства именно в том, чтобы нарушить взаимодействие между матерью и детенышем, даже если сам нарушитель не получает от этого прямой выгоды. Две альтернативные гипотезы гласили, что старший детеныш хочет либо пообщаться с матерью, либо взаимодействовать с братом или сестрой, которых вычесывают. Тщательный анализ данных однозначно указал на гипотезу ревности. Паттерны поведения оказались зеркальным отражением того, что психологи наблюдают у человеческих детей. [shesht-info-block number=2] Во-первых, подростки приближались к матери заметно чаще, когда та вычесывала их брата или сестру, чем когда она просто сидела одна или общалась с другими взрослыми обезьянами. Это важная деталь: если бы детеныш просто искал контакта с матерью, он проявлял бы активность в любой удобный момент. Во-вторых, исследователи обнаружили избирательность в выборе объекта конкуренции. Подрастающие чакма в два раза чаще вмешивались, если груминг получал младший детеныш. Также они чаще пытались прерывать контакт, когда мать занималась братом или сестрой того же пола. Кроме того, особым «вниманием» пользовались так называемые «мамины любимчики» — те детеныши, которые в целом получали непропорционально большую долю материнского груминга по сравнению с остальными. Именно их чаще всего пытались оттеснить старшие братья или сестры. В-третьих, и это самый важный аргумент, сами вмешательства редко приводили к желаемому для нарушителя результату. Менее 10 процентов таких случаев заканчивались тем, что инициатор сам получал груминг от матери. В подавляющем большинстве эпизодов мать просто игнорировала действия ревнивца и продолжала чистить шерсть младшему детенышу. Это доказывает, что главной целью было не получить ласку для себя, а именно прекратить ее для другого. Ученые также заметили, что с возрастом склонность к таким вмешательствам у павианов снижается. Это соответствует человеческой модели, где детская ревность между детьми с годами обычно ослабевает. [shesht-info-block number=3] Отметим, это не первое упоминание о ревности у приматов. Ранее подобные проявления наблюдали у человекообразных обезьян. Речь идет об обыкновенном шимпанзе (Pan troglodytes). В экспериментах приматологи наблюдали, что с появлением новой особи шимпанзе демонстрировали негативные реакции — вмешательства и агрессию, когда животное пыталось защитить важный социальный контакт от «вторжения».Такой паттерн соответствует поведенческим критериям ревности. Однако есть важная разница. Авторы предыдущих исследований в основном изучали животных в неволе. В случае с шимпанзе речь шла о ревности в контексте социальных связей между взрослыми особями, а не внутри семьи. Работа с чакма отличается тем, что ученые наблюдали их в естественной среде и системно анализировали поведение внутри семейных групп. Именно поэтому финские исследователи посчитали свои выводы одними из самых убедительных на сегодня. Идея о ревности у приматов не нова, но выводы исследования финских ученых значительно укрепляют гипотезу о том, что сложные эмоции развились у наших эволюционных родственников задолго до появления рода Homo. Научная работа опубликована в журнале Proceedings of the Royal Society B.

Дикие павианы испытали ревность, как и люди

Астрофизики объявили об открытии галактики, способной опровергнуть Стандартную модель космологии

Naked Science уже не раз писал, что традиционная картина эволюции Вселенной в последние годы не выдержала наплыва наблюдательных данных с самых лучших телескопов, которые, наконец, смогли рассмотреть Вселенную в первые сотни миллионов лет. До этих данных считалось, что сперва пространство-время было темным и лишь несколько сотен миллионов лет спустя в нем начали формироваться звезды. Практика оказалась иной: звезды начали возникать крайне быстро, и уже через 200-300 миллионов лет после Большого взрыва существовали целые галактики, напоминающие современные. Это чрезвычайно сложно объяснить, потому что современные галактики в своих центрах практически всегда имеют сверхмассивную черную дыру. И многие астрономы и астрофизики считают, что именно она играет ключевую роль в образовании галактики. Но сверхмассивные черные дыры в Стандартной космологической модели могут получиться только из обычных черных дыр звездных масс. А те — из звезд, которые, по Стандартной модели, возникли сильно после Большого взрыва. Набрать массу в миллионы солнц за пару сотен миллионов лет никакие черные дыры в таком сценарии не могут чисто технически: у них есть предел скорости поглощения окружающего вещества, который просто не даст им так вырасти за такое короткое время. Некоторые космологические модели решают эту проблему. Например, теория осциллирующей Вселенной Николая Горькавого показывает, что сразу после Большого взрыва было много реликтовых черных дыр, из прошлого цикла расширения-сжатия Вселенной. В такой ситуации быстрое возникновение галактик вокруг черных дыр логично, но подобные теории несовместимы со Стандартной моделью. Теперь испанские астрофизики провели анализ 31 галактики, которых космические телескопы «Хаббл» и «Джеймс Уэбб» увидели такими, какими они были через 700 миллионов лет после Большого взрыва. Одна из них оказалась аномально древней с вероятностью 4,7 сигмы (то есть вероятность ошибки тут примерно одна на миллион). Результаты их работы опубликовали в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Галактики имеют характерные признаки, говорящие об их возрасте. В частности, кривые поглощения звездного света межзвездной пылью. Количество пыли в ранней Вселенной плотно связано со взрывами сверхновых. Тогда именно они были главным источником пыли, в то время как в нашу эпоху за это во многом стали отвечать красные гиганты. Это, как и спектры, позволяет оценить возраст наблюдавшихся галактик. У авторов получилось, что в среднем эти галактики, в том виде, в котором их засняли, возникли около 0,61 ± 0,31 миллиарда лет до их наблюдаемого состояния. Учитывая, что возраст Вселенной в их регионе лишь 0,7 миллиарда лет, выходит, что в среднем они возникли еще до истечения первой сотни миллионов лет истории Вселенной. Это само по себе сложно объяснимо, но еще хуже ситуация с галактикой JADES-1050323. По ее визуальным параметрам, она должна иметь возраст 800 миллионов лет, то есть формально на 100 миллионов лет старше Вселенной. Она не может быть младше момента Большого взрыва, постулируют авторы, с вероятностью 4,7 сигмы. Речь о малой вероятности ошибки, примерно одной к миллиону. И все же с высокой вероятностью, какую-то ошибку тут найдут, поскольку даже сами исследователи отмечают странность этих цифр и считают, что их нужно перепроверить в других работах. Если это не удастся сделать, констатируют они, Стандартная космологическая модель будет опровергнута. Впрочем, даже возникновение галактик через менее чем 100 миллионов лет после Большого взрыва с ней тоже не слишком совместимо.

Астрофизики объявили об открытии галактики, способной опровергнуть Стандартную модель космологии

Ученые нашли объяснение магнитной аномалии в Антарктиде

Антарктида, почти полностью скрытая под ледяным щитом средней толщиной 2,2 километра, остается одним из наименее изученных с геологической точки зрения областей нашей планеты. Понимание строения ее континентальной коры критически важно для реконструкции истории образования и распада суперконтинентов — материков, сотни миллионов лет назад объединявших почти всю сушу Земли. Также это может помочь в изучении динамики и баланса массы ледникового покрова Антарктиды. Однако прямые данные о геологическом строении коренного ложа Антарктиды практически отсутствуют из-за сложности их получения и экстремальных климатических условий Антарктиды. В январе-феврале 2026 года, впервые в истории геологических исследований Антарктиды, был выполнен уникальный российско-китайский проект по ледовому бурению с отбором образцов пород коренного ложа. Бурение было направлено на расшифровку геологической природы высокоамплитудной линейной магнитной аномалии, которая проходит параллельно побережью Антарктиды на протяжении более 500 километров. Природа этой аномалии оставалась неизвестной, но предполагалась, что она связана с шовной зоной между древними блоками литосферы. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Polar Science. В ходе полевых работ ученые, на основе ранее выполненной детальной магнитной и радиолокационной съемки, провели бурение льда более чем на 540 метров и получили керн породы коренного ложа. Это первые геологические образцы, полученные из-подо льда Восточной Антарктиды для решения геологических задач. Завершение бурения льда Российско-китайской экспедицией / © Герман Лейченков, пресс-служба СПбГУ После транспортировки полученных образцов из Антарктиды в Петербург они были изучены в лабораторных условиях с применением самых современных методов исследования. Специалисты провели петрографический, химический, изотопный анализы, а также — выполнили уран-свинцовое датирование, выявленных в породе зерен цирконов. Это позволило точно определить не только состав породы, но и возрастные рубежи ее образования с последующими метаморфическими изменениями, а также установить природу магнитной аномалии. «В результате бурения мы получили образец темной кристаллической породы — так называемого мафического гранулита. Исследование показало, что именно эта порода служит источником той интенсивной магнитной аномалии, которую мы наблюдаем на поверхности. Полученные данные позволяют сделать важный вывод: эта аномалия является фрагментом древней островной вулканической дуги, которая в далеком прошлом «присоединилась» к Антарктическому материку. Этот процесс был частью масштабного столкновения континентов и формирования суперконтинента Родиния примерно миллиард лет назад», — пояснил профессор кафедры геофизики СПбГУ Герман Лейченков, руководитель проекта с российской стороны. Керн из-подо льда, взятый в ходе экспедиции / © Герман Лейченков, пресс-служба СПбГУ Авторы выяснили, что первичный магматический предшественник породы сформировался около 970 миллионов лет назад. После образования порода дважды сильно видоизменялась под воздействием высоких температур и давления: около 890 и 800 миллионов лет назад в условиях температур от 790 до 650 градусов и давления, соответствующего глубинам в недрах Земли 18-15 километров.

Ученые нашли объяснение магнитной аномалии в Антарктиде

Биосенсоры выявили тепловой шок при использовании важных препаратов

Когда организм сталкивается со стрессом — будь то сильный перегрев, нехватка кислорода или воздействие токсинов,— белки внутри клеток начинают терять свою правильную природную форму. Такие поврежденные белки становятся «липкими» и образуют агрегаты — опасные скопления, которые остаются в клетке и могут привести к ее гибели. На помощь приходят молекулярные шапероны. Это специальные белки, чья задача — предотвращать агрегацию других поврежденных белков и помогать им вернуть себе правильную форму. Те шапероны, число которых резко возрастает именно при тепловом стрессе (так они были впервые описаны), называют белками теплового шока (БТШ). Именно они помогают клетке пережить различные негативные воздействия, а не только перегрев. Белки теплового шока — это целая система клеточных «защитников». Ученые делят их на группы в зависимости от размера и механизма функционирования. По своему «весу» (молекулярной массе) они могут быть как относительно крошечными, так и гигантских размеров. Среди них есть конститутивные белки, которые работают в клетке постоянно, поддерживая «повседневный порядок», и преимущественно индуцибельные белки, которые массово синтезируются только в случае угрозы, стресса. Вопрос также важен для медицины. Вещества, применяемые в фармакологии, нередко имеют побочные эффекты. Поэтому ученые решили проверить способность подобных веществ вызывать состояние клеточного теплового шока. Для этого применили живые биосенсоры, используя для их создания самую обычную бактерию,— кишечную палочку Escherichia coli. В нее добавили гены, нужные для люминесценции (свечения) из наземной бактерии Photorhabdus luminescens, но «связали» их активность с работой защитных систем клетки.  Принцип работы таких биосенсоров прост. В ДНК бактерии встраивают специальную генетическую конструкцию — плазмиду. Вставка содержит лампочку, которая загорается, если срабатывает «выключатель» — промотор определенного защитного гена. Он активируется, когда бактерия сталкивается с токсином или иным стрессом, в частности перегревом. Модель позволяет быстро и наглядно тестировать различные вещества в двух режимах: если свечение усиливается — мы нашли активатор промотора гена, если затухает или не меняется — то не активатор. В итоге получился живой датчик. Биофизики наладили четкий алгоритм для такого рода исследований. Сначала бактерии переносят в свежий питательный бульон с селективным антибиотиком и дают им расти в течение двух часов при температуре до 37°C. Затем микробы распределяют по ячейкам 96-луночного планшета. В каждую лунку добавляют исследуемое вещество в разных дозах, а в некоторые — обычную воду в качестве контроля, чтобы сравнить результат. Результаты опубликованы в журнале «Генетика». В течение следующих двух часов ученые внимательно следят за реакцией клеток. Каждые 30 минут специальный высокочувствительный прибор (ридер) измеряет яркость свечения бактерий. Это позволяет точно узнать, как именно и с какой скоростью микроорганизмы реагируют на химическое воздействие, превращая невидимые молекулярные процессы в понятные числа и графики. Многочисленные проверенные в работе лекарства, повреждающие ДНК (генотоксиканты), в том числе препараты от онкологических и инфекционных болезней, оказали заметный эффект на белки клетки, заставляя срабатывать биосенсоры. Показано, что 10 из 12 протестированных препаратов вызывают бактериальный тепловой шок. Среди них антибиотики ципрофлоксацин и налидиксовая кислота, цитостатики 5-фторурацил и митомицин С, а также антибактериальное средство диоксин. Исключением стал препарат актиномицин D. Он оказался настолько токсичным, что просто убивал бактерии раньше, чем они успевали засветиться.  Эта экспериментальная модель — своего рода универсальный инструмент. Те же светящиеся бактерии и вещества, которые заставляют белки работать активнее, в будущем могут помочь ученым решить и обратную задачу: найти ингибиторы (блокаторы) их активности. Создано уже более 100 различных тестов, превращающих обычных микробов в высокочувствительные живые приборы. В основе технологии лежат фундаментальные знания о том, как бактерии общаются и реагируют на внешние угрозы. Самыми популярными стали рекомбинантные биосенсоры на базе кишечной палочки (E. coli).  Клетки-биосенсоры стали незаменимыми в самых разных областях науки: от исследований деталей работы генных сетей внутри клетки до оценки состояния окружающей среды и безопасности новых лекарств. Они позволяют быстро и наглядно определить, насколько опасен тот или иной препарат для живого организма. Люминесценция биосенсорных штаммов pGrpE-lux (а) и pIbpA-lux (б), индуцированная ципрофлоксацином в различных концентрациях при индукции в течение 30, 60, 90 и 120 минут / © «Генетика» «Данные о возникновении теплового шока могут быть использованы при терапии перечисленными фармакологическими веществами. Относительная репрезентативность и простота исследования стала достижимой в результате применения цельноклеточных биосенсоров E. coli pGrpE-lux и E. coli pIbpA-lux. Это генно-инженерные люминесцирующие бактериальные клетки, которые отвечают увеличением свечения при тепловом шоке. При этом уровень люминесценции удобно считывается детектором в режиме реального времени»,— прокомментировал руководитель работы, заведующий лабораторией молекулярной генетики МФТИ Илья Манухов. 

Биосенсоры выявили тепловой шок при использовании важных препаратов

Осознанные сновидения могут помочь в лечении психических расстройств

Осознанные сновидения — состояние, в котором человек, находясь во сне, осознает, что спит и видит сон. Это потенциально позволяет контролировать сюжет, персонажей и окружающую обстановку. Что интересно, способность видеть осознанные сновидения — навык, которому можно научиться, используя определенные практики. Например, можно вести дневник сновидений: записывая свои сны сразу после пробуждения, вы учитесь распознавать их характерные признаки. Еще один метод — так называемая проверка реальности: часто проверяя, бодрствуете ли вы днем (например, каждый раз дважды сверяясь с часами), вы можете приучить свой мозг делать то же самое во сне. Всего проанализировали 38 исследований, прошедших рецензирование. В них участвовали как здоровые взрослые люди, так и пациенты с посттравматическим стрессовым расстройством (ПТСР), хроническими ночными кошмарами и болезнью Паркинсона. В обзор включили только те исследования, в которых осознанные сновидения оценивались с помощью объективных данных, таких как специфические сигналы движения глаз или характерная картина мозговых волн на электроэнцефалограмме. У ученых растет интерес к осознанным сновидениям, но исследования на эту тему довольно разрозненны. Чтобы собрать все имеющиеся данные о нейробиологии этого уникального состояния сознания и о том, как оно может влиять на психическое здоровье, международная группа провела масштабный обзор опубликованных исследований. Его опубликовали в журнале Annals of Medicine & Surgery. [shesht-info-block number=1] Исследования показывают, что когда человек находится в состоянии осознанного сновидения, более активными становятся определенные области мозга, такие как префронтальная кора. Она связана с несколькими ключевыми функциями высшей нервной деятельности, включая планирование действий и принятие решений, контроль импульсов, рабочую память и концентрацию. Во время обычных сновидений префронтальная кора обычно гораздо менее активна. Некоторые из исследований также показали, что во время осознанных сновидений наблюдается повышенная активность в гамма-диапазоне (около 40 герц) в лобных долях мозга. Эти быстрые мозговые волны связаны с мышлением. По мнению ученых, такая активность отражает процесс осознания спящим того, что он видит сон. Это осознание дает чувство контроля, что, как считают исследователи, можно использовать для избавления от ночных кошмаров и облегчения симптомов ПТСР. Так, поскольку люди, практикующие осознанные сновидения, могут влиять на содержание своих снов и изменять его, вполне возможно разработать методы лечения, которые помогут разорвать цикл повторного переживания травматических воспоминаний. Другими словами, изменить или переосмыслить страшный сон, превратив его в безобидный. Правда, исследователи подчеркнули, что их выводы предварительные и не оценивают возможные риски, связанные с погружением в измененное состояние сознания. Для подтверждения эффективности и безопасности терапии с помощью осознанных сновидений необходимы более масштабные и качественные исследования.

Осознанные сновидения могут помочь в лечении психических расстройств

17 февраля произойдет солнечное затмение

17 февраля Луна пройдет прямо перед Солнцем. В этот момент люди смогут наблюдать кольцеобразное затмение, которое создаст эффект так называемого «огненного кольца» вокруг спутника Земли. Это явление происходит, когда Луна находится в дальней точке своей эллиптической орбиты, и ее видимый диаметр становится чуть меньше солнечного. Поэтому, даже идеально выстроившись по центру, она не может скрыть светило полностью, оставляя по краям яркую, сияющую кайму. — Солнечные затмения бывают трех основных типов: кольцеобразное, полное и частное. Вид явления в его высшей точке — максимальной фазе — определяет, к какому типу оно будет отнесено. Первое, которое как раз и произойдет 17 февраля 2026 года, случается, когда спутник нашей планеты оказывается в дальней точке орбиты. Его видимый размер становится меньше солнечного, поэтому он не может полностью закрыть диск, образуя вокруг себя эффект «огненного кольца». В случае полного затмения лунный диск целиком закрывает Солнце, что позволяет наблюдать сияющую корону. Частное — наиболее распространенный тип, при котором от видимой части дневного светила отнимается только кусочек, образуя полумесяц из света, — рассказал Евгений Бурмистров, эксперт в области астрономии Пермского Политеха. По словам ученого ПНИПУ, ход любого затмения во времени состоит из одних и тех же этапов — фаз. Начало и конец всегда составляют частные фазы: в это время спутник нашей планеты медленно надвигается на солнечный диск, а затем так же плавно сходит с него, частично заслоняя светило. Между ними наступает ключевая максимальная фаза, которая и определяет тип всего явления. — Кольцеобразные затмения можно назвать достаточно редкими — они происходят примерно 14 раз за сто лет. Однако их уникальность заключается в тонких небесных механизмах. Для наблюдения классического «огненного кольца» необходимо, чтобы в момент явления Луна находилась почти точно в апогее, на максимальном удалении от Земли. Именно тогда ее видимый диаметр становится достаточно малым, чтобы не полностью скрыть Солнце. Любое отклонение от этого точного расположения меняет тип тени, падающей на нашу планету, и зрелище становится обычным полным или частным затмением. Событие 17 февраля — практически эталон подобного красивого и точного небесного выравнивания. В отличие от полного, где на земную поверхность падает темное ядро тени — умбра, при кольцеобразном ее пересекает антумбра — область, где спутник кажется меньше светила и не может скрыть его целиком. Именно внутри этой «неполной» тени и рождается уникальное «огненное кольцо», — пояснил эксперт ПНИПУ. По словам эксперта в области астрономии, явление 17 февраля входит в цикл Сарос 121, который повторяется раз в 18 лет и 11 дней. За это время расположение Солнца, Земли и Луны повторяется, порождая схожие затмения. Конкретно это событие принадлежит серии под номером 121, который был присвоен данному циклу исторически. Нынешнее событие — одно из центральных и самых зрелищных в этой длинной цепи. Оно следует за затмением 7 февраля 2008 года и становится предшественником аналогичного события 28 февраля 2044 года. Наблюдая за этим редким «огненным кольцом», мы становимся свидетелями многовекового космического цикла, звено которого повторяется раз в сарос. — Затмение 17 февраля начнется в 12:56 по московскому времени, Луна будет постепенно надвигаться на солнечный диск и затем сходить с него. Основная кольцеобразная фаза произойдет в 15:13 МСК, когда спутник Земли заслонит примерно 96% Солнца, создав сияющий «огненный браслет» на чуть более двух минут. Такая мимолетность кульминации напрямую связана с огромной скоростью, с которой тень Луны движется по поверхности нашей планеты. Она может достигать 3500-4500 километров в час. Фактически, уникальное «световое кольцо» проносится над каждой точкой планеты быстрее, чем истребитель, что и делает его наблюдение столь редким и ценным явлением, — рассказал эксперт ПНИПУ. По словам ученого Пермского Политеха, февральское событие откроет череду из четырех ярких затмений 2026 года: за ним последует полное солнечное 12 августа, затем произойдет полное лунное — 3 марта, а завершится год частным «скрытием» Луны 28 августа. — Полоса, где будет видно затмение, пройдет по удаленным районам Антарктиды и акватории Южного океана и будет достигать около 616 километров в ширину. Максимальную фазу затмения можно увидеть с научных антарктических станций, таких как франко-итальянская «Конкордия» и российская «Мирный», где Солнце в этот момент будет находиться очень низко над горизонтом. Частные фазы будут заметны на гораздо большей территории, включая самые южные территории Южной Америки, некоторые районы юга Африки и большую часть Антарктиды. Во время этого явления возможно наблюдать также «эффект затмения» — тень Луны, охлаждая земную поверхность, иногда способствует рассеиванию облаков прямо на пути ее движения. Однако решающим фактором остается погода, — отметил ученый Пермского Политеха. Эксперт ПНИПУ Евгений Бурмистров напомнил, категорически запрещено смотреть на Солнце невооруженным глазом или через обычные оптические приборы даже в максимальной фазе кольцеобразного затмения. Необходимо использовать специальные солнечные фильтры, сертифицированные очки для наблюдения затмений или методы непрямого проецирования изображения.

17 февраля произойдет солнечное затмение

Запах брожения от дрожжей, живущих в цветах, привлек шмелей-воров

Взаимоотношения растений и опылителей не всегда строятся на честном обмене. Шмели часто практикуют «нектарное воровство»: прокусывают цветок у основания или используют уже готовые отверстия, чтобы выпить нектар, не касаясь пыльцы. В этом случае растение теряет ресурсы, не получая взамен опыления. Цветочный нектар не стерилен — в нем активно размножаются бактерии и дрожжи. Авторы исследования, опубликованного в журнале Cell, предположили, что продукты метаболизма этих микробов служат для насекомых сигналом, указывающим на наличие сахара, и тем самым меняют их поведение. Чтобы проверить гипотезу, исследователи провели полевые эксперименты в горах Колорадо с дикими цветами хохлатки (Corydalis) и мертензии (Mertensia). В бутонах заменили природный нектар на искусственные аналоги: часть из них была стерильной, а часть инокулировали дрожжами Metschnikowia reukaufii. Биологи наблюдали за «вторичными грабителями» — шмелями, которые не прогрызают цветы сами, а ищут уже готовые отверстия. С помощью секундомеров ученые фиксировали время, которое требуется насекомому, чтобы обнаружить прокол и начать кормление. Параллельно в лаборатории провели ольфактометрические тесты (проверка реакции на запах в Y-образной трубке) и химический анализ летучих веществ с помощью газовой хроматографии-масс-спектрометрии. Запах дрожжей сработал как катализатор воровства. В 63% случаев шмели выбирали именно те цветы, в которых шло брожение. Главное открытие касалось скорости: ориентируясь на запах метаболитов дрожжей, шмели находили отверстия для взлома в среднем на 2,2 секунды быстрее, чем на стерильных цветах. Это сократило время поиска на 30-35%. Такая экономия позволяет шмелю посетить примерно 13 цветов в минуту вместо 10, что дает колоссальный энергетический выигрыш. Как показал химический анализ, дрожжи обогащают аромат нектара 14 новыми летучими соединениями, включая различные спирты и эфиры (например, 3-метил-1-бутанол). Именно этот специфический «букет» насекомые ассоциируют с наличием калорийной пищи. Исследование показывает, что микроорганизмы способны радикально влиять на взаимодействие растений и животных, превращая мутуализм (взаимовыгодное сотрудничество) в паразитизм. Выдавая присутствие сахара запахом брожения, дрожжи повышают эффективность фуражировки шмелей, но при этом непреднамеренно усиливают давление на растения, ресурсы которых расхищаются без опыления.

Запах брожения от дрожжей, живущих в цветах, привлек шмелей-воров

Армения подписала соглашение о закупке у США малых модульных реакторов

Как заявил 9 февраля в Ереване Вэнс, заключенное соглашение «проложит путь для американских и армянских компаний, позволит им подписать сделки по ядерным проектам. Это означает до пяти миллиардов долларов американского экспорта вначале, плюс еще 4 миллиарда долларов потом — в виде поставок ядерного топлива и технического обслуживания». Вице-президент позитивно охарактеризовал сделку, но не добавил деталей. Из других источников известно, что переговоры шли в рамках соглашения 123, которым США пользуются для выдачи разрешений. В таких документах редко бывают конкретные подробности о будущей сделке: они лишь разрешают американским игрокам о таких сделках договариваться. Очевидно, экспорт планирует заместить Мецаморскую АЭС, которая была введена в строй при Брежневе и где-то в 2030-х может остановиться по причине возраста. АЭС дает треть местной генерации. Ситуация с будущей сделкой с США не вполне ясна экономически. Армения потребляет 7-8 миллиардов киловатт-часов в год, что в розничных ценах делает ее рынок электроэнергии существенно меньше миллиарда долларов в год. Модульная АЭС на замену Мецаморской должна давать порядка трети от этого объема, то есть при современных ценах — около 0,3 миллиарда выручки в год. На деле даже меньше, поскольку оптовые цены на электричество существенно ниже розничных (разница уходит сетям распределения). Отбить на такой основе пять миллиардов исходных инвестиций довольно сложно. Другое неясное место — конкретный поставщик технологий. В США регулярно пробуют начать строить малые модульные реакторы, но не менее регулярно такие попытки срываются. Скажем, компания NuScale пробовала построить малый модульный реактор в США в 2020-х, но свернула проект. Это произошло потому, что ее 77-мегаваттный реактор в Айдахо, который сначала оценивали в 3,6 миллиарда долларов, по мере уточнения проекта подорожал до 9 миллиардов — как раз той цены, которую согласовал Вэнс с Пашиняном сейчас за весь проект. Американские бизнесмены пришли к выводу, что отбить реактор такой большой удельной стоимости не выйдет, после чего проект и закрыли. Второй возможный поставщик технологий — Westinghouse с реактором AP300. Это упрощенная версия более крупного реактора компании на один гигаватт. Технически этот проект реальнее, потому что не содержит ничего нового. В то же время, Westinghouse Electric Company в 2017 году потерпела банкротство при попытке достроить в США пару реакторов, заброшенных на этапе строительства еще в прошлом веке. Из-за этого банкротства ее купили канадцы (она полностью потеряла американских владельцев), и сейчас непонятно, может ли Westinghouse рассчитывать на поддержку американского государства в экспорте. Соглашение, которое Вэнс подписал с Пашиняном, принадлежит к тому типу документов, в которых американская сторона дает так называемые кредитные лимиты Экспортно-импортного банка США. Это государственное учреждение, цель которого — в госстимулировании именно американского экспорта. Компании с иностранным участием ранее уже получали его гарантии для экспорта, но обычно лишь если среди их собственников все-таки были американские юридические лица, что к Westinghouse после ее банкротства не относится. [shesht-info-block number=1] Очевидно, на данном этапе Вашингтон подписал с Арменией скорее соглашение о намерениях: пока в Штатах, в отличие от России (ПАТЭС «Академик Ломоносов») или Китая, нет собственных малых модульных реакторов, экспортировать нечего. Возможно, Белый дом надеется, что к 2030-м что-то все же удастся построить и США. Интересно, что ранее в Армении говорили о невозможности строительства там малой модульной АЭС, ссылаясь на то, что опыта строительства таких станций ни у кого в мире нет (что, как мы уже отмечали, в случае России или Китая неверно). Похоже, что теперь отсутствие такого опыта у американской стороны не остановит сделку. Ранее мы писали о ситуации вокруг малых модульных АЭС в Армении в отдельном тексте.

Армения подписала соглашение о закупке у США малых модульных реакторов

Жизнь в городах сделала муравьев менее разборчивыми в еде

Городская среда кардинально меняет условия жизни — не только для людей, но и других живых организмов. Урбанизация представляет собой мощный стрессовый фактор, ведущий к потере биоразнообразия. Однако некоторые виды демонстрируют удивительную способность адаптироваться к подобным условиям. Особенно интересно, как этот процесс проходит у животных с ограниченной подвижностью, тесно связанных с местными условиями, — таких как муравьи. Ученые исследовали, как городская жизнь повлияла на пищевые привычки обычного черного садового муравья (Lasius niger). Результаты их работы опубликованы в журнале Urban Ecosystems. Этот вид идеально подошел для изучения, поскольку он доминирует во многих городских зонах, а его благополучие напрямую зависит от качества углеводных ресурсов. Основу их рациона составляет падь тлей — сладкие выделения, богатые сахарами и аминокислотами. Качество этой пади напрямую зависит от состояния растения-хозяина. Поскольку в городах растения страдают от жары, загрязнения почвы, уплотненного грунта и светового шума, ученые предположили, что это сказывается и на питательной ценности пади для муравьев. Чтобы проверить гипотезу, исследователи находили активные муравьиные тропы, ведущие к деревьям, и предлагали выходящим из гнезда рабочим особям капли растворов сахарозы разной концентрации — от очень слабого до очень насыщенного. Реакция каждой муравьиной особи фиксировалась по трехбалльной шкале: полное принятие, частичное принятие или полный отказ. Муравьи из городских популяций показали значительно более высокую готовность принимать слабые, низкоконцентрированные растворы сахарозы по сравнению с сельскими сородичами. Разница была особенно заметной на самых разбавленных растворах. При этом на высоких, энергетически ценных концентрациях разница стиралась — и те, и другие охотно их пили. [shesht-info-block number=1] Результат иллюстрирует феномен «отрицательного контраста». Он заключается в том, что животные, привыкшие к высококачественному корму, с пренебрежением отвергают худший. Именно такое поведение продемонстрировали сельские муравьи, привыкшие к богатой пади со здоровых растений. Городские же муравьи, сталкивающиеся с дефицитом качественных углеводов, утратили эту избирательность. Их поведенческая стратегия сместилась в сторону «бери что дают», что служит прямым признаком пищевого стресса в урбанизированной среде. Таким образом, ученые показали, что урбанизация действует не только на сообщество в целом, но и на отдельных его представителей. Город формирует новую пищевую реальность, где даже неприхотливые организмы вроде черного садового муравья вынуждены довольствоваться менее качественными ресурсами и менять свои врожденные поведенческие программы.

Жизнь в городах сделала муравьев менее разборчивыми в еде

Геологи выяснили причину краха древней китайской цивилизации

Около 4600 лет назад на территории современных китайских провинций Хубэй и Хунань сформировалась развитая культура Шицзяхэ. Представители этой цивилизации строили дворцы, сложные системы водоснабжения, крупные укрепленные поселения, занимались сельским хозяйством, выращивая рис, и ремеслами, создавая изделия из нефрита и керамики. Однако примерно к 2000 году до нашей эры Шицзяхэ пришла в упадок и исчезла. До сих пор причины краха этой культуры оставались неясны. Существовали предположения, что в этом могут быть виноваты набеги и военные конфликты с северной культурой Луншань, засуха или какие-то социальные потрясения. Однако авторы нового исследования — ученые из Оксфордского университета и Китайского университета геологических наук — пришли к выводу, что виной тому стали масштабные наводнения. Исследователи, статья которых опубликована в журнале National Science Reviews, изучили сталагмит из пещеры Хэшан в долине Янцзы, чтобы создать хронологически точный календарь осадков, выпадавших в регионе на протяжении тысячелетия, 4600-3500 лет тому назад. Дело в том, что сталагмиты растут по мере того, как капли дождевой воды падают с потолка пещеры, а растворенные в них минералы откладывают все новые слои карбоната кальция. Эти слои накапливаются, образуя сталагмитовые пещерные образования, поднимающиеся от пола. В общей сложности для определения количества годовых осадков в среднем течении реки Янцзы за тысячелетний период использовали 925 выборочных измерений. [shesht-info-block number=1] Реконструкция показала, что за это время в долине наблюдались три засушливых периода с низким уровнем осадков (менее 700 миллиметров в год), длившиеся от 40 до 150 лет, и два более влажных периода с высоким уровнем осадков (более 1000 миллиметров в год), длившиеся 80 и 140 лет соответственно. Когда ученые сопоставили эти результаты с археологическими находками в регионе, и без того богатом реками, озерами и топями, они пришли к выводу, что периоды с большим количеством дождей приводили к наводнениям, расширению заболоченных территорий и значительному сокращению населения в долине. Как выяснилось, 3950 лет назад эти места пережили особенно масштабные климатические и культурные изменения, совпавшие с началом самого длительного дождливого периода. Избыточные осадки привели к расширению озер в среднем течении долины Янцзы, затоплению низменностей и резкому сокращению земель, пригодных для поселений и земледелия. Судя по всему, эти климатические изменения стали для культуры Шицзяхэ роковыми. В течение столетий люди покидали поселения, расположенные в долине, и расселялись по окружающим высокогорным районам, а брошенные города приходили в упадок. «Даже для развитых древних цивилизаций избыток воды мог быть столь же проблематичным, как и ее нехватка», — отметили ученые.

Геологи выяснили причину краха древней китайской цивилизации

Как понять, можно ли ходить по льду

Прочность льда — это не абстрактное понятие, а величина, зависящая от четких физических параметров. Самый очевидный из них — толщина. «Для одного человека безопасная толщина составляет минимум 10 сантиметров, а для группы людей — не менее 20 сантиметров», — рассказал Константин Куликовский. Однако одинаковая толщина не гарантирует одинаковой прочности. Ключевую роль играет внутренняя структура, которую можно определить по цвету. Прозрачный голубоватый или зеленоватый лед — это монолитная, плотная кристаллическая структура, сформировавшаяся в морозную безветренную погоду. Он самый надежный. Белый, матовый лед образуется, когда сверху намерзает снежная каша или идет снег на уже образовавшуюся поверхность. Его прочность, как отмечает эксперт, уже вдвое меньше. Самый коварный — серый или желтоватый лед. Его цвет сигнализирует о наличии множества воздушных пузырьков и высокой пористости. «Такой лед указывает на наличие воздушных пузырьков, снижающих его прочность», — пояснил эксперт. Он может обрушиться без предупреждающего треска. Еще один критический фактор — температурный режим. Лед — это динамичная система. «Лед, сформировавшийся при устойчивых морозах, намного крепче, чем тот, что образовался во время кратковременных холодов», — рассказал эксперт. И наоборот, если температура несколько дней держится выше нуля, начинается процесс подтаивания снизу. Лед становится рыхлым, «игольчатым» и теряет несущую способность, даже сохраняя солидную толщину. Снежное одеяло и коварство течения Одно из самых опасных заблуждений связано со снегом. Густой снежный покров скрывает трещины и полыньи. Но с точки зрения физики он действует как теплоизолятор. «Снег действует как теплоизолятор, замедляя процесс замерзания воды и уменьшая прочность льда, — предупредил Куликовский. — Поэтому будьте особенно осторожны, если идете по заснеженному льду». Отдельного внимания заслуживают реки. Вода в них не статична, и это кардинально меняет картину. На быстром течении лед нарастает неравномерно, часто образуя «ледовые перемычки» над стремниной, под которыми — пустота. Особенно опасны зоны возле инженерных сооружений: мостов, плотин, свай. «Будьте особенно бдительны возле мостов, плотин и мест впадения притоков, где вода может быть теплее и лед — тоньше», — пояснил физик. Даже в сильный мороз там могут оставаться промоины, присыпанные снегом. Алгоритм безопасности Все эти знания должны трансформироваться в четкий алгоритм действий перед выходом на лед и во время движения по нему. Первым делом нужно оценить состояние льда. Если вы сомневаетесь в толщине, цвете или просто не знаете, как менялась погода в последние дни, лучше всего будет отказаться от выхода на лед. «Если сомневаетесь... — лучше воздержитесь от выхода на него», — заявил специалист. Если же выхода не избежать, начинайте с проверки. Не наступая на потенциально опасный участок, прощупайте его впереди себя длинной палкой или лыжной палкой. «Если слышите глухие звуки или замечаете трещины, лучше вернитесь обратно», — порекомендовал Куликовский. Этот простой метод позволяет дистанционно оценить структуру. Двигаться нужно спокойно и плавно, расставив ноги для увеличения площади опоры. Избегайте скоплений людей, прыжков, бега и резких ударов. Любая точечная динамическая нагрузка в разы опаснее статичной. «Двигайтесь медленно и аккуратно, избегая резких движений, не прыгайте и не бегайте по льду, — подчеркнул Константин Куликовский. — И всегда будьте готовы к неожиданным ситуациям: если лед начал трещать, немедленно ложитесь на живот, чтобы распределить вес, и ползите назад по своим же следам». Безопасность на зимнем водоеме — результат осознанного анализа. Лед — это сложный физический объект, который можно и нужно «диагностировать» по совокупности признаков: от цвета и толщины до знания о течении и погодной истории. Слепое доверие к белой поверхности может стоить жизни. Как резюмировал Куликовский, ключевой принцип прост и универсален: «Всегда помните, что безопасность важнее всего». Вооружившись знаниями о физике льда и проявив разумную осторожность, можно свести риск к минимуму и наслаждаться зимней красотой без неоправданных потерь.

Как понять, можно ли ходить по льду

Саратовский врач объяснила, можно ли лечить железодефицит одной диетой

По словам ассистента кафедры поликлинической терапии, общей врачебной практики и профилактической медицины СГМУ им. В.И. Разумовского Анны Семеновой, даже обогащенная диета не способна компенсировать дефицит железа, поскольку его биодоступность из пищи критически низка. «Всасывание негемового железа из растительных источников в лучшем случае составляет 3-5%, а гемового из мяса — около 20-30%. Более того, мы нередко совмещаем употребление железосодержащих продуктов с чаем, кофе, молоком, а это все ухудшает усвоение железа», — отметила эксперт. Ассистент кафедры поликлинической терапии, общей врачебной практики и профилактической медицины Анна Семенова / © Карина Далгатова, пресс-служба СГМУ им. В.И. Разумовского Если у железодефицита есть конкретная причина, например в виде обильных менструальных, воспалительных заболеваний кишечника или повышенной потребности в железе при беременности, потери железа многократно превышают способность кишечника извлекать его из пищи. Поэтому одна лишь коррекция рациона не способна полностью восполнить дефицит, она лишь минимально сглаживает дисбаланс. Что касается латентного железодефицита, который проявляется низким уровнем ферритина (запасов железа в организме) при сохранном уровне гемоглобина, изменения в рационе здесь тоже оказываются бесполезны. «Диета, адекватная для поддержания нормогемоглобинового пула, не может эффективно и быстро восстановить резервы в депо (печень, селезенка, костный мозг). Это требует длительного «сверхпоступления» железа, чего невозможно достичь пищей», — предупредила Анна Семенова. Как подчеркнула эксперт Саратовского медуниверситета, диета — обязательный компонент профилактики и сопровождения терапии, однако сама по себе не решает проблему нехватки микроэлементов. Именно поэтому врачи настоятельно советуют пациентам обращаться за консультацией и назначением специализированной терапии препаратами железа. Своевременное назначение препаратов позволяет купировать симптомы за недели и восполнить запасы железа за 3-6 месяцев.

Саратовский врач объяснила, можно ли лечить железодефицит одной диетой

В Нидерландах, возможно, нашли настольную игру времен Древнего Рима

Древние римляне любили настольные игры. Археологи и историки знают об этом благодаря письменным источникам и находкам. Настольные игры сопровождали солдат в походах, а горожане играли в них на улицах, в банях и даже в тавернах. Игровые доски и фишки находят при раскопках в местах римских военных укреплений. В банях, на улицах и во дворах можно было увидеть линии и сетки, нанесенные на каменные плиты, ступени либо стены. Иногда такие поля встраивали в пол заранее, выкладывая узор из камней или мозаики, чтобы на нем можно было играть. Историки знают о Ludus latrunculorum, стратегической «игре солдат», основанной на захвате фигур противника. Известен и Ludus duodecim scriptorum — сложный предшественник нард. Некоторые римляне коротали время за играми, отдаленно напоминающими современные крестики-нолики.  Эти развлечения не были просто забавой. Античные авторы и археологические данные указывают, что некоторые игры имели явно стратегический характер, они тренировали мышление, логику, а порой использовались римлянами для ставок. [shesht-info-block number=1] Римляне не делали игровые доски «навеки». Они просто выцарапывали линии ножом, рисовали углем или мелом, а иногда размечали поле прямо там, где сидели — на камне, плитке или полу. Со временем такие «рисунки» стирались, разрушались, исчезали. Поэтому до наших дней дошло мало игровых полей, и почти все они сохранились лишь частично.  Главная проблема для археологов — отличить случайные царапины либо строительную разметку от преднамеренно созданной игровой доски. Если рисунок не похож ни на один известный узор — задача становится почти неразрешимой. Именно с такой загадкой столкнулись ученые в Музее римской археологии города Херлен в Нидерландах. Там долгое время хранился каменный фрагмент с неясной разметкой, предназначение которого без современных технологий было сложно выяснить.  Несколько лет назад нидерландский археолог Уолтер Крист (Walter Crist) из Лейденского университета приехал в музей изучать коллекцию. Его внимание привлекла плоская известняковая плита с вырезанным геометрическим узором. Ее размеры — 212 на 125 миллиметров. Узор представлял собой прямые линии, образующие необычную схему. Артефакт нашли на месте древнеримского поселения Кориоваллум, который сегодня скрыт под современным Херленом.  [shesht-info-block number=2] Такой тип известняка римляне привозили из Франции для отделки зданий в период с 250 по 476 год, что дает основания полагать: камень с узором создали в этот промежуток времени.  По словам Криста, сперва он отнесся к предмету скептически. Подобный узор ему ранее не встречался и не присутствовал ни на одной известной римской игровой доске. Ученый попросил сотрудников музея провести более тщательный осмотр камня.  В результате на его поверхности обнаружили следы износа. Вдоль вырезанных канавок виднелись следы, будто по ним много раз двигали твердые предметы. Это типичный признак игровой доски, по которой столетиями скользили фишки из камня, стекла или керамики. Но одна особенность смущала — износ распределился неравномерно. Сильнее всего стерлась одна конкретная диагональная линия. Почему?  Реконструкция одной из главных дорог в центре Кориоваллума / © Mikko Kriek, BCL Archaeological Support Amsterdam Традиционные археологические методы не помогли ответить на этот вопрос. Тогда Крист и его коллеги привлекли к исследованию необычного помощника — систему искусственного интеллекта Ludii. Ее разработали специально для моделирования, изучения и классификации исторических настольных игр. Ученые поставили перед ИИ сложную задачу. Они загрузили в систему точную цифровую модель узора с камня. Затем запустили тысячи симуляций. В каждой виртуальной партии два алгоритма-агента, играющие роль древних игроков, сражались друг с другом по разным правилам. Исследователи перебрали 130 вариантов правил, почерпнутых из известных древних игр Европы — от скандинавской hnefatafl до итальянской gioco dell’orso. Они меняли количество стартовых фишек, их возможные ходы и условия победы. [shesht-info-block number=3] Цель состояла в одной простой вещи — узнать, при каких правилах фишки чаще всего стирали линии в одних и тех же местах на камне. То есть необходимо было найти такую комбинацию правил, которая в процессе множества партий привела бы к точно такому же рисунку износа, какой виден на настоящем камне. Особенно важно было объяснить, почему одна диагональ оказалась стерта больше других. После колоссального объема вычислений программа Ludii выдала девять моделей поведения (наборов правил), которые могли приводить к похожему рисунку износа. Иными словами, характерный износ на камне из Херлена совместим с девятью разными, но схожими по принципу настольными играми. Все они относились к категории так называемых игр с элементами блокировки. В играх такого типа у соперников чаще всего разное количество фишек. Задача игрока, у которого фишек больше — окружить и запереть на поле единственную фишку противника, лишив ее ходов. Именно в процессе таких маневров — постоянного перемещения группы фишек по ограниченным линиям — одна диагональ могла стереться больше остальных. Это была идеальная траектория для маневра или ключевая линия обороны. Исследователи предположили, что игра была стратегической и включала механики блокировки ходов оппонента. Возможной игре дали предварительное название — Ludus Coriovalli, что в переводе с латыни значит «игра из Кориоваллума». Самое интригующее в этом открытии — хронология. До сих пор самые ранние свидетельства существования игр с элементами блокировки в Европе относились только к Средневековью. Если интерпретация Криста и его команды верна, то историю этого семейства игр на континенте специалисты удревнят сразу на несколько сотен лет. Научная работа опубликована в журнале Antiquity.

В Нидерландах, возможно, нашли настольную игру времен Древнего Рима

Аминокислоты астероида Бенну образовались прямо во льду

Астероиды и кометы богаты органикой, включая аминокислоты. Главная загадка заключается в механизме их появления. Считается, что органика синтезируется внутри астероидов, когда лед тает и вступает в реакцию с породой. Сейчас похожая реакция (синтез Штреккера) используется для промышленного получения аминокислот. Однако проверять это приходилось на метеоритах, упавших на Землю, таких как Мурчисон (в Австралии в 1969 году). За 50 лет хранения они могли загрязниться земной атмосферой либо бактериями. Образцы с Бенну, доставленные в герметичной капсуле, стали первым шансом изучить химические процессы ранней Солнечной системы. Авторы исследования, опубликованного в журнале PNAS, провели сверхточный изотопный анализ. Вместо того чтобы просто взвешивать молекулы, они применили метод внутримолекулярной изотопии. Специалисты буквально разобрали молекулы глицина на части и измерили содержание тяжелого углерода (13C) отдельно в «хвосте» молекулы (карбоксильной группе) и в ее основе. Распределение изотопов между разными частями одной молекулы указывает, в какой именно химической реакции родилось вещество. В продукте реакции Штреккера наблюдается дисбаланс изотопов: хвост молекулы получается тяжелым, богатым углеродом-13, а в голове его мало. В глицине из метеорита Мурчисон соотношение изотопов между двумя частями молекулы глицина было характерным для синтеза в теплой жидкой воде, как в реакции Штреккера. В образцах с астероида Бенну атомы углерода внутри глицина оказались изотопно похожими. Это указывает на то, что молекулы образовались путем радикальных реакций в космическом льду под воздействием радиации. Дополнительный анализ азота подтвердил эту версию: аминокислоты Бенну насыщены тяжелым азотом (15N), что свойственно объектам, сформировавшимся на холодных окраинах Солнечной системы или даже в межзвездной среде. Также ученые столкнулись с неожиданной загадкой. Зеркальные копии одной и той же аминокислоты (L- и D-глутаминовая кислота), которые в неживой природе должны быть идентичны, на Бенну имели разный изотопный состав. Это открытие ставит под сомнение старые методы поиска жизни, основанные на хиральности (симметрии) молекул. Исследование доказывает, что ранняя Земля получала органические молекулы сразу из двух источников. Часть органики прилетала готовой, из гидротермальных источников на астероидах, а часть — из первичного облака, породившего Солнце. Это подтверждает, что химия, необходимая для возникновения жизни, — стандартный процесс во Вселенной, работающий в самых разных условиях.

Аминокислоты астероида Бенну образовались прямо во льду

Жуки в муравейниках отказались от своего запаха, чтобы паразитировать

Муравьи распознают сородичей по запаху — профилю кутикулярных углеводородов на теле. Эти же вещества выполняют функцию защитной оболочки, которая удерживает влагу в организме насекомого. Авторы исследования сравнивают положение жука с романом «Уловка-22»: если оставить свой запах, муравьи тебя убьют, но если убрать свой запах, ты высохнешь и умрешь. Результаты опубликованы в журнале Cell. Ученые исследовали, как эту проблему решают разные виды жуков-стафилинид, паразитирующих на одних и тех же древесных муравьях Liometopum occidentale. Чтобы понять эволюционную траекторию, авторы научной работы построили филогенетическое древо и датировали время расхождения видов. Это позволило поделить подопытных на две условные группы: новичков и опытных паразитов. К новичкам отнесли род Platyusa, который отделился от свободноживущих предков примерно 25 миллионов лет назад. Они живут на периферии гнезда и избегают прямых контактов с хозяевами. К опытным, профессиональным паразитам относится род Sceptobius, отделившийся более 30 миллионов лет назад. Они живут в самом центре колонии, бегают прямо по муравьям и едят их расплод. Ученые проанализировали химический состав панцирей жуков с помощью газовой хроматографии и масс-спектрометрии. Изотопный анализ углерода позволил определить происхождение веществ: синтезирует жук их сам или получает извне. Параллельно секвенировали РНК насекомых, чтобы увидеть, какие гены активны у «новичков» и «профессионалов» в момент нахождения в муравейнике. Для проверки гипотезы о высыхании использовали технологию РНК-интерференции: у свободноживущих жуков искусственно отключали гены производства углеводородов, наблюдая за их выживаемостью. Выяснилось, что жуки решают дилемму выживания принципиально разными способами. «Новичок» Platyusa пытается подделать химическую подпись хозяина самостоятельно. Его гены синтеза углеводородов активны, но создать точную копию сложного муравьиного запаха он не может. Мимикрия получается несовершенной, поэтому жук вынужден прятаться и избегать проверок. Зато он автономен и способен выжить вне муравейника. Старый паразит Sceptobius при входе в гнездо полностью отключает гены, отвечающие за производство собственного защитного воска. Жук становится химически стерильным. Затем он забирается на муравья, хватает его челюстями и трется о него специальными щетинками на лапках, физически перенося муравьиный воск на себя. В результате жук пахнет точь-в-точь как муравей. Однако цена успеха оказалась фатальной. Без чужого воска жук теряет защиту от испарения влаги. В экспериментах изолированные от муравьев жуки Sceptobius погибали от обезвоживания за 12-24 часа, тогда как Platyusa спокойно жили неделями. Научная работа демонстрирует, как специализация становится ловушкой. Профессиональные паразиты заменили физиологическую функцию (синтез воска) поведенческой (кража воска). Этот переход оказался эффективным, но необратимым: жуки больше не могут покинуть муравейник или вернуться к свободному образу жизни, так как потеряли способность самостоятельно удерживать воду в организме.

Жуки в муравейниках отказались от своего запаха, чтобы паразитировать
❌