Геологические модели свидетельствуют, что в пермский период, около 300 миллионов лет назад, все материки Земли охватывал суперконтинент Пангея. Примерно 200 миллионов лет назад Пангея начала распадаться на основные части: северную, Лавразию, включавшую Европу, Северную Америку и Азию, а также южную, Гондвану, объединявшую Африку, Южную Америку, Австралию и Антарктиду.
В отличие от геологов, палеонтологи до сих пор предполагали, что Европа могла отделиться от Африки позже, чем остальная Лавразия, оставаясь связанной с ней вплоть до мелового периода (145-66 миллионов лет назад), на который пришелся расцвет динозавров. Значит, наземные животные могли свободно перемещаться по суше между ныне разделенными континентами.
Один из аргументов в пользу гипотезы существования Еврогондваны — большое сходство между окаменелостями вымерших крокодилов, обнаруженными на территории современной Европы, и видами, существовавшими в ту же эпоху в Африке и Южной Америке. Если бы первобытные крокодилы были родственниками, это указывало бы на позднее отделение Европы от южных континентов.
В 2012 году в Венгрии, в меловых породах возрастом 85 миллионов лет, палеонтологи нашли фрагменты черепа и зубы вымершего наземного крокодила Doratodon carcharidens. С глубоким черепом и зазубренными зубами, похожими на лезвия, он напоминал плотоядного динозавра. Ранее эти особенности находили только у африканских и южноамериканских видов первобытных крокодилов, поэтому доратодона считали иммигрантом с юга, прибывшим в Европу по суше, что было ключевым доказательством верности гипотезы о Еврогондване.
Однако в 2018 году Мартон Раби из отделения биогеологии Тюбингенского университета (Германия) и его коллеги, палеонтологи из Университета имени Этвеша Лоранда (Венгрия), нашли в том же слое верхнюю челюсть доратодона. Это позволило исследователям, статья которых опубликована в журнале Scientific Reports, составить более полный портрет крокодила и оспорить гипотезу о том, что в эпоху динозавров Европа оставалась связанной с Африкой.
Пропорции черепа и зубов доратодона указывают на то, что он был весьма скромного размера, всего около 1,5 метра в длину, но довольно устрашающего вида: с длинными ногами и головой, похожей на голову динозавра. Этим доратодон очень напоминал некоторые вымершие виды крокодилов из Африки и Южной Америки.
Но всесторонний анализ анатомических деталей доратодона и его эволюционных связей показал, что этот крокодил — близкий родственник не гондванским, а другим лавразийским крокодилам, остатки которых нашли в Северной Америке и Азии.
Исследователи пришли к выводу, что сходство доратодона с африканскими и южноамериканскими крокодилами оказалось случаем крайней эволюционной конвергенции. Этот термин означает формирование похожих признаков у неродственных видов, которым пришлось адаптироваться к сходным условиям окружающей среды.
Как объяснил Раби, при повторном изучении других европейских видов этого периода, включая динозавров, которые ранее считались иммигрантами из Африки, оказалось, что их происхождение тоже нуждается в пересмотре. Этих животных можно рассматривать как потомков некогда широко распространенного предка времен суперконтинента Пангея. Это, по словам ученого, кажется более вероятным, чем идея о том, что они были пришельцами, пересекшими материки и проникшими в Европу с юга.
«Теперь мы предполагаем раннее отделение Европы — как части Лавразии — от Гондваны в юрский период, приблизительно 180 миллионов лет назад, что лучше согласуется с геологическими моделями. Доратодон в некотором смысле перерисовал доисторическую карту Европы», — подытожил исследователь.
Челюсть доисторического крокодила заставила усомниться в существовании Еврогондваны
Виндоланда, расположенная к югу от Адрианова вала на севере Англии, — один из важнейших археологических памятников римской Британии. Форт служил военным и гражданским поселением с конца I века нашей эры и хранит тысячи артефактов, проливающих свет на повседневную жизнь на имперской границе.
Среди наиболее примечательных находок — свыше 1300 тонких деревянных табличек размером примерно с современные открытки. На протяжении двух тысячелетий они сохранялись в пропитанной водой, лишенной кислорода почве. Эти хрупкие документы содержат рукописные послания солдат и гражданских лиц, когда-то живших в форте.
Тексты раскрывают интимную картину жизни в римском гарнизоне. Некоторые таблички содержат официальные военные сообщения, отчеты и административные документы, а также записи, посвященные армейскому снабжению, в которых перечисляются такие вещи, как пиво, одежда и снаряжение.
Другие таблички носят личный характер: например содержат переписку между членами семьи о здоровье и семейных делах, приглашения на праздники и общественные мероприятия. Все вместе виндоландские таблички образуют старейший и крупнейший архив письменных материалов римской Британии.
Однако, несмотря на десятилетия исследований, посвященных самим текстам, историки до сих пор удивительно мало знали о чернилах, использованных для их написания.
Ученые из департамента научных исследований Британского музея, статья которых опубликована в издании Journal of Analytical Methods in Chemistry, провели первый подробный химический анализ чернил из Виндоланды. Выяснилось, что солдаты на отдаленной границе Римской империи полагались на традиционные древние способы создания чернил и не применяли более передовые методы, уже распространившиеся в ту эпоху по Средиземноморью.
Чтобы не повредить хрупкие таблички, исследователи разработали полностью неинвазивный аналитический протокол с применением передовых методов мультиспектральной визуализации и спектроскопии.
Хотя тексты на табличках были написаны похожими с виду черными чернилами, анализ выявил удивительное разнообразие рецептов. Исследователи идентифицировали по меньшей мере пять различных типов чернил на основе углерода, которыми пользовались жители Виндоланды.
Большинство табличек были исписаны с использованием чернил на основе древесного угля, полученного из сожженной древесины. Второй по популярности тип чернил — так называемый бистр, то есть коричневый пигмент из растворенной в воде сажи, образующейся при сжигании смолистой древесины или других органических веществ.
Самыми редкими оказались три типа чернил. Один содержал химические признаки «виноградной сажи» — пигмента, изготовленного из обугленных виноградных лоз и остатков вина. Другой образец показал признаки костной сажи, полученной из прокаленных костей животных, а третий изготовили на основе черной глины.
Использование столь разнообразных материалов указывает на то, что производство чернил в Виндоланде не было стандартизировано, отметили исследователи. Об этом может свидетельствовать и тот факт, что ни на одной из сохранившихся табличек не упоминается покупка или доставка чернил, несмотря на подробные упоминания других товаров, таких как еда, одежда и инструменты. Судя по всему, чернила производили на месте, а не импортировали из других частей империи. И для этого задействовали любые доступные ресурсы.
Скорее всего, это происходило в существовавших внутри военного поселения мастерских, где были высокотемпературные печи для обработки металла или керамики. То же оборудование могли использовать для производства древесного угля либо сажи для чернил.
Химические следы, обнаруженные на табличках, подтверждают эту теорию. Некоторые образцы содержали кварц, силикаты и другие минеральные частицы, вероятно, соскобленные со стенок печи вместе с сажей, служившей пигментом.
Результаты исследования среди прочего показали, как неравномерно распространялись технологические изменения по римскому миру. Дело в том, что к III веку нашей эры в Восточном Средиземноморье уже появились чернила на основе металлов, которые позже превратились в железо-галловые чернила, использовавшиеся на протяжении всего Средневековья.
Но в Виндоланде, за тысячи километров от Рима, солдаты продолжали писать традиционными угольными чернилами, которые применялись веками.
Ученые выяснили состав самодельных чернил, которыми писали римские солдаты в Виндоланде
Со времен открытия колец Сатурна в XVII веке и вплоть до второй половины XX столетия было принято считать, что они у планеты были всегда: у ученых не было надежных способов датировать их. Сомнения в древности этих структур появились лишь после того, как в 1980 и 1981 годах мимо Сатурна по очереди пролетели знаменитые зонды «Вояджер-1» и «Вояджер-2».
Переданные ими снимки подтвердили давнее подозрение: эти яркие кольца состоят из почти чистейшего водяного льда. Тогда исследователи задумались: по межпланетному пространству летает космическая пыль, которая постепенно оседает на все, к чему притягивается. Значит, она должна «налипать» и на лед колец Сатурна, а от этого они должны темнеть. Судя по наблюдаемому состоянию гигантской ледяной россыпи, она явно не слишком запылилась.
В этом удалось окончательно убедиться благодаря зонду «Кассини», проработавшему в системе Сатурна почти 13 лет, с 2004 по 2017 год. Подробный анализ его данных показал, что доля льда в кольцах составляет как минимум 95% или даже 99%. Именно это стало основанием для новой версии о том, что Сатурн получил свои «украшения» сравнительно недавно. По расчетам, ориентировочно несколько сотен миллионов лет назад. Напомним, самой Солнечной системе вместе со всеми ее мирами — 4,6 миллиарда лет.
[shesht-info-block number=1]
Однако недавно астрофизики из Обсерватории Лазурного берега в Ницце (Франция) Григорио Рикерки и Орельен Крида поставили под сомнение устоявшиеся представления о молодости колец Сатурна. Скепсис они объяснили в статье, доступной на сервере препринтов arXiv.org.
Как пишут исследователи, представления о возрасте колец сложились на основе «возраста экспозиции» — предполагаемого периода времени, в течение которого эти структуры подвергались микрометеороидной бомбардировке и накапливали на себе темную пыль. Этот возраст считали по формуле, которая показывает, насколько сильно гравитация должна притягивать к себе мелкие космические частицы.
[shesht-info-block number=2]
Астрофизики заявили, что до сих пор эти расчеты проводили неправильно, поскольку использовали формулу, выведенную для гравитации планеты или в любом случае сферического небесного тела, но ведь кольца плоские. Поэтому авторы исследования составили новую формулу, чтобы понять, как работает гравитация именно плоского объекта.
Как выяснилось, на кольцах на самом деле оседает примерно в пять раз меньше пыли, чем считалось. Это автоматически повышает их вероятный возраст ровно на столько же: то есть кольцам Сатурна в таком случае может быть до двух миллиардов лет.
[shesht-info-block number=3]
Кроме того, ученые считают неточными принятые оценки скорости движения пыли на подходе к Сатурну в 4,3 километра в секунду. Эту скорость вычислили по данным «Кассини», но не учитывалось, что зонду было легче фиксировать более медленные частицы, а самые быстрые от него ускользали. С учетом этого получилась гораздо более высокая скорость — 6,8 километра в секунду. Это тоже снижает интенсивность ее накопления на кольцах: чем она быстрее, тем легче ей пролететь мимо при встрече с препятствием.
Наконец, еще одна деталь — космическое выветривание, то есть постепенное разрушение частиц под действием радиации. По мнению исследователей, это может работать как «самоочистка» колец Сатурна. Тогда они оказываются способны сохранять «свежесть» до пяти миллиардов лет, то есть со времен формирования самой планеты.
Астрономы опровергли связь чистоты колец Сатурна с их возрастом
Возможность переоценки запасов лития связана с развитием технологий, позволяющих освоить ранее неэффективные месторождения и нетрадиционные источники редкого металла — гидроминеральные месторождения в подземных водах, отмечается в исследовании, опубликованном в сборнике «Труды Российского государственного университета нефти и газа имени И.М. Губкина».
«Появились более эффективные и дешевые методы извлечения лития из руд, а также нетрадиционных источников — подземных рассолов, минерализованных и геотермальных вод, попутных компонентов при разработке месторождений. Так, ранее литий в нефтегазовых и калийных месторождениях считался сопутствующим металлом», — отметил один из авторов исследования, ректор Губкинского университета Виктор Мартынов.
По данным государственного учета на 2025 год, в России литиевые месторождения есть в рудах 17 месторождений. На 14 из них запасы оценены и подтверждены — это 3,5 миллиона тонн. Еще на трех есть ресурсы, которые пока не считаются рентабельными для добычи, — это около миллиона тонн. «С учетом нетрадиционных источников реальные запасы лития в России несоизмеримо выше этих оценок, что должно позволить ей в ближайшие годы потеснить сегодняшние страны-лидеры», — сообщил Виктор Мартынов.
Авторы исследования выделили два основных направления для переоценки ресурсной базы: рудные месторождения сподументовых пегматитов, для уточнения запасов которых сейчас ведется более 100 геологоразведочных проектов, и гидротермальные месторождения в подземных водах.
«Россия богата подземными рассолами и минерализованными водами, которые ранее вообще не рассматривались как источники литиевого сырья, а изучались лишь на уровне их прогнозирования. Однако технологии извлечения лития из рассолов, подобные тем, что используются в чилийских солончаках, активно развиваются. Их внедрение может радикально изменить картину, открыв доступ к дешевым в добыче ресурсам», — прокомментировал Виктор Мартынов. В России разрабатываются технологии добычи лития из пластовых вод нефтегазовых месторождений, в том числе биотехнологическим методом с помощью растений, добавил он.
Рудные типы литиевого сырья — сподуменовые пегматиты — в СССР добывались, однако в конце ХХ века эти ресурсы заменили на импортные. «Сейчас разработка подобных месторождений возобновилась. Например, начнутся поставки с месторождения в Мурманской области, где содержатся 24,2% балансовых запасов страны», — пояснил Виктор Мартынов.
Международная конкуренция за ресурсы лития обострилась в последнее десятилетие и будет нарастать, поскольку металл играет решающую роль в развитии технологий возобновляемых источников энергии и имеет критическое значение для оборонной промышленности, например в производстве реактивных двигателей, спутников, беспилотников, оборудования GPS, говорится в исследовании.
Справочно:
В так называемый «литиевый пояс» мира входят пять стран — Австралия, Чили, Китай, Аргентина и США. На их долю приходится почти 89,1% мировых запасов и 93,8% мировой добычи металла. Россия пока не фигурирует в этом списке и зависит от импорта лития.
В условиях всемирного энергетического перехода и развития высоких технологий литий становится «новой нефтью» XXI века. От него зависят перспективы электромобильной индустрии, систем накопления энергии из возобновляемых источников — солнца и ветра, а также портативной электроники. В связи с развитием этих сфер в мире наблюдается растущий дефицит лития. Страны, обладающие его запасами, получают геополитические и экономические преимущества.
За последние 20 лет добыча выросла более чем в 10 раз. Лидером в этом вопросе пока остается Австралия, а вот США, напротив, снизили уровень добычи. Согласно прогнозу экспертов Губкинского университета, к 2030 году мировой спрос на литий, кобальт и редкоземельные металлы может превысить предложение на 10-20%.
Запасы лития в России могут оказаться в разы больше прежних оценок
Многофазные течения в пористых средах критически важны в нефтедобыче, химической инженерии, почвоведении и при создании топливных элементов. Чтобы построить эффективные и точные поросетевые модели (упрощенные симуляторы многофазного течения) необходимы данные о равновесных конфигурациях флюидов в порах, особенно при неоднородной смачиваемости (разные контактные углы на разных участках поверхности). Методы моделирования, основанные на минимизации энергии на границе раздела, либо не воспроизводят корректно границы между фазами жидкости (это характерно для подхода имитации отжига), либо застревают в локальных минимумах при оптимизации (это недостаток моделей фазового поля или решеточных моделей Больцмана).
«Флюиды в стационарном состоянии пытаются расположиться с наименьшей поверхностной энергией. Наше исследование решает ключевую проблему моделирования того, как они располагаются внутри пористой среды. Такая модель необходима для решения множества самых разных проблем, например, в целях повышения добычи углеводородов»,— рассказал Кирилл Герке, старший научный сотрудник Центра вычислительной физики МФТИ.
Наши ученые разработали гибридный метод для моделирования границ раздела несмешивающихся жидкостей в пористой среде. Он заключается в комбинации имитации отжига и модели фазового поля. Обычно эти методы используют по отдельности, но они имеют свои ограничения. Например, если использовать только способ имитации отжига, в результате можно получить грубые интерфейсы, а в случае модели фазового поля есть вероятность застрять в локальном минимуме. Статья опубликована в Journal of Colloid and Interface Science.
Исследователи разработали комбинированный метод из двух подходов, чтобы обойти их ограничения и объединить их преимущества. Имитация отжига учитывает сложную геометрию и неоднородную смачиваемость, а модель фазового поля обеспечивает уточнение границ. Новый подход позволит получить глобальный минимум энергии и понять, где именно будут располагаться флюиды внутри пор.
Для этого ученые смоделировали равновесные конфигурации вода—нефть и сверхкритический CO₂—рассол в идеализированных порах различных форм и в реальных 2D/3D-порах песчаника. В этой модели они учитывали как однородную так и сильно неоднородную смачиваемость пор. С помощью имитации отжига они получили грубое приближение к глобальному минимуму. Далее полученная конфигурация использовалась как начальное условие в модели фазового поля, с помощью которой сглаживалась граница между жидкостями и их окружением и проводился пересчет энергии.
Результаты показали, что модель дает меньшую свободную энергию по сравнению с чистой моделью фазового поля. С ее помощью исследователи успешно смоделировали сильно неоднородную смачиваемость, что ранее было проблематично. Также авторы сверили полученные данные с экспериментальными значениями. Новый метод на 2D-срезах дал лучшее совпадение, чем динамическая модель фазового поля.
«Мы заметили, что с помощью нашего метода можно даже решать обратные задачи. Так как современные методы определения контактных углов очень неточны, то мы можем эту информацию делать более точной за счет подбора таких условий на стенках, что конфигурации будут именно такими, как в реальности»,— поделился Андрей Зубов, научный сотрудник Центра вычислительной физики МФТИ.
Гибридный подход оказался более точным и надежным по сравнению со стандартными способами. Новый метод ускоряет продвижение к разработке цифрового керна.
«Наш подход может использоваться для решения множества различных задач для предсказания расположения флюидов внутри пористой среды. Например, мы можем параметризовать с помощью этого метода сложные поросетевые модели, которые мы разрабатываем в Центре вычислительной физики МФТИ. В любом случае я уверена, что методика найдет себе применение в технологии «Цифровой керн», а моделировать захоронение парниковых и других газов мы сможем эффективно, когда перейдем в трехмерное пространство»,— добавила Марина Карсанина, старший научный сотрудник Центр вычислительной физики МФТИ.
Гибридный метод помог точнее рассчитать распределение несмешивающихся жидкостей в пористой среде
Подробное описание окаменелости, найденной на раскопках в Азмаке, к северу от города Чирпан в Южной Болгарии, опубликовано в журнале Palaeobiodiversity and Palaeoenvironments.
Специалисты болгарского Национального музея естественной истории, Университета Аристотеля в Салониках (Греция), Тюбингенского университета (Германия) и Университета Торонто (Канада) изучили бедренную кость и пришли к выводу, что она принадлежала представителю рода грекопитеков (Graecopithecus) — наших вымерших предков. Они, как считается, обитали на юго-востоке Европы в позднем миоцене, около 7,2 миллиона лет назад.
До сих пор грекопитеки были известны всего по двум находкам — фрагменту нижней челюсти с зубами, обнаруженному недалеко от Афин, и коренному зубу, найденному там же, где и бедренная кость, в Азмаке.
В 2017 году та же международная группа палеонтологов и антропологов на основании анализа зубов предположила, что грекопитек — самый древний гоминин, то есть прямой предок человека. Из этого следовало, что человечество могло зародиться в Европе. Такая гипотеза вызвала сомнения и споры в научной среде, поскольку большинство останков гомининов до сих пор находили в Африке.
Как бы там ни было, зубы грекопитека не могли дать представление о том, как именно это существо передвигалось. По утверждению исследователей, анализ его бедренной кости показал несомненные признаки прямохождения.
«Ряд внешних и внутренних морфологических особенностей, таких как удлиненная, направленная вверх шейка между диафизом (телом) и головкой бедренной кости, особые точки прикрепления ягодичных мышц и толщина наружного слоя кости, имеют сходство с двуногими ископаемыми предками человека и самим человеком», — объяснил один из авторов исследования, профессор Николай Спасов из Болгарского национального музея естественной истории.
До сих пор первые убедительные доказательства прямохождения находили у орроринов — вымерших гомининов, обитавших на территории современной Кении около шести миллионов лет назад. Бедренная кость из Азмаки датируется 7,2 миллиона лет, что позволяет предположить: самыми древними двуногими существами были грекопитеки, пришли к выводу ученые.
Хотя бедренная кость грекопитека отличается от аналогичной кости обезьян, обитающих исключительно на деревьях, эти гоминины передвигались иначе, чем их более поздние сородичи, сочетая двуногий и четвероногий способы передвижения, отметили исследователи.
По словам ведущего автора научной работы профессора Дэвида Бигана из Торонтского университета, грекопитек представляет собой промежуточный этап в эволюции человека между нашими древесными и наземными предками. «Его, безусловно, можно назвать недостающим звеном», — подчеркнул Биган.
Вероятнее всего, обладательницей бедренной кости была самка весом около 24 килограммов. Она жила у реки в лесисто-травянистой саванне, которая очень напоминала ландшафт современной Восточной Африки.
Биган и его коллеги предположили, что грекопитек, скорее всего, произошел от обезьян, восемь-девять миллионов лет назад обитавших на территории современных Балкан и Анатолии (Малой Азии), которые, в свою очередь, произошли от предков из Западной и Центральной Европы.
«Мы знаем, что шесть-восемь миллионов лет назад масштабные изменения климата в Восточном Средиземноморье и Западной Азии привели к периодическому появлению там обширных полупустынь и пустынь. Это вызвало несколько волн расселения евразийских млекопитающих в Африку и заложило основу для современной фауны млекопитающих африканских саванн», — пояснила соавтор исследования, профессор Мадлен Беме из Центра эволюции человека и палеоэкологии имени Зенкенберга при Тюбингенском университете.
Не исключено, что в те времена человекообразные обезьяны, в том числе грекопитеки, также распространились с Балкан на юг, в Африку, где позже появились такие вымершие предки человека, как оррорины и австралопитеки.
Найденная в Болгарии бедренная кость сдвинула начало прямохождения на миллион лет назад
В 2009 году четверых работников кладбища Берр-Оук в Алсипе, штат Иллинойс, заподозрили в том, что они эксгумируют останки покойных из старых могил, перезахоранивают в другие места на территории кладбища, а освободившиеся участки перепродают.
Судебно-медицинская экспертиза показала, что на территории кладбища перезахоронили около полутора тысяч человеческих костей, принадлежавших как минимум 29 покойникам. Во время расследования из одной из ям, в которые свалили старые кости, извлекли крошечный кусок мха. Следователи ФБР обратились в отдел ботаники чикагского Музея естественной истории имени Филда с просьбой выяснить, что это за вид мха и как долго он был зарыт в землю.
В статье, опубликованной в журнале Forensic Sciences Research, ученые впервые представили полное научное описание дела, подробно рассказав, как именно мох сыграл ключевую роль в доказательстве совершения преступления.
Ведущий автор статьи, хранитель ботанической коллекции музея Мэтт фон Конрат и его коллеги исследовали образец мха под микроскопом и сравнили с высушенными образцами мха из музейных коллекций. Они определили, что это Fissidens taxifolius, также известный как обыкновенный карманный мох.
Анализ различных видов мха, представленных на кладбище, позволил определить, что большая колония Fissidens taxifolius растет только возле одной из могил. Оттуда, по мнению следователей, преступники извлекли кости.
Но следователям было важно определить не только вид мха, но и его возраст, поскольку обвиняемые утверждали, что кости были эксгумированы и перезахоронены кем-то другим незадолго до того, как они начали работать на кладбище. Поскольку кусочек мха нашли вместе с перезахороненными останками, информация о том, как долго он находился под землей, могла бы помочь установить хронологию перезахоронения костей.
Ученые воспользовались необычной особенностью физиологии мхов: у них частично сохраняется активный метаболизм даже в мертвом, высушенном состоянии. Уровень метаболической активности со временем снижается, и это позволяет определить, как давно этот образец мха сорвали.
Метаболическую активность растения можно оценить по уровню содержания в клетках хлорофилла. По мере того как растение разлагается и все больше клеток прекращает функционировать, хлорофилл разрушается.
Исследователи измерили количество света, поглощаемого хлорофиллом в образцах мха известного возраста, включая свежие образцы и те, которые находились в музейных коллекциях в течение 14 лет. Затем они провели тот же тест на образце мха, собранном на месте преступления.
В результате удалось определить, что кусочек мха был сорван в течение последних 12-24 месяцев. Это противоречило алиби подозреваемых и проясняло хронологию событий.
В 2015 году сотрудников кладбища осудили за осквернение человеческих останков. Свидетельство, предоставленное ботаниками, сыграло в этом не последнюю роль.
Поиск баланса между самореализацией и семьей — одна из ключевых проблем современного общества. И в эпоху, когда демографические вызовы становятся все острее, эта проблема приобретает особую актуальность. По данным ООН, суммарный коэффициент рождаемости в мире снизился с 5,0 в 1960-х годах до 2,2 в 2025 году. В России, несмотря на рост числа многодетных семей, общие показатели появления детей на свет остаются ниже уровня воспроизводства населения, что угрожает будущему экономике и социальной сфере.
Однако за этими цифрами скрывается нечто большее, чем просто статистика. Главный барьер — страх, и это явление исторически новое. Еще сто-двести лет назад многодетная семья была нормой, а не исключением. В традиционных обществах наличие многочисленного потомства считалось благословением и признаком состоятельности человека. Но индустриальная эпоха, урбанизация и культ индивидуального успеха перевернули эту логику. Сегодня ценность личности измеряется ее успехами, а семья все чаще воспринимается как препятствие на пути к этим достижениям.
В массовом сознании прочно закрепилась установка: ресурсы человека конечны. Считается, что дети отвлекают, выматывают, не оставляют времени на себя. И если тратить энергию на их воспитание, то на творчество, науку, карьеру и самореализацию сил уже не хватит. Гениальность и многодетность в этой системе ценностей оказываются вещами несовместимыми. Этот страх формирует ложные ожидания: люди либо откладывают рождение детей, стремясь сначала построить карьеру, либо, уже имея их, думают, что они мешают им двигаться вперед.
Однако обоснованность этих опасений до сих пор не получила строгой научной проверки. Существующие исследования в области демографии и психологии личности подробно объясняют, почему важно поддерживать многодетные семьи, но обходят стороной главное: существует ли объективная закономерность, связывающая наличие детей и профессиональные достижения.
Ученый Пермского Политеха одним из первых в мире проанализировал эту связь на большом массиве данных. Объектом исследования стали деятели искусства. Их наследие зафиксировано в энциклопедиях, значимость подтверждена временем, а биографии хорошо изучены. Это позволяет опираться на факты, а не на стереотипы. Статья опубликована в монографии «ГРАЖДАНСТВЕННОСТЬ. КУЛЬТУРА. РЕЛИГИЯ».
Для детального анализа ученый выбрал композиторов, так как сам является представителем этой профессии. Всего было изучено 6453 музыканта.
— Я сам композитор и у меня шестеро детей. Поэтому выбор этой группы для меня естественен: это моя профессиональная среда, которую я хорошо знаю изнутри. К тому же по ним собрана наиболее полная и систематизированная информация, и я понимаю не только хронологию событий, но и контекст — что значило написать симфонию в то время, какой это был труд и прорыв, — поделился Петр Куличкин, член Союза композиторов России, доцент кафедры «Иностранные языки и связи с общественностью» ПНИПУ, кандидат культурологии.
Чтобы оценка была объективной ученый использовал количественные методы. Он разбил изучаемый период на десятилетние промежутки, проследил динамику творческой активности каждого композитора и сопоставил ее с годами появления детей.
— В ходе анализа выяснилось, что у многих композиторов творческая активность не падала, а резко возрастала именно в период отцовства. Причем речь идет не просто о количестве сочинений, а о переходе к крупным, масштабным формам: симфониям, операм, концертам, — пояснил Петр Куличкин.
Одним из наиболее показательных примеров стал Роберт Шуман, отец восьмерых детей. В 1841 году он писал преимущественно фортепианные миниатюры. После 1841 года, и особенно с 1845-го, когда композитор стал многодетным отцом, его жанровый репертуар кардинально расширился. Именно в этот период были созданы все четыре симфонии, концерты, большинство камерных сочинений. Количество опусов (официально пронумерованных произведений) выросло в 2,5 раза: с 40 в 1830–1842 годах до 108 в 1842–1852 годах.
Аналогичная динамика наблюдается и у других композиторов. Например, у Вольфганга Амадея Моцарта было шестеро детей, и именно в период отцовства (1782–1791) написаны его известные оперы — «Свадьба Фигаро», «Дон Жуан», «Волшебная флейта». Николай Римский-Корсаков, воспитавший семерых детей, создал 14 из 15 своих опер уже после 1880 года, когда стал многодетным отцом. Иоганн Себастьян Бах создавал свои главные произведения именно в те периоды, когда был окружен большой семьей. К тому же, четверо его сыновей сами стали выдающимися композиторами.
Однако настоящим открытием стало не просто наличие связи между семьей и творчеством, а то, что эта закономерность носит устойчивый и повторяющийся характер. Она прослеживается в разные периоды: и у мастеров эпохи Возрождения — Орландо Лассо и Джованни Палестрины, и позже — в австро-немецкой школе, которая задавала тон всей мировой музыке. Здесь в некоторые периоды именно на долю многодетных отцов семейств приходилось от 63 до 84% творческой продуктивности. Например, в 1680–1819 годах (по годам рождения композиторов), когда формировались основные музыкальные жанры — симфония, соната, концерт, опера, главными фигурами нередко становились именно многодетные композиторы: Бах, Моцарт, Мендельсон.
Причина, по мнению ученого, в том, что многодетность меняет психологию и образ жизни родителей.
— Появление детей и ответственности за большую семью активирует скрытые ресурсы человека. Появляется более мощная мотивация — обеспечить будущее, передать наследие, — которая заставляет творить быстрее, смелее, масштабнее. К тому же многодетность постоянно держит мозг в тонусе: нужно успевать везде, переключаться между задачами, решать множество проблем одновременно. Такая нагрузка не истощает, а тренирует — мозг привыкает работать на пределе возможностей и со временем выдает результат, который в более спокойных условиях был бы недостижим. Дети не отнимают силы, а становятся новым источником энергии, — добавил Петр Куличкин.
Выявленные закономерности позволяют по-новому взглянуть на проблему совместимости семьи и карьеры. Исследование показало, что большая семья не мешает самореализации, а напротив, может служить ее двигателем.
— Безусловно, данная тема будет исследоваться дальше — она актуальна и во многом как раз из-за тех самых стереотипов. Они настолько сильны, что от них бывает непросто абстрагироваться. Чтобы действительно продвинуться в этом вопросе, нужен междисциплинарный подход — только на стыке наук можно получить объективную картину. И в этом смысле опыт многодетных семей, на мой взгляд, дает отличный материал для гипотез, — рассказал Петр Куличкин.
Ученый показал связь между многодетностью и творческой продуктивностью отцов
На стоянках возрастом до 800 тысяч лет археологи регулярно находят нетронутые кристаллы кварца и кальцита. Предки людей приносили их издалека, но не использовали как орудия, оружие или украшения. На них нет следов обработки, они не проколоты для ношения на шее. Их собирали просто так. Антропологи считают такое непрактичное собирательство одним из первых проявлений символического мышления.
Авторы исследования, опубликованного в журнале Frontiers in Psychology, решили выяснить, какие физические свойства минералов привлекали гоминид. Ученые провели два эксперимента с девятью шимпанзе, живущими в испанском заповеднике.
Первый эксперимент получил название «Монолит». Биологи установили в вольере два пьедестала, на один из которых водрузили прозрачный кристалл кварца, а на другой — обычный кусок песчаника со сглаженными краями. Ученые фиксировали время и характер взаимодействия обезьян с каждым предметом.
Во втором, безымянном тесте исследователи рассыпали в траве кучки речной гальки, подмешав в них по два-три кристалла: прозрачный кварц, полупрозрачный кальцит и непрозрачный пирит в форме идеального куба. Цель заключалась в том, чтобы проверить способность приматов находить минералы и определить, на что они ориентируются — форму, блеск или прозрачность.
В тесте «Монолит» обезьяны быстро потеряли интерес к песчанику, но сфокусировали внимание на кварце. Один из самцов, Иван, унес трехкилограммовый минерал в спальное помещение, где группа манипулировала камнем два дня. Видеозаписи зафиксировали, как животные вращали кристалл в руках и подолгу смотрели сквозь него на свет. Чтобы вернуть камень, ученым пришлось несколько часов торговаться с шимпанзе, обещая йогурт и бананы.
Во втором задании шимпанзе безошибочно и за несколько секунд доставали кристаллы из кучи камней. Одна из самок, Сэнди, самостоятельно рассортировала добытые предметы: она сложила круглую гальку в одну кучу, а все кристаллы (кварц, кальцит и пирит) — в другую. Сэнди выделила их общую геометрическую правильность вопреки разнице в цвете и степени прозрачности.
Но почему кристаллы привлекают приматов? Ученые отметили, что природная среда состоит из фрактальных форм: извилистых рек, неровных камней и изогнутых веток. В природе кристаллы выступают единственными объектами, которые обладают идеальными прямыми линиями, плоскими гранями и точными углами. Столкновение с такой визуальной аномалией сработало как когнитивный триггер для древних приматов.
Внимание к прозрачности и правильной геометрии стимулировало развитие пространственного восприятия за сотни тысяч лет до того, как люди начали самостоятельно вырезать симметричные орудия. При этом ученые указали на ограничения эксперимента: выборка состояла всего из девяти особей, выросших в тесном контакте с человеком и предметами искусственной среды.
Шимпанзе проявили человеческую тягу к правильной геометрии и прозрачности кристаллов
Способность кошек приземляться на лапы интриговала людей с давних времен. Что касается научного интереса к феномену, то он возник в конце XIX века — после опытов и хронофотографий французского физиолога Этьена‑Жюль Маре, которые впервые позволили покадрово увидеть, как тело кошки поворачивается в падении. Тогда физики и биологи стали систематически изучать и обсуждать механизмы, объясняющие явление. С тех пор в популярной и научной литературе сформировалось несколько основных гипотез.
Согласно первой гипотезе, которую называют «пропеллерный хвост», кошка вращает хвостом в одну сторону, заставляя тело поворачиваться в другую, что помогает ей приземляться на четыре лапы. Однако в последующих экспериментах выяснилось, что хвост играет вспомогательную, а не ключевую роль. Кошки без хвоста или с укороченным хвостом тоже успешно выполняли этот маневр.
Вторая гипотеза — «сгибание и скручивание» — предполагает, что животное резко сгибает тело, после чего передняя и задняя половины корпуса поворачиваются в противоположные стороны. Благодаря этому передние и задние лапы практически одновременно занимают правильное положение в воздухе.
Третья гипотеза — «группировка и поворот». Согласно этой идее, кошка действует поэтапно. Сначала вытягивает задние лапы и прижимает передние к груди, поворачивая переднюю часть корпуса. Затем, поменяв положение, она вытягивает передние конечности, поджимает задние и доворачивает таз. Так одна пара лап оказывается в нужном положении раньше другой.
Ученые долго спорили, какая из этих моделей верна. Им хотелось найти простое и элегантное объяснение, но природа, как всегда, оказалась хитрее.
[shesht-info-block number=1]
Окончательно разобраться в вопросе попыталась команда японских исследователей под руководством Ясуо Хигураси (Yasuo Higurashi) из Университета Ямагути. Они провели два необычных эксперимента.
Сначала изучили позвоночники пяти умерших кошек: аккуратно скручивали разные участки позвоночника и измеряли, насколько сильно каждая часть способна поворачиваться без повреждений. Особое внимание уделили двум зонам: грудному отделу (середина спины) и поясничному отделу (область ближе к тазу).
Измеренный диапазон вращения грудного отдела позвоночника в среднем оказался примерно в три раза больше, чем диапазон поясничного отдела. Иными словами, грудной отдел позвоночника намного гибче поясничного, и эта гибкость позволяет кошке быстрее и легче поворачивать переднюю часть тела во время падения.
[shesht-info-block number=2]
Затем ученые сняли на высокоскоростную камеру падение двух взрослых кошек с высоты одного метра и проанализировали последовательность движений животных. Запись позволила рассмотреть движения тела с точностью до миллисекунд.
Оказалось, передняя часть тела кошки поворачивалась на десятки миллисекунд раньше, чем задняя. То есть движение происходило последовательно, а не одновременно. Сперва кошка выравнивала передние лапы и только спустя десятки миллисекунд доворачивала задние. Этот трюк совершается очень быстро, поэтому со стороны кажется, что кошка переворачивается в воздухе всем телом.
Ранее многие специалисты отдавали предпочтение второй гипотезе («сгибание и скручивание»), предполагающей одновременный поворот частей тела. Однако результаты нового исследования показали, что в основе кошачьей акробатики лежит последовательный механизм, описываемый третьей гипотезой, — «группировка и поворот». Животное сначала группируется, затем поочередно разворачивает разные части тела, используя гибкость грудного отдела позвоночника.
[shesht-info-block number=3]
Стоит отметить, что исследование имеет некоторые ограничения. Ученые наблюдали только двух живых кошек и снимали их падение с высоты один метр. Это не позволяет с полной уверенностью утверждать, что все кошки ведут себя одинаково при падении с разных высот или в разных условиях. Также эксперименты с умершими животными показывают лишь пределы гибкости позвоночника, но не учитывают активную работу мышц живой кошки в воздухе.
Во время экспериментов обнаружилась еще одна любопытная деталь. При падении обе кошки поворачивались вправо. Одна из них делала так всегда, другая — в шести случаях из восьми. Почему это происходит, пока неясно. Возможно, дело в асимметрии внутренних органов. Их расположение способно слегка смещать центр масс и облегчать поворот в определенную сторону.
Научная работа опубликована в журнале The Anatomical Record.
Рацион на время поста должен строиться преимущественно на продуктах растительного происхождения: зерновых культурах, овощах, бобовых, орехах и фруктах. При этом важно не допускать голодания, питаться 4–5 раз в день, соблюдать питьевой режим, избегать избытка выпечки и следить за поступлением белка. Что касается потребления жиров, то оно должно быть умеренным — достаточно трех-четырех столовых ложек растительного масла в сутки плюс немного орехов.
«Важно сохранять регулярность приемов пищи, чтобы предотвратить приступы острого голода и последующее переедание. Рацион желательно обогатить сложными углеводами — цельнозерновыми кашами (гречкой, овсом, киноа), овощами, включая квашеную капусту, свеклу, морковь. Не стоит заменять мясо только макаронами, хлебом и сладостями — это приведет к набору веса», — отмечает эксперт.
В качестве первого блюда подойдут овощной суп, борщ, щи, рассольник, грибной суп или чечевичная похлебка. На второе специалист рекомендует отдать предпочтение гречке, рису или киноа с грибами, тушеной капусте, запеченному картофелю, овощным котлетам или блюдам из бобовых (нут, чечевица, фасоль). В качестве салата рекомендуется выбрать квашеную капусту, винегрет или свежие овощи с растительным маслом. Дополнительно к основному блюду можно подать небольшой кусок цельнозернового хлеба.
«В строгие дни (понедельник, среда, пятница) часто соблюдается сухоядение (без растительного масла и горячей пищи), тогда обед состоит из сырых или квашеных овощей, фруктов и орехов», — подчеркивает Михель.
Также важно обратить внимание на физическую активность. Умеренная нагрузка полезна, но при появлении признаков слабости или тахикардии необходимо ее скорректировать и пересмотреть строгость диеты. Надежда Михель также предупреждает, что строгий пост не рекомендуется соблюдать детям, беременным, кормящим женщинам, пожилым людям и лицам с хроническими заболеваниями ЖКТ. Перед началом поста рекомендуется проконсультироваться с врачом.
Врач предупредила о частых ошибках в питании во время поста
Долгое время знания о питании наших предков страдали от дисбаланса из-за особенностей археологических методов. Кости животных и рыб сохраняются в земле хорошо, а изотопный анализ отражает в первую очередь потребление белка. Это выдвигало на первый план мясную и рыбную диету. Растительная пища оставалась в тени: люди собирали ягоды и грибы, но как именно их готовили и с чем смешивали — оставалось загадкой.
Международная группа ученых решила восполнить пробел, изучив кулинарные традиции населения Северной и Восточной Европы VI-III тысячелетий до нашей эры. Результаты опубликовал журнал PLOS One.
Объектом изучения стал нагар на поверхности древних сосудов. Эти обугленные остатки законсервировали последнюю трапезу в горшке. Исследователи применили комплексный подход: провели анализ липидов для поиска следов жиров и дополнили его микроскопией. Это позволило увидеть мельчайшие фрагменты растений.
Ученые проанализировали 85 образцов с 13 памятников — от верховьев Дона до Балтики. В 58 образцах обнаружили растительные структуры. Авторы научной работы показали, что наши предки подходили к выбору растений не как пассивные собиратели, а весьма разборчиво, демонстрируя устойчивые вкусовые предпочтения.
Самым ярким примером стало использование калины. В сыром виде эти ягоды горчат и слегка токсичны, но термообработка меняет дело. Микроскопия показала: остатки калины почти всегда соседствуют с фрагментами костей и чешуи пресноводной рыбы, чаще карповых пород. Так ученые реконструировали целое блюдо — густую похлебку или рыбный суп, приправленный ягодами. Кулинарная логика проста: длительная варка нейтрализует горечь, делая калину приятной на вкус, а рыба обеспечивает сытность.
В нагаре также нашли остатки диких злаков, бобовых и растений семейства амарантовые — лебеды и дикой свеклы. В пищу шли не только семена, но и листья, стебли и корни. Кулинарные акценты в этом случае меняла география: на территории современных Литвы и Польши в горшках чаще оказывалась рыба с калиной или дикими травами, а в бассейне Дона рыбу дополняли зернами злаков и бобов.
[shesht-info-block number=1]
Важно отметить, что керамика была лишь одним из способов готовки. Археологические слои изобилуют остатками орехов и клубней, которые жарили на углях или запекали в ямах, не используя горшки. Сосуды же служили для создания особых составных блюд, требующих смешивания ингредиентов и длительного томления. Статистика показала корреляцию между типом еды и технологией изготовления самих горшков — кулинарные традиции тесно переплетались с гончарным делом.
Авторы исследования, однако, признали, что нагар формируется лишь в определенных условиях: например, когда пища пригорает к стенкам в процессе готовки, что характерно далеко не для всех кулинарных техник. Кроме того, на сохранность органических остатков сильно влияют условия захоронения.
Таким образом, изученная выборка неизбежно смещена в сторону тех типов блюд и способов приготовления, которые ведут к образованию прочного нагара, и не может полностью отражать все разнообразие древнего рациона. Тем не менее исследование убедительно доказывает, что кулинария наших предков была гораздо сложнее и изощреннее, чем принято считать.
Охотники-собиратели готовили рыбную похлебку с ягодой
Экспериментальные исследования ранее показали, что продолжительность сна очень важна для метаболизма глюкозы в организме. Недостаток сна в течение нескольких дней вызывает инсулинорезистентность. Это состояние, при котором в тканях организма снижается чувствительность к действию инсулина — гормона, контролирующего уровень глюкозы в крови. Из-за этого глюкоза не может проникнуть в клетки, ее концентрация в крови растет.
Инсулинорезистентность может привести к развитию диабета второго типа и связанных с ним метаболических расстройств. При этом многие люди пытаются компенсировать недостаток сна в будние дни, подольше поспав в выходные.
Медики-исследователи из Наньтунского университета (КНР), статья которых опубликована в журнале BMJ Open Diabetes Research & Care, решили выяснить, как связана продолжительность сна в будние и выходные дни с таким маркером инсулинорезистентности, как расчетная скорость утилизации глюкозы. Чем этот показатель ниже, тем выше риск инсулинорезистентности — и наоборот.
Исследователи проанализировали данные, полученные во время проводившегося в США с 2009 по 2023 год Национального опроса по поводу здоровья и питания. Данные касались почти 23,5 тысячи человек в возрасте от 20 до 80 лет. Около 11 тысяч участников опроса сообщили не только о продолжительности ночного сна в будние дни, но и о том, сколько они обычно спят в выходные.
Анализ показал, что график зависимости между продолжительностью сна и расчетной скоростью утилизации глюкозы представляет собой перевернутую U-образную кривую с оптимальным значением в семь часов и 18 минут.
Как более короткий, так и более длинный, чем это пороговое значение, ночной сон связан с понижением расчетной скорости утилизации глюкозы, а значит, с повышением риска инсулинорезистентности. Особенно ярко этот эффект проявлялся у женщин, а также у людей обоих полов в возрасте от 40 до 59 лет.
При этом, как установили исследователи, тем, кто регулярно недосыпал в будние дни, дополнительный сон в выходные был полезен, улучшая показатели скорости утилизации глюкозы. А тем, кто по будням и так спал слишком долго, более длинный сон в выходные оказался вреден, повышая риск инсулинорезистентности.
Медики подчеркнули, что полученные результаты подтверждают: между сном и метаболизмом (обменом веществ) существует сложная двусторонняя зависимость. Метаболические нарушения повышают вероятность нарушения нормального режима сна, а аномальный сон еще больше способствует ухудшению метаболического здоровья, что потенциально создает порочный круг.
Медики вычислили, сколько нужно спать, чтобы снизить риск диабета второго типа
Альдегиды — органические молекулы, с которыми человек регулярно сталкивается: с коричным альдегидом и ванилином в выпечке, а с цитронеллалем и цикламеновым альдегидом в парфюмах. При этом многие альдегиды производят миллионами тонн в год, например, н-бутаналь, из которого получают сырье для производства ПВХ, смол и ламинированного стекла. Альдегидная группа встречается и в биологически активных молекулах, например в форме витамина B6 — пиридоксале.
В химическом синтезе альдегиды обычно используют как электрофильные соединения — молекулы, которые принимают электроны и вступают в реакции присоединения. Гораздо реже используют другую их сторону — восстановительную способность, при которой альдегидную группу окисляют, например, до карбоновой кислоты, и молекула отдает электроны.
Исследователи из НИУ ВШЭ и Институт элементоорганических соединений им. А. Н. Несмеянова Российской академии наук (ИНЭОС РАН) предложили объединить эти две роли на примере восстановительного алкилирования кетонов — важной реакции используемой в промышленности, в том числе при синтезе лекарственных соединений. В классическом варианте для такой реакции помимо реагентов требуется внешний восстановитель: водород, борогидриды или монооксид углерода (CO, угарный газ). Это усложняет процесс: восстановители могут быть токсичными или взрывоопасными, вызывать побочные реакции и требовать специального оборудования. В предложенном подходе роль восстановителя берет на себя сам альдегид. Реакция протекает в присутствии рутениевого катализатора и основания, без растворителя и добавления внешнего источника водорода.
«Мы подобрали необходимые условия реакции и предложили концептуально более простую схему: отказаться от дополнительного реагента и использовать альдегид как внутренний источник восстановления. В результате реакцию можно представить не как A + B + С → продукт, а как A + B → продукт, где одна из исходных молекул выполняет двойную функцию», — комментирует один из авторов исследования, преподаватель базовой кафедры элементоорганической химии ИНЭОС РАН факультета химии НИУ ВШЭ Федор Клюев.
Ученые показали, что метод универсальный: он работает с ароматическими и алифатическими кетонами и альдегидами и при этом сохраняет чувствительные фрагменты молекул — двойные связи и некоторые функциональные группы. Он также подходит и для алифатических альдегидов, хотя обычно в щелочной среде такие соединения реагируют друг с другом и образовывают побочные продукты.
Авторы проверили подход и на других нуклеофилах: аминах, амидах, сульфонамидах и нитрилах, и показали, что его можно использовать не только для построения связей углерод–углерод, но и углерод–азот. Всего в статье приведено около двух десятков примеров, включая синтез противовоспалительного препарата набуметона и производного горомна прегненолона ацетата.
«Мы провели десятки реакций с кетонами, а также проверили, что метод работает и в реакциях с аминами. В дальнейшем мы хотели бы продолжить исследовать уже восстановительное аминирование и доработать наш метод для такого типа реакций. Если нам удастся так же обходиться без внешнего восстановителя в широком наборе случаев, это будет особенно важно для фармсинтеза, где около четверти связей углерод–азот получают именно этим методом», — комментирует профессор, заведующий Базовой кафедры элементоорганической химии ИНЭОС РАН факультета химии НИУ ВШЭ Денис Чусов.
Исследование выполнено при поддержке гранта РНФ и Минобрнауки РФ. Результаты опубликованы в журнале Journal of Catalysis.
Химики предложили использовать альдегид в двойной роли — электрофила и восстановителя
Альдегиды — органические молекулы, с которыми человек регулярно сталкивается: с коричным альдегидом и ванилином в выпечке, а с цитронеллалем и цикламеновым альдегидом в парфюмах. При этом многие альдегиды производят миллионами тонн в год, например, н-бутаналь, из которого получают сырье для производства ПВХ, смол и ламинированного стекла. Альдегидная группа встречается и в биологически активных молекулах, например в форме витамина B6 — пиридоксале.
В химическом синтезе альдегиды обычно используют как электрофильные соединения — молекулы, которые принимают электроны и вступают в реакции присоединения. Гораздо реже используют другую их сторону — восстановительную способность, при которой альдегидную группу окисляют, например, до карбоновой кислоты, и молекула отдает электроны.
Исследователи из НИУ ВШЭ и Институт элементоорганических соединений им. А. Н. Несмеянова Российской академии наук (ИНЭОС РАН) предложили объединить эти две роли на примере восстановительного алкилирования кетонов — важной реакции используемой в промышленности, в том числе при синтезе лекарственных соединений. В классическом варианте для такой реакции помимо реагентов требуется внешний восстановитель: водород, борогидриды или монооксид углерода (CO, угарный газ). Это усложняет процесс: восстановители могут быть токсичными или взрывоопасными, вызывать побочные реакции и требовать специального оборудования. В предложенном подходе роль восстановителя берет на себя сам альдегид. Реакция протекает в присутствии рутениевого катализатора и основания, без растворителя и добавления внешнего источника водорода.
«Мы подобрали необходимые условия реакции и предложили концептуально более простую схему: отказаться от дополнительного реагента и использовать альдегид как внутренний источник восстановления. В результате реакцию можно представить не как A + B + С → продукт, а как A + B → продукт, где одна из исходных молекул выполняет двойную функцию», — комментирует один из авторов исследования, преподаватель базовой кафедры элементоорганической химии ИНЭОС РАН факультета химии НИУ ВШЭ Федор Клюев.
Ученые показали, что метод универсальный: он работает с ароматическими и алифатическими кетонами и альдегидами и при этом сохраняет чувствительные фрагменты молекул — двойные связи и некоторые функциональные группы. Он также подходит и для алифатических альдегидов, хотя обычно в щелочной среде такие соединения реагируют друг с другом и образовывают побочные продукты.
Авторы проверили подход и на других нуклеофилах: аминах, амидах, сульфонамидах и нитрилах, и показали, что его можно использовать не только для построения связей углерод–углерод, но и углерод–азот. Всего в статье приведено около двух десятков примеров, включая синтез противовоспалительного препарата набуметона и производного горомна прегненолона ацетата.
«Мы провели десятки реакций с кетонами, а также проверили, что метод работает и в реакциях с аминами. В дальнейшем мы хотели бы продолжить исследовать уже восстановительное аминирование и доработать наш метод для такого типа реакций. Если нам удастся так же обходиться без внешнего восстановителя в широком наборе случаев, это будет особенно важно для фармсинтеза, где около четверти связей углерод–азот получают именно этим методом», — комментирует профессор, заведующий Базовой кафедры элементоорганической химии ИНЭОС РАН факультета химии НИУ ВШЭ Денис Чусов.
Исследование выполнено при поддержке гранта РНФ и Минобрнауки РФ. Результаты опубликованы в журнале Journal of Catalysis.
Химики предложили использовать альдегид в двойной роли — электрофила и восстановителя