«Маленькие красные точки» (Little Red Dots) — компактные объекты ранней Вселенной, открытые космическим телескопом «Джеймс Уэбб». Они появились спустя 600 миллионов лет после Большого взрыва и почти исчезли через миллиард лет (хотя в 2025 году ученые нашли такие объекты в поздней Вселенной). Особенно поражает их распространенность: «точки» встречаются на каждом снимке инфракрасной камеры NIRCam. По предположениям ученых, эти красноватые объекты — небольшие протогалактики, состоящие из сверхмассивной черной дыры, окруженной плотным облаком газа и пыли. Структурой и размером они очень похожи на самый центр балджа Млечного Пути, где в окружении гигантских молекулярных облаков и скоплений звезд вращается сверхмассивная черная дыра Стрелец А*. В новой работе, опубликованной в журнале The Astrophysical Journal Letters, астрофизики Ремо Руффини и Юй Ван из сети международных центров релятивистской астрофизики ICRANet сравнили «маленькие красные точки» и центр Млечного Пути. Они сопоставили физические параметры, которые важны для химических процессов, формирующих органические молекулы. [shesht-info-block number=1] Оказалось, «маленькие красные точки» действительно похожи на центральную молекулярную зону Млечного Пути. Диаметр протогалактик — 60-400 парсек, а центра Галактики — 200-500 парсек. Масса сверхмассивной черной дыры — от нескольких миллионов до сотен миллионов солнечных масс, у Стрельца А* — четыре миллиона солнечных масс. При этом на черную дыру приходится несколько десятков процентов от общей массы вещества в области. Еще одно сходство: наличие активного центра без сильного рентгеновского или ультрафиолетового излучения. Для запуска «космической химической лаборатории» также необходимы высокая плотность вещества, подходящая температура и частицы пыли, на поверхности которых будут протекать химические реакции. «Маленькие красные точки» миниатюрны и находятся слишком далеко, чтобы ученые могли различить характеристики их газа и пыли. Тем не менее по косвенным признакам и характеристикам других объектов ранней Вселенной авторы исследования пришли к выводу, что пыль «точек» подходит для запуска сложных химических реакций. Более того, по оценкам исследователей, подходящие «спокойные» условия в этих протогалактиках держались на протяжении десятков и сотен тысяч лет — достаточно, чтобы там накопилось большое количество добиотических соединений. А уже потом, в более поздней Вселенной, эти системы могли «засорить» последующие поколения галактик необходимыми «кирпичиками жизни». [shesht-info-block number=2] У астрономов нет возможности изучать сложную химию «маленьких красных точек», но они могут исследовать процессы в центре Млечного Пути. Как раз в январе 2026 года ученые обнаружили в молекулярном облаке G+0.693-0.027 в центре Млечного Пути крупнейшую серосодержащую молекулу, когда-либо зафиксированную в межзвездном пространстве.

«Маленькие красные точки» (Little Red Dots) — компактные объекты ранней Вселенной, открытые космическим телескопом «Джеймс Уэбб». Они появились спустя 600 миллионов лет после Большого взрыва и почти исчезли через миллиард лет (хотя в 2025 году ученые нашли такие объекты в поздней Вселенной). Особенно поражает их распространенность: «точки» встречаются на каждом снимке инфракрасной камеры NIRCam. По предположениям ученых, эти красноватые объекты — небольшие протогалактики, состоящие из сверхмассивной черной дыры, окруженной плотным облаком газа и пыли. Структурой и размером они очень похожи на самый центр балджа Млечного Пути, где в окружении гигантских молекулярных облаков и скоплений звезд вращается сверхмассивная черная дыра Стрелец А*. В новой работе, опубликованной в журнале The Astrophysical Journal Letters, астрофизики Ремо Руффини и Юй Ван из сети международных центров релятивистской астрофизики ICRANet сравнили «маленькие красные точки» и центр Млечного Пути. Они сопоставили физические параметры, которые важны для химических процессов, формирующих органические молекулы. [shesht-info-block number=1] Оказалось, «маленькие красные точки» действительно похожи на центральную молекулярную зону Млечного Пути. Диаметр протогалактик — 60-400 парсек, а центра Галактики — 200-500 парсек. Масса сверхмассивной черной дыры — от нескольких миллионов до сотен миллионов солнечных масс, у Стрельца А* — четыре миллиона солнечных масс. При этом на черную дыру приходится несколько десятков процентов от общей массы вещества в области. Еще одно сходство: наличие активного центра без сильного рентгеновского или ультрафиолетового излучения. Для запуска «космической химической лаборатории» также необходимы высокая плотность вещества, подходящая температура и частицы пыли, на поверхности которых будут протекать химические реакции. «Маленькие красные точки» миниатюрны и находятся слишком далеко, чтобы ученые могли различить характеристики их газа и пыли. Тем не менее по косвенным признакам и характеристикам других объектов ранней Вселенной авторы исследования пришли к выводу, что пыль «точек» подходит для запуска сложных химических реакций. Более того, по оценкам исследователей, подходящие «спокойные» условия в этих протогалактиках держались на протяжении десятков и сотен тысяч лет — достаточно, чтобы там накопилось большое количество добиотических соединений. А уже потом, в более поздней Вселенной, эти системы могли «засорить» последующие поколения галактик необходимыми «кирпичиками жизни». [shesht-info-block number=2] У астрономов нет возможности изучать сложную химию «маленьких красных точек», но они могут исследовать процессы в центре Млечного Пути. Как раз в январе 2026 года ученые обнаружили в молекулярном облаке G+0.693-0.027 в центре Млечного Пути крупнейшую серосодержащую молекулу, когда-либо зафиксированную в межзвездном пространстве.

Суициды остаются актуальной проблемой, особенно среди молодых людей по всему миру. Как правило, причинами суицида могут быть генетические и социальные факторы. Однако, как показали недавние исследования, важную роль могут играть и условия окружающей среды. Обычно в научных работах их рассматривают по отдельности. Ученые из США на примере штата Юта проверили как независимое, так и сочетанное влияние жары и загрязнения воздуха на риск суицида. Важной особенностью работы стало использование комплексного показателя тепловой нагрузки — температуры по влажному термометру, которая учитывает не только температуру воздуха, но и влажность, скорость ветра и солнечную радиацию, что позволяет более точно оценить физиологический стресс организма. Результаты исследования опубликовал журнал Environment International. Авторы проанализировали данные о 7551 случае суицида в штате Юта за период с 2000 по 2016 год. Они сравнили уровни воздействия экологических факторов в день смерти каждого человека с уровнями в те же дни недели, но в другие дни того же месяца. Для каждого умершего на основе его домашнего адреса были рассчитаны уровни максимальной температуры по влажному термометру, а также концентрации мелкодисперсных частиц и диоксида азота за несколько дней до смерти. Анализ проводили отдельно для теплого и холодного сезонов, чтобы учесть их существенные климатические различия. Так ученые искали как прямую связь между этими факторами и суицидом, так и их совместное взаимодействие. Повышение температуры на пять градусов за три дня до наступления смерти увеличивало шансы суицида на пять процентов. Однако наиболее выраженной эта связь была в теплый сезон: в зависимости от периода воздействия риск возрастал на 8-20%. В холодное же время года такой закономерности не наблюдалось. В свою очередь, воздействие диоксида азота, основного компонента выхлопных газов, продемонстрировало противоположную сезонность. В холодный период риск суицида был выше при повышении концентрации этого газа, что связано с частыми зимними инверсиями в долинах Юты, когда загрязненный воздух скапливается у земли. [shesht-info-block number=1] Особенно важным оказалось сочетание этих факторов. В теплый сезон высокая температура в сочетании с повышенным уровнем загрязнения воздуха многократно усиливала риски. Эффект от совместного воздействия был больше, чем можно было бы ожидать, просто сложив риски от каждого фактора по отдельности. Взаимосвязь оказалась наиболее сильной в дни с самым высоким уровнем загрязнения воздуха. Научная работа имеет ряд ограничений. В частности, оценку воздействия экологических факторов проводили на основе домашнего адреса, указанного в свидетельстве о смерти, а не фактического местонахождения человека в момент суицида или в предшествующие дни. Авторы не располагали данными о том, где человек проводил время: он мог находиться в районах с иным уровнем загрязнения или температуры, в помещении с кондиционером или очистителями воздуха. Кроме того, используемые модели концентрации загрязняющих веществ могут иметь погрешность для удаленных районов штата, где отсутствуют станции мониторинга. Наконец, данные охватывают период до 2016 года и не учитывают участившиеся в последние годы лесные пожары, которые вносят существенный вклад в загрязнение воздуха именно в теплый сезон.

В раннем Средневековье основой богослужения Римской церкви служили григорианские хоралы — традиционные одноголосные песнопения, которые исполняли без инструментов обычно на латинском языке. Текст и мелодию хорала считали священными и старались не менять. В средневековой церковной традиции их воспринимали как «слово Божие», переданное через папу римского. Несмотря на такое строгое отношение к григорианским хоралам, церковные музыканты и проповедники стремились сделать богослужение более понятным для паствы. Компромиссом стали так называемые тропы — вставки, которые «оживляли» службу и не считались прямым нарушением «священного канона». Тропы — текст или мелодия (иногда то и другое вместе), которые обычно добавляли в начало, середину или конец хорала. Тропы могли служить кратким пересказом библейского сюжета, пояснением или поэтическим украшением.  Ранее ученые полагали, что для распространения тропов не существовало преград. То есть они свободно «кочевали» по Европе из монастыря в монастырь вместе с монахами. Но авторы нового исследования доказали обратное: культурный обмен в сфере тропов во многом ограничивался политическими границами, особенно после раздела Каролингской империи по Верденскому договору 843 года. Иными словами, политика того времени прямо влияла на то, как и где звучали тропы. [shesht-info-block number=1] Музыковеды Тим Айперт (Tim Eipert) и Фабиан Мосс (Fabian Moss) из Вюрцбургского университета в Германии попытались понять связь между средневековой музыкой и ее культурным контекстом. Проще говоря, с помощью анализа сохранившихся музыкальных рукописей ученые хотели больше узнать о жизни, традициях и обмене культурными идеями. То есть их цель была не просто классифицировать музыку, а использовать музыкальные рукописи как источник данных для понимания того, как культура двигалась через пространство и время и какие факторы — политические, социальные или культурные — на это влияли. Айперт и Мосс проанализировали более четырех тысяч тропов в 163 рукописях, созданных между IX и XIV веками. География источников охватывала территории современных Франции, Германии, Швейцарии, Австрии, Италии и юга Британии. Чтобы разобраться в массиве данных, исследователи применили сложную математическую модель, которая работает с так называемыми двудольными графами и помогает находить скрытые группы в сложных сетях. Модель строила сеть, где каждый троп связывался с конкретной рукописью. При этом алгоритм не знал ни даты создания рукописей, ни города, откуда они происходят. Он просто искал закономерности — какие тропы в рукописях похожи друг на друга и часто встречаются вместе. В результате программа разделила тропы на несколько уровней и выделила четыре больших группы рукописей с похожими тропами. Затем ученые посмотрели, откуда происходят эти рукописи — из каких монастырей или регионов.  [shesht-info-block number=2] Музыковеды нанесли эти данные на средневековую карту Европы, отметив точками места создания каждой рукописи и окрасив их в цвета, соответствующие конкретной группе. Обнаружилась четкая закономерность: рукописи с похожими тропами почти не пересекали границ новых политических образований, появившихся после Верденского договора 843 года. Соглашение знаменовало собой распад Франкской империи Каролингов. Трое сыновей императора Людовика I Благочестивого — Лотарь I, Карл II Лысый и Людовик II Немецкий — поделили огромную территорию от Северного моря до Рима. Именно эти новые политические образования, возникшие из амбиций и вражды братьев, на сотни лет вперед определили пути развития церковной музыки.  [shesht-info-block number=3] В западном королевстве, которое практически находилось на территории современной Франции, в восточном, на землях будущей Германии, и в срединном, включающем долины Рейна, Роны и часть Италии, сформировались собственные традиции тропов, которые почти не смешивались. Исследователи планируют улучшить модель. В будущих версиях программы учтут не только работу с текстовые элементами троп, но и особенности мелодий. Это позволит точнее понять, как распространялась музыкальная культура на карте средневековой Европы. Научная работа опубликована в журнале Transactions of the International Society for Music Information Retrieval.

Долина царей — скалистое ущелье на западном берегу Нила, недалеко от Луксора, — один из самых известных археологических памятников в мире. Она служила местом захоронения египетских фараонов, их родственников и высокопоставленных чиновников в период Нового царства (с XVI по XI век до нашей эры). Однако к началу нашей эры многие гробницы разграбили, а сама Долина превратилась в туристическую достопримечательность, которую стремились посетить путешественники. По мнению ученых, чаще всего это были купцы, приезжавшие в Египет, который к тому времени стал провинцией Римской империи, по торговым делам. Судя по всему, как и в наши дни, древние туристы любили оставлять свои автографы на стенах достопримечательностей. Еще в начале XX века египтологи задокументировали в гробницах Долины царей более двух тысяч надписей, оставленных посетителями в начале первого тысячелетия. Большинство этих текстов написаны на греческом или латинском, то есть на доминирующих языках римского мира. Но некоторые надписи были на неизвестных языках, поэтому до сих пор оставались непереведенными. На международной конференции по тамильской эпиграфике, проходившей в феврале 2026 года в Ченнаи (Индия), ученые представили 30 таких надписей, написанных, как они установили, на трех разных древнеиндийских языках. Эти граффити недавно обнаружили на стенах шести гробниц Долины царей. Надписи датируются примерно I-III веками нашей эры. Как выяснили исследователи, половина надписей написана на древнетамильском языке, автор восьми из них — некий человек по имени Чикай Корран, который оставил свой автограф в пяти разных гробницах. С древнетамильского надпись переводится как «Чикай Корран пришел сюда и увидел». Автографы Коррана, как правило, расположены на большой высоте. Так, в гробнице фараона Рамсеса IX надпись, оставленная Корраном, находится на высоте от пяти до шести метров над входом. Для ученых остается загадкой, как Коррану удалось высечь свое имя так высоко и зачем он стремился оставить автограф повыше. Неясно также, почему этот человек активно старался увековечить свое имя. К примеру, Корран оставил свою подпись у входа в гробницу, принадлежавшую двум фараонам Нового царства — Таусерту и Сетнахту. Это единственная найденная надпись на этой гробнице. Исследователи предположили, что в то время, когда Корран находился в Египте, внутренняя часть гробницы была закрыта. Тем не менее он смог найти вход и оставить на нем автограф. Кем был Корран — тоже остается неясным. Язык, на котором он писал, указывает на его происхождение из Южной Индии, однако о социальном статусе и профессии можно только гадать. Исследователи предположили, что Корран был торговцем, наемником, дипломатом или даже членом региональной элиты. Чикай Корран был не единственным южноазиатским посетителем, оставившим надписи в Долине царей. Так, один из текстов на санскрите написан человеком по имени Индранандин, который назвал себя «посланником царя Кшахараты». Как пояснил в комментарии для Live Science один из авторов исследования, профессор кафедры славянских и южноазиатских исследований Лозаннского университета (Швейцария) Инго Штраух, династия Кшахарата правила частью Индии в I веке нашей эры. Однако неясно, какому именно царю этой династии служил посланник. Поскольку Египет находился под властью Римской империи, не исключено, что Индранандин посетил Долину царей по пути в Рим. Возможно, вместе с другими индийцами он прибыл на корабле в Беренику (порт на побережье Красного моря, в древности ключевой центр торговли между Индией и римским миром) и оттуда продолжил путь вглубь страны, в Долину царей. Эти надписи раскрывают глубину связей между древними цивилизациями, отметили исследователи. Торговые пути через Индийский океан и Красное море соединяли Индию с Египтом и Римской империей. Корабли регулярно перевозили специи, текстиль, драгоценные камни и другие товары между регионами. Кроме того, автографы демонстрируют, что посетители из Индии не просто проезжали через Египет ради торговли. Они также интересовались изучением его культуры и исторических памятников.

Образование льда требует преодоления высокого энергетического барьера. В чистом виде вода замерзает только при -46 °C. В природе этот процесс ускоряют биологические катализаторы. Особые мембранные протеины бактерий способны создавать кристаллы уже при -2 °C.  Человек использует подобный биохимический механизм для генерации искусственного снега или управления погодой. Засев облаков заставляет атмосферную воду кристаллизоваться, тяжелеть и выпадать дождем. Обычно для облаков применяют токсичный йодид серебра. Бактериальные молекулы для этого не подходят, поскольку работают только на поверхности живой клетки.  Способность почвенных грибов выделять льдообразующие белки ученые заметили еще в 1990-х годах. Однако только сейчас биологи полностью расшифровали генетический код этого механизма у представителей семейства Mortierellaceae. Результаты опубликовали в журнале Science Advances. [shesht-info-block number=1] Сначала биологи полностью расшифровали геномы почвенного гриба Mortierella alpina и изолята из лишайника Peltigera britannica. Внутри этой генетической базы искали участки, отвечающие за сборку льдообразующих белков. Поиск сфокусировали на последовательностях кода, генерирующих повторяющиеся мотивы из аминокислот треонина, серина и лейцина.  Анализ найденных фрагментов грибной ДНК выявил их копирование с бактериального гена InaZ. Доля гуанина и цитозина в обнаруженном гене сильно превышала типичный состав остальной хромосомы гриба. Сравнение азотистых оснований подтвердило прямое заимствование генетического рецепта у микробов.  Выяснилось, что новый грибной ген кодирует белковые цепи длиной от 606 до 990 аминокислот. Масса молекул варьировалась от 64 до 100 килодальтон. Открытые грибные катализаторы оказались заметно меньше классических бактериальных вариантов весом 120 килодальтон. Команда ученых перенесла фрагменты кода в кишечную палочку и пекарские дрожжи, чтобы проверить функциональность. Выращенные генетически модифицированные микроорганизмы поместили в жидкость и начали плавно опускать температуру. Половина капель с новыми дрожжами замерзла при -7 °С. Модифицированная кишечная палочка кристаллизовала влагу при около -15 °С. Чистая жидкость оставалась стабильной до -23 °С. Модель кристаллообразующего белка от AlphaFold3 и его поперечные срезы / © Rosemary J. Eufemio et al./Science Advances(2026) Нейросеть AlphaFold3 показала трехмерную форму нового белка. Молекулярная нить свернулась в спираль шириной чуть больше трех нанометров. Ее центральная часть состояла из 42 одинаковых витков. Шесть атомов серы на концах молекулы сработали как прочные химические замки. Такая жесткость позволила молекуле работать прямо в воде без мембранной опоры на живую клетку. В растворе эти спирали слипались боками друг с другом и выстраивали широкую плоскую площадку для кристаллизации льда. Промывка мицелия водой дала чистый экстракт без фрагментов стенок или мембранных пузырьков. Изолированный раствор запустил обледенение капель при температурах от -5 до -7 °С. Белки перенесли нагрев и многократные циклы размораживания без потери каталитической активности. [shesht-info-block number=2] Свойства открытых соединений дали науке водорастворимый инструмент для конденсации влаги. Подобный биохимический аппарат может лечь в основу создания безопасных химических реагентов для контроля климата, конвейерной заморозки пищевых продуктов или криоконсервации.

Нейродегенерации затрагивают все больше людей и уносят все больше жизней. Однако механизмы развития и пути лечения таких болезней, которые вызваны массированной гибелью нервных клеток, до сих пор плохо изучены. Это объясняет внимание ко все новым молекулам—участникам патогенеза нейродегенеративных болезней: болезни Альцгеймера, Паркинсона и других. В центре внимания сотрудников ИБХ РАН и Физтех-школы биологической и медицинской физики МФТИ оказался антиген стволовых клеток простаты (prostate stem cell antigen, PSCA). Это белок, который важен при развитии рака предстательной железы и служит его биомаркером. Однако PSCA также действует на нейрональные никотиновые ацетилхолиновые рецепторы. Нарушения работы холинергической системы мозга лежит в основе многих неврологических и психических расстройств. Такая патология приводит к потери способности образовывать новые синапсы (контакты между нейронами), проблемам с вниманием, памятью и обучением. Работа опубликована в журнале Biomolecules и выполнена при поддержке гранта РНФ номер 24-14-00419. PSCA существует в двух формах: связанной с мембраной и секретируемой. Именно вторую форму считают участвующей в развитии болезни Альцгеймера — самой распространенной нейродегенерации в мире. Заболевание встречается все чаще из-за старения населения Земли и, несмотря на огромные усилия ученых, все еще остается неизлечимым.  Исследователи полагают, что PSCA в действительности связан и со многими другими заболеваниями мозга. Дело в его способности вызывать воспалительные процессы в нервных клетках — так называемое нейровоспаление. Действительно, обнаружено, что в мозге пациентов с рассеянным склерозом, болезнью Хантингтона, при синдроме Дауна, биполярном расстройстве и слабоумии (деменции), вызванном ВИЧ-инфекцией, синтез PSCA усилен. Чтобы детально исследовать структуру белка, а также его фармакологические свойства и роль в воспалении ученые создали искусственный (рекомбинантный) аналог PSCA — ws-PSCA. Он растворим в воде и имеет правильную конформацию, то есть трехмерную форму, которая полностью определяется последовательностью аминокислот белка и обеспечивает биологические функции молекулы. Белок ws-PSCA всесторонне изучили, использовав целый арсенал методов биоинформатики, белковой инженерии, биофизики и нейробиологии. Ученые стремились выявить связь уровня экспрессии PSCA в мозге и развития ряда патологий нервной системы. Белок добавляли к культуре клеток, полученных из гиппокампа. Это были как сами нейроны, так и глиальные «клетки поддержки» — астроциты. В них ws-PSCA по-разному регулировал секрецию воспалительных факторов и молекул, нужных для «слипания» клеток (клеточной адгезии). Исследователи использовали спектроскопию гетероядерного ЯМР — метод, который позволяет визуализировать не только атомы водорода, но и некоторые другие, — а также метод релаксации азота-15 (¹⁵N). Это спектроскопическое исследование выявило трехпетельную структурную укладку молекулы ws-PSCA, состоящую из более мелких элементов структуры — зигзагообразных бета-тяжей. Однако петли II и III этой трехпетельной молекулы оказались структурно неупорядоченными. Скопление положительно заряженных аминокислот на поверхности PSCA указывает на важную роль ионных взаимодействий с участием этих двух петель белка. Далее провели электрофизиологические эксперименты, которые помогли описать влияние ws-PSCA на состояние никотиновых ацетилхолиновых рецепторов по проходящим через мембрану токам. С этой целью использовали классическую модель — ооциты шпорцевой лягушки X. laevis. Выяснилось, что ws-PSCA ингибирует никотиновые ацетилхолиновые рецепторы типа α3β2 и как низкочувствительные, так и высокочувствительные варианты типа α4β2. При этом белок не действовал на ацетилхолиновые рецепторы α4β4. Следовательно, для его взаимодействия с рецептором необходима субъединица β2, которая в последнем случае отсутствовала. Наконец, разобраться со структурными основами взаимодействия ws-PSCA и рецепторов помогло компьютерное моделирование. А именно ансамблевый докинг и молекулярная динамика. Они показали, что ws-PSCA и его природный аналог должны распознавать интерфейс субъединиц α4/β2 и β2/β2. Образованные молекулами комплексы стабилизируют ионные и водородные связи между II и III петлями PSCA, а также главными и дополнительными субъединицами белка. «Белки семейства Ly6/uPAR (их также называют трехпетельными из-за уникальной пространственной структуры) играют важную роль в функционировании организма человека. В нашей работе мы впервые исследовали пространственную структуру и биологическую роль трехпетельного белка PSCA. Мы показали, что, во-первых, экспрессия PSCA в мозге увеличивается и при других нейродегенеративных заболеваниях, а также при старении, и во-вторых, мишенью действия PSCA является нейрональный никотиновый рецептор α4β2 типа. Наконец, этот белок также стимулирует секрецию воспалительных факторов нейронами и астроцитами. Эта работа связывает клинические наблюдения с молекулярными механизмами и дает новый взгляд на то, как PSCA участвует в регуляции холинергической сигнализации в мозге и как это может способствовать развитию нейродегенеративных состояний», — подчеркнула Екатерина Люкманова, профессор кафедры физико-химической биологии и биотехнологии Физтех-школы биологической и медицинской физики МФТИ.

Рябь пространства-времени от слияний компактных объектов — гравитационные волны (гравиволны) — стала важнейшим источником информации о самых экстремальных событиях во Вселенной. С момента их первого обнаружения в 2015 году астрономы выявили несколько систем, состоящих из черной дыры и нейтронной звезды. Их происхождение, однако, до сих пор остается предметом споров. Считается, что они могут формироваться двумя способами: либо как обычные двойные звездные системы, которые эволюционируют вместе и в итоге превращаются в компактные объекты, либо формируются в плотных звездных средах —  например, в шаровых скоплениях, где гравитационные взаимодействия между многими объектами могут случайно «собрать» подобные пары. Один из основных признаков, позволяющих различить оба сценария, — форма орбиты перед слиянием. Если система сформировалась из изначально связанной пары светил, орбита обычно круговая: за миллионы лет она выравнивается под действием гравиволн. В динамических средах, где объекты часто взаимодействуют друг с другом, форма орбиты может оставаться вытянутой — то есть эксцентричной — даже незадолго до слияния. Еще одним возможным индикатором происхождения этих редких систем считается прецессия орбиты, возникающая из-за вращения компактных объектов.  [shesht-info-block number=1] Исследовательская группа под руководством Гонсало Морраса (Gonzalo Morras) из Бирмингемского университета (Великобритания) проанализировала сигнал гравитационных волн от события GW200105 — одного из первых достоверных слияний черной дыры и нейтронной звезды, зарегистрированных обсерваториями LIGO и Virgo. Для этого астрофизики применили более сложную модель гравиволнового сигнала, которая одновременно учитывает орбитальную прецессию и эксцентриситет. Затем, чтобы оценить параметры системы, ученые применили алгоритм Байеса — статистический метод для определения вероятности событий — и сравнили зарегистрированный сигнал с большим набором теоретических данных. Выяснилось, что перед слиянием орбита объектов была вытянутой: медианное значение эксцентриситета составило около 0,145 при орбитальном периоде 0,1 секунды. А вот почти круговые орбиты (с эксцентриситетом меньше 0,028) удалось исключить с вероятностью 99,5 процента. [shesht-info-block number=2] Результаты научной работы, опубликованной на сервере препринтов Корнеллского университета, впервые убедительно указали на наличие орбитального эксцентрисистета в паре нейтронная звезда — черная дыра, которую наблюдали с помощью гравиволновых сигналов. При этом признаки орбитальной прецессии оказались не такими определенными: анализ не выявил доказательств ее наличия, хотя данные в целом согласуются с предыдущими выводами о событии GW200105. Новая модель также указала на неравное соотношение масс компонентов системы. Открытие, судя по всему, означает, что по крайней мере часть таких двойных систем формируется не из изолированных звездных пар, а в активных средах, где сильные гравитационные взаимодействия между объектами способны создавать пары на вытянутых орбитах. По мере накопления новых данных ученые смогут точнее определить, насколько распространен такой механизм формирования двойных систем и какую роль он играет в эволюции компактных объектов на просторах Вселенной.

В раннем Средневековье основой богослужения Римской церкви служили григорианские хоралы — традиционные одноголосные песнопения, которые исполняли без инструментов обычно на латинском языке. Текст и мелодию хорала считали священными и старались не менять. В средневековой церковной традиции их воспринимали как «слово Божие», переданное через папу римского. Несмотря на такое строгое отношение к григорианским хоралам, церковные музыканты и проповедники стремились сделать богослужение более понятным для паствы. Компромиссом стали так называемые тропы — вставки, которые «оживляли» службу и не считались прямым нарушением «священного канона». Тропы — текст или мелодия (иногда то и другое вместе), которые обычно добавляли в начало, середину или конец хорала. Тропы могли служить кратким пересказом библейского сюжета, пояснением или поэтическим украшением.  Ранее ученые полагали, что для распространения тропов не существовало преград. То есть они свободно «кочевали» по Европе из монастыря в монастырь вместе с монахами. Но авторы нового исследования доказали обратное: культурный обмен в сфере тропов во многом ограничивался политическими границами, особенно после раздела Каролингской империи по Верденскому договору 843 года. Иными словами, политика того времени прямо влияла на то, как и где звучали тропы. [shesht-info-block number=1] Музыковеды Тим Айперт (Tim Eipert) и Фабиан Мосс (Fabian Moss) из Вюрцбургского университета в Германии попытались понять связь между средневековой музыкой и ее культурным контекстом. Проще говоря, с помощью анализа сохранившихся музыкальных рукописей ученые хотели больше узнать о жизни, традициях и обмене культурными идеями. То есть их цель была не просто классифицировать музыку, а использовать музыкальные рукописи как источник данных для понимания того, как культура двигалась через пространство и время и какие факторы — политические, социальные или культурные — на это влияли. Айперт и Мосс проанализировали более четырех тысяч тропов в 163 рукописях, созданных между IX и XIV веками. География источников охватывала территории современных Франции, Германии, Швейцарии, Австрии, Италии и юга Британии. Чтобы разобраться в массиве данных, исследователи применили сложную математическую модель, которая работает с так называемыми двудольными графами и помогает находить скрытые группы в сложных сетях. Модель строила сеть, где каждый троп связывался с конкретной рукописью. При этом алгоритм не знал ни даты создания рукописей, ни города, откуда они происходят. Он просто искал закономерности — какие тропы в рукописях похожи друг на друга и часто встречаются вместе. В результате программа разделила тропы на несколько уровней и выделила четыре больших группы рукописей с похожими тропами. Затем ученые посмотрели, откуда происходят эти рукописи — из каких монастырей или регионов.  [shesht-info-block number=2] Музыковеды нанесли эти данные на средневековую карту Европы, отметив точками места создания каждой рукописи и окрасив их в цвета, соответствующие конкретной группе. Обнаружилась четкая закономерность: рукописи с похожими тропами почти не пересекали границ новых политических образований, появившихся после Верденского договора 843 года. Соглашение знаменовало собой распад Франкской империи Каролингов. Трое сыновей императора Людовика I Благочестивого — Лотарь I, Карл II Лысый и Людовик II Немецкий — поделили огромную территорию от Северного моря до Рима. Именно эти новые политические образования, возникшие из амбиций и вражды братьев, на сотни лет вперед определили пути развития церковной музыки.  [shesht-info-block number=3] В западном королевстве, которое практически находилось на территории современной Франции, в восточном, на землях будущей Германии, и в срединном, включающем долины Рейна, Роны и часть Италии, сформировались собственные традиции тропов, которые почти не смешивались. Исследователи планируют улучшить модель. В будущих версиях программы учтут не только работу с текстовые элементами троп, но и особенности мелодий. Это позволит точнее понять, как распространялась музыкальная культура на карте средневековой Европы. Научная работа опубликована в журнале Transactions of the International Society for Music Information Retrieval.

Зеленый чай известен своей способностью смягчать симптомы поллиноза, однако механизм действия матчи неясен. Большинство предыдущих исследований фокусировалось на том, как компоненты чая подавляют иммунный ответ или меняют состав кишечных бактерий. Авторы исследования из Хиросимского университета, опубликованного в журнале npj Science of Food, проверили действие напитка на мышиной модели аллергического ринита. Животным искусственно вызывали аллергию на белок овальбумин. В течение пяти недель мышей поили экстрактом матчи, заваренным при 65 °C вместе с гущей. Затем им впрыскивали аллерген или гистамин в нос и подсчитывали количество чихов за пять минут. Ученые также измерили уровень антител IgE в крови, проанализировали микробиом кишечника с помощью секвенирования ДНК и исследовали активность нейронов на срезах мозга. Эксперимент показал, что мыши, употреблявшие чай, чихали значительно реже контрольной группы. Вопреки первоначальным гипотезам, матча не снизила уровень аллергических антител и не уменьшила скопление воспалительных клеток в носу животных. Секвенирование микробиома также не выявило существенных изменений в составе кишечных бактерий, способных повлиять на иммунитет. Причина отсутствия симптомов крылась в работе нервной системы. Ученые исследовали ствол мозга, а именно — каудальное ядро спинномозгового пути тройничного нерва (Sp5C). Это область, которая запускает чихание. Выяснилось, что экстракт матчи практически до нуля снизил в этом ядре выработку белка c-Fos, который выступает маркером активности нейронов. Авторы научной работы сделали вывод, что матча не лечит саму аллергию, а изолирует ее симптомы. Физиологически организм по-прежнему реагирует на аллерген выделением гистамина, однако нейроны не передают команду на чихание. Исследователи предполагают, что этот нейромодулирующий эффект связан с присутствием в чае аминокислоты L-теанина, которая обладает известным успокаивающим действием на вегетативную нервную систему.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Обнаружение археологами костяных игл и шильев обычно объясняется просто и очевидно: древние люди использовали их для шитья одежды. Эта гипотеза легла в основу многих теорий о расселении человечества — считается, что именно умение создавать теплую одежду позволило нашим предкам выживать в холодном климате и осваивать новые территории. Однако этнографические наблюдения за традиционными обществами в эту картину не укладывались: многие коренные народы применяют костяные острия далеко не только для шитья. Группа ученых из Университета Вайоминга (США) проверила назначение игл, найденных на археологических памятниках. Результаты их работы опубликовал журнал PLOS One. Они проанализировали данные 59 групп коренного населения Северной Америки, проживающих в самых разных климатических условиях: от арктических пустынь Аляски до пустынь американского Юго-Запада. Авторы систематизировали сотни этнографических документов и зафиксировали 1192 отдельных случая использования игл и шильев. Всего выявили 92 различных способа применения этих инструментов. Исследователи разделили их на две большие категории: терморегуляционные, связанные с защитой от холода, и альтернативные. На долю терморегуляционных функций — изготовление одежды, обуви, одеял и жилищ — пришлась лишь треть всех упоминаний, а точнее 31%. Остальные 69% случаев использования игл и шильев никак не были связаны с защитой от холода. [shesht-info-block number=1] Лидером среди альтернативных применений оказались церемонии и ритуалы: инструменты использовались как сакральные предметы или для создания ритуальной атрибутики. Широко распространено было применение игл для татуировок. Медицинское использование включало наложение хирургических швов. Женщины многих народов активно применяли шилья для плетения корзин и циновок, а также для обработки шкур при создании покрытий для жилищ или лодок. Иглы также использовали в качестве товара при обмене и даже как элемент рыболовных снастей. Кроме того, исследователи сопоставили каждое этнографическое упоминание со средней минимальной температурой самого холодного месяца в месте проживания конкретной группы. Чем холоднее был климат, тем выше становилась вероятность обнаружить в хозяйстве народа иглы и шилья. При средней температуре самого холодного месяца минус 35 градусов вероятность наличия этих инструментов в этнографическом описании составляла 52%. В теплых регионах, где зимняя температура поднималась почти до плюс 13 градусов, эта вероятность падала до 37%. Отметим, что использованная в работе база данных имеет ряд недостатков. Так, применение современных климатических данных не учитывает возможные локальные изменения температуры за прошедшие 100-150 лет. Кроме того, этнографы могли фиксировать самые экзотические и необычные практики, опуская рутинные и широко распространенные.