Многолетняя мерзлота занимает 11 млн. квадратных километров, почти две трети территории нашей страны. Созданная компанией система объединяет данные 3,5 тысяч инженерно-геологических скважин, космической съемки, полевых и лабораторных исследований. Цифровая модель отражает не только строение и температуру грунта и пород, но и их физико-механические и теплофизические свойства. Кроме того, учитывает развивающиеся геокриологические процессы на участках общей площадью свыше 15 тысяч квадратных километров. Все это помогает оценить текущее состояние вечной мерзлоты, выявить факторы риска и отследить процессы в недрах. На данный момент созданная система описывает вечную мерзлоту западной части полуострова Ямал. Эти данные помогут в безопасной эксплуатации уже построенных объектов, эффективном проектировании и строительстве новых сооружений в арктическом регионе. Александр Дюков, председатель правления «Газпром нефти», комментирует важность разработки так: «Криолитозона занимает более 60% территории нашей страны. Оценка ее состояния, ее изменений – один из государственных приоритетов. Не так давно Правительство РФ приняло решение о создании системы государственного мониторинга вечной мерзлоты на базе «Росгидромета». Мы со своей стороны, как компания, которая работает в зоне вечной мерзлоты, также уделяем большое внимание ее изучению и сохранению. Созданная нами цифровая модель позволит на десятилетия вперед моделировать изменения криолитозоны и поможет экологично разрабатывать сложные месторождения на Крайнем Севере. При этом, безусловно, мы будем готовы делиться данными нашей модели в том числе с государственными органами». По словам Артема Громадского, директора Научного центра изучения Арктики в Ямало-Ненецком автономном округе, Россия занимает особое место на мировой климатической карте, поскольку большая часть страны находится в зоне многолетней мерзлоты. Причем именно там, на Крайнем Севере, расположены колоссальные запасы полезных ископаемых и живут сотни тысяч человек. «Создание интеллектуального сервиса по оценке и научному прогнозированию состояния вечномерзлых грунтов поможет в решении промышленных задач и в выработке оптимальных подходов к развитию населенных пунктов Крайнего Севера», — отметил он.

Эффективной альтернативой искусственному ограничению экранного времени считаются разнообразные оффлайн-занятия. Авторы исследования изучили возможности технологии «Мультимедиа-театр» по снижению зависимости от смартфонов у подростков 14–15 лет. Как отмечают создатели технологии «Мультимедиа-театр» О.В. Рубцова и Т.А. Поскакалова, технология строится на совместной работе педагога и подростков над сценарием и самой постановкой. Результаты опубликованы в журнале «Психологическая наука и образование». Эта работа предполагает равные условия и внимание ко мнению и идеям всех участников процесса. Технология также предполагает создание цифрового контента как элемента мотивации участников театрального проекта. В процессе работы подростков над спектаклем по технологии «Мультимедиа-театр» педагог-наставник осознанно создает «микродрамы» — небольшие драматические ситуации, в которых дети выносят вовне свои внутренние противоречия и конфликты, что, в свою очередь, провоцирует у участников эмоциональные переживания. Такие переживания можно вызвать при условии заинтересованности в постановочном материале, чего можно добиться только если сделать школьников соавторами сценария и обратиться к их личному опыту и инициативам. «Микродрамы» переживаются в ходе театральных занятий: во время импровизации и выполнения заданий на развитие фантазии, исполнения этюдов, использования специальных театральных техник, рефлексивного общения. Психологи предположили, что такая деятельность создает альтернативу онлайн-общению благодаря живым эмоциям и командной работе. В эксперименте участвовал 81 подросток 14-15 лет (учащиеся одной параллели 8 класса). Школьников поделили на три группы: две экспериментальные (ЭГ1 и ЭГ2) и одну контрольную (КГ). В группе подростков ЭГ1 (13 девочек и 19 мальчиков) перед стартом проекта «Мультимедиа-театр» были сложные отношения между сверстниками: они избегали совместной работы, конфликтовали между собой и с учителями. В школе они постоянно использовали смартфоны — скроллили новости, снимали рилсы и сторис. Гаджеты служили им инструментом для самовыражения и общения, которое они привыкли осуществлять через мессенджеры и соцсети. Группа ЭГ2 (14 девочек и 13 мальчиков) отличалась сплоченностью, сильной мотивацией к учебе и желанием пробовать новое. Они конкурировали за внимание ровесников и старших. Как и в ЭГ1, подростки часто отвлекались на смартфоны — снимали видео, делали групповые селфи, но предпочитали реальное общение виртуальному. Контрольная группа КГ (9 девочек и 13 мальчиков) выделялась высокой мотивацией и фокусом на личные увлечения и интересы. Ученики без энтузиазма включались в школьные мероприятия, но поддерживали деловые связи в классе и с учителями. Они также активно пользовались смартфонами, но использовали их преимущественно как инструмент для поиска информации. ЭГ1 и ЭГ2 в процессе проведения эксперимента посетили 24 еженедельных встречи по 1,5 часа и создали спектакль о Великой Отечественной войне. Каждая встреча состояла из вводной части (разминки, 15–20 минут), основного блока (50–60 минут) и финального этапа — рефлексии (10–15 минут). КГ не участвовала в театральных занятиях. Уровень зависимости измерялся опросником «Шкала зависимости от смартфона» до и после начала проекта. Результаты исследования дополнили интервью с подростками и учителями. Все участники исследования отмечали улучшение партнерских взаимоотношений и коммуникативных навыков. Дети расширили круг знакомств, общались с людьми разных поколений (учителя, ветераны), ощущали помощь ровесников и безопасно меняли амплуа в реальной обстановке — это помогло им приобрести разнообразный коммуникативный опыт, поработать с навыками понимания своих и чужих эмоций. Полученный опыт — профилактика онлайн-общения, которое лишь усиливает изоляцию и затягивает в виртуальное пространство. Работа над развитием навыков живого общения в проекте велась с учетом личностных особенностей подростков: их предпочтений в общении, отношений между членами коллектива и причин использования смартфона. Подростки из ЭГ1 снизили свое экранное время и стали меньше конфликтовать между собой и со взрослыми. ЭГ2 также стали проводить меньше времени онлайн. В контрольной группе ничего не изменилось. При анализе результатов тестирования обнаружены положительные тенденции к снижению зависимости от смартфона, однако не все показатели имели статистическую значимость, поэтому потребовался дополнительный анализ, который помог объяснить умеренность количественных эффектов: изменения касались в первую очередь характера использования гаджетов — такие сдвиги плохо фиксируются опросниками, но четко прослеживаются в интервью. В своих ответах юноши и девушки отметили улучшение навыков работы в коллективе, способности слушать и поддерживать друг друга, а их наставники подчеркнули, что важным результатом стало умение сотрудничать и слышать одноклассников. Проект расширил социальные контакты внутри класса и между классами, укрепил отношения со взрослыми. Родители и педагоги заметили снижение уровня конфликтности, улучшение психологического климата и более спокойное, уважительное общение. Театральная деятельность стала значимой площадкой самопрезентации, альтернативной цифровому пространству. Участники отметили рост уверенности, развитие навыков речи и чувство гордости за свою работу на сцене, усиление мотивации и удовлетворённости собственной деятельностью. Подростки переживали яркий эмоциональный опыт, который частично замещал потребность в постоянной цифровой стимуляции. В результате участники стали более ответственными и дисциплинированными при использовании гаджетов, сократили экранное время, стали чаще выбирать совместное офлайн-времяпрепровождение. Результаты исследования показывают, что театральная деятельность способствует снижению зависимости подростков от смартфонов: в ЭГ2 зафиксировано статистически значимое уменьшение толерантности к использованию телефона, а в ЭГ1 и ЭГ2 прослеживаются тенденции к снижению общего показателя зависимости и связанных с ним нарушений повседневной жизни, особенно у подростков с высоким начальным уровнем риска. Качественный анализ интервью выявил, что театральная программа, организованная согласно принципам технологии «Мультимедиа театр», помогает подросткам развивать навыки общения в коллективе, укреплять реальные контакты, находить альтернативные способы самопрезентации через публичные выступления и переживать более глубокие эмоции, чем те, что даёт смартфон. Это способствует осознанному отношению к гаджетам, смещению интересов в офлайн-пространство и уменьшению потребности в эмоциональной стимуляции через цифровые устройства. Авторы исследования — научные сотрудники ЦМИСД МГППУ — Татьяна Поскакалова, Маргарита Хуснутдинова, Ольга Саломатова

Весеннее насыщение влагой — ключевой этап, во время которого лесные экосистемы выходят из зимней спячки и начинают фотосинтезировать. Обычно физиологи измеряют водный стресс растений с помощью дендрометров — датчиков, которые крепятся на кору и фиксируют микроскопические сужения и расширения ствола при потере и наборе воды. Авторы исследования, опубликованного в журнале Hydrological Processes, решили проверить, можно ли определить потребность леса во влаге визуально, опираясь только на структурные изменения кроны. Эксперимент проходил в заснеженном лесу канадской провинции Онтарио с начала марта по середину мая. Ученые установили электронный дендрометр на ствол канадской тсуги, чтобы каждые 15 минут записывать колебания его радиуса. Напротив растущей рядом бальзамической пихты (Abies balsamea) закрепили лесную фотоловушку, которая делала снимки с таким же интервалом. Из полученных кадров биологи смонтировали таймлапс-видео. С помощью программы для видеоанализа они оцифровали вертикальное смещение конкретной развилки на ветке пихты. Затем график движения ветви наложили на кривые изменения толщины ствола, колебаний температуры воздуха и выпадения осадков. Движение веток четко совпало с гидратацией тканей. Когда таял снег или шли дожди, ствол дерева впитывал воду и расширялся, а ветви поднимались вверх, преодолевая гравитацию за счет возросшего тургорного давления (внутреннее давление воды в клетках). В сухие периоды, когда осадков не было четыре дня и дольше, водный дефицит нарастал: ствол сжимался, а ветви оставались опущенными. Покадровые изображения, полученные с помощью фотоловушки. Красными стрелками обозначены ветви, которые опускаются вниз в течение нескольких дней без осадков. / © Magali F. Nehemy et al., Hydrological Processes, 2026 Данные показали, что ветки реагируют на влагу быстрее основного ствола. Они начинали двигаться вверх за три-восемь часов до того, как приборы фиксировали расширение древесины. Авторы исследования предположили, что вода в первую очередь устремляется к хвое на концах ветвей, где градиент водного потенциала наиболее резкий, и лишь затем восполняет запасы в самом стволе. Во время весенних заморозков стволы резко сжимались из-за промерзания тканей, однако ветки при этом почти не меняли положение. Это указывает на то, что положение ветвей зависит именно от наличия жидкой воды, а не от температуры. Кроме того, попавшее в кадр соседнее широколиственное дерево (бук), на котором еще не распустились листья, оставалось неподвижным. Механизм подъема веток работает только при активной транспирации — испарении влаги через открытые устьица, которое у вечнозеленой пихты начинается ранней весной. Ученые считают, что теперь о доступности влаги для деревьев можно судить, наблюдая за положением ветвей. Простые фотоловушки на ветках позволят экологам массово и без сложной электроники отслеживать, как лесные экосистемы реагируют на климатические сдвиги в сроках таяния снегов и периодах засухи.

Астрономы давно обратили внимание на странные кратковременные события — так называемые быстрые транзиенты. Это очень короткие вспышки света, которые появляются и исчезают быстрее, чем их вновь успевают заметить. Ранее проект VASCO показал, что такие сигналы встречаются на фотопластинках неба, сделанных в середине XX века, то есть задолго до запуска первых спутников. Их природа до сих пор остается неясной: классические астрофизические объяснения плохо подходят, а одна из гипотез связывает вспышки с отражением солнечного света от плоских вращающихся объектов. Эти вспышки также связывают с ядерными испытаниями, о чем Naked Science рассказывал ранее.   Независимую проверку этих результатов представили авторы нового исследования, обратившиеся к другому архиву — коллекции оцифрованных фотопластинок APPLAUSE. Они выбирали снимки, сделанные в 1954-1957 годах в Гамбургской обсерватории (Германия), и сравнили пары изображений одного и того же участка неба, снятые с интервалом около 30 минут. Логика проста: если объект появился только на одном снимке и исчез на другом, это кандидат в транзиенты. Всего ученые проанализировали 41 фотопластинку, из которых выделили приблизительно 70 кандидатов во вспышки и подтвердили 35. [shesht-info-block number=1] Чтобы отделить реальные сигналы от дефектов, ученые применили несколько уровней фильтрации. Сначала алгоритмы сопоставляли объекты на разных снимках и исключали совпадающие звезды. Затем проанализировали форму и яркость оставшихся «одиночных» источников. Особое внимание уделили профилю света: у настоящих вспышек он должен отличаться от обычных звездных изображений. Возможные ошибки сканирования и дефекты пластинок также учитывались. В результате из десятков тысяч объектов выделили несколько десятков кандидатов в транзиенты. Их главная особенность — необычно узкий профиль изображения по сравнению со звездами. Это важно: если вспышка длится доли секунды, она «замораживается» на длинной экспозиции и выглядит более резкой, чем светила, размывающиеся атмосферой и движением телескопа. Именно такой эффект ученые и обнаружили. На данный момент исследователи осторожны в выводах: научная работа, опубликованная на сервере препринтов Корнеллского университета, носит предварительный характер, а выборка ограничена (в исследование вошла лишь малая часть архива, где доступны десятки тысяч пластинок). [shesht-info-block number=2] Однако совпадение результатов с предыдущими наблюдениям усиливает аргумент в пользу реальности этих событий. В будущем авторы намерены расширить выборку на тысячи пластинок и проверить, связаны вспышки между собой или с уже известными объектами. Если выводы верны и в будущем получат подтверждение, речь может идти о новом классе наблюдаемых явлений — быстрых оптических сигналов, связанных с объектами на околоземной орбите. Значит, впереди неожиданные перспективы: от изучения космического мусора до поиска признаков технологической активности недалеко от Земли.

Тилацин (Thylacinus cynocephalus) — хищное сумчатое млекопитающее, внешне напоминавшее крупную собаку или волка с темными поперечными полосами на спине, поэтому его еще называют сумчатым, или тасманийским, волком либо тигром. Изначально тилацины обитали на всей территории австралийского континента, а также на островах Новая Гвинея и Тасмания. Считается, что в Новой Гвинее и Австралии сумчатый волк вымер около трех тысяч лет тому назад, еще до прибытия туда европейцев, и сохранился только на Тасмании. Но и там вымирание вида продолжилось из-за потери мест обитания и истребления фермерами, которые считали тилацинов угрозой для скота. Последний тилацин умер в зоопарке Хобарта в 1936 году. С тех пор вид считается вымершим. Однако, согласно результатам нового исследования, опубликованным в журнале Archaeology in Oceania, не исключено, что сумчатый волк обитал в Австралии гораздо дольше, чем принято считать. Вполне возможно, что эти животные встречались на севере континента, на полуострове Арнемленд, еще примерно тысячу лет назад. Такое предположение австралийские исследователи выдвинули, изучив недавно обнаруженные на северо-западе Арнемленда наскальные рисунки. На этих рисунках нашли 14 изображений тилацина и два изображения другого хищного сумчатого млекопитающего, вымершего в Австралии, но сохранившегося по сей день на Тасмании, — тасманийского дьявола. Часть рисунков выполнена примерно 15 тысяч лет назад с помощью красной или желтой охры, а другие — с помощью гораздо менее стойкого природного пигмента, белой трубчатой глины (каолина), и им, по мнению исследователей, не больше тысячи лет. Это обстоятельство позволило предположить, что люди, создавшие изображения, своими глазами могли видеть сумчатого волка на севере Австралии еще около тысячи лет назад. На рисунках изображено животное, похожее на собаку, с характерными полосами на спине, округлыми ушами и длинной мордой. Самое крупное изображение достигает 1,4 метра в длину. Правда, на некоторых рисунках тилацин изображен без полос. Возможно, древние художники просто не всегда утруждали себя изображением полос, предположили исследователи. Существует также вероятность, что авторы более поздних по времени создания рисунков сами тилацинов не видели, а вдохновлялись древними изображениями. До сих пор на материковой части Австралии насчитывалось приблизительно 150 подтвержденных наскальных рисунков, изображающих сумчатого волка. Это животное имело и имеет до сих пор большое культурное значение для коренных жителей Австралии. Согласно устным преданиям аборигенов, тилацины были питомцами Радужного Змея и жили в горных водоемах. Радужные духи — это божества, связанные с сотворением мира и дождем в верованиях австралийских аборигенов. По словам ведущего автора исследования профессора Пола Такона из Университета Гриффита, образ тилацина продолжает жить в аборигенских общинах Арнемленда «не как призрак из прошлого, а как значимое существо, которое по-прежнему актуально в наши дни».

Человеческий организм устроен таким образом, чтобы максимально защищать чувствительные ткани от внешних воздействий. В мозге эту функцию выполняет гематоэнцефалический барьер (ГЭБ), который пропускает лишь строго отобранные молекулы. Из-за этого, по оценкам, до 98 процентов потенциальных лекарств не достигают цели. Аналогичная система действует в глазу — гематоретинальный барьер (ГОБ) защищает сетчатку. Вот почему даже самые перспективные препараты часто застревают на подступах. В последние годы исследователи активно изучают экзосомы — крошечные пузырьки, с помощью которых клетки обмениваются белками и РНК. Эти структуры могут естественным путем проникать через барьеры, доставляя содержимое в другие клетки. Особенно интересны экзосомы из семенной жидкости: считается, что они помогают сперматозоидам взаимодействовать с тканями и преодолевать защитные механизмы организма. В частности, такие экзосомы несут белки, способные временно ослаблять плотные межклеточные контакты (tight junctions), тем самым повышая проницаемость тканей. По сути, они представляют собой природный механизм временного «взлома» биологических барьеров. [shesht-info-block number=1] Группа ученых под руководством Чжана Юя (Zhang Yu) из Шэньянского фармацевтического университета (Китай) решила задействовать этот механизм для доставки лекарств. Они выделили экзосомы из семенной жидкости свиней — доступного и биологически близкого к человеку источника — и загрузили в них лекарственное вещество. Полученную структуру оформили в виде глазных капель, чтобы обеспечить неинвазивное введение. Эксперименты проводили на клетках, тканях и животных моделях. Выяснилось, что экзосомы проникают через роговицу и достигают сетчатки — области, которая обычно плохо доступна для лекарств. При этом здоровые клетки глаза сохраняли высокую жизнеспособность (более 85 процентов), что указывает на низкую токсичность метода. [shesht-info-block number=2] В то же время на моделях ретинобластомы — злокачественной опухоли сетчатки — метод показал выраженный эффект: подавление роста опухолевых клеток достигало 82,7 процента, что много выше, чем при использовании того же препарата без экзосомного «носителя». Дополнительные эксперименты показали, что ключевую роль в этом процессе играют белки на поверхности экзосом. Они активируют сигнальные пути, которые временно и обратимо ослабляют межклеточные контакты, позволяя наночастицам проходить через барьеры без повреждения. Авторы научной работы, опубликованной в журнале Science Advances, отметили, что наночастицы благодаря своему природному происхождению не вызывают сильного иммунного ответа и дольше циркулируют в тканях. Экзосомы из семенной жидкости свиней временно ослабляют ГОБ и доставляют внутрь тканей сетчатки противоопухолевую структуру для лечения ретинобластомы / © Courtesy of Science Advances Главное значение исследования — демонстрация универсального подхода. Если экзосомы можно использовать для доставки лекарств через ГОБ, аналогичные подходы потенциально можно адаптировать для других защитных систем организма, включая ГЭБ. Это, в свою очередь, делает новый подход привлекательным для разработки новых методов лечения таких нейродегенеративных заболеваний, как болезнь Альцгеймера, где особенно важна доставка препаратов в нервную ткань. Пока технология остается на раннем этапе: результаты получены на клетках и животных, а до клинических испытаний еще далеко. Ученым предстоит решить вопросы безопасности, стандартизации и масштабирования. Тем не менее они уже показали, что естественные механизмы, сформированные эволюцией, можно использовать как основу для создания принципиально новых систем доставки лекарств.

Одышка — это субъективное ощущение дискомфорта при дыхании. Среди людей среднего возраста распространенность этого симптома достигает 25% и со временем только растет. Ее могут вызывать кардиореспираторные заболевания, рак, неврологические нарушения, тревожность, депрессия, ожирение и другие состояния. Сексуальная жизнь, будучи важным элементом благополучия, нередко ограничивается из-за одышки. Ранее было установлено, что люди с выраженной одышкой считают сексуальную активность одним из видов деятельности, страдающих из-за симптома. При этом данных о том, как одышка связана с общей удовлетворенностью сексуальной жизнью, не было. Даже врачи редко спрашивают пациентов с одышкой об удовлетворенности сексуальной жизнью, хотя это важно для комплексного ухода. Авторы нового исследования провели опрос среди взрослых жителей Австралии. Выборка была репрезентативной и учитывала данные национальной переписи 2016 года. В опросе участвовали более 10 тысяч человек, среди которых — 52% женщин, а средний возраст составил 45,4 года. Участники оценивали выраженность одышки, удовлетворенность сексуальной жизнью и уровень физического, эмоционального и социального благополучия. Результаты исследования опубликовал журнал BMJ Open Respiratory Research. Чем чаще люди сообщали об одышке, тем чаще они говорили о проблемах в сексуальной сфере и тем ниже оценивали свою удовлетворенность. Почти половина опрошенных (42%) отметили, что испытывают одышку той или иной степени выраженности. При этом 12% были очень недовольны своей сексуальной жизнью, а 9% прямо связали эту неудовлетворенность с одышкой. Среди тех, у кого одышка возникала редко и только при серьезных нагрузках, лишь 11% были недовольны сексуальной жизнью. А среди людей с наиболее тяжелой одышкой таких оказалось уже 21%. Аналогичная картина наблюдалась в отношении влияния одышки на сексуальную жизнь: от 4% среди тех, кто почти не испытывал одышки, до 33% среди людей с самыми выраженными проявлениями. [shesht-info-block number=1] Важным оказалось и эмоциональное состояние. Авторы научной работы уверяют, что оно играет заметную роль в этой взаимосвязи. Примерно четверть случаев неудовлетворенности сексуальной жизнью при одышке можно объяснить через влияние на эмоции — например, снижение самооценки, тревожность или сложности в близости с партнером. При этом физическое состояние или уровень социальной активности сами по себе не оказывали столь значимого влияния. Таким образом, исследование подтвердило: тяжелая одышка заметно снижает удовлетворенность сексуальной жизнью и чаще мешает ей. Существенную роль здесь играет эмоциональное состояние человека. Причем оба фактора могут только усугублять друг друга. Отметим, что новое исследование имеет ряд существенных ограничений. Его дизайн не позволяет установить причинно-следственные связи — можно говорить лишь о корреляциях, а не о том, что одышка напрямую вызывает снижение удовлетворенности сексуальной жизнью. Кроме того, данные основаны исключительно на самоотчетах участников, что повышает риск субъективных искажений. Также в анализе не учитывали сопутствующие заболевания и их комплексное влияние на сексуальную функцию, хотя они могут существенно искажать картину.

По словам заместителя директора высшей школы биотехнологии пищевых систем СГМУ им. В. И. Разумовского Виктории Стрижевской, для быстрого восстановления сил отлично подойдет облепиховое пюре, сок или чай. Эта ягода объединяет жирорастворимые провитамины (каротиноиды и токоферолы) с водорастворимым витамином С, которого в ней больше, чем в апельсинах. Кроме того, в облепихе нет фермента аскорбиназы, что повышает устойчивость витамина С при измельчении. Следующая в списке — вишня. Как отмечает эксперт, это мощный антиоксидант, который помогает бороться со свободными радикалами и ускоряет восстановление организма. Ее замороженное пюре можно использовать как соус к кашам или десертам. Не стоит забывать и о луке — репчатом и зеленом. Тонко нарезанный лук с соусом и огурцом на хлебе — это не только полезный, но и вкусный и сытный вегетарианский бутерброд. Квашеная капуста — еще один доступный продукт, который насыщает организм витаминами группы B и полезными бактериями. Сдобренная луком, брусникой и нерафинированным маслом (горчичным, сафлоровым, конопляным, льняным) она отлично поддержит иммунитет. Особое внимание Виктория Стрижевская уделяет чесноку. «Обязательно его очень мелко разотрите или нарубите — при измельчении образуется аллицин, обладающий антибактериальными свойствами. Добавьте чеснок в масло, майонез или сметану — получится ароматный соус. Для смягчения вкуса и дополнительной пользы добавьте мелко рубленую зелень, например, петрушку или укроп», — рекомендует эксперт Саратовского медуниверситета. Она также напоминает: при заболеваниях желудка чеснок и лук следует употреблять с осторожностью. Главный принцип — разнообразие: добавляйте в рацион замороженные ягоды, морковь, тыкву и свеклу.

Биологи давно предполагают, что подземная мицелиальная сеть леса служит не только для транспорта питательных веществ, но и для передачи информации. Лабораторные эксперименты подтверждали способность грибов обмениваться электрическими сигналами, однако зафиксировать масштабную связь в естественных условиях удавалось редко. Скрытность тончайших гиф под землей и непредсказуемость роста плодовых тел мешали экологам собрать надежные пространственные данные в дикой природе. Авторы статьи, опубликованной в журнале Scientific Reports, весной удобрили мочевиной 25 квадратных метров дубового леса в японской префектуре Мияги. Эта подкормка вызвала массовый осенний рост «аммиачных грибов» рода гебелома (Hebeloma). Биологи ввели тонкие медицинские электроды в шляпки и ножки 37 появившихся грибов и фиксировали разность потенциалов каждую секунду на протяжении трех с половиной дней. Затем проверили реакцию лесной сети на внешние раздражители. Ученые точечно выливали 200 миллилитров водопроводной воды или человеческой мочи, собранной от одного из авторов исследования, под основание конкретного гриба, а в одном из тестов полностью залили водой экспериментальный участок. По завершении электрофизиологических записей исследователи собрали все 37 грибов и отсеквенировали их ДНК, чтобы определить видовую принадлежность и степень родства. Силу и направленность информационных потоков проанализировали с помощью математического аппарата энтропии переноса. Расчеты показали, что грибы постоянно отправляют друг другу электрические сигналы. Интенсивность этого обмена предсказуемо зависит от физического и генетического расстояния: чем ближе растут грибы и чем выше степень их родства, тем сильнее информационная связь. Однако сеть не замыкается на одном клоне. Ученые зафиксировали устойчивый обмен сигналами между генетически разными особями и даже между представителями двух разных видов — Hebeloma danicum и Hebeloma cylindrosporum. Авторы исследования отметили, что вклад в коммуникацию у разных грибов не был однородным. Один конкретный гриб (в статье он так и называется — гриб № 1) оказался настоящим коммуникационным узлом. Именно от него исходили самые интенсивные потоки информации к целой группе соседних грибов (№ 2, 3, 5, 15). Более того, гриб № 1 умудрялся отправлять самые сильные сигналы далеко расположенному грибу № 23, который мало того что рос в стороне, так еще принадлежал к совершенно другому виду. Реакция на стимулы строго зависела от масштаба воздействия. Когда воду налили только под один гриб, его собственный электрический потенциал вырос, и в течение следующих 30 минут уровень обмена сигналами между всеми грибами участка значительно увеличился. Напротив, когда биологи залили водой всю площадь разом, передача информации резко упала: каждый гриб активировался самостоятельно, и скоординированный сетевой диалог разрушился из-за общего «информационного шума». Эксперимент с добавлением мочи, которую гебеломы предпочитают в качестве источника азота, не дал заметного эффекта. Только гриб № 1 показал хоть и значимый, но небольшой всплеск активности. Авторы научной работы связали это с температурными ограничениями: эксперимент проходил в осеннем лесу, при +10 °С. В такой прохладе почвенным бактериям требуется около пяти дней для переработки мочевины в аммиак, интересный грибам. Цикл записи длился всего три дня, поэтому грибы просто не успели отреагировать на химическое изменение состава почвы. В естественной среде грибы формируют динамичные коммуникационные сети и быстро реагируют на локальное появление ресурсов. Точный механизм межвидовой связи пока остается неизвестным: сигнал может идти как по переплетенным гифам разных видов, так и через выделение химических веществ, которые меняют кислотность и электрический баланс соседних колоний.

У осьминогов восемь конечностей. Каждая покрыта присосками, способна воспринимать тактильные и химические сигналы (фактически «пробуют на вкус» все, к чему прикасаются). Но у самцов одна рука устроена иначе, чем остальные. Обычно это третья правая R3, которую биологи называют гектокотиль. Осьминог — существо с необычной анатомией. Его тело делится на голову, мантию (мешковидную часть за головой) и конечности. В мантии расположены внутренние органы. У самца в мантии есть один семенник. Он производит сперму, которую организм упаковывает в специальные капсулы — сперматофоры. У самца нет внешнего полового органа, способного непосредственно передать сперму самке, поэтому природа решила эту задачу необычным способом: одну из рук превратила в инструмент доставки спермы. От других рук гектокотиль отличается особым строением: на его конце гораздо меньше присосок, зато есть желобок и специальные выросты, помогающие переносить сперматофоры. Во время спаривания самец вводит кончик этой руки в мантийную полость самки и аккуратно передает сперму. Предполагается, что осьминоги могут обследовать объекты разными руками, а их присоски участвуют во «вкусовом» и тактильном восприятии. Хотя на гектокотиле у самцов не так много присосок, с помощью R3 животное может касаться предмета и ощущать текстуру, поскольку рука все равно имеет чувствительные ткани и мышцы. [shesht-info-block number=1] Несколько лет назад японские исследователи под руководством Кейдзиро Харуки (Keijiro Haruki) из Университета Нагасаки заметили, что при прикосновении к разным рукам самцы осьминогов реагировали по-разному, но особенно активно защищали именно гектокотиль, стараясь притянуть его к телу и избежать контакта. Это поведение, вероятно, указывает на то, что осьминоги способны «выделять» функционально важные части тела и адаптировать свои действия для их сохранения. Теперь Харуки и его коллеги решили проверить, как часто самцы и самки теряют третью правую руку и насколько сильно берегут ее. У самок R3 ничем не отличается от остальных конечностей, тогда как у самцов она преобразована в гектокотиль. В качестве испытуемых выступили японские карликовые осьминоги (Octopus parvus): 32 самца и 41 самка. Ученые собрали осьминогов в дикой природе и оценили состояние их рук. Как выяснилось, третьей правой руки нет у 13 самок и лишь у одного самца. Это навело на мысль, что самцы гораздо осторожнее относятся к этой конечности. Затем команда Харуки провела два эксперимента. В первом ученые сравнили готовность самцов и самок использовать именно R3 для контакта с объектом. Самец осьминога Octopus parvus с поджатой третьей правой рукой / © Keijiro Haruki Специалисты поместили в центр аквариума свинцовое рыболовное грузило. Задача — посмотреть, какими конечностями осьминоги станут исследовать незнакомый предмет. Самки задействовали свою третью правую руку значительно чаще самцов. Те же практически избегали трогать грузило R3. Второй эксперимент оказался еще показательнее. Исследователи положили замороженную креветку внутрь коробки с отверстием. Осьминогу нужно было засунуть руку в дыру, чтобы добраться до добычи. Число особей, которые использовали R3, не различалось: самцы и самки делали это с одинаковой частотой. Но разница проявилась в другом: самцы тратили гораздо больше времени на изучение отверстия другими семью конечностями, прежде чем рискнуть гектокотилем. Они словно проверяли обстановку, оттягивая опасный момент. Самки такой осторожности не проявляли. Харуки с коллегами получил первые количественные данные, подтверждающие гипотезу об избирательной защите репродуктивного органа у головоногих моллюсков. До этой научной работы существовало лишь предположение, что самцы осьминогов берегут гектокотиль, но практически никто не проверял это в контролируемых опытах.  [shesht-info-block number=2] Эксперименты показали: самцы осьминогов ведут себя очень осторожно, чтобы не повредить «любимую» руку. Если они ее потеряют, то не смогут спариваться до тех пор, пока рука не отрастет заново. Этот процесс занимает от нескольких недель до нескольких месяцев (зависит от вида). Поэтому самцы стараются использовать другие конечности и очень редко рискуют важным органом. Выводы исследователей представлены в журнале Ethology.

До сих пор было принято считать, что первые игральные кости появились в бронзовом веке, примерно 5500-7000 лет назад, в Месопотамии, долине Инда и на Западном Кавказе. Историки математики часто указывают на изобретение игральных костей как на важнейший шаг в открытии человечеством случайной и вероятностной природы Вселенной. Однако, как установил археолог Роберт Мэдден из Университета штата Колорадо, статья которого опубликована в журнале American Antiquity, первое структурированное взаимодействие человека с понятиями случайности и непредсказуемости произошло по крайней мере на шесть тысяч лет раньше, в позднем плейстоцене, в сообществах коренных американцев, занимавшихся охотой и собирательством. Мэдден изучил более 600 наборов индейских игральных костей из 45 археологических памятников на западе США, датируемых периодом от 13 тысяч до 450 лет тому назад. Исследователь обнаружил, что игральные кости стабильно присутствовали на индейских стоянках по обе стороны Скалистых гор на протяжении всего этого длительного периода. Значит, сделал вывод ученый, азартные игры были неотъемлемой частью культуры коренных американцев как минимум последние 12 с лишним тысяч лет. Чтобы идентифицировать доисторические игральные кости, Мэдден обратился к книге столетней давности под названием «Игры североамериканских индейцев» антрополога Стюарта Кулина, который собрал исторические свидетельства об играх коренных американцев. Кулин описывал индейские игральные кости как «бинарные жребии», где одна сторона плоского или изогнутого небольшого кусочка кости животного, часто овальной или прямоугольной формы, была отмечена определенным узором либо цветом (счетная сторона), а другая сторона была пустой, подобно орлу или решке на монете. Кости бросали группами на игровую поверхность. При броске они приземлялись одной или другой стороной вверх. Очки определялись тем, сколько костей приземлилось счетной стороной вверх. Используя описания Кулина, Мэдден искал в археологических архивах артефакты, которые могли бы быть игральными костями. Он обнаружил 565 явных образцов и 94 вероятных образца игральных костей. Все они были найдены на стоянках в западной части Великих равнин и в Скалистых горах. При этом в восточной части США игральные кости появились только после прибытия туда европейцев. «Игральные кости, как правило, появляются в пограничных зонах, где наблюдается высокая мобильность. Возможно, это связано с тем, что эти люди были разобщены, с их потребностью общаться с теми, кого они видят нечасто», — объяснил Мэдден, комментарий которого привел сайт Live Science.То есть, по словам автора научной работы, игры в кости могли быть изобретены как мощные «социальные технологии». Они позволяли людям из разных групп взаимодействовать, обмениваться товарами и информацией, искать себе пару, формировать союзы и справляться с неопределенностью. Так, три самые ранние найденные Мэдденом игральные кости происходят из поселений культуры Фолсом в Вайоминге, Колорадо и Нью-Мексико, возраст которых составляет примерно 12 900 лет. Эти люди были охотниками-собирателями, которые делали наконечники для стрел из кремня и халцедона — ради их добычи преодолевали большие расстояния. Азартные игры, возможно, позволяли людям культуры Фолсом обмениваться необходимыми им камнями или шкурами, предположил Мэдден. «В целом результаты исследования позволяют предположить, что древние коренные американцы обладали базовыми знаниями о случайности, непредсказуемости, вероятности и, следовательно, были одними из первых, кто способствовал формированию понимания и практического применения этих концепций человечеством», — заключил исследователь.

Запущенный в мае 2025 года китайский зонд «Тяньвэнь-2» должен этим летом достичь цели — объекта, который расположен в десятки раз дальше Луны и считается ее обломком. Это открытое в 2016 году примерно 60-метровое небесное тело, которое получило гавайское название Камоалева, что в переводе означает «колеблющийся фрагмент». Астероид прославила его крайне своеобразная орбита: он обращается вокруг Солнца, но постоянно держится в окрестностях Земли — ориентировочно в 30-45 миллионах километров от нее. Вдобавок гравитация нашей планеты все время немного смещает Камоалева так, что он будто совершает обороты вокруг нее, но это лишь видимость. Поэтому такие объекты называют квазиспутниками. По космическим меркам, это кратковременный феномен: согласно прогнозам, через несколько столетий столь необычное взаимодействие Камоалева с Землей прекратится, и он станет обычным околоземным астероидом. [shesht-info-block number=1] О возможном лунном происхождении этой квазилуны заговорили после сравнения спектра света от ее поверхности с таковым от образцов грунта, доставленных на Землю миссиями «Аполлон»: они оказались очень похожи. Ожидается, что точка в этом вопросе будет поставлена на рубеже 2027-2028 годов, после приземления капсулы «Тяньвэнь-2» с образцами Камоалева. Тем временем в ожидании этого момента копятся подозрения, что сторонников версии о родстве объекта с Луной ждет разочарование. К примеру, ранее уже высказывали предположение, что на самом деле спектральное сходство Камоалева с лунным веществом объясняется долгим воздействием радиации и ударов микрометеороидов — так называемой космической эрозией. Того же мнения придерживаются авторы научной статьи, недавно опубликованной на сервере препринтов arXiv.org. Международная команда астрономов и планетологов еще раз рассмотрела спектр Камоалева и обратила особое внимание на одну определенную полосу в инфракрасном диапазоне, по которой можно многое понять о химическом составе вещества. Ту же самую полосу проследили в спектрах образцов от «Аполлона-14», «Луны-24» и вещества лунного метеорита Yamato-791197. [shesht-info-block number=2] Как выяснилось, у Камоалева она определенно отличается от той, что в лунном спектре, зато вполне соответствует астероидам и метеоритам типа LL-хондриты. Это внеземные породы с низким содержанием железа и вообще металлов. Такое вещество встречается у некоторых астероидов Главного пояса между Марсом и Юпитером. В частности, у семейства Флоры — группы очень похожих по составу небесных тел, которые считают обломками одного и того же крупного «прародителя». Как пишут исследователи, семь представителей этого клана по спектру совпадают с Камоалева. Кроме того, свет от поверхности квазилуны оказался почти копией света от вещества околоземного объекта Итокава — первого в истории астероида, с которого на Землю удалось доставить образцы грунта. Напомним, это сделали во время японской миссии «Хаябуса» в 2010 году. [shesht-info-block number=3] Наконец, ученые решили проверить догадку о космической эрозии. Для этого они взяли образцы упавшего в 2017 году в Марокко метеорита Хенег Льюад (Kheneg Ljouâd). Это тоже LL-хондрит. Его вещество облучали лазером, чтобы воссоздать эффект микрометеороидной бомбардировки. Так экспериментировали с двумя типами образцов — цельной пластинкой и мелкой пылью. Исследователи пишут, что метеоритная пыль после такого воздействия дала как раз тот спектр, который наблюдается у Камоалева. Теперь они считают, что в результате миллионов лет пребывания в межпланетном пространстве вещество на поверхности квазиспутника измельчено в порошок и во многом именно поэтому стало похоже на лунное.

Сегодня, в 01.35 2 апреля 2026 года (по московскому времени), ракета SLS впервые за 15 лет своей разработки вывела в космос корабль с людьми. В самом начале миссия испытала две проблемы: во-первых, какое-то время не работала связь (точнее, работала в одну сторону). Используемая NASA на околоземной орбите система связи, Tracking and Data Relay Satellite, также как и сходная система американских военных до 2020-х, — очень устаревшая и регулярно испытывает проблемы. По этой же причине видео из космоса от NASA по качеству резко уступают таким же от SpaceX, которая использует более продвинутый Starlink. Это легко наблюдать и на видеотрансляции с Orion в этом полете. Однако связь через некоторое время все же заработала. Второй сложностью был туалет. Orion — вообще первый космический корабль землян для глубокого космоса, у которого есть туалет. В эпоху «Аполлонов» астронавты в лунных миссиях клеили пакеты скотчем к ягодицам: это не только было неудобно, но и создавало угрозу загрязнения гермообъема, что небезопасно электротехнически (проблемы из-за этого же потом были и на шаттлах). У Crew Dragon туалет есть, но он находится неизолированно от общего гермообъема (есть лишь тонкая звукопроницаемая шторка), поэтому астронавты и российские космонавты, летающие кораблями SpaceX, пользуются им лишь в крайних ситуациях. С технически новым узлом пришли и новые проблемы: сразу он на Orion не запустился. При тестировании работоспособности систем корабля после запуска оказалось, что он неактивен. Поскольку в космических условиях туалет требует создания насосом отрицательного давления в принимающих трубах, это значило, что им нельзя пользоваться. Миссия к Луне десятидневная, и при неисправном туалете она была бы серьезно затруднена. После многоступенчатой перезагрузки система заработала. Во второй половине дня по Москве экипаж выполнил 43-секундное включение двигателей, нужное для поднятие высоты орбиты корабля. Orion нуждается в таком подъеме высоты орбиты перед тем, как выйти на траекторию к Луне. Финальный импульс, выводящий к Луне, должен произойти примерно в два часа ночи 3 апреля по Москве. Полет проходит достаточно нормально, все четыре члена экипажа находятся в весьма комфортных условиях. Напомним, что даже Crew Dragon, самый большой по гермообъему и самый продвинутый на сегодня космический корабль землян для околоземной орбиты, не складывает и не убирает кресла для людей после попадания в невесомость. Это загромождает пространство и мешает экипажу делать физические упражнения и в целом работать. Проблема малоактуальна для корабля SpaceX, поскольку полеты на орбиту в 400 километров до МКС коротки. Но Orion в этом полете отдалится от Земли на 406 тысяч километров, что займет десять суток, то есть на немодифицированном Crew Dragon этот полет был бы существенно менее удобен. Качество снимков, передаваемых с корабля на Землю, пока ужасное: таков уровень низкоорбитальной связи NASA, передать качественные снимки по ней сложно. К счастью, у Луны корабль будет использовать более современную лазерную систему связи, что должно улучшить ситуацию / © NASA Другое отличие быта экипажа от стандартного космического: на корабле впервые разрешили использовать личные смартфоны экипажа. До сих пор подобное запрещали исходя из принципа «как бы чего не вышло». На корабле есть свой Wi-Fi, то есть телефоны будут работать не только как фотокамеры. О том, чем еще отличается этот полет от всех остальных редакция Naked Science, совместно с историком космонавтики Павлом Шубиным, рассказала в специальном видеоподкасте о новой миссии. [shesht-info-block number=1] Экипаж корабля состоит из четырех человек, среди которых одна женщина, Кристина Кук. Это самый опытный астронавт NASA женского пола, у нее 11 месяцев полета на орбите и шесть выходов в скафандре в открытый космос, общей длительностью в 28 часов. Работа в американском скафандре из-за особенностей проектирования (низкое давление, неидеальная конструкция перчаток) неоднократно приводила к отдавленным ногтям на руках даже у мужчин. Для женщины (работа в таком скафандре физически исключительно требовательна) опыт Кук во внекорабельной деятельности исключительный. Наряду с этим в экипаже есть и новичок, для которого этот полет в космос вообще первый, канадец Джереми Хансен. Обычно в сложные миссии не берут людей без опыта, но соглашение между Канадой и США обязало NASA взять кого-то из этой страны, откуда и этот выбор. Канадец стал первым неамериканцем в истории, летящим к Луне.

В физике давно существует глубокий конфликт между двумя картинами мира. С одной стороны, подход Больцмана и Гиббса утверждает, что изолированная многочастичная система неизбежно приходит к тепловому равновесию: со временем ее состояние «размазывается» по всем доступным степеням свободы, как капля чернил в стакане воды. С другой стороны, теорема Колмогорова—Арнольда—Мозера (КАМ) говорит о том, что в почти интегрируемых системах часть фазового пространства занята торами (КАМ-торы) квазипериодического движения, которые не разрушаются малым возмущением и таким образом остаются «закрытыми зонами» для хаотических траекторий. Вопрос, где проходит граница между этими двумя режимами: порядком и хаосом, остается одним из ключевых в статистической физике. Обычно считается, что для систем с большим числом степеней свободы — а именно такие системы описывают реальную материю — хаос побеждает практически всегда. КАМ-торы якобы исчезающе малы, а термализация наступает быстро и неизбежно. Однако новая работа российских физиков ставит эту уверенность под сомнение: они показали, что границы применимости обеих парадигм куда сложнее и интереснее, чем предполагалось ранее, причем как в классической, так и в квантовой механике. В классическом пределе это устойчивые периодические траектории и аномально долгоживущие квазипериодические режимы, а в квантовом — особые «шрамовые» собственные состояния, замедляющие наступление теплового равновесия. Авторы рассмотрели цепочки взаимодействующих спинов — классических и квантовых «волчков», каждый из которых может указывать в разные стороны пространства и взаимодействует с ближайшими соседями. Начальное условие они выбрали максимально простое и при этом экспериментально реализуемое: все спины в цепочке направлены строго в одну сторону. В классическом пределе такое начальное условие порождает периодическую траекторию — все спины синхронно прецессируют, сохраняя параллельность друг другу. Судьбу этой траектории авторы проследили в двух направлениях: что происходит, если ее слегка «толкнуть» в классической системе, и что с ней станет при переходе к квантовой механике. Работа, поддержанная грантом РНФ №17-12-01587, опубликована в журнале Physical Review E. Первая — и весьма масштабная — часть работы целиком посвящена классической термализации. Исследователи вычислили ляпуновские экспоненты периодических траекторий — величины, характеризующие скорость разбегания близких траекторий. Чем больше ляпуновская экспонента, тем «хаотичнее» система и тем быстрее она «забывает» свои начальные условия. Результаты оказались неожиданными. Три режима классической спиновой динамики: (a) периодическая траектория — спин рисует замкнутую кривую на единичной сфере; (b) квазипериодический режим — траектория теряет строгую периодичность, но остается «почти упорядоченной»; (c) эргодический режим — спин покрывает почти всю сферу / © Physical Review E Зависимость устойчивости от длины спиновой цепочки оказалась нетривиальной: при одних длинах периодическая траектория абсолютно стабильна, а стоит добавить или убрать одно звено — и начинается хаос. Это как если бы мост, устойчивый при длине 100 метров, рушился бы при длине 99 метров. Авторы обнаружили удивительно длинные цепочки — до 59 спинов, в которых периодические траектории остаются устойчивыми по Ляпунову, несмотря на то что энергетическая оболочка системы в целом заполнена хаотическим движением. Фазовое пространство такой системы имеет размерность больше сотни, и в этом многомерном пространстве практически все траектории хаотичны — кроме одной, идеально упорядоченной. Это все равно что обнаружить одну идеальную ровную тропинку через непролазные джунгли, которую никто не создавал искусственно. Ключевым инструментом анализа стала трансляционная инвариантность: поскольку и гамильтониан системы, и начальные условия обладают симметрией сдвига вдоль цепочки, ляпуновские неустойчивости можно классифицировать по волновым числам — подобно тому, как звуковые колебания в трубе разлагаются на гармоники. Каждый вектор Ляпунова — возмущение, растущее со временем,— оказывается стоячей волной с определенным волновым числом. Это позволило авторам построить полуфеноменологическую формулу, аккуратно описывающую осциллирующую зависимость наибольшей ляпуновской экспоненты от длины цепочки, и объяснить, почему при определенных длинах экспонента обращается в 0, то есть система становится устойчивой. Можно представить себе кинотеатр с огромным числом зрителей, и все они должны хаотично пересаживаться. В работе показано, что при определенных конфигурациях зала целые ряды могут оставаться неподвижными — островки порядка посреди всеобщего беспорядочного движения. Причем для этого не нужны экзотические условия: достаточно правильно подобрать параметры системы. Более того, чем сильнее взаимодействие между спинами, тем более длинные цепочки могут оставаться устойчивыми — закономерность, прямо противоположная обычной интуиции. Помимо зависимости от длины, авторы выявили два топологически различных режима периодического движения: «либрации» (колебания, как у маятника, качающегося вблизи нижней точки) и «ротации» (полные обороты, как у маятника, закрученного через верхнюю точку). Переход между ними происходит через сепаратрису — критическую границу в пространстве параметров. Вблизи сепаратрисы ляпуновская экспонента демонстрирует особую каспообразную сингулярность: она резко возрастает, но не расходится, а стремится к конечному значению с бесконечной производной. Авторы вывели аналитическую формулу, описывающую эту сингулярность: зависимость ляпуновской экспоненты от параметра взаимодействия вблизи сепаратрисы оказывается логарифмической. Возможные периодические траектории классического спина при нулевой энергии: (a) либрация — замкнутая кривая на сфере; (b) сепаратриса — критическая граница между режимами; (c) ротация — две разделенные траектории / © Physical Review E Зависимость ляпуновской экспоненты периодической траектории от константы связи для спиновых цепочек различной длины. Сепаратриса разделяет режимы либраций и ротаций / © Physical Review E Не менее интересным оказалось поведение системы после того, как неустойчивость все-таки срабатывает. Вместо того чтобы немедленно погрузиться в полный хаос, классическая система переходит в промежуточный квазипериодический режим. Движение перестает быть строго периодическим, но еще долго остается «почти упорядоченным» — как двойной маятник, который слегка раскачивается из стороны в сторону, прежде чем окончательно перейти в хаотический режим. Физическая причина промежуточного режима в том, что ляпуновская неустойчивость первоначально развивается с единственным волновым числом, и фазовое пространство фактически остается четырехмерным. В четырехмерном пространстве двумерные торы КАМ делят трехмерную энергетическую оболочку на изолированные области, подавляя эргодичность, в отличие от пространств более высокой размерности, где торы уже не могут «перегородить» путь хаотическим траекториям. Авторы выявили три механизма разрушения квазипериодического режима. Два из них связаны с появлением дополнительных ляпуновских неустойчивостей — либо вокруг исходной периодической траектории (когда «просыпается» мода с новым волновым числом), либо уже вокруг самой квазипериодической траектории. Оба этих механизма делают фазовое пространство шестимерным, где КАМ-торы более не в состоянии изолировать хаотические области. Однако третий механизм оказался самым экзотическим: в нескольких случаях оба «быстрых» механизма не срабатывали, и время жизни квазипериодического режима достигало миллиона характерных единиц времени — аномально долго. Авторы интерпретировали это как проявление диффузии Арнольда — чрезвычайно медленного «просачивания» траектории сквозь редкие пересечения между КАМ-торами в фазовом пространстве. Диффузия Арнольда похожа на попытку пробраться через город, в котором все улицы перекрыты баррикадами. Вы находите крохотные проходы между ними, но продвигаетесь очень медленно. Авторы статьи обнаружили этот режим в сильно неинтегрируемых системах, где его никто не ожидал увидеть. Обычно считается, что диффузия Арнольда — удел почти интегрируемых систем, близких к идеальному порядку. Результаты показывают, что даже глубоко в хаотическом режиме, вблизи особых периодических траекторий, динамика может быть почти интегрируемой. Авторы также предложили экспериментально реализуемый способ измерения ляпуновских экспонент периодических траекторий: оказалось, что достаточно наблюдать за динамикой всего одного спина в многочастичной системе. Экспоненциальный рост отклонения от идеального периодического поведения происходит со скоростью, равной удвоенной ляпуновской экспоненте, и эту скорость, в принципе, можно измерить на таких экспериментальных платформах, как массивы холодных атомов или механические спиновые симуляторы. Вторая часть работы переносит полученную классическую картину в мир квантовой механики. Переход от классики к квантам далеко не тривиален: в квантовой механике само понятие фазовой траектории размывается принципом неопределенности Гейзенберга, и прямого аналога классического хаоса попросту не существует. Тем не менее классические периодические орбиты могут оставлять след в квантовом мире — в виде так называемых квантовых шрамов: особых собственных состояний энергии, чье распределение концентрируется вдоль классической траектории, а не размазывается равномерно по всему доступному пространству, как предписывает популярная гипотеза термализации собственных состояний . Авторы численно промоделировали квантовую динамику спиновых цепочек со спинами 1/2, 1, 3/2 и 2, стартуя из одного и того же начального состояния: все спины направлены в одну сторону. Для спинов 3/2 и выше были обнаружены наиболее отчетливые квантовые шрамы. Важнейший результат — замедление термализации: квантовые системы, стартующие из «шрамовых» начальных условий, приходят к равновесию заметно медленнее, чем при типичных начальных условиях с той же энергией. Авторы показали, что это замедление сохраняется и в термодинамическом пределе — при увеличении длины цепочки до бесконечности, что делает эффект физически значимым, а не просто артефактом малых систем. Примечательно, что для спинов 1/2 — наиболее популярной модели в квантовых вычислениях — свидетельств квантовых шрамов обнаружено не было, а для спина 1 картина оказалась переходной. Это объясняется тем, что квантовые шрамы требуют определенной близости к квазиклассическому пределу: квантовый волновой пакет должен успеть «обернуться» вокруг классической траектории, прежде чем хаотическая неустойчивость размоет его когерентность. Для спинов с большим квантовым числом это условие выполняется лучше, потому что квазиклассическое приближение для них точнее. Сферическая карта перекрытия между собственным состоянием энергии и когерентным спиновым состоянием для цепочки спинов 2: (a) шрамовое состояние — плотность концентрируется вдоль периодической траектории; (b) типичное состояние — плотность распределена равномерно / © Physical Review E Помимо самих шрамов авторы обнаружили квантовый аналог классической сепаратрисы — границы между либрациями и ротациями. Квантовая сепаратриса проявляется как кроссовер между осциллирующим и монотонным затуханием поляризации одного спина. Она также сопровождается пиком в числе участвующих собственных состояний энергии. Положение этого пика точно совпадает с классическим значением критической константы связи, что демонстрирует глубокую связь между классической и квантовой динамикой даже в системах, далеких от интегрируемости. Практическая значимость работы выходит далеко за рамки фундаментальной физики. Квантовые шрамы — это механизм замедления термализации, а термализация — один из главных врагов квантовых вычислений: именно она уничтожает хрупкие квантовые суперпозиции, лежащие в основе работы квантовых компьютеров и квантовых симуляторов. Понимание того, какие начальные условия и параметры системы замедляют термализацию, может подсказать пути создания более устойчивых квантовых устройств. Не менее важны и классические результаты: устойчивые периодические траектории на хаотических энергетических оболочках и аномально долгоживущие квазипериодические режимы, связанные с диффузией Арнольда, это новые, неожиданные ограничения на скорость термализации, которые необходимо учитывать при описании реальных физических систем. Игорь Ермаков, первый автор статьи, научный сотрудник лаборатории физики сложных квантовых систем МФТИ, заключил: «Хаос и порядок — не антиподы, а скорее партнеры в сложном танце. Наша работа исследует границы применимости двух фундаментальных подходов — больцмановской термализации и теории КАМ — одновременно в классической и квантовой механике. Мы показали, что даже в самых хаотических системах порядок не исчезает полностью, а прячется в особых структурах: классических устойчивых траекториях, квазипериодических режимах и квантовых шрамах. Открытым остается вопрос о выживании шрамовых собственных состояний в термодинамическом пределе для спинов 3/2 и выше — мы планируем исследовать его, распространив наш подход на более сложные модели и проверив предсказания экспериментально».

Поиск признаков внеземной жизни опирается на изучение осадочных пород. Астробиологи ищут химические элементы, которые гипотетически нужны для поддержания метаболизма микробов. На Земле зарождение организмов напрямую зависело от свободного доступа к тяжелым металлам.  Никель формировал физиологическую основу древних анаэробных бактерий. Он требовался им для связывания углекислого газа и разложения органики без кислорода. Этот металл выступал структурным узлом важнейших ферментов. Резкое падение уровня растворенного никеля в океанах однажды спровоцировало атмосферную катастрофу и массовое вымирание биосферы. При формировании планет тяжелые элементы опускаются в раскаленное ядро. Если на поверхности есть высокая концентрация никеля, его транспортировка туда потребовала специфических механизмов. Новое исследование обобщило аппаратные данные, чтобы оценить, насколько среда Марса богата тяжелыми металлами для образования жизни. Результаты опубликовали в журнале Nature Communications.  [shesht-info-block number=1] Ученые проанализировали параметры древней речной долины Неретва. Эта формация несла потоки воды в ударный кратер Езеро. «Персеверанс» изучил слоистые каменные обнажения осадочных скал. Марсоход задействовал лазерный спектрометр и рентгеновскую установку на роботизированном манипуляторе.  Лазер испарял микроскопические фрагменты скал диаметром от 100 до 450 микрометров. Оптика считывала спектральное излучение плазмы для подсчета доли элементов в породе. Рентгеновский прибор параллельно генерировал пространственные карты химического распределения. Команда изучила 126 различных каменных мишеней. Спектрометрия выявила присутствие металла в 32 точках. Прибор зафиксировал содержание элемента на уровне выше 0,12%. Максимальная концентрация в одном из образцов достигла 1,1%. Подобный показатель превысил все предыдущие геологические замеры тяжелых металлов на поверхности Марса. Рентгеновские снимки помогли определить, что никель плотно сконцентрировался в крошечных темных участках сульфида железа и светлых прожилках сульфата магния. Белесые магниевые жилы пронизывали основные объемы окаменевшей глины. Поблизости чувствительные приборы также уловили следы органических углеродных соединений. Величина и распределение никеля, обнаруженного в кратере Езеро на Марсе / © Manelski et al./Nature Communications (2026) Сложная текстура местных минералов указала на постепенное образование осадочных отложений при поверхностных низких температурах. Ученые отвергли гипотезу термохимического развития породы из-за отсутствия признаков внешнего давления в камне и исключили вулканическое происхождение металла. Одной из вероятных причин формирования аномалии геологи назвали вымывание металлов из окрестных пород. Перенос космического железа крупным метеоритом сочли второй равнозначной версией. Богатый сторонним материалом астероид мог упасть в марсианский водоем и образовать специфические кристаллические решетки на дне. [shesht-info-block number=2] Минеральный состав высохшего марсианского водоема гипотетически подходил для питания земных анаэробных бактерий. Породы долины сформировались почти четыре миллиарда лет назад одновременно с развитием земной биосферы. Растворенный в воде металл могли усвоить архаичные марсианские формы жизни. Подобная химическая среда дала исследователям обоснование для продолжения геологических поисков микробных следов. Точно разгадать историю долины ученые запланировали после доставки бурильных кернов в земные лаборатории. Изотопный анализ серы проведет четкую границу между неорганическими процессами и следами древнего метаболизма.

Астрономы давно обратили внимание на странные кратковременные события — так называемые быстрые транзиенты. Это очень короткие вспышки света, которые появляются и исчезают быстрее, чем их вновь успевают заметить. Ранее проект VASCO показал, что такие сигналы встречаются на фотопластинках неба, сделанных в середине XX века, то есть задолго до запуска первых спутников. Их природа до сих пор остается неясной: классические астрофизические объяснения плохо подходят, а одна из гипотез связывает вспышки с отражением солнечного света от плоских вращающихся объектов. Эти вспышки также связывают с ядерными испытаниями, о чем Naked Science рассказывал ранее.   Независимую проверку этих результатов представили авторы нового исследования, обратившиеся к другому архиву — коллекции оцифрованных фотопластинок APPLAUSE. Они выбирали снимки, сделанные в 1954-1957 годах в Гамбургской обсерватории (Германия), и сравнили пары изображений одного и того же участка неба, снятые с интервалом около 30 минут. Логика проста: если объект появился только на одном снимке и исчез на другом, это кандидат в транзиенты. Всего ученые проанализировали 41 фотопластинку, из которых выделили приблизительно 70 кандидатов во вспышки и подтвердили 35. [shesht-info-block number=1] Чтобы отделить реальные сигналы от дефектов, ученые применили несколько уровней фильтрации. Сначала алгоритмы сопоставляли объекты на разных снимках и исключали совпадающие звезды. Затем проанализировали форму и яркость оставшихся «одиночных» источников. Особое внимание уделили профилю света: у настоящих вспышек он должен отличаться от обычных звездных изображений. Возможные ошибки сканирования и дефекты пластинок также учитывались. В результате из десятков тысяч объектов выделили несколько десятков кандидатов в транзиенты. Их главная особенность — необычно узкий профиль изображения по сравнению со звездами. Это важно: если вспышка длится доли секунды, она «замораживается» на длинной экспозиции и выглядит более резкой, чем светила, размывающиеся атмосферой и движением телескопа. Именно такой эффект ученые и обнаружили. На данный момент исследователи осторожны в выводах: научная работа, опубликованная на сервере препринтов Корнеллского университета, носит предварительный характер, а выборка ограничена (в исследование вошла лишь малая часть архива, где доступны десятки тысяч пластинок). [shesht-info-block number=2] Однако совпадение результатов с предыдущими наблюдениям усиливает аргумент в пользу реальности этих событий. В будущем авторы намерены расширить выборку на тысячи пластинок и проверить, связаны вспышки между собой или с уже известными объектами.или с уже известными объектами.   Если выводы верны и в будущем получат подтверждение, речь может идти о новом классе наблюдаемых явлений — быстрых оптических сигналов, связанных с объектами на околоземной орбите. Значит, впереди неожиданные перспективы: от изучения космического мусора до поиска признаков технологической активности недалеко от Земли.

Летучие мыши уникальны тем, что используют звуки для двух разных целей. Первая — эхолокация. Мышь издает ультразвук, сигнал отражается от предметов и позволяет животному понять, что находится вокруг. Это помогает ориентироваться в полной темноте и находить добычу. Вторая задача — общение. С помощью социальных криков мыши привлекают партнера, предупреждают об опасности, общаются мать с детенышем. В этом контексте ученых давно интересовал вопрос: что заставляет животных из разных колоний звучать по-разному? Генетика или строение тела? Австралийская призрачная летучая мышь оказалась идеальным объектом для изучения. Этот вид живет колониями в пещерах и шахтах на севере Австралии. Колонии разбросаны на десятки и сотни километров. Обмен особями между дальними колониями редок. При этом у них богатый голосовой репертуар. Ученые из Университета Западного Сиднея (Австралия) собрали данные в пяти колониях летучих мышей. Они взяли у отловленных животных образцы тканей перепонки крыла и проанализировали генетические маркеры, что позволило оценить генетические различия между колониями. Также измерили параметры тел: длину предплечья (показатель общего размера), длину уха, длину козелка и высоту носового листка. Результаты исследования опубликовал журнал Ecology and Evolution. Кроме того, авторы научной работы провели акустические записи в каждой колонии. Из всего разнообразия звуков они выбрали четыре типа сигналов: три социальных крика в слышимом диапазоне (чирк-трель, ссора и ультразвуковой социальный крик), а также классический эхолокационный сигнал. Для каждого сигнала измерили семь акустических параметров. Эти данные были необходимы, чтобы понять, различаются ли сигналы от колонии к колонии и связаны ли эти различия с генетикой, географией или строением тела. [shesht-info-block number=1] Результаты исследования показали, что разные типы сигналов подчиняются разным эволюционным механизмам. Для двух социальных криков в слышимом диапазоне — чирк-трели и ссоры — акустические различия между колониями были связаны с географическим расстоянием. То есть изоляция этих популяций привела к формированию диалекта. Как полагают исследователи, мыши в разных местах звучат по-разному, потому что редко пересекаются, их «акценты» накапливаются со временем. Этот вывод подтвердили генетические данные: связь диалектов с генетикой оказалась слабой. Ультразвуковой социальный крик и эхолокационный сигнал тоже различались от колонии к колонии, но эти различия никак не были связаны ни с генетикой, ни с географией. То есть мыши из далеких колоний могли звучать почти одинаково, а из соседних — по-разному. Ученые объясняют это действием стабилизирующего отбора. Эхолокационный сигнал — не инструмент общения, а инструмент выживания. С его помощью мышь ориентируется в темноте и находит добычу. Любое случайное отклонение в сигнале может сделать охоту менее эффективной или привести к столкновению с препятствием. Такие сигналы должны оставаться стабильными, иначе вид не выживет. Что касается ультразвукового социального крика, он по строению очень близок к эхолокационному сигналу и, вероятно, производится тем же акустическим «инструментом». Поэтому он попал под то же ограничение.

Целакантообразные, или целаканты, — отряд лопастеперых рыб, считавшийся полностью вымершим, пока в середине и конце XX века случайно не обнаружили «живых ископаемых» — два вида латимерий. Целаканты теснее связаны с наземными позвоночными, чем с другими рыбами: в то время как современные виды обитают на больших глубинах и дышат исключительно жабрами, их предки, жившие около 240 миллионов лет назад, демонстрировали гораздо большее разнообразие форм и мест обитания. Возможно, из-за этого биологам не ясны функции ряда анатомических особенностей ископаемых целакантов. Самые загадочные среди них — находящиеся в брюшной полости большие окостеневшие камеры, покрытые костными пластинами, расположенными подобно черепице. Как предполагается, при жизни рыб эти камеры были заполнены газом. Поскольку у одного из двух ныне живущих видов латимерий нашли крошечное рудиментарное легкое, покрытое минерализованными пластинами, ученые предположили, что большие камеры в брюшной полости вымерших целакантов — адаптация к дыханию воздухом, поэтому их называют окостеневшими легкими. Параллельно некоторые исследователи выдвинули гипотезу о том, что у этих камер могло быть двойное назначение — это были одновременно органы дыхания и слуха. Для изучения такой возможности международная группа ученых, статья которых опубликована в журнале Communications Biology, исследовала окаменелости, принадлежащие двум видам целакантов Graulia branchiodonta и Loreleia eucingulata. Эти рыбы жили в триасовом периоде (примерно 240 миллионов лет назад) на территории современной Лотарингии (восток Франции). Окаменелости изучали в Европейском синхротронном центре в Гренобле. Этот ускоритель частиц позволил увидеть внутреннюю структуру окаменелостей с микрометрической точностью. На снимках впервые заметили ранее неизвестные крыловидные костные структуры, сверху и снизу отходящие от краев окостеневшего легкого в передней его части. В то же время изучение слуховых структур эмбрионов современных целакантов выявило существование канала, соединяющего органы слуха и равновесия, расположенные по обе стороны черепа. Объединив оба эти наблюдения, исследователи предположили, что крыловидные отростки передавали звуковые волны, улавливаемые окостеневшим легким, во внутреннее ухо через заполненный перелимфой (внеклеточной жидкостью) канал. Таким образом, две эти структуры образовывали полную сенсорную систему, позволяя целакантам воспринимать звуки под водой. «Наша гипотеза основана на аналогиях с современными пресноводными рыбами, такими как карп или сом. У этих видов структура, известная как аппарат Вебера, соединяет плавательный пузырь с внутренним ухом. Эта система позволяет им обнаруживать подводные звуковые колебания и, следовательно, слышать под водой. Воздушный пузырек, содержащийся в плавательном пузыре, необходим для обнаружения этих волн, которые в противном случае прошли бы через тело рыбы незамеченными», — объяснил Луиджи Мануэлли из Женевского университета (Швейцария), первый автор исследования. Хотя такую анатомическую особенность пока нашли только у двух видов древних целакантов, она могла быть распространена и у других видов, обладавших окостеневшим легким. По мере того как предки современных целакантов в ходе эволюции адаптировались к глубоководной морской среде, их легкие регрессировали, сделав эту систему ненужной, считают исследователи. Примечательно, что некоторые структуры, связанные с внутренним ухом, тем не менее сохранились. Эти анатомические остатки теперь дают ценную информацию об эволюционной истории целакантов и, возможно, об истории наших собственных водных предков, заключили авторы научной работы.

Во время движения клетке необходимо постоянно доставлять новые молекулы к своему переднему краю, чтобы строить клеточный каркас или мембрану. Крупные органеллы и везикулы едут по микротрубочкам с помощью моторных белков, однако растворимые молекулы лишены таких «двигателей». Долгое время биологи считали, что эти белки просто хаотично диффундируют в вязкой цитоплазме, пока случайно не достигнут нужного места. Но математические модели показывали: обычная диффузия работает слишком медленно и рассеивает материал во все стороны, что никак не объясняет высокую скорость клеточного движения. Авторы нового исследования, опубликованного в журнале Nature Communications, отследили движение растворенных веществ в клетке. Для этого разработали метод микроскопии, который назвали FLOP (Fluorescence Leaving the Original Point), что на русском означает «плюх». Ученые внедрили в мышиные клетки нейробластомы и фибробластов фотоактивируемые белки, которые начинают светиться только под воздействием ультрафиолета. Во время эксперимента биологи непрерывно светили тонким лазером в одну точку внутри клетки и наблюдали, куда и с какой скоростью распространяется светящееся пятно. Данные микроскопии показали, что растворимые молекулы перемещаются к переднему краю направленным потоком со скоростью примерно 3,6 микрометра в секунду. Это почти в 50 раз быстрее, чем в обратном направлении движутся нити самого клеточного каркаса. Ученые назвали эти потоки «цитоплазматическими пассатами» — в честь постоянных ветров, дующих между тропиками. Чтобы проверить механическую природу транспортной системы, работу моторного белка миозина II химически блокировали ингибитором блеббистатином. После добавления блеббистатина течение полностью остановилось: молекулы стали медленно и симметрично расплываться в разные стороны по законам хаотичной диффузии. Трехмерная визуализация выявила причину этих течений. Передняя часть ползущей клетки (ламелла) отделена от остального клеточного тела плотной дугообразной стеной из молекул актина и миозина. Эта структура функционирует как безмембранный барьер — белковый конденсат. Молекулы миозина непрерывно сокращают эту сеть, физически выдавливая внутриклеточную жидкость строго вперед. Барьер действует как полупроницаемая плотина: пропускает жидкость к краю клетки, но сильно затрудняет отток белков обратно. Исследователи отметили абсолютную неспецифичность этого насоса. В отличие от молекулярных моторов, которые химически распознают только конкретный груз, внутриклеточное течение (адвекция) подхватывает все элементы: мономеры актина, белки клеточной адгезии и даже искусственно внедренные инертные флуоресцентные красители. Когда биологи точечно перерезали лазером одну из белковых дуг барьера, локальное течение нарушилось, передний край клетки на этом участке мгновенно остановился и втянулся внутрь. Клетки используют законы гидродинамики для управления собственным движением. Формирование динамических отсеков с помощью сокращающихся белковых стен позволяет перекачивать цитоплазму и концентрировать ресурсы там, где они необходимы. Этот физический механизм объясняет, как биологические системы координируют направленный транспорт молекул без участия специализированных химических путей и изолирующих липидных мембран.

NASA готово ко второй миссии к Луне в рамках программы «Артемида». Стартовое окно открывается в ночь на 2 апреля по Москве, но стоит учесть, что из-за утечек водорода и иных событий запуск ракеты уже не раз переносился. Благоприятность по погоде в районе запуска ранее оценили в 80%. Вопреки тому, что часто пишут СМИ, эта миссия не будет включать облет Луны — скорее ее следует назвать пролетной. Дело в том, что для первого полета туда Агентство выбрало такую траекторию, что даже при отказе двигательной системы на корабле Orion он сможет вернуться к Земле, летя по инерции. Такая орбита означает чуть больше безопасности, но не позволяет выйти на окололунную орбиту в этот раз. https://www.youtube.com/live/m3kR2KK8TEs Трансляция запуска Artemis II к Луне / ©NASA, YouTube В следующих полетах «Артемиды» SpaceX космической отрасли покажут стыковку двух Starship на орбите и затем перекачку топлива между ними. Эта перекачка нужна для дозаправки на орбите лунной версии Starship. По планам в 2028 году еще одна миссия «Артемиды», используя подобный корабль, высадит американских астронавтов на Луну. Для этого он предварительно стыкуется с Orion, первый пилотируемый полет которого как раз должен случиться сегодня, за 2,5 года до высадки на земном спутнике. Впрочем, ряд наблюдателей полагает, что в реальности астронавты выйдут на лунную поверхность уже в 2029 году. Сходные планы имеет и Китай, хотя его отставание в разработке ракеты, скорее всего, не даст ему сделать то же самое ранее 2030 года. В отличие от китайцев, нацеленных на низкие широты, США планируют высадить людей на Луне в районе южного полюса. Высадиться у экватора баллистически проще, но научная отдача от полета в приполярную зону выше: там под пылью есть водный лед. Анализ изотопов водорода в нем позволит решить вопрос о том, как возник спутник нашей планеты. У запускаемой в эти сутки десятидневной миссии цели будут существенно скромнее. Orion должен показать возможность без проблем пролететь мимо Луны, затем вернуться к Земле и с помощью теплового щита затормозить о ее атмосферу. https://youtu.be/vLCdiS7cdZg?si=RgyEdWkL8pw0C0FK Почему американцы возвращаются на Луну через полвека перерыва: видеоподкаст Naked Science / ©Naked Science При возвращении от Селены кораблю нужно потерять скорость на 11 километров в секунду, а при спуске с МКС — только восемь километров в секунду. То есть кинетическая энергия в этот раз будет много выше обычной. В ходе беспилотного полета Orion в 2022 году эта энергия вызвала незапланированные локальные разрушения в тепловом щите.