Сложенные из мягкого вулканического туфа оборонительные укрепления, окружающие древние Помпеи, хранят следы многочисленных повреждений. Их оставили не только время и природные катастрофы, но и военные действия, происходившие в древности. Особенно много такого рода повреждений заметно на северном участке городской стены, между Везувианскими и Эрколанскими воротами.До сих пор предметом изучения были большие круглые вмятины, образовавшиеся в стене в результате обстрела тяжелыми каменными шарами, выпущенными из стандартных римских катапульт. Считается, что это следы осады Помпеев армией римского полководца Луция Корнелия Суллы в 89 году до нашей эры, во время так называемой Союзнической войны. В те времена Помпеи участвовали в восстании италийских союзных племен против Рима. После того как город был взят Суллой, он стал римской колонией. Авторы нового исследования, опубликованного в журнале Heritage, обратили внимание на то, что между вмятин, оставленных на северной стене Помпеев катапультными снарядами, через равные интервалы разбросаны группы расположенных веером, более мелких по размеру, но более глубоких четырехгранных углублений явно антропогенного происхождения. Ученые предположили, что это следы обстрела из полибола (в переводе с греческого polybolos — «многозарядный метатель). Речь идет о скорострельной многозарядной метательной машине, изобретение которой приписывают древнегреческому инженеру Дионисию Александрийскому, жившему в III веке до нашей эры на острове Родос. В отличие от римского скорпиона — стреляющей железными дротиками баллисты (стреломета), которую нужно было отдельно заряжать для каждого выстрела, — в полиболе имелся магазин, способный вместить несколько десятков дротиков и подающий механизм из зубчатого колеса и цепного привода. Этот механизм, приводимый в действие вращающим колесо за рычаг солдатом, одновременно натягивал тетиву арбалета и подавал из магазина очередной дротик. После выстрела процесс быстро повторялся, что позволяло непрерывно вести обстрел до тех пор, пока в магазине не закончатся дротики. Чтобы проверить верность своей гипотезы, исследователи с помощью лазерного сканирования и фотограмметрии создали точные 3D-модели углублений в стене. Анализируя их глубину, ширину и форму, ученые пришли к выводу, что это результат скорострельной механической стрельбы, а не отдельных выстрелов из ручного орудия. Сравнение цифровых моделей с греческими инженерными чертежами III века до нашей эры, описывающими механику действия полибола, и сопоставление веерообразного узора на стенах Помпеев с углом разлета дротиков, описанным в древних текстах, также подтвердили гипотезу о том, что город обстреливали из скорострельного стреломета. Еще одно подтверждение поступило из музейных коллекций. Дротики с железными наконечниками, найденные в других местах римских военных действий, точно соответствовали размерам 3D-моделей, которые созданы на основе повреждений помпейских стен. По мнению исследователей, армия Суллы использовала полибол во время осады Помпеев для поражения лучников, высовывающихся из боковых проемов башен, а также других защитников города, неосторожно оказавшихся на стене между ее зубцами. Следы от обстрелов идеально сохранились благодаря тому, что менее чем через столетие после военных действий, в 79 году нашей эры, Помпеи на протяжении многих столетий были погребены под слоем вулканического пепла.

В 2021 году археологические раскопки на городище Саньсиндуй в провинции Сычуань принесли более 10 тысяч предметов из бронзы, нефрита, золота и слоновой кости. Саньсиндуй представляет собой крупнейший городской центр эпохи бронзы на юге Китая, существовавший в 2800-600 годах до нашей эры, а его расцвет приходится на время династии Шан (1600-1046 годы до нашей эры). Культура Саньсиндуй уникальна: она демонстрирует высокий уровень урбанистического планирования, развитое металлургическое производство и ритуальные практики, не имеющие прямых параллелей с современной ей центральноравнинной культурой Шан. В одной из ям ученые нашли небольшой предмет топоровидной формы, выполненный из железа. До этого момента в Саньсиндуе, несмотря на масштабные раскопки, железные изделия не встречались. Более того, на всей территории юго-запада Китая отсутствовали надежно датированные образцы железа эпохи бронзы, что создавало устойчивое впечатление о технологическом отставании региона или о полном отсутствии знакомства с железом в тот период. Археологи из Сычуаньского университета (КНР) отобрали один из фрагментов изделия, который очистили ультразвуком в этаноле. Результаты исследования опубликовал журнал Archaeological Research in Asia. Образец заключили в эпоксидную смолу, отшлифовали, отполировали и протравили раствором азотной кислоты. После образец исследовали с помощью металлографической микроскопии, а также сканирующей электронной микроскопии с энергодисперсионной спектроскопией для определения элементного состава. Дополнительно провели сравнение с другими известными артефактами из метеоритного железа, найденными на территории Китая. Ключевым наблюдением стало отсутствие признаков интенсивной холодной деформации: изделие не подвергалось значительной ковке, которую обычно применяли для упрочнения металла. Авторы научной работы предположили, что форма предмета в значительной степени определялась исходной формой метеоритного фрагмента. Данные элементного состава показали высокое содержание никеля, что служит диагностическим признаком метеоритного железа. Сочетание высокого содержания никеля с ферритной микроструктурой однозначно исключило версию о выплавке металла из рудных источников. Переплавка материала не производилась, обработка осуществлялась в твердом состоянии методами холодной или низкотемпературной ковки. [shesht-info-block number=1] Присутствие метеоритного железа в элитарном ритуальном комплексе Саньсиндуй свидетельствует о том, что этот материал воспринимался как престижный, сопоставимый по значимости с бронзой и нефритом. Включение железного предмета в состав жертвенных наборов отражает особую систему ценностей. Кроме того, исследование показало, что практика использования метеоритного железа на юго-западе Китая существовала параллельно с ее применением в центральных регионах страны, но имела локальную специфику. Она выражается в форме изделия, нехарактерной для центральноравнинных образцов того же времени, и в отсутствии интенсивной ковки.

Несмотря на то что вирус SARS-CoV-2, вызывающий COVID-19, получил статус наиболее изученного вируса, пока нет полной ясности, как он проникает в клетку-хозяина. Известно, что в процессе заражения активно участвует шиповидный белок коронавируса (спайковый белок), но при этом его трансмембранный домен — фрагмент, пронизывающий оболочку вируса, — остается сравнительно мало изучен.  Изучение ТМД осложняется наличием в его первичной структуре (последовательности аминокислотных остатков, соединённых в цепочку) цистеинов, которые очень любят вступать в реакции. Из-за этого молекулы белка сшиваются друг с другом (образуют дисульфидные мостики) и выпадают в осадок, мешая эксперименту. Раньше эту проблему решали радикально: чтобы избежать слипания, первичную структуру белка намеренно изменяли (вводили мутации). Однако российские ученые из МФТИ с коллегами применили более тонкий подход. Они оставили первичную структуру «дикого типа» (природную), не заменяя цистеины на другие аминокислоты, как делали в других исследованиях. Вместо этого они  взяли под контроль химические процессы,  «размыкая» лишние связи и сохраняя структуру белка в целости для дальнейших исследований. Исследование опубликовано в журнале Biochemistry (Moscow), Supplement Series A: Membrane and Cell Biology. Для осуществления цели российские ученые применили необычный метод синтеза белка, который вдобавок упростил его очистку. В предыдущих исследованиях белок получали с помощью живых клеток (стандартной бактериальной экспрессионной системы), поэтому приходилось использовать сложные многоступенчатые методы очистки, что могло непосредственно повлиять на то, каким образом белок собирается в тример. Чтобы избежать этого, биофизики из МФТИ с коллегами синтезировали белок SARStm без мутаций методом бесклеточной экспрессии, добавляя генетический материал (плазмиды) непосредственно в готовый экстракт бактерий, содержащий все компоненты для сборки белка. Новый подход позволил получить целевой белок быстрее, чем при производстве живыми клетками, и минимизировать этапы очистки.  Еще один плюс бесклеточной экспрессии — сборка белка напрямую из «изотопно-меченых» аминокислот. Они отличаются тем, что в составе аминокислот обычные атомы углерода и азота (¹²C и ¹⁴N) заменены на более тяжелые изотопы (¹³C и ¹⁵N). Благодаря «лишнему» нейтрону ядра приобретают магнитный момент и становятся «видны» в ходе исследования методом спектроскопии ядерного магнитного резонанса (ЯМР). Система меток позволяет восстановить структуру белка с высокой точностью. Чтобы получить меченый белок с помощью живых бактерий, их приходится растить на питательных средах с добавлением изотопно-меченых глюкозы и аммиака, что выходит дороже. «Главной целью нашей работы было попробовать подобрать условия экспрессии и очистки белка дикого типа, то есть с его природной аминокислотной последовательностью без каких-либо изменений, — объяснила Софья Сударева, младший научный сотрудник лаборатории старения и возрастных нейродегенеративных заболеваний Центра исследований молекулярных механизмов старения и возрастных заболеваний МФТИ. — Стандартно после экспрессии мы растворяем белок в мицеллах ионного детергента — лауроилсаркозината (LS). Сложность оказалась в том, что в эти мицеллы даже при серьезном нагреве до +95૦С до белка не добирался β-меркаптоэтанол, который должен был разомкнуть цистеиновые мостики, что подняло бы белок из осадка. А помогла долгая выдержка при температуре +4૦С, что довольно неожиданно». После очистки белка в мицеллах лауроилсаркозината (LS) от примесей ученые специально разрушили эти мицеллы, чтобы освободить и выделить чистый белок. В результате был получен изотопно-меченый белок ¹³C/¹⁵N SARStm высокой чистоты. Его выход составил 0,3 мг из 1 мл реакционной смеси — не максимальное, но достаточное количество для последующего анализа. Затем его переупаковали в новые мицеллы додецилфосфохолина. Эти мицеллы создают внутри себя среду, похожую на жировой слой клеточной мембраны, что позволяет гидрофобному белку принять правильную, рабочую форму и подготовить его для изучения методом ЯМР. ЯМР-анализ очищенного белка подтвердил его пригодность для дальнейших структурных исследований. Разработанный протокол представляет собой более доступную и быструю альтернативу традиционным методам наработки белка для исследований. Он позволяет не только обойтись без дорогого культивирования бактерий на меченых средах, используя напрямую меченые аминокислоты, но и работать с «капризными» белками. Дальнейшая работа будет направлена на увеличение выхода целевого белка, вычисление его трехмерной структуры и определения механизма проникновения вируса в клетку с помощью этого «якоря».

Современная медицина достигла значительных результатов в области замены поврежденных суставов. Подобные операции сегодня стали высокоточными процедурами, позволяющими пациентам не просто избавиться от хронической боли, а вернуться к полноценной активной жизни. По последним данным, примерно 200 тысяч человек в России ежегодно нуждаются в полной замене тазобедренного сустава. Такая потребность делает важным не только доступность самой операции, но и создание имплантатов, которые служили бы десятилетиями без риска отторжения и повторных операций. Проблема в том, что существующие металлические протезы остаются чужеродными для организма. Большинство материалов, которые используют врачи, в 4-5 раз жестче натуральной кости. Эта разница приводит к медленному разрушению тканей вокруг имплантата, его расшатыванию и необходимости повторной операции. Более перспективным решением считаются углерод-углеродные композиты. Это искусственные материалы, созданные специально для медицины, которые сочетают высокую прочность с упругостью, близкой к натуральной кости. Их особенность в том, что под нагрузкой они образуют в своей структуре множество микротрещин и пор. Это способствует лучшему приживлению протеза, поскольку организм начинает заполнять появившиеся пустоты костной тканью, превращая искусственный протез в «естественную» часть скелета. В результате использование углеродных материалов предотвращает отторжение имплантата и продлевает его срок службы. Однако до сих пор инженеры не могли точно рассчитать, как изменится прочность протеза после того, как в него прорастет кость. Это знание критически важно, поскольку оно позволяет предсказать, как долго и насколько надежно он будет служить пациенту после операции. До сих пор такие протезы создавались исходя из предположения о том, что костная ткань полностью и равномерно заполняет все пустоты и трещины в композитном материале. Но ученые Пермского Политеха выяснили и доказали, что в реальности этот процесс намного сложнее. В отличие от старых подходов, которые давали усредненный и завышенный прогноз срока службы протеза, результаты исследователей ПНИПУ максимально приближены к тому, что происходит в теле пациента. Это позволит создавать более долговечные имплантаты и точнее прогнозировать их приживаемость. Статья опубликована в журнале «Российский журнал биомеханики». Аксонометрическая КТ проекция имплантата из УУКМ (а), срез томограммы имплантата (б) / © Пресс-служба ПНИПУ Ученые изучили новые образцы углеродного композита, а также фрагменты настоящих имплантатов, удаленных у пациентов, чтобы увидеть, как на самом деле кость воздействует на материал после долгой эксплуатации. Сравнив их, исследователи заметили, что в реальном имплантате кость никогда не врастает равномерно и не заполняет абсолютно все микротрещины. Они установили, что для врастания кости в материал должны выполниться два ключевых требования. Первое — наличие определенной структуры микропор и трещин, которые возникают в процессе эксплуатации. Эти пустоты внутри имплантата должны находиться близко друг к другу и соединяться между собой на разной глубине. Если они будут сильно изолированы друг от друга, то клетка не сможет прорасти и прижиться. Однако эффективность процесса зависит не только от структуры материала, но и от свойств самой костной ткани. Каждой клетке, чтобы жить, требуется постоянный контакт с организмом: приток кислорода и питательных веществ. Но чем дальше она продвигается вглубь материала, тем слабее становится «связь» с организмом. В результате способность клеток делиться и формировать новую костную ткань снижается. Это значит, что они физически не могут полностью и равномерно заполнить все внутренние поры имплантата. Эксперты создали математическую модель углеродного материала, которая учитывает оба этих фактора. Ее особенность в том, что она не предсказывает точное расположение и объем трещин, так как это невозможно. Она учитывает уже стандартизированные данные о том, какие нагрузки действуют на сустав при ходьбе, беге или подъеме по лестнице. На основе этой информации о силе и частоте воздействий модель рассчитывает вероятность того, что под их влиянием в материале сформируется именно та связанная структура микропор и трещин, которая необходима для прорастания клеток на определенную глубину. Исследователи использовали уже известные, усредненные данные о нагрузках на имплантаты. Это позволило проверить саму гипотезу о возможности предсказать итоговую прочность конструкции. Однако сама модель подходит и для индивидуальных расчетов и может создать персонализированный прогноз. В результате инженер получает график, который позволяет увидеть, как глубоко прорастет ткань. Он показывает, как это произойдет в реальности, с учетом существующих биологических ограничений. Опираясь на эти данные, инженеры могут проводить более точные расчеты итоговой прочности всей конструкции и учитывать их при проектировании протезов. — Достоверность модели определяется тем, что ее расчеты учитывают реальные данные. При ее создании мы опирались на архивные компьютерные томограммы пациентов, перенесших эндопротезирование. Мы использовали снимки, сделанные в первые 90 дней после операции (именно в этот период формируется новая костная ткань), где видно, как выглядит внутренняя структура материала, сколько в нем остается открытых и закрытых пор. Это означает, что модель учитывает показатели реального биологического процесса, а ее расчеты максимально приближены к тому, что на самом деле происходит в организме пациента, — рассказал Егор Разумовский, аспирант кафедры «Механика композиционных материалов и конструкций» ПНИПУ. В отличие от существующих упрощенных подходов, которые до сих пор используются и предполагают, что кость просто заполняет все пустоты, новая модель более приближена к реальности. Она учитывает критически важные факторы процесса врастания ткани, что позволит получать гораздо более точные и надежные прогнозы о прочности имплантата и его долговечности. Теперь инженеры могут точно рассчитать, насколько прочным станет протез после того, как в него врастет кость, и спрогнозировать, сколько лет он прослужит пациенту.

Большинство астероидов с диаметром от 200 метров до 10 километров представляют собой рыхлые тела, проще говоря, «груды щебня». Это не единый камень, а скопления обломков, которые удерживаются вместе в основном собственной гравитацией. Согласно различным моделям, для таких «составных» структур существует критический порог скорости вращения — 2-2,2 часа («спин‑барьер»). Если рыхлый астероид делает полный оборот менее чем за 2,2 часа, он теряет устойчивость. Сила, которая как бы «выталкивает» вещество астероида наружу, начинает преобладать над силой, удерживающей «груду щебня» вместе. В таком случае вращение становится слишком быстрым и материал астероида начинает разлетаться. Раньше многие исследователи предполагали, что «груды щебня» диаметром более 0,5 километра не должны вращаться быстрее этого предела. Но данные, полученные в обсерватории Веры Рубин, поставили гипотезу под сомнение. [shesht-info-block number=1] Международная группа астрономов под руководством Дмитрия Вавилова из Вашингтонского университета в США проанализировала данные, собранные широкоугольным обзорным телескопом-рефлектором, установленным в обсерватории Веры Рубин в Чили, и нашла сразу 76 астероидов, у которых смогла точно вычислить период вращения. Наблюдения проводили с 21 апреля по 5 мая 2025 года. Свои выводы ученые представили на конференции по лунным и планетарным наукам в Техасе. Среди 76 объектов 19 оказались так называемыми сверхбыстрыми ротаторами — астероидами, которые делают полный оборот за 2,2 часа или быстрее.  Когда ученые провели дополнительный анализ, они выделили среди них три необычных тела с еще более экстремальным вращением — их назвали ультра-быстрыми ротаторами. Периоды этих трех астероидов составляют менее пяти минут. Самый «шустрый» из этой «троицы» — астероид 2025 MN45 диаметром 710 метров. Он вращается быстрее любого другого астероида диаметром более 0,5 километра, который астрономы когда-либо находили. Один оборот вокруг оси занимает 1,88 минуты. [shesht-info-block number=2] По словам Вавилова, если бы 2025 MN45 представлял собой «груду щебня», он давно бы распался. По-видимому, объект не разрушился потому, что имеет прочную внутреннюю структуру и не относится к рыхлым телам. Фактически это либо огромный кусок твердой породы, либо тело, состоящее из железа и никеля, то есть, по сути, металлический астероид. По мнению авторов научной работы, среди астероидов менее километра в диаметре, по всей видимости, встречаются объекты с нетипичными физическими свойствами намного чаще, чем предполагалось.  Работа по 2025 MN45 — только начало. Ученые будут использовать данные обсерватории Веры Рубин, чтобы анализировать физические свойства астероидов и расширять знания о составе, внутренней структуре и эволюции тел главного пояса.

Долгие годы наука считала, что первые люди попали в Америку из Азии через Берингов перешеек около 14 тысяч лет назад. Охотники вышли в Северную Америку и постепенно спускались на юг по свободному ото льда коридору между двумя гигантскими ледниками. Эту волну переселенцев историки назвали культурой Кловис.  Ситуация изменилась, когда археологи начали раскопки стоянки Монте-Верде на юге Чили, которые продолжались с 1977 по 1985 год. Найденные там куски дерева датировали возрастом 14 500 лет.  В 1997-м группа независимых экспертов подтвердила эти радиоуглеродные показатели. Это разрушило классическую теорию: люди не могли оказаться на самом краю Южной Америки раньше, чем прошли северные ледники. Учебники истории переписали. Возникла новая доминирующая гипотеза: первые американцы обогнули материковые льды по Тихому океану и быстро спустились лодками вдоль побережья. [shesht-info-block number=1] Спустя почти 50 лет после первых раскопок команда археологов решила заново изучить геологию скандального места. О результатах новой экспедиции рассказали в журнале Science.  Ученые из США, Чили и Австрии провели четыре года на заболоченных берегах ручья Чинчиуапи в 36 милях от Тихого океана. Исследователи пробурили и взяли пробы грунта из девяти аллювиальных отложений вдоль русла реки, чтобы заново оценить слоистую структуру почвы и возраст органики. Анализ выявил грубую методологическую ошибку предшественников. В оригинальных раскопках археологи датировали возраст стоянки по кускам древнего дерева, найденным рядом с каменными орудиями и остатками стоянки. Новая экспедиция доказала, что ручей веками размывал свои берега. Вода вымывала куски древесины из глубоких ледниковых отложений и заново укладывала их поверх более свежего песка, где позже селились люди. Эволюция долины Чинчиуапи в позднем четвертичном периоде / © Todd Surovell et al./Science(2026) Главным доказательством стал найденный слой вулканического пепла Лепуэ. Этот региональный маркер извержения имеет точный возраст — 11 тысяч лет. Если бы люди жили в Монте-Верде 14 500 лет назад, слой их стоянки обязан был лежать глубоко под этим пеплом, но артефакты находились в слоях грунта над пеплом.  Метод оптически стимулированной люминесценции кварцевых песчинок из слоя со стоянкой показал возраст от 4200 до 8200 лет. Самой поверхности, на которой якобы жили древние люди до Кловис, в последнюю ледниковую эпоху просто физически не существовало. [shesht-info-block number=2] Разоблачение возраста Монте-Верде выбивает главную опору из-под гипотезы раннего прибрежного заселения Америки. Исключение чилийской аномалии возвращает историкам логичное и последовательное хронологическое окно. Первые колонизаторы спускались вглубь континента по сухопутному коридору Северной Америки без использования океанских маршрутов.

Восстановление утраченных зубов с помощью имплантатов — современный высокотехнологичный метод, чья эффективность напрямую зависит от способности костной ткани к заживлению и интеграции с имплантатом. Витамин D может играть значительную роль в этом процессе, регулируя обмен кальция и костный метаболизм. Однако его дефицит — глобальная проблема, которая, по данным различных исследований, затрагивает от 20% до 90% населения в разных регионах мира. Дефицит витамина D может замедлять процесс заживления и теоретически повышать риски осложнений после имплантации. Например, провоцировать развитие периимплантита -  воспаления тканей, окружающих имплантат, которое способно привести к прогрессирующему истончению костной ткани и потере имплантата. Целью рандомизированного контролируемого исследования, проведенного учеными Сеченовского Университета, было выяснить, как влияет на результат имплантации период начала коррекции дефицита витамина D у пациентов. Результаты исследования опубликовали в международном журнале Applied Sciences (MDPI). В исследовании приняли участие 384 пациента от 18 до 50 лет с частичной адентией (отсутствием одного или нескольких зубов) и подтвержденным дефицитом витамина D. Пациентов разделили на две равные группы. Всем им назначили курс холекальциферола (витамина D3) в индивидуальной лечебной дозировке под наблюдением эндокринолога. Участникам первой группы зубные имплантаты установили после достижения нормального уровня витамина D в крови (целевой диапазон 30–60 нг/мл). Второй группе процедуру проводили непосредственно на фоне приема лечебных доз витамина. Длительность наблюдения за участниками составляла от одного года до 10 лет. Стабильность имплантата и состояние тканей вокруг него на контрольных осмотрах оценивали с помощью клинической и рентгенологической диагностики. Пациенты также посещали эндокринолога через два месяца после начала лечения, затем каждые полгода. Результаты исследования показали, что общий процент приживаемости имплантатов у участников составил 97.4. При этом статистически значимой разницы в устойчивости имплантатов или качестве костной ткани у пациентов, начавших коррекцию дефицита витамина D до имплантации или параллельно с ней, обнаружено не было.  У 10 участников исследования при контрольных осмотрах был диагностирован периимплантит. Его выявили у пациентов с исходно выраженным дефицитом витамина D (менее 20 нг/мл) или тяжелым дефицитом (менее 10 нг/мл). Причем в подгруппе участников с тяжелым дефицитом частота периимплантита достигала 25%, что указывает на особую уязвимость этой категории пациентов. Как отметила один из авторов работы, д.м.н., профессор кафедры хирургической стоматологии Института стоматологии имени Е.В. Боровского Екатерина Дьячкова, проведенное исследование показывает, что своевременный скрининг уровня витамина D у пациентов, планирующих имплантацию, и последующая компенсация его дефицита значительно повышают успешность лечения. При незначительном недостатке витамина D в организме начинать имплантацию можно, не дожидаясь окончания курса коррекции. Однако при тяжелом дефиците достаточно высок риск отторжения имплантата, поэтому перед процедурой необходимо сначала нормализовать  уровень витамина D под контролем эндокринолога.