Руджм-эль-Хири, расположенный на базальтовом плато в центральной части Голанских высот, примерно в 16 километрах к востоку от побережья озера Кинерет (Галилейского моря), — один из самых загадочных археологических памятников Южного Леванта. Руджм-эль-Хири — арабское название, в переводе означающее «каменный вал дикой кошки». На иврите памятник, который часто сравнивают со Стоунхенджем, называют «гальгаль рефаим», или «колесо исполинов», что отсылает к упоминаемым в Танахе великанам рефаимам. Древнее сооружение представляет собой центральный курган высотой приблизительно пять метров и диаметром около 20 метров, окруженный четырьмя концентрическими кругами, сложенными более чем из 42 тысяч необработанных базальтовых камней общим весом примерно 40 тысяч тонн. Некоторые из базальтовых блоков достигают более 2,5 метра в высоту и 3,5 метра в ширину. Диаметр внешнего кольца — 160 метров, а высота его стен — почти 2,5 метра. Некоторые круги целые, другие — неполные. Каменные кольца через нерегулярные интервалы соединяют более низкие радиальные стены. Руджм-эль-Хири случайно обнаружили в 1968 году при изучении военных аэрофотоснимков, и с тех пор этот памятник — предмет научных споров как по поводу его хронологии, так и по поводу предназначения. Сейчас Руджм-эль-Хири принято датировать периодом раннего бронзового века (3000-2700 годы до нашей эры). Что касается его назначения, то среди выдвинутых гипотез — погребальный монумент, место для церемониальных собраний, астрономическая обсерватория. Тем не менее, поскольку поблизости подобных сооружений до сих пор обнаружили, в основе всех попыток интерпретации лежала предполагаемая изолированность Руджм-эль-Хири. Однако результаты нового исследования, проведенного израильскими археологами, заставило их переосмыслить феномен Руджм-эль-Хири. То, что считалось уникальным доисторическим сооружением, оказалось частью гораздо более широкой культурной традиции, простирающейся по всему Южному Леванту. Исследователи, статья которых опубликована в журнале PLOS One, используя спутниковые снимки высокого разрешения, сделанные с 2004 по 2024 год, искусственный интеллект и геофизическое моделирование, обнаружили в радиусе 25 километров от Руджм-эль-Хири 28 ранее неизвестных крупных каменных сооружений.Большинство из этих кругов были невидимы на поверхности земли из-за растительности, сложного рельефа, эрозии почвы или деятельности человека. Инструменты ИИ помогли отфильтровать визуальный шум, выявив круглые формы, вкрапленные в рельеф местности. Все вновь обнаруженные памятники имеют схожую друг с другом и с Руджм-эль-Хири архитектурную структуру — концентрические каменные кольца, обычно диаметром более 50 метров, построенные из местных базальтовых камней, а также наличие радиальных перегородок между кольцами и стратегическое расположение в ландшафте окружающей местности. Многие из каменных кругов, как и сам Руджм-эль-Хири, расположены рядом с речками, ручьями или другими естественными источниками воды. Многие из них находятся рядом с дольменами, курганами и древними полями. Это может свидетельствовать о том, что такие каменные круги были частью повседневной жизни древних обитателей этих мест, а не существовали отдельно, предположили исследователи. Таким образом, сделали вывод ученые, Руджм-эль-Хири был не изолированным сооружением, не археологической аномалией, а частью широко распространенной местной традиции, звеном или центром обширной сети больших каменных кругов в базальтовых высокогорьях Южного Леванта.

Кометы — ледяные остатки раннего этапа формирования планет в Солнечной системе. Они состоят из замерзших газов, пыли и органики, а при приближении к Солнцу образуют яркие хвосты. Считается, что именно такие тела могли принести воду на Землю (впрочем, ряд работ оспаривает этот вывод, поскольку соотношение тяжелого и легкого водорода в кометном льде резко отличается от земного). Поэтому астрономы ожидали, что экзокометы — их аналоги у других звезд — должны быть обычным явлением. Первые намеки на их существование появились при наблюдениях звезды Бета Живописца: там обнаружили переменные спектральные линии кальция, которые интерпретировали как следы испаряющегося кометного вещества. В начале 2025 года ученые вовсе представили первый каталог экзокомет. В него вошли 74 звездные системы, в каждой из которых обнаружили пояса, преимущественно состоящие из ледяных тел размером от одного километра и более. Теперь, обобщив десятки лет наблюдений, исследователи показали, как ищут подобные объекты. Основных методов два. Первый — транзитная фотометрия: когда комета проходит перед звездой, ее пылевой хвост частично закрывает свет, создавая характерное асимметричное «падение» яркости. Такие провалы, в отличие от планетных транзитов, несимметричны и часто имеют растянутый «шлейф». Глубина сигнала при этом крайне мала — около десятых долей процента — и долгое время оставалась недоступной для наземных телескопов. [shesht-info-block number=1] Второй метод — спектроскопия. Здесь астрономы не смотрят на светимость звезды напрямую, а анализируют ее спектр. Когда газ кометного хвоста проходит между нами и звездой, он поглощает свет на определенных длинах волн, создавая переменные линии. Именно эти сигналы зарегистрировали у Беты Живописца, и они до сих пор остаются одним из самых надежных признаков экзокомет. С появлением космических миссий «Кеплер» и TESS ситуация улучшилась. Эти телескопы способны непрерывно и с высокой точностью измерять яркость тысяч звезд, позволяют искать редкие и слабые сигналы. Например, в данных «Кеплера» нашли первые кандидаты в транзитные экзокометы, а позже автоматические алгоритмы и методы машинного обучения позволили существенно расширить выборку. Так, в ноябре 2025 года астрономы обнаружили 10 ранее неизвестных комет, летающих вокруг звезд, включая зрелые системы и даже один красный гигант. Подробнее об этой находке Naked Science рассказывал ранее.   Несмотря на технологический прогресс, поймать экзокометы невероятно трудно. Их транзиты нерегулярны: они, в отличие от планет, не обязаны проходить перед светилом с постоянным периодом. Более того, сами тела часто разрушаются, оставляя после себя лишь облака пыли и газа. Последние и создают наблюдаемый сигнал. Это, по мнению авторов научной работы, представленной на сервере препринтов Корнеллского университета, приводит к размытию границ между настоящими кометами и обломками «планетезималей» (зародышей планет). [shesht-info-block number=2] Дополнительную сложность создает физика процессов: сигнал зависит от состава пыли, размера частиц, геометрии хвоста и угла наблюдения. Даже при наличии данных часто невозможно однозначно восстановить параметры объекта. Кроме того, разные методы чувствительны к разным типам систем. Спектроскопия чаще обнаруживает экзокометы у горячих звезд типа А, тогда как фотометрия — у более холодных светил, причем не так надежно. В результате возникает вопрос: действительно ли экзокометы встречаются редко, или же мы просто не умеем их искать? Ответ пока не ясен, а для его получения, по мнению ученых, нужны еще более чувствительные инструменты, новые миссии и комбинированные методы — от фотометрии до спектрометрии и моделирования. Только так можно будет понять, насколько вообще типичны эти объекты и какую роль они играют в формировании и эволюции планетных систем.

Тольтеки — народ доколумбовой Мезоамерики, создавший в VIII-XII веках нашей эры на территории современной Центральной Мексики мощное государство со столицей в городе Тула (Толлан). Расцвет цивилизации тольтеков пришелся на период с 950 по 1150 год. Во второй половине XII века конец владычеству тольтеков положило нашествие ацтеков. О культуре тольтеков известно немного — ко времени испанского завоевания они уже были легендарным народом. Ацтеки боготворили тольтеков, считали себя их потомками и описывали их культуру как воплощение цивилизации. Тем большее значение имеет новая находка, сделанная учеными из Национального института антропологии и истории Мексики (INAH). Как сообщили в пресс-релизе INAH, во время профилактических археологических раскопок, связанных со строительством пассажирской железной дороги Мехико — Керетаро, исследователи наткнулись на тольтекский церемониальный алтарь, окруженный человеческими останками и ритуальными подношениями. Обнаруженные в середине XX века руины Тулы расположены в штате Идальго, в 65 километрах к северу от Мехико, на окраине современного города Тула-де-Альенде. Новую находку сделали примерно в 300 метрах от границы основного охраняемого периметра археологической зоны. Найденный археологами алтарь предоставляет ценные сведения о планировке древнего города. «Это открытие значительно расширяет наше понимание пространственной организации Тулы. Оно предполагает наличие элитных жилых или церемониальных зон, простирающихся за пределы ранее нанесенных на карту территорий», — рассказал координатор проекта Виктор Франсиско Эредиа Гильен. Ученые пришли к выводу, что алтарь относится к периоду расцвета цивилизации тольтеков. Сооружение размерами примерно метр на метр построено из тщательно подобранных блоков андезита (вулканической породы) и базальта, а также речных камней. Алтарь когда-то состоял как минимум из трех ярусов, но не имел лестниц для доступа публики. Это может указывать на его специфическую церемониальную функцию, отметили исследователи. Вокруг алтаря в качестве подношений были разложены человеческие останки. Археологи нашли четыре черепа и несколько длинных, скорее всего, бедренных костей, расположенных вдоль трех сторон сооружения. Четвертая сторона алтаря пока не раскопана, но вполне вероятно, что человеческие кости лежат и там. Расположение останков указывает на ритуальные практики, возможно, связанные с церемониями обезглавливания. При этом один череп оказался все еще соединенным с позвоночным столбом. Исследователям еще предстоит тщательно изучить останки, чтобы разобраться с методами жертвоприношений у тольтеков. Известно, что для этого они использовали обсидиановые или кремневые лезвия, которые оставляли на костях характерные следы. Помимо человеческих останков, у подножия алтаря обнаружили множество объектов, связанных с ритуальной и повседневной жизнью тольтеков: керамические сосуды, фрагменты обсидиана, лезвия, инструменты из кости, артефакты из раковин, пряслица и шила. Во время раскопок археологи также нашли вокруг алтаря следы стен и пола. Это позволило предположить, что алтарь располагался в центре двора. Такая планировка подтверждает гипотезу о том, что эта территория когда-то была частью элитного жилого или церемониального комплекса, возможно, включавшего дворцовые постройки.

Обсуждение вопроса о покорении человечеством космического пространства неизбежно сталкивается со способностью людей к воспроизводству за пределами Земли. Однако до недавнего времени эта область оставалась практически неизученной. Это связано с тем, что исследования на орбите единичны и крайне дорогие, а главное — не позволяют изолировать эффект невесомости от сопутствующих факторов космического полета, таких как ионизирующая радиация и перегрузки при старте. Наземные же эксперименты долгое время страдали методологическими ограничениями. Работа ученых из Университета Аделаиды (Австралия) позволила одновременно наблюдать за навигацией сперматозоидов в пространстве, имитирующем репродуктивную систему, и оценивать последствия для развития эмбриона. Результаты опубликовал журнал Communications Biology. Ученые использовали 3D-клиностат — устройство, которое вращает образцы и тем самым нейтрализует действие гравитации. Его соединили с микроскопическими каналами, напоминающими по форме женские репродуктивные пути. Это позволило создать реалистичную модель, где сперматозоидам приходилось самостоятельно добираться до яйцеклетки. Опыты ставили на трех видах — человеке, мыши и свинье — в условиях, близких к клиническим, то есть с качественными средами, низким уровнем кислорода и строгим температурным режимом. Авторы исследования выяснили, что микрогравитация действительно мешает. У человека и мыши заметно меньше сперматозоидов смогли преодолеть канал в отсутствие гравитации. При этом их подвижность, скорость и характер движений не изменились. Значит, гравитация нужна не для движения, а для правильной ориентации — она помогает сперматозоидам «держаться» нужного направления. Важно, что прогестерон — вещество, которое выделяет яйцеклетка — полностью исправлял эту проблему: сперматозоиды снова находили путь. Следовательно, химические сигналы могут заменить гравитацию. [shesht-info-block number=1] Хотя добраться до цели удалось меньшему числу сперматозоидов, те, кто все же дошел, оказались более качественными. У человека они лучше связывались с оболочкой яйцеклетки, а у мышей и свиней эмбрионы из таких сперматозоидов имели больше клеток, из которых развивается плод. Важную роль сыграло время. Если микрогравитация действовала только в момент оплодотворения, эмбрионы получались даже лучше обычных. Но если она продолжалась первые сутки после оплодотворения, последствия были серьезными. У мышей развитие замедлялось, клеток в эмбрионе становилось меньше, а клеток плода — тем более. У свиней даже короткое воздействие снижало шансы эмбриона дожить до нужной стадии. Таким образом, отсутствие гравитации не только нарушает ориентацию сперматозоидов, но и действует как естественный фильтр, отбирая наиболее качественные из них, что в некоторых случаях приводит к формированию эмбрионов с повышенным потенциалом развития.

«Домашние аналоги с маркетплейсов внешне могут быть похожи, но по факту сильно отличаются по качеству, мощности и безопасности. Без правильной настройки и навыков можно легко повредить эмаль, что приводит к повышенной чувствительности, микротрещинам, ускоренному развитию кариеса. Неправильный угол и давление могут вызвать кровоточивость, воспаление, рецессию десны (оголение корня зуба)», — объясняет эксперт. По словам Регины Бирюковой, зубной камень часто находится под десной, и без профессионального контроля человек удаляет только видимую часть, а оставшиеся отложения продолжают разрушать ткани. Также неправильная обработка прибора и отсутствие стерильности могут привести к заносу бактерий. Самостоятельное применение особенно рискованно при кровоточивости десен, подвижности зубов, наличии коронок, имплантатов или виниров, повышенной чувствительности, заболеваниях пародонта. Зачастую пациент думает, что решил проблему, откладывая визит к врачу, в то время как заболевание продолжает прогрессировать. Профессиональная чистка у стоматолога безопаснее, поскольку врач сначала оценивает состояние зубов и десен, и только после этого подбирает подходящие насадки и мощность аппарата, обязательно использует охлаждение, чтобы не повредить эмаль и ткани. Во время процедуры специалист контролирует глубину воздействия, а после удаления зубного камня тщательно полирует зубы. Кроме того, врач видит скрытые проблемы, которые невозможно заметить в домашних условиях. «Ультразвуковые скейлеры с маркетплейсов — это не полноценная альтернатива профессиональной чистке. В лучшем случае они окажутся бесполезными, в худшем — приведут к повреждению зубов и десен. Здоровье полости рта требует не только инструментов, но и знаний. Поэтому любые процедуры, связанные с удалением зубного камня, лучше доверять специалисту», — предупреждает Регина Бирюкова. Для самостоятельного пользования лучше взять безопасные средства гигиены — щетку, пасту, зубную нить и ирригатор. А профессиональную чистку стоит проводить у квалифицированных специалистов два раза в год или по рекомендации врача.

В тропических горных вечнозеленых лесах Коста-Рики, которые часто называют туманными, или облачными, лесами, жизнь кипит не только на земле, но и в кронах деревьев. На такой высоте изучать повадки животных сложно: они редко спускаются вниз, а их перемещения скрывает густая растительность. Долгое время оставалось не совсем понятно, как эти животные справляют естественную нужду и взаимодействуют друг с другом. При этом хорошо известно, что некоторые наземные млекопитающие используют коллективные уборные для обмена информацией и обозначения территории, но о существовании подобных «санузлов» в кронах деревьев в тропиках ученые ранее не знали. Особый интерес к этой теме всегда вызывали ленивцы. Они славятся своей медлительностью, а их «туалетные привычки» долгие годы оставались одной из главных загадок зоологии. Считалось, что ленивцы совершают настоящий подвиг: спускаются с дерева на землю исключительно ради того, чтобы опорожнить кишечник, подвергая себя огромному риску нападения хищников. Никто не мог точно объяснить, зачем они это делают. Во время экспедиции в облачный лес независимый эколог из Коста-Рики Джереми Кирос-Наварро (Jeremy Quirós-Navarro) заметил необычную конструкцию на высоте 30 метров. Ученый искал ровное место для установки фотоловушки в заповеднике Монтеверде и обратил внимание на естественный настил из ветвей, покрытый экскрементами разных цветов и текстур.  [shesht-info-block number=1] Платформа была похожа на перевернутую чашу с удобным углублением в центре, а располагалась она на дереве вида Ficus tuerckheimii. Позже исследователь заметил, что точно такие же «площадки» встречаются на других деревьях того же вида. Это навело на мысль, что перед ним, скорее всего, не просто куча помета, а проявление систематического поведения животных. Вместе с коллегами Кирос-Наварро решил выяснить, кто же посещает эти места. Исследователи установили несколько фотоловушек на одной из «площадок». Наблюдения продолжались два месяца. За 60 дней камеры зафиксировали 181 посещение «площадки» 17 видами млекопитающих. Среди посетителей оказались опоссумы, белолобые капуцины, коати, ревуны и ласки. Длиннохвостые кошки (маргаи) опрыскивали дерево мочой — классический способ пометить территорию. Дикобразы не только справляли нужду, но и терлись о ветви, усиливая запах. Мексиканский волосатый карликовый дикобраз, который был запечатлен с помощью фотоловушки во время исследования / © Tropical Canopy Ecology Project Особенно поразило ученых поведение двупалых ленивцев. Долгое время считалось, что они опорожняют кишечник только на земле. Однако камеры показали, что в этом лесу двупалые ленивцы ходят в туалет прямо в кронах деревьев, не совершая рискованного спуска. Животные посещали «площадку» в среднем почти три раза в день и делали это не только ради физиологических нужд, а чтобы оставить свои запахи, пометить территорию и, возможно, поддерживать связь с сородичами. Это говорит о том, что «высотные уборные» могут служить точками обмена информацией между видами. Параллельно ученые обследовали 169 деревьев 29 видов, чтобы выяснить, насколько распространены подобные «туалеты» в кронах. Выяснилось, что «коллективные уборные» присутствуют только на 11 деревьях — и все они относились к виду Ficus tuerckheimii. [shesht-info-block number=2] Почему выбрали именно это дерево? Вероятно, секрет кроется в строении. По словам авторов научной работы, ветви Ficus tuerckheimii образуют на высоте структуру, напоминающую перевернутую чашу с углублением в центре. Это углубление служит хорошей защитой от ветра и хищников. Кроме того, у дерева имеются очень длинные ветви (до 12 метров), которые выполняют роль своеобразных «магистралей». Они могут перекидываться даже через реки, связывая лес в единую сеть. Иными словами, животные могут использовать эти ветви в качестве «коридоров» для безопасного передвижения.  Выводы исследователей представлены в журнале Ecology and Evolution.

Тольтеки — народ доколумбовой Мезоамерики, создавший в VIII-XII веках нашей эры на территории современной Центральной Мексики мощное государство со столицей в городе Тула (Толлан). Расцвет цивилизации тольтеков пришелся на период с 950 по 1150 год. Во второй половине XII века конец владычеству тольтеков положило нашествие ацтеков. О культуре тольтеков известно немного — ко времени испанского завоевания они уже были легендарным народом. Ацтеки боготворили тольтеков, считали себя их потомками и описывали их культуру как воплощение цивилизации. Тем большее значение имеет новая находка, сделанная учеными из Национального института антропологии и истории Мексики (INAH). Как сообщили в пресс-релизе INAH, во время профилактических археологических раскопок, связанных со строительством пассажирской железной дороги Мехико — Керетаро, исследователи наткнулись на тольтекский церемониальный алтарь, окруженный человеческими останками и ритуальными подношениями. Обнаруженные в середине XX века руины Тулы расположены в штате Идальго, в 65 километрах к северу от Мехико, на окраине современного города Тула-де-Альенде. Новую находку сделали примерно в 300 метрах от границы основного охраняемого периметра археологической зоны. Найденный археологами алтарь предоставляет ценные сведения о планировке древнего города. «Это открытие значительно расширяет наше понимание пространственной организации Тулы. Оно предполагает наличие элитных жилых или церемониальных зон, простирающихся за пределы ранее нанесенных на карту территорий», — рассказал координатор проекта Виктор Франсиско Эредиа Гильен. Ученые пришли к выводу, что алтарь относится к периоду расцвета цивилизации тольтеков. Сооружение размерами примерно метр на метр построено из тщательно подобранных блоков андезита (вулканической породы) и базальта, а также речных камней. Алтарь когда-то состоял как минимум из трех ярусов, но не имел лестниц для доступа публики. Это может указывать на его специфическую церемониальную функцию, отметили исследователи. Вокруг алтаря в качестве подношений были разложены человеческие останки. Археологи нашли четыре черепа и несколько длинных, скорее всего, бедренных костей, расположенных вдоль трех сторон сооружения. Четвертая сторона алтаря пока не раскопана, но вполне вероятно, что человеческие кости лежат и там. Расположение останков указывает на ритуальные практики, возможно, связанные с церемониями обезглавливания. При этом один череп оказался все еще соединенным с позвоночным столбом. Исследователям еще предстоит тщательно изучить останки, чтобы разобраться с методами жертвоприношений у тольтеков. Известно, что для этого они использовали обсидиановые или кремневые лезвия, которые оставляли на костях характерные следы. Помимо человеческих останков, у подножия алтаря обнаружили множество объектов, связанных с ритуальной и повседневной жизнью тольтеков: керамические сосуды, фрагменты обсидиана, лезвия, инструменты из кости, артефакты из раковин, пряслица и шила. Во время раскопок археологи также нашли вокруг алтаря следы стен и пола. Это позволило предположить, что алтарь располагался в центре двора. Такая планировка подтверждает гипотезу о том, что эта территория когда-то была частью элитного жилого или церемониального комплекса, возможно, включавшего дворцовые постройки.

По данным крупного метаанализа, хранение спермы в организме резко снижает ее качество. В клетках накапливаются повреждения ДНК, снижаются их подвижность и жизнеспособность, растет окислительный стресс. Регулярная эякуляция напрямую связана с повышением качества спермы. Неважно, произошел процесс семяизвержения в результате полового акта или мастурбации. Закономерность сохраняется для множества животных — от насекомых до млекопитающих — и человека. Исследование об этом опубликовано в журнале Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences. В метаанализе учли данные 115 работ о человеке, в которых суммарно участвовали 54 889 мужчин, и 56 исследований на 30 видах животных. Во всех случаях происходит постмейотическое старение сперматозоидов — качество зрелой спермы ухудшается, пока она хранится в организме, возраст самца неважен. [shesht-info-block number=1] «Поскольку сперматозоиды обладают высокой подвижностью и минимальным объемом цитоплазмы, они быстро исчерпывают запасы энергии и имеют ограниченные возможности для восстановления. Поэтому хранение наносит им гораздо больший вред по сравнению с другими типами клеток. Наше исследование показывает, что регулярная эякуляция может дать небольшое, но значимое преимущество мужской фертильности», — пояснила доктор Ребекка Дин (Rebecca Dean). Самцы могут накапливать запасы спермы для длительных периодов спаривания. У некоторых видов животных женские особи запасают мужские половые клетки в организме на случай, если самцов внезапно станет мало. В таком случае самки могут вытащить мужские половые клетки из запасов и размножиться. У человека сперматозоиды могут находиться в половой системе женщины несколько дней, но это неосознанное запасание генного материала. Ученые выявили заметное различие в скорости ухудшения качества спермы в запасах у самцов и самок — организм самок сохраняет сперму качественной дольше. Исследователи связывают это с эволюционными адаптациями. Органы хранения генного материала у самок часто выделяют антиоксиданты и жидкости, питающие сперматозоиды во время хранения. [shesht-info-block number=2] Полученные результаты указывают на то, что Всемирной организации здравоохранения стоит пересмотреть некоторые рекомендации. Сейчас ВОЗ предлагает воздерживаться от эякуляции от двух дней до недели перед тем, как сдавать сперму для целей репродукции. Этот период может быть слишком долгим для позитивного исхода при использовании сперматозоидов. Ученые также считают, что изучение репродуктивных хранилищ спермы у самок может дать важную информацию для создания эффективных протоколов хранения генетического материала. Выводы метаанализа также могут принести пользу программам восстановления исчезающих видов животных.

Пойкилотермные (холоднокровные) насекомые зависят от температуры окружающей среды. Чтобы пережить зиму, они обычно применяют пассивные стратегии: зарываются в почву и впадают в спячку либо накапливают криопротекторы и замерзают, останавливая биохимические процессы в теле. Снежные мухи нарушают это правило. Зимой они выходят на поверхность снега и быстро бегают при температурах ниже нуля. Биологи не понимали, какие молекулярные механизмы позволяют столь мелким животным сохранять подвижность и защищать внутренние жидкости от кристаллизации льда. Авторы исследования, опубликованного в журнале Current Biology, секвенировали полный геном мухи Chionea alexandriana и сравнили его с ДНК других насекомых, включая холодоустойчивого антарктического комара Belgica antarctica и обыкновенную дрозофилу. Затем проверили способность мух к выработке собственного тепла. Биологи приклеили насекомых к пластине Пельтье, вставили им в грудку микротермопары и резко охладили поверхность до минус восьми градусов Цельсия. Для контроля использовали мертвых мух и сверчков аналогичного размера. Параллельно исследователи протестировали работу генов снежной мухи на модельных организмах. Они встроили один из найденных генов, кодирующий белок-антифриз (CaAFP-1), в ДНК дрозофил и заморозили их личинки на три минуты при минус 10 градусах. В другом эксперименте вырастили культуру клеток с рецептором TRPA1, который отвечает у насекомых за восприятие химических раздражителей и боли. С помощью метода локальной фиксации потенциала (патч-кламп) биологи измерили, как рецептор реагирует на перекись водорода — главный побочный продукт клеточного стресса на холоде. Геномный анализ показал, что у снежной мухи разрослись семейства генов, отвечающие за расщепление жиров в митохондриях и пероксисомах. Эксперимент с термопарами подтвердил эту находку физиологически. В ответ на резкое охлаждение живые мухи кратковременно поднимали внутреннюю температуру тела примерно на один градус и удерживали ее несколько минут. Сверчки на такое оказались не способны и просто остывали вместе с пластиной. Исследователи предположили, что мухи греются за счет «холостой» работы митохондрий, сжигающих жировые запасы. Даже минимальный нагрев дает насекомому время, чтобы не заледенеть изнутри и успеть спрятаться под снег при резком ухудшении погоды. От кристаллов льда муху защищают четыре типа собственных белков-антифризов. Пересадка всего одного гена CaAFP-1 повысила выживаемость личинок дрозофил при отрицательной температуре с 12,3% до 55,9%. Кроме того, муха адаптировалась к опасным побочным эффектам холода. Интенсивная работа митохондрий производит много свободных радикалов (перекиси водорода). У обычных насекомых эти молекулы активируют рецептор TRPA1 и вызывают боль. Измерения токов на клеточных мембранах показали, что болевой рецептор у снежной мухи в 35 раз менее чувствителен к перекиси, чем у дрозофилы. Выживание в экстремальном холоде требует скоординированной перестройки всего организма на молекулярном уровне. Снежные мухи доказывают, что микроскопические насекомые не всегда полагаются на пассивную зимовку. Они активно противостоят морозу, комбинируя метаболический обогрев, химическую защиту ото льда и глубокую перенастройку сенсорных систем.

Неандертальцы исчезли приблизительно 40 тысяч лет назад. Долгое время демографическая история неандертальцев перед их вымиранием оставалась фрагментарной. Ученые знали о существовании генетических различий между ранними и поздними популяциями Европы, но точное время, масштаб и географический эпицентр этой смены оставались неизвестными. Предыдущие исследования опирались на изолированные генетические данные, не давая целостной картины того, как менялся ареал обитания вида на фоне климатических колебаний последнего ледникового периода. Авторы исследования, опубликованного в журнале PNAS, извлекли митохондриальную ДНК (мтДНК) из костной пыли и зубов 10 неандертальцев. Останки нашли на шести археологических стоянках в Бельгии, Франции, Германии и Сербии. В выборку попали как взрослые особи, так и неандертальские младенцы и даже нерожденный плод из пещеры Зессельфельсгротте. Ученые отсеквенировали геномы и объединили их с 49 ранее опубликованными последовательностями мтДНК неандертальцев со всей Евразии. Затем генетики построили филогенетическое дерево и рассчитали возраст эволюционных расхождений. Чтобы связать генетику с географией, сопоставили полученные данные с масштабной базой археологических находок ROAD (ROCEEH Out of Africa Database). Ученые наложили стоянки на климатические карты последних 130 тысяч лет, отследив изменения плотности расселения неандертальцев с шагом в 10 тысяч лет. Оказалось, что 20 из 22 изученных геномов поздних неандертальцев, живших на территории от Испании до Кавказа, принадлежат к одной-единственной ветви мтДНК. Молекулярные часы указали, что эта гомогенная группа начала стремительно расширяться и ветвиться примерно 65 тысяч лет назад. Археологическая база подтвердила генетические расчеты: в период от 80 до 70 тысяч лет назад ареал неандертальцев резко сократился. Авторы исследования связали это с наступлением морской изотопной стадии 4 (MIS 4) — сурового оледенения, которое сделало большую часть Европы непригодной для жизни. Неандертальцы выжили только в локальных рефугиумах (климатических убежищах). Самая высокая плотность стоянок того времени сохранилась на юго-западе Франции. Именно оттуда, как показала пространственная модель, примерно 65 тысяч лет назад началось повторное заселение Европы. Новая волна мигрантов полностью обновила генетический ландшафт. Исключением стали лишь две редкие реликтовые линии, найденные у неандертальцев из пещеры Ле-Котте и грота Мандрен во Франции, — в силу географии они сохранили докризисные варианты мтДНК. При этом демографическое моделирование зафиксировало, что около 45 тысяч лет назад эффективный размер женской популяции поздних неандертальцев снова начал падать, достигнув абсолютного минимума 42 тысячи лет назад. Накануне вымирания вида материнские линии полностью исчезли. Резкие климатические сдвиги заставили неандертальцев пройти через жесткий демографический кризис задолго до масштабного расселения Homo sapiens. Выжив в локальном убежище и заново заселив Европу, они утратили значительную часть своего генетического разнообразия. Это радикальное обеднение генофонда сделало поздние популяции неандертальцев крайне уязвимыми перед новыми испытаниями, которые в итоге привели к полному исчезновению вида.

Координаторы иммунитета  В центре внимания ученых — CD4+T-лимфоциты — ключевые «координаторы» иммунного ответа. Они не уничтожают врагов сами, но руководят другими иммунными клетками: отдают приказы, запускают иммунный ответ,  формируют память о перенесенных инфекциях.  Понимание того, как меняется их количество и активность с возрастом, очень важно для создания новых лекарств для лечения инфекционных, аутоиммунных и онкологических заболеваний и поддержки устойчивой работы иммунной системы.  Команда Центра математического моделирования в разработке лекарств собрала обширную базу данных по концентрации различных подтипов иммунных клеток в органах и тканях здоровых людей – от новорожденных до долгожителей. Ее сформировали на основе всех опубликованных на сегодня результатах клинических исследований. На основе этих данных ученые построили модель, учитывающую весь жизненный цикл иммунной клетки: созревание в тимусе, дифференцировку, активацию и деление, миграцию по органам и тканям и другие. Оказалось, что старение иммунитета — это не плавное снижение численности Т-клеток, а нелинейный процесс, складывающийся из множества различных факторов. Результаты работы опубликованы в журнале Frontiers in Immunology. «До 4 лет количество основных подтипов T-клеток растет, — пояснила один из авторов работы, научный сотрудник Центра математического моделирования в разработке лекарств Виктория Кулеш. — Затем наступает спад их численности, но после 40 лет — новый подъем, несмотря на то что функция тимуса — главного поставщика иммунных клеток — уже снижается. Это связано с тем, что включаются механизмы адаптации выживаемости клеток. В интервале от 40 до 50 лет численность клеток опять снижается. Однако примерно к 64 годам мы наблюдаем новый «пик», который связан с адаптацией интенсивности деления наивных клеток, то есть клеток, которые еще не встречались с антигеном».  Разработанная математическая модель также позволила ответить на вопрос, какие ключевые процессы определяют численность CD4+ T-клеток в разные периоды жизни человека. По словам Виктории Кулеш, в детстве главную роль играют параметры, связанные с тимусом и жизнедеятельностью наивных клеток. У взрослых  на первый план выходит так называемая «антигенная нагрузка» — то есть количество перенесенных инфекционных заболеваний. У пожилых людей влияние этих факторов ослабевает, и они уже не оказывают значимого влияния на численность клеток.  Стресс-тест для проверки  Чтобы проверить, способна ли модель описывать не только здоровый гомеостаз, но и его нарушения, ученые провели «стресс-тест» — смоделировали ситуацию, при которой ребенку полностью удаляют тимус. Такое вмешательство иногда проводят при операциях на сердце у детей: тимус частично перекрывает доступ к сердцу, и хирургам приходится его удалять, чтобы безопасно добраться до нужной зоны. «Стресс-тест» показал, что в ответ на уменьшение притока новых Т-клеток из тимуса, организм включает адаптационные механизмы, меняя скорость деления и выживаемость оставшихся клеток. По словам руководителя Центра математического моделирования Кирилла Пескова, вопрос, существуют ли такие адаптационные механизмы у людей, до сих пор оставался предметом научной дискуссии. Сейчас ответ на него получен.  Что дальше? Сегодня с помощью новой математической модели ученые уже могут описывать и прогнозировать возрастную динамику T-клеток у здоровых людей. В дальнейшем команда планирует расширить модель для описания патологических состояний — например, инфекций, онкологических и аутоиммунных заболеваний, а также различных терапевтических вмешательств.  Помимо этого, при добавлении индивидуальных иммунологических измерений модель можно использовать для персонализированного профилирования иммунной функции у конкретного пациента, отметил Кирилл Песков. А в перспективе на ее основе будет создана виртуальная платформа работы иммунной системы. Она будет востребована при разработке новых лекарств для борьбы с инфекционными и аутоиммунными заболеваниями, а также для коррекции процессов старения.