Растворы углеводов — один из фундаментально важных объектов исследования, поскольку углеводы широко распространены в природе и участвуют в работе живых клеток. Их коэффициенты вязкости и диффузии описывают перенос вещества в сложных жидких средах. Коэффициенты диффузии чаще всего определяются по вязкости через соотношение Стокса—Эйнштейна — базовую формулу физики жидкости, которую вывели для простого случая движения частицы в вязкой среде. Из-за этого возникает вопрос о применимости этой формулы для концентрированных растворов, где молекулы растворенного вещества уже активно взаимодействуют друг с другом. Точные границы применимости по концентрации раствора все еще плохо определены.
«Мы впервые систематически исследовали широкий диапазон концентраций для растворов сахаров в рамках моделирования на атомистическом масштабе. При этом мы одновременно рассчитывали вязкость и коэффициенты самодиффузии и напрямую проверяли применимость соотношения Стокса—Эйнштейна, что позволило проследить, как именно и при каких концентрациях оно нарушается», — рассказала Мария Иванова, студентка третьего курса, проходящая обучение на кафедре вычислительной физики конденсированного состояния и живых систем ЛФИ МФТИ.
Предыдущие исследования в основном посвящены температурной применимости соотношения Стокса—Эйнштейна. Влияние концентрации изучено значительно хуже. При этом в работах по сахарозе авторы отмечали, что с ростом концентрации уменьшается эффективный гидродинамический радиус — параметр, характеризующий движение частицы в жидкости с учетом влияния окружающей среды. В этом исследовании физтехи решили проверить, окажется ли это общим свойством углеводов, а не частным случаем сахарозы. Для этого они выбрали три молекулы разного размера. Физики хотели узнать, до каких концентраций можно связывать коэффициенты вязкости и самодиффузии через соотношение Стокса—Эйнштейна, а также причину нарушения этой связи.
Чтобы ответить на поставленные вопросы, ученые провели компьютерное молекулярное моделирование водных растворов трех углеводов: глюкозы, трегалозы и раффинозы. Они проследили, как меняются вязкость, диффузия и их связь через соотношение Стокса—Эйнштейна при увеличении концентрации вплоть до очень высоких значений — около 60%. Статья опубликована в журнале Molecular Simulation.
«Мы проверяли модель прямым сравнением с экспериментальными данными: по плотности растворов, вязкости и коэффициентам диффузии. Плотность удалось воспроизвести очень точно — средняя ошибка была меньше 0,5% для всех исследованных сахаров. Вязкость также хорошо совпадала с экспериментальными трендами. Для диффузии экспериментальные данные были доступны только для растворов трегалозы: здесь моделирование немного завышало значения, но общий тренд был правильный», — пояснил Владимир Дещеня, младший научный сотрудник Центра вычислительной физики МФТИ, аспирант второго года кафедры вычислительной физики конденсированного состояния и живых систем ЛФИ МФТИ.
Интуитивно понятно: чем более вязкая жидкость, тем медленнее диффузия, поскольку движение молекулы заторможено. Соотношение Стокса—Эйнштейна говорит о том, что при постоянной температуре и размере частицы отношение между вязкостью и диффузией должно быть постоянно в различных условиях. Результаты моделирования показали, что при увеличении концентрации вязкость и диффузия перестают меняться в соответствии с классической формулой. В системе наблюдается систематическое уменьшение эффективного гидродинамического радиуса, что говорит об отклонениях от классического поведения. Это значит, что в концентрированных растворах движение молекул сахаров сложнее, чем предполагает простая модель частицы в вязкой жидкости.
Неожиданным результатом этой работы оказалось то, что характер отклонения от соотношения Стокса—Эйнштейна примерно одинаков для трех выбранных молекул. Это говорит о том, что нарушение классической связи между вязкостью и диффузией в пределах точности работы не зависит от размеров молекулы и может быть общим для разных углеводов.
«Обнаруженное подобие означает, что можно искать более универсальную поправку к соотношению Стокса—Эйнштейна для целого класса углеводов, а не только для одного конкретного сахара. Мы также предложили простую поправку к классической формуле, которая помогает оценивать диффузию молекул сахара в концентрированных растворах на 20–30% точнее, чем классическая формула», — добавил Николай Кондратюк, исполнительный директор Центра вычислительной физики МФТИ.
У использованного подхода есть и ограничения. Исследование основано на атомистическом моделировании, которое ограничено размером расчетной системы и временем моделирования. Кроме того, часть рассмотренных высококонцентрированных растворов соответствует метастабильным состояниям, которые сложно экспериментально верифицировать. Поэтому результаты моделирования требуют аккуратной интерпретации при сравнении с реальными системами. В то же время предложенный подход позволяет получить детальную микроскопическую картину взаимодействия молекул сахара с водой и друг с другом при росте концентрации.
Следующий шаг исследователей — понять микроскопическую причину «расцепления» вязкости и диффузии в концентрированных растворах сахаров. Молекулярное моделирование позволяет смотреть на систему на атомном уровне: как меняется окружение молекул сахара, как они взаимодействуют с водой и друг с другом при росте концентрации. Это поможет не только описать эффект, но и объяснить его природу.
Российские ученые показали, как меняется связь между вязкостью и диффузией в растворах сахаров
Китайская династия Мин (1368-1644 годы) отличалась жесткой регламентацией похоронной сферы. Неоконфуцианская идеология признавала единственно правильным традиционное захоронение тела в землю. Кремация и вторичное погребение, при котором останки эксгумировали и перекладывали в урны, считались преступными. В 1370 году император Хунъу издал прямой указ о запрете кремации, а «Великий кодекс Мин» грозил за это наказанием бамбуковыми палками.
Однако исторические источники свидетельствуют, что на юго-востоке империи эти практики процветали. Причинами были дороговизна земли, бедность, местные верования и буддийские традиции. Однако археологических доказательств этого долгое время не было. Ситуацию осложняет тот факт, что кислотные почвы в регионе разрушают кости, поэтому археологических находок скелетов почти не было, а антропологический анализ не проводился.
В новом исследовании, опубликованном в издании npj Heritage Science, китайские археологи изучили два захоронения. Первое представляло собой кирпичный склеп с двумя керамическими урнами и каменной эпитафией, из которой следовало, что в период Чэнхуа (1465-1487 годы) внук перезахоронил там своих деда и бабку. Вторая могила была одиночной урной с прахом.
Форма тазовых костей, сосцевидный отросток и черепные швы подсказали ученым пол и возраст захороненных. Сами же останки авторы научной работы проанализировали с помощью шкалы температур, характера трещин и деформаций. Это позволило понять и реконструировать позы тела при сожжении. Впервые в регионе применили микро-КТ высокого разрешения для оценки микроструктурных изменений костной ткани.
Анализ показал, что в первом захоронении присутствовали мужчина 22-42 лет и взрослая женщина с признаками порозного гиперостоза — патологии, указывающей на детский стресс, анемию или недоедание. Простая конструкция могилы и отсутствие инвентаря говорили о скромном достатке. В сочетании с эпитафией это позволило заключить, что пара была перезахоронена внуком из соображений фэншуй.
[shesht-info-block number=1]
Второе захоронение принадлежало молодой женщине 25-29 лет. У нее также выявили порозный гиперостоз и характерную деформацию костей стоп — прямое свидетельство бинтования ног. Анализ кремации показал температуру горения 700-800 °C. Левая сторона тела и череп обгорели сильнее, что вместе с характерными изгибами костей указало на кремацию тела в вытянутом положении на спине с заваливанием на левый бок. Найденные в урне обгоревшие монеты и бусина подтвердили, что женщину сожгли в одежде вскоре после смерти, то есть кремация была не утилитарной мерой, а ритуалом.
Ученые пришли к выводу, что, несмотря на угрозу наказания, малоземелье и личная бедность были решающими в выборе запрещенных обрядов. Об этом говорят и следы голодания на костях, и скромность самих погребений. Причем культурный фон придавал этой практике легитимность в глазах простых людей.
У орангутанов очень замедленный жизненный цикл с одним из самых длительных интервалов между родами и самым низким зарегистрированным уровнем младенческой смертности среди приматов и даже млекопитающих. Ученые предположили, что ключевую роль в жизненном цикле орангутанов играет долгое грудное вскармливание, поскольку оно, возможно, способствует здоровью потомства и увеличивает интервалы между родами у самок. Однако до сих пор не было ясно, в каком возрасте детенышей орангутанов отлучают от груди. Для оценки продолжительности грудного вскармливания авторы нового исследования, специалисты из Японского центра по изучению орангутанов и их коллеги из Малайзии, применили метод фекальной протеомики, который направлен на выявление специфических белков в экскрементах. Поскольку молоко самок орангутанов содержит несколько уникальных белков, их обнаружение в фекалиях детеныша служит прямым доказательством того, что его все еще кормят грудью. Исследовательская группа, статья которой опубликована в журнале Communications Biology, изучила образцы экскрементов диких борнейских орангутанов из заповедной зоны долины Данум в штате Сабах (малайзийская часть острова Калимантан (Борнео)). Образцы фекалий группы орангутанов, включавшей самок с детенышами разных возрастов, ученые собирали на Борнео в течение двух лет и семи месяцев. В итоге специфические для грудного молока белки обнаружили во всех 20 образцах фекалий детенышей в возрасте до шести с половиной лет. Это свидетельствует о том, что все детеныши продолжали питаться материнским молоком как минимум до этого возраста, хотя вполне вероятно, что и дольше. Кормившие детенышей самки все это время не были беременны следующим потомством, полностью отдавая свои ресурсы выращиванию уже рожденного малыша. Исследователи также установили, что у находившихся на грудном вскармливании детенышей в экскрементах присутствовали высокие концентрации белков биологической защиты и полезных пробиотических бактерий. Таким образом, непрерывное и длительное грудное вскармливание поддерживает исключительно высокую выживаемость потомства орангутанов и способствует их медленной репродуктивной стратегии, заключили ученые. В то же время полученные результаты объяснили, почему популяции этих находящихся под угрозой исчезновения человекообразных обезьян чрезвычайно медленно восстанавливаются после сокращения численности. Поэтому так важно защищать оставшиеся места обитания орангутанов в тропических лесах, подчеркнули авторы исследования.
Орангутаны оказались рекордсменами по длительности грудного вскармливания
Рак поджелудочной железы — крайне агрессивное злокачественное новообразование. Считается одним из самых смертоносных онкологических заболеваний. Это связано с рядом факторов.
Во-первых, на ранней стадии нет клинических проявлений заболевания, то есть симптомы практически отсутствуют. Во-вторых, в генах, которые ассоциированы именно со злокачественным течением, происходит большое количество мутаций, в результате чего появляются очень агрессивные формы. Клетки быстро делятся и дают метастазы.
Кроме того, сама опухоль отличается низкой васкуляризацией, то есть в ней мало сосудов, а строма — нормальные клетки, окружающие, защищающие и питающие ее — очень плотная. В результате иммунитет практически не борется, а лекарства в опухоль не проникают. Быстрое распространение метастазов и особенности строения делают ее устойчивой к химиотерапии. По данным ВОЗ и других медицинских учреждений, пятилетняя выживаемость пациентов составляет всего 13 процентов.
На протяжении долгого времени ученые искали способ, который бы позволил доставить лекарство прямо в опухоль. Кандидатом на эту роль стали вирусы. Например, в 1950-х годах женщинам с раком шейки матки вводили обычный, не модифицированный аденовирус — вирус из группы возбудителей респираторных заболеваний. Это был один из первых человеческих вирусов, которые удалось достаточно хорошо изучить и культивировать в лаборатории. Экспериментальная терапия привела лишь к частичному успеху, так как аденовирус поражал как опухолевые, так и здоровые ткани.
Тогда же стало понятно: для безопасной и эффективной работы аденовирус нужно перепрограммировать так, чтобы он избирательно атаковал опухолевые клетки и не повреждал здоровые ткани.
[shesht-info-block number=1]
Первым одобренным в США онколитическим вирусом, который заражает и убивает опухолевые клетки, стал T-VEC. Это генетически измененный вирус простого герпеса, предназначенный для местного лечения меланомы. Под его действием клетки опухоли разрушаются и погибают. Однако для рака поджелудочной железы такого средства до сих пор не существовало.
Команда американских ученых под руководством Масато Ямамото (Masato Yamamoto) из Миннесотского университета смогла перепрограммировать аденовирус так, чтобы он размножался только внутри опухолевых клеток и практически не затрагивал здоровые ткани. Ключевую роль играет фермент циклооксигеназа-2 (COX-2), содержащийся в клетках организма. В опухолевых клетках его уровень намного выше, чем в здоровых. Именно присутствие COX-2 запускает размножение аденовируса.
После проникновения в опухолевую клетку аденовирус начинает копировать себя. В итоге оболочка клетки разрушается. Она погибает, а новые вирусные частицы распространяются дальше и заражают соседние участки опухоли.
Процедура введения выглядит так: тонкую трубку с ультразвуковым датчиком на конце проводят через рот, пищевод, желудок в двенадцатиперстную кишку, а затем через ее стенку — в поджелудочную железу. Датчик помогает видеть опухоль на экране. Через эту же трубку вирус впрыскивают прямо в центр новообразования.
[shesht-info-block number=2]
Клинические исследования аденовирусной терапии рака поджелудочной железы проводят в США. Первый пациент получил лечение в 2025 году, размер его опухоли достигал семи сантиметров. Два других участника — немного позже. На момент лечения у всех трех человек опухоль была локализована в пределах поджелудочной железы без выявленных метастазов.
Во время первого эксперимента Ямамото и его коллеги использовали низкую дозу препарата — всего 1/10 от той, которую планируют давать в будущем. В этой части исследования главной целью было не лечение, а проверка безопасности для организма.
После введения вируса ни одна из трех опухолей не увеличилась в размерах. Вторичные очаги (метастазы) тоже не зафиксировали. Все пациенты живы, их состояние врачи оценивают как клинически стабильное.
Почему новообразования не уменьшились в размерах, а просто перестали расти? Низкой дозы хватило лишь на то, чтобы остановить деление и дальнейший рост опухолевых клеток, разрушить саму опухоль с помощью такого небольшого количества препарата сложно. Специалисты предположили, что более активное разрушение клеток и постепенное уменьшение опухолей должно начаться при более высоких дозах и при длительном размножении вируса внутри новообразования.
Существует еще один эффект, который ученые надеются обнаружить. Когда опухолевые клетки распадаются, их содержимое «вытекает» наружу, поэтому иммунная система должна заметить неладное и подключиться к борьбе. Исследователи полагают, что защитные механизмы организма научатся распознавать и уничтожать даже те опухолевые клетки, которые уже успели распространиться по телу. Если это подтвердится, метод сможет работать против рака поджелудочной железы на последней стадии, который плохо поддается лечению.
[shesht-info-block number=3]
Команда Ямамото готовится к следующему этапу исследования. Ученые собираются испытать свой метод на 15 добровольцах, которым будут вводить более высокие дозы препарата, что поможет подобрать оптимальный уровень лечения. Параллельно команда Ямамото планирует объединить новую терапию с иммунотерапией: добавят так называемые ингибиторы контрольных иммунных точек — класс препаратов, которые блокируют белки-«тормоза» на иммунных клетках. Это не дает опухолям «маскироваться», позволяя собственной иммунной системе организма находить и уничтожать опухолевые клетки.
Несмотря на позитивные результаты команды Ямамото, некоторые эксперты призвали к осторожности. Австралийский хирург-онколог Кай Браун (Kai Brown) из больницы Королевского Северного берега в Сиднее отметил, что в истории онкологии появлялось множество многообещающих разработок, которые показывали хорошие результаты на ранних этапах исследований, но не подтверждали свою эффективность в более поздних испытаниях.
Кроме того, дополнительную сложность создает отсутствие контрольной группы. Поэтому пока невозможно точно сказать, насколько новая терапия будет превосходить другие методы лечения.
Результаты исследования представлены на ежегодной научной конференции American Society of Gene and Cell Therapy Annual Meeting в Бостоне.
Аденовирус остановил развитие рака поджелудочной железы у трех пациентов
Передача вирусов и бактерий от клещей к жертве происходит во время укуса. Слюна этих паукообразных представляет собой сложный комплекс разных молекул и содержит так называемые экзосомы — микроскопические внеклеточные «пузырьки», которые переносят белки и другие биологические сигналы между клетками и тканями. Эти экзосомальные белки помогают клещам крепко приклеиваться к коже хозяина, питаться незаметно, легко насыщаться, не вызывая иммунного ответа и даже обезболивая место укуса.
Авторы нового исследования, опубликованного в журнале The EMBO Journal, выявили новый богатый глицином экзосомальный белок GRP, который клещи выделяют со слюной во время насыщения. Оказалось, он играет ключевую роль в передаче патогенов от паразита к его хозяину. Команда из Университета Теннесси (США) изучила молекулярные механизмы этого процесса и потенциал белка в качестве возможной мишени для вакцин, блокирующих передачу вируса.
Исследователи выяснили, что выработка этого белка нарастает по мере того, как клещ питается и насыщается кровью. Это способствует передаче патогена от паразита к хозяину.
«Выключение» гена, отвечающего за выработку этого белка, привело к тому, что клещи стали хуже есть, плохо насыщаться, терять вес и уменьшаться в размере. Кроме того, значительно снижались уровень вируса и способность его передачи здоровому реципиенту. Таким образом, ученые пришли к выводу, что экзосомальный белок GRP играет двойную роль — способствует насыщению клеща кровью и передаче патогена, выступая своего рода посредником передачи вируса. Эти данные открыли новые возможности для профилактики и борьбы с клещевыми инфекциями.
В лаборатории ученые создали очищенный искусственный вариант белка GST-GRP и ввели его в качестве вакцины лабораторным мышам. После того как нимфы клещей, предварительно зараженные вирусом лимфоцитарного хориоменингита, в течение 48 часов пили кровь иммунизированных мышей, они резко уменьшились в размерах и потеряли вес, также существенно снизилась их вирусная нагрузка.Это исследование показало, что экзосомы могут стать эффективной мишенью для разработки вакцин от клещевых инфекций. Вместо воздействия на сам вирус вакцина будет нацелена на молекулу в клеще, предотвращая успешное питание паразита и механизм передачи патогенов. Прерывая этот процесс на ранней стадии, ученые надеются остановить инфекцию до того, как она достигнет хозяина.
Ученые нашли способ предотвратить передачу вируса при укусе клещей
Для теплокровных позвоночных, особенно динозавров, главная проблема при жизни в соленой воде — избыток солей. В отличие от млекопитающих, рептилии и птицы не могут выделять концентрированную мочу. Вместо этого эволюция дала им особый инструмент — солевые железы в области головы, которые выводят соли наружу, например, через нос. По принципу действия эти железы похожи на слезные железы у человека. Среди современных животных лучше всех к жизни в соленой воде приспособлены птицы, у которых эти железы часто расположены над глазницами, прямо на крыше черепа. Ученые давно доказали, что у нептичьих динозавров тоже могли быть примитивные солевые железы, но обычно они располагались в передней части морды, около ноздрей. До недавнего времени не было убедительных доказательств наличия сложных «надглазничных» желез, как у птиц, у динозавров, не входивших в группу прямых предков птиц. Исследователи из Италии, Великобритании и Бразилии пересмотрели строение черепов спинозаврид. Они изучили ископаемые останки спинозаврид из коллекций музеев Великобритании, Италии и Германии, включая знаменитые образцы Baryonyx, Ceratosuchops и североафриканских гигантских спинозавров. Ученые анализировали детали черепных костей: ямки, бороздки и отверстия (форамины), которые в телах живых животных служат «слепками» для кровеносных сосудов, нервов и протоков желез. Кроме того, провели статистическую реконструкцию предковых сред обитания, чтобы выяснить, были эти динозавры пресноводными или морскими на филогенетическом древе, увязав строение костей с геологическим возрастом пород. Результаты исследования опубликовали в журнале Historical Biology. После анализа данных у спинозаврин — продвинутой группы спинозаврид, к которой относят знаменитого Spinosaurus — впервые обнаружили полные костные следы птицеподобных надглазничных солевых желез. На крыше их черепа, прямо над глазницами, ученые нашли характерные парные впадины, разделенные гребнем, а также отверстия для сосудов и канал для протока железы, огибающий глазницу. Эта структура полностью аналогична той, что позволяет современным морским птицам пить соленую воду. Исследователи пришли к выводу, что спинозаврины получили эту особенность независимо от птиц.
[shesht-info-block number=1]
У более примитивных родственников таких ямок на черепе нет, а их носовые железы располагались в классическом, переднем положении. Анализ показал, что переход к солоноватым условиям обитания и появление надглазничных желез произошли именно у поздних спинозаврин, которые жили в эпоху позднего мела на территории современной Северной Африки. Причем реконструкция среды обитания подтвердила: в отличие от пресноводных сородичей, эти животные были универсалами, способными жить как в реках, так и в лагунах с морской водой. У спинозаврин в процессе эволюции произошли укорочение лицевой части черепа и смещение ноздрей назад к глазам. Это сократило пространство для носовой железы, но создало идеальные предпосылки для миграции железы вверх, на черепную крышу.
У спинозавров нашли способность плакать солеными слезами
Планеты формируются внутри протопланетных дисков — вращающихся вокруг молодых звезд облаков газа и пыли. Ранее наблюдения обсерватории ALMA выявили в этих дисках многочисленные кольца и промежутки, которые, как считается, часто возникают в результате воздействия молодых планет: их гравитация меняет распределение вещества в диске, оставляя заметные следы. Однако использовать эти структуры для оценки массы самих миров до сих пор было непросто.
Теперь авторы исследования, опубликованного в The Astrophysical Journal, смоделировали взаимодействие планет различной массы с окружающим их диском. Расчеты показали, что характеристики пылевых колец тесно связаны с массой формирующего их мира. В частности, с увеличением массы планеты область максимального скопления пыли смещалась дальше от ее орбиты. Более того, ученые выявили почти линейную зависимость между положением кольца и размером области, где доминирует гравитация планеты.
Модели также показали, что ширина кольца уменьшается по мере роста массы формирующегося мира. Этот эффект, однако, работает лишь до тех пор, пока планета не становится достаточно массивной чтобы надежно удерживать поток пыли в диске. После достижения этой границы размеры кольца практически не меняются. Похожим образом меняется и масса вещества, накопленного в кольце: она растет вместе с массой планеты, а затем выходит на плато.
[shesht-info-block number=1]
В некоторых кольцах, по расчетам, может накапливаться вещество массой в десятки масс Земли. Такие области могут стать благоприятной средой для дальнейшего формирования планетезималей — строительных блоков будущих миров.
Для проверки результатов исследователи применили модель к системе PDS 70, где уже обнаружены молодые планеты. Полученные оценки массы хорошо согласовывались с результатами, выявленными независимыми методами. Это означает, что свойства пылевых колец действительно можно использовать для изучения и «взвешивания» миров, которые пока остаются слишком тусклыми для наблюдений.
Авторы научной работы надеются, что их подход поможет точнее определять характеристики новорожденных миров и больше узнать о процессах, что происходят на самых ранних этапах формирования планетных систем.
Массу молодых планет определили по пылевым кольцам
Считается, что после формирования гигантские миры располагались гораздо ближе друг к другу. Затем произошел так называемый «планетный» хаос — эпоха нестабильности или модель Ниццы. Во время нее Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун меняли орбиты, сближались друг с другом и даже выбрасывали из системы дополнительные ледяные миры размером с Уран.
Такие гравитационные маневры хорошо объясняют современное устройство окраин Солнечной системы и происхождение малых тел. Однако до сих пор оставался открытым вопрос: как регулярные спутники планет пережили этот хаос?
Авторы нового исследования, опубликованного в журнале Icarus, смоделировали 122 возможных сценария эволюции внешней Солнечной системы и проследили судьбу лун Юпитера и Урана во время сближений планет. В общей сложности ученые выполнили почти полторы тысячи полноценных симуляций на суперкомпьютерах.
[shesht-info-block number=1]
Выяснилось, что в большинстве сценариев гравитационные встряски были настолько сильными, что луны сталкивались друг с другом, выбрасывались на нестабильные орбиты или падали на планету. Система Урана оказалась особенно уязвимой: если другая планета подходила к нему ближе чем на 0,02 астрономической единицы — около трех миллионов километров, что по космическим меркам почти вплотную — разрушение спутниковой системы было практически неизбежным.
Опасными были не только единичные пролеты. Даже серия умеренных сближений постепенно «раскачивала» орбиты лун, пока те не начинали пересекаться. В моделях луны Урана часто переживали целую цепочку подобных столкновений.
Для Юпитера ситуация была немного лучше. Его знаменитые галилеевы спутники — Ио, Европа, Ганимед и Каллисто — оказались более устойчивыми благодаря сильной гравитации газового гиганта. Правда, даже они нередко теряли свою сложную орбитальную конфигурацию — резонанс Лапласа.
[shesht-info-block number=2]
Особенно интересными оказались результаты для Миранды — самого необычного крупного спутника Урана. Эта маленькая ледяная луна давно озадачивает астрономов своей странной поверхностью и необычным составом. Исследователи предположили, что во время эпохи нестабильности Миранда могла неоднократно сталкиваться с соседними спутниками, теряя часть каменистого вещества и сохранив преимущественно лед. То есть ее внешний вид может быть следствием древней серии космических катастроф.
Астрономы также рассмотрели сценарии, в которых ранняя Солнечная система могла содержать не четыре, а пять или даже шесть гигантских планет. В некоторых моделях эти «потерянные» ледяные миры выбрасывало в межзвездное пространство. От их числа зависело, насколько разрушительными были столкновения для лун.
Выходит, вероятность того, что спутники Урана пережили эпоху планетной нестабильности без серьезных потрясений, крайне мала. Возможно, современные луны Урана сформировались после масштабной перестройки древней спутниковой системы или пережили серию крупных столкновений, которые радикально изменили их облик.
Спутники Юпитера и Урана указали на «потерянную» планету
В последние десятилетия психологи все чаще говорят о возрастающем индивидуализме. Речь идет о мировоззрении, при котором личные цели и достижения ставятся выше интересов семьи, коллектива или сообщества. Это противопоставляется коллективизму, где индивид ставит интересы сообщества или группы выше своих потребностей.
Авторы предыдущих исследований заметили, что переход к такому мировоззрению в последнее время ускорился в большинстве стран. Среди возможных причин называют глобализацию, развитие цифровых технологий и распространение социальных сетей.
Но как именно индивидуализм влияет на романтические отношения, до сих пор оставалось не совсем понятно. Результаты прошлых научных работ противоречили друг другу. Одни ученые указывали, что более независимые и зацикленные на себе люди любят партнеров иначе, чем остальные. Другие такой связи не находили.
Причина разногласия может быть связана с недостаточной выборкой. Эксперты изучали жителей одной или двух стран и опрашивали сравнительно мало людей. Из-за этого результаты могли зависеть от особенностей конкретной страны или случайных факторов.
[shesht-info-block number=1]
Международная группа психологов под руководством Марты Коваль (Marta Kowal) из Вроцлавского университета в Польше провела масштабное исследование, чтобы проверить, есть ли связь между индивидуализмом и степенью романтической привязанности.
Коваль и ее коллеги подготовили опрос, который прошла 61 тысяча взрослых людей в возрасте от 18 до 90 лет из 81 страны. На момент опроса все они состояли в романтических отношениях — от нескольких недель до более 10 лет.
Участников просили через онлайн-анкеты оценить по шкале от одного до пяти, насколько сильно они чувствуют себя эмоционально связанными с партнером и хотят ли сохранить отношения.
Затем испытуемые отвечали на вопросы, позволяющие определить уровень индивидуализма. В этой части исследования использовали шкалу от одного до семи баллов. Добровольцы оценивали утверждения вроде «Успех группы важнее личного успеха», «Человек должен преследовать свои цели только после того, как подумает о благополучии коллектива».
[shesht-info-block number=2]
Когда исследователи сопоставили ответы, выяснилось, что люди с более выраженными индивидуалистическими взглядами менее склонны к романтическим чувствам. Эта связь сохранялась даже после учета таких факторов, как пол, возраст и экономическое положение.
Для проверки результатов ученые провели дополнительное исследование. В нем приняли участие более шести тысяч человек из 50 стран, все испытуемые состояли в отношениях. Повторный анализ подтвердил первоначальные выводы. Эффект наблюдался как у мужчин, так и у женщин.
Коваль и ее коллеги полагают, что индивидуализм может влиять на способность устанавливать глубокие эмоциональные связи. По мнению авторов, постоянная сосредоточенность на достижениях своих целей может мешать той эмоциональной открытости, на которой строится близость между партнерами. Если человеку трудно быть уязвимым в отношениях, раскрыть свои переживания и внутренний мир, такие отношения становятся менее эмоционально насыщенными. Ведь именно открытость и эмоциональная уязвимость считаются важнейшими компонентами глубокой романтической привязанности.
При этом психологи не считают, что снижение накала страстей из-за возросшего индивидуализма это обязательно плохо. Погружение в партнера с головой и навязчивые мысли об одном человеке могут занимать значительную часть времени и внимания человека, а также снижать продуктивность. Если романтические переживания перестают играть такую важную роль в жизни, высвобождаются силы и энергия для общения с друзьями и родственниками, работы, учебы и занятий, которые приносят личное удовлетворение.
[shesht-info-block number=3]
Несмотря на достаточно большую выборку, все выводы команды Коваль строятся на субъективных оценках участников, которые могли неосознанно приукрашивать или скрывать свои истинные чувства. Вероятно, кто-то из испытуемых во время опроса был в ссоре со своим партнером, поэтому отвечал на вопросы под влиянием временных негативных эмоций.
Кроме того, авторы исследования не доказали, что именно индивидуализм делает людей менее влюбленными. Ученые увидели лишь связь между этими явлениями, но не выяснили, что причина, а что следствие. Возможно, люди, которые изначально менее эмоционально привязаны к партнеру, чаще ставят собственные интересы на первое место. Не исключено, что и на степень любви, и на индивидуализм одновременно влияют другие факторы — например, особенности воспитания, культуры или характера человека.
Коваль и ее коллеги представили выводы своего исследования на конференции Royal Society «Love, actually and in theory: Towards a robust science of love», которая прошла в мае 2026 года в Эдинбурге.
Круглая пещера, вырубленная в скале на юго-востоке Испании, — крупнейшее в Европе массовое захоронение III тысячелетия до нашей эры. На протяжении 700 лет здесь хоронили умерших. Археологи обнаружили останки не менее 1348 человек, среди которых 48 почти нетронутых скелета принадлежлат детям и подросткам от года до 19 лет. Именно они стали предметом комплексного исследования, установившего связь между изменениями в структуре костей и болезнями, которые поражали и уносили жизни детей почти пять тысяч лет назад.
Работа, опубликованная в International Journal of Paleopathology, связала изменения в скелете с респираторными заболеваниями.
Почти у всех детей было обнаружено хотя бы одно изменение в структуре скелета, в большинстве случаев они были связаны с перенесенными травмами. Однако изменения в костях у 33 из 48 погребенных, по мнению исследователей, вызвали респираторные инфекции.
Больше всего заболеваниям дыхательных путей были подвержены младенцы и дети младшего возраста. Описаны также случаи, когда у детей наблюдались одновременно и признаки воспаления костей после тяжелых травм и после перенесенных вирусных инфекций. К смерти же чаще приводило такое наследственное заболевание как муковисцидоз и тяжелые поражения желудочно-кишечного тракта.
Анализ показал, что у детей в возрасте от 1 до 4 лет и подростков от 10 до 14 лет чаще всего наблюдались такие костные изменения, как змеевидные борозды и точечные углубления на внутренней стороне черепа, позвонках, тазовых костях и костях бедер. Ранее ученые связывали подобные изменения с туберкулезом на ранней стадии, когда бактерии еще циркулируют в кровотоке. Поскольку у большинства детей наблюдались схожие отметины на костях, можно предположить, что причиной заболевания были общие условия жизни.
Будущие исследования с применением молекулярного анализа, в частности анализа древней ДНК помогут обнаружить следы бактерий, вызывающих туберкулез, или возбудителей других болезней. Кроме того, палеогенетический анализ позволит не только понять, какими болезнями болели европейцы эпохи энеолита, но и проследить родственные связи погребенных, определить пол, возраст, образ жизни и воссоздать из социальные роли в древнем обществе.
Исследование массового захоронения показало, чем болели дети в Европе 5 тысяч лет назад
Традиционно старение изучали преимущественно через активность генов: какие из них включаются, а какие со временем «замолкают». Однако между ДНК и готовым белком существует еще один важнейший этап — трансляция, когда клеточные «фабрики» — рибосомы — считывают молекулы РНК и собирают белки. Последние выполняют почти всю работу внутри клетки: образуют структуры, передают сигналы, запускают воспаление и ремонтируют повреждения.
Этот процесс имеет огромное значение для стволовых клеток кожи, которые постоянно обновляют эпидермис и помогают тканям восстанавливаться после повреждений. Ученым давно известно, что молодые стволовые клетки обычно работают в экономном режиме, синтезируя сравнительно мало белков. Это, как считается, помогает им сохранять молодость и способность к регенерации. Правда, проследить, как меняется производство белков в отдельных клетках стареющей ткани до сих пор не представлялось возможным.
Теперь ученые из Университета Цюриха (Швейцария) разработали технологию, которая позволяет наблюдать за работой рибосом в отдельных клетках кожи мышей. Метод получил название in-vivo single-cell ribosome profiling. Он основан на быстром «замораживании» процесса синтеза с помощью вещества, останавливающего движение рибосом по РНК. Последующий анализ молекул РНК позволил создать подробную «карту» синтеза белков.
[shesht-info-block number=1]
Проанализировав почти две тысячи клеток эпидермиса, включая стволовые, клетки волосяных фолликулов и иммунные клетки, исследователи обнаружили, что разные типы клеток кожи используют систему синтеза белков по-разному. При этом у пожилых животных некоторые механизмы работы стволовых клеток заметно менялись.
Самыми неожиданными стали изменения в старых стволовых клетках. Выяснилось, что с возрастом резко усиливается синтез группы белков AP-1 — молекул, участвующих в реакции на стресс, воспаление и повреждение тканей. При этом уровень соответствующих молекул РНК почти не менялся. То есть клетки не производили больше генетических инструкций, а активнее использовали уже существующие для сборки белков. Значит, старение может регулироваться в том числе на уровне самой системы синтеза белка.
Внимание ученых также привлек белок JUN — один из ключевых компонентов AP-1. В старой коже его количество заметно возрастало именно в ядрах стволовых клеток. Аналогичная связь наблюдалась и в данных по коже человека: уровень JUN также возрастал с возрастом. Это, по мнению авторов научной работы, может означать, что стареющие клетки переходят в состояние хронического стресса и готовности к воспалительным процессам.
[shesht-info-block number=2]
Исследователи также выявили обратный процесс: некоторые важные для нормальной работы кожи белки синтезировались хуже. Среди них оказался E-cadherin — молекула, помогающая клеткам прочно соединяться друг с другом. Ослабление ее синтеза потенциально может объяснить, почему кожа у пожилых хуже восстанавливается после повреждений.
Новый метод поможет изучать старение и другие процессы, связанные с нарушением синтеза белков, включая рак и нейродегенеративные заболевания. В будущем умение управлять этими механизмами может привести к созданию способов поддержания нормальной работы стареющих тканей. Результаты научной работы опубликованы в журнале Molecular Cell.
Биологи в реальном времени увидели, как стареют стволовые клетки кожи
Первые ископаемые остатки K. аustralis нашли в 2018 году в формации Чоррильо, вблизи городка Эль-Калафате в аргентинской провинции Санта-Крус, у самой границы ледового поля Южной Патагонии. Это были зубы и кости пальцев ног, однако по ним оказалось невозможным идентифицировать вид динозавра.
Только после находки в 2024 году шейного позвонка ученые признали, что это новый вид из семейства уненлагиид. Это тероподовые (передвигавшиеся на задних конечностях, часто покрытые перьями) динозавры небольшого и среднего размера. Кости уненлагиид находят в отложениях позднего мелового периода (примерно 94-70 миллионов лет тому назад) в Южной Америке, Антарктиде, Австралии и на Мадагаскаре.
Аргентинские палеонтологи описали новый вид в статье, опубликованной в издании Journal of Vertebrate Paleontology.
Как объяснил ведущий автор статьи Матиас Мотта, свое имя Kank australis получил в честь гигантского нанду (нелетающей южноамериканской птицы) из мифологии теуэльче, коренного народа Патагонии. Согласно легендам, созвездие Южный Крест — отпечатки мощных лап бегущего по небу нанду по имени Канк.
Однако, судя по строению шейного позвонка, Kank australis напоминал не нанду, а, скорее, цаплю. Шейный позвонок этого динозавра имел хорошо развитые боковые костные отростки. К ним крепились мышцы, а также они защищали кровеносные сосуды шеи.
Кроме того, шейный позвонок Kank australis был пневматическим, то есть в нем имелись заполненные воздухом внутренние полости. Такая структура обеспечивает повышенную гибкость и подвижность шеи, позволяя совершать сложные движения, которые, например, совершает цапля при ловле рыбы. Это позволило ученым предположить, что Kank australis мог быть активным рыболовом.
Среди других анатомических особенностей Kank australis — увеличенный «хищный» коготь на втором пальце стопы и зубы с острыми продольными гребнями.
На основе сравнения с другим уненлагиидом, Neuquenraptor argentinus, обитавшим в Северной Патагонии 90 миллионов лет назад, исследователи предположили, что взрослые особи K. australis, вероятно, достигали в длину около 2,5-3 метров.
Но они все же были меньше и изящнее других уненлагиидов конца мелового периода, например таких как Austroraptor cabazai, гигантский (около пяти метров в длину) уненлагиид из Северной Патагонии.
Основываясь на анализе древних образцов почвы и окаменелых остатков растений, ученые пришли к выводу, что 70 миллионов лет назад климат в Южной Патагонии был умеренным и влажным, с сезонными осадками.
K. australis, по-видимому, обитал в местности, богатой извилистыми реками и ручьями с сезонными прудами и заводями, населенными водными растениями, такими как кувшинки, и животными, включая рыб, насекомых и различных моллюсков.
Палеонтологи не исключили, что кроме рыбы, динозавр охотился на других животных, обитавших в той же экосистеме, включая лягушек, ящериц, черепах и даже млекопитающих, таких как Patagorhynchus pascuali, полуводное однопроходное животное, родственное современным ехиднам и утконосам.
Открытие K. australis дополнило растущее число свидетельств того, что уненлагииды были рыбоядными динозаврами. Их удлиненные морды, многочисленные зубы и длинные, гибкие шеи хорошо приспособлены для ловли рыбы, отметили исследователи.
В Аргентине нашли кости трехметровой «цапли» из мелового периода
Энанциорнисовые — самая многочисленная и разнообразная группа ископаемых птиц мелового периода. Они жили 130-120 миллионов лет назад и населяли все континенты, кроме Антарктиды. Известно более 100 родов энанциорнисовых, все они внешне были очень похожи на современных птиц, однако в большинстве случаев не имели привычных сегодня веерообразных хвостов с рулевыми перьями. В области хвоста у них росли либо обычные перья, либо пары удлиненных декоративных перьев с широким стержнем.
Новый вид энанциорнисовых назвали Plumadraco bankoorum, что в переводе с латинского языка означает «пернатый дракон Банко». Это имя дали виду в честь американских орнитологов Уинстона и Пола Банко. По размеру пернатый дракон напоминал современных воробьев или дроздов — весил около 115 граммов, а тело было покрыто короткими перьями и достигало примерно 15 сантиметров в длину.
Интересная особенность нового вида — самые длинные из когда-либо описанных у ископаемых птиц хвостовые перья, расширяющиеся книзу наподобие ракеток. Эти перья не выполняли аэродинамических функций и могли служить для брачных демонстраций.
Пол ископаемого животного определить сложно, поскольку мягкие ткани половых органов сохраняются редко. Однако длина хвостовых перьев Plumadraco bankoorum указала на то, что окаменелые останки, вероятно, принадлежали самцу. Жесткие шипы в центре хвостовых перьев и их форма «ракеток» позволили предположить, что самцы поднимали хвостовые перья, а их кончики двигались вперед и назад.
Подобные особенности встречаются и у современных лесных птиц, которым хвостовые перья служат для привлечения внимания сородичей, особенно в лесистой местности, где нужно выделяться на фоне растительности. Из этого следует, что древние птицы могли также издавать заметные сигналы для внутривидовой коммуникации или брачных игр.
Команда ученых провела анализ элементного состава окаменелости и пришла к выводу, что перья «дракона», вероятно, были темно-коричневыми или черными, а их концы могли переливаться синим цветом.
Обнаружен новый вид ископаемых птиц с чрезвычайно длинными хвостовыми перьями