ТAAR1 — один из рецепторов следовых аминов, которые активируются продуктами распада аминокислот. Он обнаружен в лимбической системе и префронтальной коре — областях мозга, отвечающих за эмоции и сознательную регуляцию поведения. Функции и механизмы работы TAAR1 изучены не полностью. Ученые СПбГУ под руководством директора Института трансляционной биомедицины СПбГУ Рауля Гайнетдинова продемонстрировали, что этот рецептор участвует в регуляции агрессивного поведения и обладает фармакологическим потенциалом для разработки терапии, направленной на его коррекцию. Подробности исследования опубликованы в журнале Frontiers in Psychiatry. Для этого исследователи провели эксперимент с участием лабораторных крыс с измененным геномом. У этих животных «выключили» ген, ответственный за образование триптофангидроксилазы-2 (TPH2) — фермента, который участвует в биосинтезе серотонина в центральной нервной системе. Поэтому в мозге таких крыс вообще не вырабатывался «гормон счастья», за счет чего у них повысился уровень агрессии.«В природе агрессия помогает крысам создавать иерархию в стае: самцы дерутся, чтобы выяснить, кто будет главным на какой-либо территории. Если иерархия установилась, количество драк в стае сводится к минимуму», — рассказал научный сотрудник Института трансляционной биомедицины СПбГУ Илья Жуков. Ученые провели оценку уровня агрессии крыс с помощью поведенческого теста «резидент — интрудер» («хозяин — чужак»). В рамках него самца помещают на семь дней в отдельную клетку для стимуляции его территориального инстинкта. Затем к нему подсаживают самца-интрудера, и между ними происходит конфликт. Хозяин начинает защищать свою территорию от чужака, исследователи отслеживают, как долго и как именно он это делает.Нейробиологи Университета провели такой тест с двумя группами крыс. В одной из них было 10 особей с полным отсутствием серотонина (линия TPH2-KO), во второй (контрольной) — 10 животных без генетических изменений (линия Wistar, WT). В первой части эксперимента ученые СПбГУ сравнили поведение крыс TPH2-KO и животных WT. Резидентам подсаживали интрудеров, масса тела которых была либо на 50 % меньше, либо на 30 % больше их собственной. В результате крысы из группы контроля вели себя в соответствии с природной нормой: атаковали более мелкого противника только до момента его подчинения, а при встрече с более крупной особью быстро прекращали сопротивление и затем избегали конфликта. Крысы TPH2-KO продемонстрировали принципиально иную стратегию. Их встреча с более мелким интрудером проходила так же, как и у крыс WT. Но при контакте с более крупным противником резиденты TPH2-KO отказывались подчиняться, несмотря на заведомо проигрышное положение из-за своей массы тела. На протяжении всего 10-минутного теста они инициировали повторные атаки, даже несмотря на то, что их многократно «укладывали на лопатки». Со временем крупные интрудеры переставали реагировать на провокации. Но TPH2-KO не успокаивались и продолжали попытки склонить их к конфликту. «Этот результат позволил нам предположить, что ключевой мотивационный фактор агрессии у крыс без серотонина — это не стремление доминировать как таковое, а неспособность распознать и принять сигналы социального поражения», — пояснил Илья Жуков. Во второй, ключевой части эксперимента исследователи СПбГУ вводили всей группе крыс TPH2-KO молекулу-активатор ТAAR1 и через 10 минут снова проводили тест «хозяин — чужак». Ученые обнаружили, что поведение животных с полным отсутствием серотонина нормализовалось: продолжительность атак и их паттерн значительно изменились и перестали сильно отличаться от этих же показателей у крыс с нормальной выработкой «гормона счастья». Поведение TPH2-KO после схватки с более крупными противниками тоже поменялось: животные перестали провоцировать их после своего проигрыша. Эксперимент с участием лабораторных крыс / © Алексей Лощилов, Пресс-служба СПбГУ «Полученный результат демонстрирует, что TAAR1 — ключевой модулятор агрессивного поведения в условиях полного серотонинового дефицита. А значит, этот рецептор — перспективная мишень для создания принципиально новых лекарственных средств», — отметил Илья Жуков. С их помощью, вероятно, получится корректировать агрессию при психотических приступах из-за шизофрении и при комплексном посттравматическом стрессовом расстройстве. Одним из важных преимуществ препаратов на основе агонистов TAAR1 может стать их высокий профиль безопасности. «Некоторые исследования указывают на способность агонистов TAAR1 снижать аппетит и массу тела подобно известному семаглутиду (торговое название «Оземпик»). Можно предположить, что будущие препараты на основе активаторов TAAR1, вероятно, будут лишены такой нежелательной побочной реакции, как набор веса, и, возможно, даже помогут его снижать», — подчеркнул Илья Жуков. Это открывает перспективы для их использования как в монотерапии, так и в комбинации с другими психотропными средствами, в том числе между курсами терапии препаратами с выраженным побочным эффектом в виде увеличения массы тела. Подробнее о том, какие еще состояния потенциально получится корректировать с помощью активаторов TAAR1, читайте в журнале «Санкт-Петербургский университет» №2 за 2026 год.

Житель коммуны Саннес (провинция Ругаланн, юго-запад Норвегии) как-то утром гулял по окрестностям холма Риарен, популярного места для хайкинга. Мужчина обратил внимание на небольшой холмик земли под корнями старого дерева, поваленного бурей много лет назад. Мужчина ткнул в холмик палкой, и в земле что-то блеснуло. По словам мужчины, он не понял, что за предмет нашел, но догадался, что это что-то старинное и ценное, поэтому передал находку в Археологический музей Ставангерского университета. Археологи пришли к выводу, что этот золотой артефакт VI века нашей эры когда-то украшал ножны меча представителя военной аристократии. «Тот, кто носил этот меч, вероятно, был вождем в этом регионе в первой половине VI века и имел свиту верных воинов. Золотые накладки на ножны для мечей обычно не имеют следов интенсивного использования, но эта сильно изношена. Значит, вождь действительно много ею пользовался, что подчеркивало его положение и власть», — пояснил археолог Хокон Рейерсен, комментарий которого приводится в университетском пресс-релизе. На сегодня в Северной Европе обнаружено всего 17 подобных артефактов, большинство из них нашли в кладах вместе с другими предметами. «Когда происходят такие открытия, это просто ошеломляет. Шансы случайно найти что-то подобное минимальны», — отметил Рейерсен. Размеры накладки составляют два на шесть сантиметров, толщина артефакта — всего пара миллиметров, а вес — 33 грамма. На первый взгляд этот предмет выглядит как хаотичное переплетение изогнутых линий. Но на самом деле он представляет собой анималистический орнамент из змееподобных существ, широко распространенный в Норвегии в первой половине VI века. По мнению исследователей, в центре композиции — две фигуры неких животных, обращенные друг к другу в профиль. Их узкие тела тянутся вдоль всей длины фурнитуры, в узор вплетены рельефные бедра, передние и задние ноги. Ученые не исключили, что узор можно интерпретировать и как человеческую голову с телом животного — смешанный мотив, часто встречающийся в этом стиле дизайна. На накладке сохранились следы филигранной отделки — тонкая тройная нить золотых бусин повторяет линии узора, создавая мерцающий эффект на поверхности. Артефакт относится к турбулентному периоду в истории этих мест. В VI веке Южная Норвегия пережила значительное сокращение населения из-за извержений вулканов, длительных холодов, голода и эпидемий бубонной чумы. Эти бедствия сопровождались борьбой кланов за власть и социальными потрясениями. Ученые предположили, что золотая накладка на ножны не была случайно потеряна: ее намеренно поместили в расщелину в скале в качестве жертвы богам в тяжелые времена, а также для подтверждения статуса и власти вождя, которому она принадлежала. Подобная практика была широко распространена в Скандинавии той эпохи. Ранее в районе холма Риарен нашли в земле другие древние предметы, которые могли служить ритуальными подношениями: серебряное ожерелье, украшенное золотом, и огромный римский бронзовый котел, произведенный на Рейне в 300 году нашей эры.

Поляритоны — одни из самых экзотических и при этом практически интересных квантовых объектов современной физики. Они возникают в полупроводниковых микрорезонаторах — тонких сэндвичах из полупроводниковых слоев, зажатых между двумя зеркалами,— когда фотоны, многократно отражаясь в зеркалах, начинают сильно взаимодействовать с экситонами: связанными парами из электрона и дырки, рождающимися в квантовых ямах. Эта сильная связь создает новые квантовые состояния — поляритоны, которые наследуют свойства и от фотонов (чрезвычайно малую эффективную массу и огромную скорость), и от экситонов (способность к сильным нелинейным взаимодействиям). При достаточно высокой плотности поляритоны способны образовывать конденсат Бозе—Эйнштейна — квантовое состояние, в котором огромное число частиц движется в унисон, как единый квантовый объект. Поляритонный лазер использует именно это явление: когда конденсат насыщается, он начинает испускать когерентный свет с порогом накачки, значительно более низким, чем у обычного полупроводникового лазера. Экситон-поляритонные конденсаты в микрорезонаторе: поляритоны возникают в резульате сильного взаимодействия фотонов с экситонами в полупроводниковой квантовой яме. Именно в таких структурах реализуется поляризационная память, описанная в работе / © Nature Physics / Exciton-polariton condensates, 2014 Поляритоны обладают еще одним замечательным свойством: они существуют в двух круговых поляризациях — правой (σ⁺) и левой (σ⁻). Это означает, что конденсат поляритонов можно охарактеризовать вектором Стокса или точкой на сфере Пуанкаре, описывающей поляризационное состояние. В отсутствие внешних анизотропий вектор Сткоса выбирается системой случайно при каждом формировании конденсата. Это было подтверждено как экспериментально, так и теоретически: если построить распределение поляризаций по тысячам независимых реализаций, оно будет равномерным по всей сфере Пуанкаре. Но что произойдет, если до начала формирования конденсата ввести в моду резонатора маленькую «затравку» — несколько или даже один поляритон с заранее заданной поляризацией? Благодаря бозонному усилению — фундаментальному эффекту, при котором уже заполненные состояния притягивают новые частицы с экспоненциально большей вероятностью, конденсат предпочитает расти, сохраняя именно ту поляризацию, которую задала затравка. Чем быстрее конденсат нарастает, тем меньше времени у флуктуаций, чтобы «сбить» поляризацию с нужного направления. В итоге поляризация записывается, закрепляется и сохраняется даже после того, как отдельные поляритоны, несущие эту информацию, давно распались и были заменены новыми из резервуара. Физтехи формализовали этот механизм, решив стохастическое уравнение Гросса—Питаевского, которое включает насыщаемое усиление (описывающее рост конденсата из резервуара), потери (описывающие конечное время жизни поляритонов в резонаторе) и гауссов белый шум, интенсивность которого пропорциональна скорости роста. Численное моделирование ансамбля из 5 тысяч независимых реализаций позволило авторам получить полные распределения поляризационного состояния конденсата в любой момент времени. Работа опубликована в журнале Physical Review Letters. Переключатель поляризации на основе потока поляритонов при комнатной температуре. Подобные устройства демонстрируют реализуемость поляризационных ячеек памяти на основе вандерваальсовых сверхрешеток / © Nature Communications / Room-temperature polariton spin switches, 2024 Для количественной оценки качества поляризационной памяти авторы ввели метрику PAM (polarization-alignment metric): F(t) = 1 − 2⟨θ⟩/π, где θ — угол между вектором Стокса конденсата в момент времени t и вектором Стокса затравки. Эта метрика принимает значение 1 при идеальном сохранении поляризации и значение 0 при полной потере памяти (случайной поляризации). Расчеты показали впечатляющий результат: даже для затравки из единственного поляритона (n₀ = 1) метрика F сохраняется на уровне, существенно превышающем случайный, на временах порядка сотен пикосекунд. Для затравки из 100 поляритонов F(100 пс) ≈ 0,9 — практически идеальное сохранение, и это значение удерживается существенно дольше. Авторы показали, что время релаксации памяти растет с ростом начального заполнения, что прямо связано с более быстрым формированием конденсата и более коротким временем, в течение которого флуктуации могут изменить поляризацию конденсата. Здесь возникает квантовый парадокс, заслуживающий отдельного объяснения. Время жизни отдельного поляритона в планарном микрорезонаторе составляет единицы-десятки пикосекунд. Между тем поляризационная память сохраняется в сотни раз дольше — на наносекундном масштабе. Как это возможно? Ответ лежит в коллективной природе конденсата: бозонное усиление непрерывно «восполняет» потери из резервуара экситонов, закачивая новые поляритоны преимущественно в состояние с изначально заданной поляризацией. Конденсат действует как самоорганизующийся усилитель поляризационного сигнала: каждый поляритон, умирая, уносит с собой свое маленькое поляризационное голосование, но следующий поляритон, рождаясь, с большей вероятностью «голосует» за ту же поляризацию, что и большинство. Так коллективный квантовый объект сохраняет память о начальном состоянии много дольше, чем любой из его компонентов. Физики тщательно оговаривают важное ограничение: описанная ими память классическая, а не квантовая. В рамках использованного полуклассического описания (стохастическое уравнение Гросса—Питаевского) единственный фотон моделируется как слабое классическое возбуждение амплитуды конденсатной моды, но не как единичный квант света, способный переносить квантовую информацию. Работа авторов показывает, что, приближаясь с классической стороны к однофотонному состоянию, можно запоминать поляризацию света с хорошей точностью. Вопрос о том, может ли одиночный фотон произвольной поляризации навязать свою поляризацию поляритонному конденсату, требует дополнительных исследований. Несколько лабораторий по всему миру — в Германии, США, Китае и России — работают над созданием поляритонных устройств, работающих при комнатной температуре, используя нитридные, перовскитные и органические микрорезонаторы. В 2024 году сразу несколько групп продемонстрировали поляритонные спиновые переключатели, работающие при комнатной температуре с временными откликами менее одной пикосекунды. Если к этим переключателям добавить механизм поляризационной памяти, описанный в статье, получится полноценный поляритонный «защелкивающийся» бит — устройство, которое может удерживать поляризационное состояние в течение наносекунд и переключаться между двумя состояниями по однофотонному триггеру. Ключевым вопросом, остающимся за рамками теоретической работы, является экспериментальная реализация описанного механизма в конкретных материалах. Для GaAs-систем при криогенных температурах подобная проверка технически достижима уже сегодня: необходимые приборные мощности — пикосекундные лазеры, двухпотоковые схемы возбуждения и поляриметрическое детектирование — широко доступны в лабораториях, специализирующихся на поляритонной физике. Для комнатно-температурных систем на нитридах или перовскитах задача сложнее из-за более коротких времен жизни поляритонов. Это ограничение существенно, но не принципиально: предсказанная поляризационная память должна сохраняться на временах в сотни пикосекунд. Денис Новокрещенов, аспирант кафедры Российского квантового центра МФТИ, прокомментировал результаты исследования так: «Ключевой сюрприз — насколько мало нужно для записи информации. По нашим оценкам, достаточно одного фотона: бозонное усиление делает из него настоящий ключ, задающий поляризацию макроскопического конденсата». Алексей Кавокин, директор Международного центра теоретической физики имени А. А. Абрикосова МФТИ, пояснил практическую значимость проделанной работы: «Поляритонные системы потенциально могут работать как крайне энергоэффективные оптические элементы памяти. По отношению объема записанной информации к затраченной энергии они имеют все шансы поставить мировой рекорд. Нам предстоит еще немало работы, чтобы перевести концепцию поляритонной памяти в рабочее устройство, но принцип действия прибора сформулирован и обоснован». Перспективы поляризационной памяти на поляритонных лазерах вписываются в более широкий контекст нейроморфных и оптических вычислительных архитектур, активно развивающихся в последние годы. Несколько исследовательских групп уже продемонстрировали логические элементы, нейроны и спиновые переключатели, использующие потоки поляритонов и работающие при комнатной температуре — в нитридных, перовскитных и органических микрорезонаторах, отличающихся большой энергией связи экситонов. Если поляризационную память, описанную в работе ученых МФТИ, удастся перенести в эти более «теплые» системы, она может стать функциональным битом будущих оптических нейроморфных сетей, в которых информация будет храниться, обрабатываться и передаваться намного быстрее, чем в любой электронной архитектуре. В работе кроме сотрудников Международного центра теоретической физики имени А. А. Абрикосова МФТИ принимали участие их коллеги из Университета Исландии и Российского квантового центра.

Врачи традиционно применяют для лечения вирусных инфекций химические препараты и вакцины, однако патогены быстро мутируют и обходят иммунную защиту. Физические методы дезинфекции, такие как ультрафиолет или промышленный низкочастотный ультразвук (он вызывает кавитацию — разрушительное закипание жидкости), отлично стерилизуют поверхности, но повреждают живые ткани. До сих пор у медиков не было физического инструмента, который разрушал бы вирусы внутри организма пациента, оставляя его собственные клетки невредимыми. Авторы исследования, опубликованного в журнале Scientific Reports, протестировали стандартные медицинские УЗИ-сканеры, которые клиники используют для осмотра внутренних органов. Эти приборы работают на высоких частотах от трех до 20 мегагерц при малой мощности акустической волны. Физики облучали ультразвуком чашки Петри со взвесями живого коронавируса (включая штаммы «Ухань», «гамма» и «дельта») и вируса гриппа А (H1N1). Затем размер частиц измерили с помощью лазерного динамического рассеяния света и изучили их структуру под сканирующим электронным и атомно-силовым микроскопами. На финальном этапе биологи проверили, сохранили ли вирусы инфекционность: они попытались заразить обработанными патогенами культуру живых клеток почек обезьяны (линия Vero-E6). При этом саму культуру живых клеток в качестве контроля тоже подвергли аналогичному получасовому облучению УЗИ. Во время всех процедур датчики непрерывно фиксировали температуру и кислотность (pH) жидкости. Эксперимент показал, что после 5-30 минут УЗИ-терапии на частоте 7,5 мегагерца вирусы теряют форму или вовсе распадаются на фрагменты. Под микроскопом сферические вирусы выглядели как лопнувший попкорн: их липидная оболочка порвалась, а внутренние нуклеопротеины вышли наружу. После такой обработки способность уханьского штамма коронавируса проникать в клетки упала почти до нуля. Показатели температуры и pH в пробирках остались неизменными на протяжении всего облучения. Это доказывает, что вирусные частицы разрушились не от нагрева или химической реакции, а исключительно от механического воздействия. Ученые установили, что причиной разрушения стал акустический резонанс. Физические параметры вируса (его нанометровый размер, толщина оболочки и упругость) идеально совпали с мегагерцовыми частотами аппарата УЗИ. Частица поглотила кинетическую энергию акустической волны, начала сильно вибрировать и разорвалась. Микроскопия подтвердила, что клетки млекопитающих эту частоту игнорируют: облученные контрольные клеточные культуры сохранили нормальную морфологию и не получили никаких повреждений. Исследование переводит борьбу с вирусами из области биохимии в область механики. Независимо от того, как мутирует вирус, он остается наноразмерной сферой с липидной оболочкой, которая уязвима для акустического резонанса. Авторы исследования полагают, что в будущем ультразвуковая терапия может стать универсальным способом очистки дыхательных путей и других органов от патогенов без применения тяжелой фармакологии.

В конструкциях токосъемников, используемых в промышленности и быту для передачи электроэнергии и сигналов, зачастую применяются трущиеся пары «металл-металл» — в частности, из меди, золота и платины. Главный недостаток золота и платины — высокая стоимость. Кроме того, все перечисленные металлы подвержены износу в зоне контакта двух токопроводящих элементов. Процесс сопровождается локальным перегревом, что в итоге приводит к адгезионному схватыванию и вырыванию материала проводящего элемента. Чтобы защитить изделие от механического износа, на поверхность наносятся тонкие керамико-металлические покрытия, которые отличаются высокой твердостью и электропроводностью на уровне чистой меди. Однако такие покрытия имеют плохое сцепление с подложкой из чистой меди, у которой ЛКТР отличается, что приводит к неравномерному осаждению. «Причина в том, что медь и покрытие на основе нитрида титана характеризуются большой разницей ЛКТР и по-разному реагируют на изменение температуры: они расширяются и сжимаются в процессе осаждения с разной скоростью. В результате это приводит к несплошности покрытия. Такие покрытия не могут использоваться в качестве защитных», — объясняет к.т.н. Дмитрий Белов, ведущий инженер научного проекта кафедры функциональных наносистем и высокотемпературных материалов НИТУ МИСИС. Существующие подходы, такие как увеличение шероховатости поверхности и применение промежуточных слоев, не всегда обеспечивают стабильный результат и могут ухудшать эксплуатационные характеристики изделий. Исследователи НИТУ МИСИС предложили два альтернативных решения этой задачи и сравнили их эффективность. Первый способ — изменить состав защитного покрытия так, чтобы оно реагировало при нагреве почти так же как и сам металл подложки, увеличив содержание металлической компоненты в составе покрытия. Это позволяет снизить разницу ЛКТР покрытия и подложки. Однако в таком случае покрытие становится более пластичным и менее износостойким. Второй способ заключается в предварительной обработке медной подложки с помощью энергетического воздействия мощного импульсного пучка ионов титана. В результате тонкий приповерхностный слой изменяется на уровне структуры: формируется переходная зона, обеспечивающая более прочное сцепление покрытия с основой, где образуются «точки роста» будущего покрытия. С подробными результатами исследования можно ознакомиться в научном журнале Materials Letters (Q2). «Анализ микроструктуры и распределения элементов подтвердил формирование модифицированного приповерхностного слоя толщиной до нескольких десятков нанометров, в котором титан частично растворяется в меди. Это способствует улучшению диффузионного взаимодействия между покрытием и подложкой», — сказал к.т.н. Александр Демиров, старший преподаватель кафедры функциональных наносистем и высокотемпературных материалов НИТУ МИСИС. В перспективе предложенный подход позволит значительно увеличить срок службы электропроводящих компонентов, подверженных постоянному трению и нагреву. Работа выполнена при поддержке гранта Российского научного фонда (№ 24-23-20166). 

Долгое время считалось, что древние майя использовали животных только в качестве мяса и ритуальных символов в искусстве. Однако в середине 2010-х годов с развитием изотопных методов анализа выяснилось, что в Теотиуакане хищных зверей — орлов, пум, ягуаров — содержали в неволе и кормили кукурузой. Позднее археологи стали находить свидетельства того, что животных могли перемещать на значительные расстояния. Международный коллектив ученых исследовал два городища в горном Чьяпасе. В древности этот регион был западным фронтиром мира майя, известным сухопутными торговыми маршрутами. Моксвикиль и Тенам-Пуэнте были небольшими городами на высотах. Результаты исследования опубликовал Journal of Archaeological Science. Чтобы определить, где родились найденные животные, исследователи использовали анализ изотопов стронция. Соотношение этих изотопов в почве, воде и растениях варьируется в зависимости от геологии местности. Попадая с пищей в зубы и кости, стронций фиксирует географические координаты периода взросления. Поскольку детальной карты для Чьяпаса не существовало, авторы исследования собрали 45 образцов растений вдоль маршрута через центральную часть штата и построили компьютерную модель, предсказывающую соотношения изотопов стронция по всей территории майя. Параллельно у тех же особей измерили стабильные изотопы углерода и азота. Всего пригодные для анализа данные получили по 10 собакам, восьми оленям и одному пекари. Олени и пекари оказались местными: их изотопный профиль стронция совпадал с горными участками вокруг поселений. Этих животных добывали охотой неподалеку, а их останки представляют собой обычные пищевые отходы. [shesht-info-block number=1] При этом все четыре проанализированных в Тенам-Пуэнте собаки происходили из одного удаленного региона — северной части Центральных карстовых возвышенностей, где располагались такие города, как Калакмуль. Расстояние до него превышает 500 километров по суше. В Моксвикиле география оказалась еще шире. Одна собака прибыла из района Тонины, другая показала значения, характерные для тихоокеанского побережья, а третья — для северной части Юкатана. Изотопы углерода и азота при этом показали особую диету: привозных собак кормили пищей, чрезвычайно богатой кукурузой и мясом. Их изотопные показатели сопоставимы не с дикими животными, а с людьми из крупных городских центров майя. Причем этот рацион оказался слишком стабилен и специализирован, что указывает на целенаправленный откорм. Транспортировка живых зверей через горы и джунгли на расстояние в сотни километров была сложной и затратной. Ученые считают, что, учитывая особый откорм, везли их не ради мяса. Животные, по-видимому, имели церемониальное или дипломатическое значение. Показательно и то, что останки найдены в самых разных археологических контекстах — от погребальной пещеры до мусорных слоев под полом рыночной площади.

В природе коллективные круговые движения чаще всего ассоциируются со сбоями в ориентации. Самый известный пример — муравьиные «карусели смерти», когда насекомые замыкают феромонный след и ходят по кругу до гибели от истощения. У сухопутных равноногих ракообразных массовое синхронное движение раньше официально не фиксировали. По ночам они могут сбиваться в кучи под камнями, чтобы сохранить влагу, однако направленного коллективного перемещения прежде не замечали. Внимание к проблеме привлекли натуралисты-любители. Они сняли на смартфоны странные живые водовороты на Голанских высотах и в Изреельской долине в Израиле. Получив записи, ученые из Еврейского университета в Иерусалиме оцифровали их с помощью алгоритмов трекинга. Авторы исследования, опубликованного в журнале Ecology and Evolution, выделили траектории 60 отдельных особей в толпе из примерно 5500 мокриц вида Armadillo sordidus. Анализ подтвердил, что животные образуют строгий синхронный круговой поток, а не просто хаотично копошатся на месте. Чтобы выяснить причину феномена, зоологи отловили часть кружащихся мокриц для анализа и провели полевые эксперименты прямо на месте их обитания. Они проверили три гипотезы. Первой стала магнитная дезориентация — на Голанских высотах присутствуют природные магнитные аномалии, и ученые поместили рядом с животными мощный магнит. Затем они светили на асфальт ультрафиолетовым фонарем. В третьем тесте биологи использовали яркую белую светодиодную лампу, меняя угол ее наклона: свет направляли то параллельно земле, то перпендикулярно. Осмотр пойманных особей сразу исключил гипотезу о брачном танце. Соотношение самцов к самкам в толпе составило один к четырем, при этом многие самки вынашивали потомство. Эксперименты с магнитом и ультрафиолетом также не дали результатов: мокрицы либо игнорировали их, либо сползались в беспорядочную кучу. Разгадка крылась в геометрии белого света. Когда ученые светили лампой сбоку, мокрицы просто скапливались у источника. Но стоило направить луч строго вертикально — сверху вниз, имитируя уличный фонарь, — животные выстраивались в кольцо и начинали безостановочный бег. Авторы реконструировали механику этого процесса. Ночью мокрицы выходят на поиски пищи и идут на искусственный свет. Оказавшись под фонарем, животное доходит до периферии светового пятна и начинает двигаться строго вдоль его границы. Когда на краю светового круга скапливается критическая масса ракообразных, они толкают друг друга и запускают непрерывный конвейер. Такая навигационная ошибка превращается в идеальную кормушку для хищников: во время наблюдений ученые заметили крупную сколопендру, которая, по-видимому, охотилась на бегущих мокриц. Исследование демонстрирует, что антропогенное световое загрязнение ломает базовые алгоритмы пространственной ориентации беспозвоночных. Обычный фонарный столб выступает в роли геометрической ловушки, которая заставляет целые популяции тратить энергию на бессмысленное движение.

Обычно на стоянках неандертальцев (Homo neanderthalensis) ученые находят фрагменты черепов, зубы и расколотые кости животных, в частности носорогов, со следами разделки и ударов — следы того, как древние люди добывали костный мозг и мясо. Однако во время исследования 12 среднепалеолитических памятников во Франции и Испании международная команда археологов под руководством Алисии Санс-Ройо (Alicia Sanz-Royo) из Национального университета дистанционного образования в Мадриде нашла образцы, которые сильно отличались от предыдущих находок в аналогичных местах. Из всех ископаемых останков 91 процент составляли отдельные зубы носорогов. Кости скелета практически отсутствовали. Такая концентрация этих фрагментов выглядела необычно и заставила ученых искать объяснение.  На зубах заметили сколы, бороздки, зазубрины и неровности, которые не походили на следы жевания или естественного разрушения. Возникло предположение, что неандертальцы специально отбирали зубы и использовали их для каких-то работ. Но по одним ископаемым образцам нельзя было уверенно сказать, как именно возникли эти отметины.  [shesht-info-block number=1] Чтобы проверить гипотезу, Санс-Ройо и ее коллеги провели серию экспериментов с современными зубами носорогов. Ученые получили необходимый материал от 18 белых носорогов, которые умерли своей смертью в трех французских зоопарках по естественным причинам. С помощью этих зубов исследователи воспроизводили различные действия, которые могли выполнять неандертальцы при обработке камня и органических материалов. Ученые правили режущие кромки кремневых и кварцевых орудий, формировали каменные скребки, а также использовали зубы как наковальни при обработке кожи и растительных волокон различными инструментами.  Отметины на зубах носорогов, которые, по мнению исследователей, появились в результате работы с камнем / © Alicia Sanz-Royo После экспериментов специалисты сравнили следы на современных зубах со следами на ископаемых из нескольких неандертальских стоянок — Эль-Кастильо в Испании и Пеш-де-л'Азе во Франции. Результаты показали заметное сходство. На экспериментальных образцах появились те же типы повреждений, что и на археологических: бороздки, насечки, трещины, выщербины. Кроме того, выяснилось, что чрезвычайно твердая эмаль зуба носорога хорошо выдерживает многократные удары при обработке камня. Исследователи пришли к выводу, что многие следы на ископаемых зубах, вероятнее всего, возникли в результате человеческой деятельности, а не из-за естественных процессов вроде давления грунта или трения осадочных пород. [shesht-info-block number=2] Почему неандертальцы выбирали именно зубы носорога? Они, по словам авторов исследования, отличаются высокой плотностью и исключительной прочностью. Такой материал хорошо подходил для работы с камнем. Вероятно, древние мастера могли намеренно отбирать такие зубы, переносить их на стоянки и использовать многократно.   Научная работа опубликована в Journal of Human Evolution.