В РНИМУ имени Н. И. Пирогова начались доклинические испытания разработанного учеными РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина отечественного костного цемента, который десятикратно увеличивает время высвобождения антибиотиков по сравнению с импортными аналогами. Микробиологические исследования уже проведены в бактериологической лаборатории ГКБ им. В.П. Демихова, изучение свойств цемента на клеточных культурах и эксперименты на животных — на базе инжинирингового центра РНИМУ им. Н.И. Пирогова. Проект реализуется по гранту Минздрава России «Разработка цемента костного и антибактериального на основе наноцеллюлозы» в рамках национального проекта «Новые технологии сбережения здоровья», реализуемого до 2030 года. Ожидается, что после завершения всех испытаний отечественный костный цемент поступит в российские клиники, снизив зависимость от импортных поставок и повысив эффективность лечения тяжелых инфекций после ранений, травм и хирургических операций. В составе отечественной разработки объединены два компонента: антибиотик и антисептик, закрепленные на нановолокнах целлюлозы. Антисептик нарушает работу ферментов бактерий, вызывая их гибель, а волокна целлюлозы создают в цементе сеть микроскопических каналов. По ним вода проникает внутрь материала, вымывая антибиотик, который раньше оставался заблокированным. «Нам удалось поместить препараты на специальный носитель — нановолокна целлюлозы, так что лекарство работает точечно и в безопасных дозах. Благодаря целлюлозе мы получили эффект «водопровода» внутри цемента – антибиотик теперь не сидит мертвым грузом, а поступает прямо в рану. Для сравнения, проблема большинства импортных костных цементов заключается в том, что антибиотик из них практически не выходит – до 90% лекарства так и остается «запертым» внутри», — заведующий кафедрой физической и коллоидной химии Губкинского университета Владимир Винокуров. Эффективность разработанного учеными состава против бактерий позволит свести к минимуму риск послеоперационных осложнений — одной из главных причин ампутаций конечностей. «Ежегодно в России в операциях с использованием костного цемента нуждаются десятки тысяч пациентов с гнойными осложнениями остеосинтеза переломов и после эндопротезирования крупных суставов, а также с синдромом диабетической стопы. Импортные аналоги дорогие и не везде доступные, а наш цемент позволит сделать эту терапию рутинной и спасет тысячи людей от инвалидности», — прокомментировал руководитель Центра гнойной хирургии ГБУЗ «ГКБ им. В.П. Демихова ДЗМ», доцент кафедры общей хирургии лечебного факультета РНИМУ имени Н. И. Пирогова Владимир Оболенский. Лабораторные исследования костного цемента в Губкинском университете / © Пресс-служба Губкинского университета Исследователи планируют провести испытания материала в этом году в соответствии с национальными стандартами. Это означает, что при успешном подтверждении соответствия требованиям клинические испытания на добровольцах могут не потребоваться: препарат получит разрешение для применения сразу после завершения лабораторных проверок. Такой подход позволяет существенно сократить время выхода разработки в больницы, не дожидаясь многоэтапных исследований, которые обычно длятся годы, отметил доцент кафедры травматологии и ортопедии РУДН им. П. Лумумбы Денис Римашевский. [shesht-info-block number=1] Исследования в области гибридных композитных материалов ведутся в Губкинском университете уже 10 лет. Изначально работы были сфокусированы на создании полимерных систем для нефтегазовой отрасли. В 2020 году лаборатория материаловедения перепрофилировала часть исследований на медицинское применение. Выбор направления (антибактериальные костные цементы) обусловлен макроэкономическими трендами: на российском рынке травматологии и ортопедии традиционно преобладала импортная продукция, а уход западных поставщиков создал критическую зависимость. По оценке самого вуза, разработка композитных материалов с заданной кинетикой высвобождения препаратов является ответом на государственный запрос снижения инвалидизации и летальности при перипротезной инфекции.

Пользователи социальных сетей начинают формировать устойчивое мнение по незнакомой теме уже после пяти публикаций с похожей позицией — и после этого подтверждающую информацию воспринимают охотнее, а опровергающую легче отвергают. Причем этот механизм работает независимо от того, правдивы ли исходные посты. Научная работа вышла в журнале Information Systems Research. Исследователи из Тринити-колледжа Дублина (Ирландия) и бизнес-школы NEOMA (Франция) провели три контролируемых эксперимента с 610 участниками, которых просили листать ленту соцсети. Людям показывали публикации на незнакомые темы, воспроизводя обычное поведение пользователя интернета. Традиционно считалось, что мнение складывается так: человек сначала оценивает достоверность информации, потом делает вывод. Эксперименты показали обратное. В быстроменяющейся ленте оценка достоверности и формирование мнения идут параллельно. В первые же секунды знакомства с темой решающую роль играют не факты, а повторяемость и смысловая связность. Чем более похожи друг на друга попадающиеся пользователю публикации, тем быстрее они начинают восприниматься им как достоверные. Авторы исследования ввели понятие «точка критической информации». Это порог, после которого складывающееся впечатление начинает самоподкрепляться: следующие посты, совпадающие с уже возникшим мнением, усваиваются легче и охотнее репостятся. Опровергающая информация, напротив, воспринимается скептически, даже если она фактически точнее. В среднем этот порог наступает примерно после пяти публикаций. Особенно важен следующий результат: участники, получавшие ложную информацию, вели себя на первых стадиях формирования мнения практически так же, как те, кому показывали достоверные данные. Иными словами, на начальном этапе мозг человека без специальной подготовки не отличает правду от лжи, а ориентируется на знакомую точку зрения. Помимо этого, эксперимент выявил роль статуса источников информации. Аккаунты с профессиональными маркерами — например, с приставкой «доктор» в имени — вызывали большее доверие и провоцировали более активное взаимодействие даже при неподтвержденных регалиях источника. В ряде случаев такой аккаунт воспринимался как более авторитетный, чем страница с миллионной аудиторией, публикующая схожие по смыслу материалы. [shesht-info-block number=1] «Наши результаты указывают на то, что первые встречи пользователя с информацией в интернете могут значить куда больше, чем платформы сейчас признают. К тому моменту, когда появляются опровержения, первичная интерпретация уже может быть выстроена», — отметил один из ученых, профессор Вену Путинеди (Venu Puthineedi). Исследователи подчеркнули: их данные меняют само понимание того, где и когда нужно бороться с дезинформацией. Большинство платформ сегодня настроены на работу с уже устоявшимися убеждениями — помечают фейки, добавляют контекст и фактуру. Но если убеждение фиксируется в первые несколько секунд после столкновения с темой, любые последующие вмешательства оказываются запоздалыми и неэффективными. Эксперты призвали переосмыслить алгоритмы ранжирования с учетом того, какой именно пост пользователь видит первым — особенно в периоды выборов, эпидемий и резонансных событий.

Представьте, что ученые собирают материал как конструктор, где свойства можно «заказать»: сделать частицы меньше или больше. Конечно, на наноуровне это работает не так просто: иногда разница всего в несколько нанометров полностью меняет поведение вещества. Ученые Южного федерального университета разработали метод контролируемого синтеза люминесцентных наночастиц фторида лантана, легированных редкоземельными элементами. Проще говоря, исследователи научились выращивать светящиеся наночастицы с заранее заданными характеристиками и управлять их свойствами прямо в процессе синтеза. В результате удалось получить однородные гексагональные нанопризмы размером от трех до 100 нанометров и научиться менять их параметры через условия получения материала. Результаты исследования опубликованы в журнале Materials Today Nano. По словам исследователей, такие материалы особенно перспективны для биомедицины, сенсоров, сцинтилляционных детекторов и фотонных устройств. Например, наночастицы размером 10–30 нанометров могут использоваться как люминесцентные маркеры или наносцинтилляторы для регистрации рентгеновского излучения. Но получить наночастицы заданного размера –– сложная задача. Они крайне чувствительны даже к мельчайшим изменениям условий. «Даже небольшие изменения температуры, концентрации реагентов или скорости их добавления существенно влияют на скорость роста и могут вызвать «взрывную» нуклеацию новых частиц вместо равномерного роста, существующих», –– рассказал Олег Положенцев. Особенно трудно контролировать частицы размером 3–30 нанометров. Именно в этом диапазоне может меняться электронная структура материала, растет химическая активность, а свойства уже определяются не столько объемом вещества, сколько поверхностью частиц. Ученые называют диапазон 3–100 нанометров «золотой зоной» наноматериалов. До 10 нанометров особенно сильно проявляются квантовые эффекты, а в диапазоне 10–100 нанометров возникает оптимальный баланс между люминесценцией, магнитными свойствами и стабильностью. Чтобы научиться управлять ростом частиц, исследователи изменяли сразу несколько параметров синтеза: температуру реакции, pH раствора, тип растворителя, концентрацию реагентов и поверхностно-активных веществ. «Температурный режим, время, концентрации реагентов и ПАВ, а также скорость подачи и смешения — это главные “ручки”, которыми можно точно подбирать размер наночастиц», — отмечает Олег Положенцев. Олег Положенцев — к.ф.-м.н., ведущий научный сотрудник Международной исследовательской лаборатории функциональных наноматериалов МИИ ИМ ЮФУ / © Личный архив Центра общественных коммуникаций ЮФУ В ходе работы ученые выяснили, что повышение температуры действительно увеличивает размеры частиц, однако рост не продолжается бесконечно. Через некоторое время система стабилизируется, и для дальнейшего роста приходится снова менять условия синтеза — например, повышать температуру или корректировать кислотность среды. Исследование показало, что размер частиц, а также тип и концентрация легирования напрямую влияют на свойства материала: при оптимальном легировании более крупные наночастицы демонстрируют более яркую люминесценцию, тогда как уменьшение размеров способствует повышению каталитической и биологической активности. «Можно целенаправленно менять оптические, магнитные и каталитические свойства, просто подбирая нужный размер частиц», — подчеркивает исследователь. Схематическое изображение механизма роста гексагональных нанопризм LaF3, легированных ионами Ln3+ с контролируемым размером, показывающее результирующую морфологию частиц, изменение размеров и зависимость средней величины частиц от параметров синтеза / Личный архив Олега Положенцева Для усиления свечения ультрамалых частиц ученые предложили структуру типа «ядро–оболочка». Внутри такой наночастицы находится активное люминесцентное ядро, а сверху — защитная оболочка. «Оболочка помогает подавлять безызлучательные каналы, уменьшает перенос энергии к поверхности и увеличивает квантовый выход люминесценции», — обратил внимание Олег Положенцев. Кроме того, ученые исследовали влияние размеров на каталитические свойства частиц. Хотя работа напрямую не связана с водородной энергетикой, исследователи отмечают, что подход к управлению размером и структурой наночастиц может быть полезен при создании новых фото- и электрокаталитических систем. Метод был разработан и протестирован на соединениях лантана — одном из наиболее перспективных материалов для фотоники благодаря его оптическим свойствам и способности эффективно взаимодействовать с редкоземельными ионами. При этом предложенный подход можно адаптировать и для других редкоземельных материалов — фторидов, оксидов и оксифторидов, используемых в современной фотонике и нанотехнологиях.

Ученые лишь сравнительно недавно, в 2019 году, выяснили, что медоносные пчелы умеют очень эффективно передвигаться по поверхности воды. Такая способность сама по себе удивительна для насекомого, созданного для полета, а не для плавания. Но этим дело не ограничивается: оказалось, пчелы применяют совершенно уникальную для живых существ стратегию передвижения на границе раздела «воздух — вода».   Когда сила поверхностного натяжения воды удерживает пчелу на поверхности, ее намоченные крылья теряют способность создавать подъемную силу. Но в этой ситуации пчела продолжает делать взмахи, из-за чего возникает эффект гидрокрыла: при машущих движениях смоченных крыльев под ними появляется область повышенного давления, а над ними — разрежение. В результате образуется гидродинамическая тяга. Кроме того, движения крыльев создают в воде позади пчелы волны, которые дополнительно подталкивают ее вперед.   Как установили авторы нового исследования, опубликованного в журнале Communications Biology, случайно упав в воду, пчелы не просто хаотично по ней перемещаются, а действуют совершенно целенаправленно. Они ориентируются на более темные участки в окружающем пространстве, которые с высокой степенью вероятности могут оказаться растительностью или берегом водоема. Такое поведение повышает шансы пчел на выживание: добравшись до суши, они могут выбраться из воды, высушить крылья и снова летать.   Исследователи провели серию экспериментов с медоносными пчелами (Apis mellifera), помещая их в неглубокую чашу с водой, в которой по краю была темная зона. Большинство пчел не беспорядочно плавали по чаше, а направленно двигались в сторону темной зоны. Поведение, при котором живой организм предпочитает темноту или ориентируется на темную среду, в биологии называется «скототаксис».   В экспериментах также участвовали пчелы-каменщицы (Osmia excavata), одиночный вид пчел. Скототаксис еще более ярко, чем у медоносных пчел, проявлялся и у самцов, и самок этого вида. Причем самки пчел-каменщиц двигались по более короткой траектории и достигали темного края чаши быстрее, чем самцы.   Исследователи предположили, что способность перемещаться по воде и ориентироваться при этом на более темные зоны развилась у пчел в процессе эволюции еще до того, как они начали формировать сложные сообщества. Ученые также проверили, влияет ли на способность пчел ориентироваться на воде воздействие тиаметоксама — широко применяемого инсектицида. Оказалось, что пчелы, подвергшиеся воздействию инсектицида, больше не проявляли предпочтения к темным участкам. Вместо этого они беспорядочно перемещались по поверхности воды и выбирали более длинные пути, чтобы добраться до края чаши.   Дальнейший анализ перемещений пчел показал, что под влиянием тиаметоксама насекомые совершали значительно больше поворотов. Это указывает на снижение координации движений, а не на потерю визуальной ориентации, пояснили ученые.   В дикой природе пчелы сталкиваются с водой чаще, чем можно было бы ожидать. Некоторые рабочие особи собирают воду, чтобы регулировать температуру в улье, в то время как другие могут случайно приземлиться на воду, пролетая над озерами, прудами или ирригационными системами. Поэтому умение быстро перемещаться к берегу жизненно важно в подобных ситуациях и в итоге приносит пользу всей колонии.   Результаты экспериментов с пестицидом показали, что эти вещества могут негативно влиять не только на способность пчел собирать нектар или обучаться, но и на их способность к плаванию, заключили исследователи.

Ученые лишь сравнительно недавно, в 2019 году, выяснили, что медоносные пчелы умеют очень эффективно передвигаться по поверхности воды. Такая способность сама по себе удивительна для насекомого, созданного для полета, а не для плавания. Но этим дело не ограничивается: оказалось, пчелы применяют совершенно уникальную для живых существ стратегию передвижения на границе раздела «воздух — вода».   Когда сила поверхностного натяжения воды удерживает пчелу на поверхности, ее намоченные крылья теряют способность создавать подъемную силу. Но в этой ситуации пчела продолжает делать взмахи, из-за чего возникает эффект гидрокрыла: при машущих движениях смоченных крыльев под ними появляется область повышенного давления, а над ними — разрежение. В результате образуется аэродинамическая тяга. Кроме того, движения крыльев создают в воде позади пчелы волны, которые дополнительно подталкивают ее вперед.   Как установили авторы нового исследования, опубликованного в журнале Communications Biology, случайно упав в воду, пчелы не просто хаотично по ней перемещаются, а действуют совершенно целенаправленно. Они ориентируются на более темные участки в окружающем пространстве, которые с высокой степенью вероятности могут оказаться растительностью или берегом водоема. Такое поведение повышает шансы пчел на выживание: добравшись до суши, они могут выбраться из воды, высушить крылья и снова летать.   Исследователи провели серию экспериментов с медоносными пчелами (Apis mellifera), помещая их в неглубокую чашу с водой, в которой по краю была темная зона. Большинство пчел не беспорядочно плавали по чаше, а направленно двигались в сторону темной зоны. Поведение, при котором живой организм предпочитает темноту или ориентируется на темную среду, в биологии называется «скототаксис».   В экспериментах также участвовали пчелы-каменщицы (Osmia excavata), одиночный вид пчел. Скототаксис еще более ярко, чем у медоносных пчел, проявлялся и у самцов, и самок этого вида. Причем самки пчел-каменщиц двигались по более короткой траектории и достигали темного края чаши быстрее, чем самцы.   Исследователи предположили, что способность перемещаться по воде и ориентироваться при этом на более темные зоны развилась у пчел в процессе эволюции еще до того, как они начали формировать сложные сообщества. Ученые также проверили, влияет ли на способность пчел ориентироваться на воде воздействие тиаметоксама — широко применяемого инсектицида. Оказалось, что пчелы, подвергшиеся воздействию инсектицида, больше не проявляли предпочтения к темным участкам. Вместо этого они беспорядочно перемещались по поверхности воды и выбирали более длинные пути, чтобы добраться до края чаши.   Дальнейший анализ перемещений пчел показал, что под влиянием тиаметоксама насекомые совершали значительно больше поворотов. Это указывает на снижение координации движений, а не на потерю визуальной ориентации, пояснили ученые.   В дикой природе пчелы сталкиваются с водой чаще, чем можно было бы ожидать. Некоторые рабочие особи собирают воду, чтобы регулировать температуру в улье, в то время как другие могут случайно приземлиться на воду, пролетая над озерами, прудами или ирригационными системами. Поэтому умение быстро перемещаться к берегу жизненно важно в подобных ситуациях и в итоге приносит пользу всей колонии.   Результаты экспериментов с пестицидом показали, что эти вещества могут негативно влиять не только на способность пчел собирать нектар или обучаться, но и на их способность к плаванию, заключили исследователи.

Животные используют разнообразные визуальные сигналы для поиска партнера. Самцы больших серых шалашников Chlamydera nuchalis сооружают из веток сложные тоннели на земле и украшают их контрастными предметами, тратя колоссальные усилия на поиск вещей, привлекающих самок. Биологи называют такие конструкции расширенным фенотипом, потому что они служат прямым продолжением брачного поведения самца.  Обычно в лесу птицы собирают яркие ягоды, сухие листья и раковины улиток. Однако рост городов радикально изменил облик среды обитания, добавив в нее много ярких искусственных предметов. Ученые регулярно фиксировали склонность пернатых приносить отходы к своим постройкам, но не хватало достоверных данных.  Британские орнитологи решили выяснить, предпочитали ли птицы искусственные предметы намеренно. Для этого изучили постройки 61 самца в австралийском штате Квинсленд. Результаты опубликовали в журнале Royal Society Open Science. [shesht-info-block number=1] Сначала исследователи хотели понять разницу в оформлении. Они сфотографировали тоннели из веток городских и сельских птиц, подсчитав количество украшений и измерив их площадь. Затем проанализировали цвета предметов через компьютерную модель. Она приблизительно имитировала зрение шалашников с упором на рецепторы, улавливающие ультрафиолет. На основе таких данных ученые оценили визуальные стимулы чужих построек. Разница оказалась заметной и зависела от места обитания. Городские самцы в среднем раскладывали у входа примерно 90 предметов, тогда как сельские обходились всего 20 вещами. В городе почти все украшения состояли из человеческих материалов: зеленого битого стекла, кусков пластика и красной проволоки, при этом сами объекты были крупнее. В итоге урбанизация сделала брачные витрины птиц масштабнее и пестрее. Самец шалашника показывает самке разные предметы городской среды: кусок зеленого стекла, красный пластик и розовую ткань / © Caitlin Evans et al./Royal Society Open Science(2026) Затем орнитологи проверили предпочтения птиц в эксперименте. Они положили рядом с шалашами смешанные кучки предметов: 10 из города, которые ранее уже выбирали другие самцы, и 10 из леса. Эту смесь предложили диким и городским особям. И те, и другие выбирали искусственные объекты в 10 раз чаще природных, даже если жили далеко от людей. Ученые заключили, что шалашники имеют высокую врожденную тягу к таким материалам. [shesht-info-block number=2] Самцы больших серых шалашников перестроили свои измерители статуса, начав активно использовать пластик и стекло, а доступность отходов стимулировала птиц собирать масштабные коллекции. Вместе с тем орнитологи вообще не замеряли итоговый репродуктивный успех. Без дополнительных полевых наблюдений нельзя точно утверждать, повысили мусорные горы успех у самок или просто создали оптическую иллюзию в глазах самих собирателей.

Перед авторами стояла цель — выяснить, как повысить эффективность солнечных технологий. Исследователи посчитали, что на КПД фотоэлектрических преобразователей влияет как толщина поглощающего слоя — перовскита, так и отдельные буферные слои. Речь идет об оксиде цинка и оксиде никеля. Результаты опубликованы в российском научном журнале «Теплоэнергетика». Перовскитные фотоэлементы способны конкурировать с популярными кремниевыми батареями. Их отличает относительно низкая стоимость изготовления и высокий КПД. В своей модели авторы достигли значения 24,3% при толщине слоя перовскита примерно 1,55 микрометра. Расчетная удельная мощность составила 24,7 милливатта на квадратный сантиметр. — Для сравнения: коммерческие модели кремния выдают КПД 16–18%. Мы не создавали слои экспериментально, а выполнили компьютерное моделирование в программе SCAPS-1D чтобы подобрать оптимальные параметры, — комментирует Артур Агоев. Софт SCAPS-1D предназначен для моделирования фотоэлектрических устройств, решает систему уравнений Пуассона и описывает, как заряды движутся внутри полупроводника под действием электрического поля. В структуру вошли несколько слоев: прозрачный электрод — оксида индия-олова (ITO); транспортный слой для электронов — оксид цинка (ZnO); поглотитель — перовскит (CH₃NH₃PbI₃); транспортный слой для дырок — оксид никеля (NiO); тыльный электрод — серебро (Ag). Оксид цинка (ZnO) и никеля (NiO) выбраны не случайно: оксид цинка обеспечивает высокую подвижность электронов, а оксид никеля обладает дырочной проводимостью и хорошей эксплуатационной стабильностью. Оба материала отличаются доступностью и низкой стоимостью. «Полученные результаты целесообразно использовать при оптимизации перовскитных фотоэлектрических преобразователей», — заключают авторы и отмечают, что их модель не учитывает деградацию перовскита. Поэтому следующим этапом исследований может стать изучение вопросов, связанных со стабильностью параметров материала, и экспериментальная верификация результатов моделирования. Агоев сообщил, что работает над поиском альтернативных неорганических поглотителей — например на основе сульфидов металлов, которые могли бы дополнить или в перспективе составить конкуренцию перовскитам. — Нужен материал с таким же поглощением света и подходящей шириной запрещенной зоны — эти параметры играют важную роль в эффективности солнечных элементов, — добавил ученый.

Палеолитическое наскальное искусство — редкость для Британии. До недавнего времени единственными признанными памятниками были пещеры Кресвелл-Крэгс в Ноттингемшире, где в 2003 году нашли изображения животных возрастом от 13 до 11,8 тысячи лет, и пещера Касвелл с изображением оленя, датированная от 14,5 до 12,5 тысячи лет. Пещера Бейкон-Хоул известна с середины XIX века. Первые раскопки в ней провел полковник Вуд в 1850 году, в дальнейшем там работали многие исследователи. В пещере вскрыта сложная последовательность отложений последнего межледниковья (около 122 тысяч лет назад) до конца ледникового периода (примерно 13 тысяч лет назад). Однако ее археологическая ценность открылась в 1912 году. Ученые обнаружили в боковой камере панель из 10 или более горизонтальных полос красного цвета. Они объявили находку первым образцом палеолитической живописи в Британии — об этом писали издания Manchester Guardian и The New York Times. Однако к 1928-му научное сообщество отвергло гипотезу: полосы объявили природным явлением. В 2022 году панель обнаружили вновь, а вместе с ней другие следы красного пигмента: линии, точки и брызги, вероятно, нанесенные выдуванием краски. В последующие годы там работали экспедиции, которые определили антропогенное происхождение пигмента, его химический состав и хронологическую привязку. Результаты исследования опубликовали в журнале Quaternary.  Современная фотография панели и фото столетней давности оказались идентичными. Анализ пигментов показал, что основу красочного слоя составляет привнесенный гематит с примесью глины, причем пигмент строго ограничен областями рисунков и не совпадает с естественными геологическими прожилками. Морфология нанесения, то есть ритмичные параллельные линии и аэрозольные брызги, не имеет природных аналогов. [shesht-info-block number=1] Датировка 12 образцов, взятых в месте рисунков, показала, что большинство кальцитовых корок сформировалось в пределах последних 2500 лет. Это коррелирует с Римским теплым периодом или Средневековой климатической аномалией. Однако один из образцов показал возраст 17 000 лет назад. Это дает минимальный возраст нанесения рисунка приблизительно 15 700 лет. Результат подтверждает ранее полученную дату 13 000 лет для сталагмитового пола во входной части пещеры, что указывает на единую фазу образования подтеков. Таким образом, авторы нового исследования на основании комплекса доказательств — морфологии рисунков, геохимии пигмента и результатов прямого датирования — подтвердили изначальную гипотезу. Полосы в пещере Бейкон-Хоул вновь обрели статус одного из древнейших образцов художественной деятельности человека на территории Британии, относящегося к финалу последнего оледенения, когда ландшафт нынешнего залива был сушей, а валлийское побережье могло служить сезонным местом охоты для мигрирующих сообществ позднего палеолита. Ученые указали именно это в качестве причин появления наскальных рисунков в пещере.

Мумия, известная под именем Этци, относится к числу самых знаменитых археологических находок последних десятилетий. Ее обнаружили туристы в 1991 году на границе между Австрией и Италией в Эцтальских Альпах. Супруги Эрика и Хельмут Зимон наткнулись на туловище человека, вмерзшее в лед, на высоте более трех тысяч метров над уровнем моря. Радиоуглеродное датирование показало, что возраст Этци составляет примерно 5300 лет, то есть «ледяной человек» жил между 3350 и 3100 годами до нашей эры. За 35 лет изучения останков специалисты получили огромный объем данных, который помог реконструировать внешность Этци и его образ жизни. Например, выяснилось, что у него была темная кожа, на которой сохранились многочисленные татуировки. Кроме того, исследователи обнаружили в левом плече наконечник стрелы, это позволяет предположить, что Этци умер в результате нападения. В настоящее время мумия хранится в Южно-Тирольском музее археологии в итальянском городе Больцано. Тело лежит в герметичной камере, внутри которой температура достигает минус 6 градусов Цельсия, а относительная влажность — 99 процентов. Посетители музея могут увидеть Этци только через небольшое окно размером примерно 40×30 сантиметров. Такое решение было принято, чтобы свести к минимуму влияние внешней среды на останки.  [shesht-info-block number=1] Команда микробиологов, микологов и биоинформатиков под руководством Франка Майкснера (Frank Maixner) из Института изучения мумий в центре Eurac Research в Больцано, Италия, провела масштабный анализ микроорганизмов, связанных с останками Этци. Исследователи попытались выяснить, какие микроорганизмы сохранились в тканях мумии, на теле и внутри него, а какие из них остаются частью ее микробной экосистемы сегодня.  В качестве рабочего материала взяли образцы кожи, фрагменты тканей мумии и воду, полученную после размораживания внутренних частей Этци. Весь этот материал собрали в 1992, 2010 и 2019 годах. Для сравнения специалисты воспользовались пробами почвы и льда, добытыми на месте находки еще в 1990-х. Такой подход помог отделить древние микроорганизмы от более поздних загрязнений.  Затем Майкснер и его коллеги применили методы метагеномного секвенирования — технологии, позволяющей одновременно анализировать ДНК множества микроорганизмов в одном образце.  Место, где нашли тело Этци (указано красной меткой) / © Wikimedia, Kogo Анализ показал, что на теле и внутри него присутствуют как древние, так и современные организмы. Особенно интересными оказались бактерии, населяющие желудочно-кишечный тракт. В тканях нашли микроорганизмы, способные существовать без кислорода в пищеварительной системе млекопитающих. Среди них присутствовали представители родов Treponema и Kineothrix.  Чтобы определить возраст бактерий, ученые изучили степень повреждения их ДНК. У древней ДНК со временем возникают характерные молекулярные изменения. Если микроорганизм действительно древний, его генетический материал должен нести следы старения. Полученные данные указали, что найденные бактерии жили в кишечнике Этци еще при его жизни.  Исследователи выявили большое разнообразие кишечной микрофлоры. По мнению авторов научной работы, такой состав микробиома больше напоминает микробные сообщества древних людей, чем современных жителей индустриальных стран. Вероятно, это связано с особенностями питания и образа жизни людей медного века. [shesht-info-block number=2] Не менее любопытные результаты получили при изучении поверхности тела. Там обнаружили устойчивые к холоду дрожжи: представителей родов Phenoliferia, Glaciozyma, Goffeauzyma и Mrakia. Следы повреждений ДНК указали на их древнее происхождение — вероятно, они попали на тело мумии в период, когда Этци лежал во льду.  Однако один факт особенно заинтересовал ученых. Количество грибов рода Glaciozyma заметно выросло в промежутке между 2010 и 2019 годами. За это время они стали доминирующими среди всех обнаруженных дрожжей. Одновременно исследователи зафиксировали уменьшение повреждений ДНК у Glaciozyma. По мнению авторов научной работы, эти данные свидетельствуют о том, что грибы могут сохранять жизнеспособность и метаболическую активность в условиях музейного хранения мумии. Не исключено, что некоторые из них способны к размножению.  Правда, некоторые эксперты призвали относиться к выводам команды Майкснера с осторожностью. Для окончательного подтверждения активности микроорганизмов необходим поиск молекул РНК. Их присутствие укажет на работу генов и протекание биологических процессов. Вполне вероятно, что дрожжи оставались в спящем состоянии или ненадолго активизировались при размораживании образцов. Реконструкция внешнего вида Этци / © South Tyrol Museum of Archaeology, Augustin Ochsenreiter Еще одна любопытная находка — в ДНК некоторых грибов выявили гены, кодирующие ферменты, способные расщеплять фенол — токсичное химическое соединение, которое обычно используют для замедления разложения тел. Авторы работы связали этот факт с историей обнаружения Этци.   Когда тело извлекли из ледника, на его поверхности уже развивалась плесень. Для борьбы с ней использовали вещества на основе фенола. Теоретически, такая обработка могла повлиять на состав микробиома и создать преимущества для микроорганизмов, способных перерабатывать это соединение.  Майкснер и его коллеги пояснили, что тело Этци превратилось в сложную экосистему с собственной историей развития. Сначала в его кишечнике нашли древние микробы, которые попали туда еще при жизни. Затем обнаружили часть микроорганизмов, поселившихся на поверхности тела и внутри мумии, пока она в течение пяти тысяч лет лежала в альпийских льдах. Еще одни микроорганизмы появилась уже после того, как Этци оказался в руках ученых.  Теперь исследователи предлагают регулярно контролировать состояние микробного сообщества Этци с помощью геномных исследований, анализа РНК и продуктов жизнедеятельности. Если дальнейшие анализы подтвердят активность части микробов, может возникнуть необходимость пересмотреть режим хранения мумии. Выводы команды итальянских ученых представлены в журнале Microbiome.

Знаете ли вы, как предсказывают извержения вулканов, землетрясения или прорывы горячего пара на геотермальных станциях? Способов много: сейсмологи следят за подземными толчками, геохимики измеряют состав газов, спутники фиксируют движение земной коры. Все эти методы нужны, чтобы вовремя заметить опасность и предотвратить катастрофу. А геологи для этого же используют оптоволоконные кабели с медным покрытием. Это тонкие стеклянные проводки, внутри которых бежит не электричество, а оптическое излучение — его подает специальный прибор на поверхности. Такой материал не боится ни жары, ни холода, ни радиации — поэтому кабель можно помещать в самые опасные и труднодоступные места: в раскаленную скважину глубиной 10 километров, в жерло дымящегося вулкана или в кипящий источник. Внешняя оболочка из меди защищает хрупкое стекло от ударов и агрессивной среды. А сам луч света выступает в роли сверхчувствительного датчика. Прибор на поверхности посылает короткий лазерный импульс по стеклянной нити вниз, в скважину. По пути часть света рассеивается и возвращается обратно — как эхо в горах. Если внизу меняется температура, давление или порода начинает трещать, то «эхо» возвращается другим — меняется его интенсивность, частота или время задержки. Геологи на поверхности анализируют эти изменения и понимают, что происходит внизу: трещат ли горные породы перед обвалом, поднимается ли расплавленная магма или вот-вот прорвет горячий пар. Но у медной защиты есть скрытая проблема. Она возникает прямо при изготовлении кабеля, на границе, где стеклянная сердцевина из кварцевого стекла соприкасается с покрытием. Медь при нагреве расширяется сильнее, чем стекло, а значит, и при охлаждении она сжимается больше. Когда волокно остывает после изготовления, медь «садится» на стеклянную сердцевину плотнее, чем нужно, и начинает ее сдавливать. Это вызывает микроскопические деформации — микроизгибы, которые искажают световой сигнал. Геолог ждет от кабеля лазерное «эхо». Но из-за микроизгибов луч света рассеивается, часть сигнала теряется, а то, что доходит обратно, приходит с искажениями — меняется время задержки и падает интенсивность. Специалист на поверхности получает неверные данные. В худшем случае он может вообще пропустить первые признаки надвигающегося извержения или землетрясения. Причина этих сбоев кроется в неточных компьютерных моделях, которые используют при проектировании кабеля. Инженеры создают виртуальную копию волокна, задают свойства материалов и смотрят, что происходит при остывании. Но у таких расчетов есть два серьезных недостатка. Первый — они считают, что все слои оптоволокна — и кварц, и медь — начинают твердеть одновременно при одной температуре. Но это ошибка, так как кварцевое стекло становится твердым при 1350–1450°C, а медь — только при 1080°C начинает плавиться. То есть пока металл еще мягкий и текучий, кварц уже твердый и накапливает внутренние нагрузки (силы сжатия). Второй недостаток: такие модели плоские — как рисунок на листе бумаги. На нем можно увидеть только очертание кабеля, но не то, как напряжения распределяются вдоль его длины. А в реальном волокне микроизгибы могут появиться на любом участке длинной нити, и плоский алгоритм их просто пропускает. Для решения этой проблемы ученые Пермского Политеха создали трехмерную компьютерную модель, которая впервые учитывает разную температуру застывания слоев и представляет оптическое волокно не как плоский круг, а как реальный объемный цилиндр. Статья опубликована в журнале «Вестник ПНИПУ. Механика». — Суть нашей работы в том, что мы создали трехмерную модель, то есть компьютерную копию волокна в объеме, со всеми его слоями и формой, а не плоскую картинку. И задали для каждого такого слоя свою начальную температуру. Для кварцевого стекла — это 1350–1450°C, интервал, где оно перестает быть вязкотекучим и начинает накапливать напряжения. Для медного покрытия использовалась температура плавления, примерно 1080°C, — рассказал Михаил Напарин, аспирант кафедры «Общая физика» ПНИПУ. В специальной инженерной программе ученые рассчитали, как температура оптического волокна снижается от этих значений до комнатной +25°C. Именно до такого уровня оно остывает во время изготовления, прежде чем его начнут использовать. Чтобы убедиться, что расчеты верны, они повторили их несколько подходов, каждый раз разбивая область, где проводятся вычисления, на более мелкие части. Расхождение между разными расчетами не превысило 1,5% — это значит, что модель имеет низкую относительную погрешность. Затем исследователи применили этот подход к существующим конструкциям. Они взяли оптическое волокно с кварцевой оболочкой диаметром 125 микрометров (0,125 миллиметра, это примерно в два раза толще человеческого волоса) и 200 микрометров (0,2 миллиметра) и медным покрытием толщиной 20 микрометров (0,02 миллиметра). Рабочий процесс / © Пресс-служба ПНИПУ Для чистоты эксперимента они рассчитали два варианта: волокно с медным покрытием и без него — только кварцевую часть. Когда оптическое волокно остывает, сжатия и растяжения возникают и от самого кварца, и от меди. Сравнив два варианта, ученые смогли отделить «естественные» изменения кварца от тех, которые добавляет именно металлическое покрытие. Так они поняли, насколько сильно медь сдавливает сердцевину и как это можно уменьшить. — Расчет показал, что если увеличить толщину кварцевого слоя, который находится между сердцевиной и медью, со 125 до 200 микрон, то радиальные деформации сердцевины снижаются на 36%, толщина самой меди при этом не меняется. Более толстый слой кварцевой оболочки работает как амортизатор: он принимает на себя напряжения и меньше передает их на светопроводящую сердцевину. Составленная модель позволит в будущем учесть неравномерность медного покрытия и влияние микроизгибов на светопроводящие свойства оптического волокна, — прокомментировал Анатолий Перминов, заведующий кафедрой «Общая физика» ПНИПУ, доктор физико-математических наук. А.В. Перминов, заведующий кафедрой «Общая физика» ПНИПУ, доктор физико-математических наук / © Пресс-служба ПНИПУ Представьте, что вы надеваете на руку тугой металлический браслет. Если под него подложить тонкую ткань, руке все равно будет больно. А если толстый мягкий рукав — он примет удар на себя, и руке станет легче. Здесь то же самое: более толстый слой кварца работает как «подушка». Он берет на себя напряжение от сжимающейся меди и не передает его туда, где бежит световой сигнал. Благодаря новой разработке инженеры заранее, еще до запуска в производство, смогут определить оптимальную конструкцию оптоволокна для работы в экстремальных условиях — при высоких температурах, радиации или в агрессивной среде. Этот подход позволяет просчитать разные варианты: толщину оболочки, диаметр волокна и материалы покрытия. Модель сразу покажет, где возникнут опасные напряжения и не исказится ли световой сигнал. В перспективе это поможет создавать более надежные оптоволоконные датчики для нефтяной и газовой промышленности, геотермальной энергетики, атомных реакторов и космической техники — везде, где нужна точная передача данных в самых жестких условиях.

Вилочковая железа — расположенный в верхней части грудной клетки орган иммунной системы. Основная функция тимуса заключается в формировании пула разнообразных Т-клеток и их тренировке. Т-клетки — тип иммунных клеток, помогающий защищать организм от инфекций. В вилочковой железе происходят созревание Т-лимфоцитов и их обучение тому, как отличать ткани организма от патогенов.   Эти функции особенно важны в начале жизни, поэтому тимус «включается» сразу после рождения и достигает пика активности и объема к подростковому возрасту. После полового созревания тимус постепенно уменьшается в размерах, производит все меньше новых Т-клеток, с возрастом все больше деградирует и в итоге полностью превращается в жировую ткань. Этот процесс называется «инволюция тимуса».   Из-за такой трансформации долгое время считалось, что у взрослых тимус практически не функционирует и не играет особой роли в состоянии здоровья. Однако результаты сразу двух новых исследований, опубликованных в одном номере журнала Nature, поставили многолетние представления о тимусе под сомнение.   В рамках первого из исследований группа специалистов из Школы медицины Гарвардского университета (США) обучила ИИ оценивать показатели здоровья тимуса, то есть способность железы к функционированию, основываясь на результатах КТ-сканирования грудной клетки 5674 взрослых людей. Затем обученная нейросеть проанализировала данные о состоянии тимуса у 27 612 взрослых. Оказалось, здоровье тимуса варьируется у разных людей и зависит от пола, возраста и образа жизни. Так, у женщин вилочковая железа в среднем активнее, чем у мужчин. При этом у обоих полов функциональность железы, как и ожидалось, снижается в процессе старения.   Кроме того, на состоянии здоровья тимуса негативно сказываются системное воспаление, нарушения обмена веществ, избыточный вес, курение и низкая физическая активность. В то же время люди, у которых вилочковая железа сохранила функции во взрослом возрасте, с большей вероятностью жили дольше, а также реже сталкивались с сердечно-сосудистыми заболеваниями и раком, чем люди с низким показателем здоровья тимуса.   Так, по расчетам исследователей, по сравнению с самым низким показателем у людей с наиболее сохранной функцией тимуса примерно на 50% снижен риск ранней смерти от любой причины, на 63% — риск смерти от сердечно-сосудистых заболеваний, на 36% — риск развития рака легких. Причем эти соотношения сохранялись даже с учетом поправки на возраст, пол, курение и сопутствующие заболевания.   Авторы исследования предположили, что ухудшение состояния тимуса приводит к снижению разнообразия Т-клеток. Это затрудняет распознавание иммунной системой новых угроз, таких как рак и другие заболевания, и реагирование на них.   Ключевую роль здоровья тимуса подтвердило и второе исследование, проведенное той же группой ученых. Они изучили данные КТ-сканирования и клинические результаты более чем 1200 онкологических пациентов, получавших иммунотерапию.   Анализ показал, что пациенты с более здоровым тимусом, как правило, лучше реагировали на лечение. По сравнению с пациентами, у которых функция тимуса не сохранилась, у них был примерно на 37% снижен риск прогрессирования рака и на 44% — риск смерти. Причем даже после того, как исследователи скорректировали данные с учетом различий пациентов, опухолей и подходов к лечению.   «Вилочковая железа десятилетиями оставалась без внимания и, возможно, служит недостающим звеном в объяснении того, почему люди стареют по-разному и почему у некоторых пациентов лечение рака неэффективно», — отметил ведущий автор обоих исследований Хьюго Аэртс.

Астрономы давно предполагали, что самые тяжелые звезды, масса которых в сотни раз превышает солнечную, могут погибать необычным способом. В обычных сверхновых после взрыва остается нейтронная звезда или черная дыра. Однако для светил с чрезвычайно массивным ядром расчеты предсказывают иной сценарий. В их недрах гамма-излучение начинает превращаться в пары электронов и позитронов. Из-за этого внутреннее давление, удерживающее звезду от коллапса, падает.  Ядро стремительно сжимается, температура резко возрастает, запуская мощную термоядерную реакцию. В результате вся звезда взрывается целиком, не оставляя после себя компактного остатка. Этот процесс называют парной нестабильностью. Хотя подобные события предсказывали еще в прошлом веке, убедительных подтверждений до сих пор не хватало.  Объект SN 2023vbw обнаружили в октябре 2023 года на окраине небольшой карликовой галактики, бедной тяжелыми химическими элементами. Именно такие условия считаются благоприятными для формирования звезд экстремально большой массы. Самые первые наблюдения показали, что сверхновая ведет себя необычно: ее яркость росла очень медленно и достигла максимума примерно через 190 дней после начала взрыва. Для сравнения: большинство сверхновых достигают пика за несколько недель. Кроме того, общая энергия излучения более чем в 10 раз превысила энергию, наблюдающуюся у типичных сверхновых II типа.  [shesht-info-block number=1] Собрав обширный набор данных — фотометрию в различных диапазонах волн, спектры, а также наблюдения в рентгеновском и радиодиапазонах, — астрономы выяснили, что вещество выброса двигалось со скоростью примерно восемь тысяч километров в секунду. При этом сама сверхновая сохраняла необычно стабильные характеристики на протяжении многих месяцев. Такое поведение плохо согласуется со стандартными моделями взрывов массивных светил.  Чтобы выяснить природу объекта, международная исследовательская группа под руководством Даити Хирамацу (Daichi Hiramatsu) из Университета Флориды (США) построила модели световой кривой — зависимости яркости от времени. Лучшее соответствие наблюдениям дали сценарии, в которых масса выброшенного вещества составляла от 170 до 350 масс Солнца. Эти значения сильно превышают параметры даже самых мощных известных сверхновых обычного типа. Расчеты также выявили наличие от 1,2 до 1,6 массы Солнца радиоактивного никеля — элемента, распад которого поддерживает свечение сверхновой после взрыва.  Полученные параметры практически совпали с предсказаниями для парно-нестабильных сверхновых. Дополнительным аргументом стало низкое содержание тяжелых элементов в звезде и окружающей среде. В теории именно в таких условиях массивные светила способны сохранить достаточную массу до момента гибели и войти в режим парной нестабильности.  [shesht-info-block number=2] В то же время исследователи выявили признаки взаимодействия выброшенного вещества с окружающим звезду газом. Судя по спектрам, вокруг прародителя существовала плотная дискообразная оболочка вещества, которую звезда выбросила еще до взрыва. Столкновение ударной волны с этим материалом дополнительно усиливало свечение сверхновой и может объяснить некоторые особенности наблюдаемой картины. Авторы научной работы, опубликованной на сервере препринтов Корнеллского университета, отметили, что SN 2023vbw остается достаточно яркой для дальнейших наблюдений. В будущем новые телескопы, включая обсерваторию имени Веры Рубин и телескоп Нэнси Грэй Роман, помогут обнаруживать десятки или даже сотни подобных объектов. Это позволит проверить, как часто во Вселенной происходят парно-нестабильные взрывы, и лучше понять судьбу самых массивных звезд.