Вид для чтения

Эпидемию близорукости вызвали совсем не экраны смартфонов

Сверхбыстрое распространение близорукости в XXI веке многие связывали с возросшим экранным временем — сначала от ПК, а затем от смартфонов и планшетов. Такая точка зрения вызывала вопросы. Скажем, 23 процента населения Земли и в 2000 году были близоруки, хотя экранное время в большинстве стран мира было низким. Ранее ряд научных работ показали, что корреляция у близорукости не столько прямая с экранным временем, сколько обратная: чем меньше человек (в детский период его жизни) проводит времени на улице, при дневном свете, тем выше его шансы стать близоруким, в том числе когда он станет взрослым. Тогда исследователи связали это со стимулирующим действием ультрафиолета на наше зрение. Теперь в Cell Reports вышла работа, авторы которой предложили новое объяснение старой проблеме. Они считают самым узким местом длительное напряжение глаз в условиях низкой освещенности, типичной для внутренних помещений, где живут люди. Исследователи отметили, что на улице, где видимое излучение обычно измеряется сотнями ватт на квадратный метр, зрачок с одной стороны сужается, чтобы предохранить глаз от чрезмерно сильного света, но с другой все еще пропускает к сетчатке глаза достаточный объем света. Но когда люди фокусируют глаз на близких предметах в помещениях — неважно, телефон ли это, планшет или книга — зрачок тоже сокращается. Тут важна не яркость, а то, что ему нужно получить резкое изображение предмета вблизи. При этом освещение в помещениях в темное время суток редко бывает мощнее десятков ватт на квадратный метр. И даже в дневное эта цифра может падать ниже сотни ватт на квадратный метр (стены блокируют основную часть солнечного света). Если обратиться к люксам, то разница между улицей днем и помещением днем же часто достигает десятков раз. И тут получается необычное сочетание: зрачок сузился, а количество света, доходящее до сетчатки, упало ниже нормального для ее работы. На протяжении последних двух миллионов лет подолгу рассматривать предметы вблизи не было типичным занятием для нашего вида, полезнее было видеть то, что вдали. Поэтому глаза просто не очень адаптированы для таких действий. Хотя исследователи и провели ряд простых экспериментов, подтверждающих их схему рассуждений, окончательную ясность в вопросе смогут дать лишь широкомасштабные опыты, основанные на их гипотезе. Они предположили, что близорукость можно затормозить или предотвратить, подвергая глаз действию безопасных уровней яркого света при условиях, затрудняющих сужение зрачка. Последнее на первый взгляд сложно, потому что зрачок человека на свету сужается сам собой. Авторы предложили сделать это либо с помощью линз (мультифокальных или снижающих контрастность), либо блокируя работу мышц, отвечающих за сужение зрачка. Такое вполне можно сделать каплями с атропином. Проблема еще недавно бывшая типичной лишь 12-20% населения даже в Европе, в последние полвека стала нормой для половины европейцев. Другие части мира движутся в том же направлении, иногда медленнее, а иногда (Китай) даже быстрее  / © Wikimedia Commons Альтернативный метод — просто проводить время на открытом воздухе, глядя вдаль. Впрочем, в условиях современной цивилизации он работает плохо, поскольку систематически находиться на открытом воздухе несколько часов в день современные люди избегают. Усиливающие линзы в этом смысле могут работать надежнее, блокируя прогрессирование близорукости как у животных моделей, так и у детей (авторы приводят ссылки на более ранние работы, показавшие это). Капли с атропином тоже проще в применении, чем системный выход современных людей на открытый воздух часами в день. Хотя подход действительно новый, нельзя не отметить, что его сложно примирить с ранее установленной корреляцией между временем на улице в период взросления и шансами на близорукость во взрослом возрасте. Если бы все дело было только в описанном выше механизме, события времен детства не могла бы так сильно влиять на близорукость взрослых.

Эпидемию близорукости вызвали совсем не экраны смартфонов
  •  

Специфические запахи человека могут указывать на конкретные заболевания

По словам ученых, характерные запахи, исходящие от больного, могут служить важным индикатором присутствующего недуга. Однако, врачи зачастую не в полной мере используют эту информацию из-за недостаточных знаний в данной области. Наиболее ярко специфические запахи проявляются прежде всего при инфекционных заболеваниях. Например, синегнойная палочка производит диметилтрисульфид, придавая заболеванию запах разложения. Дифтерия вызывает тошнотворный сладковато-гнилостный запах изо рта, а поражение туберкулезом лимфоузлов создает запах несвежего пива. Как отмечают исследователи, при диагностике заболеваний крови важным критерием является наличие гнилостного запаха. Острые лейкозы, например, вызывают некроз слизистых оболочек зева и рта с образованием кровоточащих язв с неприятным запахом. При гемолитической анемии наблюдается кровоточивость десен, язвы и гнилостный запах изо рта. При онкологических заболеваниях часто усиливается потоотделение, а от пациента исходит специфический «запах несвежего мяса». Неприятный аромат мокроты может свидетельствовать о распадающейся раковой опухоли из-за гнилостного разложения ткани, а также об абсцессе легкого, вызванном распадом белков мокроты и ее застоем в полостях. При заболеваниях дыхательной системы скопившаяся слизь может издавать запах тухлых яиц или сероводорода. Кроме того, ученые СГМУ имени. В.И. Разумовского выяснили, что неврологические и психические заболевания также могут сопровождаться характерными запахами. Например, болезнь Паркинсона вызывает едкий запах, похожий на мускус, а при болезни Альцгеймера запах напоминает ржаной хлеб. В свою очередь, больные шизофренией имеют кислотный запах, связанный с биохимическими изменениями в организме и присутствием транс-3-метил-2-гексеновой кислоты в поте. Представленные исследователями Саратовского медуниверситета данные подтверждают, что запахи человеческого тела содержат ценную информацию о состоянии здоровья и могут быть полезны практикующим врачам для повышения точности диагностики и оптимизации ведения пациентов с разнообразными заболеваниями. Для широкого внедрения подобного подхода необходимо дальнейшее развитие объективных методов анализа запахов с использованием специализированного оборудования.

Специфические запахи человека могут указывать на конкретные заболевания
  •  

Женская дружба помогла самкам оленей в выживании

В науке давно утвердилось мнение, что социальность — не просто дополнение к жизни животного, а важный фактор выживания и размножения. Это хорошо видно по исследованиям закрытых социальных групп — например, приматов или гиен, где самки всю жизнь живут в одном коллективе и поддерживают друг друга в конфликтах. Гораздо меньше известно о том, насколько важны социальные связи в обществах с открытой, постоянно меняющейся структурой, где группы распадаются и сливаются заново. Этот пробел в знаниях решила восполнить международная группа, изучавшая благородных оленей на острове Рам в Шотландии. Результаты исследования опубликованы в журнале Royal Society Open Science. Благородные олени — типичные представители копытных с открытой социальной структурой. Самки здесь не привязаны к одному стаду на всю жизнь: они могут кормиться то в одной группе, то в другой. Состав компаний постоянно меняется, хотя ядро часто составляют родственницы. Долгое время считалось, что в таких условиях прочные личные связи не имеют решающего значения — выживание зависит скорее от удачи, здоровья или качества участка обитания. Ученые исследовали базу данных, собранную за 42 года наблюдений за популяцией оленей в северной части острова Рам. В течение этих десятилетий они фиксировали каждый контакт между животными, отслеживали их перемещения, рождение и гибель. Для каждой самки рассчитали так называемую силу социальных связей — показатель того, насколько часто и прочно конкретная особь была связана с другими. Затем эти данные сопоставили с ключевыми показателями эволюционной приспособленности: продолжительностью жизни, репродуктивным успехом и успешностью размножения. Исследование подтвердило, что самки оленей действительно предпочитают общаться с родственницами. Дочери копировали социальное поведение матерей, и эта привязанность сохранялась у них на протяжении всей жизни. Авторы научной работы также выяснили, что дружеские связи напрямую коррелируют с продолжительностью жизни: самки, имевшие более прочные и частые контакты с другими особями, жили дольше менее общительных сородичей. Связь с репродуктивным успехом тоже прослеживалась. Самки с высокими показателями силы социальных связей за свою жизнь приносили больше детенышей, и большее число этих оленят доживали до двух лет, то есть до возраста, когда они сами могли участвовать в размножении. [shesht-info-block number=1] Хотя социальные связи матери оказались критически важны для ее собственной судьбы, они никак не повлияли на выживаемость детенышей в первую зиму. Их судьба зависела от других причин: погодных условий, плотности популяции на конкретном участке и случайных факторов. То есть прочные дружеские связи помогали самке, но напрямую не защищали ее потомство. Ученые полагают, что механизм положительного влияния дружбы на выживание связан с конкуренцией за ресурсы. Более социально интегрированные самки получают поддержку от родственниц в стычках с чужаками, лучше отстаивают доступ к кормовым участкам и меньше подвергаются стрессу от агрессии соседей. В условиях ограниченных ресурсов даже небольшое преимущество в кормодобывании, накопленное за годы, может обернуться существенной прибавкой к продолжительности жизни и репродуктивному успеху.

Женская дружба помогла самкам оленей в выживании
  •  

«Маленькие красные точки» связали со вспышками от разрушения массивных звезд 

Сверхмассивные черные дыры (СМЧД) с массами от сотен тысяч до десятков миллионов масс Солнца уже существовали, когда возраст Вселенной составлял примерно 5-10 процентов от нынешнего. То есть свет от самых первых галактик шел до Земли более 12-13 миллиардов лет. Правда, быстрый рост этих древних структур по-прежнему остается загадкой, о чем Naked Science рассказывал ранее. Кроме того, с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб» астрономы выявили множество компактных ярких источников — так называемых маленьких красных точек. Эти объекты, судя по всему, связаны с активными ядрами галактик и сверхмассивными черными дырами. Вот только ученые до сих пор не понимают, что именно представляют собой эти точки, и выдвигают самые разные гипотезы. Более того, в ту же эпоху фиксируют экстремально яркие вспышки, которые могут быть результатом приливного разрушения звезд, когда светило разрывает гравитацией СМЧД. [shesht-info-block number=1] Чтобы сопоставить данные наблюдений и понять, что же такое маленькие красные точки, авторы нового исследования, опубликованного на сервере препринтов Корнеллского университета, смоделировали динамику светил в плотном скоплении вокруг черной дыры. Подход позволил рассчитать, как объекты постепенно приближаются к космическому «монстру» и разрушаются под действием его гравитации. Исследовательская группа под руководством Константиноса Критоса (Konstantin Kritos) из Университета Джонса Хопкинса (США) также учла гравитационные взаимодействия, эволюцию светил и концентрацию более массивных звездных остатков ближе к центру СМЧД. Результаты показали, что в первые 100 миллионов лет темп питания мог достигать порядка 10⁻² массы Солнца в год, преимущественно за счет массивных звезд. Позже этот вклад мог сместиться к менее массивным светилам и компактным остаткам. По расчетам, около 12-13 миллиардов лет назад частота звездных разрушений достигала приблизительно пяти тысяч событий на кубический гигапарсек в год, что много выше локальных оценок. При этом самые яркие вспышки, вероятно, возникали при разрушении звезд массой от 30 до 150 солнечных. Такие разрушения массивных светил могут объяснять наблюдаемые экстремальные ядерные транзиенты (Extreme Nuclear Transients) — вспышки, которые не соответствуют ни одному ранее известному событию. [shesht-info-block number=2] Поскольку захваты таких компактных объектов, как белые карлики, нейтронные звезды и черные дыры звездных масс, должны порождать гравитационно-волновые события, часть из них можно зарегистрировать с помощью будущей космической обсерватории LISA. Это означает, что процессы звездного питания будут доступны для изучения не только по свету, но и по «ряби» пространства-времени. Хотя основной вклад в рост сверхмассивных черных дыр по-прежнему приходится на аккрецию газа, разрушение светил оказывается неизбежным и заметным побочным процессом бурной эволюции молодых галактических ядер — своеобразной космической «кухней», на которой формировались самые первые гиганты во Вселенной. Впрочем, не все исследователи согласны с описанной в работе трактовкой. Астрофизик Сергей Попов отметил, что часть маленьких красных точек может оказаться вовсе не активными ядрами, а чрезвычайно плотными формирующимися системами — прообразами шаровых скоплений. Поскольку обе гипотезы дают проверяемые предсказания, будем надеяться, что ближайшие наблюдения покажут, какая из них верна. 

«Маленькие красные точки» связали со вспышками от разрушения массивных звезд 
  •  

Ученая ПНИПУ предложила новую структуру эмоционального интеллекта

Сегодня термин «эмоциональный интеллект» прочно закрепился не только в научной литературе, но и в повседневной жизни. Преимущественно он понимается как способность распознавать, понимать и управлять эмоциями. Такой взгляд доминирует как в научной литературе, так и в прикладных сферах (психологии, образовании, социальной работе, менеджменте). Но несмотря на широкую известность понятия, в психологии до сих пор нет единого взгляда на то, что представляет собой эмоциональный интеллект. Это связано как со сложностью самого феномена, так и с тем, что он изучен не полностью. Исследователи до сих пор спорят: является ли он отдельным видом интеллекта, чертой личности или интегративной характеристикой человека. Чаще всего эмоциональный интеллект рассматривается как организованная структура и включает в себя восприятие эмоций, понимание и управление переживаниями, способность вызывать нужное состояние для решения задач. Именно эта модель легла в основу большинства диагностических инструментов, призванных оценивать уровень эмоционального интеллекта. Сегодня диагностика эмоционального интеллекта стала обязательным или желательным элементом во множестве сфер. К примеру, в кадровом отборе и оценке персонала результаты тестов влияют на решение о найме и назначении на руководящие должности. В судебно-пенитенциарной системе оценка эмоционального интеллекта используется при проведении экспертиз, оценке рисков рецидива, а также в программах реабилитации. В психологии их можно использовать для первичной диагностики, планирования терапии и оценки ее эффективности. Чаще всего для диагностики используют стандартизированные тесты и опросники, где задания имеют правильные и неправильные ответы, по которым оценивается точность распознавания и понимания эмоций. Проблема этого подхода в том, что такие инструменты оценивают прежде всего когнитивную составляющую. Они фиксируют, насколько точно человек может назвать эмоцию и насколько логично он рассуждает о них. Однако они никак не учитывают, чувствует ли он то, о чем говорит. При этом сама способность чувствовать, переживать — эмоциональная сензитивность — существует как самостоятельный психологический феномен. Это умение направлять внимание на свои эмоции и чувства, удерживаться «в контакте» с ними, не подавляя и не избегая их, не заменяя процесс переживания процессом их когнитивного понимания и анализа. Важно, что эмоциональная сензитивность не является свойством темперамента, а представляет собой способность, которую можно развивать, тренировать и, что особенно важно, восстанавливать в случае утраты. Стремясь выглядеть невозмутимо и уверенно, внешне и внутренне более спокойным, пытаясь контролировать себя, многие стараются как можно быстрее избавиться от неприятных чувств. Однако отсутствие эмоциональной сензитивности часто делает человека более уязвимым. Он хуже распознает признаки перегрузки и стресса, дольше восстанавливается, чаще сталкивается с выгоранием и психосоматическими заболеваниями, если долгое время не замечает свои эмоции и чувства и не проживает их. Если в процессе психотерапии работа с восстановлением этой способности ведется давно, то в исследованиях и теории этот феномен часто упраздняется. Это означает, что результаты диагностики могут быть нецелостными и человек с утраченной чувствительностью сможет пройти тест и получить высокий балл по эмоциональному интеллекту. Существующие методики по измерению эмоционального интеллекта оценивают главным образом его когнитивную составляющую, а чувствительность к себе не измеряется. Такая неполнота диагностики напрямую влияет на решения, которые принимаются на основе этих тестов в реальной жизни. Существует риск отбирать кандидатов, которые не чувствуют собственного эмоционального состояния, а значит не могут эффективно управлять собой и общаться с людьми, более подвержены стрессу и выгоранию, их эмпатия, если она есть, может резко и неожиданно пропадать в общении, руководство другими - осложняться. А в уголовно-исполнительной системе существует риск признать человека эмоционально компетентным при сохранении у него нарушений или потенциальной социальной опасности. Неточные результаты могут влиять на решения специалистов, выбор меры пресечения и готовность к социализации. В итоге неучет сензитивности формирует и закрепляет ложное представление, поскольку в массовом сознании и во многих профессиональных средах человек с высоким эмоциональным интеллектом — это тот, кто контролирует себя, не поддается чувствам, сохраняет спокойствие и рациональность в любых обстоятельствах. Этот образ, однако, не учитывает саму способность чувствовать. Ученая Пермского Политеха, кандидат психологических наук и гештальт-терапевт Елена Расторгуева впервые предложила дополнить общепринятое понятие новым базовым элементом — эмоциональной сензитивностью. Это позволит более точно и полно оценивать эмоциональную сферу человека: не только знание, различение, понимание, осознание эмоций, но и их реальное переживание. Статья опубликована в журнале «Вестник университета». В своей работе ученая предлагает иную структуру понятия. Сейчас в практике закреплена модель, которая включает способность понимать эмоции и управлять ими. Существующие тесты и опросники выстроены вокруг этих блоков, а способность чувствовать в них не учитывается. Эксперт ПНИПУ предлагает добавить в эту структуру эмоциональную сензитивность. Новая модель позволит точнее определять, где именно нужна помощь: требуется ли работа с осознаванием, развитие навыков саморегуляции или управления чувствами других людей, или восстановление самой способности чувствовать. — Для обоснования необходимости выделения чувствительности в качестве нового компонента структуры эмоционального интеллекта использовались данные нейрофизиологических исследований. В них с помощью специального оборудования ученые наблюдали и фиксировали активность разных полушарий и зон мозга в момент возникновения эмоций, их осознания, управления и в ходе использования различных методов психотерапии. Экспериментальные исследования доказали, что человек может проявлять способность к анализу и диалогу, но при этом утратить способность чувствовать на короткое или продолжительное время, — рассказала Елена Расторгуева, кандидат психологических наук, доцент кафедры «Социология и политология» ПНИПУ. Например, при психологических травмах, которые проживает каждый человек, может возникать как переполненность сильными чувствами, так и субъективное ощущение их полного отсутствия. Их недостаток подтверждается объективными изменениями в состоянии мозга: снижением активности отдельных его зон, правого полушария или всего мозга. Также эксперт проанализировала теоретические основы и экспериментальные исследования различных направлений психотерапии — эмоционально-фокусированная терапия, гештальт-терапия и другие. Она обнаружила, что в них присутствует отдельный этап работы — глубокое проживание чувств, который не сводится к их осознанию, пониманию или регуляции. Это доказывает, что способность чувствовать эмоции — самостоятельный, базовый процесс, не сводимый к осознанию или контролю. При использовании опросников, построенных на самоотчетах, участники исследования могут давать социально желательные ответы, субъективно оценивать проявления своего эмоционального интеллекта, скрывать отсутствие чувствительности. Для осознания неясных, предсознательных ощущений, эмоций и чувств требуется некоторое их усиление и время, чтобы человек продолжал прислушиваться к ним. Именно так в процессе психотерапии происходит работа с чувствами клиента. При этом в обыденной жизни человек может сам учиться развивать свою чувствительность. Это объясняет, почему для дальнейшего изучения и экспериментальной проверки новой предложенной структуры эмоционального интеллекта необходимо проведение дополнительных психонейрофизиологических исследований. Сегодня эмоциональный интеллект остается областью активных исследований. Несмотря на популярность в массовой культуре, в науке сохраняются серьезные расхождения в понимании природы, структуры и границ этого понятия. Выделение эмоциональной сензитивности как самостоятельного компонента и предложенная ученой расширенная структура эмоционального интеллекта может стать основой для разработки новых диагностических методик, которые смогут измерять реальное переживание эмоций и позволят отличать его от простого их понимания и имитации. Это позволит не только выявлять кандидатов с реальной эмоциональной устойчивостью и эмпатией при приеме на работу, но также оценивать результативность реабилитационных, развивающих программ в различных сферах, создавать благоприятную образовательную среду и в целом сохранять психологическое здоровье в повседневной жизни.

Ученая ПНИПУ предложила новую структуру эмоционального интеллекта
  •  

Общие могилы охотников-собирателей показали, что в каменном веке знали и ценили родственные связи

На Готланде, крупнейшем из островов Балтийского моря, обнаружили несколько крупных, хорошо сохранившихся захоронений одной из последних групп охотников-собирателей в Европе, принадлежавших к культуре ямчатой керамики (3500-2300 лет до нашей эры). Они добывали себе пропитание в основном охотой на тюленей и рыболовством и хоронили своих мертвецов в ямах. Исследователи из Уппсальского университета, статья которых опубликована в журнале Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, провели анализ древней ДНК, выделенной из костных останков 10 человек, захороненных в четырех общих могилах. Оказалось, люди, похороненные вместе, в одной яме, во всех случаях были генетическими родственниками, но не всегда первой линии родства, то есть родителями и детьми или братьями и сестрами. Между ними могло быть родство второй или третьей степени, то есть они были друг другу дальними родственниками. Так, в одной из могил находилась 20-летняя женщина, лежащая на спине. По обе стороны от нее лежали двое детей: один четырехлетний, другой — полуторагодовалый. Анализ ДНК показал, что дети — мальчик и девочка — родные брат и сестра, но женщина им вовсе не мать, как можно было бы предположить. Скорее всего, она приходилась им теткой по отцу либо сводной сестрой. Во второй могиле покоилась на спине девочка 12-14 лет, а сверху на ее груди лежали кости, принадлежавшие ее отцу, которые, вероятно, были перенесены в могилу откуда-то еще. В третьей могиле похоронили двоих детей — мальчика и девочку. Они приходились друг другу двоюродным братом и сестрой. В четвертой могиле обнаружили останки девочки 8-10 лет и молодой женщины. Анализ ДНК показал, что они были родственницами третьей степени родства: либо двоюродными сестрами, либо старшая из них приходилась младшей двоюродной бабушкой. Как предположили исследователи, отсутствие в захоронениях матерей детей свидетельствует о том, что родственники брали на воспитание осиротевших детей семьи и заботились о них. В целом ученые отметили, что генетическое родство явно имело для этой общины большое значение, эти люди хорошо знали свои родословные, родственные связи за пределами ближайшей семьи играли для них важную роль. Авторы исследования планируют продолжить изучение останков еще более чем семи десятков человек из этого захоронения. Так они рассчитывают узнать больше о социальной структуре, жизненных историях и погребальных обрядах древней культуры охотников-собирателей Готланда.

Общие могилы охотников-собирателей показали, что в каменном веке знали и ценили родственные связи
  •  

Динозавра с «парусом» на спине исключили из морских хищников

История изучения спинозавров (Spinosaurus) похожа на детектив со множеством белых пятен, которые мешают ученым прийти к единому мнению об образе жизни этих динозавров. Впервые останки спинозавра (вид Spinosaurus aegyptiacus) нашли на территории современного Египта. Их описал немецкий палеонтолог Эрнст Штромер в 1915 году, а хранились они в Мюнхенском музее. Однако большая часть экземпляров была навсегда утрачена при бомбежке Мюнхена в 1944-м. Уничтожение костей сделало изучение спинозавра крайне затруднительным на многие десятилетия. С тех пор ученым попадались лишь фрагменты, которые порождали больше вопросов, чем давали ответов. Ключевой академический спор заключался в том, могли ли спинозавры охотиться в открытом море, или они были прибрежными мелководными охотниками. Кроме того, каким образом они добывали пищу? Остатки этих хищников находили не только в прибрежных морских отложениях, но и в озерных, поэтому такие находки сами по себе не позволяют однозначно определить образ жизни этих динозавров. Многих палеонтологов вводят в тупик чрезвычайно высокие остистые отростки на спинных позвонках спинозавра, которые обычно называют «парусом» животного. Одни специалисты считают, что спинозавры отлично плавали и ныряли за рыбой, используя «парус» как стабилизатор. Эту точку зрения в 2025 году даже отразили в научно-популярном сериале канала BBC «Прогулки с динозаврами», изобразив ящеров настоящими водными монстрами. [shesht-info-block number=1] Другие ученые утверждают, что плавать с таким парусом невозможно — он делал бы животное крайне неустойчивым. По их мнению, спинозавры бродили по мелководью, словно гигантские цапли, выхватывая добычу из воды длинной пастью.  Разобраться в этом вопросе попыталась команда палеонтологов под руководством Пола Серено (Paul Sereno) из Чикагского университета в США. Для этого ученые отправились в Нигер, в формацию Фарак, где находятся породы возрастом 94-99 миллионов лет. Ранее там обнаружили остатки спинозавров, поэтому ученые рассчитывали на удачу. И она не подвела.  В 2019 году местный проводник привел исследователей к труднодоступному участку, где они нашли несколько фрагментов челюстей, принадлежащих спинозавру, но из-за пандемии Covid-19 ученые смогли вернуться к раскопкам только спустя несколько лет. Вторая экспедиция превзошла все ожидания. Палеонтологи обнаружили практически полный скелет, принадлежащий ранее неизвестному виду спинозавра, а также остатки длинношеих зауроподов. [shesht-info-block number=2] Новый вид назвали Spinosaurus mirabilis. Его представители жили примерно 95 миллионов лет назад и достигали в длину 10-14 метров. Этот вид приходился близким родственником знаменитому Spinosaurus aegyptiacus. Однако у этих динозавров была уникальная черта, которая сразу бросилась в глаза ученым. Исследователи описали необычайно высокий костяной гребень на черепе. Он поднимался над головой ящера крутой дугой приблизительно на 40 сантиметров и имел форму ятагана. По мнению авторов исследования, такое украшение не могло служить оружием — оно было слишком хрупким. Скорее всего, гребень был разноцветным. Такая конструкция, вероятно, работала как маяк, чтобы на нее обратили внимание. Серено и его коллеги полагают, что и знаменитые спинные «паруса» служили той же цели — для демонстрации перед соперниками и партнерами. Зачем спинозаврам понадобилась такая броская внешность? Ответ нашли, проанализировав среду обитания. Представители вида, по-видимому, охотились вдоль рек, где могли защищать свои охотничьи участки. На открытых берегах визуальные сигналы работают особенно эффективно — там животных легче заметить издалека. Помимо примечательного гребня, новый вид отличался более плоской и приплюснутой мордой. Кроме того, зубы в задней части верхней челюсти располагались не так плотно, как у других видов, между ними оставалось больше расстояния.  Череп Spinosaurus mirabilis с гребнем, который нашли в Нигере / © Keith Ladzinski Еще одна особенность, которую удалось выявить во время исследования, касается строения челюстей всех представителей рода Spinosaurus. Их верхние и нижние зубы при смыкании переплетались, создавая эффективную ловушку для скользкой добычи — например, рыбы. Чтобы понять, какое место Spinosaurus mirabilis занимал в экосистеме, ученые применили метод главных компонент. Они сравнили пропорции тела спинозавра (в том числе челюстей и всех конечностей) с другими хищными динозаврами и современными птицами. По своим пропорциям спинозавры заняли нишу между цаплями, которые бродят по мелководью, и змеешейками, которые ныряют за рыбой.  Серено предположил, что спинной «парус» делал тело спинозавра неустойчивым в воде. Такой хищник не мог плавать в толще воды, охотясь на глубине, как крокодил. Зато взрослая особь могла спокойно заходить в воду на глубину до трех метров, вышагивая по дну на длинных мощных ногах. Последним аргументом в пользу гипотезы о прибрежных хищниках стало место находки. Остатки нашли почти в тысяче километров от древней береговой линии, глубоко внутри континента, что позволило команде Серено сделать важный вывод: Spinosaurus mirabilis жил вблизи рек. Это укрепляет гипотезу о том, что спинозавры поджидали добычу на отмелях, а не плавали и ловили ее в океане. Научная работа опубликована в журнале Science.

Динозавра с «парусом» на спине исключили из морских хищников
  •  

ALMA и «Джеймс Уэбб» изменили представления о первых галактиках во Вселенной

До сих пор считалось, что основная часть галактик в ранней Вселенной выглядит яркой в ультрафиолете и почти не содержит пыли: именно такие объекты зачастую наблюдает «Уэбб». Пылевые же галактики (DSFG) хорошо известны и находятся на более поздних этапах космической истории — астрономы видят их такими, какими они были примерно 10,5-12,3 миллиарда лет назад. Звездообразование в этих массивных системах идет особенно интенсивно, но большую часть излучения поглощает пыль, из-за чего оно переизлучается в миллиметровом диапазоне. Найти такие объекты, как правило, сложно: они слишком слабы для прямого обнаружения в CHAMPS и чересчур «красные» для оптических и инфракрасных обзоров. Вот почему астрономы из Массачусетского университета в Амхерсте (США) пошли иным путем, взяв выборку примерно из 400 ярких источников, обнаруженных ALMA в рамках программы CHAMPS, и сопоставили их с каталогом COSMOS2025, дополнив детальными фотометрическими данными «Уэбба». На этой основе ученые вывели эмпирический критерий, который позволяет отличать пылевые галактики от других типов объектов по сочетанию инфракрасных цветов, звездной массы и скорости образования светил. [shesht-info-block number=1] Основным параметром стал индекс, связывающий логарифмы массы и темпа звездообразования, который оказался особенно эффективным именно для отбора пылевых систем. Затем, применив метод ко всему каталогу, включающему сотни тысяч галактик, исследователи отобрали кандидатов на роль слабых пылевых объектов, которые родились спустя всего 600-950 миллионов лет после Большого взрыва.  Результаты научной работы были представлены в The Astrophysical Journal Letters.    Таких источников оказалось всего несколько десятков (73), а наблюдаемых с помощью ALMA — лишь 18. Хотя ни один из них не был заметен в миллиметровом диапазоне, после усреднения сигналов астрономы получили уверенное обнаружение, соответствующее скрытому звездообразованию на уровне примерно 30 масс Солнца в год. [shesht-info-block number=2] На основе полученных данных авторы статьи заключили, что в эпоху реионизации существовала целая популяция умеренно пылевых галактик, которые ранее просто «выпадали» из всех обзоров. Все потому, что они не полностью «прозрачные», как типичные галактики, наблюдаемые «Уэббом». Плотность этих объектов, по оценкам, сопоставима с числом самых ранних, массивных и «мертвых» галактик. Таким образом, ученые предложили новый сценарий галактический эволюции: ультрафиолетовые галактики, сформировавшиеся менее чем через 500 миллионов лет после Большого взрыва, со временем накапливают пыль, а затем, исчерпав газ, превращаются в массивные системы, не образующие звезды на более поздних этапах.  Если выводы этой научной группы верны, заметная доля рождения новых светил в ранней Вселенной долго оставалась скрытой от астрономов, а увидеть их целиком помогла лишь совместная работа двух телескопов. Ранее ученые сообщили о формальном обнаружении галактик старше Большого взрыва примерно на 100 миллионов лет, о чем Naked Science подробно рассказывал здесь.    

ALMA и «Джеймс Уэбб» изменили представления о первых галактиках во Вселенной
  •  

Древние предки эукариот научились дышать кислородом до симбиоза с бактериями

Происхождение эукариотической клетки остается одной из главных загадок биологии. Долгое время господствовала модель, согласно которой анаэробная архея, жившая в бескислородных условиях, поглотила аэробную бактерию, ставшую впоследствии митохондрией. Считается, что именно этот союз обеспечил предков эукариот энергией для создания цитоскелета и сложной системы внутреннего транспорта. Однако дефицит данных о диких асгард-археях мешал проверить, какими метаболическими способностями обладали эти микробы до начала симбиоза. Авторы исследования, опубликованного в журнале Nature, проанализировали пробы морских осадков из залива Бохайвань у берегов Китая и глубоководного бассейна Гуаймас в Калифорнийском заливе. Ученые обработали 10 терабайт данных секвенирования и восстановили 869 метагеномно-собранных геномов асгард-архей. Это почти вдвое превышает объем всех накопленных ранее знаний об этой группе. Особое внимание ученые уделили классу Heimdallarchaeia и отряду Hodarchaeales, которые считаются наиболее близкими родственниками современных эукариот. Чтобы определить функции обнаруженных белков, применили нейросеть AlphaFold2. Она предсказала трехмерную структуру ферментов и подтвердила их участие в энергетических процессах. Биологи также сопоставили генетические профили микробов с экологическими параметрами мест их обитания, чтобы выяснить, в каких условиях современные потомки архейного предка чувствуют себя лучше всего. Анализ показал, что у группы Hodarchaeales присутствует полный набор генов для работы дыхательной цепи. Эти микробы способны самостоятельно синтезировать гем и нейтрализовать токсичные побочные продукты дыхания. Также в геномах нашли регуляторный белок CoxD, который у современных эукариот управляет сборкой дыхательных комплексов. Выяснилось, что современные асгард-археи населяют не только лишенные воздуха глубоководные разломы, но и обычные прибрежные осадки с умеренным содержанием кислорода. Строение их мембранных гидрогеназ указывает на наличие субъединиц, которые повышают эффективность синтеза АТФ. Согласно молекулярным моделям, адаптация к кислороду в этой линии могла начаться за 50 миллионов лет до кислородной катастрофы, когда уровень O2 на планете стал расти из-за деятельности цианобактерий. Результаты исследования означают, что архея-хозяин была метаболически сложнее и автономнее, чем предполагали ранние модели эукариогенеза. Кислородное дыхание, вероятно, появилось у предков эукариот еще на досимбиотической стадии. Высокая энергетическая отдача от использования кислорода послужила топливом для раннего усложнения клетки, а последующее поглощение митохондрии лишь усилило уже существующие аэробные возможности организма.

Древние предки эукариот научились дышать кислородом до симбиоза с бактериями
  •  
❌