Вид для чтения

Российские ученые разработали алгоритм высокоточного анализа сложных оптических поверхностей

Везде, где требуется высокоточное (до одного нанометра) бесконтактное 3D-измерение рельефа поверхностей: для контроля формы оптики, анализа микроперемещений и деформаций в аэрокосмической, полупроводниковой и машиностроительной отраслях, проверка делается с помощью фазосдвигающей интерферометрии. Этот метод, основанный на сдвиге фаз волн, позволяет точно восстановить профиль поверхности, однако сложен в применении и калибровке, а также чувствителен к шуму и вибрациям. Не-фазосдвигающие методы являются альтернативой: в них нет подвижных частей, что упрощает работу и позволяет получать результаты в реальном времени. В их основе — анализ статичных полос. «Основная проблема существующих не-фазосдвигающих методов заключается в снижении эффективности, когда появляются шумы. А они появляются неизбежно. Это электронные шумы используемой видеокамеры, флуктуации излучения лазера, вибрации компонентов измерительного оборудования и пр. Отсюда и задача: взять известный алгоритм и постараться оптимизировать его таким образом, чтобы результаты получились как минимум не хуже, чем у зарубежных аналогов. Ну и поработать над вычислительной производительностью и сделать возможным измерения в режиме реального времени», — рассказал Илья Галактионов, кандидат физико-математических наук, руководитель сектора адаптивной оптики в квантовых и оптических коммуникациях Квантового центра МТУСИ и сотрудник проектно-конструкторского бюро разработки космических технологий Института цифрового неба МФТИ. Исследователи из МТУСИ и МФТИ создали модификацию алгоритма, который с высокой точностью реконструирует зашумленные карты интерференционных полос — изображения чередующихся темных и светлых полос. Они образуются в результате интерференции света, отраженного от оптической поверхности. По отклонениям полос от прямых линий определяются дефекты поверхности волокна. Алгоритм основан на не-фазосдвигающей интерферометрии на базе интерферометра Физо — многолучевого интерферометра, который массово применяется для контроля качества изготовления оптических деталей. Статья опубликована в журнале Applied System Innovation. Предложенный алгоритм состоит из четырех этапов. Первый этап включает в себя сглаживание мелких неоднородностей шума в интерференционной картине с помощью алгоритма адаптивного скользящего среднего — усреднения яркости соседних пикселей. На втором этапе происходит фильтрация быстрым преобразованием Фурье — техника, удаляющая крупные шумы с сохранением полезного сигнала. Далее производится определение величин экстремумов — максимумов и минимумов яркости полос. Последний, четвертый, этап — аппроксимация полиномами для сглаживания кривых полос — увеличивает точность реконструкции. Ученые проверили эффективность алгоритма на экспериментальных данных от 30 различных поверхностей. Результаты показали, что метод с высокой точностью воспроизводит интерференционное изображение. Разница в измерениях профиля поверхности составила менее 2% от значений, полученных на эталонном оборудовании — интерферометре Зайго (Zygo) при стандартных условиях.  Новый подход может обрабатывать до 50 полос на изображении размером 256 пикселей, что превышает показатели предыдущих методов. Кроме того, он успешно обрабатывает артефакты, такие как пыль, царапины и искаженные полосы. Исследователи протестировали эффективность алгоритма для разного уровня шумов. Он может высокоточно реконструировать изображение при шуме 280 условных единиц. Кроме того, с его помощью можно измерять волновой фронт до 30 раз в секунду, что позволяет проводить измерения в режиме реального времени. «Как и у любого алгоритма, ограничения, разумеется, есть. Уровень шума не должен быть выше определенного порога, иначе алгоритм не сможет разрешить интерференционную картину. Есть ограничения по числу последовательных применений алгоритма скользящего среднего и быстрого преобразования Фурье — оператор должен сам оценивать необходимое число операций. В будущем планируется автоматизировать эти процессы, выработать критерии, по которым алгоритм сможет сам определять требуемые параметры, без оператора. Кроме того, планируется использовать преимущества нейронных сетей для решения этой задачи. В разумных пределах, конечно», — добавил Владимир Топоровский, ведущий сотрудник сектора адаптивной оптики в квантовых и оптических коммуникациях Квантового центра МТУСИ и сотрудник проектно-конструкторского бюро разработки космических технологий Института цифрового неба МФТИ. Ученые МТУСИ и Физтеха создали надежную альтернативу фазосдвигающей интерферометрии, упростив установку и повысив устойчивость к шуму без потери точности. С помощью алгоритма возможно анализировать сложные поверхности в режиме реального времени, такие как, например, торцы волокон.

Российские ученые разработали алгоритм высокоточного анализа сложных оптических поверхностей
  •  

Археологи нашли 2000-летнюю свинцовую пулю для пращи с саркастическим посланием врагу

Во время раскопок в древнем городе Гиппос на восточном берегу озера Кинерет (Галилейского моря) израильские археологи нашли отлитую из свинца пулю для пращи возрастом около 2000 лет. На пуле присутствует короткая надпись на греческом языке, которая примерно переводится как «Усвой урок!» — саркастическая насмешка, адресованная врагам, приближающимся к городу. Это первый случай обнаружения подобной надписи на снаряде для пращи, отметили исследователи. Их статья опубликована в журнале Palestine Exploration Quarterly. Пуля небольшая, миндалевидной формы, приблизительно 3,2 сантиметра в длину и 1,95 сантиметра в ширину, она весит около 38 граммов и изготовлена из литого свинца. На одной стороне снаряда выгравирована греческая надпись из пяти букв: ΜΑΘΟΥ. Ученые интерпретировали это слово как повелительное наклонение греческого глагола μανθάνω, означающего «учиться». В этом контексте оно, вероятно, служило насмешкой над врагом, призывая его «усвоить урок». Хотя надписи на древних снарядах для пращей иногда встречаются, обычно они содержат имя командира, воинской части или символ, например скорпион или молнию. Но надпись на пуле из Гиппоса отличается: она напрямую обращается к противнику с насмешливым приказом, что делает этот артефакт уникальным, отметили археологи. Пулю нашли рядом с древней дорогой, которая когда-то вела к восточным воротам города, примерно в 260 метрах от городских стен. Место находки позволило исследователям предположить, что снаряд был выпущен защитниками, находившимися на стенах города, по нападающим врагам, продвигавшимися по дороге внизу. На одном из краев снаряда виден заметный след от удара, что подтверждает его использование в реальном сражении — скорее всего, он ударился о твердую поверхность после запуска из пращи. Праща была распространенным оружием в эллинистический период, особенно между III и I веками до нашей эры. Опытные пращники могли запускать легкие свинцовые снаряды на расстояние до 400 метров, но при этом обычно дистанция боя составляла от 100 до 300 метров. Антиохия Гиппос (Суссита на арамейском языке) — один из полисов Декаполиса (Десятиградия), группы из 10 античных городов, центров эллинистической и римской культуры, расположенных к востоку от долины реки Иордан. Гиппос находился на горе Суссита, возвышающейся примерно на 350 метров над восточным берегом Галилейского моря. Город основали в II веке до нашей эры, вероятно, после битвы при Панеоне (около 199 года до нашей эры), когда Селевкидская империя получила контроль над регионом. Благодаря своему возвышенному положению над окружающей местностью Гиппос контролировал стратегические пути в регионе, что часто делало его целью во время военных конфликтов. Раскопки в Гиппосе ведут уже более двух десятилетий. За это время археологи обнаружили 69 свинцовых пуль для пращи на территории крепости и вокруг нее, включая пулю с надписью. Ученые предположили, что ее, как и другие снаряды, использовали в любом из нескольких сражений эллинистического периода, в которых участвовал Гиппос. Последняя из таких битв состоялась в 83 году до нашей эры, когда город захватили войска иудейского царя Александра Янная.

Археологи нашли 2000-летнюю свинцовую пулю для пращи с саркастическим посланием врагу
  •  

Нашумевший препарат от старения впервые проверят на человеке

Старение давно считается неизбежным процессом, приводящим к ухудшению функций органов и развитию хронических заболеваний. Современная наука, однако, показывает, что ключевую роль в этом процессе играют не повреждения ДНК, а эпигенетические изменения — перестройка системы включения и выключения генов. Со временем эти изменения постепенно накапливаются, нарушая работу клеток и снижая их способность к восстановлению. Все началось в 2006 году, когда японский исследователь Синъя Яманаки обнаружил, что четыре гена — Oct4, Sox2, Klf4 и c-Myc (OSKM) — могут перепрограммировать зрелые клетки и вернуть их в состояние, похожее на эмбриональное.  Открытие удостоилось Нобелевской премии, а позже выяснилось, что если активировать лишь часть факторов Яманаки и контролировать их экспрессию — включение клетки для производства белков, делающих ее более «гибкой», — клетку можно омолодить, не превращая в стволовую. Подход назвали эпигенетическим перепрограммированием. Правда, позже оказалось, что c-Myc повышает вероятность развития рака, из-за чего ученые сегодня используют только OSK. [shesht-info-block number=1] Один из самых известных экспериментов в этой области провели в лаборатории Гарвардской медицинской школы (США) под руководством Дэвида Синклера: в 2020 году ученые показали, что экспрессия трех факторов — Oct4, Sox2 и Klf4 (OSK) — в нейронах сетчатки мышей способна восстановить молодые эпигенетические паттерны. В результате поврежденные аксоны (длинные цилиндрические отростки нервной клетки) у грызунов восстанавливались, а зрение улучшилось. Открытие стало одним из первых доказательств того, что ткани у взрослых млекопитающих могут хранить «запись» о молодом состоянии и возвращаться к нему.  Именно эти знания легли в основу терапии ER-100, разработанной компанией Life Biosciences. Она представляет собой генную терапию, доставляющую в клетки сетчатки инструкции для временной активации OSK-факторов. В отличие от полного перепрограммирования, превращающего клетки в стволовые (когда клетка забывает, кем она была что может привести к развитию рака), частичный вариант должен лишь восстанавливать эпигенетические настройки, возвращая клетке более юное состояние. [shesht-info-block number=2] Ранее подобные эксперименты проводились на мышах, приматах и с лабораторными моделями. Например, компания Rejuvenate Bio с участием того же Синклера объявила о планах применять метод для борьбы с возрастными изменениями у собак, чтобы впоследствии опробовать их на человеке. Первенство, однако, досталось Life Biosciences: 2 февраля 2026 года представители компании заявили, что американский регулятор FDA выдал разрешение на первые клинические испытания для лечения заболеваний сетчатки на людях. Они связаны с гибелью ганглиозных клеток — нейронов, которые передают визуальную информацию из глаза в мозг. Эти клетки практически неспособны к регенерации, из-за чего их повреждение обычно приводит к слепоте.  Если технология частичного перепрограммирования сможет восстановить их функцию, это станет настоящим прорывом в лечении глаукомы и других нейродегенеративных заболеваний глаза. Дело в том, что более ранние эксперименты на животных уже показали впечатляющие результаты. В моделях травмы зрительного нерва и глаукомы у мышей активирование OSK-факторов приводило к восстановлению более молодого эпигенетического возраста клеток. Это, по мнению ученых, означает, что старение может быть не только результатом необратимых повреждений, но и следствием нарушения эпигенетической программы, которую в теории (и, судя по всему, на практике) можно восстановить. [shesht-info-block number=3] Первые клинические испытания ER-100 будут направлены прежде всего на оценку безопасности терапии. Это важно, поскольку сам по себе метод чреват риском развития онкологических заболеваний, о чем Naked Science подробно рассказывал ранее. Однако если результаты будут успешными, технология может открыть путь к совершенно новому классу лекарств — препаратов, которые не просто лечат симптомы заболеваний, а восстанавливают молодое состояние клеток и тканей. Хотя до полноценного «лекарства от старения» еще далеко, запуск испытаний на людях показывает, что идеи эпигенетического омоложения постепенно выходят за пределы лабораторий и становятся реальной клинической практикой.

Нашумевший препарат от старения впервые проверят на человеке
  •  

Готы оказались «этнической смесью» народов Европы, Африки и Азии

Готы — одна из самых загадочных групп эпохи Великого переселения народов. Во многом о них известно благодаря труду «О происхождении и деяниях готов» (De origine actibusque Getarum), принадлежащему историку VI века Иордану, а также ряду греко-римских источников, в которых утверждается, что они появились у границ Римской империи не позднее III века. Их отношения с Римом были непростыми: готы то служили империи и защищали ее рубежи, то сами обращали оружие против легионов.  Кульминацией противостояния стал 410 год, когда вестготы (западная ветвь готов) захватили и разграбили Рим. Это событие потрясло современников и приблизило закат Западной Римской империи. Затем один из командиров готов основал на ее месте в 476 году королевство Одоакра, а чуть позже, в 493-м, на территории этого государства появилось королевство остготов (восточная ветвь готов). Надежных сведений о раннем происхождении готов немного, поэтому их историю реконструируют по сочетанию письменных и археологических данных.  Долгое время в науке господствовала гипотеза о скандинавских корнях готов. Считалось, что они вышли из Южной Скандинавии, пересекли Балтийское море, затем продвинулись через район Вислы и Днепра к Причерноморью и границам Римской империи. Но проверить эту гипотезу, опираясь только на письменные источники, было невозможно. Чтобы разобраться в хитросплетении истории, потребовались генетические методы. [shesht-info-block number=1] Международная команда историков и генетиков под руководством Светослава Стамова (Svetoslav Stamov) из Национального исторического музея Болгарии решила окончательно прояснить вопрос происхождения готов. Ученые секвенировали геномы 38 человек, захороненных в двух разных некрополях на территории современной Болгарии. Оба захоронения относятся к готскому периоду и датируются IV-V веками. Первый некрополь, Аква Калидэ, датируется периодом с 320 по 375 год. В те времена там располагался своеобразный римский лечебный центр с термами. Изначально кладбищем это место не было, но археологи нашли там несколько захоронений. Один из скелетов принадлежал человеку с искусственно деформированным черепом. Такая традиция не встречалась у римлян, но была характерна для многих народов, которых римские авторы называли «варварами», включая готов. Второй некрополь нашли рядом с местом, где в IX веке находился аул хана Омуртага (правитель Болгарии с 814 по 831 год). Кладбище датируется периодом примерно с 350 по 489 год. Ученые предположили, что оно могло быть частью резиденции готского епископа Вульфилы — человека, который первым перевел Библию на готский язык и обратил свой народ в христианство.  Местонахождения Аква Калидэ и аула Хана Омуртага (АКО) в Болгарии, с предполагаемыми маршрутами миграции готов / © Heather, 1986; Kulikowski, 2007 Исследователи связали оба памятника с готской культурой. На это указали характерные украшения, бусины, погребальные принадлежности, которые обнаружили в этих местах.  Когда Стамов и его коллеги провели генетический анализ, обнаружилось, что люди с двух объектов генетически отличались друг от друга, но оба сообщества имели смешанное происхождение. Так, выяснилось, что предки готов пришли в Восточную Европу не из одного конкретного места. Генетический анализ указал на присутствие корней из Скандинавии, с Кавказа, из Леванта, Анатолии, Восточной Азии, а также Египта и регионов Африки к югу от Сахары. Авторы исследования выявили и другой важный факт. Они обнаружили выраженный генетический контраст между северными и южными линиями происхождения. Люди из некрополя Аква Калидэ были ближе к населению Балкан и Анатолии. Захороненные вблизи аула хана Омуртага показали большее сходство с североевропейскими генетическими линиями. [shesht-info-block number=2] Метод датировки DATES позволил ученым заглянуть вглубь веков и установить примерное время, когда произошло генетическое смешение в северной группе (связанной с культурами бассейна Вислы и, возможно, Скандинавии) и южной (балкано-анатолийским). По мнению ученых, это произошло примерно за 11-13 поколений до захоронений, то есть приблизительно в I веке: задолго до того, как готы вышли на границы Рима и вступили с ним в открытое противостояние.  Результаты исследования поставили под сомнение гипотезу о «чисто скандинавском» происхождении готов. Главный вывод ученых: готы представляли собой многоэтническое сообщество, впитавшее в себя корни жителей Европы, Азии и Африки. По словам Стамова, если бы готская идентичность основывалась исключительно на биологическом происхождении из Скандинавии, то такое генетическое разнообразие в выборке было бы маловероятно. Почему же готы оказались столь открытыми для людей разного происхождения? Ключ к разгадке, возможно, лежит в религии. Готы исповедовали арианство — одно из направлений христианства, осужденное на Первом Вселенском соборе в 325 году как ересь. Епископ Вульфила, потомок пленных из Каппадокии, создал готскую письменность и, по-видимому, руководил переводом Библии на готский язык. Это сделало  новую веру понятной и доступной для разношерстного населения приграничных регионов империи. «Арианство не проводило жестких границ между народами. В готских общинах арианином мог стать любой — и бывший римский провинциал, и выходец из степей, и потомок скандинавов. Главным была не кровь, а вера», — объяснил соавтор исследования Тодор Чобанов (Todor Chobanov) из Института балканистики в Софии. Вестготская застежка для одежды в форме орла, VI век, Испания, Тьерра-де-Баррос / © Wikimedia, Walters Art Museum: По словам Чобанова, это внутреннее равенство и отсутствие этнических барьеров стали тем клеем, который соединил скандинавов, степняков и потомков римских провинций в единую политическую силу. Впрочем, не все ученые безоговорочно принимают выводы команды Стамова. Археолог Джеймс Харланд (James Harland) из Боннского университета в Германии считает, что 38 останков недостаточно для окончательных суждений. Он также усомнился в том, что по вещам в могиле можно безошибочно определить этничность погребенного. По его мнению, невозможно с полной уверенностью утверждать, что человек, похороненный с «готскими» бусами, считал себя готом при жизни.  Харланд полагает, что готская идентичность сформировалась после I века у границ Рима. Важную роль сыграло соседство с мощной империей. Разные племена, жившие рядом, имели собственные традиции и не представляли единый народ. Постоянные контакты с Римом — войны, договоры, торговля, служба в армии — заставляли их действовать совместно. Со временем эти группы начали ощущать себя одним сообществом. Так постепенно возникли готы. Научная работа опубликована на сайте препринтов по биологии bioRxiv.

Готы оказались «этнической смесью» народов Европы, Африки и Азии
  •  

Стоматолог предупредила о вреде отбеливающих средств с маркетплейсов

По ее словам, домашние системы отбеливания часто содержат агрессивные вещества, которые могут повредить эмаль и десны. В погоне за дешевизной производители добавляют в гели формальдегиды и тяжелые металлы, которые могут вызвать аллергию и даже повлиять на нервную систему. «Многие отбеливающие гели содержат агрессивные химические вещества, такие как перекись водорода или карбамида, в концентрациях, превышающих допустимые нормы. Это может вызвать раздражение кожи, аллергические реакции и даже химический ожог. Бесконтрольное использование таких средств приводит к повышенной чувствительности зубов и развитию заболеваний десен», — отмечает эксперт. Еще одна опасность — качество самих средств. Продукция, предлагаемая на маркетплейсах, часто не имеет сертификации, повышая шансы потребителей приобрести опасный продукт. Другая частая ошибка пользователей — неправильное применение средств. Люди игнорируют инструкцию, используют средства чаще рекомендованного или оставляют дольше положенного времени. Как следствие, увеличивается риск повреждения кожи и слизистых оболочек, деминерализации зубной эмали, повышения чувствительности зубов и появления микротрещин. Чтобы минимизировать риски, эксперт Саратовского медуниверситета рекомендует выбирать продукцию известных брендов, внимательно читать инструкции и консультироваться с дерматологом или стоматологом перед использованием отбеливающих средств. «Безопасное и эффективное отбеливание возможно только под контролем специалиста. В стоматологической клинике используются специальные лампы с холодным светом, исключающие перегрев зубов. Процедура включает несколько этапов: изоляция десен, нанесение отбеливающего геля и его активация специальной лампой. При помощи специальных гелей на основе активных веществ, проникающих в поры эмали, где распадаются на кислород. Эти молекулы кислорода окисляют темные пигменты (хромофор) внутри зуба, и он становится светлее. Результат — осветление эмали на несколько тонов, в зависимости от индивидуальных особенностей»,- подчеркивает Екатерина Савина. Она также напоминает, что определенные стоматологические конструкции, такие как протезы, коронки, пломбы, виниры не меняют свой оттенок даже после отбеливания. Важно отметить, что в процессе отбеливания эмаль не истончается, однако может временно повыситься чувствительность зубов. Именно поэтому предпочтительно проводить такую процедуру под присмотром стоматолога, а после нее дополнительно пройти курс реминерализации. Это поможет восстановить минеральный состав эмали, снизить чувствительность зубов и закрепить результат отбеливания.

Стоматолог предупредила о вреде отбеливающих средств с маркетплейсов
  •  

Рацион и маршруты слонов выдали неандертальцам их уязвимость

Прямобивневый лесной слон, известный ученым как Palaeoloxodon antiquus, был крупнейшим наземным млекопитающим плейстоценовой Европы. Отдельные особи достигали четырех метров в холке и весили до 13 тонн, что делало их даже крупнее современных африканских саванных слонов. В теплые межледниковые периоды эти животные жили бок о бок с неандертальцами, и археологические находки давно указывали на то, что древние люди использовали слоновью кость для изготовления орудий и, вероятно, употребляли мясо в пищу. Однако вопрос о том, охотились неандертальцы на этих животных активно или же довольствовались падалью, долгое время оставался дискуссионным. Столь же фрагментарными были знания о поведенческой экологии самих слонов: их миграционных маршрутах, сезонной активности и различиях в образе жизни самцов и самок. Ученые из Германии проанализировали бивни слонов из отложений древних озер памятника Ноймарк-Норд, сформировавшихся примерно 125 тысяч лет назад. Результаты исследования опубликованы в журнале Science Advances. Они применили комплекс высокоточных методов анализа зубной эмали, которая формируется в течение нескольких лет и способна хранить химическую информацию об окружающей среде того времени. Прежде всего выполнили протеомный анализ, а именно — изучение белка амелогенина. Обнаружение специфических последовательностей, характерных для Y-хромосомы, позволило с высокой точностью определить пол четырех исследуемых особей. Кроме того, ученые провели изотопный анализ стронция: соотношение изотопов этого элемента в ткани зуба соответствует геологическому субстрату местности, где животное питалось в момент формирования эмали. Лазерное микрозондирование поперечных срезов зубов дало возможность получить данные о мобильности слонов. Для интерпретации этих данных специально построили карту изотопов стронция на северо-востоке Германии. [shesht-info-block number=1] Анализ показал, что три из четырех изученных особей были самцами, а одна — предположительно, самкой. Данные изотопов стронция выявили две различные стратегии. Два слона (самец и предполагаемая самка) демонстрировали изотопные сигналы, близкие к местному фоновому значению, что указывает на их обитание в окрестностях Ноймарк-Норда на протяжении многих лет. Два других самца показали значительно более высокие и вариабельные значения. Их вероятные районы обитания располагались в радиусе до 300 километров от места гибели. Эти самцы, судя по всему, мигрировали на значительные расстояния и пришли в Ноймарк-Норд уже взрослыми. Местная самка питалась в типичных для того времени полуоткрытых ландшафтах, тогда как один из мигрантов имел маркеры обитания в более сомкнутых, густых лесах. Ученые пришли к выводу, что озерные котловины служили естественным центром притяжения для слонов из разных популяций, которые сходились туда на водопой. Неандертальцы, жившие там тысячелетиями, обладали глубокими знаниями о поведении животных. Преобладание взрослых самцов в добыче объясняется их одиночным образом жизни, что делало их более уязвимой целью по сравнению с самками, которые держатся сплоченными семейными группами.

Рацион и маршруты слонов выдали неандертальцам их уязвимость
  •  

В России выявили биомаркеры стрессоустойчивости с помощью умных часов и образцов слюны

Стресс — естественная реакция организма на нагрузку. Однако при длительном воздействии он повышает риск развития сердечно-сосудистых заболеваний, тревожных и депрессивных расстройств, снижает когнитивную продуктивность и качество жизни.  Традиционно уровень стресса оценивается с помощью опросников и психологических тестов. Но такие методы субъективны и не всегда отражают реальные физиологические процессы. Команда исследователей из НИУ ВШЭ, Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН, ФНКЦ РР и МГУ провела исследование, чтобы определить объективные биомаркеры стрессоустойчивости, то есть способности организма эффективно адаптироваться к нагрузкам. Результаты опубликованы в Journal of Molecular Neuroscience. В исследовании приняли участие 73 добровольца. Перед экспериментом ученые оценили их способность справляться со стрессом на основании клинических интервью, опросников и физиологических реакций и разделили участников на три группы: адаптивную, среднюю и дезадаптивную.   Испытуемые выполняли задания на память и внимание, сложность которых в ходе эксперимента постепенно возрастала. На одном из этапов участников обманывали: сообщали, что  их  ответ был неверным, даже если он был правильным. Таким образом авторы моделировали ситуацию стресса и пытались поколебать уверенность и самооценку испытуемых.  До и после выполнения заданий у участников брали образцы слюны, чтобы измерить ее антиоксидантную емкость (AOC) и состав микроэлементов — количество меди, железа, цинка, кальция и др. В стрессовой ситуации в организме повышается количество свободных радикалов — активных форм кислорода, которые могут повреждать клетки, что ведет к преждевременному старению и развитию хронических заболеваний. Такое состояние называется окислительным стрессом. За регуляцию количества свободных радикалов отвечают антиоксиданты. Чем их больше, тем лучше способность организма противостоять окислительному стрессу.  Ученые также регистрировали стресс-индекс по данным носимых устройств и слюны во время выполнения заданий. Анализ в лабораторных условиях показал, что более высокая вариабельность сердечного ритма (низкий стресс-индекс) свидетельствует о лучшей переносимости стресса. Концентрация цинка в слюне была выше у участников, которые легче адаптировались к стрессу, а концентрация калия, наоборот, ниже.  Все участники имели схожие результаты в точности выполнения заданий, однако у участников адаптивной группы индекс стресса был ниже, а уровень антиоксидантной емкости слюны выше. У дезадаптивной группы по мере роста сложности заданий существенно снижалась самооценка вне зависимости от правильности ответов. По словам исследователей, работа показывает, что данные носимых устройств и биомаркеры слюны можно рассматривать как связанную систему показателей, отражающих индивидуальные различия в том, как люди справляются со стрессом. Такой подход может стать основой для будущих, более объективных методов оценки стрессоустойчивости. «Сильный стресс часто выступает триггером  ряда заболеваний, но реакции на стресс у людей различаются. Поэтому важно научиться прогнозировать и отслеживать такие состояния. Выявление связей между физиологией, биохимией и психическим состоянием человека — важный шаг на пути к персонализированной профилактической диагностике», — отмечает Евгения Альшанская, автор исследования, научный сотрудник Института когнитивных нейронаук НИУ ВШЭ.

В России выявили биомаркеры стрессоустойчивости с помощью умных часов и образцов слюны
  •  

Геофизики выяснили, когда после Чиксулубской катастрофы на Земле появились новые виды

Примерно 66 миллионов лет назад массивный астероид Чиксулуб (Чикшулуб) диаметром около 10 километров столкнулся с Землей, и это стало одним из самых разрушительных событий в истории планеты. В результате удара на дне Мексиканского залива, у побережья полуострова Юкатан, образовался кратер диаметром 180-200 километров и глубиной до 20 километров. Столкновение вызвало глобальные лесные пожары, землетрясение, цунами. Выброс в атмосферу пыли, пепла и сажи спровоцировал резкие климатические изменения, в результате которых на Земле наступило мел-палеогеновое вымирание: на планете вымерло до 75% существовавших тогда живых организмов, в том числе динозавры. Однако, как показали результаты нового исследования, опубликованные в журнале Geology, эта катастрофа открыла путь для гораздо более быстрого, чем считали ученые, восстановления жизни на Земле — новые виды планктона появились в океане уже менее чем через две тысячи лет после столкновения. Кристофер Лоуэри из Института геофизики Техасского университета и его коллеги из других научных центров США сделали это открытие, используя изотопный маркер в древних осадочных отложениях, позволивший более точно реконструировать хронологию. Ученые определяют начало и конец массового вымирания, используя геологический слой, образовавшийся из обломков, выброшенных в атмосферу в результате удара астероида. Эта тонкая пограничная полоса осадочных пород, которую можно наблюдать по всей планете, разделяет меловой и палеогеновый периоды и называется «граница K/Pg». В предыдущих исследованиях, посвященных изучению кратера Чиксулуб, Лоуэри и его коллеги выяснили, что некоторые выжившие организмы довольно быстро вернулись в регион после удара. Тем не менее ученые считали, что первые новые виды появились там лишь спустя десятки тысяч лет. Эта оценка основывалась на предположении, что после столкновения осадочные породы откладывались примерно с той же скоростью, что и до него. Однако это предположение игнорировало те изменения окружающей среды, которые произошли при разрушении экосистем на суше и в океанах. Позже исследователи пришли к выводу, что массовая гибель организмов изменила скорость накопления осадочных пород на границе K/Pg. Дело в том, что во время вымирания исчезли многие виды планктона, которые обычно опускаются на дно океана. В то же время исчезновение большей части растительности на суше усилило береговую эрозию, что привело к попаданию в океаны дополнительных объемов почвы. В совокупности эти изменения значительно повлияли на скорость накопления осадочных пород в разных регионах. Полагаясь только на этот показатель, было трудно определить истинный возраст крошечных окаменелостей, сохранившихся в пограничном слое. Для уточнения хронологии исследователи обратились к помощи изотопа гелий-3, выделенного из осадочных пород на границе K/Pg. Этот изотоп накапливается в океанических отложениях с постоянной скоростью. При медленном накоплении осадка концентрация гелия-3 выше, а при более быстром — ниже. Измеряя этот изотоп, можно точнее оценить, сколько времени прошло с момента образования осадка. Используя данные по гелию-3 из шести мест на границе K/Pg в Европе, Северной Африке и Мексиканском заливе, Лоуэри и его коллеги определили возраст отложений, в которых впервые появляется новый вид планктона — фораминиферы Parvularugoglobigerina eugubina (P. eugubina). Ученые часто используют появление P. eugubina как индикатор начала восстановления экосистем после вымирания. Исследователи определили, что этот вид планктона эволюционировал в период от 3,5 до 11 тысяч лет после удара астероида Чиксулуб, хотя точное время варьировалось в зависимости от исследуемого участка. Ученые также идентифицировали другие виды планктона, которые эволюционировали в тот же период. Некоторые из них появились менее чем через две тысячи лет после столкновения. По оценкам, в течение следующих примерно шести тысяч лет в океане появилось от 10 до 20 новых видов фораминифер. Как отметил Лоуэри, темпы эволюции после Чиксулубской катастрофы были чрезвычайно высоки: обычно образование новых видов происходит в течение миллионов лет. «Это невероятно быстро. Результаты исследования помогают нам понять, как и с какой скоростью могут развиваться новые виды после экстремальных событий», — подытожил ученый.

Геофизики выяснили, когда после Чиксулубской катастрофы на Земле появились новые виды
  •  

Нашумевший препарат от старения впервые проверят на человеке

Старение давно считается неизбежным процессом, приводящим к ухудшению функций органов и развитию хронических заболеваний. Современная наука, однако, показывает, что ключевую роль в этом процессе играют не повреждения ДНК, а эпигенетические изменения — перестройка системы включения и выключения генов. Со временем эти изменения постепенно накапливаются, нарушая работу клеток и снижая их способность к восстановлению. Все началось в 2006 году, когда японский исследователь Синъя Яманаки обнаружил, что четыре гена — Oct4, Sox2, Klf4 и c-Myc (OSKM) — могут перепрограммировать зрелые клетки и вернуть их в состояние, похожее на эмбриональное.  Открытие удостоилось Нобелевской премии, а позже выяснилось, что если активировать лишь часть факторов Яманаки и контролировать их экспрессию — включение клетки для производства белков, делающих ее более «гибкой», — клетку можно омолодить, не превращая в стволовую. Подход назвали эпигенетическим перепрограммированием. Правда, позже оказалось, что c-Myc повышает вероятность развития рака, из-за чего ученые сегодня используют только OSK. [shesht-info-block number=1] Один из самых известных экспериментов в этой области провели в лаборатории Гарвардской медицинской школы (США) под руководством Дэвида Синклера: в 2020 году ученые показали, что экспрессия трех факторов — Oct4, Sox2 и Klf4 (OSK) — в нейронах сетчатки мышей способна восстановить молодые эпигенетические паттерны. В результате поврежденные аксоны (длинные цилиндрические отростки нервной клетки) у грызунов восстанавливались, а зрение улучшилось. Открытие стало одним из первых доказательств того, что ткани у взрослых млекопитающих могут хранить «запись» о молодом состоянии и возвращаться к нему.  Именно эти знания легли в основу терапии ER-100, разработанной компанией Life Biosciences. Она представляет собой генную терапию, доставляющую в клетки сетчатки инструкции для временной активации OSK-факторов. В отличие от полного перепрограммирования, превращающего клетки в стволовые (когда клетка забывает, кем она была и может привести к развитию рака), частичный вариант должен лишь восстанавливать эпигенетические настройки, возвращая клетке более юное состояние. [shesht-info-block number=2] Ранее подобные эксперименты проводились на мышах, приматах и с лабораторными моделями. Например, компания Rejuvenate Bio с участием того же Синклера объявила о планах применять метод для борьбы с возрастными изменениями у собак, чтобы впоследствии опробовать их на человеке. Первенство, однако, досталось Life Biosciences: 2 февраля 2026 года представители компании заявили, что американский регулятор FDA выдал разрешение на первые клинические испытания для лечения заболеваний сетчатки на людях. Они связаны с гибелью ганглиозных клеток — нейронов, которые передают визуальную информацию из глаза в мозг. Эти клетки практически неспособны к регенерации, из-за чего их повреждение обычно приводит к слепоте.  Если технология частичного перепрограммирования сможет восстановить их функцию, это станет настоящим прорывом в лечении глаукомы и других нейродегенеративных заболеваний глаза. Дело в том, что более ранние эксперименты на животных уже показали впечатляющие результаты. В моделях травмы зрительного нерва и глаукомы у мышей активирование OSK-факторов приводило к восстановлению более молодого эпигенетического возраста клеток. Это, по мнению ученых, означает, что старение может быть не только результатом необратимых повреждений, но и следствием нарушения эпигенетической программы, которую в теории (и, судя по всему, на практике) можно восстановить. [shesht-info-block number=3] Первые клинические испытания ER-100 будут направлены прежде всего на оценку безопасности терапии. Это важно, поскольку сам по себе метод чреват риском развития онкологических заболеваний, о чем Naked Science подробно рассказывал ранее. Однако если результаты будут успешными, технология может открыть путь к совершенно новому классу лекарств — препаратов, которые не просто лечат симптомы заболеваний, а восстанавливают молодое состояние клеток и тканей. Хотя до полноценного «лекарства от старения» еще далеко, запуск испытаний на людях показывает, что идеи эпигенетического омоложения постепенно выходят за пределы лабораторий и становятся реальной клинической практикой.

Нашумевший препарат от старения впервые проверят на человеке
  •  

Палеонтологи описали первый достоверный случай укуса в шею крупного плезиозавра

В меловом периоде экологические ниши морских хищников имели свои особенности: рептилии охотились на мелкую добычу или друг на друга, акулы охотились на любую добычу, а крупные костистые рыбы — на рыб поменьше, глотая их целиком. Плезиозавр охотился на мелкую рыбу с помощью своей длинной шеи. На иллюстрациях нередко можно увидеть сцены схваток плезиозавра с другими рептилиями, на которых его хватают за шею. И действительно, палеонтологи неоднократно находили обезглавленные скелеты мелких морских рептилий, что прямо указывало на частые атаки хищников в эту область. Однако найти следы укусов за шею пока не удавалось. Авторы исследования, опубликованного в издании Journal of Vertebrate Paleontology, изучили скелет молодого плезиозавра вида Polycotylus latipinnis, найденный в отложениях мурвиллского мела (штат Алабама, США). В одном из шейных позвонков животного обнаружили глубоко застрявший обломок зуба. Внешняя часть коронки была раздавлена в момент укуса, что делало визуальную идентификацию нападавшего невозможной. Чтобы исследовать зуб, не разрушая уникальную кость, ученые применили микрокомпьютерную томографию. Они создали трехмерную модель скрытой части фрагмента и проанализировали его внутреннюю анатомию, в частности форму, изгиб и размер пульпарной полости. Томография показала, что зуб имеет форму гладкого конуса без зазубрин с очень большой внутренней полостью. Эти характеристики позволили исключить из числа подозреваемых акул и мозазавров. Строение зуба точно совпало с клыками ксифактина (Xiphactinus) — шестиметровой костистой рыбы, обитавшей в тех же прибрежных водах. Удар рыбы пришелся точно по центру шеи. Ученые считают, что укус разорвал сонную артерию и трахею плезиозавра. Разрушение дыхательных путей привело к мгновенной потере давления в легких. В результате животное быстро опустилось на морское дно, где и захоронилось. Быстрое погружение спасло тушу от расчленения мелкими падальщиками и обеспечило высокую сохранность скелета, на котором не осталось следов заживления тканей. Биомеханика челюстей ксифактина и найденные ранее окаменелости с содержимым желудков показали, что эта рыба проглатывала добычу целиком. Четырехметровый поликотилус был слишком велик для такого способа питания. Исследователи сделали вывод, что укус носил агонистический характер — это была агрессивная стычка конкурентов, а не попытка рыбы съесть ящера. Находка доказывает, что структура пищевых цепей в древних океанах Северной Америки была динамичной и жестокой. Границы между экологическими ролями высших хищников часто размывались, а гигантские костистые рыбы и крупные морские рептилии вступали в прямые смертельные конфликты за доминирование в экосистеме.

Палеонтологи описали первый достоверный случай укуса в шею крупного плезиозавра
  •  

Роды у австралопитеков могли быть столь же сложными, как у современных женщин

Прямохождение возникло задолго до появления большого мозга. Приблизительно четыре миллиона лет назад близкие родственники человека — австралопитеки (Australopithecus), уже уверенно передвигались на двух ногах. Среди преимуществ такой способности — лучший обзор местности, возможность переносить предметы и тратить меньше энергии на перемещения между деревьями. Но за прямохождение пришлось заплатить определенную цену.  Чтобы ходить на двух ногах, таз должен одновременно выдерживать нагрузку при ходьбе и сохранять достаточную устойчивость. Он служит опорой для позвоночного столба, обеспечивая его связь с нижними конечностями. Кроме того, кости таза играют ключевую роль в распределении веса верхней части тела на ноги и защищают внутренние органы. В процессе эволюции таз у людей (Homo) изменился, он стал короче и шире. Из-за этой перестройки родовой канал приобрел изогнутую форму: его верхняя и нижняя части ориентированы по-разному, поэтому ребенок во время родов должен поворачиваться, проходя через него. К тому же мозг людей увеличивался в размерах и, значит, увеличивалась голова. В результате естественные роды у человека превратились в сложный и достаточно рискованный процесс.  По данным авторов ряда исследований, приблизительно каждая четвертая женщина в мире сталкивается с последствиями родовых травм — от недержания до пролапса. Главный удар принимает на себя так называемое тазовое дно — сложная система, состоящая из мышц, фасций, связок и нервных структур, своеобразный «гамак», который удерживает органы в анатомически правильном положении. У человекообразных обезьян, которые преимущественно передвигаются на четырех конечностях, например, у обыкновенных шимпанзе (Pan troglodytes), таз устроен иначе. Он вытянутый и узкий, отчего родовой канал более прямой, поэтому детеныши проходят через него без сложных поворотов. [shesht-info-block number=1] Международная команда антропологов, медиков и акушеров под руководством Пьера Фремондьера (Pierre Frémondière) из Университета Экс-Марсель во Франции попыталась ответить на вопрос, всегда ли у предков людей роды были сложными? Ведь мозг у далеких родственников человека, приспособленных к ходьбе на двух ногах, значительно уступал по размерам мозгу Homo sapiens и, гипотетически, роды у них могли проходить легче.  Чтобы найти ответы, Фремондьер и его коллеги обратились к палеонтологической летописи. Они изучили три хорошо сохранившиеся окаменелости таза австралопитеков, живших в Африке от двух до четырех миллионов лет назад. Первый образец — знаменитая Люси (A.L. 288-1), представляющая вид Australopithecus afarensis. Второй — Sts 14, принадлежащий Australopithecus africanus. Третий — MH2, относящийся к более позднему виду, Australopithecus sediba. Все три реконструированных таза имели сходные особенности: вход в родовой канал был скорее поперечно овальным, то есть шире слева направо, чем спереди назад. При этом их таз сочетал промежуточные черты между современным человеком и другими человекообразными обезьянами. Ученые попытались понять, как через такое овальное отверстие проходил детеныш. Окаменелостей столь юных австралопитеков у них не было. Тогда специалисты пошли на хитрость. Взяли данные магнитно-резонансного сканирования беременной женщины и выделили на снимках трехмерную модель мышц ее тазового дна. Затем форму этой структуры изменили так, чтобы она соответствовала тазу австралопитека: проще говоря, «натянули» на кости таза австралопитеков, подгоняя ее под их анатомию. [shesht-info-block number=2] После специалисты запустили симуляцию. Они смоделировали прохождение головки плода через родовые пути. В расчетах использовали массу мозга новорожденного австралопитека — ученые предполагают, что она составляла порядка 110 граммов. Это намного меньше, чем у современного человеческого детеныша (350-400 граммов), но для маленького таза австралопитека нагрузка все равно была значительной, поэтому роды могли быть непростыми. Анализ показал, что давление на мышцы тазового дна у австралопитеков во время схваток могло составлять от 4,9 до 10,7 мегапаскаля. Для сравнения, у современных женщин во время родов нагрузка на тазовое дно колеблется примерно от 5,3 до 10,5 мегапаскаля. Показатели оказались очень близкими. Такое сходство говорит о том, что нагрузка на мышцы тазового дна у австралопитеков во время родов была почти такой же, как у современных женщин. Это означает, что самки австралопитеков рисковали получить разрывы промежности, как и роженицы XXI века. Получается, трудности деторождения возникли с самого появления прямохождения — уже четыре миллиона лет назад далекие родственники человека платили ту же цену, что и человек разумный миллионы лет спустя. [shesht-info-block number=3] Однако авторы исследования призвали относиться к их выводам с осторожностью. Ученые точно не знают, были ли мышцы тазового дна у австралопитеков такими же, как у современных людей. Если их структура отличалась, это могло изменить устойчивость тканей к разрывам — например, если мышцы были крепче, разрывы могли не происходить, а если слабее, риск увеличивался. Еще одна проблема — очень ограниченный набор данных. В распоряжении исследователей оказались только три таза австралопитеков, причем каждый принадлежал разному виду. Окаменелостей более древних гомининов с сохранившимся тазом пока не нашли. Выводы исследователей опубликованы в журнале The Anatomical Record.

Роды у австралопитеков могли быть столь же сложными, как у современных женщин
  •  
❌