A.K.

Новости науки

Рекомендованные сообщения

Птичий грипп может распространяться через кошек

Профессор Альберт Остерхаус (Albert Osterhaus) из роттердамского медицинского центра (Erasmus MC) опубликовал в журнале Nature работу, в которой предупреждает об упущенном из виду риске: распространении вируса H5N1 через домашних кошек.

Кошки восприимчивы к вирусу птичьего гриппа, причём нередко для заражения им достаточно съесть мясо больной птицы. Также кошки могут передавать вирус друг другу — при контакте с сородичами.

Первое сообщение о смерти кошек от вируса H5N1 появилось в Таиланде ещё в 2004 году, когда 14 из 15 хвостатых-полосатых в домашнем хозяйстве близ Бангкока погибли, отведав цыплят с фермы, где была вспышка вируса. Вскрытие трёх кошек подтвердило присутствие H5N1.

С тех пор были и другие смертельные случаи среди кошек в Индонезии, Таиланде и Ираке. Кроме того, 147 тигров умерли в тайском зоопарке после того, как съели заражённых вирусом цыплят.

Точно неизвестно, могут ли кошки передавать вирус людям. Специалисты высказываются об этом как об "ограниченном риске". Но и исключать его полностью — никак нельзя. И ещё, предупреждают исследователи, собаки и лисы — также уязвимы для этой инфекции.

Медики говорят о том, что нужно подстраховаться. Исключить попадание заражённого куриного мяса "на стол" домашних животных, сократить их контакты между собой, изолировать животных, показывающих признаки заболевания.

Эти меры в первую очередь касаются регионов, где распространён вирус.

 

Раскрыта загадка синих колец планет-гигантов

Профессор астрономии Имке де Патер (Imke de Pater) из университета Калифорнии в Беркли (UC Berkeley) его коллеги из ряда других институтов США обнаружили яркий синий цвет у внешнего кольца Урана и объяснили его.

Напомним, в декабре прошлого года было объявлено об открытии у Урана сразу двух неизвестных ранее колец и двух новых лун (Мэб и Купидон).

Теперь дополнительные наблюдения показали, что в отличие от внутренних колец, по цвету — слегка красноватых (этот же лёгкий красный оттенок имеют практически все кольца у других окольцованных планет Солнечной системы), два внешних имеют яркую окраску. Ближнее к планете — красную, а самое внешнее кольцо — синюю.

"Синий цвет говорит о том, что в этом кольце преобладает материал субмикронного (меньше одной десятой микрона) размера, намного меньший, чем материал в большинстве других колец, которые кажутся красными", — сообщил де Патер.

Это второе синее кольцо из известных в Солнечной системе. Такой же цвет у кольца Е Сатурна.

В пресс-релизе университета сказано, что большинство учёных приписывают синий цвет кольца Е мелким частицам, выбрасываемым из недр геологически активного Энцелада.

Однако это объяснение едва ли подойдёт к спутнику Мэб, который разделяет орбиту с синим кольцом Урана, так как поперечник Мэб составляет всего порядка 20 километров.

Вместо этого объяснения астрономы, опубликовавшие новую работу, подозревают, что оба синих кольца (и у Урана, и у Сатурна) обязаны своим цветом тонким силам, действующим на пыль в кольцах. Силам, которые, по расчётам де Патера и его коллег, позволяют меньшим частицам выживать на своих орбитах, в то время как большие частицы просто "подметаются" находящимися здесь же лунами (Мэб и Энцеладом, соответственно).

Эти слабые силы включают давление от солнечного света, магнитные вращающие моменты, действующие на заряженные частицы пыли, и влияние небольших изменений в гравитации из-за экваториальной "выпуклости" газовых гигантов.

Синее кольцо Урана достигает наибольшей яркости точно на орбите Мэб (97,7 тысяч километров от центра планеты-гиганта). Сходство его с синим кольцом Сатурна, предполагают учёные, говорит и о сходном происхождении этого цвета.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Построен первый в мире поезд на топливных элементах

Новый японский состав NE-train (точнее — небольшой моторный вагон для пригородных линий) начал испытания на железных дорогах Страны Восходящего солнца. Хотя большая часть линий в Японии — электрофицирована, остаются участки, на которых пока работают дизель-электрические локомотивы. Теперь им на замену пришла машина с нулевым выхлопом.

Электромоторы этого поезда питаются от двух 65-киловаттных водородных топливных элементов. Они, в свою очередь, соединены с водородными баллонами. И, естественно, при торможении энергия поезда частично возвращается в аккумуляторные батареи, позволяя дольше двигаться на одной заправке.

Поезд NE-train является проектом компании East Japan Railway, которая работает над ним в сотрудничестве с рядом промышленных гигантов. Собственно, проект не нов. Ранее East Japan Railway уже выводила на рельсы вагон с точно таким же именем — NE-train. Но тогда это был дизель-электрический гибрид, способный двигаться как с включённым дизель-генератором, так и на одних аккумуляторах.

Новый NE-train, де-факто, тот же самый аппарат. Но теперь инженеры удалили из него дизель и заменили ДВС на топливные элементы, а место баков для солярки заняли баллоны с водородом.

Пока водородный NE-train лишь проходит испытания. Но в середине следующего года, по плану компании, он должен начать возить пассажиров на линии Нагано-Яманаши.

 

Бактерия не отдаёт людям самый прочный клей в мире

Учёные из университета Индианы (Indiana University) вместе с коллегами из других американских университетов обнаружили, что одноклеточная бактерия Caulobacter crescentus, живущая в водоёмах, использует, пожалуй, самый прочный клей на Земле.

Выяснилось: для того, чтобы оторвать микроманипулятором единственную бактерию от стеклянной пипетки, требуется применить силу в 1 микроньютон, что, из-за крохотных размеров организма, "производит" огромную нагрузку — 70 ньютонов на квадратный миллиметр. Этот предел прочности данного соединения эквивалентен 5 тоннам на квадратный дюйм или 3-4 автомобилям, "наваленным сверху".

Для сравнения: самый прочный из продающихся в магазине суперклеев "лопается" при 18-28 ньютонах на квадратный миллиметр.

C. crescentus прикрепляет себя к речным камням и внутренностям водопроводных труб с помощью длинного стройного "стебля", на конце которого имеются полисахариды, цепочки сахарных молекул. Благодаря ним, вероятно, и происходит прилипание. Впрочем, это ещё не доказано.

Очевидно, что создание аналогичного по свойствам "природного" клея принесёт человечеству пользу. Например, речь может идти о разлагаемом микроорганизмами хирургическом пластыре, ведь, вдобавок ко всему, бактерия обитает в воде "из-под крана" и не представляет никакой угрозы здоровью людей.

Бактериологам уже удалось "при помощи специальных мутантов" изолировать клей на стеклянных поверхностях, но вот отделить клейкое вещество от них пока не получается.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Наука может лишить алкоголь негативных побочных эффектов

Британский профессор Дэвид Натт (David Nutt), психофармаколог из университета Бристоля (Bristol University) утверждает: можно изменить состав алкогольных напитков таким образом, что всё их приятное опьяняющее воздействие останется, а негативных побочных эффектов, типа похмелья, не будет.

"Нет никакой научной причины, по которой это не может быть теперь создано", — говорит учёный.

По его словам, алкоголь воздействует на мозг, главным образом, опираясь на сигнальные молекулы — рецепторы GABA-A. У этих молекул имеется множество подтипов, и не все они связаны с определёнными эффектами алкоголя.

Но, например, потеря памяти может произойти из-за того, что алкоголь в гиппокампе связывается с подтипом рецептора альфа-5. А если в составе выпивки будут молекулы, не соединяющиеся с данным подтипом рецепторов (антагонисты), зато соединяющиеся с "хорошими" подтипами, то с памятью проблем не будет. Точно так же и с другими побочными эффектами. Даже такая проблема, как цирроз печени, может быть устранена.

Некоторые такие молекулы уже существуют: бретазенил (bretazenil) и пагоклон (pagoclone). Они были созданы как успокоительные препараты. К тому же существует препарат, которое позволяет мгновенно "выключить" эти препараты — флумазенил (flumazenil), применяемый как антидот при передозировке успокоительных.

Натт полагает, что фармакологи могут подобрать смесь молекул, которые при приёме вызовут радостные эффекты алкоголя, особенно расслабление и общительность, без агрессии, тошноты, потеря координации и амнезии.

 

Россия способна обогнать США во второй лунной гонке

"Мы можем высадить человека на Луну до 2015 года", — заявил Николай Севастьянов, глава ракетно-космической корпорации "Энергия" на праздновании 45-летия полёта Юрия Гагарина.

Такой проект обошёлся бы в $2 миллиарда. Технически он бы опирался, во многом, на уже существующие технологии и на разработки, идущие полным ходом (глубоко модернизированные ракеты "Союз", многоразовый челнок "Клипер").

Напомним, у американцев составлен подробный план, как вернуться на Луну, но "только" в 2018 году.

Также у России есть планы по развёртыванию на Луне промышленной добычи гелия-3, на что потребуется потратить от $40 миллиардов до $200 миллиардов.

Пилотируемый полёт на Марс мы можем провести между 2020 и 2030 годами, добавил Севастьянов.

В российской космической программе на 2005-2015 годы средств на эти проекты не предусмотрено, но, как надеется глава "Энергии", средства могли бы поступить не из госбюджета, а от частных инвесторов. "Космическая промышленность должна стать более выгодной благодаря космическому туризму и экспериментам, которые мы выполняем в космосе для иностранных клиентов", — заявил руководитель "Энергии".

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Одномолекулярный автомобиль получил мотор

Джеймс Тур (James Tour) из техасского университета Райса (Rice University), прославившийся прошлой осенью созданием работоспособного автомобиля из единственной сложной молекулы, теперь ещё имплантировал в него мотор.

Напомним, одномолекулярный автомобиль имел раму и четыре колеса, состоял же всего примерно из 300 атомов и передвигался по плоской поверхности при нагреве среды.

Теперь же он способен двигаться за счёт встроенного двигателя. Двигатель — это молекулярная структура, которая была развита Беном Феринга (Ben L. Feringa) из нидерландского университета Гронингена (University of Groningen).

Тур и его коллеги в университете Райса модифицировали эту молекулу и приспособили её к раме своего автомобиля. Когда на наномотор попадает луч света, он начинает вращаться, передвигая автомобиль наподобие гребного колеса старинного парохода.

Любопытно, что с прежними колёсами (это были углеродные бакиболлы) новый двигатель не желал сотрудничать. Пришлось заменить колёса на их осях — теперь это сферические комплексы из атомов углерода, бора и водорода, называнные p-карбораном (p-carborane).

Наноавто имеет габариты 3 х 4 нанометра (20 тысяч штук поместятся на поперечнике волоса) — это первый транспорт в наномасштабе, снабжённый встроенным мотором. Его авторы мечтают о создании наномашин — сборщиков других наномашин, и наноавтомобиль — шаг в этом направлении.

 

Создан наногенератор для микроскопических устройств

Чжун Линь Ван (Zhong Lin Wang), профессор школы материаловедения и инжиниринга института технологии Джорджии (School of Materials Science and Engineering) создал наногенератор, способный вырабатывать крошечное количество электричества из внешних механических возмущений — потока воды или воздуха, других источников механической энергии.

При помощи процесса осаждения пара сложного состава на подложке из сапфира, предварительно покрытого наночастицами золота, в качестве катализатора, профессор Ван и его коллеги сумели вырастить на крошечном пятачке "лес" из вертикально стоящих нанопроводков из оксида цинка (пьезоэлектрик и полупроводник).

Столбики эти имели размеры от 200 до 500 нанометров в длину и от 20 до 40 нанометров в диаметре. Шаг проводов составлял приблизительно 100 нанометров. Плёнка оксида цинка также возникала на поверхности подложки, создавая электрическое соединение для всех нанопроводников.

По замыслу авторов проекта, наногенераторы, такие как этот прототип, будут производить ток по мере того, как внешние возмущения будут сгибать и затем отпускать нанопровода (примерно, как сгибаются и разгибаются упругие шерстинки, когда вы проводите рукой по ковру).

Используя наконечник атомного силового микроскопа для сгибания этих столбиков, Ван показал, что они действительно производят напряжение, как пьезоэлектрики.

Решётку из таких проводков, или "коврик", можно изготовить куда меньшего размера — в масштабе нескольких микронов. Тогда эти генераторы можно встроить в разнообразные сверхминиатюрные устройства. Вроде датчиков в теле пациента.

"Наши тела способны преобразовывать химическую энергию глюкозы в механическую энергию мускулов, — пояснил Ван, — Эти наногенераторы могут взять эту механическую энергию и преобразовать её в электрическую для того, чтобы приводить в действие устройства в теле. Это может открыть огромные возможности для вживляемых медицинских устройств".

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Новые останки гоминидов дополняют цепь эволюции человека

Международная команда учёных во главе с Тимом Вайтом (Tim D. White) из исследовательского центра эволюции человека университета Калифорнии в Беркли (HERC) обнаружила в восточной Эфиопии окаменелости возрастом 4,1-4,2 миллиона лет, которые заполняют недостающий промежуток в человеческой эволюции.

Вид Australopithecus anamensis, которому принадлежат останки, известен давно, но само расположение находки помогает, по словам учёных, объяснить гигантский прыжок от одной ранней фазы развития человекоподобных существ к следующему этапу.

Новые находки в сумме включают 31 окаменелость, по крайней мере, от восьми людей, и состоят, прежде всего, из зубов и челюстей, но также есть и фрагменты костей ног. Эти открытия произошли между ноябрем 1994 года и декабрем 2005-го. Теперь анализ окаменелостей опубликован в журнале Nature.

Эти и другие окаменелости, найденные в той же самой области, покрывают три главных фазы человеческого развития. "Ключ к нему — последовательность расположения, — сказал Вайт. — Это скалы приблизительно в 1,6 километра толщиной на участке Middle Awash, и здесь мы можем видеть все три фазы человеческого развития".

Современный человек принадлежит к роду Homo, который является подгруппой в семье гоминидов. То, что развилось в Homo, было, вероятно, родом австралопитеков, включающим окаменелость "Люси" возрастом 3,2 миллиона лет, найденную 30 лет назад.

Ключевым кандидатом на род, который позже развился в австралопитека, называют Ardipithecus. И последняя находка важна как промежуток между австралопитеком и этим родом.

Анатомические подобия указывают, что вероятно Australopithecus anamensis развился непосредственно от Ardipithecus ramidus, между 4,4 миллиона и 4,1 миллиона лет назад. А примерно 3,6 миллиона лет назад, говорят авторы работы, Australopithecus anamensis эволюционировал в Australopithecus afarensis — тот самый вид, который включает скелет "Люси".

Новая находка расширяет известный ареал Australopithecus anamensis примерно до 960 километров к северо-востоку от двух кенийских участков, где ранее также были найдены останки далёких предков человека разумного.

"Возможно, были времена, когда одна ранняя разновидность гоминидов эволюционировала в другую, не отклоняясь в многократные виды", — добавляет Вайт. Его взгляд контрастирует с предположениями других исследователей, которые подозревают, что гоминиды "ветвились" во многие разновидности за прошлые 6-7 миллионов лет.

 

Найден самый большой хищник в истории планеты

Палеонтологи Филипп Кэрри (Philip Currie) из канадского университета Альберты (University of Alberta) и Родольфо Кориа (Rodolfo Coria) из аргентинского палеонтологического музея Carmen Funes открыли самого крупного хищного динозавра.

Окаменелости плотоядного животного, заметно более крупного, чем широко известный тираннозавр, были найдены в Аргентине.

Динозавр Mapusaurus roseae весил 6 тонн и насчитывал 12-13 метров в длину. Жил он 100 миллионов лет назад и охотился на крупных динозавров. Имя Mapusaurus образовано от слова "Земля" на языке племени мапучос, живущего в районе находки, в западной Патагонии.

"Этот ящер был достаточно большим и сильным, чтобы нападать на 100-тонного, 40-метрового травоядного аргентинозавра (Argentinosaurus), жившего рядом с ним здесь же, в течение мелового периода", — пояснил Кэрри.

Mapusaurus roseae, таким образом, отодвинул, соответственно, на второе и третье места по размеру, среди самых больших хищников Земли, двух своих близких родственников — динозавров видов Giganotosaurus и Tyrannosaurus rex.

Керри добавил, что один из самых интересных аспектов раскопок — это находка сразу нескольких Mapusaurus roseae разного возраста. "Мы имеем части семи животных, найденных в том же самом карьере. Не часто вы получаете возможность видеть такой диапазон, когда вы находите нового динозавра, — радуется учёный. — Мы можем видеть здесь всё: от молодых животных до взрослых. Мы можем рассмотреть, в чём они отличны и какие виды изменений они прошли, как они росли".

Из-за этой находки Кэрри полагает, что новый хищный ящер жил в семьях по 12 или больше животных (что для хищников данного региона и данного времени — редкость) и охотился коллективно.

Интересны и зубы "новичка". "Тираннозавр имел челюсти, которые были хорошо приспособлены к разламыванию костей, но в этом случае, перед нами зубы, которые больше походят на ножницы, и они лучше приспособлены для того, чтобы нарезать мясо, — сказал Кэрри. — Это имеет смысл. Если вы питаетесь действительно большим животным, вы не в состоянии прокусить его кости, так или иначе, не сломав зубы".

Учёные считают, что Mapusaurus roseae вырывал из тела жертвы большой кусок мяса, а затем ждал, когда она просто истечёт кровью.

Чтобы аккуратно добраться до головы гигантского ящера, учёным потребовалось перелопатить 100 тонн песчаника, на что ушло 5 лет раскопок.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Вселенная в компьютере неожиданно показала быстрое взросление галактик

Масао Мори (Masao Mori) из университета Калифорнии в Лос-Анджелесе (UCLA) и Масаюки Умемура (Masayuki Umemura) из университета Цукубы (University of Tsukuba) воспользовались японским суперкомпьютером Earth Simulator, чтобы детально воспроизвести развитие Вселенной с момента Большого взрыва.

Одно из самых больших в мире моделирований в области астрофизики показало, что скопления материи — предшественники галактик — развились и эволюционировали очень быстро.

Согласно "иерархической" модели, использованной авторами работы, галактики были сформированы в восходящем процессе, который начинался с формирования маленьких сгустков газа и звёзд, которые позже сливались в большие системы. Начальные данные для расчёта авторы определяли из известных на настоящий момент параметров реликтового микроволнового фона и принятых космологических моделей.

Результаты моделирования показали, что "пузыри" газа сформировались в ранней Вселенной, всего лишь через 300 миллионов лет после Большого взрыва. И они по своим свойствам оказались похожи на самые дальние (читай — ранние) из наблюдаемых галактик — типа Lyman-alpha emitters.

Приблизительно после 1 миллиарда лет эволюции эти ранние галактики в компьютерной модели видоизменились в галактики типа Lyman break — также наблюдаемые астрономами. Наконец, после 10 миллиардов лет развития Вселенной эти структуры стали похожи на современные эллиптические галактики.

Моделирование также предсказывало набор и распределение химических элементов в галактике, на каждой стадии её развития. Оказалось, что наш Млечный путь сегодня имеет примерно тот же самый состав, какой он имел, когда ему был только 1 миллиард лет "от роду". До сих пор учёные считали, что галактики развивались постепенно и стали обогащёнными тяжёлыми элементами в течение 10 миллиардов лет эволюции, с повторным процессом формирования новых звёзды и взрывами сверхновых.

"Наша работа показывает, что формирование галактик шло намного быстрее, и что большое количество тяжёлых элементов в них было произведено всего через 1 миллиард лет", — говорит Мори.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Палеонтологи нашли первую на планете змею

Обнаруженные недавно останки самой примитивной змеи, из всех ранее известных, добавляют веса гипотезе, что змеи развились на суше, а не в море. Анализ удивительной находки опубликовал в журнале Nature бразильский палеонтолог Хассам Заэр (Hussam Zaher) из университета Сао-Паоло (Universidade de São Paulo).

Окаменелость возрастом 90 миллионов лет была раскопана в Патагонии, местности в Аргентине где недавно был сделан ещё ряд любопытных находок: самого крупного хищника в истории планеты, а также двух других хищных динозавров, небольших, но по-своему необычных — читайте эту и эту новости).

Учёные считают, что змеи развились из ящериц, постепенно теряя ноги и переходя на новый способ движения. Однако, до сих пор палеонтологи не могли решить — произошло ли это на суше, или в воде.

Новый фрагмент древней змеи, которая полностью была не длиннее метра, говорит в пользу первого варианта. Эта змея жила на земле. И это — единственная известная змея с крестцом (деталь скелета, поддерживающая таз), поясняет бразильский учёный. А данную особенность анатомии, наследованную когда-то от ящериц, змеи постепенно "убрали", так что у современных змей её нет. Потому — данная змея может считаться самой примитивной — предком нынешних змей.

У данной змеи ещё сохранилась одна пара (задняя) очень маленьких ног, но она уже ползала вполне по-змеиному. Возможно, что это "переходное" существо помогало себе задними ногами — от случая к случаю. Но так ли это было – точно неясно.

Самая первая (конечно, из ранее известных науке) змея названа Najash rionegrina, от еврейского "змея" и области находки — Rio Negro.

 

Придуман новый тип органического источника света

Марк Томпсон (Mark Thompson) из университета южной Калифорнии (USC) и Стивен Форест (Stephen Forrest)

из университета Мичигана (University of Michigan) разработали новую разновидность органических светодиодов, предназначенных для бытовых систем освещения.

Органические светодиоды (OLED) — перспективная технология, уже завоёвывающая себе место под Солнцем в области дисплеев для карманной техники.

Однако как экономичные и достаточно мощные источники света, пригодные для замены обычных ламп, они ещё не вышли из стен лабораторий. Причина в том, что для создания белого света в OLED требуется соединять в одном изделии слои трёх базовых цветов (красный, зелёный, синий), но, увы, синий компонент выгорает очень быстро.

Теперь учёные придумали, как обойти это препятствие. Сначала экспериментаторы следовали стандартному рецепту OLED: размещая четыре ультратонких органических слоя на стеклянной подложке (или, в другом варианте, на прозрачной пластмассе). Три из них служат проводниками для зарядов, встречающихся в центральном "эмиссионном" слое.

Предыдущие OLED использовали фосфоресцирующие краски, чтобы выдавать свет с большой эффективностью. Томпсон и Форест поняли, что могут заменить синий компонент флуоресцентной краской (оставив два других цвета — фосфоресцентными), не жертвуя свойствами OLED (поясним: флуоресценция и фосфоресценция — два вида люминесценции, отличающихся временем нахождения атомов в возбуждённом состоянии).

Исследователи сообщили, что применённая ими флуоресцентная краска должна продлить жизнь синего компонента, и она также использует на 20% меньше энергии. "Мы надеемся, что это приведёт к значительно более длинному сроку службы всего устройства, в дополнение к более высокой эффективности", — сказал Томпсон. Форест добавляет, что, устройство, в конечном счёте, может достигнуть эффективности в 3 раза большей, чем у стандартных ламп накаливания.

Хотя другие давно известные и хорошо отработанные источники (а именно — лампы дневного света и газоразрядные ксеноновые лампы) — ещё более экономичны, чем светодиоды, OLED-панели могут быть необычайно тонкими, широкими и гибкими, давая возможность дизайнерам создавать целые светящиеся потолки, стены или большие элементы интерьера.

"Правда, сначала нужно решить ещё одну проблему, не имеющую прямого отношения к OLED", — заявил Томпсон. Это — пластмасса, которая используется как основа для экономичных источников света большой площади. Все выпускаемые серийно пластмассы позволяют некоторому количеству влаги просачиваться внутрь к OLED, а это портит диод.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

В Антарктиде найдены тайные реки

Дункан Винэм (Duncan Wingham) из университетского колледжа Лондона (University College London) и его коллеги из ряда других организаций опубликовали в журнале Nature исследование, показывающее новые опасности бурения подлёдных озёр Антарктиды.

Опираясь на данные спутниковых измерений, учёные вычислили, что древние подлёдные озёра (если не все, то очень многие из них) соединены разветвлённой системой скрытых рек. А это значит, что любое бурение до такого озера, с целью анализа образцов, ставит под угрозу загрязнения современными веществами и микробами не только одно это озеро, но все с ним связанные.

Ранее учёные высказывали предложение апробировать технику "стерильного" бурения на каком-нибудь маленьком антарктическом озере, прежде, чем пробиться к самому крупному из них — озеру Восток (где недавно нашли следы бактерий). Но теперь нужно будет пересмотреть эти планы.

Пока в Антарктиде открыто более 150 подлёдных озёр, лежащих на глубинах порядка 3-х километров. Большинство из них — мелкие, хотя, скажем, два "новичка" — "90 градусов на восток" и "Советская" — весьма велики.

Наличие дренажа заставляет учёных отказаться от прежнего представления, что в каждом из таких озёр законсервированная миллионы лет назад жизнь продолжала развиваться автономно.

И хотя от атмосферы эти озёра изолированы — они сообщаются между собой. Причём сообщение это, вероятно, носит импульсный характер. Мощные потоки воды, которые британский учёный сравнивает по размерам с Темзой, время от времени переливаются из одного озера в другое, скажем, из-за колебаний давления льда над ними.

Даже озеро Восток, сейчас, по-видимому, совершенно изолированное, раз в несколько тысяч лет вполне могло генерировать такие разовые выбросы, достигающие по подлёдным каналам побережья континента и оказывающие сильное воздействие на океанские течения южного полушария.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Создан дешёвый биологический топливный элемент

Кайли Винсент (Kylie Vincent) и её коллеги из Оксфорда (University of Oxford) создали топливный элемент на базе ферментов, во много раз более дешёвый, чем топливные элементы традиционной конструкции.

Первый образец водородного топливного элемента на ферментах пока вырабатывает напряжение всего в 0,7 вольта и слабенький ток — достаточный лишь для приведения в действие цифровых часов. Однако потенциально эта технология может обеспечить энергией разнообразную портативную электронику.

В обычных топливных элементах кислород (из воздуха) и водород подаются с двух сторон от обменной мембраны, разделяющей камеры с двумя электродами. Мембрана свободно пропускает через себя протоны.

На одном электроде водород разделяется на протоны и электроны. Последние не могут пройти через мембрану и достигают противоположной камеры элемента только после прохождения внешней электрической цепи.

Здесь они участвуют в синтезе воды из кислорода и протонов, прошедших через мембрану. Обе ключевые реакции в топливных элементах поддерживаются катализатором, нанесённом на поверхность электродов. Обычно — это платина. Платиновый катализатор и обменная мембрана — самые дорогие компоненты топливных элементов. И это одна из причин, сдерживающая их распространение.

Но в элементе, созданном Кайли, нет ни того, ни другого.

Британские учёные использовали два недорогих фермента: один, взятый от бактерии (фермент — гидрогеназа), а второй — от гриба (лакказа), которые способны выступать катализаторами тех же самых реакций. Каждый электрод покрыт одним из этих двух ферментов.

А поскольку каждый фермент ускоряет именно свою реакцию, данный топливный элемент не нуждается и в мембране, так как два компонента "горючего" — воздух и водород, в нём могут свободно смешиваться.

Собственно, в опытном образце – простой стеклянной колбе с двумя электродами, покрытыми ферментами, исследователи получали ток, просто подавая в аппарат воздух с небольшой (несколько процентов) примесью водорода.

 

Создан имплантат для подачи химических сигналов в глазной нерв

Лаксман Саджер (Laxman Saggere) из университета Иллинойса в Чикаго (UIC) создал прототип микроскопического внутриглазного имплантата, способного при многих типах заболеваний улучшить зрение пациента. Новинка кардинально отличается от других проектов аналогичного назначения.

В противовес проектам-предшественникам, новый микрочип, воспринимающий свет, не будет воздействовать на нервные клетки глазного дна при помощи разрядов тока, а значит — не будет нагревать глазное яблоко.

Вместо этого, при попадании света на участок чипа, микроскопический пьезоэлектрический элемент будет выбрасывать на нейрон сетчатки маленькую порцию химиката-нейромедиатора. Запас этого вещества будет храниться внутри имплантата.

Концепцию такого аппарата Саджер обнародовал в прошлом году, а вот теперь построил ключевой компонент системы — набор микронасосов на одном чипе.

Сам чип выполнен в виде диска диаметром 1,5 миллиметра и толщиной 15 микронов. Изобретатель разместил в нём не только пьезокерамические головки, поставляющие медиатор к клеткам глазного дна, но и солнечные элементы, которые их (головки) питают.

Такой аппарат, полагает его автор, сможет "включить" несколько дополнительных пикселей для людей, которые слепнут от возрастной деградации сетчатки и пигментоза.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Японцы намерены перевести ноутбуки на алюминий и воду

Компания Hitachi Maxell представила опытный образец портативного топливного элемента для ноутбуков и другой переносной электроники, который "питается" алюминием и водой.

Вернее — это аппарат, в котором встроен миниатюрный классический топливный элемент, вырабатывающий электричество из водорода и кислорода. Однако источник водорода здесь оригинальный.

Аппарат не требует заправки водородом и даже — спиртом (как первые серийные топливные элементы для переносной электроники). Вместо этого он потребляет алюминий и воду, содержащиеся в специальных картриджах. Как известно, чистый алюминий, лишённый своей обычной оксидной плёнки, даже при комнатной температуре бурно реагирует с водой с выделением водорода.

Блок Hitachi Maxell с габаритами 16 х 10 х 6 сантиметров и весом 920 граммов развивает продолжительную мощность в 10 ватт и пиковую — 20 ватт. Напряжение составляет 7,4 вольта.

Компания пишет, что благодаря оригинальной технологии производства "активных" алюминиевых частиц выделение водорода из воды на один грамм использованного алюминия в данном аппарате близко к теоретическому пределу.

Hitachi Maxell полагает, что такие системы можно будет ещё миниатюризировать, увеличив также и мощность (примерно до 100 ватт), а для производства алюминиевых картриджей можно перерабатывать дешёвый лом.

 

Разошлись Японцы на топливных элементах

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Что было до Большого взрыва и откуда взялось время?

Наблюдения за Вселенной показывают, что и на самых больших масштабах она вовсе не неподвижна, а эволюционирует с течением времени. Если на основе современных теорий проследить эту эволюцию назад во времени, то окажется, что наблюдаемая ныне часть Вселенной была раньше горячее и компактнее, чем сейчас, а начало ей дал Большой взрыв — некий процесс возникновения Вселенной из сингулярности: особой ситуации, для которой современные законы физики неприменимы.

Физиков такое положение вещей не устраивает: им хочется понять и сам процесс Большого взрыва. Именно поэтому сейчас предпринимаются многочисленные попытки построить теорию, которая была бы применима и к этой ситуации. Поскольку в первые мгновения после Большого взрыва самой главной силой была гравитация, считается, что достичь этой цели возможно только в рамках непостроенной пока квантовой теории гравитации.

Одно время физики надеялись, что квантовая гравитация будет описана с помощью теории суперструн, но недавний кризис суперструнных теорий поколебал эту уверенность. В такой ситуации больше внимания стали привлекать иные подходы к описанию квантовогравитационных явлений, и в частности, петлевая квантовая гравитации.

Именно в рамках петлевой квантовой гравитации недавно был получен очень впечатляющий результат. Оказывается, из-за квантовых эффектов начальная сингулярность исчезает. Большой взрыв перестает быть особой точкой, и удается не только проследить его протекание, но и заглянуть в то, что было до Большого взрыва. Краткое описание этих результатов было недавно опубликовано в статье A. Ashtekar, T. Pawlowski, P. Singh, Physical Review Letters, 96, 141301 (12 April 2006), доступной также как gr-qc/0602086, а их подробный вывод изложен в вышедшем на днях препринте этих же авторов gr-qc/0604013.

Петлевая квантовая гравитация принципиально отличается от обычных физических теорий и даже от теории суперструн. Объектами теории суперструн, к примеру, являются разнообразные струны и многомерные мембраны, которые, однако, летают в заранее приготовленном для них пространстве и времени. Вопрос о том, как именно возникло это многомерное пространство-время, в такой теории не решишь.

В петлевой теории гравитации главные объекты — маленькие квантовые ячейки пространства, определенным способом соединенные друг с другом. Законом их соединения и их состоянием управляет некоторое поле, которое в них существует. Величина этого поля является для этих ячеек неким «внутренним временем»: переход от слабого поля к более сильному полю выглядит совершенно так, как если бы было некое «прошлое», которое бы влияло на некое «будущее». Закон этот устроен так, что для достаточно большой вселенной с малой концентрацией энергии (то есть далеко от сингулярности) ячейки как бы «сплавляются» друг с другом, образуя привычное нам «сплошное» пространство-время.

Авторы статьи утверждают, что всего этого уже достаточно, чтобы решить задачу о том, что происходит со вселенной при приближении к сингулярности. Решения полученных ими уравнений показали, что при экстремальном «сжатии» вселенной пространство «рассыпается», квантовая геометрия не позволяет уменьшить его объем до нуля, неизбежно происходит остановка и вновь начинается расширение. Эту последовательность состояний можно отследить как вперед, так и назад во «времени», а значит, в этой теории до Большого взрыва с неизбежностью присутствует «Большой хлопок» — коллапс «предыдущей» вселенной. При этом свойства этой предыдущей вселенной не теряются в процессе коллапса, а однозначно передаются в нашу Вселенную.

Описанные вычисления опираются, правда, на некоторые упрощающие предположения о свойствах универсального поля. По-видимому, общие выводы сохранятся и без таких предположений, но это еще нуждается в проверке. Будет крайне интересно проследить за дальнейшим развитием этих идей.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Солнечная система пополнилась сразу полусотней минипланет

Джоел Паркер (Joel Parker) из американского Юго-Западного исследовательского института (Southwest Research Institute) и его коллеги-астрономы из других институтов сообщили об открытии сразу 45 транснептуновых объектов диаметром от 50 до 500 километров.

Это своего рода рекорд одновременного открытия тел в Солнечной системе, который существенно пополнил список небесных объектов с известными орбитами.

Брайен Марсден (Brian Marsden) из Центра малых планет (Minor Planet Center) Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics), участвовавший в данной работе, поясняет, что приблизительно 1100 маленьких объектов были зафиксированы во внешних пределах нашего планетного семейства, начиная с открытия первого объекта пояса Койпера в 1992 году.

Однако астрономы концентрировались больше на обнаружении таких тел, чем на их дальнейшем отслеживании и, таким образом, приблизительно половина из этой тысячи никогда, увы, не виделась снова после единственного краткого наблюдения. Потому пополнение среди объектов, орбиты которых точно вычислены, особенно, когда они (орбиты) имеют не вполне обычные параметры, очень важно. Например, для проверки разных теорий формирования и ранней эволюции Солнечной системы.

Новые 45 тел, которые описаны в отчёте астрономов, официально "появились" в Солнечной системе после двух лет наблюдений и вычислений. Минипланеты на таком удалении движутся среди звёзд медленно, и потому особого труда стоило исключить любые ошибки и накладки.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Биологи пересматривают своё отношение к мусорной ДНК

Части генома, которые, кажется, не несут никакой информации (так называемая "мусорная ДНК"), в конце концов, могут оказаться куда более важными, чем ранее предполагали генетики. Об этом сообщает группа специалистов из исследовательского центра Томаса Уотсона (IBM Thomas J Watson Research Center).

Авторы работы использовали компьютер, чтобы искать повторяющиеся образцы кода в геноме. В поисках одинаковых последовательностей или "мотивов" было просеяно примерно 6 миллиардов "слов" в некодирующей части человеческого генома.

Было обнаружено несколько миллионов мотивов, при этом 128 тысяч из них также присутствовали в кодирующей части генома — в генах, которые вовлечены в определённые биологические процессы: транскрипцию кода или коммуникацию между клетками.

В частности, исследователи подозревают связь между этими вновь вычисленными участками-мотивами и работой молекул РНК, отвечающих за своевременное выключение тех или иных генов после завершения их транскрипции, что влияет на развитие и дифференциацию клеток.

Эти регионы несут важные для развития клеток структуры, значение которых только предстоит оценить в полной мере — так комментируют авторы результат вычислений. Однако это открытие — лишь предположение, основанное на статистической обработке генома, и его ещё нужно будет проверить.

Исследование издано в "Слушаниях национальной академии наук" (PNAS).

 

Открыт человеческий ген интеллекта

Группа учёных из госпиталя Zucker Hillside американского института медицинских исследований Фейнштайна (The Feinstein Institute for Medical Research) вместе с коллегами из Гарвардского центра генетики (Harvard Partners Center for Genetics and Genomics) обнаружила ген, вполне претендующий на звание "гена интеллекта".

На это роль исследователи "предлагают" ген дисбиндин (dysbindin-1 или DTNBP1), который ранее генетики связали с шизофренией.

Исследуя генетические коды людей с шизофренией и психоневрологическими расстройствами, характеризующимися ухудшением когнитивных способностей, и сравнивая их со здоровыми добровольцами, во множестве тестов на интеллект и память команда учёных открыла, что именно правильная или неправильная "версия" гена DTNBP1 может быть связана не только с шизофренией, но с общей познавательной способностью (пресс-релиз здесь).

"Много данных свидетельствует, что познавательные способности, интеллект, в значительной мере находятся под влиянием генетических факторов. Существующие данные уже предполагают, что дисбиндин может влиять на познание, — сказала доктор Кэтрин Бердик (Katherine Burdick), один из авторов работы. — Мы смотрели на несколько вариаций последовательности ДНК в пределах этого гена и нашли, что одна из них была связана с низкой общей когнитивной способностью в группе риска, по сравнению с контрольными группами, не несущими такой вариант".

Точная роль данного гена в центральной нервной системе неизвестна, но он в изобилии присутствует в ключевых мозговых областях, связанных с познанием, решением задач, суждением, памятью и пониманием. Учёные предполагают, что дисбиндин влияет на коммуникацию между мозговыми клетками.

В то же время исследователи подчеркнули, что данный ген отвечает лишь за крошечную долю тех способностей, которые вместе принято считать интеллектом. Здесь, очевидно, имеется влияние ещё множества генов и их работы, зависящей, к тому же, и от внешних факторов (типа экологии) и, как ни удивительно, даже от образа жизни.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Ковёр-самолёт долетит до Плутона за год

Рудольф Мейер (Rudolf Meyer) из университета Калифорнии в Лос-Анджелесе (UCLA) предложил новый тип аппарата для исследования внешних границ Солнечной системы, условно названный "ковёр-самолёт" (flying carpet).

Система эта должна представлять собой большую гибкую солнечную батарею, развёртываемую на орбите, которая растягивалась бы, стабилизировалась и ориентировалась в нужную сторону крохотными ионными двигателями, расположенными на её концах.

Другая группа маленьких ионников (судя по-всему, распределённых по "ковру") обеспечивала бы аппарату разгон. Все движки питались бы от тока, поставляемого солнечной батареей.

Аналогичный принцип движения рассматривается как самый реальный вариант разгона пилотируемого комплекса на пути к Марсу, но там батареи площадью в несколько футбольных полей, имели бы жёсткий каркас в виде гигантских ферм, установленных на корабле.

Здесь же особенность идеи заключается в том, что сама батарея-плёнка (непременно — гибкая) и будет исследовательским аппаратом. Её нужно будет лишь оснастить небольшой капсулой с научными инструментами.

Мейер уверен, что его идея выполнима, скажем, при применении арсенида галлия на мембране из полиэстера. Правда, в настоящее время такая система была бы всё ещё слишком тяжелой. Гибкая солнечная батарея для ковра-самолёта должна будет весить приблизительно 16 граммов на квадратный метр. Впрочем, прогресс в области солнечных батарей идёт быстро.

Мейер вычислил, что космический аппарат массой 200 килограммов с таким "ковром-самолётом", покрывающим 3,125 тысячи квадратных метров мог бы постепенно разогнаться до 185 километров в секунду и достичь Плутона меньше чем через год после старта с околоземной орбиты.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Учёные обнаружили свидетельство непостоянства природной константы

Группа физиков из нидерландского университета Фрейе (Vrije Universiteit), Физико-технического института имени А.Ф. Иоффе и Парижского астрофизического института (Institut d'Astrophysique de Paris) нашла свидетельство, что со времени младенчества Вселенной одна из природных констант изменилась.

Речь идёт о "мю" (μ) — отношении масс протона и электрона. Если результаты нового эксперимента верно интерпретированы, то за последние 12 миллиардов лет μ уменьшилась на 2 тысячных процента (текущее значение этой константы 1836,153).

Проявилось это изменение в разном поглощении света водородом: в космосе (изучался свет, выпущенный двумя далёкими квазарами и прошедший через холодные межзвёздные водородные облака) и в лаборатории (лазерные лучи прошедшие через лабораторную установку).

Поскольку длины поглощаемых водородом волн зависят от значения μ — крошечное отличие в измеренных длинах (но больше, чем ошибка измерений) говорит об отличии этой константы в прошлом, что добавляет ещё один кирпичик в пользу набирающих популярность представлений, будто природные константы — и не константы вовсе, и за миллиарды лет могут постепенно меняться. Сами процессы поглощения света в случае с квазарами и лабораторным опытом как раз разделяли миллиарды лет.

Результат исследования был опубликован в Physical Review Letters.

Ранее, кстати, учёные обнаружили свидетельство непостоянства другой постоянной — альфы — постоянной тонкой структуры.

И то, и другое наблюдение говорит в пользу теории струн, предполагающей такие космологические изменения на протяжении развития Вселенной. Непостоянство констант может быть отражением наличия в природе дополнительных пространственных измерений.

Потому данное открытие вполне может служить ещё одним поводом для пересмотра текущих представлений об устройстве Вселенной.

 

Фрагменты ДНК могут сохраниться в минералах Марса

Насекомые и растения, застывшие в янтаре, могут сохраняться в камне, не подвергаясь воздействиям среды. Таким же образом в древних минералах можно найти не только крупные биологические образцы (о чём много говорили ранее) или окаменелости, но даже отдельные биомолекулы. Эту идею Джеффри Бада (Jeffrey L. Bada), профессор Скриппского института океанографии (Scripps Institution of Oceanography), решил предложить для поиска следов жизни на Красной планете.

"На Марсе, — говорит учёный, — солнечная радиация делает безжизненным метровый слой поверхности". Однако некоторые остатки древних живых организмов могли сохраниться в минеральных отложениях, сформировавшихся при быстром высыхании. Так как на Марсе залежи некоторых минералов группы сульфатов (например, гипса) уже были обнаружены, то естественным образом профессор сделал вывод, что как раз в них и стоит искать аминокислоты, которые могли бы свидетельствовать о былой биологической активности.

Чтобы выяснить, может ли органический материал сохраняться в таких условиях, Бада с сотрудниками собрали и исследовали образцы пяти сульфатных минералов из Калифорнии и Канады, возраст которых составлял от нескольких миллионов лет до десятков миллионов лет.

В изученных экземплярах были найдены амины — продукты распада аминокислот. В земных сульфатах аминокислота может просуществовать десять миллионов лет, а так как Марс намного холоднее Земли, то там, как надеются Бада и его коллеги, органические остатки могут просуществовать в сотни раз дольше.

Впрочем, эти выводы воодушевляют далеко не всё научное сообщество. Так, профессор Дон Самнер (Dawn Y. Sumner) из университета Калифорнии в Дэвисе (University of California) говорит, что возраст рассмотренных образцов мог быть попросту неверно определён.

Тем не менее, коллектив Бада не теряет уверенности в своей правоте. Более того, они надеются применить полученные данные для совершенствования своего детектора органики Марса, который они вскоре надеются отправить к Красной планете.

И хотя некоторые утверждают, что древний Марс был недружелюбен к жизни, уже определены места, где её поиски могут быть особенно перспективными.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Археологи перенесли дату взрыва Санторина на сто лет

Как говорят историки, две влиятельные цивилизации бронзового века, эгейская и ближневосточная, были разделены друг от друга как географически – морем, — так и во времени – на целых сто лет. Однако свежие исследования, проведённые в университете Корнелла (Cornell University), принесли такие неожиданные данные, что учёным, похоже, придётся отказаться от своих слов.

Изучая с помощью радиоуглеродного анализа кольцевых срезов деревьев и семена из археологических находок в районах Турции, Крита, Родоса, группа под руководством профессора Стурта Мэннинга (Sturt Manning), пришла к выводу, что извержение вулкана Санторин — одно из знаковых событий в истории Эгейской цивилизации – произошло в 17 веке до нашей эры, то есть на целых сто лет раньше, чем считалось до этого.

Извержение Санторина уничтожило много окружающих городов и было одним из самых мощных в истории. Будучи крупнейшим событием второго тысячелетия до нашей эры, оно служило точкой отсчета античной хронологии, хотя его дата точно не зафиксирована в исторических документах.

Имевшаяся информация об истории Древней Греции того периода и без того была неполной и сомнительной. Именно поэтому около 30 лет назад стартовал проект "Эгейская дендрохронология" (Aegean Dendrochronology), в рамках которого Мэннинг и проводил свои исследования.

Новые сведения, как утверждает ученый, приведут к существенному пересмотру истории средиземноморских цивилизаций, процветавших около 3,6 тысяч лет в эпоху поздней бронзы.

Профессор, считает, что это открытие позволит проявить многие неясные линии, наблюдающиеся в хронологии древнего мира. В любом случае, историкам придётся "удлинить" срок жизни древней эгейской культуры ещё на сто лет.

 

Летучие мыши используют стратегию управляемых ракет

Профессор Каушик Гхош (Kaushik Ghose) и его коллеги из университета Мэриленда (The University of Maryland) установили, что стратегия охоты летучих мышей не уступает по сложности программе, управляющей ракетой, идущей на перехват самолёта.

Стаья об этом открытии размещена в "Публичной научной библиотеке" (Public Library of Science). В этой работе, рассказывающей об исследованих, проведённых в университете Мэриленда, биологи неожиданно заговорили об управляемых ракетах. И оказывается, неспроста: ведь летучие мыши во время охоты используют почти "компьютерные" технологии.

Используя в своих лабораторных экспериментах инфракрасные видеокамеры, исследователи с удивлением обнаружили, что большая бурая летучая мышь (Eptesicus fuscus) решает довольно сложную геометрическую задачу минимизации времени, требующегося для перехвата летающих насекомых. Характерно, что выявленная стратегия не имеет ничего общего с подобным поведением у человека или других животных.

Прокручивая видеозаписи на замедленной скорости, учёные обнаружили, что летучая мышь не просто старается лететь как можно быстрее, чтобы настигнуть преследуемое насекомое. Кроме этого она постоянно меняет скорость и направление атаки в соответствии со скоростью и траекторией движения насекомого.

Летучая мышь с постоянством компасной стрелки сохраняет "прицел" на атакуемый объект, даже если ей приходится менять направление движения. Так, если цель в какой-то момент находится на северо-западе, то мышь направит голову в этом направлении и, совершая какие-то манёвры в воздухе (облёт препятствий), будет удерживать направление взгляда именно на северо-запад.

"Такая стратегия называется параллельной навигацией. Интересно, — говорит Гхош, — что в первых программах наведения ракет в конце 1940-х годов инженеры использовали ту же самую стратегию".

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

На Титане открыты загадочные гигантские дюны

Планетарный учёный Ральф Лоренц (Ralph Lorenz) из университета Аризоны (University of Arizona, Tucson) и его коллеги из ряда других институтов и организаций открыли огромные ряды длинных параллельных дюн на Титане.

Ранее дюны были обнаружены, не считая Земли, на Марсе и Венере. Теперь Титан пополнил этот список благодаря новым радарным изображениям, переданным космическим аппаратом Cassini.

Тёмные полосы в 100 километров длиной, которые напоминают ряды высоких дюн, замеченных в юго-западной Африке и Саудовской Аравии, заинтриговали специалистов. У них пока нет уверенности в ответе на вопрос: что точно составляет песок Титана?

Дюны могут многое рассказать о климате и геологии района, поскольку, по идее, они требуют, чтобы эрозия разрушила некие скалы в песок, и чтобы был ветер, способный сделать из этого песка дюны.

Ральф Лоренц сообщает, что волны песка на далёкой замороженной планете насчитывают примерно 100 — 150 метров в высоту и отделены друг от друга расстоянием в 1 — 2 километра — подобно большим дюнам, что найдены в пустыне Намиб в Намибии. Команда Лоренца оценивает, что для создания дюн в условиях Титана, поверхностные ветры должны дуть со скоростью приблизительно 1,8 километра в час (подробнее — этой публикации Science).

По вычислениям учёных типичные зерна песка Титана примерно в 3 раза больше, чем песчинки на Земле. Кроме того, они не могут быть сделаны из кварца (там нет таких скал). Лоренц и его коллеги предполагают два варианта состава этого загадочного песка: органические твёрдые частицы, типа сложных углеводородов, или мелкие песчинки из метанового льда. Однако механизм образования песчинок и в том, и в другом случае — неясен.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Дельфины распознают свои и чужие имена

Дельфины-бутылконосы называют сородичей по именам, когда обращаются друг к другу, а также называют себя. Детали такого обращения изучила Лаела Сэй (Laela Sayigh) из университета Северной Каролины (University of North Carolina, Wilmington) и её коллеги из других университетов.

Учёные давно знали, что свистящие "запросы" дельфинов содержат звуки, которые можно считать именами животных, однако, новое исследование доказало, что эта информация понимается дельфином именно как слово, а не как просто знакомый сигнал от сородича.

Можно было предположить, что, скажем, призыв матери к детёнышу, содержащий обращение по имени, узнаётся им главным образом лишь по голосу матери. Также дельфины при обращениях оставляют "подпись" — собственное имя — и здесь в узнавании могла играть роль простая идентификация характерных особенностей голоса.

Но, похоже, что дельфины могут идентифицировать эти имена без всякой связи с узнаванием голоса "говорящего".

В опытах с дельфинами залива Сарасота (Флорида) учёные не просто проигрывали дельфинам записи звуков других дельфинов, но давали им прослушивать обезличенные синтезированные "оклики", лишённые звуковых особенностей голоса конкретного дельфина. В 9 случаях из 14 дельфины живо поворачивались в ответ на это синтетическое обращение.

Более того, прослушивание дельфинов показало, что два дельфина могут говорить о третьем, называя его по имени.

Авторы работы далеки от того, чтобы приписать дельфинам существование языка, в том смысле, как мы говорим о человеческом языке. Однако данное исследование — ещё один повод задуматься о грани между сознанием человека и сознанием животных.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Мамонтов сгубило изменение климата

Всё-таки изменение климата, а не охота людей, привело к исчезновению мамонтов. К такому выводу пришёл доктор Дэйл Гатри (Dale Guthrie) из университета Аляски (University of Alaska, Fairbanks), выполнивший точное радиоуглеродное датирование сотен останков разных видов животных и людей, относящихся ко времени более 10 тысяч лет назад.

Много теорий было выдвинуто, чтобы объяснить исчезновение мамонтов, а также, к примеру, дикой лошади (Equus ferus), совпавшее с прибытием людей из Средней Азии в Северную Америку больше чем 12 тысяч лет назад. Одно из самых распространённых объяснений — массовая охота людей, которая сократила численность некоторых видов (американского лося, бизонов), а другие виды и вовсе привела к вымиранию.

Однако, точное датирование выявило противоречие с этой точкой зрения: в течение ранней колонизации Америки, говорит учёный, были периоды, когда численность лосей и бизонов даже росла. Также Гатри нашёл тысячелетний промежуток между упадком дикой лошади и шерстистого мамонта, что не согласуется с прежними теориями.

Гатри предполагает, что изменение климата преобразовало прежде сухую, засушливую и холодную область в более влажную. А более высокие температуры летом привели к изменениям в растительности, к которым не смогли приспособиться мамонты и дикие лошади.

"Новые образцы дат указывают на радикальную экологическую "сортировку" в течение уникально богатого фуражом "транзитного" периода, затронувшего всех больших млекопитающих, включая людей", — добавил учёный.

 

Предложен новый план захвата Тритона

Крейг Агнор (Craig Agnor) из университета Калифорнии (University of California, Santa Cruz) и Дуглас Гамильтон (Douglas Hamilton) из университета Мэриленда (The University of Maryland) разработали новую модель, позволяющую объяснить захват крупных спутников планетами-гигантами на ретроградные орбиты.

Тритон — один из крупнейших спутников в Солнечной системе и крупнейший "ретроградный" спутник. Ретроградная орбита означает, что он вращается вокруг Нептуна в сторону, противоположную вращению планеты и также вращению планет вокруг Солнца.

Такая орбита — верный признак гравитационного захвата. Тритон явно должен был быть пойман газовым гигантом в ранний период эволюции Солнечной системы. Но механизм такого захвата ещё не ясен в полной мере. Особенно, учитывая большие размеры Тритона и параметры его орбиты. Для меньших ретроградных спутников прежние механизмы захвата были удовлетворительными, но не для Тритона.

Для "помещения" Тритона в его нынешнее положение астрономы даже пробовали "применить" удар по нему меньшего тела. Но по расчётам выходило, что слишком маленькая "планетка" не смогла бы обеспечить нужный импульс, а большая — просто разрушила бы Тритон.

Теперь загадка, кажется, решена. Американские учёные показали, что захват Тритона выполняется гладко и надёжно, если предположить, что он являлся в тот момент одним из двух тел, представляющих пару, наподобие, скажем, Плутона и Харона.

Косвенно о распространённости таких пар и о том, что они формировались часто, говорит не только наличие Плутона и Харона, но и наличие спутников у многих крупных тел в поясе Койпера.

Расчёт показал, что при сближении пары с Нептуном, Тритон прекрасно переходил на свою нынешнюю орбиту, а его компаньон либо улетал из Солнечной системы прочь, либо врезался в газового гиганта (в Нептун, либо, чуть позже — в другую гигантскую планету).

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Впервые за 83 года открыт новый род обезьян

Неожиданное продолжение получила история открытия нового вида обезьян, произошедшее в прошлом году. Проведя морфологические, филогенетические и молекулярные исследования, учёные заявили, что промахнулись тогда с определением рода, и речь идёт о куда более важном открытии — новом роде обезьян.

Довольно большая обезьяна, которой долго удавалось скрываться от людей, была найдена в 2005-м в Танзании.

Тогда учёные приписали "новобранца" к роду Lophocebus, назвав, соответственно, вид Lophocebus kipunji, однако, теперь выяснилось, что это — новый род обезьян, первый за последние 80 с лишком лет. Соответственно, вид переименован в Rungwecebus kipunji.

Род Rungwecebus назван по имени вулкана Рангве, на лесистых склонах которого, а также в примыкающем национальном парке и живёт эта обезьяна. Кроме Рангве она обитает ещё в одном месте в Танзании, но во всех этих районах находится под угрозой вымирания из-за деятельности человека. Так что даже рассматривается вопрос о занесении Rungwecebus kipunji в Красный список международного сюза сохранения природы — IUCN Red List.

"В настоящее время мы делаем перепись, но обезьяны Kipunji почти наверняка насчитывают меньше 1 тысячи особей", — сказал лидер исследователей, один из открывателей этой обезьяны, Тим Дэвенпорт (Tim Davenport) из Общества сохранения дикой природы (Wildlife Conservation Society).

Детальный анализ обезьяны стал возможен после того, как один мёртвый экземпляр был обнаружен в капкане фермера. Ранее учёные могли лишь наблюдать животных со стороны, изучая их по видео и фото.

О результатах исследования международная команда учёных во главе с Дэвенпортом сообщила в журнале Science Express.

Соавтор работы, Билл Стэнли (William Stanley) из чикагского "Полевого музея" (Field Museum), рассказал: "Информация о том, что это — новый род, вызвала у меня дрожь в спинном хребте".

"По генетике выходит, что новая обезьяна близко связана с бабуинами, но череп её ни капли не похож на череп бабуина", — добавил Стэнли. Также интересно, что эта довольно стройная обезьяна — Kipunji — живёт, главным образом, на деревьях, в противовес массивным родственникам — бабуинам, живущим, в основном, на земле.

Учёные полагают, что анализ танзанийской обезьяны даст им уникальную возможность понять развитие обезьян в Африке. Они отмечают, что странная родословная и нынешний вид этой новой обезьяны могут объясняться её изолированностью от больших сообществ приматов центральной Африки – из-за озёр Танганьика и Руква.

 

Физики создали луч света с отрицательной скоростью

Роберт Бойд (Robert Boyd), профессор оптики из университета Рочестера (University of Rochester), сумел придать пучку света "отрицательную" скорость, при которой пик импульса двигался не от источника, а к нему.

Нужно вспомнить, что особым образом изменяя среду, через которую проходит свет, применяя пары рубидия, различные кристаллы, скрещивающиеся лучи лазеров и тому подобное, физики давно научились управлять скоростью светового импульса — замедляя его в десятки тысяч раз, а то и вовсе "замораживая".

Важно понимать, что во всех этих случаях речь идёт о групповой скорости, которая характеризует быстроту распространения горба импульса света. Из-за дисперсии (рассеивания) в определённой среде горб этот может двигаться на несколько порядков медленнее, чем каждый фотон в отдельности, а также, в каких-то условиях, и наоборот — быстрее скорости света в вакууме.

О нарушении законов природы тут речи нет, так как самые первые фотоны в импульсе добегают до противоположного конца своей "испытательной дорожки" не быстрее тех самых 300 тысяч километров в секунду, и информация "быстрее света" не передаётся. В случае же остановки света речь идёт о поглощении импульса специально подготовленной средой с последующим повторным излучением его, с сохранением всех параметров исходного пучка. Так сказать "до последнего фотона".

После этого краткого экскурса становится понятным и то, что удалось проделать Бойду. Он сумел изготовить среду, в которой скорость горба импульса была отрицательной — то есть, направленной к источнику излучения.

Для этого "чуда" Бойд применил оптоволокно, легированное эрбием. Импульс, выходящий из лазера, он делил на две части. Один луч направлялся в то самое экспериментальное волокно, а второй посылался к концу установки без помех. Второй луч служил в роли репера, для сравнения.

С первым же лучом происходила удивительная вещь. Ещё до того, как пик его импульса входил в эрбиевое волокно, на дальнем конце этого волокна уже появлялся пик излучения, опережая даже реперный луч, бегущий свободно. Если говорить о групповой скорости, получалось, что первый луч превышал скорость света, и даже "опережал время" — так как выходил из конца волокна до того, как попадал в его начало.

Выяснилось, что само волокно, фактически, генерирует горб на дальнем своём срезе, когда первые порции фотонов из ведущего фронта лазерного импульса, предшествующего пику, достигают его.

Но самое любопытное заключалось в другом открытии — одновременно с посылкой горба импульса вперёд, дальний конец волокна создавал второй горб-близнец, который распространялся в обратном направлении, добегая до начала опытного волокна как раз к моменту, когда исходный оригинальный импульс только лишь входил в него.

Лучше всего принцип "обратного света" виден на этой анимации (MPEG, 1,62 мегабайта).

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Создан микрогенератор на даровом тепле

Калифорнийская компания Thermo Life Energy разработала миниатюрный термоэлемент, генерирующий энергию для датчиков, имплантатов и чипов RFID за счёт самых небольших перепадов температур.

Термоэлектрические элементы, представляющие собой набор из ряда термопар, составленных из определённых веществ (полупроводники, металлы), вырабатывают ток при возникновении разницы температур двух концов этих пар (эффект Зеебека). Принцип – давным-давно применяющийся на практике во многих областях техники.

Новшество от Thermo Life Energy заключается в том, что её специалисты ухитрились уместить более 5 тысяч тончайших термопар в "таблетке" диаметром всего 9,3 миллиметра, толщиной в 1,4 миллиметра и весом в 0,23 грамма.

Термопары созданы на подложке при помощи оригинального процесса, базирующегося на фотолитографии. Кроме того, чтобы добиться приличной эффективности преобразования, авторы приборчика тщательно подобрали материалы для термопар. В частности, здесь применён сплав на основе теллура и висмута.

При перепаде температур между двумя сторонами этой "таблетки" всего в 5 градусов она выдаёт напряжение 6 вольт (без нагрузки), а под нагрузкой напряжение равно примерно в 3 вольтам, ток же составляет около 10 микроампер. Мощность элемента, таким образом, составляет около 30 микроватт.

При разнице же температур в 10 градусов напряжение (под нагрузкой) вырастает до 5-5,5 вольт, ток — примерно до 25 микроампер, а мощность, соответственно, примерно до 0,135 ватта.

Приборчик рассчитан на сбор дарового тепла — от работающей техники, от человеческого тела, от тепла промышленных сточных вод, от солнечных лучей. Лишь бы был небольшой перепад температур между двумя сторонами "таблетки".

В принципе Thermo Life рассчитан на работу при разнице в температуре сторон до 100 градусов. Но именно способность хорошо работать уже при малейших температурных градиентах, наряду с удивительной миниатюрностью, — главное достоинство новинки.

Поскольку Thermo Life является дочерней компаний изготовителя чипов радиочастотной идентификации RFID — фирмы Applied Digital Solutions, первое применение крохотного термоэлемента напрашивается само собой.

Однако такой микрогенератор может оказаться полезным в медицинских имплантатах, в многочисленных датчиках и миниатюрных радиоустройствах — везде, где замена батарейки представляет сложность или занимает много времени. Скажем, если имеется сеть из 10 тысяч автономных датчиков, поменять везде севшие батарейки будет непросто.

 

Составлена самая детальная карта Вселенной

Две независимые группы исследователей, опираясь на американский проект "Цифровой обзор неба Слоана" (Sloan Digital Sky Survey — SDSS), составили трёхмерные карты Вселенной, простирающиеся на расстояние до 5 миллиардов световых лет от Земли и определяющие точное положение более чем миллиона галактик.

Первая карта, самая детальная из всех ранее сделанных, была составлена командой учёных под руководством Криса Блейка (Chris Blake) из университета Британской Кобумбии (University of British Columbia). Эта карта насчитывает более миллиона галактик.

Вторая карта, составленная независимо от первой, но на базе тех же исходных данных и по близкой методике, была изготовлена группой под руководством Никхила Падманабхана (Nikhil Padmanabhan) из Принстона (Princeton University). Она насчитывает 600 тысяч галактик.

Для того, чтобы узнать положение галактики, требуется высчитать её расстояние от Земли. Обычно это делается при помощи анализа спектра и вычисления красного смещения. Однако даже для проекта SDSS, работающего над детальной переписью всех доступных объектов небесной сферы уже более 5 лет, анализ спектра миллиона галактик был неподъёмной задачей.

К слову, SDSS опирается на 2,5-метровый телескоп, расположенный в Нью-Мексико и оснащённый 120-мегапиксельной камерой, а также очень производительным спектрографом, способным в одном обзоре получить спектры 600 галактик, квазаров или звёзд.

Для составления своих карт учёные пошли на хитрость. Они придумали компьютерные программы, которые выявили закономерности в расположении так называемых люминесцентных красных галактик. Это очень старые и далёкие объекты, истинный цвет которых известен. Таким образом, для них легко вычислить и изменения в спектре, и точно посчитать расстояние до этих галактик.

Данные для 10 тысяч таких известных красных галактик были помещены в машину, которая дальше автоматически делала оценку расстояния до других галактик, найденных обзором SDSS, опираясь лишь на их расположение на небесной сфере и наблюдаемый цвет.

Так обе группы получили свои трёхмерные карты и пришли к одинаковым выводам.

Во-первых, анализ карт говорит о том, что во Вселенной всё-таки превалируют тёмное вещество и тёмная энергия, а обычная материя составляет несколько процентов. Во-вторых, обе группы выявили гигантскую структуру в распределении далёких галактик в пространстве, сопоставимую по своим масштабам лишь с одним более ранним наблюдением — крупномасштабными флуктуациями в микроволновом реликтовом фоне.

В-третьих — они нашли следы, в виде периодичной "ряби" в распределении галактик, которые интерпретируются как свидетельство огромных звуковых волн, прокатившихся по Вселенной в ранний период её развития (менее 300 тысяч лет после Большого взрыва), когда она ещё представляла собой горячую плазму.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Найдена близкая во всех смыслах солнечная система

Европейская команда астрономов под руководством Кристофера Ловиса (Christophe Lovis) из университета Женевы (L'Université de Genève) сообщила об открытии одной из самых близких (по расстоянию) планетных систем, близкой к нашей также и по строению.

Вновь открытая планетная система окружает звезду класса Солнца — HD 69830, расположенную в созвездии Кормы, на расстоянии всего в 41 световой год от Земли.

Планетная система открыта при помощи 3,6-метрового телескопа Европейской южной обсерватории в Чили (ESO), оборудованного прецизионным спектрографом для обнаружения тончайших колебаний в движении звезды.

Астрономам удалось идентифицировать колебания в лучевой скорости звезды всего в 2-3 метра в секунду, что подтвердило первенство в чувствительности нового спектрографа среди всех существующих инструментов для поиска планет вне Солнечной системы.

Новая солнечная система состоит из трёх планет и пояса астероидов. Планеты имеют период обращения 8,67; 31,6 и 197 дней, соответственно.

Две внутренние планеты насчитывают приблизительно 10 масс Земли каждая. Они, вероятно, являются скалистыми планетами, но расположены слишком близко к родительской звезде, чтобы быть пригодными для жизни.

Третья планета, с массой приблизительно в 18 Земель, кружит на расстоянии приблизительно 97 миллионов километров от своего солнца, в пределах так называемой пригодной для жизни зоны, в которой температура на поверхности планеты теоретически позволяет существовать там жидкой воде.

Эта планета, имеющая скальное/ледяное ядро, скорее всего, покрыта водородом как Нептун или Уран. Маловероятно, что там есть жизнь. "Однако, — сказал мистер Ловис, — эта находка открывает путь к обнаружению ещё меньших планет в самом ближайшем будущем".

Любопытно, что звезда HD 69830 уже всплывала в научных новостях, всего год назад. Она стала первой звездой солнечного типа (не считая, собственно, нашего Солнца) у которой обнаружен пояс астероидов.

Теперь ещё это солнце может похвастаться, что владеет первой планетной системой, в которой все найденные (пока) планеты относятся по массе к классу Нептуна, а также тем, что её третья планета — первая планета такого размера, расположенная в зоне жизни.

Соавтор исследования, Мишель Майор (Michel Mayor) из обсерватории Женевы (Observatoire De Geneve), назвал эту уникальную солнечную систему "розеттским камнем в исследовании того, как формируются планетные системы".

 

Найдено недостающее звено между цветковыми и голосемянными растениями

Цветущее растение Амборелла (Amborella) оказалось живым ископаемым, выжившим на Земле в течение 130 миллионов лет. Профессор Вильям Фридман (William Friedman) из университета Колорадо в Болдере (University of Colorado at Boulder) полагает, что Амборелла — недостающее звено между цветущими растениями и их предками.

Амборелла — это маленький кустарник с крошечными зеленовато-жёлтыми цветами и красными фруктами, который растёт только в дождевых лесах Новой Каледонии.

Используя лазер, флуоресценцию и электронную микроскопию, Фридман и его коллеги установили, что цветущее растение Амборелла отличается от прочих покрытосемянных. Если коротко: Амборелла имеет одну дополнительную бесплодную клетку, которая сопровождает яйцеклетку в женской части её репродуктивного аппарата, зародышевом мешке.

Учёные считают, что ангиоспермы (покрытосемянные, они же — цветущие растения) отклонились на эволюционном дереве от растений-гимноспермов (голосемянных) примерно 130-150 миллионов лет назад, в эпоху динозавров, став теперь доминирующими растениями на Земле.

Дополнительная клетка в Амборелле, полагают авторы работы, является следом бурных эволюционных изменений в ранних покрытосемянных растениях, своего рода реликтом более примитивного механизма размножения. И также этот необычный эмбриональный мешок Амбореллы, согласно Фридману, — первая новая разновидность полового аппарата у цветковых растений, открытая за последние 50 лет.

Вероятно, что детальное изучение этого растения поможет пролить свет на то, что ещё Дарвин назвал "отвратительной тайной" — происхождение цветковых растений. Этот, мало ещё исследованный шаг эволюции растений представляет собой один из самых крупных вызовов для современных биологов.

Необычная структура Амбореллы, в конечном счёте, может связать её с голосемянными растениями, став, полагает Фридман, таким образом, недостающим звеном эволюции. Да ещё и живым, словно кистепёрая рыба.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Обезьяны и птицы умеют строить предположения

Два разных эксперимента показали способность некоторых животных планировать будущие действия и строить логические предположения. Ранее учёные считали, что такой вид мышления — это уникальная способность человека, и появилась она именно в гоминидах, более миллиона лет назад.

Первый эксперимент выполнили Николас Малкэхи (Nicholas Mulcahy) и Джозеф Колл (Josep Call) из германского института эволюционной антропологии Макса Планка (Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology).

Они предложили обезьянам бонобо (близкие родственники шимпанзе) и орангутанам добывать себе лакомство при помощи определённого инструмента. Опыт проходил в зоопарке.

В одном случае обезьяна должна была просунуть палку в боковое отверстие металлического цилиндра, чтобы сломать сухую спагетти, удерживающую запертой внутри гроздь винограда; в другом случае обезьяне требовался специальный крючок, чтобы достать из тайника бутылку с соком.

Особенность опыта заключалась в следующем: после того, как обезьяны поняли принцип действия тех или иных инструментов, в последующих попытках, они должны были заранее выбрать правильный инструмент из предложенного им набора и принести его с собой к месту опыта, а потом ещё и вернуть обратно "домой", так как этот же инструмент мог им пригодиться снова.

То есть, животные должны были уметь предполагать, что именно им потребуется не только в данный момент, но и в будущем.

Об использовании обезьянами инструментов в природе известно давно. Например, некоторые приматы раскалывают камнями орехи. Однако в таких случаях они действуют сразу, на месте, реагируя на непосредственный голод и не планируя свои действия на будущее, — поясняют авторы работы.

Второе интересное наблюдение было сделано Джоанной Дэлли (Joanna Dally) из университета Кембриджа (University of Cambridge). Она смотрела на соек, также живущих в неволе. Птицы, как обычно и в дикой природе, делали запасы лакомств, пряча их в том или ином месте. Такое поведение птиц было известно давно. И точно так же, к примеру, прячут запасы белки.

Но Дэлли выявила новую важную деталь, отличающую соек от белок: если в момент припрятывания пищи сойка видела, что за ней наблюдала другая, более крупная и сильная птица, то пичуга логично предполагала, что соперница вскоре вернётся и украдёт спрятанное. Потому в данной ситуации сойка возвращалась к тайнику через короткое время, убеждалась, что теперь второй птицы нет рядом, доставала своё "сокровище" и перепрятывала в другом месте.

Любопытно, что от других соек птицы пищу не перепрятывали, вероятно, рассчитывая, что всегда смогут отбить украденное назад, — предположила Джоанна.

Обе работы показывают, что, по крайней мере, некоторые животные, а именно — одни из самых умных видов обезьян и одни из самых интеллектуальных видов птиц, способны строить долгосрочные планы и действовать не просто исходя из инстинктов, но и из выстроенных предположений на будущее.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Натуральную невосприимчивость к раку можно передать другому животному

Чжэн Цуй (Zheng Cui) и Марк Виллингэм (Mark Willingham) из университета Вейк Форест (Wake Forest University) открыли, что естественная устойчивость к раку и способность обращать эту болезнь вспять могут передаваться от одной мыши к другой простым переносом белых клеток крови.

Этот удивительный опыт начался с того, что несколько лет назад Цуй и Виллингэм обнаружили среди своих лабораторных мышей одну мужскую особь, которая удивительным образом была абсолютно невосприимчива к раку.

Вводя смертельную дозу раковых клеток группе мышей, учёные получали закономерный результат (болезнь и гибель) для всех животных, кроме одного, которое, казалось бы, ничего и не замечало.

Поначалу исследователи даже заподозрили ошибку. Однако позже выяснилось: данная мышь обладает уникальной иммунной системой, эффективно борющейся с раковыми клетками в её теле. Причём речь идёт о белых клетках крови, макрофагах и нейтрофилах — клетках, составляющих так называемую врождённую иммунную систему.

Далее выяснилось, что в потомстве этой мыши данная удивительная черта сохранилась у 40% особей.

Теперь же исследователи обнаружили, что простая пересадка белых клеток крови от стойких к раку мышей к зверькам обычным, курсом, примерно в течение нескольких недель, делает их такими же стойкими, причём — уже на всю их оставшуюся жизнь.

Более того, этот эффект обладал ретроспективным действием: пересадка белых клеток крови к уже заболевшим раком животным помогала им полностью избавиться от опухоли всего за 3 недели и, опять-таки, почти наверняка гарантировала невосприимчивость реципиентов к раку в дальнейшем.

Авторы исследования отмечают, что прежде, чем может появиться аналогичная клеточная терапия для людей, предстоит ещё провести множество опытов на животных и вообще — понять сам механизм такой защиты.

 

Учёные нашли возможный ключ к происхождению жизни

Одна из важных деталей в эволюции вещества от неживого к живому — энергетика, необходимая для синтеза длинных молекул. Во всех теориях возникновения жизни этот вопрос не прояснён в достаточной мере. Возможно, открытие необычного метаболизма у одной бактерии прольёт свет на эту загадку — полагают авторы работы Джеймс Ферри (James Ferry) и Кристофер Хаус (Christopher House) из университета Пенсильвании (Pennsylvania State University).

Как и ряд других древних бактерий, Methanosarcina acetivorans может синтезировать метан, используя в качестве одного из компонентов сырья монооксид углерода. Однако американские учёные открыли, что этот микроб также может сделать из угарного газа ацетат (уксус).

Ферри и Хаус считают, что существующие в бактерии Methanosarcina acetivorans ферменты (в частности — ацетат киназа) могли служить важным кирпичиком в метаболизме гипотетической древней протоклетки. Что полученный ацетат мог реагировать вне неё с сульфидом железа, создавая тиоэфир, который использовался бы самой протоклеткой, в ходе ряда реакций преобразовывавшей тиоэфир обратно в ацетат.

Главное же, что в ходе этих превращений в протоклетке синтезировался бы аденозинтрифосфат — эффективная молекула-энергоноситель.

Производящая ацетат разновидность — это прямой потомок одного из самых ранних микробов, считают исследователи, а ацетат киназа — один из самых древних на Земле ферментов. Авторы работы представляют свою версию эволюции: они пишут, как минеральная протоклетка эволюционировала в свободно живущую клетку, и какие ещё биохимические реакции могли развиться из описанной выше химической цепочки.

Подробнее — в статье авторов исследования, вышедшей в журнале Molecular Biology and Evolution, а также в заметке EurekAlert!.

Американские учёные подчёркивают, что их теория могла бы примерить две существующие гипотезы происхождения жизни — гетеротрофную и хемоавтотрофную, отличающиеся взглядом на первые метаболические реакции и, что очень важно, источник энергии для них (молнии в первом случае и исключительно химические реакции с участием сульфида железа — во втором).

Кстати, именно анализ примитивных живых "существ" может многое рассказать учёным об эволюции. Читайте о расшифровке генома самого загадочного биологического объекта — промежуточного между вирусами и бактериями, но не являющимся в полной мере ни тем, ни другим.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Создан огненный дисплей

Инженеры американской компании NAO Design построили 96-дюймовый пиротехнический цифровой дисплей Infernoptix Digital Pyrotechnic Matrix, пиксели в котором представляют собой огненные вспышки — 15-сантиметровые "шаровые молнии".

Не беда, что разрешение дисплея составляет всего 12 x 7 точек. Он может показывать несложные картинки и анимацию, а также различные буквы и даже создавать бегущий текст.

Дисплей этот создаёт пиксели при помощи очень коротких вспышек газа (аппарат может работать на пропане или метане). И, вопреки ожиданию, изображение не слишком уж инерционное. Параметры вспышек можно регулировать, и клапаны пикселей могут выпускать газ с периодом всего в 15 миллисекунд.

Коренное отличие Infernoptix от сходных пиротехнических установок — это действительно компьютерный дисплей, управляемый специальной программой на PC или Mac. При вводе текста нужно просто набирать его на клавиатуре — символы будут последовательно вспыхивать на огненном экране.

В другом режиме можно рисовать мышкой произвольные фигуры и линии — вспышки на поверхности Infernoptix будут следовать в реальном времени точно вслед за движением курсора по экрану PC.

Дисплей может воспроизводить мультипликацию, пусть и в низком разрешении. Есть также режим анализатора звукового спектра, когда "прыгающие" столбики будут показывать частоты воспроизводимой через компьютер музыки, и другие режимы.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Запатентован новый безопасный способ хранения водорода

Группа американских изобретателей, при поддержке министерства энергетики США (DoE) разработала и запатентовала новый эффективный способ хранения водорода и заправки его в автомобиль.

Патент детально описывает процесс создания стеклянных микросфер с поперечником от 1 до 200 микронов, содержащих внутри большую пустую полость (плотность сфер таким образом составляет от 1 до 2 граммов на кубический сантиметр).

Стенки этих сфер содержат множество пор поперечником от 10 до 1 тысячи ангстрем. Внутри же самих сфер заключены небольшие зёрнышки палладия.

Авторы продумали весь процесс синтеза таких сфер, а особенно — технологию "помещения" крупных (по сравнению с размером пор в стенках сфер) кусочков палладия внутрь (фактически он там осаждается из специального раствора).

Огромное количество таких пористых стеклянных микросфер (porous wall hollow glass microsphere — PWHGM) будут вести себя как жидкость, и их можно будет заправлять в автомобиль через систему, сходную с бензоколонокой.

Предполагается, что, предварительно поместив порцию таких сфер в герметичную ёмкость с водородом и создав в ней большое давление, можно зарядить водородом эти сферы: газ пройдёт через поры и будет накапливаться в палладии, который очень хорошо впитывает водород.

При этом как малый размер пор, так и специальное внешнее покрытие микросфер, предусмотренное авторами технологии, не позволит попасть в полости PWHGM другим веществам, загрязнителям.

В автомобиле же на топливных элементах этот водород можно извлечь при нагреве ёмкости с микросферами, также применив небольшое разряжение, сообщает New Scientist. Сами же PWHGM после выработки всего водорода можно отдать на повторную зарядку.

Авторы изобретения говорят, что хранение водорода в PWHGM совершенно безопасно.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Солнечная система окружена помятой оболочкой

Американские космические аппараты Voyager (1-й и 2-й), самые удалённые от Земли рукотворные предметы, передали любопытные новости с дальней границы Солнечной системы.

Напомним, аппараты Voyager — это, пожалуй, самая старая космическая миссия, продолжающая научную работу. В августе и сентябре нынешнего года исполнится 29 лет, как эти межпланетные скитальцы стартовали с мыса Канаверал.

В прошлом году Voyager 1 (он удалён от нас чуть дальше собрата) пронзил границу, называемую termination shock ("завершающая ударная волна"), вскоре к этой области, лежащей далеко за орбитами всех планет, подлетит и Voyager 2.

А сейчас учёные, принимающие информацию с обоих зондов, сообщили о новом открытии: гелиосфера — "пузырь", в пределах которого Солнце, его поле и его солнечный ветер доминируют над межзвёздной средой, имеет выпуклость, направленную наружу — в северном полушарии нашей системы, и впадину, направленную внутрь — на юге.

Дело в том, что американские аппараты летят несколько в разных направлениях. 1-й исследователь, путешествующий сейчас приблизительно в 34 градусах к северу от "экватора" Солнечной системы, как мы уже сказали, пересёк termination shock и вошёл в наиболее удаленный слой гелиосферы, округлённо в 14,5 миллиардах километров от Солнца.

Voyager 2 находится приблизительно в 26 градусах к югу от экватора и передаёт информацию, показывающую, что там termination shock может быть почти на 1,6 миллиарда километров ближе к дневной звезде.

Учёные полагают, что наблюдаемые аномалии могут быть результатом действия межзвёздного магнитного поля, особенно "нажимающего" на гелиосферу в южном полушарии нашей системы.

Предположительно Voyager 2 определит точное положение termination shock на юге, когда пересечёт эту границу, где-то перед концом 2007 года. Тогда учёные смогут лучше высчитать, насколько сильно магнитное поле вне гелиосферы.

Voyager 2 также нашёл, что зона termination shock на юге — источник ионов низкой энергии, аналогичных найденным ранее зондом Voyager 1 на севере.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Ген бактерии поможет накормить голодную Африку

Благодаря генетическим изменениям корни растения маниоки (Manihot esculenta), первичного источника пищи для 250 миллионов африканцев, стали в среднем в 2,6 раза больше. Американские учёные, совершившие данную манипуляцию, надеются, что изменённая маниока поможет побороть голод во многих странах.

Профессор Ричард Сэйр (Richard T. Sayre) и его коллеги — молекулярные биологи из университета Огайо (OSU Department of Plant Cellular and Molecular Biology) — взяли ген бактерии E. coli, который управляет производством крахмала, и внедрили его трём растениям маниоки.

"Маниока фактически имеет точно такой же ген, но его бактериальная версия примерно в сто раз более активна", — пояснил Сэйр.

В результате изменённые растения, которые были выращены в оранжерее, имеют увеличенные корни (198 граммов против 74 граммов у обычной маниоки), большее количество этих корней (12 против 7) и листьев (123 против 92).

Заметим, и корни, и листья маниоки съедобны. Маниока является основным источником пищи для 40% населения африканского континента, а корень растения — существенная часть рациона почти 600 миллионов человек во всём мире.

Правда, Сэйр отметил, что большие размеры не означают большую питательность. И модифицированные растения всё ещё нуждаются в быстрой обработке после сбора урожая, поскольку корни и листья плохо обработанной маниоки содержат вещество, которое вызывает производство цианида. В университете Огайо сейчас решают и эту проблему.

 

Бактерия чумы поможет в борьбе с иммунными нарушениями

Группа исследователей под руководством профессора Ким Орт (Kim Orth) из Юго-западного медицинского центра университета Техаса (University of Texas, Southwestern Medical Center at Dallas) догадалась использовать опасную бактерию Yersinia для изучения регуляторных механизмов иммунной системы.

У трёх разновидностей этой бактерии, способной вызывать бубонную чуму и гастроэнтерит, содержится молекула, называемая вирулентным фактором, которая, как обнаружили исследователи, модифицирует ферменты клетки, мешая их нормальному функционированию.

Когда клетка заражена микроорганизмом, в ней активизируется цепь защитных реакций, вовлекающих ферменты. Yersinia же препятствует развитию реакций, что позволяет ей практически "безнаказанно" размножаться.

Исследователи обнаружили, что один из белков бактерии (белок YopJ) реализует этот тормозящий защиту механизм, добавляя ацетиловую группу в те точки "защитного" энзима, в которых в норме должна быть фосфатная группа.

В природе существует множество различных заболеваний, в которых бактерии используют механизм, аналогичный работе YopJ.

Учёные надеются, что раскрытие характера взаимодействия между белками и молекулой-хозяином, на которой они, фактически, паразитируют, позволит понять, какими способами можно бороться с инфекционными заболеваниями и нарушениями иммунитета.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Субтропики раздвигают свои границы

Субтропические высотные воздушные реки медленно сползают к полюсам нашей планеты. Если эта тенденция продолжится, некоторые из самых засушливых мест Земли (Сахара в Африке, юго-запад США) расширятся на плодородные районы к северу – в Европу и на север Америки, соответственно.

Об этом предупреждает Цян Фу (Qiang Fu) из департамента атмосферных наук университета Вашингтона (University of Washington, Department of Atmospheric Sciences) и его соавторы по статье, вышедшей в Science.

Высотные потоки (jet streams), дующие со скоростью до 320 километров в час на высотах порядка 10 километров и охватывающие весь земной шар, сильно влияют на погоду в самых разных районах. От этих гигантских ветров во многом зависят температуры на поверхности и картина дождей.

Американские учёные проанализировали спутниковые данные за последние 27 лет и пришли к выводу, что субтропические высотные потоки сместились на 1 градус широты, или на 112 километров, в направлении от экватора к полюсам.

Исследователи также нашли, предположительно, причину смещения: за эти годы тропосфера (слой атмосферы от поверхности до 12 километров) нагрелась быстрее, чем остальная часть атмосферы в субтропиках. Одновременно стратосфера — охладилась.

Точную связь ещё предстоит понять, но это важно сделать. "Высотные потоки отмечают край тропиков. Если они двигаются по направлению к полюсам, это означает, что тропики становятся более широкими", — поясняет Джон Уоллис (John M. Wallace) соавтор работы, также из университета Вашингтона. — Если они сдвинутся ещё на 2-3 градуса по направлению к полюсам в этом столетии, то очень сухие области могут расшириться, возможно, на несколько сотен миль".

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

В меню бактерий обнаружена ДНК

Вездесущие бактерии Escherichia coli, по ряду причин, являются одними из самых успешных разновидностей. Стивен Финкель (Steven Finkel) из университета Южной Калифорнии (USC) нашёл ещё одну причину. Оказывается, E. coli может безболезненно для себя поедать ДНК своих мёртвых конкурентов. И вообще: ДНК — приемлемый источник питательных веществ для бактерий.

Учёные говорят, что бактерии, которые остаются в живых немного дольше своих сородичей, получают двойную награду: битва за пищу почти прекращается, а поставка питательных веществ увеличивается.

"Бактерии фактически поедают ДНК друг друга. Более того, они могут использовать ДНК как единственный источник пищи", — говорит Финкель, отмечая, что кислота всё же остаётся для бактерий резервным питательным веществом, поскольку "разгрызть" её труднее, чем глюкозу и другую, более простую пищу.

Финкель называет изучаемое им явление "пищевой компетентностью" ("nutritional competence") — это способность клеток ассимилировать ненужную ДНК, чтобы видоизменить или восстановить свои геномы.

Исследователь нашёл восемь генов E. coli, необходимых для пищевой компетентности — они позволяют бактерии потреблять ДНК безо всякого "генетического вреда" для себя. Без любого из этих генов бактерии не могут поедать ДНК и теряют конкурентное преимущество.

Учёный полагает, что "использование ДНК как питательного вещества может быть широко распространённым явлением". Он говорит, что один из болезнетворных микроорганизмов, вовлечённых в кистозный фиброз, подозревается в таком питании в ткани лёгкого.

Если бы удалось "выключить" пищевую компетентность у таких болезнетворных микроорганизмов, то прогресс мог бы положить основу для нового класса генетических антибиотиков.

 

Йогуртовые бактерии когда-то жили внутри растений

Группа учёных из французского национального института агрокультурных исследований (L'institut national de la recherche agronomique) расшифровала геном главного обитателя и созидателя йогурта – бактерии Lactobacillus bulgaricus. Работа позволила не только узнать последовательность генов, но и прийти к неожиданному выводу о том, что некогда эти микроорганизмы не имели никакого отношения к кисломолочным продуктам.

Эти бактерии привлекли исследователей своим необычным "поведением". Основная их деятельность состоит в том, что они расщепляют сахар, содержащийся в молоке, и разрушают молочные белки до более простых составляющих, что и придаёт йогурту его характерный мягкий вкус.

Кроме того, продукты жизнедеятельности Lactobacillus bulgaricus заставляют молоко сворачиваться, создавая кислую среду, которая оказывается совершенно непригодной для жизни других бактерий, что обеспечивает долгую сохранность продукта.

Изучение структуры генома показало, что первоначально эти бактерии развивались в растениях. Основой этих выводов послужило обнаружение 270 генов, ответственных за расщепление сахаров растительной природы. Однако большинство из них повреждены, поэтому йогуртовые бактерии неспособны перерабатывать растительные белки.

"Удивительно, что этих генов обнаружилось так много, — говорит руководитель исследовательского коллектива доктор Мартен Ван де Гуште (Maarten van de Guchte). – Тем более, что всего рабочих генов 1562. И, похоже, в генетической последовательности потеряно много других генов".

Доктор Гуште предполагает, что трансформация могла начаться после того, как бактерии попали в свежее молоко. Однако нашёлся смельчак, который попробовал странный продукт, оказавшийся довольно вкусным и долго не портящимся.

Анализ показал также, что йогуртовые лактобактерии потеряли одни гены, но приобрели другие. Большей частью — это гены других разновидностей данной бактерии. Но какова их роль – пока не выяснено.

Профессор биохимии Ховард Охман (Howard Ochman) из университета Аризоны (The University of Arizona), не принимавший участия в работе, прокомментировал исследование так: "Результаты этих изысканий вписываются в обычный порядок вещей. Как правило, бактерии, которые начинают заниматься одним делом, бросают предыдущее, словно оно им совсем надоело".

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Создайте аккаунт или войдите в него для комментирования

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйтесь для получения аккаунта. Это просто!

Зарегистрировать аккаунт

Войти

Уже зарегистрированы? Войдите здесь.

Войти сейчас