Индикаторбез даты Текст источника в новой вкладке
Новости науки и техники

 
 
1. Российские древности: исчезнувший Покровский Паисьев Угличский монастырь20:35[−]

«Российские древности» рассказывают еще об одной «жертве» Угличского водохранилища — Покровском Паисиевом Угличском монастыре, в архитектурный ансамбль которого входили ценные памятники XV и XVI веков.

Монастырь, о котором мы хотим рассказать, находился в трех верстах от Углича на левом берегу Волги. С другой стороны его огибала впадающая в Волгу речка Немошня (Мимошня в современной интерпретации). Теперь место его вечного пребывания — акватория Угличского водохранилища напротив деревни Покровские Горки. Поздней осенью, когда уровень воды сильно опускается, на поверхности появляются островки — все, что осталось от территории монастыря. В память о нем в 1997 году в Покровских Горках, на берегу, был установлен поклонный крест.

Поклонный крест в деревне Покровские горки, установленный напротив места затопления монастыря. Фотография сделана после 1997 года.

Принято считать, что монастырь (тогда, возможно, он назывался Богоявленским) существовал уже в правление великого князя Московского Василия II Темного, который даровал обители право собирать пошлину с проходивших мимо судов. Золотой же век монастыря начался при сыне Василия II Темного — удельном князе Углицком Андрее Большом (Горяе).

«Время его княжения, продолжавшееся около тридцати лет, составляет самый блестящий период в местной истории», — писал в XIXвеке исследователь угличской старины Иван Петрович Серебренников. Именно Андрей Большой начал каменное строительство в Угличе.

Монастырь в 1880-х годах

Увы, подобно тому как князь умер в темнице, в которую заключил его старший брат — великий князь Московский, государь всея Руси Иван III, так и не «выжили» две из трех его построек: Спасо-Преображенский собор разобрали в петровское время,Покровский Паисьев Угличский монастырь затопили в ХХ веке. Об архитектурных амбициях князя в Угличе напоминает лишь кирпичная парадная престольная палата на территории Кремля.

Но вернемся к монастырю. Около 1466 года князь Андрей Большой пригласил на земли угасающей без должного духовного руководства Богоявленской обители инока Паисия из Троицкого Макарьева монастыря в Калязине.

Будущий русский святой Паисий — в миру Павел — был племянником основателя Троицкого Макарьева монастыря преподобного Макария Калязинского, сыном его сестры Ксении. Ориентировочная дата его рождения — 1427 год. В десятилетнем возрасте Павел осиротел, и отец Макарий взял его к себе в монастырь на воспитание, а спустя два года постриг в иночество с именем Паисий.

Икона. Преподобный Паисий Угличский на фоне Покровского монастыря. Начало XIX в., происходит из Покровского монастыря. Григорий Буренин (?), старообрядческая мастерская. Углич, УГИАХМ

Первой каменной постройкой руководимого Паисием монастыря стал собор в честь Покрова Пресвятой Богородицы. Пожертвование на его возведение сделал в 1479 году князь Андрей Большой в благодарность богу за рождение сыновей Дмитрия и Ивана, а Паисию — за восприемничество. (После опалы отца Дмитрий и Иван также попадут в заточение и скончаются в вологодском Спасо-Прилуцком монастыре, о котором «Российские древности» напишут в следующих статьях). О посвящении собора есть две легенды. Первая: в начале строительства храма по Волге к монастырю приплыла икона Покрова Богоматери, ставшая потом чудотворной. Вторая: еще в 1472 году Паисию и его ближайшим ученикам было явление Богоматери, повелевшей на этом месте устроить церковь в честь Покрова Пресвятой Богородицы.

И. Н. Потехин. Панорама Покровского монастыря от деревни Покровские Горки, 1936 г
Фасад Покровского собора. Чертеж 1838 года.

Возведение собора завершилось в 1482 году. Уже немолодой Паисий «с братиею принимал самое живое и непосредственное участие в построении церкви, собирая камни для основания храма и нося в монастырь, иногда улучшая по ночам дневную кладку мастеровых, иногда же внося кирпичи на стены или известь». (Цитата из «Жития» Паисия).

Портал собора. Фотография из книги Б. Н. Эдинга «Ростов Великий. Углич», М. 1914.

Собор выстроили четырехстолпным одноглавым трехапсидным. Алтарь его, вопреки традиции, был обращен на юг — «по божественному откровению преподобного Паисия».Ряд современных исследователей предполагает, что в 1484-1485 годах стенопись в соборе могла быть выполнена артелью великого Дионисия. В 1609 году монастырь пострадал от польско-литовских интервентов: настоятель, братия и укрывшиеся в обители жители были убиты, собор разграблен и выжжен изнутри. Возобновленный в 1619 году храм имел уже пять глав. На протяжении нескольких веков храм достраивался и частично перестраивался: появлялись и дополнялись объемы новых приделов, трапезной; устанавливались железные главы; растесывались окна.

Покровский собор, Богоявленская церковь с трапезной. Фотография сделана в период 1910-1929 гг.

Еще одной древней постройкой монастыря была церковь во имя Богоявления Господня. Храм, который остался запечатлен на фотографиях и рисунках, построили во второй половине XVII века, (или, по предположению, перестроили пострадавший в Смуту храм XVI века). Здание имело подклет, храмовая часть была бесстолпной пятиглавой с тремя апсидами, с запада примыкали трапезная и кельи.

Богоявленский храм
Н.Я. Тамонькин.Богоявленская церковь с трапезной, 1939 г. Церковь нарисована уже без глав.

Надвратный храм во имя Николая Чудотворца был выстроен в 1526 году. Во второй половине XVII века по обеим его сторонам появились башни. Считается, что на благоустройство обители повлиял митрополит Ростовский и Ярославский Иона Сысоевич, сподвижник патриарха Никона и неутомимый строитель, на счету которого — возведения Ростовского кремля, реконструкция Ростовского Борисоглебского монастыря, Успенского собора и Толгского монастыря в Ярославле, Воскресенского монастыря в Угличе, Михайло-Архангельского монастыря в Великом Устюге и т.д. Так, надвратный храм во имя Николая Чудотворца в Покровском Паисьевом монастыре был очень похож на надвратную Никольскую же церковь в ростовском Авраамиевом монастыре, те же башни прочитывались в оформлении Святых ворот в Ростовском кремле. Может быть, что над их созданием работали одни и те же мастера. В 1828-1831 надвратная церковь была упразднена, над ее объемом возвысилась колокольня в духе классицизма.

Никольский надвратный храм

В 1928 году монастырь закрыли. В древней обители размещались и дома отдыха Московского комвуза им. Свердлова, и дом престарелых, и склады инвентаря, лесоматериалов, и кузницу. С Покровского собора и Богоявленской церкви сняли главы. В 1932 году комиссия по борьбе с религией решила изъять и уничтожить мощи святого Паисия, погребенного под стенами построенного им Покровского собора. Однако, когда вскрыли раку с мощами преподобного Паисия, его ученика Андриана и преподобномученика Антония — того самого игумена, что в 1619 году погиб, защищая монастырь — оказалось, что в захоронении ничего нет. По легенде, бывшие монахи бывшего монастыря тайно вынесли и захоронили мощи. Где? Неизвестно.

Малые ворота монастыря.Фотография из книги Б. Н. Эдинга «Ростов Великий. Углич», М. 1914.
Внутренний двор монастыря на фотографии 1880-х годов.

После принятия решения о создании Угличского водохранилища монастырь, несмотря на то, что комиссия 1932 года признала его «выдающимся памятником архитектуры XV века большого исторического значения, представляющим интерес для изучения архитектуры древнемосковского периода», был разрушен. Добротный древний монастырский камень пошел на постройку фундамента ГЭС и шлюза. Затем место, где стоял монастырь, скрылось под водой.

Угловая башня. Фотография периода 1920-1920 гг.
Башня ворот. Фотография из книги Б. Н. Эдинга «Ростов Великий. Углич», М. 1914.

Монастырь остался запечатлен не только на фотографиях. Есть, например, акварель Василия Ивановича Серебренникова (1829-1885) — коренного жителя Углича, собирателя древностей и потомственного краеведа (в начале мы приводили цитату из статьи его отца, Ивана Петровича Серебренникова). Писал обитель и Иван Николаевич Потехин (1892-1961) — сын угличского сапожника, выучившийся в Училище технического рисования барона Штиглица, краевед. На акварелях Никифора Яковлевича Тамонькина (1881-1951) — выпускника Строгановского училища, коллеги Щусева, монастырь изображен буквально накануне сноса.

В.И. Серебренников. Вид монастыря во второй половине XIX века

_ Текст: Александра Шапиро_

Медиа: 1.image/jpg 2.image/jpg 3.image/jpg 4.image/jpg 5.image/jpg 6.image/jpg 7.image/jpg 8.image/jpg 9.image/jpg 10.image/jpg 11.image/jpg 12.image/jpg 13.image/jpg 14.image/jpg 15.image/jpg 16.image/jpg


2. Инфракрасный Энцелад19:27[−]

Космический зонд Cassini уже три года как канул в недра Сатурна, однако данные, собранные им с 2004 по 2017 год продолжают приносить новые открытия. Только что опубликована полная инфракрасная карта одного из самых необычных спутников Сатурна, Энцелада, средних размеров небесного тела, с южного полюса которого извергаются в пространство водные гейзеры.

Медиа: image/jpg


3. Разработан новый метод диагностики новообразований печени с помощью оптического зонда17:49[−]

Российские ученые разработали новый способ диагностики новообразований печени, основанный на оптических технологиях. Он заключается в использовании специального тонкоигольного зонда, через который свет поступает к тканям, а затем происходит сбор сигналов отражения и флуоресценции, несущих диагностическую информацию. Благодаря более точному определению опухоли врачи смогут повысить скорость и эффективность лечения пациентов со злокачественными новообразованиями печени. Работа опубликована в журнале Scientific Reports. Исследование поддержано Российским научным фондом.

В последние десятилетия в мире стремительно растет количество людей, которые имеют злокачественные опухоли брюшной полости. Сегодня рак печени занимает шестое место среди наиболее часто диагностируемых видов онкологий и четвертое место среди причин гибели раковых больных. Поздним стадиям развития болезни сопутствует высокая смертность, но, если обнаружить опухоль вовремя, то шансы на спасение человека значительно увеличиваются. Золотым стандартом среди методов подтверждения рака печени остается чрескожная пункционная биопсия, при которой врачи с помощью иглы берут образцы ткани из печени. Она существует в двух вариантах: толстоигольная и тонкоигольная аспирационная, различающиеся размерами иглы. В первом случае ее диаметр составляет более 1 мм, а во втором — менее 1 мм. Тонкоигольная биопсия позволяет получить аспират из патологического очага и наносит минимальные повреждения печени, а потому риск развития осложнений низок. Однако вероятность того, что тест не обнаружит присутствующего заболевания (ложноотрицательный результат), может достигать 10%. Поэтому ученые стремятся повысить эффективность метода. Одно из перспективных направлений — применение оптических технологий.

Ученые из Орловского государственного университета имени И. С. Тургенева (Орел) разработали метод оптической биопсии и испытали его диагностические возможности. Он основан на использовании оптического зонда диаметром 1 мм, который можно применять в стандартной процедуре чрескожной пункционной биопсии печени. Зонд фиксируется в обычной биопсийной игле, через него происходит подача излучения и сбор сигнала от ткани. С его помощью ученые смогли совместить две существующие оптические технологии, применяемые для обнаружения рака. Первый из них, метод флуоресцентной спектроскопии, основан на различии в свечении здоровых и злокачественных тканей под действием лазерного излучения. Другой метод, спектроскопия диффузного отражения, дает информацию о поглощении и рассеянии света в тканях. Ученые анализируют отраженный и переизлученный в виде флуоресценции свет и на основе этих данных могут делать вывод о состоянии тканей.

Авторы работы провели экспериментальные испытания своего зонда. На первом этапе исследований они протестировали его на мышах с перевитыми опухолями печени. Ученые оценивали состояние пораженных опухолью тканей. Подход показал свою эффективность, и на следующем этапе провели клинические исследования в Орловской областной клинической больнице. В них приняли участие 20 пациентов с новообразованиями печени. Результаты, полученные с помощью оптического зонда, согласовывались с данными инструментальных и морфологических методов исследования, а, значит, новый подход эффективен.

«Внедрение технологии оптической биопсии в алгоритм стандартной процедуры позволит значительно повысить качество оценки состояния биологических тканей и диагностики патологических изменений. Оптические методы позволяют получать информацию в режиме реального времени, что определяет начало специфического лечения и возможность оперативной оценки в динамике», — прокомментировал Андриан Мамошин, кандидат медицинских наук, доцент, врач-хирург Орловской областной клинической больницы и старший научный сотрудник научно-технологического центра биомедицинской фотоники Орловского государственного университета имени И. С. Тургенева.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Медиа: image/jpg


4. Спрогнозировать обрушение купола вулкана поможет установленное влияние на него магмы16:40[−]

Российские ученые установили закономерности извержения вулканов, выявив влияние вязкости магмы на форму вулканических куполов и опасность их обрушения. Это позволит спрогнозировать такие обрушения и оценить риск образования горящего облака – смеси высокотемпературных вулканических газов, пепла и обломков пород. Результаты исследования опубликованы в журнале Geophysical Journal International. Исследование выполнено при поддержке Российского научного фонда.

Извержение вулкана — это процесс излияния магмы и выброса вулканом раскаленных обломков и пепла. Освобождаясь от воды и других летучих веществ при выходе на поверхность, магма становится лавой. Если в магме содержится мало кристаллов и много растворенных газов, она относительно маловязкая и взрывоопасная. Лавы средней вязкости формируют пологие вулканические купола. Если же вязкость лавы при ее выжимании из жерла в миллиард раз больше, чем вязкость меда, то образуется неустойчивый объект, который выглядит как обелиск. Лавовые купола обычно имеют твердую поверхность — панцирь, — но остаются подвижными и деформируются в течение дней или даже месяцев. Обрушение таких объектов может вызвать взрывное извержение магмы, камнепад, обвалы и излияние пирокластических потоков — смеси высокотемпературных вулканических газов, пепла и обломков пород. Например, в 2018 году пришлось эвакуировать 5,8 тысяч жителей Филиппин, которые жили в зоне риска обрушения вулканического купола. Обрушение лавового купола на вулкане Монтань-Пеле (остров Мартиника) в 1902 году унесло жизни более 26 тысяч местных жителей, практически полностью уничтожив столицу острова, город Сент-Пьер. Уметь максимально точно прогнозировать такие извержения, вовремя защитить людей и инфраструктуру — важная задача вулканологии.

В науке накоплен богатый опыт мониторинга лавовых куполов для предсказания опасности их разрушения. Оцениваются такие показатели, как динамика роста, строение куполов, их дегазация, деформация поверхности и вулканические землетрясения. В лабораторных условиях сложно воссоздать модель купола, достаточно похожую на оригинал, а на вулканах удается получить только косвенные сигналы. Из-за этих ограничений влияние кристаллизации магмы и ее охлаждения на динамику экструзии лавовых куполов изучено недостаточно.

Ученые из Института теории прогноза землетрясений и математической геофизики РАН (Москва), Института математики и механики имени Н. Н. Красовского УрО РАН (Екатеринбург) и Института механики МГУ имени М. В. Ломоносова поставили перед собой задачу установить связь таких наблюдаемых величин как высота, диаметр и температура поверхности куполов с изменениями внутри них. Удалось создать двумерную модель динамики и устойчивости вулканических куполов при помощи программной системы Ансис, основанной на методе конечных объемов. Этот метод позволяет разбить рассчитываемый объем лавы на подобласти и, составив для них системы дифференциальных уравнений, затем найти нужные параметры путем интегрирования. Исследователи выяснили, что строение купола зависит от скорости кристаллизации магмы, тогда как ранее считалось, что основное влияние исходит от охлаждения. Чем быстрее выжимается лава, тем меньше она успевает закристаллизоваться и тем ниже ее вязкость. По рассчитанному распределению напряжений внутри купола можно оценить возможность его обрушения, приводящего к образованию пирокластических потоков, которые и являются основной причиной разрушений и человеческих жертв при подобного рода извержениях.

«Данное исследование позволило оценить вязкость магмы. Также можно восстанавливать историю развития куполов, замеряя формы лавовых куполов с использованием методов компьютерного зрения и теории обработки изображений. Если мы будем знать, насколько прочен купол и его панцирь, то сможем спрогнозировать его обрушение и оценить опасность образования пирокластических потоков», — говорит Али Исмаил-Заде, доктор физико-математических наук, главный научный сотрудник Института теории прогноза землетрясений и математической геофизики РАН.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Медиа: image/jpg


5. В России зафиксировано 6065 новых случаев COVID-1914:32[−]

На 19 сентября в России подтверждено 1 097 251 случай заражения коронавирусной инфекцией COVID-19. За прошедшие сутки выявлено 6065 новых инфицированных. Как отмечается, из этого количества 24,1% выявлены активным поиском и не имели клинических проявлений болезни. Зафиксировано 144 летальных исходов, всего с начала эпидемии — 19 339.

Случаи COVID-19 обнаружены во всех регионах России. Больше всего новых заболевших в Москве (825) и Санкт-Петербурге (212). Затем идут Ростовская область (180) и Московская область (175).

Всего в мире зафиксировано 30,5 миллионов случаев заболевания. Больше всего заболевших в США (6,82 миллиона), Индии (5,31 миллиона) и Бразилии (4,5 миллиона).

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Медиа: image/jpg


6. Создан программный комплекс для моделирования самосборки молекулярных слоев11:26[−]

Российские ученые разработали программу, которая позволяет моделировать процессы на поверхностях твердых тел, такие как поглощение одним веществом другого и самосборка молекулярных слоев. Этот программный комплекс позволит ускорить разработку новых материалов для разных сфер деятельности, например, электроники, медицины и защиты окружающей среды. Работа опубликована в журнале Journal of Computational Chemistry. Исследование поддержано Президентской программой Российского научного фонда (РНФ).

Одним из перспективных современных направлений в науке о материалах стала самосборка молекулярных монослоев. Этот процесс представляет собой формирование упорядоченной структуры за счет взаимодействия между частицами на поверхности. В результате образуется структура толщиной всего в одну молекулу. Этот процесс перспективен для промышленного производства наноразмерных устройств и новых материалов с атомарной точностью.

Молекулы могут формировать на поверхности бесконечное число упорядоченных структур. Поэтому поиск монослоя с нужными свойствами является крайне трудоемкой задачей. С подобными трудностями сталкивается индустрия производства лекарств — создание нового препарата требует поиска среди бесконечного пространства возможных химических соединений. Компьютерное моделирование радикально ускоряет такой поиск. Виртуальный скрининг уже давно является неотъемлемой частью создания новых лекарств. Сегодня же активно развивается вычислительная наука о материалах, в которой российские ученые занимают лидирующее положение.

Исследователи из Омского государственного технического университета представили набор компьютерных инструментов, предназначенных для моделирования самосборки молекулярных монослоев на поверхностях твердых тел. Он получил название SuSMoST. Эта программа позволяет предсказывать и объяснять структуру и термодинамические свойства адсорбционных слоев — плотность, теплоемкость, устойчивость. Программа находится в свободном доступе. Для моделирования используется комплекс разнообразных методов. В их числе широко известный метод Монте-Карло, основанный на случайных числах, и ряд методов на основе тензорных сетей. Последние являются инструментом современной математики, также применяющимся в системах искусственного интеллекта.

SuSMoST автоматически строит модели на основе описания адсорбционных комплексов — отдельных молекул, связанных с поверхностью. Инструмент также помогает вычислять взаимодействия между частицами методами квантовой химии. SuSMoST генерирует образцы адсорбционных слоев и вычисляет их термодинамические характеристики. С помощью этих данных можно, например, оценивать устойчивость к температуре той или иной самособирающейся структуры.

«Программный комплекс SuSMoST и методика исследований с его помощью позволят ускорить разработку новых материалов и функциональных поверхностей для широчайшего спектра практических задач: катализ, химические сенсоры, защита окружающей среды, электроника, медицина и многое другое. Это действительно мощный инструмент, который при этом легок в применении благодаря использованию короткого и простого кода Python. Мы надеемся, что SuSMoST станет повседневным инструментом как в экспериментальной, так и в вычислительной науке», — прокомментировал Павел Стишенко, руководителя проекта по гранту РНФ, кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник кафедры «Химия и химическая технология» Омского государственного технического университета.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Медиа: image/png


7. «Мы жонглируем фактами, строим диаграммки, подменяя ими понимание реальности»09:18[−]

Как обучать «поколение снежинок», чем технологии для онлайн-обучения похожи на салат оливье, чем занимается психометрика, почему после COVID-19 образование не станет прежним и что делать с собранными данными об успехах студентов, читайте в репортаже Indicator.Ru.

В онлайн-формате состоялся один из последних семинаров-конференций Проекта 5–100. Участники обсудили перспективы развития вузов в ближайшее десятилетие и то, насколько они учтены в Программе стратегического академического лидерства для университетов.

Консервативные сценарии для «поколения снежинок»

Первая дискуссия семинара планировалась как форсайт-сессия. Модератор обсуждения, вице-губернатор Санкт-Петербурга Владимир Княгинин предложил участникам ответить на четыре заявленные в программе вопроса: по каким сценариям будет развиваться высшее образование в ближайшие годы; продолжится ли тренд на укрупнение вузов; с чем будут связаны самые значимые перемены, и как на них повлияет COVID-19; останутся ли университеты в результате главными поставщиками кадров и знаний. Началось обсуждение, правда, не с требований технологического прогресса, а с рамок, заданных в государственных программах: обновленной версии национального проекта под рабочим названием «Наука и университеты» и Программе стратегического академического лидерства. Университеты, рассказала представлявшая Министерство науки и высшего образования директор департамента проектной деятельности Елена Колесникова, включены во все мероприятия национального проекта. Это интеграция вузов с научными организациями и индустрией в интересах развития регионов; исследовательское лидерство, определяемое в том числе количеством статей в высокорейтинговых научных журналах; развитие инфраструктуры; поддержка кадров науки, ориентированная в основном на молодых исследователей. Что касается ПСАЛ, Колесникова считает, что она создает возможности не только для узкой группы университетов.

Программа должна не только создать пул вузов-лидеров разного уровня. Эти вузы должны отдавать свои кейсы наружу и инициировать качественные изменения в системе. Это не только «мы вам дали деньги, развивайтесь». Должен быть процесс, который породит ключевые знаковые изменения в системе высшего образования.

Елена Колесникова
Директор департамента проектной деятельности Минобрнауки РФ

Больше о направлении этих «ключевых и знаковых» изменений сказал Андрей Волков, директор Института общественных стратегий Московской школы управления «Сколково» и заместитель председателя Совета по повышению конкурентоспособности ведущих университетов РФ среди ведущих мировых научно-образовательных центров. Фантастических перемен он не ждет. Главными процессами в российском высшем образовании в ближайшие полтора десятилетия, с его точки зрения, станут окончательный отход от модели отраслевых университетов «дизайна 1930 года» и кооперация с научными институтами Академии наук. Однако перемены будут неспешными.

Основной вызов, который стоит перед университетским сообществом, — отсутствие самостоятельного стратегического мышления, способности себе и стейкхолдерам отвечать на вопросы, кого я хочу учить, чему учить, как это делать, какое будущее я им готовлю. Эти четыре вопроса существуют для университетов тысячи лет, но на них мы пока отвечаем всей страной неуверенно, спотыкаясь. Рука сама тянется к справочнику, к ФГОСу, а там не всегда написаны ответы.

Андрей Волков
Директор Института общественных стратегий МШУ «Сколково»

Тем не менее вузы будут двигаться к моделям «университета 2.0» (исследовательской) и «университета 3.0» (инновационной): этот вектор выбран во всем мире, и никакой альтернативы ему Волков не видит. Что касается новых игроков на образовательных рынках, дистанционные образовательные технологии Волков не считает угрозой традиционным университетам. Это все, отметил он, новомодные «заболевания», которыми российские вузы «переболеют», но большинство студентов по-прежнему будут выстраивать путь к профессиональной карьере через университеты.

Эксперт Проекта 5–100 и представитель Singularuty University Евгений Кузнецов также выразил уверенность, что вузы справятся со всеми вызовами — но только очень большие вузы, мегауниверситеты. Сегодня, по его словам, университетское образование перестало быть обязательным этапом для освоения некоторых профессий и наработки связей в них. Но даже программистам-самоучкам в течение жизни наверняка понадобится переподготовка, и ведущие вузы мира уже открываются взрослой аудитории. Например, готовят программы для корпоративных университетов. Чтобы двигаться в этом направлении, нужно проводить актуальные исследования, поддерживать современный уровень знаний в тех областях, где содержание образования меняется каждые два–три года, например, по искусственному интеллекту или генетическому редактированию. Понадобятся и акселераторы для наукоемких стартапов, и бизнес-школы, и квалифицированная юридическая служба. Все это не может иметь маленький или отраслевой вуз, считает Кузнецов, потому больше шансов — у мегауниверситетов. И таких гигантов из сферы высшего образования дистанционка не вытеснит: «Она хорошо работает там, где есть достаточно быстроизучаемая профессия — тогда она как пожар по сухостою занимает огромный ареал. Но огромное количество профессий все-таки требуют университетского формата: совместных исследований, разработок, дискуссий, работы преподавателей. В будущем MOOC будут играть роль подготовительный образовательной программы, которая позволяет отобрать глобальные таланты, или лайт-образования для тех, кто не может заплатить за полное». Университетам над онлайн-курсами работать сейчас тоже важно, но воспринимать их стоит скорее как маркетинговые «щупальца» для привлечения новых студентов в кампусы.

Об образовании в течение жизни говорил и директор эндаумент-фонда НИТУ «МИСиС», программный директор конференции EdCrunch Нурлан Киясов. По его словам, пришло время задуматься о концепции «вуза без выпускников», которые подхватывает студента еще в школьные годы и на протяжении всего профессионального пути предлагает новые форматы и программы. Правда, с точки зрения Киясова, чтобы не готовить людей к несуществующим профессиям, университеты должны в том числе передавать студентам «новые грамотности»

Это технологическая грамотность — знание на базовом уровне хотя бы одного языка программирования; data-грамотность — умение анализировать и интерпретировать, чтобы не данные нами управляли, а хотя бы мы имели представление о них; общечеловеческие грамотности — креативное и критическое мышление, командное взаимодействие, так называемые soft skills.

Нурлан Киясов
Программный директор конференции EdCrunch

На эффектах COVID-19 для науки и высшего образования сфокусировался вице-президент Elsevier Марат Фатхуллин: научных результатов в этом году будет, по прогнозам ассоциации лидирующих университетов США, на треть меньше из-за закрытых месяцами лабораторий, а университеты по всему миру недополучат миллиарды долларов прибыли от привлечения иностранных студентов. Но потенциала для грандиозных перемен он тоже не видит: «Сильное онлайн-образование, которое нравится многим студентам, так же как и гибридное образование, которые предпочитают уже и преподаватели, строится ровно на тех же принципах, что и традиционное. Сильная наука, которая в текущий момент привлекает деньги фондов, индустрий, государства, драйвит сильное образование. Много обсуждается привлекательных новых тем, открытая наука и важность препринтов как привлекательной новой формы коммуникации, когда невозможны очные научные конференции, очень полезны. Однако ценность peer review, то есть качества, остается краеугольным камнем».

Модератор дискуссии Владимир Княгинин с сожалением признал: «визионеры присоединились к функционерам», никто не хочет делать смелых прогнозов. Оправдал его ожидания только ректор Московского городского университета Игорь Реморенко: «Вообще не надо обсуждать, куда движутся университеты — это лишь оболочка. Наиболее существенно, что происходит с университетскими программами». Будут собирать бакалавриат, магистратуру, аспирантуру и дополнительное образование под одной обложкой университеты или другие сущности, не так важно, по его мнению. При этом само содержание программ, отметил Реморенко, тоже приходится менять — «на хромой козе к студенту теперь не подъедешь», выросло поколение, способное воспринимать только интерактивный контент. И главной задачей педагога становится обучение тому, что самостоятельно по интернету, без спора в аудитории, не понять.

Об особенностях современных студентов говорил и директор Школы перспективных исследований (SAS) Тюменского государственного университета Андрей Щербенок. Он уверенно возразил против популярного мнения, что в период пандемии студенты проявили способность формулировать свои образовательные запросы, требования к качеству образования, и теперь так будет всегда.

Большинство студентов вообще не вовлечено в процесс образования, а те, кто интересуются, не формируют никакого запроса — они просто хотят учиться, но чему именно, не знают... Snowflake generation («поколение снежинок» — Indicator.Ru) вообще не желает напрягаться, ценит в университетах в первую очередь психологически комфортную среду, которая позволяет не задавать себе неприятных вопросов и не делать то, что традиционно в университетах считается основой образования... Мы не можем слушать это поколение, мы должны сами сформировать определенное представление об образовании и в определенной степени навязать им.

Андрей Щербенок
Директор Школы перспективных исследований ТюмГУ

При этом как раз-таки в пандемию российские университеты, отметил Щербенок, показали, что работают по инерции. В ситуации, когда пришлось разделять дисциплины на «ядерные» и «периферийные», чтобы что-то не столь важное студенты могли изучать по открытым онлайн-курсам, мало кто смог ответить, а что же составляет ядро той или иной образовательной программы. Отвечать на этот вопрос и формулировать, какое именно образование они дают, должны не университеты целиков, а «экипажи танков» — сотрудники структурных подразделений, микрогрупп, которые и создают программы.

Отчасти подытожил дискуссию ректор Московской высшей школы социальных и экономических наук (Шанинки) Сергей Зуев: «Реалистичный сценарий — корпоративизация, создание крупных холдингов, иерархически организованных, собирающих под свою крышу разные дисциплины и компетенции... Второй сценарий романтический и в значительной степени искусственный. Это сетевой сценарий, в котором небольшие университеты устраивают "бартер" компетенций и создавать за счет этого новые исследовательские и образовательные структуры. Это выражается в создании междисциплинарных программ сетевого типа». Оба сценария Зуев считает реализуемыми.

Работа над ошибками

Второй день семинара во многом был посвящен рефлексии и размышлениям о том, как тяжело было войти в новую образовательную реальность, и как избежать повторения ошибок. История вышла на новый виток: после вступительной кампании вузы столкнулись с требованиями малочисленных групп, изолированных аудиторий, и нужно было искать альтернативные модели обучения, использующие дистанционный либо смешанный формат. Сам процесс поступления был тяжелым психологическим испытанием для абитуриентов, пока вузы страдали в основном от технических проблем. Нужно понимать, что срочная, но временная адаптация образования к пандемии не равнозначна ни переходу в онлайн на постоянной основе, ни дополнительным курсам, которые проходили дистанционно с самого начала. Для описания этого феномена в зарубежной литературе даже появился термин emergency remote teaching. Те курсы, которые существуют на постоянной основе, обеспечены всем необходимым, для них налажены технологии и процессы, методики организации, а все необходимые для них ресурсы известны. К переходу образования практически полностью в онлайн-платформы никто готов не был, и ответов на такие вопросы мы до сих пор не знаем. Отсюда — нехватка персонала и решений для технического обеспечения, недостаточная востребованность открытого образовательного контента, низкая активность студентов, недостаточный опыт вузов…

Объем работы по прокторингу (наблюдению за тестированием и экзаменами) тоже сильно превысил возможности компаний, предоставляющих такие услуги: необходимо было принять экзамены у сотен тысяч пользователей. Для этих задач свою платформу предложил Microsoft, позволив проводить тестирование в браузере, где запрещено открытие вторых окон и организовано видеонаблюдение.

«С точки зрения информационных технологий это можно сделать двумя способами. Если мы хотим сделать салат оливье, мы идем в магазин за картошкой, горошком и колбасой, — привел аналогию руководитель Академии технологий и данных Корпоративного университета Сбербанка Дмитрий Зубцов. — Но если мы используем сервис или ПО, мы получаем салат оливье, заказав его готовым в ресторане». Решение от Сбербанка предлагает средства для интерактива во время обучения: встроенный мессенджер, возможность скачивать QR-коды и другие дополнения инфраструктуры, которые недоступны в Zoom. Такая платформа помогла с обучением около 200 тысяч сотрудников разного уровня и возраста работе с цифровыми данными. Другие участники обсуждения подтвердили, что в качестве готового конструктора преподавателям нужен сам инструмент, так как научная кафедра может самостоятельно поработать над наполнением.

Университеты приспособились раздавать ссылки на ресурсы с уже существующим контентом, организовали вебинарные комнаты. Своим опытом поделились представители Уральского федерального университета: весь контент переведен в цифровой формат, преподаватели овладели набором технологий и провели 80 тысяч часов онлайн-лекций. Удалось добиться 77% виртуальной посещаемости. 83% занятий было переведено в онлайн, остальные были компенсированы текстовыми и другими материалами. В предстоящем периоде планируется выбрать одну информационную систему как точку входа, подключив сайты как внутренних, так и внешних платформ, где можно проходить тестирование, коммуницировать и решать другие учебные вопросы. Также можно адаптировать онлайн-курсы для ликвидации академической задолженности. Для преподавателей будет полезно автоматизировать отчетность и использовать технологии, чтобы следить за успеваемостью студентов.

Однако важную роль играет и человеческий фактор: неумение преподавателей работать дистанционно в формате видеолекций и вебинаров, их неосведомленность о существовании дополнительного контента. Поскольку в четырехлетнем возрасте 80% россиян ежедневно пользуются интернетом, то без понимания технологий учитель не сможет восприниматься как учитель.

Как собрать данные и что с ними делать?

Цифровое образование позволяет получить огромное количество информации об обучающихся, и эти знания можно использовать для улучшения курсов и платформ. В наше время доступны несколько интересных технологических решений. К примеру, кликстримы позволяют работать с данными а микроуровне, записывая каждый клик на платформе. Это дает более глубокое понимание опыта студента, трудностей, с которыми он сталкивается. «Также можно посмотреть, какие моменты видео ставят на паузу, и выделить не те случаи, когда период сам просит остановиться и законспектировать слайд, а именно найти проблемные, непонятные слайды», — пояснила директор по онлайн-обучению НИУ ВШЭ Евгения Кулик.

Однако все это — капля в море, ведь собирать данные и анализировать их — это две разные истории. «Какими бы данные ни были, нам необходимо теоретическое обоснование. Пока у нас нет теории, которая их интерпретирует, мы жонглируем фактами, строим диаграммки, подменяя ими понимание реальности», — указала на слабую строну такого подхода Кулик. По ее мнению, ответы может дать психометрика (первая статья о науке была опубликована в Science в 1935 году), где для психологии и педагогики используются количественные подходы. Ну а полезной в подготовке отдельных занятий будет преподавательская развертка, где указаны цели занятия и объясняется, на развитие каких навыков направлены конкретные задания. В сочетании с количественными методами это позволит увидеть в занятиях слабые места.

Сильных и слабых мест российского образования в целом коснулся Георгий Никачев, директор Coursera по российским партнерствам. Одна из самых масштабных платфом онлайн-образования подошла к поиску перспективных направлений с размахом и потратила ресурсы на создание мировой карты ключевых компетенций Global Skills Index 2020, которые будут востребованы в эпоху четвертой промышленной революции. Тремя ключевыми областями оказались технологии (навыки работы с компьютерными сетями и базами данных, взаимодействие человека и компьютера, создание системного ПО, защита информационных систем, программирование), Data Science (визуализация данных и управление ими, машинное обучение, математика, статистика и статистическое программирование) и бизнес (бухучет, ведение переговоров, работа с финансами, менеджмент, маркетинг и продажи).

Выводы отчета оказались на удивление радужными для России. Хотя показатели нашей страны по этому бизнес-компетенциям ниже, чем по остальным, она все же занимает восьмое место в Европе и девятое место в мире, тогда как по двум другим она оказалась на первом. «Россия — лидер по технологическому развитию и по подходу к наукам о данных. Если бы был толчок по развитию бизнес-скиллов, то у нас появилась бы возможность доминировать по ключевым компетенциям», — считает Никачев. В общем, хотя бы при взгляде издалека в российском онлайн-образовании все выглядит прекрасно. Но экзорцизмом в отношении деталей, видимо, придется заниматься еще долго.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Подписывайтесь на Indicator.Ru в соцсетях: Facebook, ВКонтакте, Twitter, Telegram, Одноклассники.

Медиа: image/jpg


8. Лучшее за день. 18 сентябряПт, 18 сен[−]

Поможет ли иммунитет при депрессии, где найти самую большую рыбу и может ли психиатр прочесть все по бровям, расскажет дайджест лучших новостей дня от Indicator.Ru

За что Лукашенко разделил свою вторую Игнобелевку с Путиным, зачем над самкой аллигатора два дня экспериментировали в газовой камере, кого можно привести в бешенство звуками дыхания, может ли психиатр прочесть все по бровям, часто ли энтомологи боятся пауков и как по поцелуям можно судить о доходе — рассказываем, кому присудили Шнобелевские премии этого года.

Российские ученые выяснили, что пропитанная в растворе наночастиц тантала медицинская маска эффективно защищает от бактерий.

Стал известен новый бюджет нацпроекта «Наука»: урезаны средства на обновление приборной базы и на PR.

Самые большие рыбы в мире — это китовые акулы, а самые-самые — это их самки: они растут медленнее самцов, но при этом превосходят их по размерам, достигая 18 метров в длину, выяснили исследователи из Австралии.

Иммунные клетки могут не только защищать от инфекций, но и бороться с депрессией — к такому выводу пришли исследователи из Йеля, сравнив спинномозговую жидкость здоровых и больных рассеянным склерозом людей.

Исследователи из Бельгии, Нидерландов и России разработали модель «биологически интегрированного» дефибриллятора, позволяющего сердцу самостоятельно обнаруживать и погашать аритмии за счет запасенного тока.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Медиа: image/jpg


9. Иммунная система может защищать от депрессииПт, 18 сен[−]

Американские исследователи изучили спинномозговую жидкость здоровых и и больных рассеянным склерозом людей. Они пришли к выводу, что иммунные клетки могут играть роль не только в защите от инфекций, но и в сохранении психического здоровья. Работа опубликована в журнале Science Immunology.

Исследователи из Йельского университета обнаружили воспалительный аутоиммунный ответ, подобный тому, который происходит при нейродегенеративных заболеваниях, таких как рассеянный склероз, в спинномозговой жидкости здоровых людей. Эти результаты подтверждают недавно возникшую теорию о том, что белок интерферон гамма, который индуцирует и активирует различные ответы иммунной системы, также может играть роль в предотвращении депрессии у здоровых людей.

Предыдущие исследования показали, что блокировка интерферона-?, а также производящих его Т-клеток вызывает симптомы депрессии у мышей. Депрессия также становится частым побочным эффектом у пациентов с рассеянным склерозом, получающих при лечении другой тип интерферона. Несмотря на то, что характеристики Т-клеток в спинномозговой жидкости здоровых людей имеют сходство с этими лимфоцитами у больных рассеянным склерозом, они не обладают способностью вызывать разрушительные воспалительные процессы, как при аутоиммунных заболеваниях.

Ученые планируют продолжить изучать то, как реакции иммунной системы в центральной нервной системе могут влиять на психические расстройства, такие как депрессия.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Медиа: image/jpg


10. Ученые доказали, что переохлажденная вода является стабильной жидкостьюПт, 18 сен[−]

Американские ученые провели измерения жидкой воды при очень низких температурах и пришли к выводу, что переохлажденная вода существует в двух структурных формах, соотношение которых меняется в зависимости от температуры. Посвященная открытию статья опубликована в журнале Science.

Ученые из Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории Министерства энергетики США провели эксперименты, объясняющие некоторые странные свойства воды, которые она проявляет при низких температурах, например в космосе или в верхних слоях атмосферы Земли. На протяжении долгого времени ученые задавались вопросом, действительно ли вода остается жидкостью при температуре 190 К (около –83 °С).

«Мы показали, что жидкая вода при очень низких температурах не только относительно стабильна, но и существует в двух состояниях, — рассказал один из авторов работы Грег Киммел. — Полученные данные разрешают давние споры о том, всегда ли переохлажденная вода кристаллизуется, прежде чем прийти в равновесие. И наш ответ: нет».

Воду удивительно сложно заморозить, для начала затвердевания ей необходимы ядра кристаллизации — частички пыли или другого твердого вещества. В чистой воде требуется энергичный толчок, чтобы молекулы образовали особую структуру, необходимую для затвердевания. Еще одно необычное свойство воды — расширение при замерзании, так не ведет себя ни одна другая жидкость на Земле.

Новые данные показывают, что вода может конденсироваться в жидкоподобную структуру с высокой плотностью, которая сосуществует со структурой с более низкой плотностью. Доля жидкости с высокой плотностью быстро увеличивается при изменении температуры от –83 °С (190 K) до –28 °С (245 K).

Это исследование объясняет природу необычных осадков, таких как граупель, объясняет то, как жидкая вода может существовать на таких холодных планетах, как Уран и Нептун, и создавать хвосты комет. Кроме того, открытие поможет лучше понять, как одна молекула воды взаимодействует с белком, что пригодится ученым при разработке новых лекарств.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Медиа: image/jpg


11. Красочный шторм на ЮпитереПт, 18 сен[−]

На полученной телескопом Hubble композитной фотографии выше – Юпитер в ультрафиолетовом, видимом близким инфракрасном светах. На ней можно отчетливо можно увидеть новый появившийся в августе, шторм на северо-западе, движущийся со скоростью 560 км/ч. Красный цвет следующих за ним «комков» объясняется поглощением атмосферными частицами ультрафиолетового света – что относится также и к полюсам. В голубом же цвете зоны, где тот отражается

Медиа: image/jpg


12. Финансирование нацпроекта «Наука» сократилиПт, 18 сен[−]

На национальный проект «Наука» в 2021 году будет выделено 54,8 млрд рублей. Всего в 2021–2023 годах на нацпроект будет направлено 228,4 млрд рублей, сообщает ТАСС со ссылкой на пояснительную записку к проекту бюджета РФ.

В 2021 году государственное финансирование проекта «Наука» будет выделено в объеме 54,893 млрд рублей, в 2022 году — 76,056 млрд рублей, в 2023 году — 97,610 млрд рублей. Однако по сравнению с ранее утвержденными объемами финансирование, предусмотренное в законопроекте, в 2021 году уменьшилось на 250,2 млн рублей, в 2022 году — на 310 млн рублей, в 2023 году — на 195 млн рублей.

Уменьшение объемов финансирования федерального проекта «Развитие передовой инфраструктуры для проведения исследований и разработок» (в 2021 году на 5,627 млрд рублей и в 2022 году на 3,556 млрд рублей) обусловлено увеличением бюджета, выделенного на строительство новых современных научно-исследовательских судов и модернизацию научно-исследовательских судов «Академик Сергей Вавилов» и «Академик М. А. Лаврентьев». Кроме того, был сокращен объем средств на обновление приборной базы ведущих организаций, выполняющих научные исследования и разработки: в 2021 году — 5,427 млрд рублей, в 2022 году — на 3,556 млрд рублей по сравнению с объемом, предусмотренным в проекте.

Изменение параметров финансового обеспечения федерального проекта «Развитие кадрового потенциала в сфере исследований и разработок» вызвано уменьшением финансирования проведений информационной кампании по научной деятельности среди молодежи, а также медиа-сопровождение реализации национального проекта «Наука». В 2021 и 2022 годах бюджет, выделенный на эти цели, сократится на 100 млн рублей ежегодно. Это связано с перераспределением средств на информационно-разъяснительное и экспертно-социологическое сопровождение проекта «Образование», отмечается в документе.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Медиа: image/jpg


13. Стали известны даты проведения фестиваля идей и технологий RukamiПт, 18 сен[−]

Международный фестиваль идей и технологий Rukami — один из ключевых проектов Кружкового движения НТИ — пройдет 28–29 ноября в новом гибридном формате на стыке онлайн- и офлайн-пространств. Цель фестиваля — вовлечь детей и подростков в техническое творчество и создать активное сообщество молодых и талантливых специалистов будущего.

Сайт Rukami в дни фестиваля превратится в трехмерную квест-платформу, вовлекающую в путешествие по миру идей и технологий. Участники смогут присоединиться к интерактивным мастер-классам, выступлениям популярных российских и зарубежных спикеров, образовательным и предпринимательским квестам, мастерским медиа-арта, digital-перформансам и многому другому.

«Пандемия поставила перед нами уникальную задачу — сделать онлайн-коммуникации такими же качественными, глубокими и вовлекающими, как и офлайн. Ядро аудитории фестиваля Rukami — дети и подростки, которые интересуются технологиями и любят создавать новое. Это самая благодарная, но в то же время и самая сложная аудитория — без живого контакта они легко отвлекаются и устают, быстро начинают скучать, не терпят фальши и не хотят в свободное время слушать лекции в формате “сверху вниз”. Чтобы вовлечь их в фестиваль, а главное, увлечь техническим творчеством, мы создаем игровой формат онлайн-мероприятия, где каждый не только найдет себя в понятной и дружественной среде, но и получит поддержку кумиров на пути к технологическим разработкам”, — рассказывает руководительница проекта Rukami Наталья Смелкова.

В офлайн-пространстве действие фестиваля развернется на десятках площадок по всему миру: технологические кружки, ЦМИТы, детские технопарки — тысячи участников получат возможность присоединиться к масштабному празднику технического творчества прямо в своем городе. Гостей ждут не только прямые включения с российских площадок, но и эфиры с фаблабами из США, Нидерландов и Испании, мастер-классы зарубежных мейкеров, а также выставка уникальных разработок и изобретений участников конкурса.

Участие в фестивале бесплатное, по предварительной регистрации.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.

Медиа: image/jpg


14. Ученые выяснили, как растут китовые акулыПт, 18 сен[−]

Исследователи установили, что самки самой крупной рыбы в мире — китовой акулы — растут медленнее самцов, но при этом превосходят их по размерам, достигая 18 метров в длину. Открытие способствует лучшему пониманию экологии этих рыб, находящихся на грани исчезновения. Работа опубликована в журнале Frontiers in Marine Science.

Международная группа ученых на протяжении десяти лет ведет исследование самых крупных рыб на планете — китовых акул. С 2009 по 2019 год биологи наблюдали на рифе Нингалу в Западной Австралии за ростом 54 акул, которых определяли по уникальному узору из пятен на коже. Команда записала более тысячи измерений китовых акул с помощью двух стереовидеокамер. Такая конструкция обеспечивает ту же картинку, что и наши глаза, поэтому ученые могли откалибровать две видеозаписи и получить очень точное измерение длины акулы.

Китовые акулы вырастают до 18 метров в длину, но ученые впервые получили свидетельства того, что самки этих рыб крупнее самцов, а скорость их роста сильно отличается. Самцы быстро увеличиваются в размерах в детстве, а потом их рост замедляется, достигая длины от восьми до десяти метров, тогда как самки растут очень медленно всего лишь на 20–30 см в год. Вероятно, крупные размеры являются важным преимуществом для самок этих яйцеживородящих рыб — зародыши которых развиваются в яйцах-капсулах и вылупляются в утробе. При этом количество крупных яиц внутри беременной акулы может быть очень большим. Однажды была обнаружена самка с более чем 300 детенышами внутри.

Китовые акулы — эмблема Западной Австралии, а купание с культовой рыбой на рифе Нингалу приносит местной экономике около 24 млн долларов в год. Однако в 2016 году китовые акулы были внесены в список видов, находящихся под угрозой исчезновения. Понимание экологии этих рыб имеет огромное значение для их сохранения.

«Этим медленно растущим животным требуется более 30 лет, чтобы достичь зрелости, что повышает шанс не дожить до репродуктивного возраста. Эта проблема становится особенно актуальной для китовых акул», — рассказывает один из исследователей, биолог из Австралийского института морских наук Марк Микан.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Медиа: image/jpg


15. Наночастицы тантала уничтожили микроорганизмы на ткани маскиПт, 18 сен[−]

Российские ученые выяснили, что пропитанная в растворе наночастиц тантала медицинская маска эффективно защищает против бактерий, захватывая их на поверхности и уничтожая. Посвященная результатам исследования статья опубликована в журнале Nanomaterials.

Медицинская маска — одно из самых простых и эффективных средств защиты от бактерий. При наличии антибактериальных свойств степень ее защиты повышается. Для этого можно пропитывать материал маски антибиотиком, но его потребуется много, кроме того, бактерии достаточно быстро вырабатывают резистентность к антибиотикам.

Ученые Национального исследовательского технологического университета «МИСиС», МГУ имени М. В. Ломоносова и Института биохимической физики имени Н. М. Эмануэля РАН выяснили, что создавать бактерицидный барьер на ткани можно при помощи наночастиц металла, и один из самых эффективных претендентов — тантал, обладающий бактерицидными свойствами.

«В начале фрагменты хлопчатобумажной ткани пропитывались спиртозолью с танталом, это антисептический раствор, содержащий металлические наночастицы диаметром один — три нанометра. Затем пропитанные образцы погружалась в питательную среду с колониями грамположительных и грамотрицательных бактерий, сенной палочки и кишечной палочки соответственно», — отмечает один из авторов исследования, доцент кафедры физической химии НИТУ «МИСиС» Георгий Фролов.

Попадая в волокна ткани, наночастицы оседают там, а затем, при контакте с бактериями, разрушают оболочки их клеток, и происходит полное уничтожение микроорганизмов. Ученые подчеркивают, что на данный момент исследование носит фундаментальный характер, однако в перспективе они рассматривают продолжение работ по испытанию разработки in vivo.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.

Медиа: image/jpg


16. Для лечения аритмии предложили использовать энергию сердцаПт, 18 сен[−]

Исследователи создали модель биологической самовосстанавливающейся системы, которая позволяет сердцу самостоятельно обнаруживать и моментально погашать аритмии, тем самым предотвращая внезапную смерть. Систему проверили на компьютерных моделях и клетках человеческого сердца. Статья опубликована в журнале eLife.

В организме человека есть множество рецепторных систем, контролирующих внутренние процессы. Однако наиболее опасные из них организм не может блокировать. К таким заболеваниям относятся предсердные и желудочковые аритмии, которые приводят к внезапной сердечной смерти, уносящей ежегодно жизни миллионов людей. Из-за возникающих в сердце хаотичных электрических вихрей оно утрачивает способность совершать синхронные, согласованные сокращения.

Современное решение это проблемы — дефибрилляция, процесс, в котором электрический ток от электродов проходит через сердце и гасит электрический шторм, устраняя аритмию. Однако дефибрилляторы не всегда оказываются под рукой, а использование дорогостоящих имплантируемых дефибрилляторов ограничено некоторыми противопоказаниями и чревато техническими неисправностями.

Ученые из Уральского федерального университета совместно с нидерландскими и бельгийскими коллегами поставили перед собой задачу «научить» сердце самостоятельно определять и предотвращать аритмии, используя при этом не внешний электрический ток, а электричество, запасенное в сердце. Разница в концентрации ионов по разные стороны клеточной мембраны, необходимая для множества биологических процессов, поддерживается за счет энергии, которую мы потребляем. Этой энергии достаточно, чтобы сгенерировать ток, способный устранить аритмию в течение всего лишь нескольких секунд. Для этого, помимо ионных каналов, присутствующих в сердце, необходимо создать каналы нового типа, которые смогут определять начало аритмии и открываться, чтобы ее прекратить. Такую систему ученые назвали «биологически интегрированным дефибриллятором сердца BioICD».

Конструкцию канала исследователи разработали в виде системы дифференциальных уравнений, а эффективность продемонстрировали на десятках компьютерных моделей. На следующем этапе ученые смогли экспериментально протестировать разработки. Используя методику рatch-clamp (с помощью очень тонких трубочек, микропипеток, которые герметично прикладывают к клеточной мембране), исследователи измерили мощность ионных токов.

«Наш подход заключается в том, что микропипетки можно использовать не только для измерений, но и для того, чтобы сгенерировать ток через мембрану. Таким образом, мы получили искусственный канал доставки ионов в клетку. При этом мощность тока задается компьютерной программой, искусственным интеллектом, на основе уравнений, которые мы для него разработали. Эксперименты на специально выращенных клетках человеческого сердца показали, что созданный нами “механизм” дефибрилляции работает не только как компьютерная модель, но и in vitro», — рассказывает один из авторов работы, научный сотрудник УрФУ, Лейденского и Гентского университетов Александр Панфилов.

В настоящее время ученые осуществляют поиск ионных каналов с подходящими свойствами в разных организмах, а также проводят конструирование искусственных каналов. Такие каналы могут быть встроены в сердце человека посредством генной инженерии.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.

Медиа: image/jpg


17. В России за сутки обнаружили 5905 новых случаев COVID-19Пт, 18 сен[−]

На 18 сентября в России подтверждено 1 091 186 случаев заражения коронавирусной инфекцией COVID-19. За прошедшие сутки выявлено 5905 новых инфицированных. Как отмечается, из этого количества 24,5% выявлены активным поиском и не имели клинических проявлений болезни. Зафиксировано 134 летальных исхода, всего с начала эпидемии — 19 195.

Случаи COVID-19 обнаружены во всех регионах России. Больше всего новых заболевших в Москве (805) и Санкт-Петербурге (206). Затем идут Ростовская область (172) и Московская область (165).

Всего в мире зафиксировано 30,1 миллиона случаев заболевания. Больше всего заболевших в США (6,77 миллиона), Индии (5,21 миллиона) и Бразилии (4,46 миллиона).

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Медиа: image/jpg


18. Клетки вздутоплодника научились выращивать в лабораторииПт, 18 сен[−]

Исследователи из Северо-Восточного федерального университета запатентовали способ выращивания клеток вздутоплодника. Он позволяет получить лекарственное растительное сырье быстрее и в лучшем качестве, сообщает пресс-служба Министерства науки и высшего образования РФ.

Суспензия из вздутоплодника сибирского используется в лекарствах от сердечных болезней. В природе это растение живет несколько лет, его корни накапливают в себе тяжелые металлы, а значит, собирая вздутоплодник, нельзя до конца быть уверенным в его безвредности. При выращивании в лаборатории гарантируется экологическая безопасность, к тому же для того чтобы вырастить клетки, нужен всего месяц.


Пресс-служба Минобрнауки РФ

«Этот способ не дешевле, но значительно быстрее и гарантированно экологичней, — объясняет автор разработки, сотрудник лаборатории «Механохимические биотехнологии» Института естественных наук СВФУ Мария Ханды. — Мы показали, что в суспензионных культурах клеток вздутоплодника синтезируются довольно редкие и ценные вторичные метаболиты. Сейчас хотелось бы изучить их более детально и исследовать внутренние механизмы образования».

Предложенный учеными способ позволяет сохранить растения и природные ареалы. Также научную ценность представляет и исследование самих клеток, их физиологии, в частности вторичных метаболитов, которые участвуют во взаимодействии растения с окружающей средой. К этой категории относят, например, яды и другие вещества, которые производят растения.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.

Медиа: 1.image/jpeg 2.image/jpeg


19. Ленивые убийцы, фекальные ножи и аллигатор в гелии: Шнобелевки вручили онлайнПт, 18 сен[−]

За что Лукашенко разделил свою вторую Игнобелевку с Путиным, зачем над самкой аллигатора два дня экспериментировали в газовой камере, кого можно привести в бешенство звуками дыхания, может ли психиатр прочесть все по бровям, часто ли энтомологи боятся пауков и как по поцелуям можно судить о доходе — Indicator.Ru рассказывает, кому присудили Шнобелевские премии этого года.

Шнобелевская (или Игнобелевская) премия придумана как альтернативная научная награда, которую получают достижения, заставившие засмеяться, а затем задуматься. Церемония вручения — настоящий фестиваль чудачества: победители нередко поют и танцуют в смешных костюмах, зрители запускают бумажные самолетики, гости читают лекции 24/7 — за 24 секунды, а потом в семи словах, а после нарушения этого лимита восьмилетняя девочка начинает жаловаться, что ей скучно. Темой Шнобелевки-2020 стали жуки, которым посвятили традиционную мини-оперу «Мечтай, маленький тараканчик», где главный герой в противоположность персонажу Кафки проснулся жуком в теле человека, удивил весь мир и стал его повелителем.

В этом году Шнобелевская премия вручается в тридцатый раз, и из-за пандемии полностью перенесена в онлайн-формат. Но это не помешало соблюдению забавных традиций: так, вручали призы, вынося их за рамки экрана, а затем они появлялись уже в руках победителей. Награждают победителей чеком на десять триллионов зимбабвийских долларов и другими необычными призами нобелевские лауреаты. На этот раз среди них оказались получивший Нобелевку за графен после Шнобелевки за эксперименты с левитацией лягушек Андрей Гейм, лауреат по экономике за теорию дизайна механизмов Эрик Маскин, соавтор метода направленной эволюции ферментов Фрэнсис Арнольд, открывший сплайсинг и интроны Ричард Робертс, изучивший зеленый флуоресцентный белок Марти Чалфи и исследователь кварков Джером Фридман.

Отвращение к жеванию и песни аллигатора в гелии

Для новостей о Шнобелевке многие запасаются попкорном, но, если вы сделали это в буквальном смысле, постарайтесь не хрустеть слишком громко. Если вы кого-то разозлите звуками жевания, вы не имеете права смеяться над этой проблемой: благодаря лауреатам по медицине Ниенке Вулинк, Дамиану Денису и Арнауду ван Луну эту особенность признали настоящим медицинским диагнозом и назвали мизофонией. По разработанным нидерландцами критериям страдающие от этого расстройства раздражаются или испытывают отвращение из-за нормальных звуков, издаваемых людьми (жевания или даже дыхания), чувствуют потерю самоконтроля, понимают, что их злость необоснованна или преувеличена, стараются избегать подобных ситуаций или переносят ее, мучаясь от дискомфорта, и не имеют других причин или расстройств, которые бы объясняли такую реакцию. К счастью, не все потеряно: авторы нашли девяносто пациентов и выяснили, что когнитивно-поведенческая терапия расстройства очень хорошо помогает 48% испытуемых.

Что интересно, Шнобелевка по акустике досталась совсем не исследователям мизофонии, а Стефану Риберу, Такаши Нишимуре, Джудит Янич, Марку Робертсону и Уильяму Текумешу Фитчу. Они изучили скорость и распространение звука, издаваемого самкой китайского аллигатора в ответ на запись ее собственных песен. Вид был выбран не только по общительности, но и из-за небольшого размера, который позволил уместить подопытную в герметичную камеру, наполненную атмосферой из 12% кислорода и 88% гелия. Длина подопытной самки составила 125 сантиметров.

Как уместить аллигатора в аквариум с гелий-кислородной атмосферой: пошаговая инструкция из статьи
S. Reberу et al/Journal of Experimental Biology 2015

Сравнение того, как распространяется звук аллигатора в нормальном воздухе и гелий-кислородной среде, помогло изучить внутреннее строение акустического аппарата этих животных, а также выяснить, что характерная для их звуков формантная частота позволяет сообщать слушателям о размере «поющего». Так что если анекдот про движение сферического коня в вакууме набил оскомину, то как как вам шутки про пение аллигатора в гелий-кислородной атмосфере?

Навозное червякотрясение и пакости дипломатов

Если мысль об аллигаторах в газовой камере вызывает у вас мурашки, вы не одиноки: черви тоже могут вибрировать с высокой частотой, причем в процессе по их телу распространяются поверхностные стоячие волны Фарадея. Правда, их вибрировать заставил не страх, а Иван Максимов и Андрей Потоцкий (работающие в Австралии), которые получили Шнобелевскую премию по физике, подвергнув исследованиям живых беспозвоночных. Если физика котов позволила назвать их жидкостью в шутку, то тела навозных червей Eisenia fetida действительно наполнены жидкостью, и поэтому ученым удалось возбудить… нет, не подопытных под анестезией, а стоячие волны, характерные для воды при вибрации сосуда.

Но навоз годится не только для поиска червей: американо-британская группа лауреатов премии в области наук о материалах пошла дальше и изготовила из замороженных человеческих фекалий холодное оружие. Они последовали примеру запертого без инструментов старого инуита (героя книги «Тени на солнце», отказывавшегося переселяться и убившего ножом из экскрементов собаку в знак протеста). Известна почти зеркальная история датского исследователя Арктики Питера Фройхена, рассказывавшего, как ему пришлось выбираться из снежного плена при помощи ножа из собачьих фекалий.

Для получения ценного сырья участники эксперимента восемь дней сидели на характерной для северных жителей высокобелковой диете и замораживали вылепленные ножи в сухом льде при -50 °C. Также они добыли свиные шкуры, мускулы и связки, чтобы опробовать на них остроту и пригодность орудий. Увы, эксперименты с замороженными экскрементами ученых расстроили: они оказались непригодны даже для шкур, не то что для сухожилий и мышц. Удалось разрезать только сало, да и то на толстые куски, а ножи еще и таяли в процессе. Сырье от члена команды с другой диетой успехов тоже не принесло. Похоже, если уж превращать отходы жизнедеятельности в оружие, то стоит следовать примеру ныне живущих приматов и использовать фекалии для метания сырыми. Может, заодно и патогены удастся передать, сделав атаку биологической…

Современные индийские и пакистанские дипломаты, согласно многочисленным новостным публикациям, тоже умеют подгадить друг другу (хотя и не такими грязными методами, как старый инуит). В порыве мщения они под покровом ночи пробираются к жилищу противника и звонят в дверь, а потом убегают. Столь любопытный метод коммуникации был отмечен премией мира, которой наградили обе страны.

Нарциссические брови, энтомологи-арахнофобы и убийственная лень

Тем временем психиатры из Канады Миранда Джиакомин и Николас Рул почти ударились в физиогномику, пытаясь диагностировать нарциссическое расстройство по бровям, за что и были удостоены премии по психологии. Нарциссы умеют очаровывать и производить впечатление на свою «цель», но на поверку оказываются эгоистичными, жестокими и нестабильными личностями, не умеющими выстраивать отношения. Чтобы сохранить свое ментальное здоровье и вычислить нарцисса с первого взгляда, ученые предлагают обратить внимание на брови человека: их выдающиеся выразительность, фемининность и ухоженность должны вас насторожить. Узнать это удалось, показывая людям лица грандиозных нарциссов без бровей, а также меняя нарциссов и обычных людей бровями и переворачивая фото. Правда, не совсем понятно, рождаются ли нарциссы с особенными бровями, или же их такими делает стрижка, окраска, выщипывание, придание формы (внешность нарциссов очень волнует).

Круговорот нарциссических бровей по лицам
M. Giacomin et al/Journal of Personality 2018

Так что если глаза — зеркало души, то брови могут стать зеркалом нарциссизма. И это особенно забавно, ведь герой легенды Нарцисс, в честь которого назвали диагноз, как раз известен любовью к своему отражению.

Третью из имеющих прямое отношение к психиатрии Шнобелевских премий этого года получил Ричард Веттер, изучивший влияние двух лишних ног на страхи энтомологов. Он провел опрос о чувствах к паукам среди исследователей насекомых и выяснил, что нелюбовь к восьминогим существам, которых обыватели нередко путают с насекомыми, часто уходит корнями в детство. Страх или отвращение к паукам у энтомологов почти так же распространены, как и среди остальных людей, несмотря на работу с такими «неприглядными» насекомыми. Обычно победить арахнофобию не помогают ни десятилетия энтомологической практики, ни теплые чувства к объектам исследования. Один из респондентов подошел к вопросу, вооружившись наукой, и создал индекс паучьей угрозы. Пауки-скакунчики кажутся скорее милыми, большинство волосатых или крупных пауков на улице вызывают беспокойство, быстро бегущие пауки, пауки в доме или свисающие на паутинке пугают (причем Cheiracanthium, Trachelas, Agelenopsis и Sparassidae «олицетворяют все, что не так с пауками»), а больше всего ужаса вселяют экземпляры, заползшие на человека.

Если бы лень была заболеванием, ее стоило бы диагностировать у пяти китайских киллеров из провинции Гуанси: Си Гуан-Ань стал подрядчиком и нанял Мо Тянь-Сяну, тот — Яна Кан-Шена, он, в свою очередь, — Яна Гуан-Шена, тот — Лину Сяню-Си. Они забрали деньги заказчика, делегировали убийство друг другу за небольшой процент, и в результате, к счастью для жертвы, никто его так и не выполнил. За столь выдающееся достижение в перекладывании обязанностей на чужие плечи они были удостоены Шнобелевской премии по менеджменту.

Политика в пандемию и экономика поцелуев

Коронавирус не только поменял формат проведения церемонии, но и стал причиной выдачи одной из премий. Президенты США, России, Беларуси, Туркменистана, Турции, Бразилии и Мексики, а также премьер-министры Индии и Великобритании награждены Шнобелевкой в области медицинского образования «за использование вирусной пандемии COVID-19, чтобы научить мир, что политики оказывают более непосредственный эффект на жизнь и смерть, чем исследователи и врачи». Тут даже и прокомментировать нечего — в такой реальности мы живем. Разве что поздравить Александра Лукашенко: для него это вторая премия после 2013 года, когда он запретил публичные аплодисменты, в результате чего белорусская полиция арестовала однорукого человека.

Большая международная группа ученых получила премию по экономике «за попытки численно выразить отношения между неравенством национального дохода в разных странах и среднего количества поцелуев в губы». Авторы изучили романтические традиции 13 стран с шести континентов и их соответствие уровню валового внутреннего продукта и уровню относительного благосостояния. Ученые проверили несколько гипотез: в нездоровом окружении, где велик шанс чем-то заразиться, в начале отношений люди целуются реже и придают этому больше значения; также в этих условиях желание чаще целоваться будет слабее, а удовлетворенность малым количеством поцелуев — выше; таким образом, в странах, где поцелуи несут сниженные риски для здоровья, условия жизни будут лучше, и люди будут чаще использовать это проявление чувств. Кроме того, теоретический подход предполагает, что моногамия или большие «вложения» в отношения приносят больше выгоды в суровых условиях жизни.

Несколько предположений были опровергнуты. Например, важность поцелуев в отношениях увеличивались вместе с возрастом и представлением о своей привлекательности, а не с высокими доходами, хорошим здравоохранением и отсутствием инфекций. На удовлетворенность количеством поцелуев в губы влияли эти же факторы и статус отношений, а не экономика. А вот в странах с высокой конкуренцией за ресурсы, как удалось выяснить, люди целуются интенсивнее, что помогает создавать долгосрочные пары, которые способствуют выживанию при неблагоприятных экономических условиях. Также удалось выяснить, что неравенство доходов в пять раз легче предсказать по поцелуям, чем по объятиям, ласкам или половым контактам. Так что поцелуи — не причина, а следствие экономических условий, и способа разбогатеть (по крайней мере, легально), изменив их длительность или частоту, ученые пока не придумали. Если вдруг что-то выясните, публикуйтесь и — по традиции — удачи в следующем году!

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Подписывайтесь на Indicator.Ru в соцсетях: Facebook, ВКонтакте, Twitter, Telegram, Одноклассники.

Медиа: 1.image/jpg 2.image/png 3.image/png


20. Лучшее за день. 17 сентябряЧт, 17 сен[−]

Сколько времени требуется мозгу, чтобы запомнить слово, откуда есть пошли лошади и сколько нобелиатов стоит иметь в учителях, расскажет дайджест лучших материалов дня от Indicator.Ru.

Как нобелевский лауреат несколько часов считал, что получил премию за другое, как экспериментатор смог совершить теоретический прорыв и сколько нобелиатов стоит иметь в учителях — в новом выпуске рубрики «Как получить Нобелевку».

Каких последствий от введения нового комплексного балла публикационной результативности ждут РАН, наукометры, социологи и физики — в нашем репортаже.

Анализ ДНК первых одомашненных лошадей показал, что они происходят не из Малой Азии, как предполагалось ранее, а были завезены туда из Евразийской степи в бронзовом веке.

Проследив с помощью магнтитоэнцефалографии за активностью мозга, российские исследователи выяснили, что он запоминает новые слова — их значение и звучание — за один-два часа и делает это непосредственно кора.

Астрономы выяснили, что форма звездных ветров не круглая — на их траекторию влияют соседние со светилом космические объекты. В Солнечной системе будущего ими будут Сатурн и Юпитер.

Команде ученых из Швейцарии и России удалось создать антибликовое нанопокрытие из белка и воска — изучив и воспроизведя подобный слой у дрозофил.

Ученые на протяжении шести лет готовили свои прогнозы того, как таяние льда в Гренландии и Антарктиде повлияет на уровень мирового океана к 2100 году — и на основе 14 моделей выделили два сценария.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Медиа: image/jpg


21. Разработан универсальный метод анализа метаболомаЧт, 17 сен[−]

Ученые из МГУ имени М. В. Ломоносова разработали разработали метод, позволяющий по метаболомам делать заключения о процессах, протекающих в организме. Схема пригодится врачам, фармакологам, экологам, а также будет полезна для контроля качества пищевых продуктов. Результаты исследования опубликованы в журнале Analytical Methods.

Метаболомом в организме называют совокупность низкомолекулярных соединений, например углеводов, аминокислот, органических кислот и нуклеотидов. Определив его состав у человека, врачи могут наблюдать за происходящими в организме процессами. Когда какое-либо заболевание развивается, метаболом пораженной ткани может резко измениться. Поэтому высокие или низкие концентрации веществ могут стать биомаркерами, которые позволяют обнаружить проблемы. Например, определение уровня креатинина в крови и мочи применяют для оценки работы почек, а анализ на содержание желчных кислот помогает сделать вывод о функционировании печени. Кроме медицинского применения метаболомика помогает в микробиологии, пищевой химии, поиске новых лекарств и отслеживании состояния окружающей среды. Однако в этой науке до сих пор нет единой процедуры анализа данных. Это связано с тем, что экспериментальные данные могут быть получены из десятков серий измерений биологических образцов в разных условиях. А для их анализа используют различные статистические методы, которые позволяют подтвердить или опровергнуть гипотезы.

Ученые химического факультета МГУ имени М. В. Ломоносова разработали универсальную схему, которая позволит анализировать метаболом. Для этого скомбинировали существующие статистические методики. Авторы исследования собрали несколько десятков наборов экспериментальных данных из открытых баз, а анализы 8 добровольцев, 20 пациентов с колоректальным раком до операции и 12 пациентов после операции они получили от НМИЦ колопроктологии имени А. Н. Рыжих. «По формальным признакам используемый нами подход никто в таком виде до этого не использовал, мы объединили существующие подходы с некоторыми изменениями. Нашу работу выгодно отличает от прочих беспрецедентный объем валидации — 36 наборов данных, тогда как обычно ограничиваются тремя-пятью», — рассказал один из авторов работы, младший научный сотрудник кафедры аналитической химии химического факультета МГУ Иван Плющенко.

Метаболом анализируют с помощью мощных методов, которые позволяют определять в образце тысячи соединений. Однако из-за большого числа компонентов анализатор прибора загрязняется, в результате чего итоговый сигнал прибора искажается. Поэтому необходимо проводить коррекцию сигнала, особенно в случае объемных исследований. Авторы исследования использовали методы машинного обучения. Их характерной чертой является не прямое решение задачи, а обучение моделей в процессе решения множества сходных задач. Исходный набор данных многократно разбивают на две части. Одну из них применяют для построения оптимальной модели, а вторую — для проверки характеристик модели. Разработанная учеными МГУ методика включает в себя методы не только машинного обучения, но и статистического анализа и коррекцию дрейфа сигнала приборов, что позволяет решать задачи классификации и выделять минимально необходимый для правильной классификации набор биомаркеров. Этот подход призван стандартизировать процедуру анализа данных в метаболомике.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.

Медиа: image/jpg


22. На траектории звездных ветров влияют соседние планеты и звездыЧт, 17 сен[−]

Астрономы выяснили, что звездные ветра имеют не круглую форму, как считалось раньше. На самом деле их притягивают соседние космические объекты, такие как маломассивные компаньоны в двойных системах или тяжелые планеты, которые и определяют их очертания. В нашей Солнечной системе в будущем на движение звездных ветров могут оказать влияние Юпитер и Сатурн. Исследование опубликовано в журнале Science.

«Точно так же, как ложка, с помощью которой вы перемешиваете в чашке кофе с молоком, может создать спиральный узор, так и компаньон звезды притягивает к себе улетающий от нее газ и формирует звездный ветер», — отметил ответственный автор исследования, сотрудник Левенского католического университета Лин Дечин.

Старея, звезды с низкой и средней массой (не больше восьми масс Солнца) начинают разбухать и превращаются в холодные и яркие красные гиганты. К этому времени они уже не могут удерживать свои верхние слои, которые улетают в космос в виде звездных ветров. Ионизированные газы, покинувшие таким образом звезду, образуют планетарные туманности. Ученые долгое время предполагали, что звездные ветра имеют сферическую форму. Однако оставалось непонятным, каким образом тогда получаются планетарные туманности столь разнообразных форм — и почти никогда не встречаются круглые.

С помощью обсерватории ALMA в Чили исследователи наблюдали звездные ветра вокруг 14 красных гигантов. Когда они собрали достаточно большой объем данных, они обнаружили, что звездные ветра не симметричные и не круглые, но очень похожи по форме на планетарные туманности. Ученые поняли, что на движение звездных ветров влияет гравитация космических объектов поблизости — маломассивных звезд или тяжелых планет.

Напрямую их обнаружить сложно, поэтому авторы исследования прибегли к моделированию. С его помощью они подтвердили, что соседние объекты действительно влияют на форму звездных ветров. Кроме того, важным показателем, влияющим на их движение, оказалась скорость потери массы умирающей звездой. По словам авторов исследования, их открытие вынуждает астрономов пересмотреть оценки скорости потери красными гигантами их массы, так как сложность звездных ветров раньше не учитывалась. «Мы были очень взволнованы, когда изучили первые изображения. Звезды, которые раньше были просто точками в небе, обрели индивидуальность. Это настоящее волшебство высокоточных наблюдений», — рассказал один из исследователей, сотрудник Левенского католического университета Мигель Монтарж.

Подобные процессы произойдут и в Солнечной системе через семь миллиардов лет. Влияние на движение звездных ветров от Солнца будут оказывать Юпитер и Сатурн, так как только они обладают достаточной массой, отмечают астрофизики. Расчеты показали, что планетарная туманность Солнца примет форму спирали.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Медиа: image/jpg


23. Выяснено, как ЛСД связывается в мозге с рецепторами серотонинаЧт, 17 сен[−]

Американские ученые с помощью рентгеноструктурного анализа впервые получили кристаллографическую структуру молекулы ЛСД, связанной с ее мишенью в мозге человека — рецептором серотонина. В статье, опубликованной в журнале Cell, также представлена структура другого галлюциногена — 25-CN-NBOH, связанного со всем рецепторным комплексом.

Хотя психоактивные вещества, обладающие галлюциногенным эффектом, такие как широко известный диэтиламид лизергиновой кислоты (ЛСД), изучаются уже на протяжении десятилетий, о механизмах их действия известно не так много. Одной из мишеней для действия многих галлюциногенов в мозгу человека является рецептор серотонина 5-HT2A.

«Эти рецепторы экспрессируются в коре головного мозга на очень высоком уровне, — рассказывает один из исследователей, профессор Университета Северной Каролины Брайан Рот. — Активированные рецепторы включают нейроны асинхронно и дезорганизованно, создавая шум. Мы полагаем, что это одна из причин возникновения галлюцинаций. Если мы сможем разобраться, как именно эти вещества функционируют на молекулярном уровне, в конечном итоге это даст нам ключ к пониманию человеческого восприятия и сознания».

Команда ученых с помощью метода рентгеноструктурного анализа смогла исследовать структуру молекулы ЛСД, связанной с рецептором 5-HT2A. Ученые также использовали криоэлектронную микроскопию, которая позволяет получать структуры комплексов с высоким разрешением без необходимости их кристаллизовать. С помощью этого метода ученым удалось получить структуру галлюциногенного вещества 25-CN-NBOH, связанного с целым рецепторным комплексом, включая эффекторный белок G?q. В головном мозге этот комплекс регулирует высвобождение нейромедиаторов и влияет на многие биологические и неврологические процессы.

В дальнейшем исследователи планируют применить свои открытия к поиску новых лекарственных препаратов на основе описанных структур. Одна из актуальных целей — обнаружить потенциальных кандидатов, обладающих терапевтическим действием, но не вызывающих психоделические эффекты.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Медиа: image/jpg


24. Жалящее деревoЧт, 17 сен[−]

На фотографии выше — трихомы опушения растущего в Австралии и Юго-Восточной Азии жалящего дерева, каждая длиной около пяти миллиметров. Впрочем, «пухом» их едва ли назовешь — ожог от соприкосновения с ними может длиться дни и даже недели. Исследователям удалось идентифицировать ответственный за этот эффект нейротоксин — точнее, целый ранее неизвестный класс мини-белков, названный исследователями гимпитидами в честь туземного названия растения. К удивлению, они оказались похожими по способу своей сборки и рецепторам-целям на токсины живых существ — конусов, скорпионов и пауков.

Медиа: image/jpg


25. Ученые «натаскали» пчел на подсолнухиЧт, 17 сен[−]

Аргентинские исследователи нашли способ привить пчелам предпочтения к определенным растениям. С его помощью можно серьезно увеличить урожайность определенных культур. Исследование опубликовано в журнале Current Biology.

«Мы показали, что пчел можно натренировать на определенный запах, чтобы они затем ориентировались на него. Самый поразительный и важный результат нашей работы состоит в том, что предпочтения к определенной культуре у них были настолько сильны, что это способствовало значительному увеличению урожайности», — рассказал ведущий автор исследования, сотрудник Университета Буэнос-Айреса Вальтер Фарина.

Чтобы вырастить пчел с предпочтениями к подсолнуху, авторы исследования сперва создали простую синтетическую пахучую смесь. У насекомых она должна была связываться с естественным ароматом этого растения. Затем ученые начали кормить пчел в улье обработанной ею пищей. Расшифровав их танцы, исследователи обнаружили, что воспоминания об аромате подсолнечника повлияли на поведение насекомых и они начали чаще приносить домой его пыльцу. Такой повышенный интерес пчел к этому цветку увеличил производство семян цветов на 29–57%.

«С помощью этой процедуры можно управлять кормодобычей у пчел и значительно повысить урожайность у растений, зависящих от опылений», — отмечает Фарина. Теперь авторы исследования планируют поработать над другими зависящими от опылителей культурами, такими как миндаль, груши и яблоки. В конечном итоге их цель — разработать ряд новых имитаторов запаха для повышения эффективности опыления и урожайности многих важных сельскохозяйственных культур.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Медиа: image/jpg


26. «Мы пытались придумать методику, которую уронить труднее всего»Чт, 17 сен[−]

Каких последствий от введения нового комплексного балла публикационной результативности ждут РАН, наукометры, социологи и физики — в репортаже Indicator.Ru с дискуссии о КБПР на конференции LIBWAY-2020.

Формула раздора

Опубликованная Министерством науки и высшего образования в январе этого года методика расчета комплексного балла публикационной результативности (КБПР) для научных институтов вызвала вал открытых писем к руководству страны, бурные дискуссии о вреде наукометрии для отечественной науки и многочисленные межведомственные заседания Российской академии наук, Министерства и других заинтересованных организаций. Из-за пандемии переработка методики в более приемлемую завершилась не весной, а лишь в конце августа.

Новый документ отличается от первой возмутившей всех версии особой шкалой для оценки научных публикаций по гуманитарным и общественным наукам. По умолчанию баллы за научную статью для организации умножаются на «коэффициент качества» журнала, равный, например, для изданий первого квартиля Web of Science 20, а для не включенного в международные базы данных журнала из списка ВАК — 0,12. Но для гуманитарных и общественных наук любая публикация в журнале, индексируемом в Web of Science, имеет коэффициент 3, а в ВАКовском — 1. Также гуманитарии получили право получать баллы за монографии и другие книги.

Неизменным остался главный принцип методики — фракционный счет, то есть дробление баллов за каждую публикацию по числу соавторов и аффилиаций у автора, работающего в организации, для которой считается балл. Сохранилась и спорная норма, согласно которой КБПР должен расти у всех, но у «догоняющих» организаций с низкими публикационными показателями — быстрее всех, на 30% в год. Не скорректированы, как отмечали участники дискуссии о КБПР, и плановые показатели балла на 2020 год.

На международной научно-практической конференции «Наука, технологии и информация в библиотеках ( LIBWAY-2020)», организованной Государственной публичной научно-технической библиотекой Сибирского отделения РАН, темой дискуссии «КБПР: бенефициары и потерпевшие» стали не способы расчета баллов, а вероятные последствия от внедрения новой метрики. «Помимо уверенного роста количества научных публикаций, применение наукометрии на государственном уровне для оценки научной результативности способствовало развитию ряда негативных явлений, таких как мусорные журналы и конференции, покупное и подарочное соавторство, фиктивные коллаборации. Показатель КБПР вводился в том числе для минимизации этих последствий и создания новых стимулов для повышения качества публикаций», — напомнил участникам директор ГПНТБ СО РАН Андрей Гуськов. Будучи модератором беседы, он предложил ответить, кто выиграет и кто проиграет от введения КБПР, как новая метрика изменит практики публикационной активности и какую роль в оценке результативности научных исследований должна иметь наукометрия. Гипотезы прозвучали разнообразные.

«Выигрывает российская наука, проигрывают бездельники, которые не хотят, чтобы их оценивали»

Так оценил ожидаемые последствия внедрения КБПР вице-президент РАН Алексей Хохлов. «Если вы хотите посмотреть, что будет через несколько лет, посмотрите на Московский университет», — призвал он, подчеркнув, что МГУ имени М. В. Ломоносова давно оценивает баллами публикационную результативность сотрудников наряду с чтением лекций, работами по хоздоговорам и другими видами активности. КБПР будет двигаться к такой же всеобъемлющей оценке, только не для отдельных ученых, а для организаций в целом. Сейчас методика учитывает только фундаментальные исследования в научных институтах, но уже в следующем году, ожидает Хохлов, ее действие расширится.

Сейчас в рамках поручения президента о том, что должны быть сформированы единые требования к формированию госзадания на научные исследования, видимо, будут решения на 2021 год по распространению методики на вузы, и тут важно решить, как учитывать педагогическую работу \[...\] и прикладные исследования — патенты и хоздоговора. Фактически методика КБПР, поскольку это баллы, а не штуки статей, позволяет проводить такие обобщения.

Алексей Хохлов
Вице-президент РАН

С похожим прогнозом — от внедрения КБПР выиграют те ученые, кто активно работает, — ожидаемо выступил один из авторов методики, заместитель директора по развитию Физического института имени П. Н. Лебедева РАН Олег Иванов. Со стороны гуманитарных наук сдержанно оптимистичную позицию высказал профессор факультета социологии Европейского университета в Санкт-Петербурге Михаил Соколов, который подчеркнул: наукометрия не всегда меняет поведение ученых в худшую сторону. Допустим, в организации появляется показатель по числу статей в рецензируемых журналах. Сотрудники вынуждены его выполнять, постепенно многие из них осваивают позитивные публикационные практики, в которых раньше не было нужды, и вот уже через несколько лет без особых проблем пишут статьи для международных журналов. «Если исследовать картину на микроуровне, она кажется во многом искаженной — как будто большинство ученых недобросовестные, только и думают, как им обмануть систему. В каком-то смысле это очерняет человеческую природу и природу российского ученого в частности. На практике мы видим, что на разного рода публикационное давление реакция "броситься в мусорные журналы Scopus" не была количественно доминирующей», — отметил Соколов.

«Проигрывает физика высоких энергий, выигрывают химия и материаловедение»

Такой результат показали наукометрические расчеты, выполненные в ГПНТБ СО РАН. На дискуссии их представил заместитель директора библиотеки Денис Косяков. Работа включала расчет КБПР для организаций из разных областей наук и оценку того, какие практики публикаций более и менее выгодны при использовании нового показателя. В своем выступлении Косяков выделил четыре основных последствия. Во-первых, пострадают большие коллаборации, характерные для физики высоких энергий и астрономии: публикации с тысячами авторов станут приносить слишком мало баллов. В других случаях научного сотрудничества, считает Косяков, не все будут готовы делиться баллами за минорный вклад в исследование и включать в свои статьи соавторов из других организаций. Если продолжить эти рассуждения и посмотреть, кто за счет дополнительных баллов за высокорейтинговые публикации выигрывает, получится, что на полюсе «проигравших» — физика, «победивших» — химия, так как ученые в этой области публикуют заметное количество статей в высокорейтинговых журналах сравнительно небольшими коллективами. Во-вторых, многие ученые могут отказаться от указания дополнительных аффилиаций, ведь на них организации тоже будут терять баллы. Сходно с этим третье вероятное последствие: невыгодными для российских организаций станут фиктивные «программы привлечения» ведущих зарубежных ученых — фактически покупки аффилиаций. Если иностранный ученый реально не работает в России, но приписывает российскую аффилиацию как одну из многих, КБПР на нем организация не поднимет. Это единственное последствие, которое Косяков оценивает как в целом положительное. Четвертое поводов для радости не оставляет: пострадают добросовестные представители гуманитарных и общественных наук. Введенная для них в последней версии методики «плоская шкала» коэффициентов за статус журнала не оставляет никаких преимуществ тем, кто публикуется в высокорейтинговых изданиях. А скорее, даже наоборот, поощряет клиентуру мусорных журналов по-прежнему гнать вал некачественных статей. На этот счет Алексей Хохлов позже высказался, что методика еще будет меняться, и, если гуманитариям не понравится «плоская шкала», в следующем году ее можно будет и слегка «наклонить».

Соколов предположил, что вдобавок к «мусорным» статьям в недолговечных журналах в российской науке может развиться новая напасть для публикационной этики: фальсификация результатов. На вопрос Андрея Гуськова, как к этому может привести КБПР с его поощрением публикаций в журналах с качественным рецензированием, социолог ответил просто: ставки становятся выше. «Сейчас нет разницы между публикациями в Q4 и Q1, и можно пойти по более дешевому пути, не очень энергозатратному... А если первый квартиль станет необходимой мишенью, потому что будет весить гораздо больше, возникнет вопрос, как попасть туда. А попасть туда можно с сильным и важным результатом», — отметил Соколов. У большего числа недобросовестных исследователей появится соблазн слегка подправить свои результаты, чтобы они выглядели ярче. И выявить это на этапе рецензирования можно не всегда: рецензент не может воспроизвести эксперимент, изучить вслед за автором статьи все архивные документы или проинтервьюировать его респондентов.

«КБПР подталкивает ученых в мегажурналы с открытым доступом»

Иван Стерлигов, до недавнего времени директор Наукометрического центра Высшей школы экономики, привел несколько «предполагаемых эффектов», вероятное проявление которых стоит учитывать при внедрении новых публикационных индикаторов в научную политику. Это смещение целей исследовательской работы с научного результата на выход публикации; перефокусировка ученых на мейнстримные темы, работы по которым точно опубликуют; их отказ от деятельности, которая не оценивается баллами; индикаторный каскад — переход созданных для оценки целых научных направлений и организаций показателей на уровень отдельных ученых; и искажение сознания самих участников научного процесса, когда библиометрические характеристики (например, импакт-фактор журнала) используются для оценки качества научных работ или даже самих ученых. На больших масштабах, например на уровне страны, доля публикаций местных ученых в высокорейтинговых журналах может коррелировать с долей их высокоцитируемых статей, но на уровнях ниже эта корреляция теряется, напомнил Стерлигов.

Установить причинно-следственную связь между всеми этими эффектами и введением какой-то конкретной схемы оценки научной деятельности сложно, подчеркнул Стерлигов, — слишком много переменных в этой картине. Оценить «чистый» возможный эффект от КБПР тоже непросто. Гораздо важнее общий контекст, который новая методика застала в российской науке. Она, отметил Стерлигов, крайне слабо связана с трансфером технологий в коммерческий сектор и экономикой вообще.

Наука у нас — это некое социальное предприятие, связанное еще, может быть, с национальным престижем.

Иван Стерлигов
Наукометр

В результате, считает Стерлигов, очень сложно определить, а кто вообще из всей цепочки акторов научной политики в России заинтересован в качестве самой научной работы, а не в ее формальных показателях. Непосредственный результат от внедрения КБПР как новой системы формальной оценки, заключил он, будет в ориентации российских ученых на огромные междисциплинарные издания с относительно высоким импакт-фактором.

Сама система подталкивает ученых публиковаться в журналах, которые публикуют быстро с не очень строгим рецензированием, при этом имеют нужный квартиль. Это мегажурналы открытого доступа, например Scientific Reports... Такое поведение, может быть, — умеренный оппортунизм, но это хорошо с точки зрения, что мы вдруг соответствуем глобальным целям по открытому доступу.

Иван Стерлигов
Наукометр

«Надо пройти определенные стадии»

Самым сложным для участников дискуссии оказался вопрос о том, каким весом наукометрические оценки должны обладать в мониторинге научной деятельности вообще. Судя по словам Алексея Хохлова, он считает КБПР одним из этапов на пути к более адекватной оценке науки.

Надо пройти определенные стадии. Ту стадию, на которой мы сейчас, в Китае прошли еще десять лет назад. Сейчас они уже оценивают не вал публикаций, а лучшие работы, выдвинутые организацией.

Алексей Хохлов
Вице-президент РАН

Что стоит изменить в методике уже в ближайшее время, например в плане на 2021 год, по мнению Хохлова, так это «плоскую шкалу» коэффициентов качества для гуманитарных и социальных наук и требование к отстающим организациям расти быстрее, чем лидеры. Михаил Соколов тоже высказался за «наклон шкалы» для гуманитарных и социальных наук.

Кажется, что создатели КБПР махнули на нас рукой и решили, что мы исправлению не подлежим и все, что мы пишем, — мусорная часть Scopus, в сортах разбираться не будем. Но это несправедливо: наукометрия для гуманитариев даже в России работает достаточно хорошо. Даже такие примитивные методики, как разделение на «ядро — не ядро» РИНЦ имеют предсказательную силу в отношении научных репутаций, это можно продемонстрировать.

Михаил Соколов
Профессор факультета социологии Европейского университета в Санкт-Петербурге

Иван Стерлигов резко негативно оценил «тоталитарный характер» КБПР: колоссальное отличие от аналогичных систем в других странах в том, насколько такие показатели влияют на зарплату российских ученых и на судьбу самих организаций. В других странах, где наукометрические показатели учитываются в научной политике, с ними связана, как правило, лишь небольшая часть бюджета организации. «Правильно ли насколько привязываться к этой метрике?» — закончил он риторическим вопросом.

В любом случае существующая метрика может сработать только как переходная на протяжении нескольких лет, считает Олег Иванов. «Мы пытались придумать методику, которую уронить труднее всего», — признался он. — Дальше необходим переход к более продвинутым метрикам, которые влезут внутрь статьи в каком-то смысле. Но для этого сама статья должна измениться — данные должны стать открытыми и так далее».

Что со временем системы оценки науки будут (и должны) усложняться, считает и Денис Косяков.

Давление показателей заставляет руководство научных организаций и исследователей обращать внимание просто на вал, на план по валу. Даже в правоохранительных органах собираются отказываться от «палочной системы», а в науке мы ее вводим. Наверное, это неправильно. И нужно более пристально посмотреть на объект оценки, ведь небольшой академический институт и разнонаправленный крупный вуз — это разные организации, нельзя их сравнивать, как единицы. И не стоит делать оценки в рамках одного года, потому что год на год не приходится \[...\]. Прийти к лучшему качеству российской науки мы можем через усложнение системы оценки, через открытые данные в этой системе, через то, что мы будем больше обращать внимание на нюансы в разных организациях и областях науки. Чем больше сложности, тем качественнее может быть и результат.

Денис Косяков
Заместитель директора ГПНТБ СО РАН

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Подписывайтесь на Indicator.Ru в соцсетях: Facebook, ВКонтакте, Twitter, Telegram, Одноклассники.

Медиа: image/jpg


27. Подсчитано, как таяние Гренландии и Антарктиды повлияет на уровень моряЧт, 17 сен[−]

Ученые из разных институтов создали 14 моделей, предсказывающих влияние таяния льдов в Гренландии и Антарктике на повышение мирового океана к 2100 году. При сохранении нынешнего уровня выброса парниковых газов растаявший лед Гренландии может повысить уровень моря на 9 сантиметров, а Антарктики — до 30. Подсчеты исследователей опубликованы в специальном выпуске журнала The Cryosphere.

Компьютерное моделирование сегодня применяется в самых разных сферах. Однако разработка моделей для анализа ледяного покрова особо сложна. Во-первых, ученые по понятным причинам не могут воспроизвести изучаемые процессы в лаборатории, чтобы получить какие-то необходимые сведения. Во-вторых, у исследователей до сих пор отсутствуют некоторые важные данные, например влияние поверхности суши на скольжение и движение ледяных масс или то, насколько теплая вода под плавающими ледяными языками в Антарктике. Поэтому единственный способ проверить адекватность своей модели для ученых — сравнить с другими.

Ученые из 36 научно-исследовательских институтов и университетов в разных странах на протяжении шести лет подготавливали и сравнивали свои прогнозы того, как таяние льда в Гренландии и Антарктиде повлияет на уровень мирового океана к 2100 году. Всего у них получилось 14 моделей. Ученые выделили два сценария, которые зависят от повышения средней температуры на Земле. Первый получил название RCP8.5 и подразумевает потепление на 4,3 °C. Второй ученые назвали RCP2.6. Он предполагает, что потепление температуры останется в пределах Парижского соглашения, то есть не превысит 2 °C.

Мнения исследователей насчет Гренландии в целом совпали. Если к 2100 году средняя температура на Земле повысится на 4,3 °C, то уровень моря повысится примерно на 9 сантиметров. В случае сценария RCP2.6 вода поднимется на 3,2 сантиметра. «14 сравниваемых моделей ледяного покрова соответствуют нашим последним наблюдениям, которые показывают, что ледяной щит Гренландии все больше теряет лед, особенно на окраинах. Но модели для периода с 2015 года до сегодняшнего дня показывают гораздо меньшую потерю льда, чем произошло на самом деле. Иначе говоря, модели ледяного покрова для Гренландии недооценивают текущие изменения в ледниковом покрове, вызванные изменением климата», — рассказал один из исследователей, сотрудник Института полярных и морских исследований имени Альфреда Вегенера Мартин Рюккамп.

Если в гренландском вопросе ученые сошлись, то касающиеся Антарктики модели у них вышли очень разными. При продолжении активного выброса парниковых газов и сильного потепления (сценарий RCP8.5) вклад Антарктики в повышение уровня моря по разным моделям составит от -7,8 до 30 сантиметров. Отрицательное значение означает, что вклад Антарктики в подъем мирового океана значительно уменьшится. Это может произойти, если из-за сильных осадков лед в Восточной Антарктике будет образовываться быстрее, чем будет таять в Западной Антарктике из-за потепления. Сама по себе же западная часть к 2100 году может потерять столько льда, что повысит уровень моря на 18 сантиметров. Однако если потепление не превысит 2 °C, то мировой океан поднимется на -1,4–15,5 сантиметра.

Ученые отмечают, что, хотя их работа и позволила значительно уточнить прогнозы, все еще остается большой разброс значений и неопределенность. Например, исследователи не смогли подробно проанализировать отдельные ледовые языки и точно рассчитать уровень осадков. Авторы работы планируют исправить эти недостатки в дальнейшем.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Медиа: image/jpg


28. Установлено, как быстро мозг запоминает словаЧт, 17 сен[−]

Российские ученые проследили, как меняется активность мозга в процессе изучения новых слов, и обнаружили, что корковые репрезентации звучания и значения новых слов формируются за один-два часа. Работа исследователей опубликована в журнале Frontiers in Neuroscience.

Знакомство с новыми словами кажется очень простой задачей. Однако нейрокогнитивные механизмы, отвечающие за этот процесс, мало изучены. До сих пор неизвестно, как происходит трансформация эпизодического опыта в долговременное знание и выученное слово сохраняется в нашей памяти. Природа слова двояка: это фонетическая структура, определенное звучание, которое мозг учится распознавать, и семантика, связанная с ней. Чтобы разобраться в механизме усвоения новых слов, необходимо учитывать оба эти аспекта: создавая псевдослово, нужно помнить, что оно должно иметь оригинальное звучание и значение.

Исследователи из Центра Сколтеха по научным и инженерным вычислительным технологиям для задач с большими массивами данных и Центра нейрокогнитивных исследований МГППУ изучили, как мозг учится обрабатывать новые фонетические структуры и присваивать им значение. Они попробовали обнаружить пластические изменения в коре больших полушарий непосредственно после знакомства с новым словом. Участникам эксперимента предлагалось выучить восемь псевдослов. Четырем словам в соответствие ставилось движение одной из четырех конечностей. Таким образом, часть псевдослов приобретала оригинальную семантику, а оставшиеся псевдослова оставались без смысла. Для наблюдения за активностью мозга исследователи использовали метод магнитоэнцефалографии. В отличие от предыдущих подобных работ, ученые не ограничились исследованием одной области коры головного мозга или заданным временным промежутком, а провели широкий поиск изменений в нейронной активности. Исследователям удалось не только обнаружить изменения в активности коры головного мозга в течение короткого двухчасового эксперимента, но и показать, что эти изменения более выражены для псевдослов, связанных со значением.

«В первую очередь наши результаты служат доказательством того, что слово усваивается непосредственно корой, минуя структуры кратковременной памяти (такие как гиппокамп). А существенное отличие между нейронными откликами на "значимые" — связанные с действием — и "бессмысленные" псевдослова до и после обучения дает ответ на вопрос о локализации "семантической сети", а также о тесной связи между семантическим и фонологическим аспектами усвоения новых слов. Назначенный смысл делает один набор фонем более приоритетным сигналом по отношению к остальным. Это видно по дополнительным изменениям отклика в зонах, отвечающих за обработку фонетики. Проще говоря, наш мозг в первую очередь учится эффективно распознавать "значимые" псевдослова, дает этому сигналу приоритет над другими, больше ресурса», — рассказывает соавтор работы Александра Разоренова.

Предложенные учеными экспериментальные подходы и методы анализа можно будет использовать для диагностики речевых расстройств, поскольку они позволяют отличать нарушения фонологических процессов от нарушений в работе семантической сети. Также результаты исследования можно будет использовать в качестве экспериментальной основы для совершенствования программ изучения иностранных языков для взрослых и коррекционных программ для детей с нарушениями развития языка и речи.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.

Медиа: image/jpg


29. От COVID-19 в России умерли более 19 тысяч человекЧт, 17 сен[−]

На 17 сентября в России подтвержден 1 085 281 случай заражения коронавирусной инфекцией. За прошедшие сутки выявлено 5762 новых инфицированных. Как отмечается, из этого количества 23,5% выявлены активным поиском и не имели клинических проявлений болезни. Зафиксировано 144 летальных исхода, всего с начала эпидемии — 19 061.

Случаи COVID-19 обнаружены во всех регионах России. Больше всего новых заболевших в Москве (730) и Санкт-Петербурге (211). Затем идут Московская область (177) и Ростовская область (171).

Всего в мире зафиксировано 29,9 миллиона случаев заболевания. Больше всего заболевших в США (6,72 миллиона), Индии (5,12 миллиона), Бразилии (4,42 миллиона).

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Медиа: image/jpg


30. Ученые воспроизвели антибликовое покрытие мушиных глазЧт, 17 сен[−]

Команда ученых из Швейцарии и России создала искусственное нанопокрытие из белка и воска, повторяющее защитный слой в глазах некоторых насекомых. Недорогой и биоразлагаемый материал обладает антибликовыми свойствами и может быть использован при изготовлении линз, имплантов и текстиля. Работа исследователей опубликована в журнале Nature.

Глаза многих насекомых покрыты тонким прозрачным слоем c антибликовыми и антиадгезионными свойствами. Роговица насекомых, лишенных этого слоя, обычно отражает около 4% падающего света, тогда как у насекомых с защитным покрытием эта доля падает до нуля. Хотя такое улучшение может показаться незначительным, этого достаточно, чтобы стать эволюционным преимуществом. Кроме того, покрытие обеспечивает физическую защиту от мельчайших частиц пыли.

Команда ученых из Лозаннского, Женевского и Дальневосточного федерального университетов, а также Швейцарской высшей технической школы Цюриха изучила глаз дрозофилы и установила, что этот защитный слой состоит из двух компонентов: белка ретинина и воска, которые самопроизвольно собираются в регулярную структуру, напоминающую сеть из выростов. Исследователем удалось воспроизвести этот процесс, смешав белок и воск на разных типах поверхностей. Полученное нанопокрытие недорогое, безопасное и полностью биоразлагаемое, поэтому может найти применение в изготовлении контактных линз, медицинских имплантов и текстиля. Оно могло выдержать 20 часов стирки, хотя и оказалось, что оно легко повреждается чистящим средством.

«Мы синтезировали ретинин в клетках бактерий. После очистки его смешивали с различными восками на стеклянных и пластиковых поверхностях. Мы смогли очень легко воспроизвести наноструктуру, по внешнему виду повторяющую покрытие глаз насекомых. Мы думаем, что сможем нанести это нанопокрытие практически на любую поверхность, включая дерево, бумагу, металл и пластик», — рассказывает ведущий автор исследования, профессор Женевского университета и сотрудник Школы биомедицины ДВФУ Владимир Катанаев.

Защитный слой глаз насекомых формируется в результате механизма морфогенеза, который британский математик Алан Тьюринг смоделировал в 1950-х годах. В этом процессе участвуют два вещества, первое — активатор, который усиливает собственное производство, а также активирует второе вещество — ингибитор. Ингибитор, в свою очередь, подавляет активность первого вещества. Эта модель позволила объяснить многие природные явления в макроскопическом масштабе, например окраску леопарда или зебры, но еще никогда не применялась для описания наноструктур. В рассматриваемом нанопокрытии ретинин выступает в роли активатора, а воск — ингибитора.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Медиа: image/jpg


31. Нобелевские лауреаты: Джеймс РейнуотерЧт, 17 сен[−]

Как нобелевский лауреат несколько часов считал, что получил премию за другое, как экспериментатор смог совершить теоретический прорыв и сколько нобелиатов стоит иметь в учителях, рассказывает наш новый выпуск рубрики «Как получить Нобелевку».

Из всех лауреатов Нобелевской премии по физике 1975 года тот, о котором пойдет сейчас речь, родился раньше всех, прожил меньше всех и, хотя и первым занялся тем, что принесло всем троим высшую научную награду, сделал свое открытие как бы «походя», позже занимаясь совсем другими вещами, не менее важными и не менее интересными. Но обо всем по порядку.

Лео Джеймс Рейнуотер

Родился 9 декабря 1917 года, Каунсил, Айдахо, США

Умер 31 мая 1986 года, Нью-Йорк, США

Лауреат Нобелевской премии 1975 года по физике (1/3 премии, совместно с Беном Роем Моттельсоном и Оге Бором). Формулировка Нобелевского комитета: «За открытие взаимосвязи между коллективным движением и движением отдельной частицы в атомном ядре и развитие теории строения атомного ядра, основанной на этой взаимосвязи (for the discovery of the connection between collective motion and particle motion in atomic nuclei and the development of the theory of the structure of the atomic nucleus based on this connection)»

Лео Джеймс Рейнуотер родился на излете года двух революций в России в крошечном Каунсиле в американском Айдахо, население которого едва достигало тысячи человек. Впрочем и сейчас этот городок площадью меньше двух квадратных километров, несмотря на наличие муниципального аэропорта (окружной центр округа Адамс, как-никак), все равно насчитывает всего 894 жителя на 2019 год и всемирно знаменит, пожалуй, двумя вещами – тем, что там родился нобелевский лауреат и тем, что владеет победителем мировых дикобразьих бегов.

Его родители вели свой род от Роберта Рейнуотера, который приплыл в США из Англии в 1705 году и работал слугой. Лео Рейнуотер и его жена, Эдна Тиг жили в Калифорнии, где тот работал гражданским инженером, однако после переезда в Айдахо супруги по неизвестным причинам перешли на работу в единственный большой магазин в Каунсиле, где продавалось все.

Увы, даже маленький городок не способен спасти от большой беды. 1918 год ознаменовался пришествием испанки. Рейнуотер не первый нобелевский лауреат из описанных нами, семья которого пострадала от этой пандемии. Достаточно вспомнить Петра Леонидовича Капицу, семью которого испанка выкосила почти полностью. В нашем же случае у Джима умер отец (нужно сказать, что по свидетельству друзей и коллег, Рейнуотер никогда не пользовался своим первым именем, данным в честь отца. «Лео» - никогда, всегда только «Джим»). Семья вернулась в Калифорнию, в Ханфорд в долине Сан-Хоакин. Там она вышла замуж за вдовца и начала новую жизнь.

Окружной суд Ханфорда
Wikimedia Commons

Постепенно жизнь начала налаживаться и у Джима. В ханфордской школе, в которую он ходил, он проявил незаурядный талант в естественных науках и в итоге победил в олимпиаде, которую проводил Калифорнийского технологического института. В результате Джим стал его студентом. К слову, поступил Рейнуотер на химика, но в основном изучал физику, которую преподавал Карл Андерсон, который как раз в период обучения Рейнуотера получил Нобелевскую премию за открытие позитрона. По биологии преподаватель Джима был не менее титулованный – сам Томас Хант Морган. Не говоря уже о том, что ректором в Калтехе тогда был репортер, который в 1923 году сумел стать нобелевским лауреатом по физике – Роберт Милликен.

По статистике, иметь двух нобелиатов в учителях – это уже неплохой задел для будущей Нобелевской премии, но нашему герою этого было, видимо, мало: в 1939 году он поступил в аспирантуру в Колумбийский университет. Там к его учителям и руководителям добавились Исаак Раби и Энрико Ферми. Если добавить к этому не-нобелиата, зато будущего отца американской водородной бомбы Эдварда Теллера (впрочем, для науки гораздо более важен, например, метод Монте-Карло в статистической механике), то станет совсем ясно, в какой среде формировался Джеймс Рейнуотер. А ведь еще был, например, Джон Даннинг, пионер нейтронной физики и тоже участник (из ключевых) Манхэттенского проекта…

К слову, Даннинг и стал первым научным начальником Рейнуотера: когда США вступили во Вторую мировую войну, Джим отложил на время свою диссертацию и, как и очень многие физики, включился в работу над атомной бомбой. В военные научные обязанности нашего героя входило исследование поведения атомов при бомбардировке их нейтронами на циклотроне. Впрочем, эти-то работы и стали основой диссертации Рейнуотера: после войны эту часть данных рассекретили, и в 1946 году он получил заветную докторскую степень. И в том же году в родном Колумбийском университете началось строительство синхротрона, в котором Джим принимал непосредственное участие. Собственно говоря, это устройство и стало его основным научным инструментом.

Джон Даннинг (слева), Энрико Ферми (в центре) и Дана Митчелл у построенного в 1939 году Даннингом циклотрона в лабратории Пьюпин, Колумбийский университет. Именно с этим циклотроном и в этой лаборатории начнет свою научную карьеру Рейнуотер.
Wikimedia Commons

А что же его «нобелевская работа»? Она ведь была чисто теоретической? Как постоянно подчеркивал и сам Рейнуотер, и Оге Бор, огромную роль здесь сыграли два факта.

Во-первых, то, что в 1949 году Рейнуотер делил один кабинет с Оге Бором в Колумбийском университете (комната 910 лаборатории Пьюпин), и в качестве обычного «трепа за жизнь», какой бывает у соседей по офису, у физиков был «треп за строение атомного ядра». А потрепаться было за что – ровно в том же году появилась оболочечная теория строения атомного ядра Марии Гепперт-Майер, казалось бы, поставившая крест на капельной теории Нильса Бора, предложенной тринадцатью годами позже. Но обе теории были несовершенны: теория Бора не справлялась с описанием возбужденных состояний ядра, что прекрасно делала оболочечная теория, которая, в свою очередь, не могла понять, почему электрический заряд вокруг некоторых (не всех) ядер атомов распределяется несимметрично.

Именно то, как «на самом деле» устроено ядро, и стало предметом жарких обсуждений Рейнуотера и Бора-младшего. И уже тогда у них возникла мысль об объединении теорий. «Мне не казалось, что модель жидкой капли Нильса Бора для ядерных реакций и деления противоречит модели оболочек, поскольку концепция рассеяния, бессмысленная для основного состояния большого числа фермионов, имеет смысл для падающих частиц, находящихся в непрерывном спектре, и принцип Паули не запрещает выбивание связанных нуклонов в возбужденные (незанятые) состояния», - говорил позже Рейнуотер в своей Нобелевской лекции.

Если есть «во-первых», есть и «во-вторых»? Во второй половине 1949 года в Колумбийском университете состоялся семинар Чарльза Таунса, который потом получит Нобелевскую премию совсем за другое – за изобретение лазеров и мазеров.

И вот прямо на самом семинаре, который был посвящен обзору экспериментальных данных об электрических квадрупольных моментах ядер атомом, Рейнуотера осенило – как можно объединить две теории. Он понял, что что заполненные орбитами нуклонов оболочки ядра могли быть деформированы центробежными силами и принять форму, более напоминающую эллипсоид, чем сферу.

Это решало большинство проблем. Рейнуотер убедил Бора в своей правоте, опубликовал свои выкладки в 1950 году, а Бор отправился домой, в Копенгаген, где продолжил разрабатывать вместе с Беном Моттельсоном концепцию Рейнуотера и заниматься поисками экспериментальных доказательств коллективной модели строения атомного ядра – так назвали новую теорию.

Когда я предложил использовать сфероидальную ядерную модель, мне показалось, что это очевидный ответ, который сразу же будет предложен всеми теоретиками в этой области. Я не понимаю, почему этого не случилось. Я также был удивлен и встревожен, услышав, как один или несколько уважаемых теоретиков объявляют на каждой конференции по ядерной физике, которые я посещал в течение 1955 года, что-то вроде: «хотя модель ядерной оболочки, по-видимому, эмпирически работает очень хорошо, в настоящее время нет теоретического обоснования того, почему она должна применяться».

Тем не менее, Бор и Моттельсон нашли доказательства и подтвердили правоту своего американского коллеги.

Ну а сам Рейнуотер, сделав блестящий теоретический прорыв, вернулся к своим экспериментам на синхротроне – и сделал очень, очень много. Так, в 1953 году он переоценил размеры протона, поняв, что предыдущие оценки были сильно завышены. Он первым создал и изучал мюонные атомы – атомы, в которых электрон заменялся мю-мезоном. Забавный факт: о своей Нобелевской премии Рейнуотер узнал от журналистов. И тогда он подумал, что премию-то ему дали именно за работы по мюонным атомам – Джим считал, что эта-то его работа гораздо значимее и важнее (что вполне обоснованно). Только несколько часов спустя ему сообщили, что премия будет вручена за его озарение, случившееся на семинаре Чарльза Таунса.

Увы, наш герой прожил относительно недолго: всего 68 лет. Его здоровье резко ухудшилось в 1985 году, когда он чуть не умер от остановки сердца прямо во время лекции. Тогда повезло: нашелся студент, знакомый с сердечно-легочной реанимацией и спас ученого. Рейнуотеру пришлось выйти в отставку, а в следующем году приступ повторился – и несмотря на то, что это случилось в больнице, помочь нобелевскому лауреату не смогли.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Подписывайтесь на Indicator.Ru в соцсетях: Facebook, ВКонтакте, Twitter, Telegram, Одноклассники.

Медиа: 1.image/jpg 2.image/jpg 3.image/jpg


32. Выяснено происхождение домашних лошадейЧт, 17 сен[−]

Ученые проанализировали ДНК из останков первых домашних лошадей и выяснили, что, скорее всего, они происходят не с полуострова Анатолия, как предполагалось ранее, а были завезены туда из Евразийской степи в бронзовом веке. Работа опубликована в журнале Science Advances.

Приручение лошадей около 5,5 тыс. лет назад навсегда изменило жизнь людей, оказав огромное влияние на перемещения, торговлю и военные действия. Несмотря на важную роль этого события, до сих пор остается неясным, где, когда и сколько раз приручали лошадей. Наиболее распространенное мнение заключается в том, что первые домашние лошади происходят с полуострова Анатолия, или Малая Азия, расположенного на территории современной Турции. В последние годы обнаружение останков лошадей в хорошо сохранившихся археологических памятниках Анатолии и соседних регионов, а также прогресс в палеогенетических методах позволили подробно изучить происхождение домашних лошадей в этой части Западной Азии.

Исследования останков древних лошадей, проведенные международной командой ученых, показали, что, вероятнее всего, они были завезены на Анатолию и близлежащий Кавказский регион из Евразийской степи в бронзовом веке (примерно II тыс. лет до н. э.). В ходе исследований ученые проанализировали более 100 останков лошадей из восьми поселений в центральной Анатолии и шести поселений на Кавказе, датируемых в основном ранним неолитом и железным веком (IX–I тыс. лет до н. э.). Ученые провели морфологический и палеогенетический анализ, а также тщательно изучили митохондриальную ДНК, ДНК Y-хромосомы и ДНК-маркеры, отвечающие за цвет шерсти. Они обнаружили, что генетические линии, все еще присутствующие в геноме домашних лошадей, внезапно появились около II тыс. лет до н. э., а не развивались постепенно с течением времени, как можно было бы ожидать, если бы эти изменения возникли в Анатолии.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Медиа: image/jpg


33. Лучшее за день. 16 сентябряСр, 16 сен[−]

Что из себя представляет самый древний известный сперматозоид, кем на самом деле были викинги и как запитать «от батарейки» нанолазер, расскажет дайджест лучших материалов дня от Indicator.Ru

Что создали вместо Санкт-Петербургского отделения РАН, которое не принадлежало РАН, какие знания о коронавирусе принес миру Роспотребнадзор, а также как нацпроект «Наука» помог организовать Большую Норильскую экспедицию — в нашем репортаже.

Крупнейший в истории генетический анализ викингов показал, что не все из них были скандинавами, а также помог исследователям узнать много нового о составе и маршруте их экспедиций.

Британские и российские физики создали питаемый «от батарейки» нанолазер размером меньше длины излучаемого им света.

Ученым удалось обнаружить самые древние сперматозоиды — они сохранились в застывшей в янтаре возрастом в 100 миллионов лет самке ранее неизвестного вида ракушковых. Впридачу они оказались еще и гигантского размера.

Исследователям впервые удалось обнаружить планету, которая вращается вокруг белого карлика. Она значительно больше самой звезды — размером с Юпитер, — а год на этой планете составляет всего 1,4 дня.

К «большой пятерке» массовых вымираний необходимо добавить еще одно — проложившее дорогу динозаврам, считают исследователи.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Медиа: image/jpg


34. «Отделения организовывались для покорения больших пространств»Ср, 16 сен[−]

Что создали вместо Санкт-Петербургского отделения РАН, которое не принадлежало РАН, какие знания о коронавирусе принес миру Роспотребнадзор, а также как нацпроект «Наука» помог организовать Большую Норильскую экспедицию, читайте в репортаже Indicator.Ru.

«Мы не знаем еще очень многого»

Ни одно заседание сейчас не обходится без коронавируса. Президиум РАН его тоже обсуждал. На этот раз выступление было посвящено официальной статистике от Роспотребнадзора. Как рассказала в докладе его глава Анна Попова, Россия занимает 106 место по уровню летальности и 40 по заболеваемости в мире.

У нас формируются новые научные основы для противодействия и значимые лаборатории, которые позволяют это сделать — в том числе генетические лаборатории мирового уровня и 18 научных центров под контролем Роспотребнадзора.

Анна Попова
Руководитель Роспотребнадзора, главный государственный санитарный врач

По ее словам, Россия начала реагировать на сообщение об инфекционной угрозе с опережением: еще 29 января был создан оперативный штаб при правительстве, который контролировал закрытие границ, ограничения на въезд в страну. Россия передавала странам-партнерам средства диагностики, а ПЦР тест-системы уже к 11 февраля были в каждом субъекте нашей страны.

Мероприятия в стране разворачивали в четыре этапа с января по конец апреля, с 15 лабораторий в пяти субъектах и ГБНЦ «Вектор» до всех медицинских лабораторий, имеющих разрешение на работу с возбудителями III–IV групп патогенности. Теперь в борьбе с коронавирусом в стране участвуют 846 лабораторий, а ПЦР-тестов на сегодняшний день в России провели 40,9 млн. По результатам серологических тестов (проверяющих, кто уже переболел), на удивление высоким оказался процент иммунизированного населения среди дошкольников и младших школьников (71%). В среднем же по всем возрастам уровень популяционного иммунитета в столицах превышает 20%, в Калининградской области и Татарстане достигает 30%, в Крыму и на Кубани — около 10%.

Сравнение геномов вирусов из образцов россиян не обнаружило мутаций, ведущих к сильному изменению его эпидемиологических характеристик. Однако работа ученых Роспотребнадзора помогла выяснить, что самый распространенный (до 93% всех заражений) вариант SARS-CoV-2, обозначаемый буквой G, имеет мутацию, которая делает его более заразным и менее летальным. В других экспериментах удалось установить, что вирус остается жизнеспособным до 48 часов на нержавеющей стали, плитке и стекле. В простой и морской воде вирус сохраняется, но не размножается, при кипячении и в хлорированной воде теряет жизнеспособность. А вот переболевший человек, по словам Поповой, может выделять вирусные частицы до 90 дней.

Нашла Попова и объяснение более высокому проценту летальности в столице в отличие от регионов.

В Москве пик был в мае, а в Иркутске, например, в конце июля. \[...\] Первые, кто встречается с проблемой, — а это всегда большие города — имеют интенсивность распространения, не сравнимую с интенсивностью в деревнях в Алтайском крае. Наши знания и скорость — ведущий фактор оказания должной помощи, но на первом этапе знаний по патогенезу не хватило.

Анна Попова
Руководитель Роспотребнадзора, главный государственный санитарный врач

Но когда столичные врачи приобрели опыт борьбы с болезнью, они делились им, вылетая в регионы.

Несмотря на оптимистичное представление достижений Роспотребнадзора, Попова признала, что все прогнозы до сих пор делаются «с большим количеством условностей», так как мы «не знаем отдаленных последствий, продолжительности иммунитета, уровень иммунитета, который нужен для защиты… не знаем еще очень многого». Это в том числе мешает создать вакцину (которых, как уже не раз объяснили в РАН, должно быть много). Что касается доказанных повторных случаев заболевания COVID-19, то их, по словам Поповой, практически не выявлено (кроме единичных случаев с нарушениями иммунитета), но вообще «таких статистических данных (в мире — прим. Indicator.Ru) нет, в России тоже нет». Как рассказал на пресс-конференции президент РАН Александр Сергеев, во время борьбы с пандемией большая часть внимания ушла на прикладные исследования, тогда как фундаментальная часть исследований, которая могла бы дать ответ на эти вопросы, развивалась не так активно, поэтому нужно сформулировать новые предложения и отправить в правительство.

Нацпроект и вертолеты на страже норильской экологии

Хотя карантин помешал многим исследованиям и полевым выездам, не нужно думать, что из-за коронавируса были заброшены остальные научные направления. На заседании также представили результаты первого этапа Большой Норильской экспедиции — правда, вынужденной и посвященной срочному решению экологической проблемы, а не фундаментальным научным интересом. Предыстория такова: 29 мая на ТЭЦ-3 Норильско-Таймырской энергетической компании (АО «НТЭК») случилась огромная авария, в результате которой 20 тысяч тонн дизельного топлива пролились и загрязнили почву, реку Норилку и ближайшие небольшие водоемы. Причиной инцидента стала просадка опор фундамента в месте, где хранился резервуар с топливом. И пока «Норникель» представил комплекс мер по рекультивации земель, целью экспедиции стало изучение ущерба.

«Академия наук очень быстро среагировала на это явление. Мы, сибиряки, вместе с центральным и другими региональными отделениями послали предложение в Минобрнауки в начале июня, чтобы решить этот вопрос, однако до сих пор не дождались ответа», — рассказал академик Валентин Пармон. Однако в начале июля удалось получить поддержку от Сергея Меняйло, полномочного представителя президента Российской Федерации в Сибирском федеральном округе, договориться с вице-президентом «Норникеля» о предоставлении дорогостоящего транспорта (включая вертолеты и плавсредства) и буквально за несколько дней подготовиться к экспедиции. «Самой большой проблемой был не поиск специалистов — они нам были хорошо известны, — а поиск того, […] кто готов был взять на свои плечи организацию работ экспедиционного отряда. Этим человеком оказался Николай Юркевич, заведующий молодежной лаборатории, созданной по нацпроекту "Наука" как раз по тематике, которая связана с комплексным развитием Сибири», — пояснил Пармон.

Маршрут экспедиции
Доклад Валентина Пармона

Основной целью стало создание рекомендаций для ликвидации последствий аварии и дальнейшей хозяйственной деятельности. Вся подготовка прошла через СО РАН, а участниками проекта стали 14 научных организаций из Норильска, Новосибирска, Красноярска, Томска и Барнаула. Исследования провели вдоль основного русла стока по параллельным профилям на расстоянии 25 метров. Большую роль сыграли геофизические подходы: так, метод геоэлектрической томографии «позволил сразу выявить те участки, где идет фильтрация точки разлива». Особенно тщательно обследовали все вокруг резервуара № 5, где и произошла утечка. Зона фильтрации хорошо видна по распределению удельной электропроводности на глубине 8 метров в западной области участка исследований.

Последний отряд вернулся 31 августа. Всего из экспедиции привезли более 400 проб из более 100 точек, которые поступили в лаборатории для изучения. Свет на причины аварии проливает амплитуда стоячих волн, и у специалистов уже «есть аргументированная гипотеза», что случилось, но огласить ее они хотят после завершения лабораторного этапа исследований. По предварительным данным, ученые нашли отклонения от нормального уровня pH и удельной электропроводности, на воде, речных отложениях и прибрежных камнях обнаружили нефтяные пленки, в некоторых местах отложения пожелтели от накопленной из предыдущих выбросов серы.

Объединение вместо отделения

Еще одной большой темой обсуждения стали изменения в структуре Российской академии наук. В стране исторически оформились 13 отраслевых и 3 региональных отделений РАН (Сибирское, Уральское и Дальневосточное). При этом в некоторых регионах академиков буквально 2–3 человека, в Санкт-Петербурге трудится около 200 членов РАН (больше чем в Уральском и Дальневосточном отделениях, и немного меньше, чем в Сибирском отделении РАН). Однако то, что называлось Санкт-Петербургским отделением РАН, на деле перестало быть подведомственным Fкадемии еще после реформы в 2013 году и занимается несколько другими задачами по уставу, «только название сохраняется по наследству». Кроме того, и роль РАН сменилась с тех пор с административной на экспертную.

«Отделения организовывались для покорения больших пространств, а теперь нам нужны центры научно-методического руководства, которые сами имели бы право выбрать себе руководителей», — ударился в воспоминания президент РАН. Теперь же будет организован Санкт-Петербургский объединенный научный совет РАН. Его председателем (пока что это скорее «не кресло, а рабочая должность») станет академик Андрей Забродский (который руководил рабочей группой по этому вопросу и вошел в число восьми обсуждаемых координаторов профильных советов), «пусть и не все в Петербурге принимают такое решение».

Мы не трансформируем подведомственные Минобрнауки центры, а возрождаем структуры, считаясь с новым функционалом РАН. Сейчас дискуссии не нужны: мы полтора года назад приняли решение о центре. Вопрос в том, что надо как можно скорее запустить его работу в Санкт-Петербурге, и она должна быть выстроена через научные советы.

Александр Сергеев
Президент РАН

Президент РАН добавил, что ученым северной столицы нужно право самоорганизовываться, а «мы уже максимум сделали».

Сейчас ситуация как нельзя благоволит созданию новой структуры: «есть поддержка президента, поддержка правительства, понимание с Министерством». Хотя Сергеев признал, что решение реализуется «немного криво, так как не очень продумана последовательность шагов», в такой благоприятный момент, по его словам, действовать нужно быстро, «иначе мы будем долгие годы говорить и ничего не сделаем», а структура, которая сегодня называется Санкт-Петербургским научным центром, продолжит занимать площади и выполнять другие функции.

В профильный совет попали члены Академии и с Кольского полуострова, и из Карелии, хотя преимущественно он состоит из ученых Санкт-Петербурга и Ленинградской области. По словам Александра Сергеева, эта структура несколько перекликается с идеей Северо-Западного отделения, вопрос создания которого ставился еще Жоресом Алферовым. Но в те годы он не находил поддержки, так как часть регионов, которые могли бы туда войти (Архангельская область, республика Коми), сейчас находятся внутри УрО РАН. «Мы бы сотворили им ненужную интерференцию, — сказал Александр Сергеев. — Поэтому нужно организовать центр и дать ему права юридического лица. Этот вопрос я обсуждал в январе прошлого года в последнем телефонном разговоре с Жоресом Ивановичем».

На этом планы по реорганизации РАН не заканчиваются: например, в рамках устава можно говорить о представительствах РАН, как открытое в Крыму в 2014 году. Но судя по скорости принятия решения о Санкт-Петербургском научном совете, слишком торопиться с объявлением новостей по этому поводу не стоит.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Подписывайтесь на Indicator.Ru в соцсетях: Facebook, ВКонтакте, Twitter, Telegram, Одноклассники.

Медиа: 1.image/jpg 2.image/png


35. Исследователи выделили новое крупное массовое вымираниеСр, 16 сен[−]

Международная команда ученых показала, что 233 миллиона лет назад на Земле произошло крупное массовое вымирание, которое положило начало эпохе динозавров. Оно было спровоцировано извержениями вулканов в современной Канаде. Свои выводы исследователи изложили в статье, опубликованной в журнале Science Advances.

«На данный момент палеонтологи идентифицировали пять массовых вымираний за последние 500 миллионов лет. Каждое из них оказало глубокое влияние на эволюцию жизни на Земле. Мы выявили еще одно массовое вымирание, которое сыграло важную роль в обновлении жизни на суше и в океанах, положив начало современной экосистемы», — рассказал один из исследователей, сотрудник Китайского университета наук о Земле в Ухане Якопо Даль Корсо.

Раз в несколько десятков миллионов лет живая природа Земли испытывает мощные катаклизмы, называемые массовыми вымираниями. Последнее такое произошло 65 миллионов лет назад, и в результате него с лица планеты исчезли динозавры. Подобные события крайне разрушительны и благодаря этому относительно легко фиксируются, поэтому сегодня исследователи не часто открывают новые массовые вымирания. Однако международному коллективу ученых удалось выделить новое массовое вымирание. Оно произошло 233 миллиона лет назад во время так называемого карнийского плювиального события.

Причиной вымирания, по-видимому, стали массивные извержения вулканов на западе современной Канады. Из них излились огромные объемы вулканического базальта, образовавшие большую часть западного побережья Северной Америки. Пик извержений, по словам ученых, пришелся на карнийский век (227–237 миллионов лет назад). Они были настолько мощными, что в атмосферу попало огромное количество парниковых газов, например CO2. Из-за этого началось масштабное глобальное потепление и значительно увеличилось количество осадков. Этот период повышенной влажности продолжался около миллиона лет. Резкое изменение климата привело к серьезному сокращению биоразнообразия в воде и на суше. Однако вскоре на место вымерших животных и растений пришли новые, среди которых — некоторые из первых черепах, крокодилов, ящериц и млекопитающих. В океане появились современные коралловые рифы и группы планктона. Кроме того, вымирание старых видов позволило динозаврам занять господствующее положение на планете.

«Новые растения, вероятно, были не лучшей пищей для выживших травоядных рептилий. Я обнаружил перемены во флоре и экологическую катастрофу среди травоядных рептилий еще в 1983 году, когда защищал свою докторскую диссертацию. Сегодня мы знаем, что первые динозавры появились примерно за 20 миллионов лет до карнийского плювиального события, но до него они оставались малочисленны. Именно это событие дало динозаврам шанс», — отметил ведущий автор исследования, профессор Школы наук о Земле Бристольского университета Майк Бентон.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Медиа: image/jpg


36. Впервые обнаружена вращающаяся вокруг белого карлика планетаСр, 16 сен[−]

Астрономы сообщили об открытии первой в истории планеты, которая вращается вокруг белого карлика. Она получила название WD 1856 b, ученым удалось выяснить, что эта планета размером примерно с Юпитер, а ее орбитальный период составляет всего лишь около 34 часов. Работа ученых опубликована в журнале Nature.

Белые карлики образуются в процессе эволюции звезд, таких как наше Солнце. После того как звезды превращаются в красных гигантов и затем сбрасывают свои оболочки, от них остается плотное остывающее ядро, лишенное источников термоядерной энергии. Белые карлики часто не превышают по размеру Землю, астрономы были крайне удивлены, обнаружив планету, сильно превышающую по размеру то, что осталось от ее звезды, и каким-то образом избежавшую разрушения.

«Планета размером примерно с Юпитер, но имеет очень короткий орбитальный период — год на этой планете составляет всего 1,4 дня, — рассказал один из авторов работы, доцент Канзасского университета Ян Кроссфилд. — Это первое свидетельство того, что у белых карликов могут быть планеты. Есть ученые, которые целенаправленно пытаются найти подобные планеты, потому что они могут быть потенциально пригодными для жизни. Теперь мы, по крайней мере, знаем, что некоторые планеты могут пережить превращение звезды в красного гиганта. Это мотивирует нас продолжать поиски еще меньших планет вокруг белых карликов».

Находящийся примерно в 80 световых годах от нас в созвездии Дракона WD 1856 b привлек внимание астрономов во время наблюдения транзита космическим телескопом NASA TESS. Чтобы подтвердить, что новый объект не звезда, а планета, действительно вращающаяся вокруг белого карлика, ученые исследовали его инфракрасное излучение с помощью космического телескопа Spitzer. Планета оказалась чрезвычайно холодной — верхний предел температуры для нее составил 17 °C, что сравнимо со средней температурой Земли. Авторы статьи полагают, что этот газовый гигант, скорее всего, был притянут гравитацией белого карлика спустя некоторое время после того, как звезда перестала быть красным гигантом, иначе WD 1856 b вряд ли удалось бы уцелеть.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Медиа: image/jpg


37. Разрушение ледника СпальтеСр, 16 сен[−]

На четырех снимках, полученных со спутников Sentinel-2 программы Европейского космического агенства Copernicus, — разрушение меньше чем за месяц (с 29 июня по 24 июля) ледника Спальте, северного «ответвления» крупнейшего шельфового ледника Арктики 79N. С 1990 года этот ледовый язык Северо-восточного ледяного потока Гренландии отступил на 23 километра. Сам 79N стал крупнейшим в Арктике лишь недавно — после того, как в 2010 и 2012 потерял значительную свою часть ледник Петермана.

Медиа: image/gif


38. Не все викинги были скандинавамиСр, 16 сен[−]

Международная команда исследователей — в том числе и российских — провела крупнейший в истории генетический анализ останков викингов. С его помощью они выяснили, что в их число могли входить и представители нескандинавских народов, а на самих скандинавов влияли гены из Азии и Южной Европы. Также ученые реконструировали основные маршруты плаваний и узнали, что норвежцы плавали в Шотландию, Ирландию, Исландию и Гренландию, датчане — в Англию, а шведы — в страны Балтии. Исследование опубликовано в журнале Nature.

В VIII веке в средневековой Европе началась новая эпоха — походы викингов. Они продолжались до середины XI века. Викинги оказали огромное влияние на всю Европу. Скандинавы захватили значительную часть Англии, основали свое государство на Сицилии, поселились во Франции и, как считается, первый известный русский князь — Рюрик — также был викингом. Даже в Византии существовала варяжская гвардия, где служили выходцы из Скандинавии. Можно говорить о том, что викинги посетили все уголки Европы и Средиземноморья. И за время своих путешествий они могли смешиваться с местными жителями.

Ученые секвенировали из зубов и костей геномы 442 мужчин, женщин и детей, живших в период от бронзового века (около 2400 года до н.э.) до раннего Нового времени (около 1600 года). Материалы для исследования они нашли в древних захоронениях как в Скандинавии, так и в регионах экспансии викингов (в том числе и России). Например, ученые проанализировали захоронения на Оркнейских островах в Шотландии. И там они обнаружили, что погребенные как викинги люди генетически викингами не были. Ученые пришли к выводу, что понятие «викинг» не синонимично понятию «скандинав». Например кельтский народ пиктов, живший в Шотландии, стал «викингским», хотя генетически они могли не смешиваться со скандинавами.

«Скандинавы основали торговые поселения на огромных территориях — от Америки до Азии. Они распространяли свои технологии, язык, верования и обычаи, а также создавали новые социально-политические структуры. И наши результаты показывают, что к викингам относились не только люди со скандинавским генетическим происхождением. Два скелета с Оркнейских островов, которые были похоронены в типичных для викингов могилах с мечами викингов, генетически похожи на современных ирландцев и шотландцев. Они могут оказаться самыми ранними пиктовскими геномами из изученных», — рассказал один из авторов работы, археолог из музея Месгаард в Дании Сорен Синдбек.

При этом ученые обнаружили, что и викинги из Скандинавии не являются чистокровными скандинавами. В их геноме исследователи нашли следы народов, обитавших в Южной Европе и даже Азии. По словам ученых, это подтверждает, что в эпоху викингов продолжалось активное смешивание народов.

Также ученые смогли реконструировать маршруты викингов. Они показали, что средневековые норвежцы плавали в Ирландию, Исландию, Шотландию и Гренландию, датчане — в Англию, а шведы предпочитали страны Балтии. Также исследователи предположили, что экспедиции викингов состояли из близких родственников, так как они обнаружили в захоронении в Эстонии четырех братьев-шведов, погибших в один день. А другие люди в этой могиле также были генетически близкородственны. По словам ученых, это позволяет предположить, что они все родом из одного поселения в Швеции.

«Изученные геномы викингов позволяют нам понять, как происходил естественный отбор до, во время и после перемещений викингов по Европе. Этот отбор влиял на гены, связанные с иммунитетом, пигментацией и метаболизмом. Благодаря результатам нашего исследования уже сегодня мы можем начать реконструировать внешний вид древних викингов и сравнивать их с современными скандинавами», — объяснил один из авторов работы, сотрудник Центра геогенетики Копенгагенского университета Фернандо Расимо.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.

Медиа: image/jpg


39. Открыт новый способ создания кристаллических решеток для квантовых частицСр, 16 сен[−]

Ученые разработали метод, который позволяет синтезировать искусственные твердые кристаллические структуры для экситон-поляритонов. Для их создания нужно только лазерное излучение. Работа исследователей опубликована в журнале Nature Communications.

Создание искусственных кристаллических решеток для квантовых частиц позволяет ученым исследовать физические процессы, которые сложно встретить в природе. Их характерной особенностью является симметрия, с помощью которой физики часто могут получать точные модели с понятными свойствами. Однако создание искусственных решеток требует соблюдения некоторых условий и ограничений. Во-первых, так как используемые материалы невозможно изменять в процессе создания структуры, они должны быть заранее подготовлены в окончательном виде. Во-вторых, невозможно создание решетки произвольной формы.

Команда исследователей из лаборатории гибридной фотоники Сколковского института науки и технологий, Саутгемптонского и Ланкастерского университетов смогла разработать новый способ создания кристаллических решеток, избавившийся от этих ограничений. Их метод позволяет делать искусственные структуры произвольной формы, для создания которых используется только структурированное лазерное излучение. При этом решетку можно перестраивать без создания абсолютно новой. Метод авторов исследования основан на использовании свойств экситон-поляритонов. Эти частицы образуются из экситонов — связанных состояний электронов и дырок, которые возбуждаются при попадании лазерного излучения в полупроводниковую квантовую яму. Если разместить квантовую яму между двумя зеркалами, то появится резонатор для фотонов. В результате у некоторых экситонов появится оболочка из фотонов и образуются новые экзотические квазичастицы, состоящие наполовину из вещества и наполовину из света. Такие частицы называют экситон-поляритонами.

Они отличаются высокой активностью и взаимодействуют не только друг с другом, но и с окружающими частицами. А при использовании геометрически структурированного лазера экситон-поляритоны начинают отталкиваться от возбужденных электронов, дырок и экситонов. В результате они движутся так, как нужно ученым. Важная особенность нового метода заключается в том, что лазер не воздействует на фотоны внутри резонатора. Ученым удалось добиться того, что образование энергетических зон в кристаллах в случае экситон-поляритонов подобно тому, как это происходит у электронов в твердотельных материалах. При этом для изменения структуры таких зон достаточно лишь перенастроить лазер, что позволит управлять квантовыми состояниями в искусственных решетках.

Сфера практического применения нового способа широка — от систем оптической связи и обработки информации до высокочувствительных биомедицинских детекторов и систем генерации оптического излучения с топологической защитой. Кроме того, открываются новые возможности для изучения фундаментальных вопросов физики.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Медиа: image/jpg


40. Создан нанолазер для микропроцессоровСр, 16 сен[−]

Ученые нашли способ накачивать лазеры, размеры которых не только в сотни раз меньше толщины человеческого волоса, но и меньше длины излучаемого ими света. С их помощью станет возможным обеспечить сверхбыструю передачу информации в многоядерных микропроцессорах ближайшего будущего. Исследование опубликовано в журнале Nanophotonics.

В 1980-е, когда оптоволоконные линии пришли на смену медным кабелям, значительно увеличилась скорость передачи информации. Свет оказался намного эффективнее электрического сигнала, так как он представляет собой электромагнитные волны с частотой в несколько сотен терагерц. Благодаря такой высокой частоте света возможно передавать терабиты информации в секунду. В теории его можно было бы использовать в компьютерах или смартфонах. Если соединить оптическими коммуникационными линиями оперирующие электрическими сигналами компоненты, например ядра процессора, стало бы возможно почти мгновенно передавать большие объемы информации внутри чипа.

«Устранение ограничения на передачу информации поможет дальше наращивать производительность процессора прямо пропорционально количеству ядер. Можно будет создать 1000-ядерный процессор, который практически в 100 раз быстрее 10-ядерного. Это, в свою очередь, откроет дорогу к настоящим суперкомпьютерам на одном чипе. Именно в этом направлении движутся гиганты полупроводниковой индустрии, такие как IBM, HP, Intel, Oracle, и другие», — говорит ведущий автор исследования, старший научный сотрудник Центра фотоники и двумерных материалов МФТИ Дмитрий Федянин.

Главная проблема заключается в том, что для этого необходимо соединять оптику и электронику на микроуровне. Поэтому оптические компоненты должны быть не больше сотен нанометров, то есть в сто раз меньше толщины человеческого волоса. Аналогично миниатюрны должны быть и лазеры, без которых невозможно преобразование информации из электрической формы в оптическую. Однако длина световых волн сама составляет сотни нанометров. А фотон, неделимая частица света, просто не поместится в настолько маленьком лазере. Решить эту проблему можно использованием поверхностных плазмон-поляритонов — коллективных колебаний электронов, которые находятся на границе металла и взаимодействуют с окружающим их электромагнитным полем. Они занимают гораздо меньше места, чем фотоны. Сегодня уже возможно создать необходимые нанолазеры. Для практического применения они должны работать «от батарейки», или, как говорят ученые, от электрической накачки. Но эта область остается недостаточно исследованной.

Физики из МФТИ и Королевского колледжа Лондона предложили отказаться от традиционных схем электрической накачки нанолазеров. Дело в том, что ранее применявшиеся схемы накачки требовали наличия омического контакта из титана или хрома, причем контакт этот был частью резонатора, в котором и возникает излучение. Но эти металлы сильно поглощают свет и инфракрасное излучение, из-за чего снижается эффективность резонатора. Кроме того, такие лазеры перегревались, так как им требовался большой ток накачки. Из-за этого их приходилось охлаждать, что было неудобно в использовании. Разработанная учеными схема электрической накачки позволяет полностью отказаться от использования титана и хрома. Электрическая накачка в новой схеме осуществляется непосредственно через границу плазмонного металла и полупроводника, где распространяются плазмон-поляритоны.

«Благодаря нашей схеме накачки инжекционный лазер может быть уменьшен до действительных наноразмеров, сохраняя возможность работы при комнатной температуре. При этом, в отличие от других инжекционных нанолазеров, излучение эффективно выводится в фотонный или плазмонный волновод, что позволяет использовать нанолазер в интегральных схемах», — говорит Дмитрий Федянин. В разработанном нанолазере все линейные размеры не превышают длины волны излучаемого им света, а занимаемый плазмон-поляритонами объем в 30 раз меньше волны света. При этом мощность нанолазера превышает 100 микроватт, то есть он не уступает более крупным фотонным лазерам. Он может быть использован для передачи сотен гигабит информации в секунду, что позволит устранить одно из наиболее сложных ограничений на пути к еще более производительным компьютерам. При этом нанолазер можно уменьшить еще в несколько раз, хотя и с некоторой потерей эффективности.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.

Медиа: image/jpg


41. Найдены самые древние сперматозоидыСр, 16 сен[−]

Международная группа ученых обнаружила окаменелости ракообразных ранее неизвестного вида, живших около 100 млн лет назад. В репродуктивном тракте самки сохранились гигантские сперматозоиды. Эта находка многое рассказала об эволюции этих животных и успешности их стратегий размножения. Работа исследователей опубликована в Proceedings of the Royal Society B.

В образце янтаря из Мьянмы международная группа ученых обнаружила окаменелости 39 небольших ракообразных, которые, вероятно, жили в меловом периоде, около 100 млн лет назад. Самым поразительным открытием была самка, в репродуктивном тракте которой сохранились гигантские сперматозоиды, ставшие самыми древними из известных науке. Кроме того, это животное относилось к ранее неизвестному виду ракообразных, получившему название Myanmarcypris hui.

Вид относится к классу ракушковых, или остракодов, на что указывают парные известковые створки, образующие панцирь, по форме напоминающий раковину мидии. Остракоды существуют уже на протяжении 500 млн лет и насчитывают тысячи современных видов. Окаменелые раковины этих ракообразных — не редкость, но образцы, сохранившиеся в янтаре, раскрывают подробности их физиологии. Ученые провели реконструкцию образцов с помощью рентгеновской компьютерной томографии и обнаружили парные резервуары, в которых располагались сперматозоиды. Вероятно, они хранились там после совокупления и ждали созревания яиц самки. Открытие стало примером древней, но неожиданно продвинутой эволюционной стратегии. После захвата самки и ввода гемипенисов самец с помощью специальных «насосов» (органов Зенкера) передавал длинные, но неподвижные сперматозоиды. Те по двум спермовым каналам «доставлялилсь» в резервуары, где и становились подвижными.

«Сложность репродуктивной системы этих раков поднимает вопрос о том, могут ли гигантские сперматозоиды представлять собой эволюционно стабильную стратегию. Самцы большинства видов животных (включая человека) производят очень большое количество очень маленьких сперматозоидов. Сравнительно немногие животные выбрали другой подход: они производят относительно небольшое количество очень больших сперматозоидов, подвижные хвосты которых могут быть даже длиннее, чем у самого животного, — рассказала одна из исследователей, геобиолог из Мюнхенского университета Людвига-Максимилиана Рената Мацке-Караш. — Чтобы доказать, что использование гигантских сперматозоидов не прихоть эволюции, а жизнеспособная стратегия, которая дает преимущество, позволяющее видам выживать в течение долго времени, мы должны были понять, когда она появилась. Тот факт, что гигантские сперматозоиды существовали уже 100 млн лет назад, означает, что эта стратегия действительно может оказаться крайне успешной».

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Медиа: image/jpg


42. Новый компонент из растительных масел снизил токсичность ПВХСр, 16 сен[−]

Российские ученые синтезировали функциональный аналог токсичным пластификаторам, добавляемым в пластмассу, используя только природные компоненты, а именно — биодизель. Эксперименты показали, что материалы с такими эко-пластификаторами обладают хорошими механическими свойствами. Работа опубликована в Journal of the American Oil Chemist’s Society.

Поливинилхлорид (ПВХ) — один из самых популярных видов пластмасс. Кроме самого полимера в состав пластмассы входят и другие соединения, выполняющие вспомогательные функции, например пластификаторы, которые придают изделиям эластичность и снижают их хрупкость. В качестве пластификаторов ПВХ чаще всего используют соединения на основе фталатов, однако они достаточно токсичны и очень плохо утилизируются, отравляя при этом окружающую среду. Одна из альтернатив фталатам — биодизель, получаемый из богатых маслами водорослей и растений. После введения в него эпоксидных групп получают продукт с хорошими пластифицирующими свойствами. Однако до последнего времени в коммерческом плане эпоксидированные биодизели значительно уступали фталатам. Поэтому ученые из Российского химико-технологического университета им. Д. И. Менделеева модифицировали биодизель, используя для этого чрезвычайно доступный реагент — кислород из атмосферного воздуха.

«В результате после окисления мы получили смесь, которая с одной стороны обладает пластифицирующими свойствами уже на уровне фталатов, а с другой легко разлагается, нетоксична и получается, в конечном счете, из растительного сырья — такой зеленый пластификатор», — рассказывает первый автор работы, профессор Валентин Сапунов.

Исследователи провели серию экспериментов с различными маслами и условиями синтеза, они проанализировали составы получаемых смесей и их свойства. Оказалось, что в процессе окисления эпоксидные соединения в составе биодизеля постепенно превращаются в различные диэфиры, что улучшает пластифицирующие свойства смеси. При этом оптимальные характеристики показала смесь на основе льняного сырья — ПВХ с использованием этого пластификатора по своим характеристикам не уступал ПВХ с фталатами.

Теперь задача заключается в том, чтобы сделать новый материал конкурентоспособным — прозрачным и абсолютно бесцветным. Также ученые отмечают, что новый пластификатор можно использовать не только для ПВХ, но и для других пластмасс. Кроме того, исследователи ищут способ получения диэфиров со сходным функционалом пластификаторов не из эпоксидных соединений, а другими путями, поскольку при аэробном окислении эпоксидных соединений образуется много ненужных веществ.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.

Медиа: image/jpg


43. В России за сутки зарегистрировано 5670 новых случаев COVID-19Ср, 16 сен[−]

На 16 сентября в России подтверждено 1 079 519 случаев заражения коронавирусной инфекцией. За прошедшие сутки выявлено 5670 новых инфицированных. Как отмечается, из этого количества 23,1% выявлены активным поиском и не имели клинических проявлений болезни. Зафиксировано 132 летальных исхода, всего с начала эпидемии — 18 917.

Случаи COVID-19 обнаружены во всех регионах России. Больше всего новых заболевших в Москве (750) и Санкт-Петербурге (207). Затем идут Московская область (173) и Ростовская область (167).

Всего в мире зафиксировано 29,6 миллиона случаев заболевания. Больше всего заболевших в США (6,69 миллиона), Индии (5,02 миллиона), Бразилии (4,38 миллиона).

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Медиа: image/jpg


44. Breakthrough Initiatives профинансирует поиски жизни на ВенереСр, 16 сен[−]

Программа Breakthrough Initiatives, направленная на научные и технологические исследования проблемы жизни во Вселенной, профинансирует поиск микроорганизмов на Венере. Поводом послужило открытие фосфина, газа, который может свидетельствовать о присутствии жизни в атмосфере ближайшей к Земле планеты, сообщается в официальном заявлении.

Научная группа, которая проведет исследования, объединит физиков, астрономов, астробиологов, химиков и инженеров мирового уровня под руководством доктора Сары Сигер, профессора Массачусетского технологического института и члена научной группы, открывшей фосфин на планете. Группа будет заниматься вопросами научного обоснования жизни на Венере и анализировать технические проблемы исследовательской миссии в случае, если доказательства окажутся убедительными.

В статье, опубликованной в журнале Nature Astronomy 14 сентября, сообщалось о газе фосфине, обнаруженном в верхних слоях атмосферы Венеры с помощью наблюдения в телескопы (ALMA и JCMT) на миллиметровой длине волны. Фосфин — это биогенное химическое вещество, на Земле он синтезируется только за счет биологических процессов или промышленной деятельности человека. Присутствие фосфина на Венере может оказаться результатом небиологического синтеза, но в настоящее время науке не известно ни одного такого процесса, который мог бы создать в атмосфере Венеры такое количество этого газа.

«Открытие фосфина — захватывающее событие, — отмечает исполнительный директор Breakthrough Initiatives Пит Уорден. — У нас есть вещество, которое может быть биомаркером, и правдоподобный сценарий его синтеза. Следующий шаг — проведение фундаментальных научных исследований, необходимых для тщательного поиска свидетельств возможности существования внеземной жизни».

Программа Breakthrough Initiatives была основана в 2015 году Юрием Мильнером и его супругой Юлией. Идейным вдохновителем проекта был Стивен Хокинг.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Медиа: image/jpg


45. Лучшее за день. 15 сентябряВт, 15 сен[−]

Есть ли жизнь на Венере, как вырастить в теле искусственный сосуд и как вулканы повысили температуру Земли, расскажет дайджест лучших материалов дня от Indicator.Ru.

Еще одна корона коронавируса, удар пандемии по постдокам, расовый вопрос в науке и образовании, половые отличия в экспрессии генов и искусственный интеллект в УЗИ — в нашем новом обзоре трех ведущих научных журналов.

В верхних слоях атмосферы Венеры обнаружили биомаркер фосфин — а расчеты показали, что он не мог образоваться иначе, как в результате деятельности живых организмов.

Основной причиной выбросов углекислого газа, которые привели к палеоцен-эоценовому термическому максимуму — одному из самых резких известных изменений климата, — стала вулканическая активность, выяснили исследователи.

Международная группа ученых установила: чем сложнее и непривычнее окружающая среда для шимпанзе, тем разнообразнее и многочисленнее их модели поведения.

Океанические вирусы оказались способны «использовать» фитопланктонные водоросли — позволяя тем размножиться и распространиться на большие территории и лишь затем убивая подвергшихся стрессу носителей.

Российские исследователи разработали матрицу и пересадили ее крысам. За 16 месяцев на ее месте вырос искусственный сосуд, очень похожий на настоящий. Но препятствия на пути к таким имплантам для людей еще есть.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Медиа: image/jpg


46. Крысам вживили искусственный сосудВт, 15 сен[−]

Ученые из Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого, Первого Санкт-Петербургского государственного медицинского университета им. И. П. Павлова (ПСПбГМУ) и Института высокомолекулярных соединений РАН разработали матрицу, которую возможно использовать в качестве сосудистого импланта. Они вживили ее в брюшную аорту лабораторных крыс и наблюдали за ней в течение 16 месяцев. За это время на месте матрицы образовался искусственный сосуд, очень похожий на настоящий. Это приближает ученых к разработке сосудистых имплантов для людей. Их исследование опубликовано в журнале Cell and Tissue Biology.

Синтетические протезы, традиционно использующиеся в сердечно-сосудистой хирургии, хорошо подходят для реконструкции больших сосудов с диаметром более пяти миллиметров. Однако они абсолютно неприменимы, если речь заходит о сосудах меньшего диаметра, так как на внутренних стенках выпадают белки, которые содержатся в крови. А вместе с низкой скоростью кровотока это приводит к образованию у пациента тромбов. «Синтетический протез нецелесообразно использовать и в детской кардиохирургии, потому что протез не растет вместе с ребенком — необходимо делать повторные операции. Это причины, по которым необходимо разрабатывать технологии создания искусственных сосудов», — пояснил один из исследователей, заведующий Научно-исследовательской лабораторией «Полимерные материалы для тканевой инженерии и трансплантологии» СПбПУ Владимир Юдин.

Ученые изготовили синтетическую матрицу из полимолочной кислоты. Это биоразлагаемый полимер, который содержится в организме человека. Оказавшись на нужном месте, матрица растворяется, и на ее месте возникает сосуд. «Сама по себе матрица состоит из нано- и микроволокон, которые очень похожи на волокнистую структуру естественного сосуда. Клетки донора хорошо растут на такой матрице. Мы изучили ее свойства — механическую прочность, пористость, гидрофобность», — отметил сотрудник НИЛ «Полимерные материалы для тканевой инженерии и трансплантологии» СПбПУ Павел Попрядухин.

Чтобы испытать свое изобретение, ученые проводили эксперименты на животных. Они вшивали лабораторным крысам матрицу в брюшную аорту. После этого исследователи наблюдали за животными. Они выяснили, что на промежуточных этапах искусственный сосуд был очень похож на настоящий. А через 16 месяцев после имплантации матрица полностью растворилась. Но в конце исследования ученые обнаружили у крыс расширение сосуда в месте, где они проводили реконструкцию. По словам ученых, чтобы предотвратить развитие таких осложнений, необходимо разработать метод дополнительного укрепления стенки матрицы. Для этого они планируют вставить матрицу в клетки среднего слоя сосуда, который отвечает за прочность.

«При этом мы сделали много положительных выводов. На длинных опытах была продемонстрирована безопасность матрицы. Мы показали саму возможность образования новых тканей в ней. Было доказано, что матрица нетоксична и обладает высокой проходимостью: общая проходимость имплантатов составила 93%. Это высокий показатель, который говорит о том, что, пока образуется новый сосуд, матрица будет проходимой», — подчеркнул ведущий автор работы, сердечно-сосудистый хирург ПСПбГМУ Гурий Попов.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.

Медиа: image/jpg


47. Обнаружена закономерность звездообразования в кольцах галактикВт, 15 сен[−]

Российские астрономы обнаружили пространственную закономерность в распределении молодых звездных скоплений в кольцах галактик. Результаты исследования помогут лучше понять физические процессы, влияющие на звездообразование в кольцах и рукавах галактик. Работа ученых опубликована в журнале Astronomy and Astrophysics.

Молекулярные облака — это особый тип межзвездного облака, плотность и размер которого позволяют образовываться молекулам. Астрономы считают, что в их появлении и дальнейшем превращении в регионы звездообразования важную роль играют различные физические процессы, например гравитационный коллапс и турбулентное сжатие. Пространственное расположение молекулярных облаков в галактиках ученые могут объяснить гравитационной или магнитогравитационной нестабильностью. Однако влияние магнитного поля и ударных волн на пространственное распределение молекулярных облаков и молодых звездных групп до сих пор изучено не до конца. Одним из вариантов изучения этой области астрономии является исследование пространственной закономерности распределения молодых звездных скоплений с возрастом меньше 100 млн лет в спиральных и кольцевых галактиках.

Ученым из Государственного астрономического института им. П. К. Штернберга МГУ удалось обнаружить закономерность в распределении молодых звездных скоплений в кольцах галактик. Ранее там подобного не наблюдалось, в отличие от спиральных рукавов, хотя и было предсказано теоретически. Астрономы изучили галактику NGC 6217 и ее фотометрические свойства, то есть потоки и интенсивность электромагнитного излучения космических объектов. В NGC 6217 кольцо расположено вблизи области коротации. Это часть галактики, где угловая скорость движения звезд сравнивается с угловой скоростью спиральных рукавов галактики. Земля, как считается, также расположена в области коротации. По словам ученых, существование в ней закономерности в распределении молодых звездных скоплений свидетельствует о том, что наличие или отсутствие ударных волн не влияет на пространственное распределение областей звездообразования в кольцах и спиральных ветвях галактик.

«Полученный результат уточняет наше понимание физических процессов, которые способствуют формированию закономерностей звездообразования в кольцах и рукавах. Перспективным направлением является также использование методов математической физики, активно применяемых при исследовании временных рядов, к поиску регулярностей для пространственных распределений», — резюмирует один из исследователей, ведущий научный сотрудник отдела внегалактической астрономии ГАИШ МГУ Александр Гусев.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.

Медиа: image/jpg


48. Пещерный медведьВт, 15 сен[−]

На фотографии выше – найденная оленеводами практически в полной сохранности, с мягкими тканями, на острове Большой Ляховский в Северном Ледовитом океане туша пещерного медведя. Как отмечают исследователи эта находка уникальна – до этого находили только черепа и кости вымершего около 15 тысяч лет назад животного. Предварительный анализ показал, что пещерный медведь жил около 22-39,5 тысяч лет назад. Дальше его ждут радиоуглеродное датирование и полномасштабное научное исследование

Медиа: image/jpg


49. Новые места обитания заставили шимпанзе развиватьсяВт, 15 сен[−]

Для разных популяций шимпанзе характерны свои модели поведения. Ученые выяснили, что чем сложнее и непривычнее окружающая среда для обезьян, тем разнообразнее их поведенческий набор. Посвященная результатам исследования статья опубликована в журнале Nature Communications.

Животные могут адаптироваться к изменяющимся условиям жизни. Для этого они вынуждены развивать свой мозг и лучше соображать, что обеспечит им поведенческую гибкость. Многие птицы и не являющиеся людьми приматы обитают в местах с изменчивым климатом, благодаря чему стали обладателями большого мозга. Человек также развил в себе уникальный уровень поведенческой гибкости, чтобы адаптироваться и выживать в изменчивых и непредсказуемых условиях окружающей среды.

Шимпанзе, один из ближайших родственников человека, также развили в себе способности к адаптации. У них встречаются разнообразные модели поведения, которые обнаруживаются в одних диких популяциях и отсутствуют в других. Это может быть добыча пищи или купание в водоемах и использование пещер в чрезвычайно жарких условиях. Некоторые из моделей поведения шимпанзе также свидетельствуют о социальном обучении, и их ученые считают присущими определенным популяциям. Такая степень поведенческой изменчивости дает уникальную возможность зоологам исследовать влияние условий окружающей среды как на поведенческое, так и на культурное разнообразие внутри одного вида.

Международная команда исследователей составила базу данных, которая объединяет результаты собственных исследований и сведения из научной литературы. Так они получили информацию о 144 популяциях шимпанзе и 31 модели поведения. Затем они исследовали, связано ли использование определенных моделей поведения с тремя показателями изменений окружающей их среды и места обитания: изменением количества осадков; обитанием в саванне или лесу; расстоянием от исторических лесных местообитаний, где обезьяны жили во время ледниковых периодов плейстоцена. На основе этих данных ученые выяснили, в каких условиях окружающей среды шимпанзе приобретают больше поведенческих черт.

Исследователи обнаружили, что те шимпанзе, которые живут далеко от исторических мест обитания, имеют более разнообразный поведенческий репертуар. Обезьяны саванн также имели больше разнообразия в моделях поведения, чем их лесные сородичи. Наконец, обитающие в местах с большой сезонностью выпадения осадков популяции обладают большим поведенческим репертуаром, чем обезьяны из мест стабильных погодных условий.

«Шимпанзе, которые живут в местах с изменчивым климатом и далеко от исторических лесных рефугиумов эпохи плейстоцена, имеют более широкий набор моделей поведения, чем их сородичи, испытавшие меньше изменений. Результаты нашего исследования подтверждают, что эти близкородственные нам приматы также используют поведенческую гибкость для адаптации к природным условиям. Кроме того, мы пришли к выводу, что ушедшие когда-то на новые места популяции с большей вероятностью развивали новые виды культурного поведения. Многие исследования показывали, что изменение окружающей среды выступает в качестве важной движущей силы поведенческой или культурной диверсификации как людей, так и животных, но мы предоставляем данные о кросс-популяциях в пределах одного вида, которые подтверждают это», — отмечает ведущий автор исследования, сотрудница Института эволюционной антропологии Общества Макса Планка Амми Калан.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Медиа: image/jpg


50. В эволюции белков нашли новые закономерностиВт, 15 сен[−]

Группа российских ученых изучила направления эволюции аминокислотных последовательностей белков у позвоночных животных и насекомых и проследила, как факторы внешней среды и взаимодействия между генами влияют на ее процесс. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications.

Белки обеспечивают большинство важнейших функций организма, поэтому по изменениям их аминокислотных последовательностей ученые могут отслеживать эволюционные изменения и их значения для организма. Эволюция белковых последовательностей может происходить под действием внешних факторов, таких изменения окружающей среды или влияние патогенов, это классический двигатель эволюции. Второй фактор — изменения внутри генома: обычно в этом случае имеется в виду эпистаз — взаимодействие между разными генами.

Группа ученых из Сколковского института науки и технологий, Института проблем передачи информации РАН, МГУ и Центрального научно-исследовательского института эпидемиологии показала, что эти две силы приводят к противоположным паттернам эволюции последовательностей. Таким образом, анализируя эти паттерны, можно оценить вклад внешней среды и эпистаза в эволюцию белков.

«“Паттерны” заключаются в том, что из-за внешних изменений вариант гена, который сейчас закрепился в ходе эволюции, со временем будет становиться менее выгодным. А под действием эпистаза, наоборот, происходит коэволюция, взаимодействующие участки генома “подстраиваются” друг под друга, и в итоге их удачное сочетание становится все более эволюционно выгодным», — рассказывает первый автор исследования Анастасия Столярова.

С помощью биоинформатического анализа белковых последовательностей из геномов позвоночных и насекомых ученым удалось описать новые универсальные эволюционные закономерности. Можно сказать, что внешние факторы служат причиной положительного отбора, действующего на некоторые позиции в геноме, и являются важным аспектом быстрой эволюции в этих позициях. А вот действие эпистаза проявляется в позициях под отрицательным отбором, в результате чего в них реже происходят замены с одного варианта на другой — они эволюционируют медленнее.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.

Медиа: image/jpg


51. На Венере обнаружили возможные следы жизниВт, 15 сен[−]

Международная группа астрономов обнаружила газ фосфин в верхних слоях атмосферы Венеры. Эта молекула может свидетельствовать о присутствии живых организмов, однако подтверждение этой гипотезы требует дополнительных исследований. Посвященная открытию статья опубликована в журнале Nature Astronomy.

В течение десятилетий астрономы предполагали, что в верхних слоях атмосферы Венеры, вдали от ее раскаленной поверхности, могли бы обитать микроорганизмы, которым, однако, пришлось бы приспособиться к экстремально высокой кислотности этой среды. Международная команда ученых наблюдала Венеру при помощи наземного телескопа Джеймса Кларка Максвелла и системы радиотелескопов ALMA на длине волны около одного миллиметра. Исследователям удалось обнаружить молекулы фосфина (PH3), биомаркера, который может свидетельствовать о присутствии организмов.

«На самом деле, эксперимент был проведен из чистого любопытства. Мы думали, что таким способом просто исключим фантастические сценарии, например что облака Венеры переполнены бактериями. Первые намеки на фосфин в спектре Венеры очень сильно удивили нас, — рассказывает одна из исследователей, профессор Кардиффского университета Джейн Гривз. — Позже мы убедились, что оба телескопа действительно наблюдали одно и то же — слабое поглощение на длине волны, характерной для фосфина, подсвеченного теплыми облаками нижних слоев атмосферы».

Ученые оценили естественные способы синтеза фосфина. Гипотезы включали солнечный свет, химические реакции фрагментов минералов, попавших в атмосферу с поверхности планеты, а также вулканическую активность и действие молний. Исследования показали, что газ присутствует в атмосфере в соотношении всего лишь около двадцати молекул на миллиард. Однако согласно расчетам все вышеупомянутые источники производят не больше, чем одну десятитысячную от наблюдаемого количества фосфина.

Чтобы создать столько фосфина, как на Венере, земным организмам потребовалось бы только 10% от их максимальной продуктивности. Бактерии синтезируют фосфин с затратой энергии, и не ясно, зачем они его производят, он может быть просто побочным продуктом или же способом защиты от других бактерий, так как очень ядовит. Однако любые организмы на Венере, вероятно, сильно отличались бы от земных собратьев. Хотя температура верхних облаков этой планеты составляет около 30 °C, они практически полностью состоят из кислоты. Для сравнения, лишь некоторые земные организмы могут справиться с 5% содержанием кислоты в своей среде. Несмотря на то что исследование исключило множество альтернативных способов синтеза фосфина, для подтверждения наличия жизни на Венере требуется еще много работы.

В солнечной системе существуют и другие возможные биомаркеры, такие как метан на Марсе и вода на ледяных спутниках Сатурна: Европе и Энцеладе. Также высказывалось предположение, что темные полосы на Венере , поглощающие ультрафиолет, могут оказаться колониями микроорганизмов. Аппарат «Акацуки», запущенный Японским агентством аэрокосмических исследований, в настоящее время наносит на карту эти полосы, чтобы лучше описать неизвестный поглотитель ультрафиолета.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Медиа: image/jpg


52. Что нового в Nature, Science и The Lancet. 15 сентябряВт, 15 сен[−]

Еще одна корона коронавируса, удар пандемии по постдокам, расовый вопрос в науке и образовании, половые отличия в экспрессии генов и искусственный интеллект в УЗИ — в новом обзоре трех ведущих научных журналов от нашего научного редактора.

Nature

Обложка.Большое и Малое Магеллановы Облака — это галактики-спутники Млечного Пути. Они окружены быстродвижущейся газовой структурой, называемой Магеллановым Потоком, который состоит из газа, утекающего от обоих Облаков. До сих пор моделирование не смогло согласовать наблюдения с полной картиной того, как образовался Поток. В выпуске этой недели Елена Д'Онгиа и ее коллеги представляют модель, которая потенциально решает эту головоломку. Поместив Большое Магелланово Облако в корону ионизированного газа, исследователи смогли точно смоделировать Магелланов Поток и объяснить его структуру. Изображение на обложке показывает Большое и Малое Магеллановы Облака такими, какими они были бы, если бы газ вокруг них был виден невооруженным глазом.

Редакционных статей в Nature две: первая рассуждает о японской науке после отставки Синдзо Абе, вторая — о том, как пандемия ударила по постдокам (и по притоку новой крови). С выводом, что наука «не может рисковать потерять следующее поколение».

Из рассказов об открытиях в других изданиях отметим находку генетических механизмов, которые позволяют ящерицам отращивать свой хвост, находку древнего свистка, сделанного из человеческой бедренной кости, и новый подход, который позволяет лазерному лучу манипулировать молекулами, не подвергая их разрушительному воздействию тепла и света.

В рубрике News отметим:

  • Материал о тех вопросах, которые ставят перед учеными случаи повторного инфицирования коронавирусом.

  • Еще одна коронавирусная новость: Индия будет поставлять коронавирусные вакцины всему миру — выиграет ли от этого ее народ?

  • Власти Соединенных Штатов усиливают контроль за биографией исследователей из Китая, что вызывает озабоченность по поводу несправедливых обвинений.

  • Гравитационно-волновые обсерватории обнаружили слияние черных дыр «запрещенных» масс.

В рубрике Where I Work Питер Цай, изобретатель электростатически заряженного фильтра, используемого в масках для лица, возвращается с пенсии, чтобы помочь увеличить производство и повторное использование фильтров.

Что выделить из научных статей в Naturе?

Обзор, который говорит, что прорывы в области искусственного интеллекта и недорогих бесконтактных датчиков привели к появлению внешнего интеллекта, который потенциально может улучшить физическое выполнение медицинских услуг, если использовать его продуманно.

Детерминированная коррекция ошибок, вызванных потерей или утечкой кубитов за пределы вычислительного пространства, демонстрируется в эксперименте с захваченными ионами с использованием минимального экземпляра топологического поверхностного кода.

Публикацию доказательств сверхкритического поведения жидкого водорода высокого давления.

Открытие того, что наночастицы сплавов платины и редкоземельных элементов формируются с использованием цеолитов с дефектами стенок пор, образуя стабильные, высокоактивные и селективные катализаторы реакции дегидрирования пропана.

Исследование о том, что облигатный эндосимбиоз между бактериями Blochmannia и муравьями трибы Camponotini возник в результате совместного использования ранее существовавших молекулярных возможностей и перестройки регуляторных сетей генов развития.

Нейробиологическую статью о том, что динамическое взаимодействие нейронов в латеральной орбитофронтальной коре с сенсорной корой реализует предсказания ценности, которые зависят от истории и основаны на ошибках, обеспечивая пластичность, необходимую для гибкого принятия решений.

Статью по молекулярной биологии: приспособляемость растения Arabidopsis thaliana к различным температурам регулируется способностью его белка ELF3 подвергаться разделению фаз жидкость-жидкость, что зависит от прионоподобного домена белка.

Вирусологическую статью о том, что у людей, достигших естественного контроля ВИЧ-1 без медикаментозного лечения, интактные провирусные последовательности интегрируются в области генома, которые не являются пермиссивными к активной вирусной транскрипции, что указывает на глубокую латентность вируса.

Две коронавирусные статьи: о респираторных заболеваниях макак, которым ввели SARS-CoV-2, и о клинических эффектах терапии ремдесивиром этих макак.

Онкологическую статью о том, что для роста опухолей необходимо митохондриальное окисление убихинона.

Очень интересное исследование о том, что криоэлектронная микроскопия структур ГАМК-рецепторов, связанных с внутривенными анестетиками и бензодиазепинами, выявляет как общие, так и отдельные трансмембранные сайты связывания и показывает, что механизмы действия анестетиков частично перекрываются с механизмами действия бензодиазепинов.

Science

Обложка.Генетическая изменчивость у разных людей влияет на транскриптом по-разному. На обложке показаны «тепловые карты» дифференциальной экспрессии генов в отдельных телах для визуализации результатов, полученных в рамках проекта «Genotype-Tissue Expression» (GTEx). В этом специальном выпуске представлены исследования, проведенные на заключительном этапе проекта ( раз, два, три, четыре, пять).

Редакционная статья снова посвящена расовому равенству. На сей раз в образовании.

Из статьей в рубрике In Depth отметим:

  • Почему ожирение осложняет течение COVID-19?

  • Особенности и сложности редактирования геномов человеческих эмбрионов.

  • И по теме спецвыпуска тоже есть материал, который рассказывает, как этот масштабный проект раскрывает сложность генной регуляции.

В рубрике Letters отметим крик о том, что NIH должен противостоять спекуляциям на расовом вопросе в науке (не поздновато ли?).

Увы, есть и некролог: в возрасте 73 лет скончалась Фосси Вонг-Стаал, одна из пионеров исследования ВИЧ.

В рубрике Perspectives отметим популярные изложения следующих работ:

  • Поиск половых отличий в экспрессии генов (это статья номер раз в спецвыпуске).
  • Уровень сейсмического шума, который коррелирует с деятельностью человека, снизился, когда были введены меры по блокированию пандемии. Научная статья тут.
  • Кажется, найден ключевой элемент сегнетоэлектрической головоломки гафния. Исследовательский материал тут.
  • Трансплантация фекальной микробиоты и модуляция населяющих нас микробных видов показывают терапевтические перспективы.
  • Лазерное охлаждение добралось и до нелинейных полиатомных молекул. Научная статья тут.

  • У коронавируса нашлась еще одна корона: трансмембранные поры обнаруживают параллели с другими вирусами. Подробнее – тут.

Дополнительно среди исследовательских статей отметим:

  • Структуры транскрипционно-трансляционных комплексов Escherichia coli, полученные при помощи криоэлектронной микроскопии, показывают, как связаны бактериальная транскрипция и трансляция.

  • Скопления галактик содержат больше небольших гравитационных линз, чем ожидалось при космологическом моделировании.

The Lancet

Обложкасвежего номера традиционно содержит в себе цитату. На сей раз — из комментария, который говорит, что испытания вакцины против COVID-19 должны быть направлены на достижение достаточной эффективности. Кто бы спорил!

Редакционная статья посвящена открывающейся сегодня 75-й сессии Генеральной ассамблеи ООН. Глобальное сотрудничество в здравоохранении: риторика vs реальность.

Отметим статью из рубрики Perspectives, посвященную использованию искусственного интеллекта в УЗИ.

Собственно же исследований в выпуске традиционно три.

Мавакамтен для лечения симптоматической обструктивной гипертрофической кардиомиопатии (EXPLORER-HCM): рандомизированное двойное слепое плацебо-контролируемое исследование третьей фазы.

Мифепристон и мизопростол в сравнении с одним только мизопростолом для лечения пропущенного выкидыша (MifeMiso): рандомизированное двойное слепое плацебо-контролируемое исследование.

Валацикловир для предотвращения вертикальной передачи цитомегаловируса после первичной инфекции матери во время беременности: рандомизированное двойное слепое плацебо-контролируемое исследование.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Подписывайтесь на Indicator.Ru в соцсетях: Facebook, ВКонтакте, Twitter, Telegram, Одноклассники.

Медиа: image/jpg


53. Ученые оценили вклад вулканов в палеоцен-эоценовый термический максимумВт, 15 сен[−]

Американские ученые пришли к выводу, что основной причиной выбросов углекислого газа, которые привели к повышению температуры и закислению океана во время палеоцен-эоценового термического максимума, стала вулканическая активность. Исследование особенно актуально в настоящее время, поскольку сейчас люди выбрасывают в атмосферу гораздо больше углекислого газа. Работа опубликована в Proceedings of the National Academy of Sciences.

Исследователи из Колумбийского университета изучили состояние океана 55,6 млн лет назад, в период, известный как палеоцен-эоценовый термический максимум (ПЭТМ). До этого планета уже была значительно теплее, чем сегодня, а стремительный рост уровня углекислого газа привел к повышению температуры еще на 5–8 °C. В то время мировой океан поглотил большое количество углерода, вызвавшего химические реакции, которые привели к закислению воды и вымиранию многих видов. Об этом выбросе углерода было известно на протяжении многих лет, но ученые не могли понять, что его вызвало. Помимо вулканизма, гипотезы включали внезапное растворение метана из ила на дне океана или столкновение с кометой. Новое исследование подтверждает теорию о решающей роли вулканической активности.

«Наша работа имеет прямое отношение к настоящему времени, — рассказала ведущий автор исследования Лора Хейнс. — Мы хотим понять, как сейчас наша планета будет реагировать на все быстрее растущие выбросы CO2. ПЭТМ — не идеальный аналог, но самый близкий из всех, которые мы имеем».

Авторы исследования культивировали фораминиферы, одноклеточные раковинные организмы, в морской воде, напоминающей очень кислые условия во время ПЭТМ. Ученые наблюдали, как организмы встраивали бор в свои раковины во время роста. Затем они сравнили эти данные с данными о боре в окаменелых раковинах фораминифер со дна Тихого и Атлантического океанов. Это позволило ученым определить изотопы углерода и связать их с конкретными источниками углерода. Основным источником стали вулканы, вероятно, из-за масштабных извержений, географически сконцентрированных вокруг того, что сейчас является Исландией, в период, когда Северная Америка и Гренландия отделились от Северной Европы. За промежуток в четыре — пять тысяч лет океаны поглотили 14, 9 квадриллиона тонн углерода непосредственно от извержений, расплавления близлежащих осадочных пород и выбросов метана. Океан оставался закисленным на протяжении десятков тысячелетий.

Сегодня человеческая деятельность вызывает стремительный рост содержания CO2 в атмосфере, и океаны снова поглощают большую его часть. Разница лишь в том, что человек выбрасывает CO2 гораздо быстрее, чем вулканы, на это уходят десятилетия, а не тысячелетия, как раньше. Медленное увеличение концентрации CO2 в воде все же давало шанс некоторым организмам успеть адаптироваться, нынешняя скорость не оставляет им такой возможности, подчеркивают исследователи.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Медиа: image/jpg


54. Водоросли и вирусы оказались способны какое-то время жить вместеВт, 15 сен[−]

Ученые выяснили, что океанические вирусы могут не сразу убивать фитопланктонные водоросли. Вместо этого они могут сперва совместно размножаться и распространяться на большие территории. Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.

«Вирусы становятся смертельными, только если зараженные клетки водорослей подвергаются стрессу, например когда у них заканчиваются питательные вещества. Мы считаем, что эта совершенно новая модель поведения вирусов широко распространена в океанах. Она может коренным образом изменить то, как мы рассматриваем взаимодействие вирусов с хозяином и их влияние на экосистемы и биогеохимический цикл, поскольку она полностью противоречит давно принятой классической модели поведения вирусов — убивать клетки», — рассказал ведущий автор исследования, сотрудник Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе Бенджамин Ноулз.

Биогеохимический цикл — это система круговорота веществ в биотических и абиотических сферах планеты: углерода, кислорода, азота, фосфора, кальция, железа и воды. Немалую роль в этом процессе играют и одноклеточные водоросли, такие как Emiliania huxleyi, которые активно участвуют в круговороте кислорода и углерода на Земле. Они и привлекли внимание ученых. Авторы исследования изучали взаимодействие вирусов с этими кокколитофорами в лабораторных условиях и в небольших контролируемых популяциях у берегов Норвегии. E. Huxleyi часто заражается так называемыми кокколитовирусами, которые могут их убивать на площади более 1600 км2, что можно увидеть даже из космоса.

В конце концов вирусы уничтожают клетки, делая органические вещества доступными для других организмов. Но, как обнаружили ученые, делают они это не сразу. Вместо этого сперва инфицированный фитопланктон размножается на десятках миль. Только после этого вирусы убивают носителей. «У водорослей и вирусов квазисимбиотический тип взаимоотношений, что позволяет как водорослевым клеткам, так и вирусам на какое-то время счастливо размножатся. Мы считаем, что эта недавно обнаруженная динамика также применима к другим взаимодействиям вируса и водорослей в океанах и имеет фундаментальное значение для понимания того, как работает инфекция. Сочетая экспериментальный, теоретический и экологический подходы, наша работа представляет собой шаблон для диагностики этого типа инфекции в других системах», — рассказал один из авторов работы, профессор Университета Ратгерса Кей Бидл.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Медиа: image/jpg


55. За сутки от COVID-19 в России умерли 150 человекВт, 15 сен[−]

На 15 сентября в России подтверждено 1 073 849 случаев заражения коронавирусной инфекцией. За прошедшие сутки выявлено 5529 новых инфицированных. Как отмечается, из этого количества 22,5% выявлены активным поиском и не имели клинических проявлений болезни. Зафиксировано 150 летальных исходов, всего с начала эпидемии — 18 785.

Случаи COVID-19 обнаружены во всех регионах России. Больше всего новых заболевших в Москве (730) и Санкт-Петербурге (206). Затем идут Ростовская область (165) и Московская область (151).

Всего в мире зафиксировано 29,2 миллиона случаев заболевания. Больше всего заболевших в США (6,65 миллиона), Индии (4,93 миллиона), Бразилии (4,35 миллиона).

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Медиа: image/jpg


56. Открыт новый вид усатого тропического клопаВт, 15 сен[−]

Международная группа ученых, в состав которой вошли сотрудники Санкт-Петербургского государственного университета, открыла новые род и вид клопа на острове Борнео в Юго-Восточной Азии. Насекомое назвали Tatupa grafei и отнесли к семейству слепняков. Результаты исследования опубликованы в журнале ZooKeys.

Борнео — третий по величине остров в мире. Почти полностью он покрыт нетронутыми тропическими лесами, в которых сохраняется огромное разнообразие флоры и фауны. Именно в этом месте исследователи из Университета Брунея собрали коллекцию клопов и отправили в СПбГУ для определения.

«В этих сборах оказались очень важные для нас экземпляры. Внутри большого семейства клопов-слепняков есть подсемейство, большинство представителей которого крайне редко встречаются в коллекциях. Дело в том, что в природе они обитают в лесной подстилке и ведут скрытный образ жизни. При этом выборка из Брунея оказалась сравнительно большой: в ней девять экземпляров, представляющих новый род Tatupa, который является монотипическим. Это значит, что к нему относится только один вид — Tatupa grafei. Велика вероятность, что клоп является эндемиком, то есть не обитает нигде, кроме острова Калимантан», — рассказывает первый автор исследования Вероника Тыц.

Tatupa grafei относится к сравнительно небольшой группе, которая на сегодняшний день включает 24 вида насекомых. Ее представители различаются по окраске и имеют огромные усы, которые часто оказываются в два раза длиннее тела. Клоп Tatupa grafei золотистого цвета и покрыт пятнышками. Примечательно, что у насекомых Rhinocylapus-группы сильно распространен половой диморфизм — самец может быть в два раза меньше самки. У представителей Tatupa grafei самки и самцы одинакового размера, а длина их тела без антенн составляет приблизительно пять миллиметров. Большинство аспектов поведения клопов Tatupa grafei неизвестно из-за малочисленности его представителей. Часто насекомых находят там, где много грибов, растущих на гнилой древесине. Из-за этого возникло предположение, что клопы питаются грибами. Также возможно, что клопы едят более мелких насекомых. Третья версия состоит в том, что меню клопов может быть смешанным. Название рода Tatupa — случайный набор букв. А вид grafei назван так в честь брунейского профессора Улмара Графе, который оказал существенную поддержку ученым.

Сейчас авторы исследования готовят большую статью о филогении редких клопов из Rhinocylapus-группы. Они планируют построить филогенетическое дерево, которое будет отражать предполагаемые эволюционные взаимоотношения организмов. Для этого был проведен морфологический анализ насекомых, а также анализ участков их ДНК.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.

Медиа: image/jpg


57. Лучшее за день. 14 сентябряПн, 14 сен[−]

Сможем ли мы когда-нибудь поговорить с растениями, почему у нас меняется восприятие времени и куда девается информация из черной дыры, расскажет дайджест лучших материалов дня от Indicator.Ru.

Почему водоросли — это новая нефть, какие испытания нужно преодолеть, чтобы отправиться в космос и как саранча реагирует на «Звездные войны»? Обо всем этом — на лекциях и мастер-классах из дайджеста научно-популярных событий от Indicator.Ru.

Что может выведать у растений детектор лжи, почему в Швейцарии за ними признали право на самоуважение и могут ли листья общаться между собой — в новом выпуске рубрики «Шнобелевская премия — это серьезно».

Биологи из НИУ ВШЭ обнаружили, что некоторые микроРНК способны подавлять репликацию коронавирусов человека — в том числе и SARS-CoV-2.

На Черноморском побережье Кавказа обнаружили богомолов, «обычно» обитающих в странах Дальнего Востока. Вероятнее всего, их завезли в Сочи вместе с декоративными растениями в 2014 году.

Помочь подобрать нужный курс лечения антидепрессантами поможет измерение ритмов головного мозга во время фазы быстрого сна, выяснили швейцарские исследователи.

Почему иногда время тянется, а порой летит? Исследователи из США нашли ответ на этот вопрос — все дело в «утомлении» нейронов супрамаргинальной извилины.

Информационный парадокс черных дыр — вопрос того, куда после их испарения девается информация об объектах, упавших в них, — мучает физиков уже полвека. Российские исследователи приблизились к его разрешению, описав процесс для упрощенной модели гравитации.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Медиа: image/jpg


58. Сизифово охлаждениеПн, 14 сен[−]

С помощью метода лазерного охлаждения, за который его создатели получили Нобелевскую премию по физике 1997 года, понижают температуры все более сложных структур. Настал черед нелинейных многоатомных молекул. На фотографии выше исследователи готовят один из двух лазеров для так называемого сизифова лазерного охлаждения молекул монометоксида кальция — когда те теряют свою кинетическую энергию, «взбираясь» по «холму» света, создаваемого двумя пучками. Таким образом исследователям удалось понизить температуру молекул с 22 до 1 милликельвина.

Медиа: image/jpg


59. Ханаанский дворец в Тель-Кабри разрушило землетрясениеПн, 14 сен[−]

Группа израильских и американских исследователей обнаружила новые доказательства того, что землетрясение могло привести к разрушению ханаанского (финикийского) дворца бронзового века в Тель-Кабри. Работа опубликована в журнале PLOS ONE.

Команда исследователей из Университета Джорджа Вашингтона и Хайфского университета провела масштабные раскопки на участке площадью более 30 тыс. м2 в Тель-Кабри с израильским городом Нахария, где находятся руины дворца, датирующиеся примерно 1900–1700 годами до н. э. На протяжении нескольких лет ученые задавались вопросом, что именно стало причиной внезапного разрушения дворца и исчезновения из него людей. Во время раскопок в 2019 году археологи обнаружили часть траншеи, погребенной под обрушившейся стеной, и развалины пола и стен с обеих сторон от нее.

«Обнаружения подтверждений землетрясений — чрезвычайно сложная при археологических раскопках задача, особенно это касается тех сооружений, где почти не присутствует каменная кладка и разрушаются строительные материалы, такие как высушенные на солнце глиняные кирпичи, плетень и так далее. Однако в Тель-Кабри мы нашли каменный фундамент для нижней части стен и надстройки из сырцового кирпича наверху, — рассказал ведущий автор исследования, сотрудник Хайфского университета Микаэл Лазар. — Наша работа показывает важность сочетания макро- и микроархеологических методов для идентификации древних землетрясений. Нам также нужно было оценить альтернативные сценарии, включающие климатические, экологические и экономические изменения, а кроме того, войны, прежде чем мы убедились, что реальная причина заключалась в землетрясении».

Археологи обнаружили участки, где гипсовые полы выглядели деформированными, стены были наклонены или смещены, а глиняные кирпичи со стен и потолков провалились в комнаты. Такая картина маловероятна для разрушений в результате захвата дворца, так как нет следов огня, оружия или останков непогребенных тел. Развалины дворца отражают быстрое обрушение, а не медленное осыпание кирпичей со стен или потолков заброшенного здания. Геологическая обстановка Тель-Кабри также повышает вероятность землетрясения.

В ходе экспедиции 2013 года ученые обнаружили 40 кувшинов в одной из кладовых дворца. Анализ органических остатков показал, что в них было вино. Винный погреб финикийского дворца стал самым старым и самым крупным винным погребом, обнаруженный на Ближнем Востоке. За последние годы археологи нашли еще четыре таких хранилища и по меньшей мере 70 кувшинов, погребенных под обломками здания.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Медиа: image/jpg


60. Ученые нашли причину изменения восприятия времени человекомПн, 14 сен[−]

Исследователи нашли причину изменений субъективного восприятия времени. Это происходит из-за того, что нейроны супрамаргинальной извилины, отвечающие за оценку длительности временных промежутков, «утомляются» и искажают восприятие. Работа опубликована в Journal of Neuroscience.

Супрамаргинальная извилина — часть теменной доли коры головного мозга, она принимает активное участие в восприятии устной и письменной речи, а также связана с памятью, обучением и сенсорным восприятием. Кроме того, в супрамаргинальной извилине расположены нейроны, отвечающие за оценку длительности временных промежутков. Ученые из Калифорнийского университета в Беркли выяснили, что при многократном воздействии стимула фиксированной продолжительности эти нейроны «утомляются», и это искажает наше субъективное восприятие времени.

Исследователи предлагали участникам эксперимента выполнить задание на сравнение длительности временных промежутков и в это время измеряли активность их мозга с помощью метода функциональной магнитно-резонансной томографии. В эксперименте приняли участие здоровые взрослые люди, им было предложено смотреть на визуальный адаптер (серый кружок) в течение определенного промежутка времени 30 раз подряд. После периода адаптации им показали тестовый стимул и просили оценить его продолжительность. Если длительность демонстрации адаптера была большой, участники недооценивали время тестового стимула, а если адаптер появлялся на короткий временной промежуток, длительностью тестового стимула была завышена. Активность нейронов супрамаргинальной извилины снижалась, когда адаптер и тестовый стимул были одинаковы по длительности, что указывало на утомление нейронов. Степень искажения восприятия времени напрямую зависела от того, насколько уменьшалась активность нейронов супрамаргинальной извилины.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Медиа: image/jpg


61. О чем молчат растения: есть ли разум и чувства у цветов и деревьевПн, 14 сен[−]

Что может выведать из растений детектор лжи, почему в Швейцарии за ними признали право на самоуважение и могут ли листья общаться между собой, расскажет новый выпуск рубрики «Шнобелевская премия — это серьезно».

Разговаривали ли вы когда-нибудь с растениями? Вероятно, да — особенно если у вас есть комнатные цветы или вы заядлый огородник. Но есть ли от этого какая-то польза? Как растения воспринимают окружающий мир, «слышат» ли они звуки, реагируют ли на проявления заботы? Этот вопрос интересует людей очень давно — как минимум с середины XIX века.

В 1848 году немецкий психолог Густав Фехнер выдвинул теорию, согласно которой растения рассматривались как высокоразвитые, способные испытывать эмоции живые существа. По мнению Фехнера, если владелец растения разговаривал со своим цветком или деревом, ласково с ним обращался и уделял всяческое внимание, это положительно сказывалось на росте и развитии растения. Спустя несколько десятилетий, в начале ХХ века бенгальский ученый-энциклопедист сэр Джагадиш Чандра Бос сделал огромный вклад в биофизику, продемонстрировав, что информация о различных воздействиях передается в организме растений при помощи электрических сигналов — ранее считалось, что этот процесс имеет химическую природу. В ходе многочисленных экспериментов сэр Бос проводил измерения электрической активности растений и, помимо прочего, пришел к весьма спорным и схожим с мнением Фехнера выводам: растения могут ощущать боль, испытывать чувство привязанности, а перед гибелью по их организму проходят электрические спазмы.

Несмотря на сомнительные выводы о чувствительности растений, вклад сэра Боса не только в биофизику, но и в современную науку в целом общепризнан: его называют одним из «отцов» радио и микроволновой оптики.

Еще одним сторонником теории «разумных растений» был Клив Бакстер, сотрудник ЦРУ, который специализировался на допросах с применением полиграфа — детектора лжи. В феврале 1966 года Бакстер попытался измерить скорость, с которой вода поднимается от корней филодендрона — вечнозеленого многолетнего растения — к его листьям. Поскольку полиграф может измерять электрическое сопротивление ткани — а оно меняется при поливе растения, — Бакстер прикрепил датчики к листве. Сотрудник ЦРУ заявил, что детектор лжи показал картину, типичную для ситуации, когда человек подвергается короткой эмоциональной стимуляции. После этого Бакстер издевался над филодендронами как мог — поджигал листья, окунал их в горячий кофе и даже заставлял другого человека ломать одно растение «на глазах» у другого (стоит ли говорить, что потом филодендроны начинали «бояться» злодея). Экспериментатор заключил, что растения реагируют на эмоциональное состояние человека и его действия, страдают при виде гибели животных и других растений и даже могут считывать мысли и намерения людей. Звучит красиво, вот только другие ученые, пытавшиеся воспроизвести результаты опытов Бакстера, потерпели полную неудачу. Что же, в этой области такие штуки встречаются очень часто.

Как бы то ни было, исследования, направленные на изучение чувствительности растений и их реакции на внешние стимулы, продолжаются и даже находят отражение в государственной политике некоторых стран — например, лауреата Шнобелевской премии мира 2008 года. Награду получил швейцарский Федеральный этический комитет по вопросам биотехнологий, не касающихся человека, а также граждане Швейцарии с формулировкой «за принятие правового принципа о том, что растения обладают достоинством».

Достоинство в данном случае — юридический термин, обозначающий право на уважение, самоуважение и этичное обращение. В российском гражданском праве закреплено, что достоинство — одно из нематериальных благ, которые принадлежат нам от рождения, а за унижение достоинства и распространение порочащих его ложных сведений можно получить административное и уголовное наказания. Получается, что Швейцария признала за растениями такие же права на уважение и корректное обращение, которыми обладают люди? Давайте разберемся, что это означало.

Изучение проблемы «личности» растений Швейцария начала в 2004 году при помощи ботаников и биологов из университетов Базеля, Невшателя, Цюриха, Мюнстера и других городов. Затем, после ознакомления с их докладами и заключениями, члены Федерального этического комитета по биотехнологиям сформулировали свое мнение по семи пунктам повестки.

  1. Недопустимо намеренное причинение вреда растениям — например, срывание диких.
  2. Отношение к растениям как к инструментам для достижения какой-либо цели допустимо только при наличии морального обоснования.
  3. Растения не могут находиться в полной собственности человека, а значит, человек не имеет права обращаться с ними как ему угодно. Правда, некоторые члены комитета высказали другое мнение: растения могут быть нашей собственностью, и в этом случае мы можем делать с ними все, что захотим.
  4. Генетическая модификация растений не нарушает их достоинство, если при этом они сохраняют способность размножаться и адаптироваться к новым условиям. При этом комиссия допускает, что существуют некоторые социально-этические ограничения на генетическую модификацию, но этот вопрос не обсуждался.
  5. Вопрос патентования растений большинство членов комиссии также отнесло к социально-этическим проблемам, лежащим вне плоскости обсуждения. Однако часть экспертов назвала эту процедуру «нарушающей достоинство» растений, а значит, неприемлемой.
  6. Генетическая модификация растений всегда должна быть направлена на сохранение и поддержание естественных биосистем, а не на создание искусственных.
  7. Большинство членов комитета посчитало оправданными любые действия с растениями, если эти действия служат сохранению людей как вида.

Но есть ли реальные научные основания считать новые этические нормы обоснованными? Давайте посмотрим, что думают по этому поводу специалисты.

А они доказали, например, что растения способны реагировать на звуки. Но не спешите включать фикусу симфонии Бетховена — он не станет быстрее расти. Зато звуки, производимые вредным насекомым, могут заставить цветок защищаться. В 2014 году ученые подвергали резуховидку Таля (небольшое цветковое растение семейства капустных) воздействию звуковых волн, производимых насекомыми-вредителями — личинками бабочки-репницы. В ответ резуховидка начинала вырабатывать вещества (глюкозинолаты и антоцианин), которые делали листья несъедобными для личинок. При этом растение спокойно отнеслось к звуковым волнам, вызванным ветром или стрекотом других насекомых. Ученые пришли к выводу, что резуховидка способна различать звуки, от наличия или отсутствия которых зависит ее выживание, и соответственно на них реагировать.

В 2019 году выяснилось, что растения могут не просто чувствовать опасность, но и предупреждать о ней соседей, обмениваясь сообщениями с помощью химических веществ — летучих органических соединений. Ученые работали с Solidago altissima — золотарником, многолетним травянистым растением. Оказалось, что, когда он подвергается нападению жука-листоеда, его листья издают особый запах. Соседние растения реагируют на предупредительные сигналы и готовятся к появлению насекомых-вредителей.

В 2018 же году стало известно еще об одном способе общения растений — статья в журнале Science наделала много шума. В ней сообщалось: листья растения могут передавать друг другу «сигналы бедствия» с помощью системы химических сигналов, очень похожей на систему нейромедиаторов у животных — если оторвать или повредить один листок растения, об этом довольно быстро «узнают» стебель и другие листья. При этом вещество, которым передают сигналы растения, использует в качестве нейромедиатора и организм человека — это всем известный глутамат.

Японские и американские ученые пришли к этому открытию случайно, а героем их исследования была уже знакомая нам резуховидка. Специалисты создали специальный сенсор — флуоресцентное вещество, чувствительное к содержанию кальция (чем больше в тканях кальция, тем ярче оно светится). Когда от резуховидки отрезали один листик, содержание кальция сразу же стало меняться: сформировался своего рода импульс, который распространялся от поврежденной части по всему растению. Свечение стало очень ярким вблизи «раны», затем угасло, появилось уже немного дальше, и постепенно волна дошла до всех листьев.

В 2012 году новозеландская река Уонгануи получила статус лица, обладающего юридическими правами и обязанностями. Чтобы река могла пользоваться этой привилегией, ей назначили двух опекунов — одного от государства, а второго от местного народа маори.

Но, несмотря на всю важность этих наблюдений, говорить о «нервной системе» растений пока рано: все же у них нет ни нейронов, ни мозга, ни других органов, благодаря которым мы обладаем сознанием. Однако переоценивать способности растений все же склонны даже сами ученые — так, Моника Гальяно, старший научный сотрудник Университета Сиднея, довольно давно ставит эксперименты на горохе. В январе 2020 года она заявила, что обнаружила у растений признаки наличия памяти. Исследовательница выращивала горох в Y-образном лабиринте, в одной из частей которого находился источник света — разумеется, горох рос именно в том направлении. Затем Гальяно расположила позади лампы вентилятор — теперь свет сопровождался легким потоком воздуха. На заключительном этапе эксперимента освещение убрали, а вентилятор оставили, и растения продолжали тянуться в его сторону.

По мнению ученого, это может означать, что «растения могут заучивать и запоминать информацию так же, как животные. Если это так, то существует вероятность, что растения обладают сознанием». Заявление спровоцировало мощную волну критики со стороны коллег по цеху — так, ботаник Линкольн Таиз из Калифорнийского университета, во-первых, посчитал представленные Гальяно данные неполными и неубедительными, а во-вторых, обратил внимание специалистов на то, что у растений попросту нет необходимого для сознания «аппаратного обеспечения» — мозга или нервных клеток. Таиз находит, что Гальяно «очеловечивает» своих подопытных и приписывает им несвойственные растениям качества и способности. Кроме того, среди нейробиологов нет единодушия и в вопросе о том, есть ли сознание у животных, если есть — то у каких, да и что такое сознание — тоже пока неясно.

Таиз не одинок в своем мнении. В 2019 году вышла статья, в которой он и его коллеги заявили: растения абсолютно точно не имеют сознания, а также раскритиковали специалистов, занимающихся нейробиологией растений. Так что споры на эту тему кипят даже внутри научного сообщества.

Главный вопрос сводится к тому, как мы определяем сознание. Обусловлено ли оно наличием мозга и нервной системы, или же способностями к обучению и восприятию, которые даются мозгом? Чтобы понять эволюцию познавательных способностей, сознания и интеллекта, нужно быть открытыми к идее, что ими могут обладать не только люди. Я очень рад наблюдать за дискуссиями и дебатами о не-человеческом сознании — сознании не только млекопитающих, но и рыб, беспозвоночных и растений. Но как бы то ни было, я согласен с Таизом и его коллегами. Сейчас нет данных, подтверждающих, что растения — это разумные существа. Параллели между физиологией растений и нейробиологией провести можно, но все-таки это не одно и то же.

Алекс Джордан
Директор лаборатории Института поведения животных Общества Макса Планка и Констанцского университета

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Подписывайтесь на Indicator.Ru в соцсетях: Facebook, ВКонтакте, Twitter, Telegram, Одноклассники.

Медиа: image/jpg


62. Российские физики выяснили, как найти потерянное в черной дыреПн, 14 сен[−]

Ученые из Института ядерных исследований РАН предложили свой ответ на вопрос о том, может ли информация бесследно исчезать в черной дыре. Физики использовали упрощенную модель гравитации и математические методы, использующиеся для описания процесса туннелирования. Результаты работы опубликованы в Journal of High Energy Physics, полностью ознакомиться со статьей можно на сайте препринтов arXiv.org.

Черные дыры — объекты, не выпускающие из себя ничего, даже свет. Однако еще в 1974 году Стивен Хокинг выдвинул предположение, что черные дыры не только притягивают материю, но и испускают разнообразные элементарные частицы — так называемое «излучение Хокинга», имеющее тепловой спектр. Черная дыра изменяет вакуум вокруг себя, и из него парами рождаются частицы. При этом одна из них падает внутрь черной дыры, а вторая улетает, унося часть массы черной дыры. Таким образом, черная дыра постепенно испаряется, пока не исчезнет совсем. Но здесь возникает парадокс: куда девается информация об объектах, упавших в черную дыру после ее исчезновения? Этот «информационный парадокс» мучает физиков уже почти полвека.

Проблема заключается в том, что любой предмет, оказавшийся в черной дыре, исчезнет в ее сингулярности. Однако взамен черная дыра испускает поток теплового излучения Хокинга, по конечному состоянию которого невозможно понять, что именно попало в черную дыру. Известные нам законы квантовой механики однозначно позволяют предсказать вероятности исходов тех или иных событий, связывают начальные и конечные состояния. Начальное состояние любой системы может быть однозначно восстановлено на основании конечного. Однако черная дыра не обладает таким свойством. Вероятное решение парадокса — несовершенство математического аппарата. Возможно, излучение черной дыры однозначно определяется тем, что в нее было брошено, просто вычисления этого не показывают.

Работа российских физиков стала еще одним шагом к разрешению парадокса. Они изучали не обычную трехмерную гравитацию, а ее упрощенную версию, двумерную дилатонную гравитацию с границей. В такой модели возможен очень простой, но редкий процесс: черная дыра может образоваться при столкновении одной квантовой частицы с границей, а затем распасться, испустив ровно одну частицу. Хотя вероятность такого процесса крайне мала, он — очень простой.

Поэтому российским физикам удалось построить полуклассическое описание этого процесса с помощью математических методов, которые обычно применяются для описания процессов туннелирования в квантовой механике. Обычная квантовая частица может «пройти сквозь стену» — протуннелировать. Оказывается, частица, оказавшаяся в сингулярности черной дыры, может так же протуннелировать наружу, образуя часть излучения Хокинга. Важно, что такое описание позволяет однозначно связать состояние «финальной» и «начальной» частицы. В будущем физики надеются, что применение таких же методов для описания более сложных процессов, например образования черной дыры из множества частиц и ее испарения, приведет к полному разрешению информационного парадокса.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.

Медиа: image/jpg


63. Специальная диета поможет при остром повреждении почекПн, 14 сен[−]

Российские биологи обнаружили защитные эффекты ограничения калорийности питания при остром почечном повреждении. Работа позволит разработать эффективные методы нефропротекции и создать лекарственные препараты. Результаты поддержанного Российским научным фондом исследования опубликованы в журнале Aging.

Ограничение рациона представляет перспективный подход борьбы со старением и сопутствующими заболеваниями. Снижение калорийности питания значительно продлевает жизнь и улучшает здоровье многих видов животных, и есть основания полагать, что его действие распространяется и на людей. Ученые из лаборатории структуры и функций митохондрий НИИ физико-химической биологии МГУ изучают возможности защиты почек, в том числе у старых животных. В экспериментах на крысах молодого и пожилого возраста исследователи обнаружили защитные эффекты ограничения калорийности питания при одном из тяжелых возрастных заболеваний — остром почечном повреждении.

«Острое повреждение почек является угрожающим жизни состоянием, с которым сталкивается около 20% всех пациентов, попадающих в больницу. К сожалению, больше всего подвержены нефрологическим патологиям люди пожилого возраста. Несмотря на интенсивное изучение данного заболевания, до сих пор не изобретено лекарства, которое защищало бы пациентов от многочисленных последствий патологического изменения почек, а все существующие методики сводятся к симптоматическому лечению. Наши исследования направлены на разработку эффективных методов терапии заболеваний почек», — рассказывает первый автор работы Надежда Андрианова.

Ученые исследуют как молекулярные механизмы самого почечного повреждения, так и сигнальные пути, ответственные за развитие у почек устойчивости к ишемическому стрессу. Задачей работы было определить, помогает ли метод ограничения калорийности питания против острого почечного повреждения, спровоцированного ишемией. Так как эти расстройства — возраст-ассоциированные патологии, ученые проводили работу в том числе и на старых крысах, что отличает данную работу от большинства подобных исследований. Исследователи показали, что даже непродолжительные периоды ограничения калорийности питания (до двух месяцев) приводят к положительным изменениям в клетках, например улучшению работы митохондрий, а также уменьшению окислительного стресса, интенсивность которого возрастает с возрастом или при ишемии и ведет к нарушению работы макромолекул и органелл. Поскольку в старой клетке уже многое работает не с такой эффективностью, пожилому организму требуются более продолжительные промежутки ограничения калорийности питания для достижения защитных свойств.

Ученые планируют работу по внедрению метода в клиническую практику и надеются, что знание ключевых защитных сигналов позволит разработать эффективные методы нефропротекции и создать препараты для лечения такого угрожающего жизни состояния, как острое почечное повреждение.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.

Медиа: image/jpg


64. Школьник из России стал победителем международной олимпиады по экономикеПн, 14 сен[−]

Завершилась III Международная олимпиада школьников по экономике, которая проходила с 7 по 13 сентября в онлайн-формате. Россияне стали бронзовыми призерами в командном зачете, а в индивидуальном завоевали три золотые медали и две бронзовые. Один из членов команды Александр Луценко стал абсолютным победителем олимпиады. Ознакомиться с результатами можно на официальном сайте олимпиады.

В олимпиаде приняли участие 29 команд из 29 стран. Золото в командном зачете, как и в прошлом году, досталось команде из Бразилии. Серебряными призерами стали участники из Индонезии. Российской команде досталась бронза, а в индивидуальном зачете они завоевали три золотые и две бронзовые медали. Первокурсник совместной бакалаврской программы по экономике ВШЭ — РЭШ Александр Луценко стал абсолютным победителем в индивидуальном зачете. Он набрал 175 баллов из 200 возможных и победил с отрывом в девять баллов от второго места.

Олимпиада состояла из трех этапов: игры по финансовой грамотности в онлайн-симуляторе, решения задач по экономике и презентации решения бизнес-кейса. Темой бизнес-кейса в этом году было ценообразование вакцины от коронавируса. Особенностью олимпиады в этот раз стал так называемый Open Track. В нем могли участвовать школьники, в чьих странах пока нет национальных олимпиад по экономике и не сформировались команды-участницы. Open Track проходил параллельно с основным соревнованием в рамках неофициального зачета, в нем приняло участие более 80 человек.

Международная олимпиада по экономике впервые была проведена в 2018 году в Москве, став единственным подобным мероприятием в мире. Планировалось, что в 2020 году Международная олимпиада по экономике пройдет в городе Нур-Султан. Однако все мероприятия были перенесены в онлайн в связи с эпидемиологической обстановкой. Организаторами выступили Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики» и бюро непрерывного профессионального развития Международного финансового центра «Астана».

Председателем попечительского совета олимпиады является лауреат Нобелевской премии по экономике Эрик Маскин. По традиции, он выступил с лекцией для участников в день открытия олимпиады. Кроме Маскина лекции участникам прочитали Марк Узан, Александр Ван де Путт, Джеймс Мартин и другие известные специалисты.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.

Медиа: image/jpg


65. Роботы вчера, сегодня, завтраПн, 14 сен[−]

Интерактивная экскурсия в лабораторию робототехнических систем и искусственного интеллекта Инженерной академии РУДН расскажет школьникам о принципах управления роботами-манипуляторами. Под руководством преподавателей они попробуют себя в программировании промышленных роботов Kawasaki, предназначенных для перемещения грузов, манипулирования ими, нанесения клея и герметика на поверхности деталей.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Подписывайтесь на Indicator.Ru в соцсетях: Facebook, ВКонтакте, Twitter, Telegram, Одноклассники.

Медиа: image/jpg


66. Как стать космонавтомПн, 14 сен[−]

Директор Екатеринбургского планетария Александр Изгагин расскажет, что нужно сделать, чтобы стать космонавтом, — иметь отменное здоровье или хорошие оценки, разбираться в технике или уметь быстро бегать, какие испытания нужно преодолеть, чтобы отправиться в космос.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Подписывайтесь на Indicator.Ru в соцсетях: Facebook, ВКонтакте, Twitter, Telegram, Одноклассники.

Медиа: image/jpg


67. Течь, плавать и пахнутьПн, 14 сен[−]

Научный журналист Григорий Тарасевич расскажет, за что дали Шнобелевскую премию 2005 года: протезы для кастрированных собак, реакцию мозга саранчи на «Звездные войны» и богатых нигерийских принцесс.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Подписывайтесь на Indicator.Ru в соцсетях: Facebook, ВКонтакте, Twitter, Telegram, Одноклассники.

Медиа: image/jpg


68. Нужны ли биотехнологам роботыПн, 14 сен[−]

Научный сотрудник МФТИ Тимур Чернов расскажет, почему открытия в биологии связаны с техническим прогрессом, как роботы перевернули рынок агробиотехнологий, как микроводоросли спасут наше будущее от экологической катастрофы и почему водоросли — это новая нефть.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Подписывайтесь на Indicator.Ru в соцсетях: Facebook, ВКонтакте, Twitter, Telegram, Одноклассники.

Медиа: image/jpg


69. Опасные связи, или роман в генахПн, 14 сен[−]

Доктор биологических наук Михаил Гельфанд расскажет, кто те люди, которые стояли у истоков человека разумного, что с ними произошло в процессе биологической эволюции и какое отношение они имеют к нам, живущим в XXI веке.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Подписывайтесь на Indicator.Ru в соцсетях: Facebook, ВКонтакте, Twitter, Telegram, Одноклассники.

Медиа: image/jpg


70. Топ вопросов к гинекологуПн, 14 сен[−]

Врач акушер-гинеколог Динара Березина расскажет, какой медицинской информации в интернете можно доверять, а какой нет, к каким последствиям может привести самолечение и почему вопросы по гинекологии лучше задавать врачу.

Медиа: image/jpg


71. Обнаружены способные останавливать размножение коронавирусов микроРНКПн, 14 сен[−]

Ученые из Национального исследовательского университета «Высшая школа экономики» нашли молекулы микроРНК, потенциально способные подавлять репликацию коронавирусов человека, в том числе SARS-CoV-2. Оказалось, что вирус использует микроРНК зараженных клеток на первых стадиях инфекции, чтобы задержать активный иммунный ответ. Результаты исследования опубликованы в журнале PeerJ.

После того как вирус попадает внутрь клетки, он начинает активно взаимодействовать с различными внутриклеточными молекулами. Одни из таких молекул — микроРНК, небольшие некодирующие РНК, участвующие в регуляции экспрессии генов. При взаимодействии с вирусом микроРНК связываются с определенными частями его РНК, что приводит к их разрушению. Такая атака может полностью остановить репликацию вируса, однако обычно эти взаимодействия не уничтожают его, а только замедляют размножение. Подобный сценарий даже полезен вирусу, поскольку помогает избежать быстрого иммунного ответа, и вирусы с большим количеством сайтов связывания в своей РНК лучше выживают и размножаются.

Ученые с факультета биологии и биотехнологии НИУ ВШЭ обнаружили микроРНК, связывающие геномы коронавируса. Всего существует семь разновидностей человеческих коронавирусов. Четыре из них распространены и вызывают обычную простуду, тогда как вирусы MERS-CoV, SARS-CoV и SARS-CoV-2 могут вызывать опасную атипичную пневмонию. Ученые нашли четыре семейства человеческих микроРНК, для которых были выявлены позиции связывания со всеми из рассмотренных вирусов. Для того чтобы выяснить детали взаимодействия вируса с обнаруженными микроРНК, ученые проанализировали их нуклеотидные последовательности в легких мышей, инфицированных SARS-CoV. Они выяснили, что инфекция приводит к восьмикратному увеличению экспрессии микроРНК hsa-miR-21-3p.

«МикроРНК hsa-miR-21-3p обладает большим потенциалом для связывания со всеми человеческими коронавирусами. Но после заражения вирусом SARS-CoV концентрация данной микроРНК в легких сильно повышается. Если предположить, что это механизм иммунного ответа, непонятно, почему вирус не уничтожает позиции связывания с клеточными микроРНК в процессе мутирования. Напротив, мы видим, что эволюционно вирус “накапливает” их в своем геноме — в нашем исследовании показано, что такие регионы присутствуют во всех человеческих коронавирусах и мало подвержены мутациям. Мы предполагаем, что таким образом вирус использует данную микроРНК для замедления своей репликации на первых порах заражения с целью отсрочить активный иммунный ответ», — отметил один из исследователей, сотрудник факультета биологии и биотехнологии ВШЭ Степан Нерсисян.

Следующий шаг исследований команды — экспериментальная проверка находок. Также ученые планируют проверить возможности лекарственного воздействия на вирус через обнаруженные микроРНК. В частности, предстоит выяснить, может ли их искусственное введение или удаление остановить размножение вируса.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.

Медиа: image/jpg


72. В России за сутки выявлено 5509 заболевших COVID-19Пн, 14 сен[−]

На 14 сентября в России подтверждено 1 068 320 случаев заражения коронавирусной инфекцией. За прошедшие сутки выявлено 5509 новых инфицированных. Как отмечается, из этого количества 25,2% выявлены активным поиском и не имели клинических проявлений болезни. Зафиксировано 57 летальных исходов, всего с начала эпидемии — 18 635.

Случаи COVID-19 обнаружены во всех регионах России. Больше всего новых заболевших в Москве (696) и Санкт-Петербурге (199). Затем идут Московская область (163) и Ростовская область (160).

Всего в мире зафиксировано 29 миллионов случаев заболевания. Больше всего заболевших в США (6,61 миллиона), Индии (4,85 миллиона), Бразилии (4,33 миллиона).

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Медиа: image/jpg


73. Разработана новая методика назначения антидепрессантовПн, 14 сен[−]

Ученые обнаружили, что измерение ритмов головного мозга во время фазы быстрого сна может отражать эффективность лечения антидепрессантами. Открытие позволит быстрее подбирать нужную терапию для пациентов, а не продолжать неэффективное лечение в течение нескольких недель, не зная результата. Работа была представлена на конгрессе Европейской коллегии нейропсихофармакологии.

Около 7% взрослых людей по всему миру страдают депрессией. Стандартное лечение — это антидепрессанты, обычно селективные ингибиторы обратного захвата серотонина, такие как прозак и флуоксетин. Однако для проявления их эффекта необходимы недели или даже месяцы, а это означает, что пациентам часто приходится ждать, подействует ли лечение, не чувствуя его результата. Примерно 50% больным не удается подобрать нужное лекарство с первого раза.

Ученые из Базельского университета обнаружили связь изменения ритмов головного мозга у пациентов во время быстрого сна с эффективностью лечения антидепрессантами. Цель эксперимента заключалась в том, чтобы наблюдать снижение симптомов депрессии на 50% по стандартной шкале оценки депрессии Гамильтона. Ритмы головного мозга фиксировались уже через неделю после начала лечения. Те пациенты, ритмы которых указывали на отсутствие эффекта, были немедленно переведены на другое лечение. Через пять недель было обнаружено, что 87,5% всех пациентов, участвовавших в эксперименте, наблюдали значительное улучшение самочувствия. В данный момент ученые планируют увеличить группу пациентов, участвующих в эксперименте, и разрабатывают способы оптимизации нового подхода.

«Это экспериментальное исследование показало значительные улучшения состояния пациентов. Мы доказали, что, прогнозируя отсутствие ответа на антидепрессанты, мы можем практически сразу же адаптировать терапию под каждого конкретного пациента. Это позволяет нам значительно сократить среднюю продолжительность между началом лечения и эффектом, что особенно важно для пациентов с тяжелой депрессией, жизнь которых может зависеть от своевременной помощи», — рассказал руководитель исследования Торстен Микотейт.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Медиа: image/jpg


74. Азиатский богомол вторгся на Черноморское побережье РоссииПн, 14 сен[−]

Исследователи из МГУ и Чешского агротехнического университета обнаружили на Черноморском побережье нового для фауны России богомола. Работа исследователей опубликована в Annales de la Soci?t? entomologique de France.

Вторжение чужеродных видов на далекие от их основного ареала территории — одна из актуальных тем современной биологии. Появление новых видов зачастую приводит к серьезным экологическим и экономическим последствиям.

Ученые обнаружили расширяющую свой ареал популяцию богомолов Statilia maculata Thnb на Черноморском побережье Кавказа. Эти насекомые обитают в странах Дальнего Востока: Китае, Японии, Корее, Тайване и Непале. Исследователи собрали экземпляры богомолов, изучили морфологию взрослых и молодых особей и впервые подробно изучили строение их оотеки — яйцевой капсулы. Кроме того, ученые предприняли попытки разведения вида в неволе, которые указали, что влажность воздуха представляет собой главный лимитирующий фактор для дальнейшего расширения ареала.

Карта распространения _Statilia maculata_ в России
Евгений Щербаков/МГУ

«Богомол Statilia maculata стал очередным видом в длинной череде тех, что были занесены в Россию в 2014 году. Так, завоз самшитовой огневки вместе с растениями для озеленения города привел к уничтожению большей части реликтовых самшитовых лесов. При этом для России впервые описан занос в такой теплолюбивой и в целом экзотичной для нашей страны группе, как богомолы. Богомолы являются беспозвоночными хищниками высшего порядка в своих экосистемах, и вторжение даже одного чужеродного вида может грозить вытеснением нативных видов богомолов и иными, слабо предсказуемыми, последствиями», — подчеркнул один из авторов работы, сотрудник кафедры энтомологии биологического факультета МГУ Евгений Щербаков.

Ученые предполагают, что оотеки нового вида богомолов были завезены в окрестности Сочи вместе с декоративными растениями в 2014 году, откуда вид распространился по всему побережью. В дальнейшем он может колонизировать Крым, а также Средиземноморье. Исследователи также собрали данные по всем известным заносам богомолов за всю историю, которые указали на резкое увеличение числа таких случаев за последнее десятилетие.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.

Медиа: 1.image/jpg 2.image/jpg


75. Дайджест научно-популярных мероприятий 14.09—20.09Пн, 14 сен[−]

Почему водоросли — это новая нефть, какие испытания нужно преодолеть, чтобы отправиться в космос и как саранча реагирует на «Звездные войны»? Обо всем этом — на лекциях и мастер-классах из дайджеста научно-популярных событий от Indicator.Ru.

Топ вопросов к гинекологу

Живой врач вместо форумов и блогов

Зачем смотреть: узнать, какой медицинской информации в интернете можно доверять, а какой нет, к каким последствиям может привести самолечение и почему вопросы по гинекологии лучше задавать врачу.

Кто рассказывает: врач акушер-гинеколог Динара Березина.

Когда: 15 сентября c 17:00 до 18:00

Где: THE Medicin (онлайн).

Стоимость: бесплатно, подробности на сайте лектория.

Опасные связи, или роман в генах

Кроманьонцы, неандертальцы и денисовцы

Зачем смотреть: узнать, кто те люди, которые стояли у истоков человека разумного, что с ними произошло в процессе биологической эволюции и какое отношение они имеют к нам, живущим в XXI веке.

Кто рассказывает: доктор биологических наук Михаил Гельфанд.

Когда: 16 сентября c 20:00 до 21:00

Где: лекторий Cколтеха в Полит.ру (онлайн).

Стоимость: бесплатно, подробности на сайте Сколтеха.

Течь, плавать и пахнуть

Кому и за что дают Ig Nobel Prize

Зачем смотреть: узнать, за что дали Шнобелевскую премию 2005 года: протезы для кастрированных собак, реакция мозга саранчи на фильм «Звездные войны» и богатые нигерийские принцессы.

Кто рассказывает: научный журналист Григорий Тарасевич.

Когда: 16 сентября c 23:59 до 01:00

Где: культурно-просветительский центр «Архэ» (онлайн).

Стоимость: бесплатно, подробности на сайте TimePad.

Нужны ли биотехнологам роботы

Тренды биотехнологий

Зачем идти: узнать, почему открытия в биологии связаны с техническим прогрессом, как роботы перевернули рынок агробиотехнологий, как микроводоросли спасут наше будущее от экологической катастрофы и почему водоросли — это новая нефть.

Кто рассказывает: научный сотрудник МФТИ Тимур Чернов.

Когда: 17 сентября c 19:30 до 21:00

Где: научно-популярная библиотека № 1 (Москва, ул. Дубининская, д. 20, стр. 1).

Стоимость: бесплатно, подробности на сайте TimePad.

Как стать космонавтом

(Непростая) инструкция

Зачем смотреть: узнать, что нужно сделать, чтобы стать космонавтом, — иметь отменное здоровье или хорошие оценки, разбираться в технике или уметь быстро бегать, какие испытания нужно преодолеть, чтобы отправиться в космос.

Кто рассказывает: директор Екатеринбургского планетария Александр Изгагин.

Когда: 18 сентября c 17:00 до 18:00

Где: лекторий «Космолекции» (онлайн).

Стоимость: бесплатно, подробности на сайте лектория.

Подписывайтесь на Indicator.Ru в соцсетях: Facebook, ВКонтакте, Twitter, Telegram, Одноклассники.

Медиа: image/jpg


76. Лучшее за день. 14 сентябряПн, 14 сен[−]

Нобелевка Бора-сына, тест ко Дню Байкала и преобразование кремния в наночастицы — таков наш ночной дайджест.

Как получить высшую физическую награду, опровергнув, а точнее, дополнив теорию своего отца, тоже нобелевского лауреата, рассказывает наш очередной выпуск рубрики «Как получить Нобелевку».

COVID-19 в России: 1 062 811 случаев с начала эпидемии.

Группа российских ученых исследовала способность различных природных материалов поглощать изотоп урана. Лучшими среди них оказались торф и бурый уголь.

Местные обитатели и храбрые первопроходцы, милые нерпы и микроскопические эпишуры, геологические эпохи и экологические проблемы, современные аэропорты и старинные поезда, необычные топонимы и советы для туристов — в нашем тесте о самом глубоком озере планеты, который посвящен Дню Байкала.

Золу угольных электростанций можно перерабатывать в реагенты для очистки воды.

Ученые разработали экологически чистый способ преобразования кремния в наночастицы.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Медиа: image/jpg


77. Нобелевские лауреаты: Оге Нильс БорВс, 13 сен[−]

Как получить высшую физическую награду, опровергнув, а точнее, дополнив теорию своего отца, тоже нобелевского лауреата, рассказывает наш очередной выпуск рубрики «Как получить Нобелевку».

Этой историей мы уже начинали один из материалов нашей рубрики, но сегодня не грех будет и повторить.

Как-то товарищ автора статьи по учебе, ставший известным физиком-гидродинамиком, рассказывал о своем коллеге: «Знаешь, Томас мне как-то пожаловался: уже то, что его отцу дали Нобелевскую премию, практически ставит крест на его собственных шансах на Нобелевку. А уж то, что в семье есть знаменитый дед, делает эти шансы строго нулевыми». И действительно, и отец, и дед Томаса Бора стали нобелевскими лауреатами. А ведь, как мы знаем теперь, и прадед его, физиолог Христиан Бор, неоднократно номинировался на Нобелевскую премию по физиологии или медицине. Так что, если бы судьбе было угодно, в семье Боров было бы четыре поколения нобелевских лауреатов. Но увы, пока что всего два поколения. О знаменитом отце нашего героя мы уже рассказали, теперь пришла очередь сына, Оге Нильса Бора, получившего свою Нобелевку по физике через 53 года после триумфа собственного отца.

Оге Нильс Бор

Родился: 19 июня 1922 года, Копенгаген, Дания.

Умер: 8 сентября 2009 года, Копенганен, Дания.

Лауреат Нобелевской премии 1975 года по физике (1/3 премии, совместно с Беном Роем Моттельсоном и Лео Джеймсом Рейнуотером). Формулировка Нобелевского комитета: «За открытие взаимосвязи между коллективным движением и движением отдельной частицы в атомном ядре и развитие теории строения атомного ядра, основанной на этой взаимосвязи (for the discovery of the connection between collective motion and particle motion in atomic nuclei and the development of the theory of the structure of the atomic nucleus based on this connection)».

Оге Бор родился в тот год, в котором отец его, великий датский физик Нильс Бор, получит свою Нобелевскую премию. Только премии присуждают в октябре, а это знаменательное событие в семье Боров случилось в июне.

Вот как описывал свое детство Оге в собственной автобиографии: «Замечательные ученые, которые приехали, чтобы работать с отцом, стали для нас, детей, просто «дядя Крамерс», «дядя Кляйн», «дядя Нишина», «дядя Гейзенберг», «дядя Паули» и так далее. Когда мне было около десяти лет, мои родители переехали в большой особняк около Карлсберга, куда к ним приезжали в гости ученые, художники и общественные деятели».

Хотелось бы сказать: «таким образом путь нашего героя в физику был предопределен», но биограф должен быть честен. Конечно же, все эти дяди сыграли решающее значение для того, чтобы Бор-младший стал физиком, но это не совсем так. Сыновей у Нильса и Маргарет Бор было аж шесть. Двое, Кристиан и Харальд, умерли в достаточно юном возрасте — Кристиан утонул, катаясь на лодке, Харальд погиб от менингита. Физиками стали только двое: Оге и Ханс, Эрик стал инженером-химиком, а Эрнест и вовсе адвокатом и параллельно выдающимся игроком в хоккее на траве (в 1948 году он выступал за сборную Дании на Олимпиаде в Лондоне. Напомним, что спортивность была у Боров в крови. Брат Нильса Бора, Харальд, тоже выступал на Олимпиаде, тоже в Лондоне, только в 1908 году и в качестве футболиста, а сам Нильс Бор вместе с братом защищал цвета футбольного клуба АБ Гладсаксе как вратарь).

Но так или иначе, наш герой действительно заинтересовался физикой и поступил в Копенгагенский университет в год, когда Данию оккупировала Германия. К тому времени Оге уже постепенно становился ассистентом отца — помогал ему разбирать почту и отвечать на письма, постепенно втягиваясь и в научные работы.

В 1943 году, после того как угроза ареста великого физика стала совсем уж реальной (особенно после того, как Нильс Бор в 1941 году тактично отказал Гейзенбергу помочь Германии в работе над атомной бомбой), семейству пришлось бежать в Швецию. Оттуда их бомбардировщиком перевезли в Англию, а оттуда Нильс и Оге Боры уехали в США.

В США наш герой снова помогал отцу — на сей раз в работе над американской атомной бомбой. Видимо, именно тогда он особенно заинтересовался структурой атомного ядра. В те годы господствующей теорией строения ядра атома была капельная модель, которую создал отец Оге в 1936 году. Грубо говоря, в ней предполагалось, что ядро состоит из протонов и нейтронов, которые удерживаются вместе подобно молекулам воды в капле. Распад ядра теория описывала неплохо, а вот с ядерными спектрами было похуже.

В августе 1945 года семья Боров вернулась в Копенгаген. Годом позже Оге получил степень магистра и еще через три года вернулся в США — работать в Институте фундаментальных исследований в Принстоне и в Колумбийском университете. Там его интерес к ядру возрос под влиянием еще одного нобелевского лауреата — Исидора Раби. Одновременно началось сотрудничество с американцем Джеймсом Рейнуотером, с которым, как пишут биографы, «он обсуждал фундаментальные вопросы строения атомного ядра». А обсудить было что: появилась еще одна модель строения ядра, оболочечная модель Марии Гепперт-Майер (она за свою работу тоже получит Нобелевскую премию по физике).

Эта модель «описывала движение нуклонов по независимым концентрическим орбитам, или оболочкам, внутри ядра, аналогичным электронным оболочкам в атоме. Согласно оболочечной модели, именно сумма всех сил, вызванных нуклонами, определяет поведение каждого индивидуального нуклона». Однако из эксперимента выходило, что распределение зарядов по некоторым ядрам несколько не сферично.

Рейнуотер и Бор предположили, что орбиты нуклонов могут искажаться центробежными силами. Оба засели за расчеты: Рейнуотер сам, в США, а Бор — с Бенджамином Моттельсоном в Копенгагене.

Взяв за основу выкладки Рейнуотера, Бор с Моттельсоном объединили достоинства обеих предшествующих теорий — капельной и оболочечной — и постарались исключить недостатки. В результате получилась синтетическая теория строения атомного ядра, названная коллективной. Вот как пишет об этой теории биография Оге Бора:

«В коллективной модели поверхность ядра ведет себя как поверхность капли жидкости, однако оболочечная структура подвержена деформациям, которые проявляются на поверхности в форме колебаний и вращении. Если внешняя оболочка заполнена нуклонами, утверждают Бор и Моттельсон, то ядро имеет сферическую форму, если же внешняя оболочка заполнена не до конца, то форма ядра искажается и становится дынеобразной. В таком деформированном ядре, утверждают они, будут наблюдаться новые моды колебаний и вращений, включая поверхностные волны и колебания размеров ядра».

Коллективная теория принесла коллективу своих создателей Нобелевскую премию по физике, честно поделенную на троих.

Кто номинировал Оге на Нобелевку 1975 года, мы пока что не знаем: по правилам Нобелевского комитета все номинации хранятся в тайне минимум полвека. Из открытых данных по номинациям мы знаем, что с 1961 по 1966 год Бор был номинирован шесть раз и один раз номинировал сам (в 1963 году, «нашего» Льва Ландау).

После премии Оге Бор прожил еще треть века. Он много работал и особенное внимание уделял сотрудничеству и дружбе ученых разных стран, постоянно говоря об этом (он много раз подчеркнул важность дружбы в своей Нобелевской лекции).

Сотрудничество, особенно международное, Оге Бор называл «жизненным фактором развития самой науки» и «средством укрепления знаний друг о друге и взаимопонимания между народами». Что ж, хотелось бы, чтобы как можно больше людей, принимающих решения, это понимало.

Медиа: image/jpg


78. Ученые разработали экологический чистый способ преобразования кремния в наночастицыВс, 13 сен[−]

Ученые из Сколтеха совместно с коллегами из Московского государственного университета разработали новый способ переработки кремниевых пластин. Результаты исследования были опубликованы в ACS Sustainable Chemistry & Engineering.

Большинство фотоэлектрических ячеек используют кремний, а объемы их производства растут с каждым годом. Обычно срок эксплуатации солнечных панелей составляет 25–30 лет. Со временем панели деградируют и вырабатывают все меньше и меньше электричества, в связи с этим ученым необходимо найти способ повторного использования отработанного кремния. Если не обращаться к переработке, то к 2050 году мир столкнется с 60 миллионами тонн отработанных фотоэлектрических пластин.

Преобразование кремния в наночастицы оксида кремния является экологически важной задачей, поскольку она не только решает проблему переработки отработанного кремния, но и предлагает новый источник наночастиц для различных областей науки и промышленности.

Группа ученых под руководством старшего научного сотрудника Сколтеха Станислава Евлашина продемонстрировала простой способ конвертации кремниевых панелей в наночастицы в водном растворе со 100% эффективностью. Это открытие может помочь отыскать экологичный способ утилизации кремния без использования токсичных реагентов.

Поскольку изменение условий процесса преобразования позволяет контролировать размер полученных частиц, то конвертированные в наночастицы кремниевые панели могут быть повторно использованы в оптике, фотонике, медицинских применениях и других областях.

«Для преобразования панелей в наночастицы использовался метод гидротермального синтеза в водной среде. Процесс хорош тем, что не требует большого количества оборудования, однако позволяет контролировать размер частиц в пределах 8–50 нм», — поясняет старший научный сотрудник Центра проектирования производственных технологий и материалов Сколтеха Станислав Евлашин.

В эксперименте использовались три вида кремниевых пластин: HR (кремний с высоким удельным сопротивлением), N-тип (легированный азотом) и P-тип (легированный фосфором). Расчеты с использованием теории функционала плотности показали, что Si-H связи формировались на поверхности HR-пластин даже в отсутствии аммиака, который выступает в качестве катализатора. Помимо аммиака, скорость реакции также могут увеличить примеси, такие как легирующие фосфор и бор, и молекулярные дефекты (в случае использования солнечных панелей).

«Подавляющее большинство методов синтеза наночастиц оксида кремния являются восходящими, то есть в них алкоксиды используются в качестве прекурсора для синтеза частиц. Описанный в нашей работе процесс является нисходящим и использует объемные кремниевые пластины в качестве источника, за счет этого он обладает рядом преимуществ, таких как простота, масштабируемость и возможность контролировать размер частиц. Основными параметрами синтеза являются температура и время гидролиза, именно они влияют на распределение частиц по размерам. Мы заметили, что увеличение pH имеет сильное влияние на скорость формирования частиц, поэтому в экспериментах был использован аммиак, который значительно ускорял реакцию, протекающую в водной среде», — объясняет аспирантка Cколтеха Юлия Бондарева.

«Помимо всего прочего, мы решили разобраться в механизме процесса формирования наночастиц. Для этого мы использовали модель гетерогенной нуклеации, в которой конечное число центров нуклеации распределено по поверхности кремниевого источника», — говорит старший научный сотрудник Сколтеха Тимур Аслямов.

В экспериментах, помимо чистого кремния, были использованы и промышленные солнечные панели, основанные на Si-ITO гетероструктуре, которые вели себя так же, как и кремниевые пластины, и были успешно переработаны в наночастицы. Результаты этого исследования представляют собой важнейший шаг в направлении экологичной утилизации кремниевых отходов и создания новых источников наночастиц оксида кремния.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Медиа: image/png


79. Близнецы для близнецовВс, 13 сен[−]

Перед вами — внешний облик двух идентичных космических аппаратов NASA Janus, которые в 2022 году стартуют каждый к своей цели. Эти аппараты должны навестить два бинарных астероида со своими спутниками, 1996 FG3 и 1991 VH. Каждой паре близнецов — по близнецу, так решили в NASA.

Медиа: image/jpg


80. Золу угольных электростанций можно перерабатывать в реагенты для очистки водыВс, 13 сен[−]

Российские металлурги предложили растворять зольные отходы ТЭС соляной кислотой при высоком давлении. Получившиеся в результате такой реакции соединения можно использовать для очистки воды на водоканалах и самих ТЭС. Метод уже показал эффективное осаждение примесей в воде из Москвы-реки. Описание технологии опубликовано учеными из НИТУ «МИСиС» и ряда других российских и зарубежных организаций в ведущем международном журнале Journal of Cleaner Production. Исследование поддержано грантом Президентской программы исследовательских проектов Российского научного фонда (РНФ).

Хотя доля угольной генерации в России начиная с 90-х годов прошлого века постепенно снижается, она еще составляет большую часть всей нашей энергетики. Так, в 2019 году на отечественных ТЭС было выработано более 60% от всей произведенной электроэнергии в стране. Кроме того, текущие объемы угольной энергетики не будут снижаться, чтобы не допустить зависимости российской экономики от газа. Тем не менее эта область — одна из наименее экологичных. Угольные ТЭС ежегодно выпускают в виде отходов 20–25 миллионов тонн золошлаков. В России их захоронено уже более 1,5 миллиарда тонн, а шламополя занимают территорию больше, чем площадь Израиля.

Ученые ищут способы утилизации и рециклинга отходов ТЭС, делая акцент на извлечении цветных металлов, например алюминия — одного из основных компонентов золы. Это помогло бы увеличить экологичность ТЭС: так можно избавиться от уже накопленных твердых отходов и предотвратить образование новых. В своей работе ученые предложили принципиально новый метод переработки золы, благодаря которому из отходов получаются реагенты для очистки воды.

Авторы обработали золу перегретой соляной кислотой, температура которой была значительно выше температуры ее кипения — этого можно добиться при помощи автоклава. В результате реакции образуется хлорид алюминия. Исследователи подобрали особые условия, при которых более 95% металла переходило в раствор. В таком виде он коагулирует, то есть осаждает взвешенные частицы. На примере воды из Москвы-реки ученые показали эффективность обработки таким реагентом. После нее образцы соответствовали нормативам ВОЗ для питьевой воды: в них отсутствовали ионы тяжелых металлов, а показатели мутности и цветности оказались на приемлемом уровне.

«Чтобы повысить степень утилизации золы с нынешних 8% до запланированных к 2035 году 50%, необходимо научиться эффективно извлекать из отходов цветные металлы и соединения на их основе. Основной акцент мы сделали на выделении алюминия и производстве из него реагента для очистки воды. Так мы не только избавляемся от зольных отходов, но и на 25% уменьшаем стоимость коагулянта по сравнению с промышленными аналогами», — поясняет Дмитрий Валеев, руководитель проекта по гранту РНФ, кандидат технических наук, научный сотрудник НИТУ «МИСиС», старший научный сотрудник Института металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова РАН.

Ученые планируют участвовать в разработке пилотной установки по производству коагулянта для нужд одной из крупнейших теплогенерирующих компаний Сибири ТГК-11 в Омске. Ранее эта же исследовательская группа предложила расширить российский рынок глинозема за счет зольных отходов.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Медиа: image/png


81. Славное мореВс, 13 сен[−]

Какими преданиями окутан Байкал, как не обидеть жителей Иркутска, кто такая байкальская эпишура, разрешено ли есть сорную рыбу и байкальского омуля, что стало с Кругобайкальской железной дорогой, есть ли Ока в Саянах, где живут нерпы, а также чем скала Шаманка отличается от Шаман-камня, а реальные легенды о ней от выдуманной? Узнать ответы на эти и многие другие вопросы можно в тесте от Indicator.Ru.

Медиа: image/jpg


82. Торф и бурый уголь способны очистить воду от радиоактивных веществВс, 13 сен[−]

Группа российских ученых исследовала способность различных природных материалов поглощать изотоп урана. Лучшими среди них оказались торф и бурый уголь. Они эффективно сорбируют и удерживают различные радионуклиды, которые возникают в результате работы АЭС и содержатся в ядерных захоронениях. Исследование реализовано при поддержке Президентской программы Российского научного фонда (РНФ). Результаты опубликованы в журнале Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry.

В каждой квартире есть электрические приборы — ноутбук, телевизор, холодильник, плита и прочее. Они затрачивают много электричества, а что говорить об огромных сталелитейных заводах или аэропортах? Чтобы получить энергию, на электростанциях и ТЭЦ сжигают уголь, газ и нефтепродукты. Эти вещества не только загрязняют атмосферу, но и невосполнимы, а значит, рано или поздно закончатся. Поэтому развитие иных источников энергии жизненно необходимо.

В России активно развивается атомная энергетика. По данным «Росэнергоатом» в 2018 году в мире функционировало 454 ядерных реактора, 37 из которых находятся на территории РФ. Каждый из них обеспечивает электричеством огромное количество домов и предприятий, однако скрывает и серьезную опасность. Это, например, авария на АЭС Тримайл-Айленд в штате Пенсильвания (1979 год), на Чернобыльской АЭС (1986 год), на АЭС Фукусима-1 (2011 год). Последствия этих катастроф до сих пор отражаются на нашей жизни. Однако вред приносят не только аварии на станциях, но и ядерные отходы.

«Восстановление приповерхностных хранилищ и отвалов требует серьезной проработки и модернизации. Об этом свидетельствует наличие всем известных проблемных объектов: опасные загрязнения в Усолье-Сибирском Иркутской области, склон с радиоактивными отходами у Московского завода полиметаллов, озеро Карачай с радиоактивными отходами в Челябинской области. Проблема многих объектов — близость рек, озер, болот, а потому возникает необходимость применения фильтрационных барьеров для эффективной сорбции отдельных элементов-загрязнителей», — говорит руководитель проекта по гранту РНФ Петр Белоусов, кандидат геолого-минералогических наук, старший научный сотрудник ИГЕМ РАН.

Исследовательская группа из Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова и Института геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН поставила перед собой задачу: выявить такие природные сорбенты, которые не требуют сложной подготовки, будут дешевыми в использовании и безопасными для окружающей среды, а также имеют высокий коэффициент поглощения урана. Ученые отобрали минеральные и органические сорбенты: глауконит, цеолит, диатомит, торф, шунгит, каменный и бурый уголь. У всех образцов изучили физические свойства, минеральный и химический состав. После этого начались эксперименты по сорбции и десорбции радионуклидов урана, цезия, стронция и нептуния. Результаты показали, что максимальная сорбция урана происходит при нейтральных значениях рН, а в кислых и щелочных условиях интенсивность процесса снижается. Торф и бурый уголь показали самые прочные связи с ураном. Это объясняется большим количеством кислородсодержащих функциональных групп на поверхности сорбентов, с которыми уран и образует сильные связи в составе комплексов. Однако использование торфа и бурого угля не будет панацеей от всего.

«Практически каждый радионуклид обладает своими специфическими свойствами, присущими только ему. Это касается и механизмов сорбции, и прочности связей с сорбентом, и влияния рН среды и многого другого. В то же время у каждого минерала есть свои структурные особенности, которые лучше подходят для того или иного радионуклида. Поэтому решение о применении материала принимается не только на основании его сорбционной способности, но и с учетом многих других факторов», — рассказывает Петр Белоусов.

Результатами исследования уже заинтересовались некоторые компании, добывающие природные сорбенты, поэтому работы будут продолжаться. Ученые сосредоточатся на поиске более эффективных композиций на основе природных и модифицированных сорбентов для создания фильтрационных барьеров.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Медиа: image/jpg


83. В России зафиксировано 1 062 811 заболевших COVID-19Вс, 13 сен[−]

На 13 сентября в России подтверждено 1 062 811 случаев заражения коронавирусной инфекцией. За прошедшие сутки выявлено 5449 новых инфицированных. Как отмечается, из этого количества 23,5% выявлены активным поиском и не имели клинических проявлений болезни. Зафиксировано 94 летальных исхода, всего с начала эпидемии — 18 578.

Случаи COVID-19 обнаружены во всех регионах России. Больше всего новых заболевших в Москве (650) и Санкт-Петербурге (206). Затем идут Московская область (166) и Ростовская область (162).

Всего в мире зафиксировано 28,6 миллиона случаев заболевания. Больше всего заболевших в США (6,58 миллиона), Индии (4,75 миллиона), Бразилии (4,32 миллиона).

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Медиа: image/jpg


84. Лучшее за день. 12 сентябряВс, 13 сен[−]

Затопленная древность Калязина, предсказание сверхтвердых материалов и новое применение лекарства от болезни Паркинсона — таков наш ночной дайджест.

Высокая «затопленная» колокольня — символ Калязина. В своем путешествии по древностям Севера «Российские древности» посетили ее первой. Прекрасный образец архитектуры классицизма был выстроен в 1794–1800 годах рядом с исчезнувшим ныне собором Николая Чудотворца конца XVII века. О нем мы и расскажем.

COVID-19 в России: 5488 новых случаев.

Известное средство против болезни Паркинсона, знаменитая леводопа (L-Dopa), оказалось эффективным против такого заболевания зрения, как прогрессирующая форма возрастной дегенерации сетчатки.

Российские и белорусские физики предложили способ, как освоить труднодоступный диапазон на электромагнитном спектре.

Группа ученых из Сколтеха применила методы машинного обучения для предсказания сверхтвердых веществ по кристаллической структуре.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Медиа: image/jpg


85. Физики создали теоретическую модель лазера, способного излучить терагерцовые волны в труднодоступном диапазоне частотСб, 12 сен[−]

Российские и белорусские физики предложили способ, как освоить труднодоступный диапазон на электромагнитном спектре. Ученые выяснили, что лазеры на основе кадмия, ртути и теллура могут быть источником электромагнитного излучения в диапазоне 6–10 терагерц, который называют терагерцовой щелью. Обычные лазеры не способны на это из-за слишком сильного поглощения излучения. О своей работе ученые сообщили в журнале Optics Express. Исследования поддержаны грантом Российского научного фонда.

Терагерцовые волны — электромагнитные волны в диапазоне между инфракрасным и микроволновым излучением. Их изучение началось еще в 60-х годах прошлого века, но продолжается до сих пор — этот диапазон считается одним из самых перспективных из-за своей безопасности по сравнению с рентгеновскими лучами. Терагерцовые волны используют в томографии, при сканировании вещей в аэропортах, контроле качества пищевой продукции.

Создание квантово-каскадных лазеров позволило существенно перекрыть диапазон от 1 до 30 ТГц. В этих устройствах излучение происходит при переходе электронов между слоями полупроводника, а не как в обычных лазерах — путем комбинации положительно заряженных пустот (дырок) и электронов. Однако диапазон 6–10 ТГц, именуемый в научной литературе как GaAs-Reststrahlen band (терагерцовая щель), так и остался неосвоенным из-за сильного поглощения излучения при использовании традиционных полупроводников для лазеров, например арсенида галлия GaAs. Соединения на основе ртути, кадмия и теллура (HgCdTe) имеют низкие по сравнению с остальными соединениями частоты фононов (около 4 ТГц) — квантов электромагнитного поля. Это позволит в разы уменьшить величину поглощения излучения и тем самым освоить терагерцовую щель 6–10 ТГц.

Физики провели моделирование, используя HgCdTe в качестве материала для активной (испускающей) области квантово-каскадного лазера. Традиционно HgCdTe широко применяется для создания приемников и приемных матриц среднего инфракрасного диапазона. Однако в последние годы появились возможности для разработки более сложных структур.

По мнению авторов статьи, одним из преимуществ HgCdTe является маленькая эффективная масса электронов, что позволяет получать более высокую производительность этих источников по сравнению с приборами на основе GaAs. В результате ученые исследовали несколько вариаций квантово-каскадного лазера с локализированными волновыми функциями и большими матричными элементами переходов. Предложенная новая схема лазерных переходов может быть использована для увеличения рабочей температуры в лазерах на основе традиционных материалов из химических элементов III–V групп таблицы Менделеева.

«Хочу отметить, что целенаправленное воздействие излучения с частотой 6–10 терагерц на вещество может вызывать колебания отдельных элементов в кристаллической решетке и изменять межатомные расстояния в кристалле. Подобные эффекты наблюдались в сверхпроводниках, где после облучения кристалла удавалось повысить сверхпроводящие характеристики. Также станет возможной разработка новых методов терагерцовой спектроскопии. Кроме того, в этом же диапазоне находятся линии поглощения молекул ДНК и РНК. Мы считаем, что освоение терагерцовой щели поможет в борьбе с РНК-вирусами, одним из представителей которых является COVID-19. Новые методы позволят более точно диагностировать вирус у пациента, а также детальнее изучить РНК-вирусы для последующего создания эффективных препаратов», — рассказывает один из авторов статьи Рустам Хабибуллин, кандидат физико-математических наук, ведущий научный сотрудник Института сверхвысокочастотной полупроводниковой электроники имени В. Г. Мокерова РАН

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Медиа: image/png


86. Российские древности: исчезнувший Никольский собор КалязинаСб, 12 сен[−]

Высокая «затопленная» колокольня — символ Калязина. В своем путешествии по древностям Севера «Российские древности» посетили ее первой. Прекрасный образец архитектуры классицизма был выстроен в 1794-1800 годах рядом с исчезнувшим ныне собором Николая Чудотворца конца XVII века. О нем мы и расскажем.

Левый берег реки Жабни, неподалеку от ее впадения в Волгу,считается самой древней частью города Калязин. Известно о поселившихся здесь в XII веке новгородцах, ведущих торговлю по Волге. В поселении-опорном пункте на торговом пути была выстроена церковь в честь святителя Николая Мирликийского — покровителя путешественников, мореходов и рыбаков. Поселение, а также возникший в нем мужской монастырь Николы на Жабне были сожжены во время монгольского нашествия в 1238 году, восстановлены и вновь уничтожены в 1293 году, а после снова восстановлены. В XV столетии обитель прекратила существование: тверской князь Борис Александрович пожаловал преподобному Макарию — основателю на левом, противоположном, берегу Волги Троицкого монастыря — монастырь Николы на Жабне с землями и «что к нему изстари потягло».

Торговая площадь находилась рядом с Никольским собором. 1903 год

Территория бывшего монастыря вместе с образовавшейся вокруг него Никольской слободой (так, в первой трети XVII века в ней насчитывалось 102 двора) стала центром будущего Калязина. Древняя церковь во имя Николая Чудотворца много раз перестраивалась: известно о ее освящениях в 1526, 1551, 1594 годах. После того как в 1610 году польские интервенты разграбили и сожгли храм, слобожане смогли его выстроить лишь к 1630 году. В 1693 году жители собрали средства для того, чтобы выстроить уже каменную церковь. Новый храм во имя Николая Чудотворца был освящен в 1894 году. На его западной стене была выбита надпись: «Лета 7202 декабря 8 дня на память преподобного отца нашего Патапия освятился храм Божий во имя иже во святых отца нашего Николая Чудотворца при державе ж великих Государей Царей и великих князей Иоанне Алексеевиче, Петре Алексеевиче всея великия и малыя и белыя России Самодержце и при Святейшем Патриархе Андриане и при Архиепископе Сергии Тверском и Кашинском. А освятил храм сей по указу Преосвященного Сергия Архиепископа Тверского и Кашинского, Колязина монастыря Архимандрит Иов рот священниках храма сего Иакове, Иоанне и рачителях храма сего Герасиме Костяницыне, Ларионе Борд(ине), Тимофее Арефьеве».

Открытка начала XX века

Архитектурная композиция храма была характерна для того времени: двухсветный четверик с невысокой апсидой, увенчанный пятью главами в виде маковиц.

В конце XVII века Никольская слобода, слобода Троицкого монастыря, а также село Пирогово были объединены в одну Калязинскую слободу. В 1775 году по указу Екатерины IIслободе присвоили статус уездного города. В регулярном плане 1776 года центр города по-прежнему остался на месте древней Никольской слободы. Древнюю же торговую площадь увеличили в несколько раз — так, что ставшая соборной Никольская церковь (с двумя новыми приделами во имя Сергия Радонежского и Дмитрия Ростовского) оказалась в ее северо-восточной части, практически у самого берега Волги. В 1794-1800 у храма появилась новая отдельно стоящая колокольня — та, что мы видим сейчас.

Никольский собор (слева от колокольни), вид с Волги. 1901 год

В XIX столетии Никольский собор удостаивался посещения монарших особ. Согласно памятной надписи в храме «Его Императорское высочество Государь Наследник Цесаревич Благоверный Великий Князь Александр Николаевич (будущий император Александр II —прим. «РД»), путешествуя по России, благоволил посетить сей храм, и принять от него напутственное благословение 1837 года мая 7 дня». В 1866 году в храме был будущий император Александр III с братом Владимиром Александровичем; в 1892 году великий князь Владимир Александрович вторично посетил храм.

Никольский собор был разобран в 1937-39 годах при подготовке ложа будущего Угличского водохранилища. Кирпичи собора баржами отправляли в Углич для сооружения ГЭС.

Колокольня и храм в 1930-е годы

В 1983-1984 годах в Калязине прошла часть съемок фильма «Берег» (режиссеры А. Алов и В. Наумов). Для зрелищности рядом с колокольней Никольского собора поместили бутафорские купола собора и часовенку, торчащие из воды.

Кадр из фильма «Берег»
Колокольня в августе 2020 года.
Алексей Паевский/Indicator.Ru

Текст: Алексанлра Шапиро

Медиа: 1.image/jpg 2.image/jpg 3.image/jpg 4.image/jpg 5.image/jpg 6.image/jpg 7.image/jpg


87. Ученые предсказали новые сверхтвердые материалыСб, 12 сен[−]

Группа ученых из Сколтеха применила методы машинного обучения для предсказания сверхтвердых веществ по кристаллической структуре. Результаты исследования опубликованы в журнале Journal of Applied Physics. Работа поддержана грантом РНФ.

Сверхтвердые материалы все чаще становятся предметом научных исследований, поскольку важны во многих отраслях, начиная от добычи нефти и заканчивая высокотехнологичным производством. Для таких материалов обычно важны два свойства – твердость и трещиностойкость. Первое показывает, насколько материал устойчив к разрушениям, в то время как второе свойство определяет способность материала сопротивляться развитию трещин.

Используя современные методы вычислительного материаловедения, материалы с необходимыми для индустрии свойствами можно находить прямо на компьютере. Чтобы применить эти методы к сверхтвердым материалам, необходима хорошая теоретическая модель, которая бы позволила вычислять соответствующие свойства.

Такую модель создал аспирант Центра энергетических технологий Сколтеха (Лаборатория компьютерного дизайна новых материалов) Ефим Мажник под руководством профессора Сколтеха и МФТИ Артема Оганова. В своей работе он использовал сверточные нейронные сети на графах – метод машинного обучения, позволяющий предсказывать свойства материала по его кристаллической структуре. Используя набор материалов с заранее известными свойствами, такие сети можно научить вычислять эти свойства для структур, которых они ранее не видели.

«Поскольку экспериментальных данных по твердости и трещиностойкости недостаточно для полноценного обучения таких моделей, мы использовали промежуточные свойства – упругие модули, данных по которым гораздо больше. Предсказывая значения таких модулей, мы смогли получить и искомые свойства, используя ранее созданную нами физическую модель», – рассказывает Ефим Мажник.

«В этой работе с помощью машинного обучения мы рассчитали твердость и трещиностойкость для более 120 тысяч известных и гипотетических кристаллических структур – для большинства из которых эти свойства никогда не изучались. Наша модель подтверждает, что алмаз является самым твердым из известных веществ, но также указывает на несколько десятков других потенциально высокотвердых или сверхтвердых материалов», – комментирует Артем Оганов.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Медиа: image/png


88. Где звук превращается в электричествоСб, 12 сен[−]

Перед вами конфокальная микроскопия стереоцилий, тех самых «волосков» волосковых клеток, которые в кортиевом органе превращают колебания жидкости в нервный импульс. Новое исследование раскрывает критическую роль белка GFI1 в развитии этих клеток.

Медиа: image/jpg


89. Лекарство от болезни Паркинсона спасает сетчатку от возрастной дегенерацииСб, 12 сен[−]

Известное средство против болезни Паркинсона, знаменитая леводопа (L-Dopa), оказалось эффективным против такого заболевания зрения, как прогрессирующая форма возрастной дегенерации сетчатки (age-related macular degeneration, AMD). Исследование, демонстрирующее многообещающие результаты, опубликовано в American Journal of Medicine.

В развитых странах примерно шестая часть населения старше 70 лет страдает AMD. Неоваскулярная форма этого заболевания (nAMD) характеризуется аномальным ростом новых кровеносных сосудов, вызванным сосудистым эндотелиальным фактором роста (VEGF), который может вызвать попадание жидкости и крови в субретинальное пространство глаза. В то время как nAMDсоставляет всего 10–15 процентов всех случаев AMD, он ответственен за 90 процентов потери зрения, связанной с этим заболеванием. Стандартное лечение nAMD требует частых инъекций препаратов, блокирующих VEGF. Хотя инъекции эффективны, они дороги и болезненны.

Авторы заметили, что в более ранних исследованиях было установлено, что пациенты, получавшие леводопу для лечения двигательных расстройств, таких как болезнь Паркинсона, были значительно менее склонны к развитию любого типа AMD.

Уменьшение объема ретинальной жидкости в процессе терапии

Авторы провели два разных исследования, чтобы проверить, улучшает ли леводопа остроту зрения и анатомические изменения, вызванные nAMD. Они также оценили безопасность и переносимость препарата при лечении nAMDи то, уменьшило ли это лечение или отменило совсем необходимость анти-VEGF-терапии.

В первом исследовании 20 пациентам с впервые диагностированным nAMD, которые никогда не получали лечения VEGF, давали небольшую ежедневную дозу леводопы в течение одного месяца и еженедельно оценивали их лечащим специалистом по сетчатке, который определял, требуется ли лечение анти-VEGF. Во второй части исследования пациенты, завершившие первое исследование, и вторая группа из 14 пациентов, получавших анти-VEGF-терапию в течение не менее трех месяцев до начала исследования, получали повышающиеся дозы леводопы для проверки переносимости и эффективности препарата. Пациенты продолжали ежемесячно проходить обследование у своего лечащего специалиста по сетчатке.

В первый месяц объем ретинальной жидкости у пациентов уменьшился на 29%. Через шесть месяцев снижение количества ретинальной жидкости было все еще устойчивым, а средняя острота зрения улучшилась, что позволило пациентам первой и второй групп прочитать дополнительную строку на глазной карте. Побочные эффекты были ограниченны.

Правда, нужно отметить, что леводопа все же не может быть самостоятельным лечением пациентов с впервые диагностированным nAMD, поскольку 11 из них все еще нуждались в инъекциях анти-VEGF. Тем не менее подобных инъекций потребовалось меньше, чем при стандартных ежемесячных процедурах, а во второй группе необходимость ежемесячных инъекций анти-VEGF-препаратов снизилась на 52%.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Медиа: 1.image/png 2.image/jpg


90. В России за сутки выявлено 5488 новых заболевших COVID-19Сб, 12 сен[−]

На 12 сентября в России подтверждено 1 057 362 случая заражения коронавирусной инфекцией. За прошедшие сутки выявлено 5488 новых инфицированных. Как отмечается, из этого количества 22,4% выявлены активным поиском и не имели клинических проявлений болезни. Зафиксировано 119 летальных исходов, всего с начала эпидемии — 18 484.

Случаи COVID-19 обнаружены во всех регионах России. Больше всего новых заболевших в Москве (670) и Санкт-Петербурге (203). Затем идут Московская область (170) и Ростовская область (159).

Всего в мире зафиксировано 28,3 миллиона случаев заболевания. Больше всего заболевших в США (6,54 миллиона), Индии (4,66 миллиона), Бразилии (4,28 миллиона).

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Медиа: image/jpg


91. Лучшее за день. 11 сентябряПт, 11 сен[−]

Кого больше в лабрадудле – лабрадора или пуделя, как померить температуру нематоде, и как зеленый флуоресцентный белок становится красным, расскажет дайджест лучших материалов дня от Indicator.Ru.

Чем хорош воспетый журналистами многолетний гибрид пшеницы и пырея, чем был вызван его обкос и почему 92 лет оказалось мало для развития новых сортов — в нашем материале.

Американские исследователи проанализировали геном австралийского лабрадудля и выяснили, что он в первую очередь пудель, а потом уже немного лабрадор.

Европейские ученые проанализировали потери фосфора из почвы на разных континентах и в разных странах и выяснили, что 50% из них вызваны эрозией.

Российские исследователи изучили, как зеленый флуоресцентный белок под действием света превращается в красный.

Российские ученые выяснили роль противовоспалительного цитокина интерлейкина-10 при нейродегенерации и предположили, что он может играть роль защитного агента при болезнях Альцгеймера и Паркинсона.

С помощью квантового термометра на основе флуоресцентных наноалмазов успешно измерили температуру крошечного червя-нематоды — впервые для живого организма

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Медиа: image/jpg


92. Коронавирус в «виртуальных» бронхахПт, 11 сен[−]

На фотографии выше — вирионы SARS-CoV-2 (обозначены красным) на ресничках (голубым) клеток респираторного эпителия бронхов, которые переносят мокроту (зеленым). Чтобы получить это изображение с помощью сканирующего электронного микроскопа, исследователи инокулировали коронавирус в клетки и подождали три дня.

Медиа: image/jpg


93. Червям измерили температуру с помощью наноалмазовПт, 11 сен[−]

Ученые из Германии, Китая и Японии создали квантовый термометр на основе флуоресцентных наноалмазов и успешно измерили температуру крошечного червя-нематоды. Исследование стало первым примером использования таких термометров в живом организме и может стать важным этапом в развитии квантового зондирования. Работа исследователей опубликована в журнале Science Advances.

Флуоресцентная микроскопия — удобный инструмент анализа в биологии, позволяющий подсвечивать необходимые структуры объекта светом определенной длины волны и фиксировать флуоресценцию, вызванную этим светом. Последние достижения позволили получать детальные изображения различных живых структур, а также фиксировать физиологические характеристики, такие как значение pH, температура или наличие активных форм кислорода. Квантовое зондирование — сравнительно новая технология, использующая чувствительность квантовых систем к окружающей среде. Примером такой системы могут служить флуоресцентные алмазы. Их вот уже семь лет широко используют в биологии для определения температуры внутри культивируемых клеток. Однако их еще не применяли при исследовании динамических биологических систем.

Исследователи нанесли на поверхность наноалмаза полимерные структуры и ввели их внутрь круглых червей — нематод Caenorhabditis elegans, являющихся популярным модельным объектом биологии. Несмотря на быстрое передвижение наноалмазов внутри тела червя, их возможно было отследить с помощью флуоресцентного микроскопа и успешно измерить температуру. После искусственного повышения температуры с помощью фармакологического вмешательства квантовый термометр также успешно справлялся с задачей.

«Было удивительно видеть, как квантовая технология так хорошо работает внутри живого организма. Я никогда не мог представить, что температура крошечных червей размером менее 1 мм может отклониться от нормы, — рассказал ведущий автор статьи, сотрудник Городского университета Осаки Масадзуми Фудзивара. — Наши результаты являются важным этапом, который может определить будущее развитие квантового зондирования, поскольку они демонстрируют, какой вклад оно может внести в биологию».

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Медиа: image/jpg


94. Новая модель предсказала экономически важные признаки сельхозкультурПт, 11 сен[−]

Ученые из Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого разработали новую математическую модель для предсказания важных для экономики признаков сельскохозяйственных растений. Это поможет селекционерам в получении культур максимально высокого качества за меньший срок. Результаты исследования опубликованы в журнале BMC Genetics.

«Мы разрабатываем математическую модель предсказания признаков организма, исходя из его генотипа, в приложении к сельскому хозяйству, — рассказывает одна из исследователей, заведующая лабораторией "Математическая биология и биоинформатика" СПбПУ Мария Самсонова. — Такие модели в сельском хозяйстве называют геномной селекцией. Создать новый сорт растений очень непросто, на это обычно требуется 10–12 лет. С помощью моделей геномной селекции этот процесс можно ускорить в несколько раз. Наша математическая модель, созданная при помощи методов машинного обучения, работает лучше современных аналогов, поскольку при одинаковой предсказательной способности оперирует меньшим числом параметров».

Ученые применили модель для предсказания внешних характеристик сои, одной из важнейших сельскохозяйственных культур. Среди признаков были выбраны высота растения, количество семян, урожайность, процентное содержание белка и масла в семенах. Результаты работы могут быть очень полезны селекционерам, для которых крайне важен правильный подбор растений-родителей для скрещивания и выведения сортов. Новая модель позволяет с минимальными затратами времени рассчитать все возможные генотипы потомков от каждой родительской пары и выбрать наиболее подходящую из них.

Исследователи уже получили патент на метод оценки селекционного материала в рамках разработанной математической модели.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.

Медиа: image/jpg


95. Наблюдения за скоплениями галактик указали на пробелы в теории темной материиПт, 11 сен[−]

Исследователи по изображениям с телескопов Hubble и VLT оценили распределение и количество темной материи в нескольких скоплениях галактик. Наблюдаемое искажение света темной материей не согласуется с теоретическими данными, что может свидетельствовать о наличии пробелов в современной теории темной материи. Работа опубликована в журнале Science.

Темная материя — это гипотетическая форма материи, которая не излучает, не поглощает и не отражает свет, поэтому недоступна прямому наблюдению. Ее присутствие подтверждается только гравитационными взаимодействиями с видимой материей. Один из способов, которым астрономы могут ее обнаружить, заключается в измерении того, как гравитация темной материи искажает свет от других объектов, создавая множественные изображения одной и той же галактики. Этот эффект называется гравитационным линзированием. Чем выше концентрация темной материи в скоплении, тем большее световое отклонение она создает.

Исследователи из Италии, Нидерландов и США наблюдали 11 массивных скоплений галактик с помощью космического телескопа Hubble и телескопа VLT Европейской южной обсерватории в Чили. Скопления галактик представляют собой хранилища темной материи, они удерживаются вместе в значительной степени благодаря ее гравитации. Внутри скоплений темная материя может образовывать участки различной концентрации.

Данные с телескопов позволили ученым составить карту темной материи. Они обнаружили десятки многократно отражаемых галактик и по уровню искажения смогли проследить количество и распределение темной материи. Ученые установили, что небольшие концентрации темной материи создают эффект гравитационного линзирования, в 10 раз превышающий результаты теоретических расчетов.

«Скопления галактик — идеальная система, чтобы понять, правильно ли компьютерное моделирование Вселенной описывает то, что является темной материей, и ее взаимодействия с привычной нам материей, — рассказывает ведущий автор исследования, сотрудник Национального института астрофизики (Италия) Массимо Менегетти. — Мы тщательно сравнивали результаты моделирований и данные нашего исследования, обнаружив значительное несоответствие. Одна из возможных причин заключается в том, что мы, возможно, упускаем некоторые ключевые физические параметры при моделировании Вселенной. Это может сигнализировать о пробелах в нынешнем понимании природы темной материи и ее свойств».

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Медиа: image/jpg


96. Оценены мировые потери фосфора в почвеПт, 11 сен[−]

Ученые выяснили, что более 50% глобальных потерь фосфора вызваны эрозией почвы. Исследователи проанализировали, какие континенты и регионы испытывают наибольшие трудности с добычей фосфора и какие меры можно предпринять, чтобы снизить эрозию. Работа исследователей опубликована в журнале Nature Communications.

Сельское хозяйство и производство продуктов питания во всем мире напрямую зависит от фосфора, так как это незаменимое питательное вещество для растений. Однако геологические запасы фосфора не безграничны. Исследовательская группа из Европы оценила, в каких регионах мира наблюдается наибольшее вымывание фосфора из почвы. Результаты показали, что более 50% глобальных потерь фосфора в сельском хозяйстве связано с эрозией почвы. Эрозия вымывает его из почв в болота и водоемы, где избыток этого вещества вредит биологическим сообществам.

Исследователи подтвердили свои расчеты анализом данных по измерениям содержания фосфора в реках. Повышенная концентрация фосфора в воде отражает потерю фосфора в почве в соответствующем регионе.

Минеральные удобрения могут восполнить запасы фосфора в почве, но не все страны имеют возможность использовать их в равной степени. В Африке, Восточной Европе и Южной Америке потери фосфора самые большие, и при этом возможности решить эту проблему ограничены.

«Это парадоксально, поскольку Африка обладает крупнейшими геологическими месторождениями фосфора, — рассказывает ведущий автор исследования, профессор Базельского университета Кристина Алевелл. — Однако добытый фосфор отправляется на экспорт и стоит во много раз дороже для фермеров в африканских странах, чем для европейских фермеров».

В Восточной Европе экономические ограничения также способствуют дефициту фосфора. Южная Америка могла бы решить эту проблему за счет использования органических удобрений и улучшенной утилизации растительных остатков. Новые крупные месторождения фосфора были обнаружены несколько лет назад в Западной Сахаре и Марокко, но их доступность до сих пор остается под вопросом.

Таким образом, если страны хотят обеспечить свою независимость от тех государств, которые обладают оставшимися месторождениями, они должны стремиться минимизировать потери фосфора в почвах. Управляющие земельными ресурсами могут уменьшить эрозию, обеспечив более длительное поверхностное покрытие почв; например, посредством мульчирования или зеленых удобрений, а также с помощью учета топографических особенностей: обработки полей поперек склона или террасирования.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Медиа: image/jpg


97. Гибридное поле чудесПт, 11 сен[−]

Чем хорош воспетый журналистами многолетний гибрид пшеницы и пырея, чем был вызван его обкос и почему 92 лет оказалось мало для развития новых сортов, читайте в материале Indicator.Ru.

Несколько дней назад в газете «Коммерсантъ» появилась заметка о том, как в Истринском районе Московской области незаконно обкосили участки с трититригией — ценнейшей экспериментальной культурой, многолетним гибридом пшеницы и пырея. Это действие в СМИ, а затем и в соцсетях охарактеризовали как разорение советского наследия и предательство родины — мол, наши чиновники обошлись с ним хуже, чем гитлеровские танки в 1943-м, а РАН получила с этого барыш. В общем, затоптал золотую пшеницу золотой телец, не подождав 10 дней до вызревания колосьев. Но насколько это соответствует реальности?

«Никаких денег на счета РАН не поступало»

Посмотрим на ситуацию с точки зрения пострадавших. «С 50-х годов прошлого века этот участок принадлежал Главному ботаническому саду РАН, который использовал его по целевому назначению 70 лет. Осенью прошлого года, уже после того как мы засеяли землю пшеницей, на участок приехала правительственная комиссия и стало известно: он изъят у РАН в пользу ДОМ.РФ под жилую застройку. Уже в этом году приехали подрядчики ДОМ.РФ, препятствовать их деятельности мы не могли, по закону это уже не наша территория», — поясняет заместитель директора лаборатории отдаленной гибридизации растений имени Н. В. Цицина и соавтор множества публикаций о трититригии (в основном в сборниках конференций, что, увы, характерно для российских статей о сельском хозяйстве) Сергей Завгородний. По его словам, почва на этих участках «была самая лучшая по своим качествам» для выращивания гибридной культуры.

Справедливости ради отметим, что покос не был громом среди ясного неба, как его обрисовали возмущенные журналисты. Весной 2019 года в хозяйство приезжала комиссия на проверку, а о решении об отчуждении земли Ботсад узнал 24 октября. «Но мы-то уже отсеялись. Надеялись, что успеем убрать, на хлеб рука не поднимется. Наивные», — рассказала старший научный сотрудник отдела Ольга Щуклина. И действительно, хочется поинтересоваться, на что рассчитывали агрономы, имея посевы на земле, юридически Ботсаду не принадлежавшей и даже от РАН уже отчужденной год назад. Увы, они не ответили на наши запросы, зато сделали ряд заявлений в СМИ о том, как бандиты и жулики продали нашу страну с потрохами и «уничтожили национальное достояние», — в общем, что ни протокол, то казнь египетская.

Российская академия наук на созванной пресс-конференции представила совсем другую позицию. «В 2012 РАН предоставила четыре участка для строительства жилья для молодых ученых, около 21,7 га земли. В 2013 году из-за реформы РАН проекты по строительству были прекращены, и участки остались без использования. На момент передачи участков под строительство жилья никаких прав Ботанический сад не имел, не было даже договора на временное пользование», — заявил вице-президент Академии Юрий Балега. По результатам проверки Росимущества, на этих участках 1,5 га занимает асфальтовое покрытие, 7,5 га — вспаханное поле, 7,8 га застроено домами, а чуть меньше 5 га занимают сельскохозяйственные делянки (и их никто не трогает, признавая за Ботсадом). По большому счету, для РАН эти земли были обузой, так как финансирование работ на них уже не входило в уставную деятельность. Более того, после проверок Россельхознадзора и Роспотребнадзора в 2014 и 2018 годах были выявлены нарушения и появилось немало претензий к хозяйству «Снегири» за то, что земли по назначению не использовались. Неудивительно, что Академия не возражала, что четвертый участок отойдет к Ботаническому саду, тогда как второй и третий согласились отдать ДОМ.РФ. Эта организация по ФЗ 161 имеет полномочия агента Российской Федерации по вовлечению в оборот и распоряжению земельными участками и объектами недвижимого имущества, которые принадлежат государству и не используются по назначению. «Соответствующее распоряжение правительства будет подготовлено. Никаких денег на счета РАН не поступало», — утверждает Юрий Балега.

«Мы не сопротивляемся, мы чувствуем себя пострадавшими»»

Что «до глубины души тревожит и возмущает» Юрия Балегу, так это дом для молодых ученых из трех семиэтажных корпусов. Его строительство завершилось еще в 2016 году, и все готово к сдаче и заселению, но из-за бюрократических проблем и смены руководства не сохранились исходные документы, включая само разрешение на строительство. Собрать их, по словам вице-президента РАН, «физически невозможно». После долгих мытарств с Минобрнауки и Мосстройнадзором Академия напрямую обратилась в правительство страны, получила поддержку вице-премьера и теперь лелеет надежды сдать жилье в эксплуатацию до конца 2020 года.

Но вернемся к нашим делянкам. Как же получилось, что из гигантского хозяйства Николая Цицина, где в советские годы паслось 1200 голов зебувидных коров и выращивались многолетние пшеничные гибриды, у Ботсада ничего не осталось? В 1990-е годы 1750 гектаров отошло Научно-экспериментальному хозяйству «Снегири», и лишь 50 — Ботаническому саду. Тогда это мало кого волновало, так как обе организации были с РАН единым целым. Но чем дольше «Снегири» существовали самостоятельно, тем больше влезали в долги, остаток которых и по сей день составляет 7,8 миллиона рублей. Комиссии раз за разом предъявляли к хозяйству претензии, проходили суды, директора долго не задерживались. Итог предсказуем: земли постепенно искромсали на дачные участки, и вот уже на тысяче гектаров растут не колосья, а элитные коттеджные поселки. Все это время экспериментальные площади (те самые спорные гектары в «Снегирях») Ботсад хоть и сохранял, но юридически не имел на них прав.

Балега обвиняет во всем ненавистную многим академикам реформу 2013 года. После нее у РАН на балансе осталось около 600 объектов, делать на которых ничего нельзя, но которые приходится содержать при помощи договоров пожертвований, получая за это выговоры от Счетной палаты. Среди них — лагерь «Верея» в Наро-Фоминске, другой лагерь в дерене Мышецкое, и даже радиообсерватория «Суффа» в Узбекистане, которую, опять же, финансировать РАН не может, но должна. Порой избавление от таких земель и объектов кажется Академии наименьшим из зол. «Когда государство говорит такое, мы не сопротивляемся, мы чувствуем себя пострадавшими», — отмечает Балега.

Почему земли не передали в Минобрнауки или в казну? Вице-президент Академии обвиняет во всем бюрократию: «Несколько лет обращений, разговоров и переписок ничего не дают. Переписка велась с ФАНО, с Министерством, с Министерством в другом составе». В общем, история похожа на ситуацию с домом для молодых ученых: разговоры ведутся годами, но с мертвой точки дело так и не сдвинулось. И неудивительно, ведь полтора десятка ведомств, так или иначе занимающихся землей в России, и без помощи РАН не могут найти общий язык.

Что из себя представляет трититригия?

Попробуем понять, так ли хорош многолетний гибрид, чтобы воевать за засеянные им участки. Трититригия получила название от двух предковых злаков: пшеницы (род Triticum) и пырея (род Elytrigia). Зарегистрированная в Росреестре лишь недавно как Triticum agropyrotriticum Cicin, она была получена «в результате гибридизации разных видов пшеницы (Triticum aestivum, 2n = 42, T. durum, 2n = 28) с разными видами пырея [Agropyron elongatum (Host.) Beauv., 2n = 70 — восточноевропеи?скии? вариант; 2n = 14 — западноевропеи?скии? вариант; A. glaucum (Desf.), 2n = 42 (род _Agropyron — это на самом деле род житняк, но сами селекционеры везде зовут его пыреем)]». Из-за разного числа хромосом некоторые гибриды пырея с пшеницей или уже трититригии с пшеницей получаются анеуплоидными, то есть с набором хромосом, не кратным нормальному (n). Такие формы оказались однолетними. Некоторые же, наоборот, получились амфидиплоидными, то есть унаследовали двойной набор (2n) от обоих родительских растений. Видовое название было дано сразу всей совокупности промежуточных пшенично-пыреи?ных гибридов (ПППГ), сильно напоминающих мягкую пшеницу, от которой унаследовали 42 хромосомы (гексаплоидный набор, то есть кратный шести), но благодаря 14 хромосомам от пырея стали многолетними (2–3 года с хорошими показателями перезимовки) и отрастающими (три-четыре укоса в год).

Благодаря генам пырея трититригия более неприхотлива в уходе (некоторые формы могут расти даже на соленых почвах) и меньше боится сорняков и болезней, чем традиционные культурные сорта. Гибрид оказался очень кустистым (причем листья и стебель остаются зелеными до вызревания зерна) и устойчивым к морозам до –30 °С, как лучшие сибирские сорта. За последние 30 лет удалось вывести формы со стабильными биологическими признаками и самоопыляющиеся, что позволяет им расти на полях рядом с обычной пшеницей и не скрещиваться, чтобы не терять своих свойств.

В зернах трититригии компоненты проламина, одного из белков пырея, замещают блоки глиадина, пшеничного белка в составе клейковины, так что сейчас не до конца понятно, как это влияет на изготовление хлеба из разных форм трититригии. Но в интервью ученые не раз заявляли, что выпечка получается пышной и вкусной и что все зерно для посева, кроме 15 килограммов, распродали на пробу в пекарни. Клейковины же, по их словам, в гибридных сортах на 3–4% больше, чем в мягкой пшенице.

Несмотря на вроде бы многообещающие свойства и Сталинскую премию, полученную за трититригию еще в 1943 году Николаем Цициным (имя которого сейчас носит Ботсад), привлекать интерес общественности создатели начали только в прошлом году, дав о преимуществах гибрида интервью и заинтересовав другие регионы в закупке зерна для посевов. Публикации в иностранных журналах выходили в 1950-е (например, эта). Почему же трититригия до сих пор не выращивается в больших масштабах, если она так хороша, а первые семена были получены 92 года назад? И почему успешное внедрение трититригии хотя бы не стало одним из результатов нацпроекта «Наука», если добрую половину отчета Михаила Котюкова в Совете Федерации представляли новости о картошке и свекле? В отчетах на конференциях (в отличии от отчетов финансовых) все выглядит довольно бравурно, и по ним трудно понять, в чем же дело.

Желтый свет «золотой» пшенице

Юрий Балега на пресс-конференции предположил, что у выращиваемых Ботсадом гибридных сортов большие проблемы с урожайностью, но признался, что плохо разбирается в теме. И действительно, средненьким уровнем урожайности для обычной пшеницы считается 30–40 центнеров зерна с гектара. И хотя более желанный показатель составляет 50–90 центнеров, заявленные кандидатом экономических наук Игорем Абакумовым 30 ц/га для трититригии кажутся вполне приемлемыми. В научных статьях сообщается об урожайности трититригии до 50 ц/га зерна и 500–600 ц/га зеленой массы на корм скоту. В чем же тогда дело?

«В ходе мониторинга последних 30 лет было установлено, что все современные ПППГ можно разделить на три группы: 1) растения №№ 4015, 1760, 548, М3202 и др., имеющие стабильное хорошее отрастание на следующии? после уборки зерна год (во второи? год вегетации 30–60 растении? на квадратныи? метр); 2) растения №№ М12, 4082, ЗП26, не отрастающие на следующии? год после уборки зерна, т. е. являющиеся практически однолетними (обычными озимыми по типу развития) пшеницами, но с хорошим отрастанием зеленои? массы после уборки зерна или просто отрастанием зеленои? массы, которую можно скашивать 3–4 раза в течение вегетационного периода; 3) растения №№ М209, 2087, 4044, 5542 и многие другие, занимающие промежуточное положение между первыми двумя группами: у них число перезимовавших растении? на второи? год сильно зависит от характера зимних условии? и от длительности стадии яровизации проростков. Последняя группа является самои? многочисленнои? по количеству образцов», — сообщает статья 2012 года в Вавиловском журнале генетики и селекции.

«Цициным было описано 16 разновидностеи? этого вида […]. Несмотря на большое разнообразие выявленных разновидностеи?, в тот период для производственных целеи? оказалось возможным использовать не более восьми из них. Примерно 20 форм могли иметь производственное значение. В настоящии? момент коллекция вида Triticum agropyrotriticum Cicin представлена более чем 250 формами шести разновидностеи? (var.: luteolum Cicin, sanguineum Cicin, aristatum Cicin, eritrospicatum Cicin, viride Cicin, anthocyanum Cicin), полученными в результате многократных сложных скрещивании? между первоначальными гибридами с участием многих раи?онированных сортов мягкои? и твердои? пшеницы. Наиболее перспективнои? разновидностью в производственном отношении является var. luteolum Cicin (колос белыи?, безостыи?, неопушенныи?, зерно красное)», — такие данные агрономы представили на конференции в Минске в 2015 году.

Возможно, основная проблема трититригии в том, что пока все желаемые свойства не удается соединить в одном сорте. Интересно, как быстро решила бы эту проблему запрещенная нынче генетическая модификация, которая помогла бы искать нужные формы более целенаправленно, чем слепое скрещивание? Ведь без него, даже если скрещивать линии с изученным геномом (это называется геномной гибридизацией), мы не всегда знаем, признаки какого из «родительских» растений унаследует следующее поколение… Увы, та же статья гласит, что высокоурожайных сортов без него придется дожидаться 25–50 лет, причем из контекста не понятно, идет речь о российской чудо-пшенице или же о зарубежных сортах. Но, в публикации в сборнике с другой конференции (где целые абзацы текста идентичны сборнику с конференции Вавилова) есть пояснение, что речь идет о планах мировой науки на создание многолетних сортов, тогда как российская наука образцами для фундаментальных исследований давно располагает.

«Если такое произошло, то это безобразие»»

Очевидно, что нельзя для каждой из многочисленных разновидностей высевать по одному кустику, и потому требуется либо много опытных полей, либо много времени, если проверять все формы последовательно. Иронично, но в России с самой большой в мире площадью и огромными пустующими просторами места под пшенично-пырейный гибрид не нашлось. Владимир Упелниек, руководитель Отдела отдаленной гибридизации Ботсада и глава всей организации, просил под экспериментальные поля 120 гектаров, тогда как ему предложили довольствоваться 40 га (все-таки подмосковные земли сейчас недешевые). Может, в этом и причина продолжать засеивать делянки, которые Ботсаду уже не принадлежат. То ли дело в советские времена, когда хозяйству Цицина принадлежало 1800 гектаров. Хотя, опять же, на испытания трититригии ни их, ни 92 лет, прошедших с получения первых семян, не хватило…

Возможно, поджимают и конкуренты, ведь не все ученые называют трититригию перспективной. К примеру, агрономы из Омска решили окультурить сам пырей, причем в нем клейковины получилось выше на целых 25%, а засевать его надо в три раза реже. «Наш соотечественник академик Николай Цицин еще в начале прошлого века первым в мире скрещивал пшеницу с пыреем, но прорыва не произошло, — рассказал доктор сельскохозяйственных наук, профессор кафедры агрономии, селекции и семеноводства Омского ГАУ Владимир Шаманин. — Мы пошли другим путем. Решили не пшеницу сделать многолетней, а пырей отселектировать до ее уровня. Эти культуры, хоть и отличаются размером зерна, но генетически близки. Например, имеют равное число хромосом. Нам уже удалось в шесть раз — до 12 граммов — увеличить размер дикого семени. И в этом году новый сорт — "Сова" — включен в Государственный реестр по всем регионам России. Раз посеешь, семь лет собираешь урожай».

Что касается Юрия Балеги, то о передаче участков он знал, а на заседании по отчуждению заветных гектаров присутствовал. И хотя в протоколе он не значится в списке голосовавших (несмотря на обвинения в сознательном подрыве престижа российской науки), он признал, что не был против. Судя по всему, о скашивании и вообще об опытных работах с трититригией он либо не знал, либо не интересовался. В пресс-конференции он упомянул, что слышал, что в «Снегирях» «в прошлом году ДОМ.РФ выезжал кустарники скосить», а, когда ему рассказали про гибридную пшеницу, ответил, что «скорее всего, это история из области легенд». «Пшеницу вряд ли разумный человек будет косить с поля. Но, если такое произошло, то это безобразие», — добавил он. И здесь проблема либо в отсутствии коммуникации внутри РАН, либо в недоверии к тому, что пшенично-пырейный гибрид достоин внимания (и дорогих подмосковных земель, содержать которые и для Минобрнауки, и для Академии обременительно).

Трудно сказать, кто прав и виноват в такой запутанной истории. Мы можем согласиться с вице-президентом РАН в том, что судьбу трититригии должны решать агрономы, а не астрофизики. Единственным разумным вариантом нам кажется назначить комиссию из независимых специалистов по биологии и сельскому хозяйству и проанализировать, насколько целесообразно вводить трититригию в широкий оборот. Решение должно быть прозрачным, с открытой публикацией всех отчетов и оценок. Если она действительно так перспективна, Ботаническому саду следует выдать опытные поля — может быть, не в ближнем Подмосковье, но с хорошей почвой и достаточные по площади. Возможно, стоит перенести масштабирование проекта в другие регионы, где многие хозяйства уже заинтересованы засеять поля новой культурой. Что касается финансирования, то Ботсаду было бы неплохо составить детализированный план того, когда и при каких наилучших условиях чудо-пшеница должна начать приносить доход, и представить его коммерческим инвесторам (тем более, патент уже получен). Такие обязательства могли бы отрезвить ученых и снизить риск того, что страна потратит еще век на сельскохозяйственное достижение, которое может так и не принести пользы.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Подписывайтесь на Indicator.Ru в соцсетях: Facebook, ВКонтакте, Twitter, Telegram, Одноклассники.

Медиа: image/jpg


98. Ученые выяснили, как изменение климата влияет на арктических насекомыхПт, 11 сен[−]

Международный коллектив исследователей — в том числе и российских — выявил изменения, происходящие в сообществах паразитоидов в Арктике под воздействием изменения климата. Для этого исследователи рассмотрели различные экологические ниши, которые занимают эти хищные насекомые. Работа ученых опубликована в журнале Global Change Biology.

В ходе исследования научные группы работали в Гренландии, Канаде, России, Норвегии, Финляндии и Исландии и сравнили различные арктические регионы, где климат по-разному менялся за последние десятилетия.

«Климат Арктики в настоящее время меняется примерно в два раза быстрее, чем в среднем в мире. Поэтому арктические регионы являются важным примером того, как изменения климата влияют на природу, — рассказал ведущий автор исследования, сотрудник факультета сельского хозяйства и лесоводства Хельсинкского университета Туомас Канкаанпяя. — Чтобы выявить основные последствия изменения климата, мы сосредоточили внимание на некоторых из наиболее важных хищников Арктики, паразитоидных осах и мухах. Личинки этих насекомых развиваются внутри одного насекомого-хозяина и обычно убивают его в процессе. Мы выяснили, что изменение климата резко влияет на соотношение различных типов паразитоидов».

Исследователи рассмотрели, как климатические изменения влияют на паразитоидов, откладывающих личинки в разных насекомых-хозяев. Доля тех, кто предпочитает теплолюбивых бабочек, особенно высока в районах, где за последние десятилетия наблюдалось повышение летней температуры. Потепление в зимний период отразилось на росте численности паразитоидов, откладывающих личинки в двукрылых.

Кроме того, ученые рассмотрели реакцию на потепление двух основных экологических групп паразитоидов: койнобионтов и идиобионтов. Личинки койнобионтов предпочитают не прерывать естественный ход жизни жертвы, в противоположность идиобионтам, личинки которых пожирают жертву сразу после вылупления. Исследования показали, что койнобионты могут дожидаться, пока их хозяин отступит в более безопасное место, и там впасть в спячку. Идиобионты лишены этого преимущества и вынуждены жить в тех погодных условиях, в которых появились на свет.

Сравнение современных сообществ организмов в разных климатических условиях — общий подход к прогнозированию последствий изменения климата. Ученые предполагают, что сообщества в холодных регионах со временем начнут напоминать своих нынешних собратьев из более теплых мест по мере потепления климата.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.

Медиа: image/jpg


99. Ученые описали превращение зеленого флуоресцентного белка в красныйПт, 11 сен[−]

Российские ученые изучили фотоконверсию зеленого флуоресцентного белка (GFP) в красную форму. Полученные данные имеют большое значение для развития биосенсоров, а также для лучшего понимания эволюции флуоресцентных белков. Результаты исследования опубликованы в журнале Frontiers of Molecular Biosciences.

Группа ученых из Сколковского института науки и технологий, Института биоорганической химии РАН и МГУ описала промежуточные спектральные состояния в ходе фотоконверсии — превращения под действием света — GFP из зеленой в красную форму. Компьютерное моделирование позволило исследователям предложить структуры состояний хромофора — части молекулы, отвечающей за цвет, — и впервые детально описать молекулярный механизм трансформации белка.

Модель промежуточного состояния хромофора и его взаимодействия с белковым окружением в ходе анаэробной фотоконверсии GFP
Frontiers in Molecular Biosciences

«Во-первых, окислительно-восстановительные фотоконверсии ответственны за быстрое фотовыцветание GFP при микроскопии — один из важнейших лимитирующих факторов практического использования GFP. Во-вторых, интенсивность фотоконверсии может служить показателем состояния клетки — насыщенности кислородом и окислительного стресса, возникающего при избытке активных форм кислорода. Наконец, это может служить ключом к пониманию первичных функций предков GFP-подобных белков. Ведь они возникли на очень ранних этапах эволюции царства животных, когда ни у кого вокруг не было глаз для обнаружения флуоресценции. Следовательно, флуоресцентные белки тогда выполняли другие, “базовые”, функции, например функцию защиты от избыточного солнечного света или перенос электронов», — подчеркивает один из исследователей, профессор Центра наук о жизни Сколтеха Константин Лукьянов.

GFP впервые был обнаружен у медузы и вызвал настоящую технологическую революцию в биологии. Он стал первой флуоресцентной меткой, кодируемой генетически, и позволил изучить и визуализировать множество клеточных процессов. Еще в 1997 году было замечено, что в бескислородной среде под действием света зеленый белок становится красным. Это стало первым свидетельством того, что флуоресцентный белок может проявлять красную флуоресценцию. Однако до этой работы механизм фотоконверсии не был изучен из-за неустойчивости продуктов превращения, мешающей применить стандартные подходы для прямого определения структуры.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Медиа: 1.image/jpg 2.image/jpg


100. В России за сутки выявили 5504 заболевших COVID-19Пт, 11 сен[−]

На 11 сентября в России подтверждено 1 051 874 случая заражения коронавирусной инфекцией. За прошедшие сутки выявлено 5504 новых инфицированных. Как отмечается, из этого количества 22,5% выявлены активным поиском и не имели клинических проявлений болезни. Зафиксировано 102 летальных исхода, всего с начала эпидемии — 18 365.

Случаи COVID-19 обнаружены во всех регионах России. Больше всего новых заболевших в Москве (698) и Санкт-Петербурге (216). Затем идут Московская область (175) и Нижегородская область (161).

Всего в мире зафиксировано 28,2 миллиона случаев заболевания. Больше всего заболевших в США (6,49 миллиона), Индии (4,56 миллиона), Бразилии (4,24 миллиона).

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Медиа: image/jpg



 
Каталог RSS-каналов (лент) — RSSfeedReader
Всего заголовков: 100
По категориям:
Все заголовки
Астрономия (11)
Биология (22)
Гуманитарные науки (9)
Медицина (25)
Науки о Земле (9)
Сельское хозяйство (6)
Технические науки (5)
Физика (6)
Химия и науки о материалах (7)
По датам:
Все заголовки
2020-09-19, Сб (7)
2020-09-18, Пт (12)
2020-09-17, Чт (13)
2020-09-16, Ср (12)
2020-09-15, Вт (12)
2020-09-14, Пн (20)
2020-09-13, Вс (8)
2020-09-12, Сб (6)
2020-09-11, Пт (10)
По авторам:
Все заголовки
Indicator.Ru (7)
Александра Медведева (34)
Алексей Паевский (19)
Аллен Дрессен (4)
Антон Курбатов (11)
Дмитрий Юрьев (3)
Екатерина Ерохина (1)
Екатерина Мищенко (3)
Екатерина Мищенко, Екатерина Ерохина (1)
Наталья Дерюгина (16)
Яна Хлюстова (1)