Эврика! Новости науки 15 сентября 2023
ФОТО Pixabay
Железный человек
Российские ученые создали материалы для имплантов, похожие на настоящую костную ткань. Хотя из металлического порошка.
Что для импланта важно: чтобы обладал механическими свойствами кости и хорошо проводил молекулы, которые транспортируются настоящей костной тканью. Материаловеды Сколтеха разработали технологию, которая позволяет делать из соединений никеля и титана пористый материал, и он придает металлическим имплантам сразу несколько биомиметических (то есть подобных природным) свойств. По устройству материал похож на реальную кость, а по форме — на гироид, сложную структуру с минимальной поверхностью: природа любит использовать такую в биологических системах.
Ученые изготовили несколько таких структур с разным уровнем пористости и проницаемости. Оказалось, чем активнее переносились вещества через имплант, тем быстрее размножались стволовые клетки. А это должно хорошо влиять на взаимодействие организма с имплантом.
Прототип одного такого уже передали специалистам Томского госуниверситета. Те планируют встроить конструкцию в организм пациента, которому предстоит операция на черепе.
Еще не покусаны? Тогда мы ползем к вам
Южноамериканские огненные муравьи заявились на остров Сицилия. Там появились их первые европейские колонии. С чем мы никого не поздравляем.
Огненные муравьи (S. invicta) — один из самых опасных инвазивных видов живых существ на планете, предупреждают ученые. Они (к сожалению, не ученые, а муравьи) способны распространяться по континентам с ужасающей скоростью. Не просто обустраиваются, но еще и быстро наводят свои порядки. Из-за чего сокращается численность и разнообразие местных видов животных и растений. Когда в 1930‑х этих колонистов случайно завезли вместе с товарами в США, погибло множество местных видов муравьев, улиток и других беспозвоночных. Потом мураши оказались в Китае, Индии, Австралии и Новой Зеландии.
Экологи Института эволюционной биологии в Барселоне увидели в соцсетях сицилийских жителей фото насекомых, нетипичных для Италии, и узнали о жалобах на подозрительно сильные укусы. И поехали выяснять обстановку. Оказалось, в окрестностях Сиракуз на относительно небольшой площади (4,7 га) разместили свои пожитки аж 88 колоний S. invicta. Во многих было по нескольку тысяч рабочих особей. Судя по рассказам местных жителей, первые мураши-колонисты появились на Сицилии еще в 2019 году или даже раньше. По расчетам, в ближайшее время они могут заселить 7 % от общей площади Европы, а также половину крупных городов субконтинента, в том числе Лондон, Амстердам и Рим.
Дело темное
Астрофизики выяснили, как темная материя воздействовала на галактики на заре Вселенной 13 млрд лет назад.
Международный коллектив ученых (Япония, Китай и Испания) собрал данные наблюдений за 107 древнейшими галактиками с квазарами в центре. Квазары — одни из самых ярких объектов. Такие мощные источники излучения возникают, когда активная сверхмассивная черная дыра в центре галактики поглощает окружающую ее материю. Считается, что в процессе участвуют и скопления темной материи вокруг галактики.
Древние квазары мы сейчас видим такими, какими они были 13 млрд лет назад, а ученых интересует, как в те эпохи распределялась темная материя и как ее скопления влияли на формирование галактик и сверхмассивных черных дыр.
Впервые измерив массу «колец» из темной материи, окружающих далекие черные дыры, астрофизики установили: она, эта масса, примерно в 3 – 10 трлн раз тяжелее Солнца. Что сопоставимо с замерами такого же параметра для близких галактик и менее древних объектов.
Вот о чем говорит это совпадение: видимо, о том, что характер влияния темной материи на галактики и сверхмассивные черные дыры за истекшие 13 млрд лет не изменился.
Чем теплее, тем хуже
Экологи оценили влияние экстремальных погодных явлений на качество воды в реках.
Исследователи изучили выводы 965 научных работ, опубликованных в период 2000 – 2022 годов. Как оказалось, большинство изученных рек изменилось из‑за погодных аномалий, спровоцированных глобальным потеплением. Например, из‑за волн жары и засухи в 68 % случаев в реках снижалась концентрация кислорода, возрастала соленость и доля промышленных загрязнителей. А после наводнений и слишком продолжительных дождей в 51 % случаев увеличивалось количество частиц пластика, концентрации пестицидов, нитратов и других химикатов из удобрений.
Не имейте дело с галками
Ради выгоды они предают друзей, выяснили британские орнитологи.
Ученые из Университета Эксетера много лет изучают когнитивные способности и коллективное поведение галок. Считается, что они (как и вороны и вообще врановые) — интеллектуалы. В ходе эксперимента к ногам птиц прикрепили радиомаячки, на сигналы которых реагировали автоматизированные кормушки. Причем они открывались, когда подлетали птицы с маячками одного типа. Галки быстро смекали, у кого из товарок такой же тип маячка и с кем, получается, дружить выгодно. А старых друзей бросали.
Но вот что интересно: они продолжали дружить с ближайшими родственниками — птицами из того же помета, своими птенцами и партнерами. Даже если это не сулило выгоды. Ученые решили, что это говорит о «способности галок стратегически мыслить в социальном контексте». А мы вас предупредили просто потому, что вряд ли вы галке кум-сват-брат, так что не особо на нее рассчитывайте. Словом, не ловите ворон.
Растение и облако
Что значит дождевое облако для растения, догадаться можно. Но и растения играют роль не просто в образовании облаков, а в ускорении этого процесса, выяснили российские ученые с зарубежными коллегами.
Облачный «щит», окружающий Землю, отражает часть солнечных лучей и защищает планету от перегрева. Но он же усиливает парниковый эффект. Основу тумана, смога и облаков составляют аэрозоли — взвесь мельчайших частиц, на которых конденсируется водяной пар. Формированию аэрозолей способствуют соединения серы (они попадают в атмосферу в основном как продукты горения угля и нефтяных продуктов) и разные органические молекулы.
Вот исследователи и изучили подробно роль, которую в этих процессах играют сесквитерпены. Это летучие органические соединения, которые растения выбрасывают в воздух при неблагоприятных условиях среды. Помните приятный аромат свежескошенной травы? В нем есть и сесквитерпены. И в состав эфирных масел они входят.
Правда, концентрация их в воздухе крайне мала, это и мешало понять, какую роль они играют в формировании аэрозолей и облаков. Но в ЦЕРНе — его больше знают по Большому адронному коллайдеру — есть установка CLOUD («Облако»). Это климатическая камера, ее используют для изучения физических процессов, которые приводят к возникновению облаков. Она и помогла физикам сравнить, как отличается поведение сесквитерпенов от других терпенов растительного происхождения: изопренов и монотерпенов.
Оказалось, сесквитерпены в десятки раз превосходили другие летучие молекулы растительного происхождения в способности ускорять формирование частиц аэрозолей. А те в свою очередь ускоряли конденсацию водяного пара. К примеру, добавление небольшого количества сесквитерпенов в воздух (2 % от массы других терпенов) удваивает скорость образования новых аэрозольных частиц.
Травы, кустарники и деревья выделяют около 24 млн тонн сесквитерпенов в год. Это относительно немного. Но и эти количества достаточно важны, чтобы учитывать их при построении климатических моделей.
По материалам ТАСС подготовила Александра ШЕРОМОВА
Комментарии