Эврика! Новости науки: 17 января 2025
ФОТО нейросеть
Куда присесть на Венере
Ученые Томского госуниверситета вместе с коллегами из США и Канады создали карту региона Венеры — с потенциальными местами для посадки космических аппаратов.
Речь о геологической карте области Фебы. Место, где регион находится, звучит еще красивее: треугольник Бета-Атла-Фемида. Там очень много вулканов и магматических центров — а значит, место очень перспективное для космических исследований. Сами люди туда не полетят: температура на поверхности выше 450 градусов — не самые заманчивые условия. Полетит аппарат. В числе потенциальных миссий называют отправку российского орбитального аппарата «Венера-Д» и посадочного модуля. Намечено пока на 2031 год.
Карта сделана в масштабе 1:500 000, охватывает регион протяженностью 1,2 тыс. километров.
«Компас викингов»
Так называют минерал кордиерит: с его помощью непоседливые викинги ориентировались по Солнцу в пасмурную погоду. Но это лишь одно из его интересных свойств. Механизм второго раскрыли британские и китайские ученые.
Вторая причуда минерала вот какая: он очень слабо расширяется и сжимается под действием колебаний температур. А значит, дополнительно защищен от появления трещин и прочих дефектов. Это прямо то, что нужно для изготовления жаропрочной керамики — к примеру, камни для выпечки пиццы делают из кордиерита.
Физики Лондонского университета королевы Марии вместе с китайскими коллегами с помощью компьютерной модели кристаллов кордиерита просчитали, как меняется расположение атомов внутри них. И как они друг с другом взаимодействуют. И все это — при разных температурах: от абсолютного нуля до 1000 градусов Кельвина.
Расчеты показали: в кристаллах «компаса викингов» есть нескольких наборов колебаний. И пока часть из них растягивает минерал при нагреве, другие заставляют атомы, наоборот, сближаться. Поэтому кордиерит слегка расширяется по двум осям и сжимается по третьей. В этом он сильно отличается от прочих минералов. И не только от тех, которые быстро расширяются при нагреве. Но и от прочих веществ с аномальными тепловыми свойствами — в примеру, от гексоцианокобальтата серебра, который при повышении температуры среды сжимается.
Откуда уши растут
Британские и американские молекулярные биологи выяснили, как эволюционировали ушные раковины людей и зверей. Из жабр рыбы.
Два года назад китайские и британские палеонтологи уже обнаружили свидетельства того, что за среднее ухо (оно расположено за барабанной перепонкой, отвечает за преобразование звуковых волн в электрические сигналы) сухопутные животные могут благодарить древних рыб. Оно возникло в результате эволюции одной из костей, связанной с рыбьими челюстями и жабрами.
Сейчас ученые из Университета Южной Калифорнии вместе с коллегами решили проверить: а не играли ли жабры важную роль в появлении и внешней части ушей?
Для начала определили, какие гены активны в клетках ушной раковины (и других частей внешнего уха) у людей и некоторых зверей. Затем встроили модифицированные активирующие эти гены последовательности в ДНК мальков данио-рерио. Эти рыбки удобны тем, что тело у них практически прозрачно. Так что удобно наблюдать за ростом отдельных органов, тканей и клеток при помощи методов оптогенетики.
В результате кодируемые белки начали вырабатывать зеленое свечение — это позволило определить те части тела рыб, где были активны гены, связанные с формированием внешней части ушей у млекопитающих. Светящиеся области оказались сосредоточены в жабрах. Это также было характерно для жабр головастиков лягушек, которым биологи тоже встроили аналогичные участки ДНК в геном.
Получается, и внешняя часть нашего уха — продукт эволюции хрящевой части жабр. Это демонстрирует то, как уже существующие части тела могут радикально меняться в процессе эволюции для исполнения новых и совершенно неожиданных функций, констатировали ученые.
Как жир сжигает калории
Европейские биологи раскрыли белковый механизм сжигания калорий в клетках жира. Бурого жира.
Да, речь не о том жирке, запасы которого мы нарастили на новогодних. Речь о так называемом буром жире. Его немало в тканях младенцев и вообще детенышей: он быстро сжигает калории — пускает их на обогрев. Но по мере взросления мы этот вид жира утрачиваем, а преобладающий белый жир не уничтожает излишки калорий, а, наоборот, запасает их. Вот ученые и думают: как бы сделать так, чтобы у взрослых было побольше бурого жира. Ну или чтобы белый жир вел себя, как бурый.
Биологи из Испанского национального онкологического исследовательского центра (CNIO) изучали различия в работе митохондрий (главных «энергостанций» клеток) в клетках бурого и белого жира. И обнаружили: ключевую роль в регуляции сжигания калорий играет белок MCJ. Он управляет работой гена eIF2a и некоторых других участков ДНК, связанных с реакцией на стресс, в том числе на низкую температуру или нехватку пищи.
Ученые заблокировали работу этого белка в организме тучных мышей — и их белый жир начал сжигать их! Грызуны постройнели, мало того — избавились от метаболических нарушений, предваряющих развитие диабета второго типа.
А вот если заблокировать упомянутый ген eIF2a, то чудесный эффект исчезает. Так что важны и тот и другой участки ДНК в работе бурого жира и в сжигании калорий.
Ученые надеются, что понимание этих механизмов позволит создать препараты, заставляющие клетки белого жира вести себя, будто они клетки бурого.
Глубоко копнули
Исследователи проекта Beyond Epica взяли образцы льда в Антарктиде с глубины 2,8 тыс. метров.
Ожидается, что ледовый керн, как говорят ученые, «раскроет важнейшие подробности истории климата и атмосферы Земли». Причем истории очень давней: во льду на такой глубине содержатся образцы воздуха с парниковыми газами, возраст которых может превышать 1,2 млн лет.
Не по зубам
Клыки саблезубых кошек обладали оптимальной формой. Это и подводило.
На протяжении 265 млн лет некоторые животные то и дело норовили обзавестись впечатляющими клыками, покрасоваться и вымереть. Последние саблезубые хищники — смилодоны и гомотерии — исчезли всего около 10 тыс. лет назад.
Палеонтологи под руководством профессора Университета Монаша (Австралия) Алистера Эванса подготовили трехмерные модели клыков почти 100 видов хищников и 25 вымерших саблезубых кошек — и просчитали, какие нагрузки могли выдерживать эти клыки. Расчеты показали: клыки саблезубых кошек были прямо совершенством. Их форма позволяла кошке кусать максимально сильно, прилагая к этому минимум усилий — в среднем вдвое меньше, чем крупным кошкам сопоставимых размеров.
Но был и недостаток: клыки саблезубых хуже сопротивляются нагрузкам, так что их обладатели не впивались в горло добыче (как практикуют, скажем, львы и тигры), а атаковали мягкие ткани.
Эта особенность структуры зубов всех саблезубых кошек объясняет, почему они часто появлялись на Земле — но и довольно быстро исчезали. Когда условия стабильны, форма клыков очень быстро (в эволюционном плане) приобретала оптимальную форму для охоты на крупную добычу. Но, когда условия менялись и добыча исчезала, саблезубым было крайне сложно приспособиться к охоте на более мелкие объекты.
По материалам ТАСС подготовила Александра ШЕРОМОВА
Комментарии