Кто опыляет водоросли? Как по ушам определить, теплокровно ли животное? Как из молекул ДНК создать наномотор? Об этом, а также о других новостях науки читайте в новом обзоре научной литературы от InScience.News.
Nature
Обложка. Микроволновое излучение не только используется в нагревательных устройствах, но также может помочь правильно охладить молекулы. На обложку нового номера Nature попала испускающая в микроволновом диапазоне антенна, окруженная полярными молекулами газа. Авторы главной статьи этой недели предложили охлаждать газы в присутствии микроволновых полей, поскольку это позволяет молекулам проявлять максимально возможные квантовые эффекты.
Редакционная статья. Вслед за пандемией COVID-19 в 2022 году человечество столкнулось с новой вирусной инфекцией — оспой обезьян. По данным Всемирной организации здравоохранения, к концу июля на территории 75 стран было зафиксировано уже более 16 000 случаев заболевания. Теперь страны должны объединить усилия, чтобы справиться со вспышкой и обеспечить всеми необходимыми ресурсами государства с низким и средним уровнем дохода, в которых исторически заболевание было наиболее распространено: до этого года большинство случаев оспы обезьян наблюдалось среди жителей Центральной и Западной Африки.
Представители ВОЗ подчеркнули, что ошибки, допущенные во время борьбы с COVID-19, такие как неравный доступ к вакцинам, не должны повторяться. Страны с высоким уровнем дохода должны увеличить производство и поставку в нуждающиеся страны вакцин, лекарств, а также диагностических тестов.
News.
Палеонтологи определили, что теплокровность возникла примерно 200–230 миллионов лет назад. К такому выводу ученые пришли, проанализировав слуховые проходы 56 вымерших синапсид — рептилоподобных предков млекопитающих. Оказалось, что форма каналов внутреннего уха у этих животных резко изменилась в позднем триасовом периоде. Это наводит на предположение о том, что именно тогда синапсиды стали теплокровными. Теплокровные животные способны поддерживать постоянную температуру тела благодаря особенностям метаболизма, однако определить это по окаменелостям довольно трудно. Ученые предположили, что форма и размер костных каналов внутреннего уха изменились при переходе к теплокровности. Все дело в том, что движение жидкости внутри каналов внутреннего уха помогает организму контролировать движения и положение головы. По мере повышения температуры тела эта жидкость становится менее вязкой, что соотносится с изменением формы каналов. Подробнее в нашем материале.
Физики создали наномотор на основе молекул ДНК. Авторы подчеркивают, что это первый молекулярный мотор, который действительно способен выполнять механическую работу. Энергию устройство получает от броуновского движения — постоянного хаотичного перемещения молекул в среде. В результате он вращается, наматывая нить ДНК, подобно спиральной пружине. Похожие механизмы встречаются в живых клетках и позволяют им, например, синтезировать АТФ или вращать жгутик. При создании молекулярного мотора использовался метод ДНК-оригами, с помощью которого петли молекул ДНК разной длины укладываются в нужную исследователям форму.
Тысячи исследователей и сотрудников японских университетов рискуют потерять работу в следующем году. В 2013 и 2014 годах в стране были приняты законы, позволяющие ученым в течение десяти лет работать в образовательных и исследовательских организациях по срочным контрактам, после чего сотрудники имели право занять постоянную должность. Такая система должна была дать долгосрочную гарантию занятости, однако сейчас, по истечении установленного срока, целый ряд учреждений увольняет своих сотрудников как раз перед тем, как они смогут получить право на постоянную работу.
Исследовательские статьи:
Ученые создали на основе атомов рубидия систему, способную генерировать секретные ключи и безопасно обмениваться ими. Принцип основан на том, что между разнесенными в пространстве атомами генерируется квантовая запутанность, которая позволяет создавать ключи, независимые от исходящего устройства, что делает операцию безопасной даже в случае потенциально ненадежных отправителей.
Сокращение числа насекомых-опылителей приводит к конкуренции среди цветковых растений. Ранее существовало две гипотезы, описывающих последствия этого процесса. Согласно первой, конкуренция за опылителей может стабилизировать взаимодействия между различными видами растений, предоставляя возможности для дифференциации экологических ниш. Согласно второй, конкуренция, наоборот, может привести к дисбалансу, а затем к исчезновению одного из конкурирующих видов. В новом исследовании ученые экспериментально подтвердили, что конкуренция за опылителей все-таки дестабилизирует экосистему, из-за чего виды-конкуренты перестают быть способными к сосуществованию.
На примере дрозофил биологи смоделировали процесс принятия решения о выборе того или иного вида пищи. Оказалось, что, помимо оценки сенсорной информации о качестве пищи, нейроны головного мозга опираются на метаболический статус организма, то есть анализируют, какие вещества необходимы животному на данный момент.
Science
Обложка. На обложку нового выпуска Science попали рачки-опылители красных водорослей. Опыление животными, в основном насекомыми, считается доминирующей стратегией для цветковых растений, но также встречается у некоторых голосеменных и мхов. У водорослей ранее не было известно подобное явление, однако новое исследование убедительно демонстрирует, что красные водоросли вида Gracilaria gracilis используют равноногих ракообразных для переноса мужских гамет с одного растения на другое, что существенно расширяет диапазон известных видов, привлекающих животных для опыления. Кроме того, открытие ставит под вопрос сроки возникновения опыления: вероятно, оно появилось гораздо раньше высших растений.
Редакционная статья. Верховный суд США, несмотря на растущие угрозы, связанные с глобальным изменением климата, ограничил полномочия Агентства по охране окружающей среды США (EPA) по частичному переходу с традиционного источника энергии в виде угля на природный газ, а затем и на возобновляемые экологически чистые источники. Теперь EPA предстоит выбрать новую оптимальную и финансово выгодную стратегию сокращения выбросов. На сегодняшний день рассматривается возможность создания системы улавливания углерода из атмосферы. Альтернативное решение предусматривает совместное сжигание угля и природного газа на угольных электростанциях, что должно сократить выбросы.
In Brief. Коротко о новостях науки.
На прошлой неделе было объявлено о том, что строительство телескопов для наблюдения за источниками гравитационных волн наполовину завершено. К моменту окончания строительства в 2023 году обсерватории The Gravitational-wave Optical Transient Observer (GOTO), расположенные на Канарских островах и в Австралии, будут оснащены шестнадцатью телескопами. Они позволят зафиксировать источники гравитационных волн, такие как слияние черных дыр, уже через полчаса после события. Для сравнения, системам LIGO и Virgo требуется одиннадцать часов для поиска подобного сигнала.
Мнения ВОЗ в отношении вспышки оспы обезьян разделились. Так, шесть членов Независимого надзорного и консультативного комитета по Программе ВОЗ по чрезвычайным ситуациям в области здравоохранения предложили объявить заболевание чрезвычайной ситуацией в области общественного здравоохранения, однако девять представителей были убеждены, что такие меры излишни. Несмотря на разногласия, 23 июля генеральный директор ВОЗ Тедрос Адханом Гебрейесус заявил, что вспышка соответствует критериям Международных медико-санитарных правил, и объявил ее чрезвычайной ситуацией.
Агентство NASA анонсировало, что запуск роботизированного лунохода VIPER будет отложен на год — до ноября 2024 года. Исследовательский аппарат должен будет приземлиться на южном полюсе Луны для поиска льда. Задержка связана с испытаниями посадочного модуля для лунохода.
Палеобиологи обнаружили окаменелость древнейшего предка современных многоклеточных животных. По оценкам ученых, возраст находки составляет 556–562 миллиона лет. Предковый организм имеет черты, характерные для современных медуз и кораллов, и, по-видимому, представляет собой старейшего представителя эволюционной группы, живущей до сих пор. Ранее считалось, что современные животные произошли в период кембрийского взрыва (539 миллионов лет назад), но окаменелость заставляет ученых пересмотреть это предположение.
Исследовательские статьи:
Ученые проанализировали соматические мутации в нейронах 131 человека, чтобы определить, какие из них связаны с возникновением заболеваний. В эксперименте участвовали здоровые люди, а также больные синдромом Туретта, шизофренией и аутизмом. Оказалось, что с возрастом увеличивается вероятность возникновения новых мутаций в генах, связанных с развитием рака.
Предложен новый способ борьбы с глиомой — определенным типом опухоли, возникающим в головном и спинном мозге. Традиционно глиому лечат темозоломидом, однако у раковых клеток более чем в 50% случаев быстро развивается устойчивость к этому препарату. Ученые разработали аналоги темозоломида, не вызывающие резистентность.
Новый метод микроманипуляции на основе магнитных импульсов помог исследовать структуру хромосом в ядрах живых клеток. Оказалось, что хроматин в клетке на этапе между делениями по текстуре похож на жидкость, а не на гель, как считалось ранее.
The Lancet
Обложка. Главная цитата выпуска этой недели посвящена решению ВОЗ объявить вспышку оспы обезьян чрезвычайной ситуацией в области общественного здравоохранения. «Решение доктора Тедроса отвергнуть мнение большинства членов Комитета по чрезвычайным ситуациям и объявить чрезвычайную ситуацию было смелым и стало демонстрацией его лидерства. Его решение, несомненно, было правильным. Лучше ошибиться с попыткой предпринять решительные действия, чем медлить и увиливать». Ожидается, что заключение генерального директора ВОЗ Тедроса Адханома Гебрейесуса активизирует международное сотрудничество и усилит координацию стран в попытке контролировать вспышку заболевания. Однако нельзя отрицать, что одного лишь объявления чрезвычайной ситуации недостаточно, и далее должна последовать оперативная разработка плана по поддержке систем здравоохранения по всему миру.
Редакционная статья. Статья от редакторов журнала Lancet также посвящена вспышке оспы обезьян и реакции ВОЗ на распространение заболевания. Интересно, что это седьмой случай в истории, когда ВОЗ объявила о чрезвычайной ситуации, и первый, когда генеральный директор организации принял окончательное решение вопреки совету большинства. Тедрос Адханом Гебрейесус назвал основные причины своего решения. Первая состоит в том, что заболевание, о котором человечество мало что знает, довольно быстро распространяется по планете. Другая — быстрая смена эпидемиологии болезни. Так, клинические проявления оспы обезьян в эндемичных и неэндемичных районах в значительной степени отличаются. Вероятно, ускоренные темпы исследований, разработки, утверждения и производства медицинских препаратов для борьбы с COVID-19 теперь должны быть перепрофилированы против оспы обезьян.
Исследовательские статьи:
Ученые предложили использовать для лечения атеросклероза комбинированные препараты вместо монотерапии статинами. Благодаря тому, что при таком подходе лекарства эффективно работают в более низких концентрациях, снижается риск возникновения побочных эффектов.
Национальному институту здравоохранения и передового опыта (NICE) следует пересмотреть рекомендации по диагностике инсультов с помощью МРТ. К такому заключению пришли ученые, проанализировав вероятность инсульта у пациентов с различным состоянием сосудов головного мозга.
Противовоспалительный препарат барицитиниб показал высокую эффективность для лечения пациентов с COVID-19. Девять исследований, в которых участвовало более 10 000 человек, показали, что прием лекарства помог снизить смертность в среднем на 20%.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
