Как «обновляется» мозг аксолотля? В чем сходство мыши и ящерицы? Почему Калифорния прекращает продажу автомобилей на бензине? Об этих и других новостях науки читайте в обзоре научной литературы от InScience.News.
Nature
Обложка. Обычно извержение вулканов происходит по одному и тому же сценарию, в основе которого лежит повышение внутреннего давления, подъем магмы к жерлу и дальнейший ее выход на поверхность. Различные геофизические сигналы, предшествующие извержению, помогают подготовиться к нему и обезопасить жителей близлежащих населенных пунктов. Однако, как оказалось, встречаются исключения. 22 мая 2021 года на территории Демократической Республики Конго совершенно неожиданно произошло извержение вулкана Ньирагонго. Последовательность геофизических процессов при извержении не соответствовала классическим, что не позволило ученым заранее выявить вулканическую активность. Одна из исследовательских статей нового номера Nature посвящена моделированию процесса произошедшего извержения, в связи с чем на обложке выпуска изображено открытое лавовое озеро на вершине вулкана Ньирагонго.
Редакционная статья. В ноябре 2022 года в Египте пройдет очередная Конференция ООН по изменению климата — COP27. Прошлогодние переговоры в рамках COP26 завершились тем, что богатые страны обязались ежегодно предоставлять государствам с низким и средним уровнем дохода 40 млрд долларов, чтобы помочь им защититься от последствий изменения климата. Это решение еще тогда было принято с большим трудом, хотя годом ранее, в 2020-м, подобное обязательство было еще больше и составляло 100 млрд долларов. Подобная динамика уменьшения финансирования представляется крайне пессимистичной. По подсчетам Международного института окружающей среды и развития (IIED), к 2025 году общая сумма установится приблизительно на уровне 22 миллиардов. При этом исследователи из IIED подчеркивают, что даже 40 млрд — это лишь малая часть того, что необходимо для защиты от изменения климата и для компенсации уже нанесенных убытков. При этом проблема возникает и с тем, как именно рассчитывать размер подобного финансирования, поскольку отчеты, предоставленные самими странами-донорами и различными независимыми международными организациями, зачастую сильно расходятся. Это ставит вопрос о необходимости создать общую методологию и, вероятно, орган-регулятор.
News.
Нейробиологи установили, что воздействие на мозг человека слабым электрическим током в течение нескольких дней приводит к улучшению долговременной памяти у пожилых людей. В исследовании приняло участие 150 добровольцев, которые должны были запоминать озвученные им списки из двадцати слов. Оказалось, что у участников, которым на кожу головы подавались слабые импульсы тока, уже через четыре дня эксперимента улучшилась память, при этом такой эффект сохранился спустя месяц эксперимента.
Ученые разработали метод расщепления полифторалкильных соединений (ПФАС) — стойких химических веществ, которые входят в состав пены для тушения пожаров, антипригарных покрытий и водонепроницаемой одежды. Эти соединения иногда называют вечными, поскольку они не разрушаются в обычных условиях. Известные методы утилизации требуют дорогостоящей и технически сложной обработки, поэтому вопрос альтернативных подходов на сегодняшний день стоит довольно остро. Нагревая ПФАС до температуры порядка 100 °С в растворителе диметилсульфоксиде — доступном реагенте, широко использующемся в производстве чистящих средств, — исследователи удалили одну из функциональных групп молекул, что вызвало целый каскад реакций, которые расщепили соединения на безвредные продукты. Благодаря этому простому и дешевому подходу авторам удалось разложить десять различных ПФАС.
На протяжении более двух десятилетий Национальная лаборатория Гран-Сассо на территории Италии в рамках эксперимента DAMA/LIBRA наблюдала за ежегодными колебаниями потока частиц темной материи через Млечный Путь. Интересно, что пик колебаний стабильно приходится на июнь, а минимум — на декабрь. Но ни один из многих других экспериментов, связанных с обнаружением признаков темной материи, до сих пор не давал сопоставимых результатов. Теперь же южнокорейский проект на основе детектора COSINE-100 показал, что, используя лишь определенный тип анализа собственных данных, он может воспроизводить такие сезонные колебания. Это ставит под сомнение результаты DAMA/LIBRA, поскольку неправильно выбранный метод анализа мог привести к тому, что ученые наблюдали колебания там, где их в действительности не было.
Исследовательские статьи:
Новые микропористые материалы на основе упорядоченных макроциклов позволили создать высокоселективные полимерные мембраны для разделения органических молекул.
Потепление в кайнозойскую эру привело к сокращению зон океана, обедненных кислородом, тогда как ранее считалось, что повышение температуры приводит к противоположному эффекту. Поскольку уровень кислорода — крайне важный критерий для существования водных организмов, полученные результаты помогут смоделировать состояние морских экосистем при современном глобальном потеплении климата.
Скрининг сточных вод поможет более точно, чем клинические наблюдения, определять динамику распространения коронавируса среди различных регионов, а также раньше выявлять новые штаммы.
Анализ бедренных и локтевых костей предков людей, существовавших около 7 млн лет назад, показал, что уже в этот период гоминиды передвигались на двух ногах. Ранее доказательства такого способа передвижения были известны лишь из останков, датируемых 6 млн лет назад.
Science
Обложка. Герой обложки нового номера Science — мексиканский аксолотль — представитель хвостатых земноводных, который во взрослом состоянии сохраняет многие черты личинки. Кроме того, это животное интересно тем, что его мозг способен к регенерации, то есть погибшие нейроны активно замещаются новыми. В главной статье выпуска ученые объясняют, благодаря чему мозг аксолотля сохраняет регенеративные способности, утраченные мозгом млекопитающих. Восстановление поврежденных нейронов осуществляется за счет большого количества клеток-предшественников — нейробластов, которые при необходимости, в том числе при травмах и повреждениях мозга, развиваются по определенным программам, в результате давая начало новым нейронам. Регенерированные нервные клетки восстанавливают свои прежние связи и утраченные функции мозга.
Редакционная статья. Такие последствия изменения климата, как наводнения, лесные пожары, неурожаи и засухи, разрушают природные экосистемы и влияют на благополучие людей. Однако важно понимать, что именно деятельность человека вносит значительный вклад в эти изменения. Так, все чаще различные регуляторные органы в сфере экологии и устойчивого природопользования обращают внимание на то, что банки могут повлиять на изменение климата, например перестав финансировать использование ископаемого топлива. Однако наиболее крупные банки на территории США скорее сосредоточены на минимизации рисков, которым они сами могут подвергнуться, чем на тех, которые они создают для окружающей среды, финансируя деятельность, приводящую к увеличению выбросов парниковых газов в атмосферу.
По оценкам редакторов Science, это создает угрозу нестабильности в финансовой сфере, поскольку ссуды на деятельность, связанную с добычей и переработкой ископаемого топлива, рискуют быстро обесцениться, в результате чего банки, которые их держат, понесут большие убытки. Однако, по всей видимости, пока американские банки рассчитывают на то, что они смогут избавиться от своих «ископаемых» активов до того, как энергетический переход подорвет их стоимость.
В связи с существующей угрозой Управление валютного контролера США (OCC) и Федеральная корпорация страхования вкладов (FDIC) рассматривают климатические риски как финансовые риски, которые спровоцировали последний мировой финансовый кризис. Решить проблему можно, приняв меры, стимулирующие банки сократить финансирование разработки ископаемого топлива.
In Brief. Коротко о новостях науки.
В Калифорнии вступил в силу запрет на продажу легковых автомобилей, работающих исключительно на бензине. Это должно привести к тому, что к 2035 году почти все новые автомобили, продаваемые в Калифорнии, станут полностью электрическими или работающими на водородных топливных элементах и только 20% будут гибридно-электрическими. Такая мера позволит к 2040 году вдвое сократить выбросы парниковых газов от транспортных средств на территории Калифорнии. При этом эксперты Калифорнийского университета в Дэвисе отмечают, что большинству других штатов будет сложно достичь целей Калифорнии. Уже сегодня примерно 15% новых автомобилей, продаваемых на ее территории, составляют электромобили, в то время как остальные штаты сильно отстают от этого показателя.
В течение нескольких лет велись переговоры о создании документа, призванного защищать биоразнообразие морей. Предполагаемый документ должен определять охраняемые участки Мирового океана, правила научного сбора морских организмов, а также вводить оценку воздействия на окружающую среду от различных видов человеческой деятельности, например добычи полезных ископаемых. Основным камнем преткновения стал вопрос о создании независимого регуляторного органа. В этом отношении страны не достигли соглашения, в связи с чем переговоры возобновятся в январе 2023 года.
Исследовательские группы, в состав которых входят и мужчины, и женщины, выпускают больше новых и часто цитируемых статей, чем коллективы, состоящие исключительно из мужчин или женщин. К такому выводу привело исследование, в рамках которого было проанализировано более 6 млн научных статей. Коллективы с шестью и более авторами разного пола опубликовали на 7% статей больше, чем группы аналогичного размера, состоящие исключительно из мужчин или женщин. Кроме того, статьи первых на 15% чаще попадали в число 5% наиболее цитируемых. Этот вывод согласуется с предыдущими исследованиями, которые связывали более высокий творческий потенциал научных групп с расовым и культурным разнообразием.
Американская биотехнологическая компания Moderna, создатель одной из вакцин против коронавируса, на прошлой неделе обвинила своих главных конкурентов — компании Pfizer и BioNTech — в нарушении патентных прав. Pfizer и BioNTech, в свою очередь, заявляют, что будут оспаривать иск Moderna.
Премьер-министр Японии Фумио Кисида на прошлой неделе объявил, что правительство страны рассмотрит вопрос о строительстве новых атомных электростанций, а также о перезапуске большего количества реакторов, приостановленных после аварии на Фукусиме в 2011 году. Такое решение должно обеспечить энергетическую безопасность и сократить выбросы парниковых газов в Японии.
Исследовательские статьи:
Ученые определили черты пресмыкающихся, которые сохранились в мозге млекопитающих. Обе эти эволюционные группы имеют общие корни, хотя их пути разошлись сотни миллионов лет назад. Об их далеком родстве свидетельствует целый ряд функционально схожих нервных клеток, однако у млекопитающих появляются собственные, совершенно новые элементы.
При синдроме Дауна у мышей наблюдается дефицит гонадотропин-рилизинг-гормона, который в норме вырабатывается в гипоталамусе и стимулирует выработку двух мужских половых гормонов. Исследование показало, что восстановление уровня гормона позволяет улучшить когнитивные способности у больных животных.
Физики проследили связь между нарушением микроструктуры материалов и снижением их прочности. Постепенное накопление микроповреждений в результате эксплуатации приводит к усталости материала, то есть ухудшению его механических свойств. Исследование поможет прогнозировать предел прочности для широкого спектра металлических сплавов.
Ученые определили условия, при которых люди подвергаются наибольшему воздействию гидроксильных радикалов — одних из наиболее опасных активных форм кислорода, способных повреждать живые клетки и ткани. Гидроксильные радикалы образуются на свету из молекул озона и в наибольшем количестве накапливаются в помещениях с климат-контролем.
The Lancet
Обложка и редакционная статья. В скором времени в Бразилии состоятся выборы президента. Уход нынешнего главы государства Жаира Болсонару может привести к благоприятным изменениям, поскольку он известен радикально негативным отношением к этническим меньшинствам, коренным народам, а также безразличием к экологическим проблемам и вопросам равноправия. Во время правления Жаира Болсонару значительно возросли социальное неравенство, коррупция, уровень бедности и безработицы. В то же время меры социальной поддержки населения сократились. По мнению авторов редакционной статьи, все это говорит о том, что Бразилии срочно нужны перемены.
Если ожидания относительно смены президента оправдаются, Бразилия войдет в число латиноамериканских стран, в которых возродилась надежда на прогрессивные социальные изменения. Сейчас наиболее многообещающие социально направленные программы в этом регионе предлагают главы Колумбии и Чили. Они обеспокоены проблемами в сферах здравоохранения и образования, защиты прав трудящихся, этнических меньшинств и женщин, а также вопросами сохранения климата.
Сейчас впервые в истории Чили большую часть кабинета министров занимают женщины, в стране разработана сильная экологическая программа и ведутся работы по развитию системы здравоохранения. В связи с этими важными позитивными изменениями на обложку нового номера The Lancet вынесена цитата из редакционной статьи: «Латинская Америка имеет беспрецедентный шанс для новых начинаний; у нее есть возможность внести позитивные изменения для преодоления пренебрежения, неравенства и насилия. Будем надеяться, что Бразилия воспользуется этой возможностью».
Исследовательские статьи:
Ученые проанализировали базы данных более 2,5 миллиона пациентов и подтвердили, что некоторые аутоиммунные заболевания увеличивают риск развития сердечно-сосудистых заболеваний. При этом риск прогрессивно увеличивается с ростом числа аутоиммунных заболеваний, которые присутствуют у пациента.
Шкала GRACE, которая используется для оценки состояния больных коронавирусом и вероятности летального исхода, была улучшена благодаря масштабному исследованию, включившему более четырехсот тысяч пациентов из Великобритании и Швейцарии. Работа позволила улучшить методику оценки в зависимости от пола человека, поскольку ранее использовавшаяся шкала была разработана и протестирована на выборках, состоящих преимущественно из мужчин.
Ингибиторы натрий-глюкозного котранспортера (SGLT2) — препараты, снижающие уровень сахара в крови, — показали свою эффективность по уменьшению риска осложнений у пациентов с сердечной недостаточностью. Благодаря этому данный препарат можно использовать в качестве базовой терапии сердечной недостаточности.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
