Connect with us

Наука

Российские ученые изучат влияние выветривающихся горных пород на живые организмы

Published

on

Исследование выявят уровни накопления химических элементов в организме растительноядных и всеядных млекопитающих

ТАСС, 25 сентября. Ученые Томского политехнического университета (ТПУ) в сотрудничестве с Дальневосточным отделением (ДВО) РАН в течение пяти лет будут изучать влияние химических элементов, выветривающихся из горных пород, на живые организмы. Об этом сообщили в пятницу журналистам в пресс-службе ТПУ. Это исследование, которое охватит экосистемы Приморья, Горного Алтая и Забайкалья, уникально по своему масштабу и комплексности подхода.

"Актуальность таких исследований — в получении новой информации об особенностях миграции химических элементов из наиболее распространенных типов коренных горных пород в зоне их выветривания в природные воды, почвы, почвенные микроорганизмы, кормовые виды растительности, а также внутрь организма млекопитающих. Наша задача — выявить механизмы, как организм млекопитающих адаптируется к изменяющимся условиям окружающей среды", — цитирует пресс-служба руководителя научной группы, профессора отделения геологии ТПУ Натальи Барановской.

Барановская отметила, что результатом исследований станет установление уровней накопления широкого спектра химических элементов в организме растительноядных и всеядных млекопитающих. "Сейчас мир приходит к пониманию значимости исследований регуляции не просто органических компонентов внутри организма, а металлорганических комплексов, так как эти важные компоненты в большей степени определяют жизнь живого организма, — считает она. — Решение такого фундаментального вопроса поможет в проблеме профилактики заболеваемости людей и животных. Это важно и с точки зрении междисциплинарного исследования: геологии, биологии и экологии".

По словам ученого, исследование Томского политеха уникально сразу по трем причинам: комплексности подхода, масштаба изучения материалов и территории выбора исследования. "На данный момент подобных работ в России не существует, — уточнила Барановская ТАСС. — Мы изучаем трофическую (пищевую — прим. ТАСС) систему трех разных регионов в комплексе: начиная от горных пород, почвы, воды и заканчивая растительными организмами и млекопитающими животными. Большинство существующих исследований узколокальные".

Исследовательский проект, поддержанный президентским грантом, стартовал в этом году и займет четыре года. Специалисты изучат экосистемы Приморья, Горного Алтая и Забайкалья. Ученые Тихоокеанского института географии ДВО РАН займутся геологической частью исследований, ученые Томского политеха — биомедицинской, которая включает в себя анализ организмов. "Для изучения химических элементов мы используем современные высокоточные методы анализа: инструментальный нейтронно-активационный анализ с применением ядерного ректора ТПУ, масс спектрометрический анализ с индуктивно связанной плазмой, электронная микроскопия и многие другие, — отметила Барановская. — Спектр изученных нами элементов практически равен периодической системе Менделеева — более 60 элементов".

Наука

В реликтовом излучении Вселенной заподозрили намеки на «новую физику»

Published

on

Астрономы разглядели в нем нарушение пространственной четности, но для однозначного подтверждения этого открытия им пока не хватает статистической достоверности

В реликтовом излучении Вселенной заподозрили намеки на "новую физику"

© Сергей Мальгавко/ТАСС

ТАСС, 26 ноября. Астрофизики выяснили, что в реликтовом излученим Вселенной – своеобразном микроволновом "эхе" Большого взрыва – есть намеки на нарушение так называемой пространственной четности. Так называют одно из фундаментальных свойств мироздания, которое не предсказывает Стандартная модель. Статью с описанием работы принял к публикации научный журнал Physical Review Letters, препринт авторы опубликовали в электронной научной библиотеке arXiv.

"Пока мы не можем со 100%-й уверенностью сказать, что нашли полноценные свидетельства существования "новой физики". Для этого нам не хватает статистической достоверности. Но мы рады, что смогли одновременно провести замеры, которые раньше считались невозможными, и открыть потенциальные намеки на "новую физику", – рассказал один из авторов статьи, ведущий научный сотрудник Физико-математического института имени Кавли (IPMU) Эйитиро Комацу.

В последние годы астрономы и физики пытаются узнать, как проходила эволюция мироздания в первые мгновения его существования. Для этого они изучают так называемое реликтовое излучение. Оно представляет собой своеобразное микроволновое "эхо" Большого взрыва, в неоднородностях и физических свойствах которого сохранилась информация о том, как была устроена материя в то время.

Некоторые свойства реликтового излучения астрофизики уже изучили с помощью орбитальных обсерваторий Planck и WMAP. Однако другие характеристики пока остаются предметом споров. Яркий пример – уровень поляризации реликтового излучения, то есть насколько сильно его волны "закручены" в одну или другую сторону.

Еще в 2014 году ученые из проекта BICEP2 заявили, что измерили бета-поляризацию реликтового излучения – один из двух вариантов закрученности волн "эха" Большого взрыва. Однако впоследствии выяснилось, что источником зафиксированных ими сигналов на самом деле были частицы пыли в диске Млечного Пути. Эта неудача заставила ученых повторно проанализовать данные и придумать, как впредь учитывать подобные помехи.

В поисках "новой физики"

"Мы разработали новую методику, благодаря которой мы можем максимально точно оценить, насколько сильно пыль Млечного Пути влияет на измерение поляризации реликтового излучения. Благодаря этому мы удвоили качество данных и впервые измерили, как темная материя и энергия влияют на его бета-поляризацию", – пояснил второй автор работы, физик из Организации по изучению высокоэнергетических ускорителей (KEK) (Япония) Юто Минами.

Минами и Комацу применили эти подходы для повторного анализа данных, которые научная команда обсерватории Planck опубликовала в 2018 году. Благодаря этому они впервые относительно точно измерили уровень бета-поляризации реликтового излучения. Затем ученые использовали эти данные, чтобы проверить, нарушают ли темная материя и энергия одно из важнейших фундаментальных свойств Вселенной – так называемый принцип четности.

Его смысл заключается в том, что если зеркально отразить Вселенную, то отражение должно вести себя абсолютно так же, как и оригинал. Ученых давно интересует, нарушают ли этот принцип темная материя и темная энергия. Это может указать на существование "новой физики" за пределами Стандартной модели – теории, которая описывает большую часть взаимодействий всех известных науке элементарных частиц.

Подсчеты японских ученых показывают, что с вероятностью 99,2% темная материя и темная энергия действительно нарушают принцип четности. Это очень серьезный намек на то, что "новая физика" действительно существует. Тем не менее, для того, чтобы окончательного это доказать, нужно достичь уровня статистической достоверности в 99,995%. Для этого ученым нужно накопить гораздо больше данных наблюдений за реликтовым излучением.

Комацу и Минами надеются, что эти недостающие данные уже в ближайшие годы получат чилийская обсерватория ACT, которую построили в пустыне Атакама специально для наблюдений за "эхом" Большого взрыва, а также телескопы POLARBEAR и BICEP2. Если нарушение принципа четности удастся подтвердить, это одновременно докажет, что "новая физика" существует, и при этом прояснит природу темной материи и энергии, резко сократив число теорий, которые объясняют их существование, подытожили ученые.

Continue Reading

Наука

Руки неандертальцев оказались не похожи на руки художников

Published

on

Исследователи выяснили, что Homo neanderthalensis умело держали в них только орудия труда с длинными рукоятками

Руки неандертальцев оказались не похожи на руки художников

Экспонаты Неандертальского музея в Германии © AP Photo/Martin Meissner

ТАСС, 26 ноября. Антропологи пришли к выводу, что неандертальцы (Homo neanderthalensis) умело обращались с копьями, молотками и другими орудиями труда с длинными рукоятками.

Группа ученых под руководством Амелины Бардо, антрополога из университета Кента (Великобритания), обнаружила серьезные расхождения в форме и структуре больших пальцев и кистей неандертальцев и современных людей, которые говорят о том, что первые аборигены Евразии пользовались своими руками и прикладывали ими силу не так, как это делают Homo sapiens. "Они могли сильнее вытягивать и отклонять в сторону большой палец, что позволяло им крепко держать в руках орудия труда с длинными рукоятками", — говорится в статье в журнале Scientific Reports. 

Мышцы и кости плечей неандертальцев были адаптированы для нанесения сильных ударов копьем, а их бочкообразная грудная клетка позволяла глубже дышать, легче переносить длительные и тяжелые физические нагрузки и переживать сильные удары копытами и лапами животных, а также орудиями труда врагов. Как недавно выяснили генетики, другие необычные черты неандертальцев, такие как их особо крупный и мясистый нос, возникли случайно.

Бардо и ее группа проверили выводы немецких антропологов, которые, восстановив структуру мышц и сухожилий неандертальцев, пришли к выводу, что пальцы и кисти Homo neanderthalensis были скорее похожи на руки портных и художников, а не чернорабочих. Исследователи оценили подвижность больших пальцев неандертальцев: для этого они собрали несколько сотен костей рук, принадлежавших пяти разным неандертальцам, жившим во Франции, Ираке и Израиле примерно 50-70 тысяч лет назад, и сравнили их с тем, как были устроены аналогичные элементы анатомии у пяти древних Homo sapiens из тех же регионов Евразии, а также пяти современных людей.

Оказалось, что неандертальцы действительно не уступали современным людям и кроманьонцам в точности движений, но только когда дело касалось использования орудий труда с длинными рукоятками — в остальном из-за особенностей анатомии кисти они должны были справляться хуже кроманьонцев.

Большой палец неандертальцев мог сильнее вытягиваться и выгибаться в сторону, но значительно хуже сгибался внутрь и двигался в стороны. С одной стороны, это позволяло им крепко держать в руках копья, молотки и иные орудия труда с длинными ручками, но с другой мешало манипулировать мелкими предметами, зажимая их между пальцами. При этом современные люди и поздние кроманьонцы в этом отношении отличались от неандертальцев значительно сильнее, чем самые древние представители Homo sapiens. Ученые предполагают, что это отражает ход эволюции в последние сто тысяч лет, обусловивший приспособление к работе с иглами, скребками без ручек и другими мелкими предметами.

Continue Reading

Наука

Для проникновения в клетки людей коронавирус использует еще и рецептор холестерина

Published

on

Ученые надеются использовать это открытие для создания лекарств от вируса

Для проникновения в клетки людей коронавирус использует еще и рецептор холестерина

© Jens Buettner/dpa via AP

ТАСС, 26 ноября. Молекулярные биологи обнаружили первые свидетельства того, что коронавирус нового типа проникает в клетки человека, используя не только "легочный" рецептор ACE2, но и рецепторы SRB1, которые распознают молекулы холестерина. Статью с выводами ученых опубликовал научный журнал Nature Metabolism.

"Препараты, которые блокируют работу рецептора ACE2, позволяют легче перерносить коронавирусную инфекцию. Мы предполагаем, что похожим образом на нее будут действовать вещества, которые связываются с SRB1. В частности, мы уже выяснили, что препарат ITX 5601, который может соединяться с SRB1 и который уже применяют для борьбы с гепатитом С, может подавлять размножение SARS-CoV-2", – пишут ученые.

Коронавирус нового типа (SARS-CoV-2) проникает в организм человека и других млекопитающих с помощью рецептора ACE2, который покрывает поверхность слизистой оболочки легких и некоторых других органов. Этот рецептор играет важную роль в жизнедеятельности ближайшего родственника коронавируса нового типа, SARS-CoV-1 – возбудителя атипичной пневмонии. Позже обнаружилось, что SARS-CoV-2 может использовать еще один рецептор, CD147. Он связан с работой иммунных клеток.

Способность возбудителя COVID-19 соединяться сразу с несколькими разными рецепторами заставила исследователей активно изучать, с какими другими типами белковых молекул может связываться коронавирус, и как подобные особенности его поведения могут влиять на развитие болезни.

Китайские молекулярные биологи под руководством доцента Института изучения рака провинции Ляонин (Китай) Чжана Жуя открыли еще один рецептор, задействованный в развитии коронавирусной инфекции. В ходе своей работы они изучали структуру S-белка коронавируса – той части его оболочки, которая соединяется непосредственно с ACE2.

Новый "пособник" коронавируса

В присоединении вируса к рецептору задействована лишь небольшая часть этой белковой цепочки. Это говорит о том, что у S-белка могут быть и другие функции. Пытаясь выяснить, что это могут быть за функции, ученые сравнивали устройство этой молекулы со структурой других клеточных рецепторов человека.

Они выяснили, что в S-белке есть последовательности аминокислот, очень похожие на те, которые отвечают за соединение рецептора SRB1 с молекулами холестерина и липопротеинов. Узнав это, ученые проверили, могут ли частицы коронавируса взаимодействовать с этими веществами и с самим рецептором SRB1.

Оказалось, что вирус действительно может соединяться с холестерином – причем только с ним, а не с похожими на него молекулами. Кроме того, оказалось, что это делала та же часть S-белка, которая взаимодействует с ACE2. Ученые проверили, что произойдет, если добавить большое количество холестерина и липопротеинов в питательную среду с клетками и попытаться заразить их SARS-CoV-2.

Подобный эксперимент подтвердил, что холестерин и распознающие его рецепторы играли важную роль в процессе проникновения вируса в здоровые клетки. Чем больше его молекул было в питательной среде, тем быстрее SARS-CoV-2 заражал новых жертв. Если же ученые блокировали работу SRB1 с помощью лекарства ITX 5601, то вирус распространялся гораздо хуже.

Взаимодействие S-белка вируса с рецепторами SRB1 само по себе не приводит к появлению инфекции. Это происходит только в том случае, если на поверхности клеточных оболочек есть работоспособные молекулы ACE2. Это объясняет многие странные различия в характере течения болезни у разных пациентов, а также то, почему на COVID-19 действуют многие лекарства от вирусного гепатита С, который использует рецептор SRB1 как основной канал распространения.

Ученые надеются, что дальнейшее изучение взаимодействий между этим рецептором и частицами SARS-CoV-2 поможет понять, как эту особенность вируса можно использовать для подавления инфекции и создать максимально эффективные методы ее лечения.

Continue Reading
Advertisement

Последние новости

Не повышай голос: найдена неожиданная опасность работы на «удаленке» Не повышай голос: найдена неожиданная опасность работы на «удаленке»
Здоровье5 часов ago

Не повышай голос: найдена неожиданная опасность работы на «удаленке»

© Pixabay/geralt Ученые утверждают, что работа на дому на фоне пандемии становится причиной болей в горле у большинства людей. Во время использования компьютерных программ для...

В мире6 часов ago

Трамп пообещал уйти, если за Байдена проголосуют выборщики

Москва. 27 ноября. INTERFAX.RU — Президент США Дональд Трамп заверил, что передаст власть кандидату в президенты от Демократической партии Джо...

В России создадут вакцину от кори и коронавируса В России создадут вакцину от кори и коронавируса
Здоровье7 часов ago

В России создадут вакцину от кори и коронавируса

© Pixabay Гибридный препарат, способный защитить сразу от двух болезней, готовят в Государственном научном центре вирусологии и биотехнологии «Вектор». Он создается на основе вируса кори,...

СМИ узнали, как ГИБДД будет штрафовать за разговоры по мобильнику за рулем СМИ узнали, как ГИБДД будет штрафовать за разговоры по мобильнику за рулем
Авто7 часов ago

СМИ узнали, как ГИБДД будет штрафовать за разговоры по мобильнику за рулем

ФОТО : МТРК «МИР» / Игорь Медведев СМИ узнали о системе выявления и наказания нарушителей, которые за рулем разговаривали по...

В мире8 часов ago

Система ПВО С-500 будет создана в 2021 году

Москва. 26 ноября. INTERFAX.RU — Система противовоздушной обороны (ПВО) нового поколения С-500 будет создана в 2021 году, сообщил заместитель главкома...

Спорт8 часов ago

Мы видели Марадону

Скоропостижная кончина одного из величайших футболистов аргентинца Диего Марадоны потрясла весь мир. Кажется, только теперь, когда Диего ушел в мир...

На катках Москвы стартует сезон с соблюдением коронавирусных правил На катках Москвы стартует сезон с соблюдением коронавирусных правил
Экономика8 часов ago

На катках Москвы стартует сезон с соблюдением коронавирусных правил

Открытие ГУМ-Катка на Красной площади. Архивное фото © РИА Новости. Илья Питалев Читать 1prime.ru в МОСКВА, 27 ноя — ПРАЙМ. Вход...

Аналитики рассказали, вернется ли жизнь в прежнее русло после вакцинации Аналитики рассказали, вернется ли жизнь в прежнее русло после вакцинации
Экономика9 часов ago

Аналитики рассказали, вернется ли жизнь в прежнее русло после вакцинации

» Вакцинация врачей от коронавируса в Краснодаре © РИА Новости. Георгий Зимарев Читать 1prime.ru в БРЮССЕЛЬ, 26 ноя — ПРАЙМ. Появление вакцины от COVID-19...

Чаша ярости и любви Чаша ярости и любви
Культура9 часов ago

Чаша ярости и любви

Сегодня исполняется 90 лет со дня рождения Владимира Максимова. Пятнадцать лет назад «РГ» провела акцию, в которой я имел честь...

В мире9 часов ago

Во Франции и Великобритании отмечена стабилизация ситуации с COVID-19

Москва. 26 ноября. INTERFAX.RU — В Европе отмечается стабилизация ситуации с коронавирусом COVID-19, однако в некоторых странах продолжается рост суточных...

Популярное