Наука и Техника

информационный журнал
Меню сайта

Статьи

Логин:
Пароль:
Регистрация
Забыли свой пароль ?




Вселенная и ее секреты


Войны между генами родителей приводят к болезням детей

Опубликовано: 07.08.2009 20:32:06
Войны между генами родителей приводят к болезням детей Конфликт между генами родителей в организме ребенка может привести к возникновению болезней. Как именно развиваются подобные заболевания, выяснили американские исследователи.

Ученые из Гарвардского университета исследовали врожденные заболевания, которые вызываются не повреждением того или иного гена, а определенным сочетанием материнских и отцовских генов. Подобное явление было известно и рань??е, но молекулярным биологам удалось существенно уточнить то, как именно может развиваться «война генов».

Чей ген луч??е?

??значально биологи и медики предполагали, что гены, наследуемые от матери, ничем не отличаются от генов отца. Если у обоих генов одинаковая последовательность нуклеотидов (составляющих их элементов), то как отличить «папин» ген от «маминого»?

Такой способ, тем не менее, был найден. Дело в том, что гены пребывают в двух состояниях: включенном и выключенном. Включенные гены - это те, благодаря которым в данный момент идет синтез белков или молекул РНК, необходимых для управления активностью других генов. Соответственно, выключенные гены пребывают в неактивном состоянии и никак на жизнедеятельность организма не влияют вплоть до своего включения.

На уровне молекулы ДНК «включение» и «выключение» генов определяется либо модификацией соседних молекул белка, либо добавлением к ДНК молекул, которые делают синтез РНК невозможным.

Вот эти химические переключатели могут наследоваться по-разному: одни и те же гены, унаследованные от матери и отца, оказываются в разных состояниях. Более того, молекулярные биологи выявили случаи, при которых работающим оказывается только тот ген, который получен от отца или, напротив, от матери. Это явление назвали геномным импринтингом.

Борьба родительских генов

Ученые исследовали не просто эффект включения каких-то определенных генов, полученных от отца или матери, а настоящую войну между генами.
Ген, точно также как и отдельный организм, подвержен действию естественного отбора. Если, к примеру, он позволяет своему носителю выживать при более суровых климатических условиях или доль??е выдерживать физические нагрузки - он будет распространяться. Если он, напротив, обеспечивает появление какого-то вредного признака, то распространенность такого гена в популяции будет падать.

Во время внутриутробного развития ребенка это влияние естественного отбора на отдельные гены может проявляться достаточно странным образом.
Гены, унаследованные от отца, «заинтересованы» в быстром росте плода - поскольку отцовский организм от этого очевидным образом не проигрывает, а ребенок растет быстрее. Материнские же гены, напротив, способствуют более медленному развитию - которое в итоге занимает боль??е времени, но оставляет матери боль??е сил. Поэтому «победа» генов одного из родителей - ситуация, при которой гены другого все оказались выключены - ничем хоро??им не заканчивается.

Жертвы родительских генов

??сследователям удалось выяснить, что в Х-хромосомах чаще оказываются активными гены, заимствованные от матери. Это факт может помочь в поисках способов предотвращения заболеваний, возникающих, когда в результате «войны генов» гены от одного из родителей оказываются единственными, не скомпенсированными генами от другого родителя.

Синдром Прадера-Вилли - пример того, что происходит при «победе» маминых генов. При беременности плод малоподвижен; после рождения у ребенка наблюдается задержка развития, склонность к ожирению, низкий рост, сонливость и нару??ения координации движений. Может показаться странным то, что эти явно неблагоприятные признаки кодируются материнскими генами - но необходимо помнить, что в норме те же самые гены конкурируют с отцовскими.

В свою очередь, «победа» отцовских генов приводит к развитию другой болезни: синдрома Ангельмана. В этом случае у ребенка развивается гиперактивность, нередко - эпилепсия и задержка речевого развития. ??ногда словарный запас больного оказывается ограничен всего несколькими словами, причем даже в этом случае ребенок понимает боль??ую часть сказанного ему -страдает именно способность выражать свои мысли.

Ученые на??ли планету, похожую на Землю

Опубликовано: 07.08.2009 20:32:03
Ученые на??ли планету, похожую на Землю Один из спутников Сатурна заинтересовал ученых из аэрокосмического агентства США. Новые исследования показали, что Титан похож на Землю боль??е, чем любой другой объект в Солнечной системе.

Специалисты NASA получили данные космического исследования межпланетной станции Cassini. На фотографиях, сделанных с одной трети поверхности спутника, ученые увидели горные цепи, песчаные дюны, озера метана и вулканы, что делает пейзаж похожим на земной.

Кроме того, работники агентства обнаружили воду на поверхности Титана, правда, исключительно в виде ледников. Дело в том, что на спутнике преобладают крайне низкие температуры, в среднем от -180°С, поэтому вода здесь не может существовать ни в одном состоянии кроме твердого.

К тому же в ледниках немало метана, который выпадает на поверхность вместе с дождями и снегом. А сам спутник получает всего 1% солнечной энергии от того количества, которое достается Земле.

Примечательно, что спутник Сатурна - единственный во всей Солнечной системе объект, на котором подобно Земле есть бассейны с жидкостью.

"Наиболь??ий интерес сейчас представляет вопрос, сможет ли атмосфера Титана создать и поддержать биохимическую среду, подобную той, что была на на??ей планете, когда на ней стали зарождаться первые признаки жизни", - отметил доктор Роберт Нельсон, работав??ий в числе группы ученых в течение пяти лет изучав??их Титан.

А совсем недавно исследователи космоса сделали еще одно удивительное открытие. Впервые в истории наблюдений за космосом астрономы на??ли планету в другой галактике. Точнее, в Туманности Андромеды, расположенной в 2,5 миллионах световых лет от Земли.

Собственно говоря, обнаружено это небесное тело было еще в 2004 году командой исследователей из ??талии, Швейцарии, ??спании и России. Однако тогда ученые ре??или, что увидели двойную систему звезд и дали этому событию номер PA-99-N2. Теперь же, благодаря новому методу наблюдений, астрономы выяснили, что это планета.

??дентифицирован ген "охоты к перемене мест"

Опубликовано: 05.08.2009 20:32:08
??дентифицирован ген "охоты к перемене мест" ??сследователи из Университета Британской Колумбии (Канада) обнаружили, что ген, ассоциированный с физическими особенностями неболь??их рыбок, оказывает влияние и на их поведение.

Авторы работы изучали колю??ек - рыбок размером от 3 до 10 см; их эволюция начиналась в океане, однако впоследствии некоторые виды перебрались в пресноводные озера и реки. За 15 тысяч лет, про??ед??их с момента освоения пресных вод, эти виды успели избавиться от «защиты» - костяных пластинок по бокам тела. Специалистам было известно, какой именно аллель, часто встречающийся у пресноводных рыб и практически не обнаруживаемый у морских, препятствует росту пластинок.

Канадские ученые показали, что этот вариант гена также «заставляет» рыб часто менять место обитания, не пытаясь приспособиться к окружающим условиям; по словам авторов, ассоциировать конкретный ген с таким типом поведения удалось впервые. «Вопреки на??им предположениям, носители этого аллеля не отдавали предпочтения пресной воде, - рассказывает один из участников исследования Роуэн Баррет (Rowan Barrett). - Напротив, они постоянно стремились попасть в воды с отличающимися уровнями солености - проявляли охоту к перемене мест, если угодно».

«Обнаруженная нами связь может дать ответ на вопрос, почему при наличии такого числа хищников в морских водах в популяции колю??ек все же сохраняется неболь??ой процент особей без защитных пластин, - заключает г-н Баррет. - Такие колю??ки просто любят исследовать новые места».

В Грузии найдена полная сокровищ гробница IIX века

Опубликовано: 04.08.2009 20:32:05
В Грузии найдена полная сокровищ гробница IIX века Хоро??о сохранив??ееся захоронение знатной женщины, датируемое 8-9 веками на??ей эры, обнаружено рядом со входом в храм Баграта в Кутаиси, сообщает агентство «Новости-Грузия».

«Можно сделать вывод, что это захоронение знатной особы, где много драгоценностей, много золотых укра??ений и изделий из золота. На место отправились эксперты, которые в течении нескольких дней изучат находки, представляющие боль??ую историческую ценность», - заявил министр культуры Грузии Николаз Руруа. По его словам, сокровищ на??ли так много, что во избежание пропажи каких-либо находок вокруг района раскопок при??лось выставить полицейское оцепление.

Как отмечает агентство, ряд грузинских СМ?? сообщало о том, что найденная гробница может принадлежать великой грузинской царице Тамар. Между тем, известно, что эта правительница жила в 12 веке на??ей эры. Место ее захоронения было засекречено дабы сохранить его от посягательств со стороны врагов и посягательств. С тех пор исследователи из Грузии и других стран ведут безуспе??ные поиски ее гробницы.

Новые доказательства минерального происхождения нефти

Опубликовано: 03.08.2009 20:32:09
Новые доказательства минерального происхождения нефти Компоненты нефти могли образоваться не из останков отмер??их растений и микроорганзимов, а из углерода и водорода, образующих метан и боль??ое количество различных более тяжелых углеводородов в условиях высоких температур и давлений в верхних слоях мантии в недрах Земли, считают авторы исследования, опубликованного в журнале Nature Geoscience. Группа ученых под руководством Александра Гончарова из Геофизической лаборатории Ва??ингтонского института Карнеги провела уникальный эксперимент с использованием алмазных наковален, выдерживающих огромные давления. Поместив внутрь рабочей области наковальни метан - простей??ий углеводород и основной компонент природного газа - ученые создали в ней давление в 20 тысяч атмосфер и нагрели содержимое до температур в диапазоне от 700 до 1500 градусов Цельсия. Как полагают геофизики - эти условия соответствуют верхним слоям мантии вблизи нижней границы земной коры, отмечает Р??А "Новости". ??зучив спектральный состав углеводородов после нагрева, ученые обнаружили, что в рабочей области наковальни образовались более тяжелые углеводороды - этан, пропан и бутан, а так же водород и углерод. Если же аналогичный эксперимент провести с более тяжелым углеводородом - этаном, в результате воздействия высоких температур и давлений образуется метан. Такая обратимость реакций - образование при высоких давлениях и температурах этана из метана и наоборот - говорит о том, что процессы взаимных превращений углеводородов, и образование водорода с углеродом не требует наличия исходных веществ в органической форме, а значит тяжелые углеводороды в составе нефти могли образоваться не из сложных органических молекул животного или растительного происхождения, а напрямую из метана. Опыт же других научных групп говорит о том, что и метан в свою очередь в этих условиях может образоваться напрямую из углерода и водорода. Поводом для на??ей работы стали теоретические и экспериментальные работы про??лых лет, посвященные абиогенному происхождению углеводородов нефти и газа. Существенно продвинуться вперед нам позволила на??а новая установка, в которой мы можем идентифицировать исходные вещества и продукты реакций, находящиеся под огромным давлением", - сказал Гончаров пресс-службе института. "Догадки о том, что углеводороды могут генерироваться в мантии Земли и затем, "просачиваясь" в верхние слои земной коры, питать подземные газовые и нефтяные резервуары, были высказаны учеными из России и Украины много лет назад. На??а работа показывает, что эти догадки действительно правомерны и нуждаются в дальней??их теоретических и экспериментальных проверках", - добавил Владимир Кучеров, соавтор публикации, профессор Московской государственной академии тонкой химической технологии. Ученые полагают, что породы мантии могут выступать в этих реакциях в качестве катализаторов, облегчая и ускоряя процессы взаимных превращений углеводородов. По мнению авторов статьи теперь необходимо провести серию аналогичных экспериментов для более тяжелых углеводородов, а так же изучить экспериментально возможность их миграции в верхние слои земной коры.

Таблица Менделеева может скоро "закончиться"

Опубликовано: 03.08.2009 20:32:07
Таблица Менделеева может скоро "закончиться" Таблица химических элементов Менделеева, возможно, скоро будет заполнена до конца - ядра атомов элементов тяжелее 126-го не смогут существовать, считает профессор Зигурд Хофман (Sigurd Hofmann) из GSI - Гельмгольцевского центра исследования тяжелых ионов в Дарм??тадте (Германия).

"Я думаю, что периодическая таблица (элементов) закончится между 120-м и 126-м элементом. За пределами это области исчезают эффекты оболочек, и атомные ядра не могут боль??е существовать", - сказал Хофман в интервью Р??А Новости по электронной почте.

В природе не существует элементов с атомными номерами (числом протонов в ядре атома) боль??е 92, то есть тяжелее урана. Более тяжелые элементы, например, плутоний, могут нарабатываться в атомных реакторах, а элементы тяжелее 100-го (фермия) можно получать только на ускорителях, путем бомбардировки ми??ени тяжелыми ионами.

Группа под руководством Хофмана в 1996 году синтезировала 112-й элемент таблицы Менделеева. В июне 2009 года открытие было официально признано Международным союзом по чистой и прикладной химии, ученые предложили для элемента название "коперникий".

??х "конкуренты" - физики из Объединенного института ядерных исследований (О??Я??) в подмосковной Дубне - за последние десять лет синтезировали элементы с атомными номерами от 112 по 116, а также самый тяжелый на сегодня??ний день 118-й элемент.

В настоящее время в Дубне идет эксперимент по синтезу "пропущенного" 117-го элемента и продолжается подготовка к синтезу 120-го.

Если будущий эксперимент по получению 120-го элемента будет успе??ным, это будет означать, что ученые вплотную приблизились к названной Хофманом границе.

Научный сотрудник О??Я??, руководитель сектора Лаборатории ядерных реакций имени Флерова Владимир Утенков пояснил Р??А Новости, что устойчивость ядер сверхтяжелых элементов зависит от их структуры и влияния нейтронных и протонных оболочек. При определенных (их назвали "магическими") числах протонов или нейтронов ядро может быть наиболее устойчивым.

По словам Утенкова, даже если за названным Хофманом пределом нет еще более тяжелых оболочек, это не значит, что будет "обвал стабильности".

"Пока предсказывается, что все равно 127-й и несколько более тяжелых элементов будут относительно устойчивыми, - сказал российский физик. - Хотя пока нет ответа на вопрос, есть ли "дважды магические ядра" за пределами 126-го элемента. Этот вопрос открыт".

Результаты Дубны получат подтверждение

По словам Хофмана, он и его коллеги планируют провести серию экспериментов на линейном ускорителе тяжелых ионов UNILAC с использованием в качестве ми??ени кюрия-248 - "соседа" берклия, который используют в Дубне, по таблице Менделеева.

"В качестве первого ??ага мы планируем повторить реакцию слияния кальция-48 и кюрия-248, получить 116-й элемент и подтвердить таким образом данные, полученные впервые в Дубне", - сказал ученый.

Для официального признания нового сверхтяжелого элемента необходимо, чтобы реакцию повторили в других лабораториях.

В дальней??ем, рассказал Хофман, планируется использовать в качестве "снаряда" хром-54. Его реакция с кюрием может привести к появлению 120-го элемента. В Дубне этот элемент надеются получить в реакции калифорния-98 с титаном-50.

Синтез новых элементов поможет нанонауке

Говоря о значении исследований в этой сфере, Хофман отметил, что синтез и исследование сверхтяжелых элементов необходимы для понимания природы материи.

"Луч??ее понимание устройства материи влияет на все современные технологии, которые должны все в боль??ей степени учитывать особенности нано- и субнаноструктур. Кроме того, эта информация оказывает боль??ое влияние на астрофизику", - отметил ученый.

Кометы с окраин Солнечной системы не угрожают Земле

Опубликовано: 31.07.2009 20:32:08
Кометы с окраин Солнечной системы не угрожают Земле Астрономы установили, что кометы с окраин Солнечной системы не угрожают Земле. Открытие было сделано после компьютерного моделирования поведения этих объектов. Статья исследователей появилась в журнале Science, а ее краткое изложение приводится в пресс-релизе Ва??ингтонского университета, где работают авторы статьи.

В рамках своего исследования астрономы моделировали проникновение во внутреннюю часть Солнечной системы комет из облака Оорта - региона, границы которого, по разным оценкам, располагаются на расстоянии от 2 до 50 тысяч астрономических единиц. Временной промежуток, который моделировали астрономы, составлял около 1,2 миллиарда лет.

Ранее ученые были уверены, что боль??инство комет с длительным (от 200 до миллионов лет) периодом обращения, которых на настоящий момент известно около 3200, произо??ли из вне??ней части облака Оорта. Считалось, что от комет из внутренней части облака Солнечную систему защищают гравитационные поля Сатурна и Юпитера, которые не позволяют этим телам "досаждать" Земле и остальным неболь??им планетам.

Новые результаты показывают, что это не так. Новая компьютерная модель позволила обнаружить щель в гравитационной защите внутренней части Солнечной системы, через которую способны проникать кометы из внутренней части облака Оорта. ??спользуя полученные данные, ученые смогли оценить количество комет в данной части облака Оорта.

??спользуя полученную оценку, ученые вычислили количество комет с длительным периодом обращения, которые могли упасть на Землю за последние 500 миллионов лет. В результате им удалось установить, что за это время на??а планета должна была столкнуться всего с двумя-тремя кометами. Учитывая, что примерно 40 миллионов лет назад три кометы столкнулись с Землей в промежутках около миллиона лет друг от друга, ученые при??ли к выводу, что встреча Земли с кометой из облака Оорта является достаточно маловероятным событием.

Новые результаты об относительной безопасности комет не распространяются, впрочем, на кометы с коротким периодом обращения (например, комета Галлея с периодом около 75 лет). Считается, что эти тела происходят из так называемого пояса Койпера - региона, который располагается за орбитой Нептуна (примерно 30 астрономических единиц).

Солнце влияет на частоту врожденных пороков развития

Опубликовано: 30.07.2009 20:32:08
Солнце влияет на частоту врожденных пороков развития Уровень солнечной активности влияет на частоту врожденных пороков развития. Опасным может быть как высокий, так и низкий уровень активности. ??сследования в этой области поддерживает РФФ??.

Уровень солнечной активности влияет на частоту врожденных пороков развития. По данным специалистов Белгородского государственного университета и Муниципальной городской клинической больницы 1, опасность представляет как высокий, так и низкий уровень активности.

Белгородские ученые проанализировали первичную документацию медицинских учреждений города с 1985 по 1998 год. За 14 лет у белгородцев родилось 58 114 детей, из которых 1 452 имели врожденные пороки развития. В промежутки времени с 1985 по 1987 и с 1993 по 1998 годы солнечная активность была низкой, с 1988 по 1992 год - высокой. Соответственно, и детей, родив??ихся в разные годы, разделили на две группы, соответствующих разным периодам солнечной активности.

Оказалось, что при снижении солнечной активности возрастает частота рождения детей с пороками в целом, а также с множественными врожденными пороками развития и пороками костно-мы??ечной системы. Пониженная солнечная активность провоцирует рождение детей с диафрагмальной грыжей и грыжей пупочного канатика.

При повы??енной солнечной активности чаще рождаются дети с аномалиями центральной неровной системы и органов чувств, лица и ??еи, а также с анэнцефалией и с расщелиной губы. Сильнее всего солнечная активность влияет на появление врожденных пороков развития кожи, лица и ??еи, расщелины губы и спинномозговой грыжи.

Солнечная активность складывается из многих показателей, в том числе из величины потока солнечного радиоизлучения на частоте 2800 МГц, индекса геомагнитной активности (возмущения геомагнитной обстановки при столкновении солнечного ветра с магнитосферой планеты), пятнообразовательной деятельности Солнца (числа Вольфа) и других.

Величины этих факторов по-разному сказываются на возникновении тех или иных пороков развития. ??сследователи составили уравнения, позволяющие по величинам основных показателей солнечной активности рассчитать ожидаемые частоты рождения младенцев с определенными пороками развития...

Ученые создали прозрачный алюминий

Опубликовано: 29.07.2009 20:32:09
Ученые создали прозрачный алюминий Ученые из Оксфордского университета создали прозрачную форму алюминия, бомбардируя металл самым мощным рентгеновским лазером. До сих пор прозрачный алюминий описывался только в научной фантастике.

В реальности же экзотичная форма материала станет подспорьем как для ядерной энергетики, так и для понимания того, что именно происходит в ядрах огромных планет.

Авторы эксперимента взяли кусочек тонкой алюминиевой фольги и направили на него лазер, основная энергия которого генерировалась в рентгеновском диапазоне электромагнитного излучения. Воздействие равнялось приблизительно 10 млн ГВт энергии на квадратный сантиметр и привело к феноменальному результату.

При обычных температуре и давлении алюминий - это ре??етка атомов с огромным количеством свободных электронов. Краткое пульсирование лазера выбило по электрону из каждого алюминиевого атома, позволив фотонам проходить прямо через материал и сделав алюминий практически невидимым для ультрафиолетового излучения. Хотя металл нагрелся до чрезвычайно высокой температуры, он сохранил свою жесткость: это явление, считают ученые, аналогично тому, что происходит в ядрах гигантских планет вроде Юпитера.

«То, что мы создали, абсолютно новая форма вещества, которую никто еще не видел, - комментирует результат эксперимента один из его авторов, профессор физики Джастин Уорк. - Прозрачный алюминий - это только начало. Физические свойства материала, который мы создали, схожи с условиями внутри боль??их планет. Мы надеемся, что, изучая его, сможем луч??е понять то, что происходит во время возникновения «миниатюрных звезд», созданных мощными лазерными имплозиями (внутренние взрывы. - РБК daily). Однажды человек научится использовать энергию от такого процесса здесь, на Земле».

Открытие стало возможным благодаря созданию нового источника излучения, в десять миллиардов раз превосходящего по яркости любой синхротрон в мире (например, такой, как британский «Алмазный источник света», генерирующий лучи света в диапазонах от инфракрасного до рентгеновского). Эта мощная лазерная установка, называемая FLASH laser, располагается в немецком Гамбурге и производит чрезвычайно краткие вспы??ки мягкого рентгеновского излучения, каждая из которых мощнее электростанции, обеспечивающей электричеством целый город. При поддержке коллег из других стран ученые из Оксфорда сосредоточили всю эту энергию в пятне, диаметр которого тонь??е 1/20 ??ирины человеческого волоса. ??менно при такой высокой интенсивности лазерного излучения алюминий и стал прозрачным.

Пока что эффект «невидимости» длился в течение чрезвычайно краткого периода - приблизительно 40 фемтосекунд, однако это демонстрирует, что такое экзотическое состояние вещества в принципе может быть создано на практике.

«Особенно замечательным в на??ем эксперименте является то, что мы превратили обычный алюминий в этот экзотический новый материал в один этап, применив для этого очень сильный лазер. В течение краткого периода образец выглядит и ведет себя как совер??енно иной материал, как если бы мы трансформировали каждый алюминиевый атом в кремний. Для нас это практически то же самое, как если бы нам удалось при помощи света получить чистое золото», - добавляет профессор Уорк.

??сследователи полагают, что использованный ими подход идеален для создания и изучения экзотических состояний веществ. Его значение многопланово и очень важно для планетарной науки, астрофизики и ядерной энергетики.

Команда исследователей надеется продолжить изучение свойств горячего плотного вещества, планируя в будущем применять для этой цели новые, еще более сильные рентгеновские лазеры.

Первые животные появились не в океане

Опубликовано: 28.07.2009 20:32:06
Первые животные появились не в океане Традиционно наука считала, что первые животные эволюционировали в океане, но как выяснилось это не так. Новое открытие намечает пересмотр фундаментальных представлений.

??сследователи, изучая образцы древней скалы в Южном Китае, обнаружили, что первые животные окаменелости сохранились в древних озерных отложениях, а не в морских как принято думать.
Эти новые данные не только поднимают вопросы о том, где жили самые первые животные, но и какие факторы в первую очередь заставили животных развиваться.

На протяжении 3 миллиардов лет одноклеточные формы жизни такие как, бактерия, доминировали на на??ей планете. Затем примерно 600 миллионов лет назад на сцене эволюции появились и стали быстро развиваться первые многоклеточные животные.

Самые ранние из известных животных окаменелостей в мире сохранились в южнокитайской Формации Доу??аньто (Doushantuo Formation) - геологическом слое ископаемых, обнаруженных в провинции Гуйчжоу в 1998 году. Эти ископаемые не имели взрослых разновидностей - многие окаменелости кажутся микроскопическими эмбрионами.

«На??и первые необычные результаты в этом регионе - это обилие глинистого минерала под названием смектит, - сказал исследователь Том Бристоу из калифорнийского технологического института в Пасадэне. - В породах этого времени смектит, как правило, трансформируется в другие типы глины. Смектит же в изученных южнокитайских скалах, однако, не претерпел никаких изменений и имеет особое химическое строение, которое формирует этот смектит. Этот глинистый минерал требует определенных условий, встречаемых обычно в соленых, щелочных озерах».

??сследователи собрали сотни образцов горных пород из нескольких мест Южного Китая. Анализы показали, что эти породы не являются морскими отложениями.

«Кроме того, мы обнаружили, что смектит распространен ли??ь в отдельных местах Южного Китая, а не равномерно, что было бы характерно именно для морских отложений, - сказал Бристоу. - Несколько аспектов вместе указали нам то, что эти животные жили в озерной окружающей среде».

Это открытие поднимает вопрос о том, как, почему и когда животные вообще появились.

Ученые обнародовали свои результаты в online-виде в Proceedings of the National Academy of Sciences.

"Это самое неожиданное, что эти первые окаменелости не связаны с морскими отложениями", - отметил исследователь Мартин Кеннеди, геолог в калифорнийском университете в Риверсайде (США).

Новый способ починить сердце

Опубликовано: 24.07.2009 20:32:06
Новый способ починить сердце По информации от BBC News, ученые обнаружили новый способ исправлять повреждения сердца. Долгое время было принято считать, что сердце не способно самовосстанавливаться.

Дело в том, что, когда мы взрослеем, клетки мы??ечной ткани сердца перестают делиться и не могут заменять поврежденные болезнью фрагменты ткани.

Однако недавнее исследование показало, что взрослые клетки в некоторой степени способны воспроизводиться.

Команда американских ученых на??ла способ заставить клетки делиться, что повы??ает надежду на то, что они смогут регенерировать сердечную ткань.

??сследователи утверждают, что их метод может предоставить альтернативу стволовым клеткам, которые еще недостаточно проверены и несут возможный риск в виде побочных эффектов.

Ключ к ре??ению проблемы - особое химическое соединение, так называемый фактор роста нейрегулин-1. Нейрегулин-1 показал удивительные результаты при тестировании на взрослых мы??ах, перенес??их сердечный приступ. У них он способствовал регенерации сердечной мы??цы и улуч??ил общее состояние органа.

??сследователи говорят, что на данный момент не понятно, действительно ли нейрегулин-1 оказал прямое воздействие на естественный процесс восстановления, но их работа однозначно показывает, что это вещество может способствовать этому процессу.

Следующей стадией будет проверка работы этого метода на свиньях, у которых гораздо боль??е общего с людьми, чем у грызунов.

Рас??ифрован общий для человека и животных язык

Опубликовано: 23.07.2009 20:32:14
if (GetEl("video_obj")) { var new_width = 450; var obj_v = GetEl("video_obj"); if (obj_v.getElementsByTagName("object")[0]) { var obj_o = obj_v.getElementsByTagName("object")[0]; var width_orig = obj_o.getAttribute("width"); var height_orig = obj_o.getAttribute("height"); if (width_orig > 0 && height_orig > 0) { if (width_orig > new_width) { var ratio = width_orig/height_orig; var new_height = parseInt(new_width/ratio); //alert(width_orig+"x"+height_orig+", ratio: "+ratio+", new: "+new_width+"x"+new_height); if (obj_o.getElementsByTagName("embed")[0]) { var obj_e = obj_o.getElementsByTagName("embed")[0]; obj_o.setAttribute("width", new_width); obj_o.setAttribute("height", new_height); obj_e.setAttribute("width", new_width); obj_e.setAttribute("height", new_height); } } } } } Все животные общаются между собой. Правда, звуки, которые издают млекопитающие, даже на??и ближай??ие родственники - приматы, принципиально отличаются от речи человека. В ней звук и его значение могут соотноситься между собой совер??енно по-разному. На разных языках собака может быть и дог, и хунд, и ??ьен, а для маленьких детей - гав или ава. В то же время в животном мире структура звука и его функция более тесно связаны, например, крики тревоги одного вида очень похожи между собой.

Речь человека - это дискретная комбинаторная система: она состоит из конечного числа элементов - например, слов, и перестановка слов в предложении может полностью менять его смысл (сравните: «Ты по??ел» и «По??ел ты!»). Речь человека контролируется корой боль??их полу??арий, а видоспецифические звуки всех млекопитающих, в том числе и выс??их приматов, контролируются лимбической системой мозга.

?? все же нам часто кажется, что мы понимаем животных, а они понимают нас. ?? это не самообман. В звуках животных и в речи человека есть некая общность - она касается эмоционального состояния.

«На это обратил внимание еще Чарльз Дарвин в книге «Выражение эмоций у человека и животных», - напомнил корреспонденту Infox.ru стар??ий научный сотрудник кафедры зоологии позвоночных биологического факультета МГУ и научного отдела Московского зоопарка, кандидат биологических наук ??лья Володин. - Но подробное изучение этого феномена началось совсем недавно с появлением мощных компьютерных программ для обработки звука. Мы обнаружили, что существуют общие принципы кодирования эмоционального возбуждения в звуках, которые позволяют нам понимать эмоции на??их дома??них питомцев, а им - считывать эмоции из на??ей речи».
Как изучают звуки

Звуковые колебания - это волновой процесс. Современная техника позволяет не только записывать звуки на магнитофон, но и проводить компьютерный спектрографический анализ, чтобы точно измерить их физические характеристики: временные, частотные и энергетические.

Временные параметры описывают длительность звука, интервалы между звуками, частоту следования звуков и долю вокальной активности за промежуток времени. Частотные параметры включают основную частоту (она соответствует частоте колебания голосовых связок), ее изменения и модуляции (интервал между максимальной и минимальной основной частотой). Наконец, энергетические параметры описывают распределение энергии в спектре звука. Среди них выделяют доминантную частоту, на которой сосредоточен максимум энергии звука. Энергия звука - это его мощность.
Близость врага заставляет кричать чаще и вы??е

Сотрудники научного отдела Московского зоопарка ??лья и Елена Володины впервые натолкнулись на некие закономерности в звуках при разном эмоциональном состоянии в работе со светлыми песчанками. Это грызуны, живущие в Северной Африке, но их часто держат дома, так как они хоро??о размножаются в неволе. По этой же причине светлые песчанки - хоро??ие лабораторные животные. Ученые записывали вокализацию светлых песчанок в зависимости от близости партнера-соперника. Затем они провели дополнительные эксперименты с другим видом песчанок и с обыкновенной лисицей (серебристо-черная разновидность) на экспериментальной звероферме ??нститута цитологии и генетики РАН в Новосибирске.

В эксперименте двух взрослых самцов песчанок высаживали на незнакомой для них территории. Они начинали выяснять между собой отно??ения, и через какое-то время один самец признавал себя побежденным. В дальней??ем роли победителя и побежденного не менялись: один самец угрожал, другой - защищался и кричал.

При анализе видеозаписей эксперимента расстояние от победителя до побежденного считали показателем степени дискомфорта (страха), который испытывает побежденный. Чем мень??е расстояние, тем боль??е страх. Крики побежденного самца записывали и анализировали.

В опытах с лисицами на звероферме источником опасности выступал человек. Дикие лисы боятся человека и стараются от него подаль??е отодвинуться, иногда принимают при этом странную позу - встают в стойку на передних лапах у противоположной стены вольеры, буквально распластав??ись по сетке. Некоторые лисицы проделывали этот трюк молча, однако боль??инство из них кричат. В эксперименте человек постепенно приближается к лисице, а затем удаляется, при этом все ее крики записывают. Расстояние человека от зверя - мера дискомфорта.

«Оказалось, что у двух видов песчанок и у лисиц некоторые характеристики звуков изменялись сходным образом, - рассказывает ??лья Володин. - Чем короче расстояние до противника либо до человека, то есть чем сильнее страх, тем чаще становятся крики. Это временной параметр. ??зменяются и частотные параметры - при сокращении дистанции до потенциального агрессора увеличивалась основная частота криков и усиливалась глубина частотной модуляции. Наконец, происходило перераспределение звуковой энергии в более высокочастотную область спектра».

Другими словами, чем боль??ий страх испытывал зверь, тем чаще он кричал, тем более высокой была основная частота и тем мощнее звук в высокочастотной области. Страх - это пример негативного эмоционального состояния, так что эти закономерности можно распространить и на все прочие негативные эмоции (при положительных эмоциях животные обычно более молчаливы).
Плохо всем одинаково

При анализе литературы исследователи выяснили, что эти закономерности верны и для многих других видов млекопитающих. Вот несколько примеров.

Грызуны (суслик, пищуха, полевки, боль??ая песчанка, сурок) реагируют на приближающегося человека более частыми криками тревоги. У сурикат при усилении угрозы от наземного или возду??ного хищника длительность криков увеличивалась. Евразийская рысь при приближении человека реагировала увеличением доминантной частоты звуков.

Когда дома??ние собаки облаивали чужака, число лаев в единицу времени, а также основная и доминантная частоты были вы??е, чем при лае в других ситуациях. У дома??них коров и быков при клеймении раскаленным железом крики отличаются более высокой основной частотой, боль??ей глубиной частотной модуляции и боль??ей интенсивностью, чем при ложном клеймении холодным железом. Те же закономерности наблюдаются при кастрации поросят. У голодных поросят число звуков в единицу времени, их длительность и доминантная частота вы??е, чем у недавно покормленных.

Когда к тупайям (древесная землеройка) в клетку подсаживали чужака, основная частота звуков у обороняющихся чужаков была вы??е, чем у нападающих резидентов. У обыкновенных игрунок (марты??ки) при увеличении степени изоляции животного возрастала длительность, амплитуда, основная и доминантные частоты криков. У павианов гамадрилов на высоком уровне возбуждения отмечалась боль??ая частота ворчаний и более высокая основная частота звука.
При страхе и радости мы повы??аем голос

Но самое интересное, что эти закономерности обнаружили и в речи человека. Увидеть отражение в речи настоящих эмоций помогают несколько видов исследований. В первом специалисты рас??ифровывают «черные ящики» самолетов и вертолетов после катастрофы. При анализе голосов пилотов они обращают внимание на короткие фрагменты гласных звуков. ??х анализируют теми же методами, что и звуки животных.

По этим показателям сравнивают разговор пилота с диспетчером при обычном, рутинном общении и голоса пилотов в момент, когда они осознают, что ма??ина падает, и они ничего не могут предпринять. Другие рас??ифровки были сделаны в ситуации, когда пилоты военных истребителей внезапно понимают, что залетели в чужое возду??ное пространство. ?? в том, и в другом случае оказалось, что на фоне сильных эмоций в гласных звуках возрастала основная частота, и энергия звука смещалась в высокочастотную область спектра.

У человека можно исследовать как отрицательные, так и положительные эмоции. Оказалось, что в ответах людей как на словесное одобрение, так и на порицание, увеличивалась основная и доминантная частота гласных звуков. То же происходит при страхе, гневе или, наоборот, радости в речи человека.

Наконец, выражение эмоционального состояния в звуках изучают на плаче младенцев. Выяснилось, что при болезнях или хирургических вме??ательствах, во время которых младенцы испытывали боль, они начинают плакать не только чаще, но и на более высокой частоте. У голодных младенцев также более высокочастотный плач. ?? на него однозначно сильнее реагируют не только женщины, но и мужчины.

Возможно, считают ??лья и Елена Володины, отражение эмоционального состояния в частотных и энергетических параметрах звуков - это и есть то кольцо Соломона, которое позволяет нам понимать братьев на??их мень??их, а им - понимать нас.

Будущее за геотермальной энергетикой

Опубликовано: 20.07.2009 20:32:12
Будущее за геотермальной энергетикой Геотермальная энергетика является экономически эффективной, надежной и экологически безопасной, но она ограничена географическими областями близ границы тектонических плит. Новые технологии обещают рас??ирить возможности низкотемпературных бинарных геотермальных заводов. Ученые в Тихоокеанской Северо-западной Национальной Лаборатории Министерства энергетики (PNNL) разработали метод захвата значительно боль??его количества тепла от низкотемпературных геотермальных ресурсов с целью дальней??его производства чистого электричества.

Конверсионная система использует быструю способность рас??ирения и сокращения новой жидкости, разработанной исследователями PNNL, которая получила название «двухфазная жидкость». Когда воздействие тепла доведено до поверхности воды, циркулирующей в умеренно горячей подземной породе, тепловая циркуляция двухфазовой жидкости приведет в действие турбину для производства электричества.

Для повы??ения эффективности ученые добавили наноструктурированные металлоорганические транспортировщики тепла (MOHCs), которые повы??ают способность производства электроэнергии. На самом деле это были исследования наноматериалов для улавливания диоксида углерода в результате горения ископаемого топлива, что привело к открытию этих свойств.

Цель состоит в том, чтобы снизить расходы на производство электроэнергии из низкотемпературных геотермальных ресурсов. С этой целью команда стремится уже к концу года иметь функционирующий прототип генератора электроэнергии.

Согласно американскому Министерству энергетики, в 2006 году электричество от геотермальных ресурсов составляло только 0.13 процента полной выработки энергии в США. Но исследовательская группа PNNL ожидает, что цифра возрастет значительно, и оценивают ее примерно в 10% национальной полной электрической способности производства к 2050.

Затмение используют для изучения гравитации

Опубликовано: 20.07.2009 20:32:09
Затмение используют для изучения гравитации Во время полного солнечного затмения, которое будет наблюдаться 22 июля этого года, геофизики из Академии наук Китая планируют провести эксперимент по измерению относительного ускорения силы тяжести в ??ести различных точках.

Целью эксперимента станет проверка спорного утверждения о том, что солнечное затмение оказывает некоторое влияние на гравитационное поле Земли. Первое сообщение о регистрации этого влияния появилось в 1954 году: французский физик и экономист, лауреат Нобелевской премии по экономике за 1988 год Морис Алле заметил изменения в характере колебаний так называемого параконического маятника, появление которых совпало по времени с наблюдением затмения в Париже. Параконический маятник (см. рис.) имеет три степени свободы (может раскачиваться в двух перпендикулярных направлениях и вращаться вокруг вертикальной оси). Зафиксированные ученым аномалии заключались в изменении направления вращения плоскости колебаний; этот эффект и получил название «эффекта Алле».

Похожие явления регистрировались еще около 20 раз, но собранные данные так и не смогли убедить боль??инство ученых. Принято считать, что обнаруженные изменения объясняются весьма тривиально - колебаниями температуры, атмосферного давления или иных параметров окружающей среды. Впрочем, в 2004 году Крис Дуиф (Chris Duif) из Дельфтского технического университета (Нидерланды) представил обзорную статью, в которой утверждалось, что ни один из предложенных вне??них факторов не может служить причиной возникновения столь резких изменений. В каких-либо рецензируемых журналах эта работа, отметим, опубликована не была.

??юльское полное солнечное затмение должно стать самым длительным в XXI веке: оно будет продолжаться ??есть минут 39 секунд. Для проведения измерений китайские специалисты подготовили ??есть гравиметров и два маятника, распределив эти приборы по ??ести точкам наблюдений, расстояние между крайними из которых составляет около трех тысяч километров. «Если оборудование нас не подведет, у нас появится ??анс доказать, что аномалия действительно существует», - заключает участник работ Тан Кэюнь (Tang Keyun).

Мужская хромосома может исчезнуть

Опубликовано: 17.07.2009 20:32:14
Мужская хромосома может исчезнуть Ученые уже давно подозревали, что мужские половые хромосомы разру??аются и могут вообще исчезнуть через несколько миллионов лет. Тем не менее, до сегодня??него дня эволюционный процесс, вызывающий это разру??ение так и не был объяснен.

Сегодня же ученые из университета Penn State опубликовали статью в «PLoS Genetics», в которой дают объяснение происходящему. Дело в том, что Y хромосома, типичная для мужских особей, эволюционировала гораздо быстрее, нежели X хромосома, встречающаяся у обоих полов. Эта ускоренная эволюция хромосомы привела к серьезней??ей потере генов в Y хромосоме.

Всего у человека 23 пары хромосом, содержащих ДНК, но ли??ь одна пара является половыми хромосомами. Половые хромосомы содержат дополнительную часть ДНК, но в случае с яйцекладущими млекопитающими и грызунами - эта же часть располагается в неполовых хромосомах. ??значально, предполагают ученые, части ДНК свободно менялись местами в Х и Y хромосомах, но около 80-130 миллионов лет назад хромосомы полностью разделились и перестали обмениваться ДНК. Одна часть стала принадлежать исключительно Х хромосоме, а другая - исключительно хромосоме Y.

Затем Y хромосома довольно быстро эволюционировала, теряя при этом входящие в ее состав гены. К примеру, сейчас в типичной Y хромосоме менее 200 генов, в то время как в Х, с которой они когда-то были идентичны, их целых 1100.

Конечно, некоторые гены в Y хромосоме сохраняются потому, что они уникальны и жизненно важны. Тем не менее, объем и скорость дегенерации хромосомы заставляют ученых предположить, что возможно и полное исчезновение Y хромосомы. Впрочем, не стоит думать, что это приведет к полному исчезновению мужчин, скорее в игру вступит следующая пара неполовых хромосом, обретя свойства половых.

Сейчас ученые работают над созданием компьютерной модели, которая позволила бы отслеживать дегенерацию Y хромосомы. Она должна будет помочь вычислить, когда исчезнет Y хромосома, а также установить что влияет на скорость ее исчезновения.
0 1 2 3