Онлайн-версия издания

Яндекс.Метрика

Новости науки: 10 событий апреля

«Песни рождаются из жизни, а не от игры на пианино», – сказал британский певец и музыкант Стинг. И ведь как точно подмечено! Сегодня мы расскажем об очень актуальной мелодии – песне коронавируса. А еще расскажем об интересных свойствах соли, серебра, табака и других открытиях апреля.

Новости науки: 10 событий апреля

Fabio Diena / Shutterstock.com

1. Соль во благо

Но не традиционная поваренная, а йодированная. Она может предотвратить развитие некоторых серьезных сердечно-сосудистых заболеваний. К такому выводу пришла группа ученых со всего мира.

В йодированной соли содержится калий, который регулирует сердечный ритм, способствует полноценному сокращению мышц, снижает артериальное давление. А, как оказалось, калия в организме часто не хватает. Зато натрия может быть в избытке из-за употребления привычной нам поваренной соли.

Специалисты проанализировали смерти от сердечно-сосудистых заболеваний в Китае, где потребление натрия в два раза выше нормы, рекомендованной ВОЗ. Высокое потребление натрия (более 2 г в день) вызывает более 30% смертельных инсультов у китайцев в возрасте до 70 лет. А использование обогащенных калием заменителей соли может предотвратить одну из девяти смертей от сердечно-сосудистых заболеваний в этой стране.

«Наша компьютерная модель показала, что если заменить обычную соль на йодированную, удастся избежать 460 000 смертей из-за сердечно-сосудистых заболеваний в год. В том числе 208 000 из-за инсульта и 175 000 из-за болезней сердца», – уверенно заявили ученые. Главное, и тут не переборщить. Ведь, как известно, переизбыток вещества в организме ничуть не лучше его недостатка. Особенно внимательными надо быть людям, предрасположенным к болезням почек.

shutterstock_82624876.jpg

2. Серебро, к бою!

Есть ли среди нас те, кто не верит в силу серебряной ложки, очищающей воду от бактерий? Ведь давно известно, что серебро – наш верный спаситель и борец с микроорганизмами. Ученые из Университета Арканзаса (США) решили разобраться в этом вопросе по-научному.

Йонг Ван, доцент физики и автор исследования, с коллегами понаблюдали за антимикробными свойствами серебра с помощью «фотоактивированной локализационной микроскопии с отслеживанием одиночных частиц». Это продвинутая усовершенствованная техника визуализации, которая позволила внимательнее понаблюдать за определенным белком, который был обнаружен в бактериях кишечной палочки Escherichia coli.

Исследователи предполагали, что эти белки при встрече с ионами серебра замедлятся, ведь те должны подавлять и убивать бактерии. Однако все произошло совсем не так. Динамика белков неожиданно ускорилась. «Когда белок связан с ДНК, он медленно движется вместе с ней. При обработке серебром белки отпадают от ДНК, перемещаясь сами по себе и, следовательно, двигаются быстрее», – отмечает Йонг Ван.

«То, что мы хотим сделать в конечном итоге, – это использовать новые знания, полученные в результате этого проекта, чтобы разработать лучшие антибиотики на основе наночастиц серебра», – объяснил значимость работы Ван. Причем, как считают ученые, они смогут бороться даже с «супербагами» – бактериями, устойчивыми к обычным антибиотикам.

shutterstock_270749987.jpg

3. Цветик-яркосветик

Ученые создали постоянно светящееся растение. Это произошло в ходе экспериментов с табаком. В результате его листья, корни, стебли и цветки стали источать приятное свечение. Причем для достижения эффекта не требуется использовать какие-то химические реагенты. Свойство автолюминесценции закодировано на глубоком генетическом уровне. Проект масштабный – авторами статьи в Nature Biotechnology стали 27 российских и австрийских ученых.

До недавних пор хорошо расшифрованным был только механизм свечения бактерий. Совсем недавно стал ясным и механизм свечения грибов. И в этой работе его перенесли на растения. Да так хорошо это сделали, что те стали светиться в 10 раз лучше, чем предыдущие образцы. Важный нюанс – свечение не мешает растению нормально расти.

Органическая молекула – кофейная кислота – нужна грибам, чтобы источать свет. А у растений она используется для строения клеточных стенок. Так вот, для появления света эта молекула должна была вступить во взаимодействие с четырьмя ферментами.

Так что готовьтесь: в ближайшем будущем, возможно, появится шанс украсить свой дом растением с приятным свечением. Никакого ночника не нужно. Хотя ученые планируют использовать это свойство не для того, чтобы украшать свои лаборатории и дома. Все для науки, все во имя нее – они хотят использовать эти «светлячки» для наблюдения за внутренними процессами в растениях.

4. Имя, сестра!

Астрономы NASA во главе с Эндрю Вандербургом покопались в архивных данных, собранных космическим телескопом Kepler, завершившим свою работу в 2018 году, и обнаружили едва ли не сестру-близнеца Земли. Обозначили находку Kepler-1649c.

Находится планета в звездной системе, расположенной в созвездии Лебедь примерно в 300 световых годах от нас. Оказалось, что она больше всех обнаруженных планет похожа по размеру и температуре на Землю. Kepler-1649c всего в 1,06 раза крупнее Земли. От своей звезды она получает 74% той энергии, что Земля принимает от Солнца, а равновесная температура экзопланеты, по расчетам ученых, составляет 234 кельвина (около минус 39 градусов Цельсия). Год там заметно короче: оборот вокруг своей звезды планета совершает за 19,5 земных суток. А еще она находится в обитаемой зоне: так называют условную область в космосе, определенную из расчета, что условия на поверхности находящихся в ней планет будут близки к условиям на Земле и будут обеспечивать существование воды в жидкой фазе.

Ученые уже назвали обнаруженную планету «наиболее обнадеживающей и самой похожей на нашу планету из всех тех, которые обнаружены к настоящему времени».

shutterstock_1693552465 [Converted].jpg

5. Дело пяти минут!

Да, тут мы, пожалуй, немного преувеличили. За пять минут пластик не переработать. Но вот за 10 часов с помощью мутантного бактериального фермента расщепить 90% пластиковых бутылок вполне реально.

Исследователи из Тулузского университета и компании Carbios проанализировали 100 000 микроорганизмов, способных биологически разложить полиэтилентерефталат (ПЭТФ). В лидеры выбился бактериальный фермент, обнаруженный в лиственном компосте в 2012 году (leaf-branch compost cutinase, LCC). Правда, для достижения лучшего результата ученым пришлось фермент подкорректировать, внеся мутации.

Надо заметить, что по свойствам получившийся пластик ничуть не хуже того, что производится изначально из нефтепродуктов. Так что его смело можно использовать для изготовления упаковки и текстиля. Но при этом способ в 25 раз дешевле, чем изготовление нового пластика из нефти. До сих пор самым популярным способом переработки являлся термомеханический. Но у него есть минус – он приводит к потере механических свойств, что делает качество материала на выходе хуже, чем у исходного продукта.

В течение пяти лет технологию планируют довести до промышленного использования.

shutterstock_1616066674.jpg

6. Аккумулятор-гармонь

Как же хочется забыть о слоях одежды, которые приходится надевать, чтобы не замерзнуть, и снимать, чтобы не перегреться. Гораздо удобнее носить такую одежду, степень обогрева которой можно контролировать. Не хватает только встроенных в нее аккумуляторов. И мы неустанно идем к осуществлению этой мечты. В последние годы даже появились гибкие аккумуляторы. Но есть у них проблемы – при растяжении теряют напряжение и емкость.

Инженеры из Корейского института науки и технологий с задачей справились – они создали литиевый аккумулятор, в котором тянутся сами электроды. Сделаны они из графенового композита: анод с титанатом лития, а катод с литий-железо-фосфатом, по форме напоминают медовые соты. Аккумулятор можно не только растягивать, но и сгибать.

Конструкция выдерживает множество растяжений, при этом не теряет мощности при 50%-ном растяжении после 500 повторений. А еще он прекрасно держится – сохраняет 95% емкости после 100 циклов зарядки-разрядки.

michael-j.-fox-dans-retour-vers-futur-ii.jpg

Universal Pictures\Amblin Entertainment

7. Леденящий кровь ритуал

Извините за слишком мрачную тему, но известно, что индейцы древних общин Мезоамерики, в том числе ацтеки и майя, доставали у еще живой жертвы сердце в процессе жертвоприношения. Этот ритуал отражен, в частности, в фильме Мела Гибсона «Апокалипто».

До недавних пор считалось, что индейцы извлекали сердце с помощью разреза под ребрами. Но мексиканские антропологи Вера Тислер из Автономного университета Юкатана и Гильем Оливье из Национального автономного университета Мексики выяснили, что делали они это с помощью каменных ножей аж тремя разными способами: разрез под ребрами, между двумя ребрами с левой стороны или через грудинную кость. Пришлось изучить письменные исторические источники, в которых было описано более 200 сцен извлечения сердца и проанализировать скелетные останки жертв.

А еще ученые сделали вывод, что каждый элемент этого ритуала имел глубокий смысл. Сердце и кровь предлагали божествам, символизирующим Землю и Солнце, чтобы их задобрить и накормить. И еще чтобы элита, которая эти обряды, собственно, и проводила, могла поддержать свой высокий статус и показать свою власть.

8. Вирус не пройдет

shutterstock_220984630.jpg

Ученые из новосибирского Института катализа вырвались на финишную прямую со своим проектом. «Мы разрабатываем материалы, которые будут способны проявлять активность под действием искусственного освещения в комнатах и солнечного света на улице», – объяснил суть исследований Дмитрий Селищев, старший научный сотрудник Института катализа СО РАН.

На хлопковую ткань наносится специальный раствор на основе природного минерала диоксида титана, смешанного с другими элементами. Он как бы встраивается в структуру нити и не вымывается при стирке. Удобно: например, халат после смены врач может не бросать в стирку или специальную обработку, а просто оставить его под источником света, например, в комнате с облучателем. Вуаля – утром халат будет обеззаражен. В основе действия лежит дезинфицирующая способность фотокатализаторов. Как результат – снижение распространения вирусов внутри больницы. Ведь даже в течение дня материал очищается под воздействием искусственного освещения или солнечного света.

Фотокаталитические фильтры уже вовсю работают в очистителях воздуха, они убивают вредные микроорганизмы. Но вот в быту их чудесные свойства пока еще не применяли.

«Ткань можно использовать для изготовления одежды медицинского назначения, для интерьеров. Например, шторы из самоочищающейся ткани будут работать как очистители воздуха», – уточнил возможность ее применения заведующий лаборатории фото- и электрокатализа Института катализа СО РАН Денис Козлов.

9. А кто в яйце?

В далеком 1976 году в Национальном парке Голден Гейт в ЮАР была обнаружена кладка яиц динозавра массоспондила возрастом около 200 миллионов лет. Долгие годы никто не мог подробно изучить находку, поскольку не существовало неразрушающих методов исследования скелетов эмбрионов, находящихся внутри.

И вот в 2015 году ученые из Витватерсрандского университета в ЮАР привезли «малышей» для сканирования на европейском синхротроне ESRF в Гренобль. Получили картинку с исключительной детализацией. После чего около трех лет все эти данные обрабатывали мощные компьютеры, которые в результате выдали 3D-модель черепов этих крошек.

«Поразительно, что за 250 миллионов лет эволюции рептилий процесс развития черепов их эмбрионов остался практически без изменений», – заметил профессор Иона Шуаньер, один из участников исследовательской группы.

А еще ученые разглядели два типа маленьких зубов, которые по размеру были меньше кончика зубочистки. Первые растворялись до вылупления, а со вторыми динозавры рождались. Что интересно, крошечные треугольные зубы очень похожи на зубы современных гекконов и крокодилов.

Теперь ученые хотят взяться за окаменелые яйца, еще не исследованные в полной мере, с удвоенным усердием. И подробнее изучить остальные части скелетов эмбрионов Massospondylus carinatus, чтобы понять, например, как они передвигались сразу после появления на свет.

Dinosaur_nest,_Rooidraai,_South_Africa,_Early_Jurassic_-_Royal_Ontario_Museum_-_DSC00139.jpg

10. Музыкальная пауза

И еще одна новость о коронавирусе. Американские биологи записали звучание шиповидного белка SARS-CoV-2. Несмотря на то, что видеть наноскопические объекты, такие как белки или другие молекулы, мы не можем, вычислительный алгоритм позволил сделать их слышимыми. Была использована методика преобразования белковых структур в музыку, разработанная командой исследователей во главе с Маркусом Бюлером из Массачусетского технологического института (MIT) несколько лет назад.

«То, что вы слышите – это многослойная алгоритмическая композиция, которая отражает как спектр вибраций всего белка в звуке, так и ритмические элементы, а также последовательность и складывание аминокислот в виде переплетенных мелодий», – объяснил Маркус Бюлер, глава исследовательской группы.

Каждая молекула аминокислоты вибрирует определенным образом в зависимости от ее размера и веса. Их последовательность и расположение приводят к уникальной и характерной музыке – звуку вируса. Маркус Бюлер даже находит в этой мелодии приятные и успокаивающие звуки.

я знаю на эту тему больше

© 2014 ОАО «Атомэнергомаш». Атомное и энергетическое машиностроение.
115184, г. Москва, Озерковская наб. д. 28, стр.3
Свои вопросы и предложения присылайте по адресу info@vestnik-aem.ru    "МедиаЛайн"