Научная среда – новости о науке и технике. Выпуск #79

• Котов беспокоит запах хозяина, если его нет рядом.
• Нейроны червя хранят память о пережитом стрессе сквозь поколения.
• Отредактированные CRISPR/Cas помидоры для лечения гипертонии появились в японских магазинах.
• Археологи нашли древние отпечатки детских рук. Они считаются самым ранним произведением искусства в мире.
• Ученые исследовали ткань, которая более 10 лет провисела в открытом космосе.
• Google успешно испытала лазерный интернет.

Новости одной строкой

• Ученые выяснили, что майнинг биткоинов производит 30 тысяч тонн электронного мусора и 23 миллиона тонн углекислого газа каждый год.
• ВКО "Алмаз-Антей" разработает гибридный автомобиль E-NEVA. Как сообщает РБК, машина будет использовать в качестве топлива водород и электроэнергию
• Грузовой космический корабль "Тяньчжоу-3" успешно состыковался с основным модулем "Тяньхэ" китайской орбитальной станции. Он доставил на него оборудование и припасы для второй пилотируемой экспедиции.
• Гражданская миссия Inspiration4 успешно вернулась на Землю
• Дизель-электрическая подводная лодка "Санкт-Петербург", головной корабль проекта 677 «Лада», завершила опытную эксплуатацию.

Научная среда

Нейроны червя хранят память о пережитом стрессе сквозь поколения

Недавнее исследование, опубликованное в Nature Cell Biology, показало, что черви передают в ряду поколений память о пережитом стрессе в виде увеличенного количества митохондриальной ДНК. Повышенная копийность митохондриальной ДНК сохраняется даже тогда, когда воздействие изначального источника стресса сходит на нет.

Факторы внешней среды и различные стрессы нередко откладывают отпечаток на физиологические особенности организма и его поведения, и иногда такие изменения передаются следующим поколениям. Как правило, молекулярный механизм «памяти» о пережитых плохих временах эпигенетический, то есть сохраняется в виде модификаций ДНК и связывающих ее белков гистонов.

Передача стрессового сигнала в форме повышенного количества мтДНК обеспечивается, по всей видимости, активностью сигнального пути Wnt. У червей, несущих следы митохондриального стресса в виде увеличенного количества мтДНК, наблюдается повышенная экспрессия лиганда рецептора Wnt – белка egl-20. Роль пути Wnt в передаче «митохондриального сигнала» через поколения подтверждается и экспериментами по скрещиванию червей. Более того, авторы смогли доказать, что активность сигнального пути Wnt необходима для передачи сигнала митохондриального стресса в ряду поколений.

Полную версию материала читайте по ссылке.

Котов беспокоит запах хозяина, если его нет рядом

Владельцы собак прекрасно знают, что их питомцы ужасно грустят, когда хозяин далеко. Псы сильно привязываются к человеку, поэтому когда они встревожены или напуганы, запах любимого хозяина может их успокоить. Но, как мы все знаем, с котами все всегда работает по-другому. Как оказалось, кошек совсем не успокаивает запах их владельца.

Большинство домашних кошек создают прочные связи со своими хозяевами и, обычно, находят их присутствие успокаивающим. Однако, животные не купятся на "запах человека", когда тот уходит по делам. "Обоняние является важным чувством для кошек. Оно связано с их социальным поведением, но в нашем исследовании [предметы, пахнущие владельцем] не оказывали снимающего стресс эффекта. Запах даже может даже ухудшить ситуацию", – отмечают авторы работы.

Большинство кошек проявляли признаки привязанности к своим хозяевам, терлись о них, когда они возвращались в комнату, и нервно мяукали, когда их не было Независимо от того, в какой последовательности они встречались с хозяином, кошки обычно не обращали внимания на пахнущий предмет, однако порой они вели себя раздражительней, когда оставались один на один с предметом.

Это может быть связано с тем, что коты нуждаются в более тесном социальном взаимодействии со своим хозяином. "Такие вещи, как тепло, прикосновение и вокализация могут быть важны для них", – заключают авторы.

Полную версию материала читайте по ссылке.

Отредактированные CRISPR/Cas помидоры для лечения гипертонии появились в японских магазинах

В Японии начали продавать помидоры с отредактированным геномом, в плодах которых содержится в пять раз больше ГАМК, чем в обычных томатах. Такие помидоры полезны людям с гипертонией, так как ГАМК способна снижать повышенное артериальное давление.

За основу для нового сорта ученые взяли популярные у покупателей томаты Sicilian Rouge, для которых применили технологию CRISPR/Cas. Преимущество отредактированных помидоров перед остальными томатами – в повышенном содержании ГАМК (гамма-аминомасляной кислоты). Это соединение не только служит нейромедиатором центральной нервной системы, но и снижает артериальное давление, а также замедляет сердечный ритм. Биологи увеличили продукцию ГАМК в пять раз, удалив из генома томата домен, который блокирует синтез ГАМК.

Помидоры Sicilian Rouge с повышенным содержанием ГАМК относятся к продуктам c отредактированным геномом (genome-edited), но эти генетические правки минимальны. В последнее время ученые стали отделять такие продукты от генно-модифицированных (genetically modified), в которых искусственно вносят целые гены или группы генов.

Полную версию материала читайте по ссылке.

Археологи нашли древние отпечатки детских рук. Они считаются самым ранним произведением искусства в мире

Международная команда геологов и археологов рассказала об обнаружении отпечатков рук и ног на Тибетском плато. По мнению исследователей, эти отпечатки, которые сделаны около 200 000 лет назад, могут быть самым ранним произведением человеческого искусства.

В исследовании, опубликованном в журнале Science Bulletin, ученые описывают отпечатки рук и ног, оставленные детьми, которые датируется примерно от 169 000 до 226 000 лет до нашей эры. По мнению исследователей, это самое раннее произведение человеческого искусства из найденных на сегодняшний день.

Отпечатки – пять с рук и пять с ног – были сделаны в грязи на Тибетском плато недалеко от горячего источника. Основываясь на размере отпечатков, исследователи считает, что художникам – двоим детям – было примерно 7 и 12 лет. Вероятно, отпечатки оставил Homo sapiens, хотя исследователи в этом не уверены. Если же отпечатки оставил не Homo sapiens, то предположения о возрасте художников может оказаться неверным. Время, когда были оставлены отпечатки, совпадает с датированием денисовских останков, которые были найдены на Тибетском плато.

Полную версию материала читайте по ссылке.

Физики смогли "скрутить" свет при комнатной температуре

Японские исследователи нашли способ "закрутить" свет при комнатной температуре, открыв путь к более мощным квантовым компьютерам.

Некоторые типы квантовых компьютеров используют для передачи информации и проведения операций с данными фотоны. Чтобы закодировать информацию при помощи фотонов, электронами в устройстве манипулируют в определенном состоянии, которое представляет собой либо ноль, либо единицу. Когда эти электроны затем взаимодействуют с определенными светоизлучающими материалами, они передают эту информацию фотонам, которые могут хранить ее и выполнять с ней операции.

Чтобы проверить гипотезу о том, что напряжение внутри материала сыграло свою роль, ученые создали новое устройство, изготовленное из дисульфида вольфрама на пластиковой подложке. Они согнули устройство так, чтобы в материале возникло напряжение, и обнаружили, что в нем возникает электрический ток, который течет в том же направлении, что и приложенная деформация. Это и позволило устройству генерировать долинно-поляризованный свет при комнатной температуре. Чтобы переключить свет на движение в противоположном направлении, авторы применили электрическое поле.

Полную версию материала читайте по ссылке.

Свет помог собрать ультрахолодную молекулу из двух атомов

Физики применили двухфотонных оптический комбинационный переход через промежуточное возбужденное состояние для ассоциации атомов натрия и цезия в молекулу в слабосвязанном состоянии. Они смоги пронаблюдать осцилляции Раби для такого перехода, а также изучить то, как этот когерентный процесс зависит от свойств оптических ловушек, в которых он происходит.

Эксперимент начинался с помещения атомов в отдельные оптические пинцеты. После этого авторы включали слабое магнитное поле, чтобы зафиксировать выделенную ось для конкретизации проекций на нее орбитальных и спиновых моментов. За счет бокового охлаждения они добивались того, чтобы атомы занимали только основное колебательное состояние внутри пинцета, а их спины выбирались сонаправленными. При слиянии пинцетов, физики переворачивали цезиевый спин, переводя таким образом систему в начальное для комбинационного перехода состояние. Параллельно они добавляли модуляцию к частоте лазера, формирующего пинцет, равную 770 мегагерцам. Такая модуляция соответствовала биениям от сложения двух лазерных мод с частотами, необходимыми для двухфотонного перехода.

Для проверки этой гипотезы они включали переход на время, соответствующего полному переходу атомов в молекулярное состояние, затем давали системе проэволюционировать, а затем переключали ее обратно в атомное состояние. Изучая число сохранившихся молекул для различных времен эволюции, они получили характерное время жизни, равное 0,2 миллисекундам, которое совпало с временем затухания осцилляций Раби. Физики также исследовали зависимость свойств этих осцилляций от мощности лазера, формирующего пинцет, и его отстройки, что позволило уточнить теоретическую модель комбинационного перехода.

Полную версию материала читайте по ссылке.

Серебро и восстановленный оксид графена помогли создать рекордно мощный микробный топливный элемент

Американские ученые покрыли анод микробного топливного элемента композитом из серебра и восстановленного оксида графена и добились рекордной мощности. В процессе работы элемента такое покрытие выделяет наночастицы серебра, которые проникают в оболочку бактерий и облегчают транспорт электронов к аноду.

Микробный топливный элемент – это устройство, которое преобразует энергию химических связей в электроэнергию с помощью микроорганизмов. На анод такого элемента наносят пленку бактерий, которые окисляют компоненты электролита и передают полученные электроны на электрод. Топливом для бактерий могут служить самые разные органические вещества, в том числе смеси. Поэтому в перспективе с помощью микробных топливных элементов можно будет решать две задачи одновременно: получать электроэнергию и перерабатывать вредные отходы – например, компоненты сточных вод.

Чтобы испытать новые электроды, Хуан и его коллеги изготовили полноценный микробный топливный элемент из двух емкостей на 120 миллилитров, разделенных протон-обменной мембраной. Катод сделали из углерода с добавками платины, а в качестве топлива использовали раствор лактата (соли молочной кислоты). После оптимизации условий топливные элементы с rGO/Ag продемонстрировали плотность тока 3,85 миллиампера на квадратный сантиметр и мощность в 0,6 милливатт на квадратный сантиметр — это рекорд для микробных топливных элементов.

Полную версию материала читайте по ссылке.

Ученые исследовали ткань, которая более 10 лет провисела в открытом космосе. На ней обнаружили космические загрязнения

Российские ученые изучили сверток ткани, провисевший более десяти лет в открытом космосе. На нем обнаружили космические загрязнения – осадок, состоящий из 40 химических элементов.

Полученные результаты показали, что для такого объекта исследования нейтронный активационный анализ находится вне конкуренции. Нам удалось определить около 40 элементов в загрязненном фрагменте свертка и около 20 элементов в чистом фрагменте. А дальше стояла задача определить источники этих элементов. Мы выделили три основных источника осаждения элементов на свертке – это космические тела, сама станция и частицы, выбрасываемые с Земли.

Инга Зиньковская

В частности, было подтверждено космическое происхождение магния, кремния, железа, урана и тория. Ученые предполагают, что источником обнаруженных на ткани алюминия, сталей и титановых сплавов, является МКС. Еще одним источником осаждения элементов на свертке, по данным ОИЯИ, можно считать частицы, выбрасываемые с Земли. Например, вулканический пепел, который является важным источником бария, циркония, рения, стронция, рубидия и редкоземельных элементов.

Полную версию материала читайте по ссылке.

Google успешно испытала лазерный интернет

Проект Taara от материнской компании Google помог соединить лазерным интернетом два города, разделенных рекой Конго.

Идея с лазерным интернетом началась с проекта под названием Loon, который реализовывал Google. Изначально у него были высокие цели по подключению удаленных регионов к Интернету при помощи лазерных лучей между воздушными шарами на большой высоте. Однако после нескольких лет успешных испытаний проект в конечном итоге был остановлен в январе 2021 года из-за огромных финансовых затрат.

Чтобы решить эту проблему материнская компания Google – Alphabet – предложила новую концепцию лазерного интернета в проекте Taara. В рамках последней технической демонстрации возможностей проекта, ученые создали интернет-соединение между городами Браззавиль в Киншаса в Республике Конго. В то время как города находятся всего в 4,8 км друг от друга, для обеспечения доступа в интернет приходится тянуть более 400 км оптоволокна, чтобы обойти реку Конго.

За 20 дней в рамках эксперимента ученые передали почти 700 ТБ данных со скоростью до 20 Гбит/с при 99,9-процентной доступности. Конечно, передача узкого луча по воздуху никогда не будет абсолютно надежной из-за птиц, дождя, тумана и других помех, но при хороших погодных условиях такая скорость передачи данных все равно впечатляет.

Полную версию материала читайте по ссылке.

Чем лучше вы умеете слушать своих близких, тем крепче их ментальное здоровье

Есть ли у вас кто-то, на кого вы можете рассчитывать, когда вам надо выговориться? Если да, то ваш мозг гораздо менее восприимчив к будущим возрастным изменениям или переменам, связанным с болезнями.

Есть много разных видов и способов поддержки, и часто это далеко не то, что мы себе представляем. Важно понимать, что есть определённая форма поддержки, которая может улучшить наше здоровье – потому что это то, что потом помогает предотвратить более прицельные атаки

Джоэл Салинас из Медицинской школы Гроссмана Нью-Йоркского университета

В поисках этой формы авторы исследования проанализировали информацию о более чем двух тысячах людей в возрасте от 45 без признаков деменции или проблем сердцем. Участники ответили на вопросы о том, на скольких человек они могут рассчитывать, когда им надо будет выговориться; есть ли у них кто-то, кто сможет дать им ценный совет в проблемное время; есть ли у них кто-то любящий и близкий; могут ли они рассчитывать на кого-то, кто даст им эмоциональную поддержку; достаточно ли у них связи с теми, кого они считают близкими.

Полную версию материала читайте по ссылке.

Научные видео

Основные источники:

• neuronovosti.ru
• popmech.ru
• nplus1.ru
• elementy.ru

Спасибо за внимание, и помните, что никогда не поздно "Учиться, учиться и еще раз учиться!"

Прошлый выпуск рубрики:

• Стартап получил 15 млн $ на превращение слонов в мамонтов.
• Ученые увидели, что находится под дном Северного моря.
• Палеонтологи проанализировали кожу хищного динозавра на "пернатость".
• Физики нашли фрактальные свойства в переноске чашки кофе.
• Использование литографии позволило сделать наноматериалы с разрешением в 10 нм.
• Футболка с вышивкой из нанотрубок записала электрокардиограмму.
• Блуждающих сверхмассивных черных дыр должно быть много.

Источник