Самая глубоководная рыба, рождественская наноёлка и восстановление стёртых воспоминаний
Физики зажгли «Рождественскую наноёлку«Физики из Чалмерского технологического университета в Швеции провели компьютерное моделирование реакции наноразмерной «рождественской ёлочки» на облучение лазерным импульсом. Ёлка представляла собой наноразмерную золотую пластину, украшенную несколькими стеклянными шарами и звездой. Численное моделирование заключалось в расчёте реакции электронов металла на поглощение мощного импульса тераваттного лазера.
По словам учёных, специфическая форма мишени приводила к лучшему поглощению импульса по сравнению с «обычным» предметом той же площади. По контуру елки в результате облучения появлялись сильные электромагнитные поля, которые разгоняли электроны внутри золота. Это в свою очередь вызывало заметное свечение вокруг контура «ёлочки» и, в особенности, её остроконечной звезды.
Как ни странно, но данный эксперимент — не просто новогодняя шалость. Моделирование взаимодействия электронов со светом в металлах является основой работы многих измерительных устройств, в том числе тех, что используются в лабораторной диагностике.
Волки превзошли собак в способностях к арифметике Учёные из Университета ветеринарной медицины в Вене обнаружили, что волки и собаки, даже если растут в одинаковых условиях, проявляют разные способности к арифметике. Волки в среднем считают и быстрее и точнее, чем их одомашненные родственники.
Эксперимент проводился следующим образом. В непрозрачные банки, расположенные по двум сторонам специального стола, поштучно помещали кусочки сыра или камни. Общее число предметов (от одного до четырёх) было одинаковым в обеих банках, но их соотношение было разным: в одной из банок было больше сыра, в другой — камней.
Животные могли видеть и запоминать, сколько кусков сыра отправлялось в каждую из банок, но сами банки были непрозрачные, так что приходилось целиком полагаться не на зрение, а на способность к счёту. Наблюдая за тем, какую банку предпочтут животные, учёные делали вывод о том, насколько они хорошо считают
Результаты экспериментов оценивались по двум параметрам: времени, затраченном на выполнение задания, и точности, с которой животные сравнивают количество предметов. Волки оказались и быстрее (67 процентов против 53 процентов) и точнее (70 процентов против 63 процентов) собак.
По мнению зоологов, собаки могли потерять способность к счёту в процессе одомашнивания, так как их пропитание стало целиком зависеть от человека, а не от собственных способностей. Ранее уже было показано, что одомашнивание сопровождалось для собак потерей внутривидовых коммуникативных навыков — собаки стали хуже понимать друг друга — возможно, из-за того, что им нужно было прежде всего научиться понимать человека.
На комете Чурюмова-Герасименко нашли «яйца динозавров» Холгер Сиркс, глава исследовательской группы, которая занимается анализом изображений с камеры аппарата «Розетта», рассказал о «динозавровых яйцах», которые видны на поверхности кометы Чурюмова-Герасименко. Так сами учёные обозвали крупные гранулы грунта, из которых состоит комета и которые могут оказаться «строительными блоками», сохранившимися с момента её образования.
Комета Чурюмова-Герасименко
«Динозавровые яйца» представляют собой округлые комья грунта диаметром от одного до трёх метров, которые «Розетта» рассмотрела на нескольких плоских участках кометы. Внимание учёных к ним объясняется тем, что эти «яйца» могут рассказать о механизме образования комет, стройной теории которого до сих пор не существует.
Согласно современным представлениям, рождение и комет и планет начинается одинаково — с формирования агрегатов космической пыли под действием электростатических сил и сил Ван-дер-Ваальса. Проблема, однако, в том, что действие этих сил не может объяснить появление агрегатов с диаметром большим, чем пара сантиметров — более крупные комья грунта при столкновении должны не слипаться, а, наоборот, разрушаться. Почему всё-таки кометы и существуют, остаётся большой загадкой. В этой связи обнаружение настолько крупных агрегатов как «яйца» выглядит очень неожиданно. Но чтобы установить, из чего же они состоят и как сформировались, потребуется, как минимум, новая посадка на комету.
В Марианской впадине засняли рекордно глубоководную рыбу Гидробиологи из Уитменовского колледжа в ходе экспедиции в Марианскую впадину обнаружили новый, рекордно глубоководный вид рыб. Животные были засняты автоматическим погружаемым аппаратом на глубине в 8 143 метра, что всего на несколько десятков метров выше, чем предполагаемая граница обитаемости животных.
[embedded content]
Новый вид ещё не был формально описан и не получил официального названия. Судя по видеозаписям, он относится к семейству липаровых. Рекордсмены глубины обладают длинным и широким, почти прозрачным хвостовым плавником и похожими на крылья боковыми плавниками.
Исследование проводилось в рамках экспедиции HADES («Аид»), организованной частным Институтом Шмидта, основателем которого является бывший директор Google Эрик Шмидт.
Создан прототип ручного «метапринтера» искусственных органов Учёные из Университета Брауна разработали устройство, которое позволяет собирать искусственные ткани из предварительно выращенных или напечатанных миниатюрных блоков. Пока принтер BioP3 работает в ручном режиме, но авторы уже работают над его автоматизацией.
В состав BioP3 входят две ёмкости, где в клеточной среде находятся готовые блоки для сборки и само печатаемое изделие. Главная часть принтера — трёхмерный манипулятор на основе перистальтических насосов, который позволяет аккуратно переносить блоки из одной ёмкости в другую и точно позиционировать один блок относительно другого. При «склеивании» блоки постепенно срастаются, формируя непрерывную ткань.
До сих пор биопринтеры (фактически — модифицированные струйные принтеры) преимущественно работали с отдельными клетками, которые послойно собирались в структуры. Основной недостаток таких устройств заключается в том, что так можно получить только очень маленькие кусочки тканей, которые, к тому же, порой можно выращивать вовне принтеров — на специальных трёхмерных подложках. Хотя даже такие фрагменты уже нашли коммерческое применение, сборка тканей из блоков обещает быть более быстрым путем к реальным искусственным органам.
Возникновение этических религий научились предсказывать по валовому производству калорий В обществе, которое суммарно производит продуктов эквивалентом менее 20 тысяч килокалорий на человека в день, никогда не возникнет этическая религия и её «духовные ценности». Религия в таком обществе будет помогать человеку выжить только «здесь и сейчас», а не станет проповедовать самоограничение ради блаженства в загробном мире. К таким выводам пришли учёные из Высшей нормальной школы в Париже, которые занялись моделированием экономики различных обществ так называемого «Осевого времени».
На протяжении нескольких веков, примерно с 500 года до н. э. по 200 год до н. э. в разных уголках Земли — долинах рек Янцзы и Хуанхэ, восточном Средиземноморье, долине Ганга и на Ближнем Востоке — появились религии и философские учения, поставившие во главу угла этику, моральные ценности, представления о должном в поведении людей, справедливом социальном устройстве, а также загробном воздаянии за праведную земную жизнь. Наиболее влиятельными учениями стали античная философия, даосизм и конфуцианство, буддизм, зороастризм и иудаизм. Последние повлияли на будущее становление раннего христианства, манихейства и ислама. Известный психолог и философ-экзистенциалист Карл Ясперс назвал эти века «Осевым временем» в истории человечества, подчёркивая его особую важность для становления типа мировоззрения, который существует и поныне.
Тем не менее, и по сию пору остается загадкой, какие факторы привели к тому, что господствующее до этого времени языческие религии, направленные на привлечение сил природы на сторону человека (чаще всего для получения какой-либо прямой выгоды, типа хорошего урожая или дождя) сменились аскетическими, требовательными к морали и поведению религиями и учениями «Осевого времени».
Французские исследователи полагают, что нашли ответ. Собрав весь доступный исторический и археологический материал о множестве различных обществ, живших в Евразии в «Осевое время», учёные создали большую компьютерную статистическую модель, позволяющую предсказать, насколько вероятно возникнет моралистическая религия в зависимости от самых разных факторов: размера сообществ, развитости политической системы, степени урбанизации, уровня экономики и так далее. Оказалось, что лучше всего предсказывает возникновение этических религий не сложность социального устройства, как считалось до сих пор, а такой простой параметр как количество калорий, доступных в виде пищи, топлива и других ресурсов на одного человека в день в данном обществе.
Нейрофизиологи смогли восстановить стёртые воспоминания Нейрофизиологи из Университета Калифорнии в Лос-Анджелесе обнаружили, что воспоминания можно восстановить, даже если сами синапсы, которые были образованы в результате фиксации этих воспоминаний, исчезнут. Открытие идёт вразрез с многолетней концепцией памяти как функции работы синапсов и говорит о том, что истинным её «хранителем» могут быть ядра нейронов.
Исследование проводилось на нейронах аплизий (брюхоногих моллюсков, «морских зайцев»), которых выращивали в культуре клеток. Некоторые результаты были также подтверждены на самих этих животных.
В первой серии экспериментов моторные и чувствительные нейроны аплизий совместно выращивали на чашках Петри. Запоминание симулировали кратковременным добавлением в культуру нейромедиатора серотонина. В норме это провоцирует формирование между нейронами новых синапсов, повторение серотонинового импульса через 24 часа приводит к их укреплению. Это укрепление лежит в основе явления рекапитуляции памяти («повторение — мать учения») и, как и первичное формирование памяти, требует свободного синтеза белка.
Если непосредственно после повторного стимула предотвратить рекапитуляцию шоковым электрическим импульсом или химическим ингибитором белкового синтеза, то уже сформировавшаяся память будет стерта. Это было неоднократно показано как в экспериментах на животных, так и в опытах с клеточными культурами на чашках.
Однако авторы новой статьи обнаружили, что исчезновение синапсов, которое происходит при этом стирании, не является специфическим: исчезают не только те синапсы, которые появились в результате запоминания (первого серотонинового сигнала), но и те, которые существовали до этого. Фактически, исчезновение пресинаптических утолщений в культуре происходит совершенно случайным образом. Это, по мнению авторов новой работы, говорит о том, что не синапсы являются носителями памяти. По их словам, хранение долговременной памяти происходит на уровне самой клетки, а не на уровне отдельных ее синапсов. И хранится эта память, видимо, в форме измененного уровня активности отдельных белков и соответствующего изменения активности генов, которыми управляют эти белки.
Для того, чтобы подтвердить эти выводы, ученые провели вторую серию экспериментов — уже на самих улитках, а не на их отдельных нейронах. Исследователи с помощью слабых разрядов тока формировали у животных рефлекс избегания: первый стимул формировал память, второй (через 48 часов) приводил к ее рекапитуляции. Когда во время рекапитуляции ученые временно блокировали синтез белка, память на первый стимул ожидаемо стиралась.
Однако оказалось, что это стирание не абсолютно: если через несколько суток провести серию новых электрических разрядов, забывчивые моллюски вновь обретают потерянную память. Важно отметить, что эта «стимулирующая серия» была гораздо более слабой, чем первый и второй сигналы — нормальные, необученные улитки на такие сигналы вообще никак не реагируют.
Если результаты этих экспериментов подтвердяться в других лабораториях, это может дать надежду для лечения пациентов с болезнью Альцгеймера. У таких людей в результате накопления белковых агрегатов деградируют синапсы. Однако, если воспоминания могут существовать независимо от синапсов, значит их воспоминания, теоретически, можно восстановить.
© TJournal
