Дайджест научпоп-новостей за неделю, о которых мы ничего не писали
«Уэбб» смог изучить «внутренности» экзопланеты
WASP-107 с планетой в представлении художника
Удивительно малое количество метана и сверхбольшое ядро скрываются внутри похожей на сахарную вату планеты WASP-107 b.
Эти открытия, основанные на данных, полученных космическим телескопом «Джеймс Уэбб», означают первые измерения массы ядра экзопланеты и, вероятно, лягут в основу будущих исследований планетарных атмосфер и интерьеров — ключевого аспекта в поисках пригодных для жизни миров за пределами нашей Солнечной системы.
«Заглянуть в недра планеты, находящейся на расстоянии сотен световых лет, кажется почти невозможным, но когда вы знаете массу, радиус, состав атмосферы и температуру её недр, у вас есть все необходимые детали, чтобы получить представление о том, что находится внутри и насколько тяжело это ядро», — сказал ведущий автор Дэвид Синг, заслуженный профессор наук о Земле и планетах Блумберга в Университете Джонса Хопкинса. «Теперь мы можем сделать это для множества газовых планет в различных системах».
Исследование, опубликованное в журнале Nature, показывает, что в планете в тысячу раз меньше метана, чем ожидалось, а её ядро в 12 раз массивнее земного.
Гигантская планета WASP-107 b, окутанная палящей атмосферой, пушистой, как хлопок, вращается вокруг звезды на расстоянии около 200 световых лет. Она «пушистая» из-за своего строения: мир размером с Юпитер и массой всего в десятую часть массы этой планеты.
Несмотря на наличие метана — строительного блока жизни на Земле — планета не считается пригодной для жизни из-за близости к родительской звезде и отсутствия твёрдой поверхности. Однако она может содержать важные сведения о поздних стадиях планетарной эволюции.
Учёные выяснили, как тараканы захватили мир
Генетический анализ немецкого таракана объясняет его появление в Южной Азии тысячелетия назад и то, как он в итоге оказался на вашей кухне
Из 4 500 видов тараканов немецкий таракан, вероятно, является главным источником вашего недовольства. Он превзошёл другие виды тараканов и считается самым распространённым в мире вредителем, живущим в помещениях. Как именно это дикое насекомое стало нашей личной проблемой — настолько хорошо приспособленное к жизни в местах, где есть люди, что в природе его почти не встретишь, — некоторое время ускользало от внимания учёных.
Новое исследование описывает историю происхождения падальщика и показывает генетические вариации, «отличающие это насекомое от других тараканов», — говорит Цянь Тан, эволюционный биолог из Гарвардского университета и один из авторов исследования, опубликованного в понедельник в Proceedings of the National Academy of Sciences. «И это поможет нам найти решение для борьбы с ним».
Немецкий таракан получил своё название в конце 1700-х годов в Центральной Европе. Позже учёные пришли к выводу, что этот вид, Blattella germanica, происходит из северо-восточной Африки.
Но есть ещё один вид, азиатский таракан, или Blattella asahinai, который учёные рассматривали как хорошего кандидата на роль предка B. germanica. Он выглядит почти так же, как немецкий таракан, но имеет отличительные черты, такие как тяга к свету, способность жить на открытом воздухе и способность к полёту. По мере развития технологий генетические анализы позволили доказать, что B. germanica имеет с B. asahinai не только внешние черты.
Доктору Тангу не терпелось разобраться в генеалогическом древе B. germanica, поэтому его команда взяла ДНК у 281 немецкого таракана из 17 стран, чтобы изучить их генетические различия. Затем они проследили путь этого вредителя по планете — от места его появления до того, как он заполз на вашу кухню.
Это «эпохальное исследование», — говорит Чоу-Ян Ли, городской энтомолог из Калифорнийского университета в Риверсайде, который изучал немецких тараканов в течение 30 лет, но не участвовал в этом исследовании.
Полученные данные подтвердили, что B. germanica произошёл от азиатского таракана где-то в Индии или Мьянме около 2 100 лет назад, когда расцвели человеческие поселения. Некоторые азиатские тараканы жили рядом с человеческими поселениями или плантациями, и, вероятно, они перешли на питание культурами, посаженными людьми, предполагает доктор Танг. Затем, поскольку в человеческих жилищах были аналогичные источники пищи, они перебрались в помещения и в конце концов стали домашними вредителями.
«Примерно в это время азиатский таракан начал превращаться в немецкого», — говорит доктор Танг.
Недавнюю солнечную бурю зафиксировали даже в океане на глубине почти трёх километров
Карта инфраструктуры компании Ocean Networks Canada. ONC управляет ведущими мировыми обсерваториями в глубоководных районах океана, прибрежных водах и на суше на тихоокеанском, атлантическом и арктическом побережьях Канады и в Южном океане.
10 мая 2024 года жители всего земного шара стали свидетелями редкого небесного явления: северного сияния, видимого на необычно южных широтах. Наблюдение северного сияния (оно же Aurora Borealis) совпало с самой сильной геомагнитной бурей с 2003 года и 27-й по силе вспышкой на Солнце за всю историю наблюдений. Это привело к ослепительному зрелищу, которое было видно жителям всей Северной Америки, а также было зафиксировано некоторыми подводными датчиками Ocean Networks Canada (ONC) на глубине почти трёх километров.
ONC, инициатива Университета Виктории, поддерживаемая правительством Канады, является одним из крупнейших исследовательских центров страны. Его сеть включает в себя обсерватории, расположенные вдоль тихоокеанского, атлантического и арктического побережий Канады, а также в Южном океане. Они обеспечивают непрерывное электропитание и интернет для научных приборов, камер и более 12 000 океанических датчиков. Согласно заявлению, опубликованному 15 мая, приборные платформы ONC на западном и восточном побережьях Канады зафиксировали временное искажение магнитного поля Земли на глубине до 2,7 км (1,68 мили) под океаном.
Возмущения вызвали движение компасов, которые ONC использует для ориентации своих акустических доплеровских профилометров течений (ADCP), измеряющих океанические течения. Наиболее значительный магнитный сдвиг был зафиксирован обсерваторией ONC NEPTUNE, расположенной у побережья острова Ванкувер. Компас этой обсерватории, расположенный на глубине 25 метров (82 фута) в месте Folger Passage, сместился в диапазоне от +30 до -30 градусов. Эти магнитные возмущения были обнаружены во время проверки качества данных, которую ONC регулярно проводит для обеспечения работы своих датчиков.
Специалист по данным ONC Алекс Слонимер выполнял ежедневную проверку на портале данных Ocean 3.0 в конце марта, когда он впервые заметил аномалию. Прошедшая на прошлой неделе гораздо более сильная солнечная буря усилила это наблюдение. Слонимер обратил внимание на то, что пики наведения компаса тесно коррелируют с пиками видимой активности авроры. «Я подумал, не может ли это быть землетрясением, но это не имело большого смысла, поскольку изменения в данных происходили слишком долго и одновременно в разных местах», — сказал Слонимер в пресс-релизе UVic News. «Затем я проверил, не была ли это солнечная вспышка, поскольку Солнце в последнее время было активным».
Один мозговой имплантат восстановил возможность общения для парализованного двуязычного человека
Если всё сложится так, как мы надеемся, мозговые имплантаты в конечном итоге восстановят коммуникацию у тех, кто оказался парализованным из-за травмы или болезни. Но до такого будущего ещё далеко, и в настоящее время имплантаты проходят только клинические испытания.
Одно из таких клинических испытаний, проведённое в Калифорнийском университете в Сан-Франциско, позволило случайно узнать кое-что о том, как мозг работает с языком, поскольку один из пациентов, участвовавших в исследовании, был билингвом, владеющим английским и испанским языками. Отслеживая активность в той области мозга, где намерение говорить переводится в контроль над голосовым трактом, исследователи обнаружили, что оба языка вызывают согласованные сигналы в этой области, поэтому обучение системы распознаванию английских фраз поможет улучшить распознавание испанского.
Исследователи использовали данные, полученные во время обучения системы, для проверки её эффективности, и результаты также соответствуют этой идее. Например, предварительное обучение системы только английским словам значительно сократило время, необходимое для обучения испанскому языку, что говорит о схожести профилей активности этих двух языков. Исследователи также определили, какие электроды имеют решающее значение для интерпретации конкретных слогов, и обнаружили, что схожие модели использования электродов лучше всего объясняются схожим звучанием слогов.
«Это убедительное доказательство того, что общее представление слогов может позволить использовать данные, собранные на одном языке, для второго языка», — заключают исследователи.
Обратите внимание, что в этом предложении используется слово «может», а не «будет». Как отмечалось выше, двуязычные носители иногда переходят на другой язык в середине предложения, а нынешняя система к этому не готова. Кроме того, существует множество языков с особенностями, которых нет в английском, например, щелчки в некоторых африканских языках или центральное место интонации в мандаринском.
Кроме того, обратите внимание, что система обучалась только на очень ограниченном словарном запасе. Вполне вероятно, что такое обучение поможет, если словарный запас будет расширен, поскольку многие новые слова будут иметь общие слоги с уже существующими. Но в конечном итоге расширение диапазона потенциальных предложений усложнит для компонента GPT ранжирование потенциальных вариантов.
Несмотря на ограничения, можно с уверенностью сказать, что участник этого исследования, названный только по прозвищу Панчо, счастлив, что у него вообще есть возможность общаться.
Экспериментальная вакцина против ВИЧ успешно вызывает мощные антитела у людей
Чтобы вакцина сработала, она должна привести к появлению антител в организме привитого — антител, готовых нейтрализовать последующих «нарушителей». Чтобы вакцина была безопасной, она должна действовать на подавляющее большинство людей без серьёзных побочных эффектов и реакций.
Новый кандидат в вакцины против ВИЧ сталкивается с этими знакомыми проблемами на ранних стадиях клинических испытаний, преуспевая в одном аспекте, но сталкиваясь с некоторыми препятствиями в другом.
Тем не менее, это всё ещё прогресс: разработчики изменили формулу вакцины, чтобы повысить её безопасность в будущих исследованиях, а их последние результаты показывают, как вакцина успешно генерирует широко нейтрализующие антитела у небольшого числа людей.
Широко нейтрализующие антитела (bnAbs), направленные против ВИЧ, были обнаружены в начале 1990-х годов, в разгар эпидемии ВИЧ/СПИДа, у некоторых людей с ВИЧ.
Их потенциал был сразу же очевиден: bnAbs могут распознавать и нейтрализовать множество штаммов ВИЧ — генетически изменчивого вируса, который меняет свою внешнюю оболочку, чтобы ускользнуть от иммунного контроля.
Но, несмотря на почти четыре десятилетия исследований, вакцина, способная генерировать bnAbs у человека, не говоря уже о любой вакцине против ВИЧ, остаётся горько недостижимой.
Естественные инфекции дают нам представление о том, как трудно заставить иммунную систему вырабатывать эти мощные антитела: bnAbs появляются только у 10–25 процентов людей, живущих с ВИЧ, и на их развитие могут уйти годы.
Поэтому новость о том, что кандидат в вакцины, испытанный в небольшом клиническом исследовании, вызвал появление bnAbs у нескольких человек после двух доз, является многообещающей.
«Было очень интересно увидеть, что с помощью этой молекулы вакцины мы можем добиться появления нейтрализующих антител в течение нескольких недель», — говорит Уилтон Уильямс, иммунолог из Института вакцины человека Дьюка (DHVI), возглавлявший исследование.
Вакцина направлена на ВИЧ-1, наиболее распространённый из двух типов ВИЧ, и, в частности, на часть его внешней оболочки, которая остаётся стабильной, даже когда вирус мутирует.
В клиническом исследовании I фазы, которое началось в 2019 году, приняли участие 24 здоровых человека, 4 из которых получали плацебо. Однако исследование было остановлено после того, как у одного человека возникла тяжёлая аллергическая реакция (после третьей дозы) на один из компонентов вакцины — полиэтиленгликоль (ПЭГ), который использовался для стабилизации состава.
До того как исследование было остановлено, 5 человек получили три из четырёх запланированных доз, а ещё 15 человек — только две.
С тех пор вакцина была переформулирована без ПЭГ, так что испытания могут быть возобновлены в версии без ПЭГ. Тем временем Уильямс и его коллеги проанализировали имеющиеся данные и обнаружили, что вакцина вызывает сильный иммунный ответ уже после двух доз.
Долгожданные элитные нейтрализаторы, bnAbs, также были выработаны у двух из пяти человек, получивших три прививки до прекращения испытаний. Самые мощные из этих антител нейтрализовали от 15 до 35 процентов штаммов ВИЧ в экспериментах на клетках.
