Часть осьминогов Octopus tetricus оказалась другим видом
Австралийские исследователи описали новый вид осьминогов из группы осьминогов обычных, что является ценным объектом рыбного промысла.
Ранее его приписывали к виду Octopus tetricus, но детальное морфологическое и генетическое исследование показало, что это отдельный вид.
Он получил название Octopus djinda, как отмечается в статье журнала Zootaxa. Определение видов осьминогов является непростой задачей. Среди них распространено явление критичности видов, когда виды из разных групп развивают подобные черты, из-за чего они становятся похожими друг на друга. А поскольку у головоногих немного частей тела или диагностических признаков, определение видов бывает сложной задачей не только для любителей, но и для профессионалов. Речь необязательно идет о редких и экзотических видах. Наиболее типичный представитель осьминогов, осьминог обыкновенный (Octopus vulgaris) уже долгое время является важным объектом рыбного промысла, а также научного интереса из-за удобства в изучении клеточной биологии, нейробиологии, физиологии, экологии, робототехники и др. Поэтому этот вид является одним из самых изученных среди головоногих. Он считался космополитическим видом, но исследования последних лет показывают, что осьминог обыкновенный на самом деле представляет собой группу организмов по меньшей мере шести видов, чьи эволюционные пути разошлись миллионы лет назад. Одним из них является вид Octopus tetricus. Но как выяснила пара ученых из Музея Западной Австралии и Лаборатории рыбных и морских исследований Западной Австралии, даже его неправильно называть одним видом.Популяции O. tetricus распространены в двух разных регионах, разделенных более чем двумя тысячами километров, что делает невозможным или сильно ограничивает их взаимодействие: один из них охватывает восточное побережье Австралии и север Новой Зеландии, а другой — юго-западное побережье Австралии. Однако представители этих популяций считали одним видом через значительное сходство в морфологии и поведении.
Поэтому ученые собрали 25 особей (11 самцов и 14 самок) осьминогов O. tetricus из трех разных регионов юго-западного побережья Австралии. Образцы подвергли детальному морфологическом изучению, в частности микроскопическому. Дополнительно было проведено штрих кодирования ДНК — метод исследования, при котором принадлежность организмов к определенному таксону определяют по фрагментам их ДНК.
Ученые нашли свидетельства в пользу того, что осьминоги с западного побережья является другим видом, не тем, что O. tetricus с восточного побережья. На это указала, в частности, большее количество присосок на щупальце у самцов. Генетический анализ тоже указал на различия, достаточные для отнесения западных осьминогов в отдельный вид: последовательности фрагмента гена цитохром оксидазы отличались у двух видов примерно на 3,7%.
Ученые предложили новому виду назание рыбныйOctopus djinda, что можно перевести как звездный осьминог. За основу взяли слово «djinda» с местного языка аборигенов народа нунгар в Западной Австралии, что означает «звезда».
ß
Успехи экспериментов DAMA по поиску темной материи снова не повторили
Эксперимент по поиску темной материи COSINE-100 в северокорейской лаборатории не смог повторить успеха аналогичного эксперимента DAMA.
Аналогично итальянским коллегам, а они использовали йодид натрия, чтобы зафиксировать слабовзаимодействующие массивные частицы, вимпы, так и не удалось увидеть ни одного сигнала за 1,7 года работу. Эксперимент продолжили, чтобы проверить увиденные DAMA годовые модуляции сигнала, сообщают исследователи в Science Advances. Астрономические наблюдения продолжают указывать на то, что Вселенная состоит в основном из так называемой темной материи. Темной в значении неизвестной, ведь она не фиксируется в ни в радиоволнах, ни в оптическом, рентгеновском, ни в любом другом излучении, но поведение «видимой» части Вселенной — планет, звезд, галактик — указывает, что на нее гравитационно влияет частицы. И на роль частиц, из которых состоит темная материя, физики предлагают несколько кандидатов, поисками которых занимается большое количество лабораторий.
Одними из таких частиц является слабовзаимодействующие массивные частицы — вимпы, которые теоретически в десятки или даже в сотни раз больше массы протона (массивные) и почти не проявляют себя при взаимодействии с обычным веществом (слабовзаимодействующим). Более о кандидатах на фундаментальные частицы-носители темной материи nauka.ua рассказывала в карточках «Что такое темная материя и темная энергия?».
Теория предполагает, что вимпы образуют огромное облако вокруг каждой галактики, в том числе и вокруг нашего Млечного Пути, поэтому мы обязательно проходим сквозь это облако и способны почувствовать встречный «вимповой ветер». Однако, несмотря на согласованные усилия многих коллабораций, до сих пор никаких убедительных свидетельств вимпов найти не удалось. Кроме как команде итальянского эксперимента DAMA.
Исследователи DAMA используют иной подход, чтобы попытаться обнаружить темную материю. В то время как другие установки ищут частицы темной материи или в столкновениях, или в изменениях фонового сигнала, DAMA искала годовые изменения сигналов своих детекторов в подземной лаборатории Гран-Сассо в Италии. По их мнению, годовые изменения сигнала свидетельствуют о встрече с «вимповим ветром», когда Земля займет лучшую для этого позицию — а именно в июне. То есть если июньских сигналов будет больше тех, что зафиксируют в декабре, это будет свидетельством вимпов.
Поэтому более 20 лет с 1990-х они приносили положительные результаты, повышая статистическую точность и улучшая чувствительность детекторов. Новый больший детектор DAMA / LIBRA продолжил фиксировать сигналы, а к 2018 году ученые достигли статистической точности своего результата до 13 сигмы. Впрочем, как и огромного количества критики со стороны других коллабораций.
Физики не сомневаются в том, что в итальянской пещере действительно фиксируют какие-то сигналы, однако они считают, что их могут неправильно интерпретировать. Дело в том, что с начала своей работы DAMA публиковали только окончательные годовые результаты, не показывая никаких промежуточных, в том числе и об условиях эксперимента. Поэтому некоторые ученые считают, что их успех может быть погрешностью из-за влияния гелия на фото приумножение.
Другие эксперименты, которые ищут вимпы, такие, как XENON1T в Италии и XMASS-I в Японии, также не смогли их найти, хотя показывали хорошую точность. И даже полная копия итальянского детектора — эксперимент в подземной лаборатории Канфранк глубоко под Пиренеями на севере Испании с детектором ANAIS, за три года так и не воспроизвел результаты DAMA / LIBRA. ANAIS также использовал детектор на основе йодида натрия, но при этом использовал другой подход к анализу данных. Подробнее о нем мы рассказывали в новости о результатах его работы.
Еще одним экспериментом, который пытается полностью воспроизвести условия DAMA / LIBRA является северокорейский COSINE-100 в подземной лаборатории Яньян на глубине 700 метров, результаты работы которого за 1,7 года опубликовали.
Эксперимент состоит из восьми низкофоновым кристаллов йодида натрия легированного таллием. Каждый кристалл связан с двумя фотоэлектронными умножителями. Вся мишень находится в 2200 литрах жидкого сцинтиллятора, который поможет увидеть сигналы, возникающие внутри или снаружи кристаллов. Фоновое загрязнение делится на четыре категории: внутреннее загрязнение, поверхностное загрязнение, внешние источники и космические лучи. Жидкий сцинтиллятор окружен медью, свинцом и пластиковыми сцинтилляторами для уменьшения фонового взноса от внешнего излучения, а также для маркировки и подавления событий, связанных с мюонами космических лучей.
Ученые представили результаты за период с 21 октября 2016 по 18 июля 2018 года. Эффективность отбора событий оценивается с помощью набора калибровочных данных. События классифицируются в соответствии с их энергией: от 1 до 70 килоэлектронвольт — низкоэнергетические и от 70 до 3000 килоэлектронвольт — высокоэнергетические. Для интерпретации данных DAMA / LIBRA и сравнение с данными COSINE-100, ученые используют наиболее подходящие значения эффективного взаимодействия вимпов с нейтронами и протонами.
Улучшенные требования к отбору событий, точнее понимание фона детектора и использования большего набора данных, которые значительно повысили чувствительность COSINE 100, показали, что не было ни одного сигнала, который отвечает взаимодействию с темной материей. Результаты этого анализа с накопленными за 1,7 года данным накладывают новые ограничения на поиск темной материи, однако для однозначного вывода ученые планируют продолжить эксперимент, чтобы сравнить данные годовой модуляции DAMA / LIBRA данным COSINE-100 за несколько лет.
ß
Восточные пчелы отреагировали на больших шершней антихищнической сигнализацией
Группа американских и вьетнамских ученых открыла различные типы виброакустических сигналов, которые подают восточные пчелы при нападении на них шершней.
Шипение и короткие стоп-сигналы насекомых существенно усиливались при наличии угрозы, тогда как антихищническое гудение проявлялось при нападении шершней, из-за чего его сравнили с криками ужаса и паническими криками у млекопитающих и птиц. Исследование опубликовано в журнале Royal Society Open Science. Восточные пчелы (Apis cerana), населяющие обширную территорию Азии, похожи на привычных нам медоносных пчел (Apis mellifica). Они несколько меньше, но имеют сложную социальную организацию в пределах колонии и является ценным объектом пчеловодства благодаря значительной продукции меда. Как и у других пчел, одним из основных врагов восточных является шершни (Vespa), которые нападают группами. Они часто атакуют гнезда пчел, убивая рабочих особей и личинок, что может приводить к полному уничтожению колонии. Но пчелы имеют свои способы защиты от нападающих. Как показало одно из недавних исследований, они отпугивают шершней, облепливая свои гнезда снаружи у входа фекалиями других животных. А когда нападавшие уже проникли в гнезда, то пчелы могут окружить их, формируя вокруг них шар из своих тел, и нагревать шершней внутри сокращениями своих мышц, пока те не погибнут от перегрева и духоты. Такая деятельность требует скоординированных действий, и одним из способов достижения этого является представление и реагирования на виброакустические сигналы, передаваемые звуковыми волнами по воздуху и вибрацией через объекты. Этот аспект азиатских пчел изучен недостаточно хорошо, поэтому ученые из Колледжа Велсли в Массачусетсе, Вьетнамской академии наук и технологий и Университета Гуэлф в Канаде занялись его изучением.
Ученые поставили себе задачу выявить репертуар виброакустической сигнализации восточных пчел при нападении на них различных шершней — больших и сильно опасных Vespa soror, нападающие группами, или меньших по размеру и угрозой Vespa velutina, что охотятся в одиночку.
Опыты провели на трех пасеках, где совокупно содержалось 213 колоний. За пчелами наблюдали с помощью высокочувствительного микрофона (с диапазоном частот 50−15 000 Герц), и видеокамеры, направленной на вход в ульи. Реакцию насекомых на врагов проверяли в контролируемых и естественных условиях. В первом случае ученые проверяли, как будут вести себя пчелы на экстракты желез ван дер Вехта шершней V. soror, секретом которых те метят ульи пчел, чтобы нацелить на них родственников для совместной атаки. В других случаях ученые наблюдали за тем, как пчелы реагируют на природное нападения шершней V. soror или V. velutina и отсутствия атак (контрольные ульи).
В конце концов исследователи проанализировали 29985 сигналов пчел, полученных в течение 1307 минут записей внутри колоний.
Восточные пчелы действительно меняли свою сигнализацию, когда подвергались риску атаки шершней. Наибольший «шум» поднимали насекомые, когда на них нападали рабочие шершни V. soror, умеренный — при реакции на экстракт желез V. soror или атаки V. velutina, тогда как в контрольных ульях, то есть при отсутствии шершней, пчелы вели себя относительно тихо и спокойно. В ульях, на которые нападали V. soror, уровень шума был в семь раз выше, чем в контрольных.
Интересно, что ученые заметили различные типы виброакустических сигналов у пчел в ответ на опасность от шершней. Одним из них было шипение, на которое пришлось 4,65% всех сигналов. Чаще всего его регистрировали при нападении рабочих V. soror, реже — рабочих V. velutina или как реакцию на экстракт желез V. soror, существенно меньше — в контрольных ульях. 95,4% сигналов отнесли к категории гудение, характеризующиеся сильной вибрацией субстрата, они преимущественно звучали около двух секунд. Большинство из них (62%) были стоп-сигналами: короче в случае нападений V. soror и длиннее — в случае нападения V. velutina, в контрольных ульях их наблюдали редко. Антихищническое гудение, которое ранее не проявлялось у этих насекомых, характеризовалось сильной, нерегулярной и быстрой сменой частоты. Оно было свойственно почти исключительно при нападение шершней. Рабочие пчелы поднимали брюшко, демонстрируя железу Насонова, чьи феромоны привлекают других пчел, и быстро передвигались, жужжа крыльями. В это время часть других насекомых занималась нанесением фекалий животных у входа в гнездо. Еще 34% гудение были длинными, протяженными и не связанными с типом атаки или ее отсутствием. Таким образом только антихищническая сигнализация оказалась специфичной для нападений шершней и не свойственной для контрольных колоний.
Первой реакцией пчел на появление врага было усиление шипение и стоп-сигналов. Вероятно, так пчелы сообщают друг другу об угрозе, побуждая усилить бдительность. В то же время антихищническое гудение, наиболее интенсивное при появлении V. soror, может указывать другим, что угроза исходит именно от шершней. Это может служить пчелам сигналом еще больше сконцентрироваться и сгруппироваться у входа для формирования шара вокруг нападающих. Антихищнические сигналы имеют акустические признаки сигналов тревоги, криков страха и панических криков у приматов, птиц, говорят ученые. Впрочем, необходимо провести дополнительные исследования, чтобы говорить уверенно о функциях виброакустических сигналов восточных пчел.
ß
За фтор в ранней Вселенной оказались ответственными звезды Вольфа-Райе
Команда астрономов комплекса телескопов ALMA нашла фтороводорода в галактике NGP-190387 с активным звездообразованием, где в таком количестве его могли образовать только экзотические звезды Вольфа-Райе.
Свет от галактики шел к нам более +12миллиардов лет, а значит мы видим ее такой, какой она была, когда Вселенной было всего 1,4 миллиарда лет. Поэтому в статье, опубликованной в Nature Astronomy, астрономы делают вывод, что именно звезды на последнем этапе эволюции, которые потеряли свою водородную оболочку, могли принести фтор в раннюю историю Вселенной. Фтор — один из немногих химических элементов, в отличие от соседей по периодической таблицы, он имеет нуклеосинтетическое происхождение которое до сих пор остается предметом споров. Поскольку его трудно обнаружить в звездных спектрах, долгое время единственным источником информации о содержании фтора во Вселенной была наша Солнечная система, где фтор является наименее распространенным из всех элементов. И только в 1992 году фтор удалось найти в звездах, отличающиеся от Солнца, а затем и в некоторых бедных металлом звезд, которые, вероятно, образовались в ранней Вселенной.
К сожалению, для фтора недостаточно имеющихся наблюдений, которые соотносились бы с теорией. Ключ к разгадке места синтеза фтора в ранней Вселенной лежит в зависимости содержания фтора в Галактике и содержания фтора в различных звездных популяциях. И наблюдения фтора в объектах с большим красным смещением могут помочь ограничить механизм появления фтора в массивных галактиках.
Попытки объяснить отрывочные данные о содержании фтора были сосредоточены в основном на его синтезе в процессе горения гелия в звездах асимптотического ответвления гигантов, а также взрывов сверхновых за счет гравитационного коллапса ядра звезды и благодаря звездам типа Вольфа-Райе. На последние и обратили внимание авторы исследования из команды обсерватории ALMA.
На звезды Вольфа-Райе, названные в честь астрономов, впервые обратили внимание на необычность их спектров, называют стабильными, но, впрочем, финальной фазой звездной эволюции. На них рождаются сверхмассивные звезды перед тем как взорваться сверхновой. Это такие звездные остатки из гелия или азота, оставшихся без водородной оболочки, но продолжающих нуклеосинтез и поэтому для них характерны очень высокая температура и светимость, а также быстрые звездные ветры, через которые они теряют свою звездную массу.
С помощью комплекса телескопов ALMA, исследователи нашли галактику NGP-190387 красного смещения 4,42 — такой, какой она была, когда возраст Вселенной составлял всего 1,4 миллиарда лет. NGP-190387 ведет активное звездообразования и активно пополняется химическими элементами, на что указывает крайне высокое содержание фтороводорода относительно молекулярного водорода. Впрочем, при таком значения красного смещения, звезды с асимптотического ответвления гигантов не могли бы столь быстро пополнить содержание фтора в галактике. Если бы история звездообразования NGP-190387 была аналогичная истории нашей галактики Млечный Путь, содержание фтора был бы менее 1% от его содержания в окрестностях Солнца при красном смещении 4,4. Однако количество фтороводорода, наблюдаемого при масштабе времени менее 0,1 миллиарда лет, можно было бы воспроизвести благодаря вращающимся массивным звездам типа Вольфа-Райе. Ученые считают, что другие механизмы генерации фтора начинают доминировать гораздо позже.
Также ранее мы писали, как два из трех светил в системе АПЭП оказались звездами типа Вольфа-Райе, но пылевой шлейф этой системы движется в 4 раза медленнее, чем ее звездный ветер .
Фото в анонсе: Заря типа Вольфа-Райе в представлении художника
ß
Спутнику Сатурна Титану предсказали столкновение с планетой
Французские и итальянские астрофизики смоделировали взаимодействие Сатурна и его крупнейшего спутника Титана в ближайшие миллиарды лет и выяснили, что у Титана хватит силы наклонить свою планету.
По прогнозам ученых, Сатурн наклонится по крайней мере на 90%, а его спутник или столкнется с ним, или выйдет из-под его гравитационного влияния и вылетит из системы. Впрочем, всего этого может и не произойти, если за это время Солнце успеет превратиться в красного гиганта в процессе своей эволюции. Статья опубликована в Astronomy and Astrophysics. За последние несколько десятилетий стало ясно, что орбиты внешних планет нашей Солнечной системы — Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна — со временем изменились. Так появилась гипотеза динамической эволюции Солнечной системы, по которой свой современный вид она приобрела после эпохи динамической нестабильности, когда синхронизация орбит планет-гигантов разрушилась. Подобный процесс, когда скорость прецессии (смены) оси вращения планеты становится сопоставимой с частотой ее орбитальной прецессии, объяснил и динамику планет во внесолнечных системах и стал одним из факторов эволюции звездных систем.
Долгое время астрономы считали, что в свой резонанс Сатурн вошел еще около четырех миллиардов лет назад во время поздней планетарной миграции. Однако в этот сценарий не вписывается поведение его спутников, которые слишком быстро мигрируют.
Авторы этой работы, Мелани Сейленфест (Melaine Saillenfest) из университета Сорбонны и Джакомо Лари (Giacomo Lari) с Пизанского университета, ранее уже пришли к выводу, что свой наклон в 26,73% Сатурн получил именно через взаимодействие со своим крупнейшим спутником — Титаном .
Так быстрая миграция спутника планеты всего миллиард лет назад заставила Сатурн увеличить свой угол наклона (предположительно из трех градусов). А значит Титан влияет на Сатурн гораздо больше, чем орбитальный резонанс планеты с Нептуном, когда угол наклона оси вращения Сатурна стал зависеть от орбиты планеты-соседки.
Если Сатурн действительно следует по новому сценарию, попав под влияние Титана, и не был задет каким-то столкновением раньше, то сегодня он все еще находится в ловушке резонанса со своим спутником. Пока Титан продолжает мигрировать, а Сатурн продолжает следовать за дрейфом резонансного центра, в последующие несколько миллиардов лет его ждет значительное увеличение угла наклона. Ученые прогнозируют планете-гиганту наклон до 90% - почти перпендикулярно к плоскости, в которой он вращается вокруг Солнца.
Впрочем, эти предсказания основаны на предположении, что Титан продолжит миграцию в течение следующих миллиардов лет. Если вместо этого скорость его передвижения снизится, спутник выйдет из приточного резонансного механизма и система останется замороженной с примерно постоянным углом наклона для Сатурна и фиксированной орбитой для Титана. Однако пока нет никаких предпосылок к тому, чтобы Титан прекратил удаляться от своей планеты. Но в то же время и нет оснований предполагать, что все эти процессы произойдут раньше, чем Солнце начнет сходить с главной последовательности в сторону ответвления красных гигантов. Более о будущем (хотя скорее старения) Солнца мы рассказывали в наших карточках «Как долго живут звезды?».
По подсчетам астрономов, спутники увеличивают среднюю скорость прецессии оси вращения своей родительской планеты с величиной, которая зависит от их орбитального расстояния. Итак, если планета находится в ловушке этого резонанса, любая миграция ее спутников компенсируется изменением наклона. Однако у этого процесса есть критические точки, в которых система потеряет свое равновесие. Так, судя по моделированию, эксцентриситет и наклон Титана полностью его дестабилизируют, пока он либо не вылетит за пределы своей системы, или в конце концов не столкнется с Сатурном. По словам авторов статьи, это произойдет, когда Титан будет примерно вдвое дальше от Сатурна, чем сейчас. Причем они считают, что дестабилизация Титана приведет к серьезным последствиям для всей спутниковой системы Сатурна, с возможными дальнейшими выбросами других спутников за его пределы или даже к столкновениям между ними.
Подобный механизм может объяснить, почему и Уран наклонен на 98%, что ученые пока связывают с гигантским столкновением в прошлом планеты. Возможно, какой-то такой же его спутник, который вступил с ним в резонанс, просто вылетел из системы и поэтому мы его не видим. Так же какой-то значительный спутник может объяснить так называемые «super-puff» экзопланеты (в свободном переводе редактора — «рыхлые чрезмерно раздутые» экзопланеты) — планеты земной массы, но с сопоставимыми с Нептуном радиусами. Их параметры могут просто недооценивать или переоценивать, если они благодаря подобным спутникам обзавелись кольцами вокруг себя.
О Сатурне на самом деле известно не так много. Только недавно по данным его главного исследователя — аппарата «Кассини» — удалось оценить размеры и состав его ядра, а с помощью «Хаббла» увидеть, как осень меняет лето в северном полушарии планеты. Начальные же орбиты Сатурна и его соседа Юпитера помогли составить статистический анализ — эти гиганты имели орбиты с резонансом 2: 1 и завышенным эксцентриситетом.
ß
«Люси» направила первое фото и завершила проверку своих инструментов
Команда миссии NASA по изучению троянских астероидов Юпитера «Люси» завершила проверку всех подсистем станции.
Несмотря на все еще не развернутую полностью вторую солнечную панель, все ее инструменты работают по плану, сообщает агентство. Также одна из камер послала и первое фото — звездное небо.
16 октября этого года в космос отправилась станция «Люси» — она будет изучать захваченные Юпитером троянские астероиды. Это первая миссия, и в ее рамках станция посетит шесть троянцев и два астероида главного пояса. О троянцах и греков Юпитера подробнее можно почитать в нашем материале «Малые тела Солнечной системы и где их искать», а детальный маршрут «Люси» мы описали в новости о ее готовности к запуску.
Астероиды стали целью NASA в рамках программы «Дискавери» — «Люси» должен найти в них подсказки к ранней истории Солнечной системы, пережитые ею гравитационные потрясения, узнать, откуда Юпитер притянул к себе своих троянцев, а также более об образовании планет.
Впрочем, уже на следующий день после запуска NASA сообщило, что станции не удалось полностью развернуть свою вторую солнечную панель — ее главный источник энергии. Но со временем она почти сравнялась в количестве произведенной энергии с первой панелью и поэтому агентство приняло решение, возможно, и не разворачивать ее совсем, оставив на защитном тросе. Повторную попытку развернуть ее запланировали на 16 ноября, но станцию уже вывели из безопасного режима.
Поэтому NASA решило начать проверку инструментов и «Люси» начала их включать, а 9 ноября команда станции опубликовала первую фотографию, полученную станцией. Снимок звездного неба получила одна из камер T2Cam.
ß
Грязный воздух увеличило риск депрессии у людей с генетической предрасположенностью
Ученые из США и Китая выяснили, что комбинация генетической предрасположенности к депрессии и загрязнение воздуха повышает риск развития депрессии у здоровых людей по сравнению с рисками, которые сопровождают эти факторы отдельно.
Весомым современным фактором окружающей среды, который связывают с рядом человеческих болезней, является загрязнение атмосферы. Одними из самых опасных загрязнителей воздуха являются микроскопические частицы размером меньше 2,5 микрометра, которые коротко называют PM2.5. Они могут легко проникать в дыхательную систему, становясь причиной развития респираторных недугов. Но оттуда через малые размеры PM2.5 может попадать в кровеносную систему и разноситься в другие органы, вызывая их повреждение и онкологические процессы. С загрязнением воздуха связывают и снижение когнитивных способностей, неврологические расстройства, как болезни Альцгеймера или Паркинсона, а также психические нарушения, например депрессию, биполярное расстройство и тревожность. Вероятно, частицы загрязнителя имеют нейротоксический или про воспалительный эффект. Но ученые из Либеривського института развития мозга, Пекинского университета и Медицинской школы Джона Хопкинса предположили, что влияние загрязнения воздуха в течение длительного времени во взаимодействии с генетическими факторами может нарушать работу мозга таким образом, что это будет проявляться расстройствами настроения. Они провели совместное исследование, чтобы это выяснить.
Исследования провели с участием жителей Пекина — города с сильно загрязненным воздухом, в частности частицами PM2.5. Всего было привлечено 352 здоровых взрослых добровольцев, прошедших тестирование когнитивных способностей в процессе МРТ-сканирование мозга. Дополнительно ученые оценили личные характеристики участников на предмет риска развития депрессии и провели обширный анализ их геномов для выявления генетических вариантов, связанных с высоким риском депрессии.
Какому загрязнению PM2.5 подвергался каждый участник в течение последних шести месяцев, определяли с помощью данных с двенадцати станций мониторинга качества воздуха, равномерно расположенных по всему Пекину, сопоставив их с постоянным местом проживания участников. Показатели загрязнения атмосферы сильно варьировали в разных локациях, что позволило отследить связанные с этим различия в работе мозга участников. При обработке анализов учитывались возраст, пол и образование добровольцев, которые могут иметь влияние на когнитивные способности.
Результаты показывают, что сильное загрязнение действительно связано с ухудшением когнитивных способностей и эмоциональной регуляции. Люди, которые в течение нескольких месяцев жили под влиянием высокого уровня PM2.5 имели худшие результаты тестирования на мышления, решение проблем и рабочую память. У них также наблюдалась более высокая эмоциональная реакция, которая проявилась признаками тревожности и депрессии.
Но что интересно, исследование выявило связь между загрязнением и генетической предрасположенностью к депрессии. У людей с генетической предрасположенностью к депрессии, живущих в более загрязненных средах, гены депрессии чаще экспрессируются и теснее взаимодействуют в регионах мозга, ассоциированных с префронтальной корой (она участвует в принятии решений, прогнозировании и эмоциональной регуляции, в том числе). То есть у них наблюдалось усиление негативного влияния PM2.5 на работу соответствующих нейронных сетей. Подобной тенденции не наблюдалось у людей с меньшей генетической предрасположенностью к депрессии или у тех, которые проживали в средах с более низкими уровнями загрязнения воздуха. Часть из генов оказалась вовлеченной в воспалительных процессах, указывающих на возможный механизм изменения работы мозга и причинение депрессии. Таким образом, гены депрессии и загрязненность воздуха создают высокий риск развития депрессии вместе, чем поодиночке. Ученые считают, их работа еще раз указывает на критическую важность уменьшения загрязнения воздуха.
ß
Количество птиц в Амазонии сокращается
Изменение климата может уменьшить количество тропических птиц.
В лесах Амазонки исследователи десятилетиями ловили и измеряли птиц на большой полосе леса, не испорченной дорогами или вырубкой. Экспериментальный участок должен был выступить в качестве базовой линии, которая покажет, как фрагментация среды обитания из-за вырубки леса или дорог может разрушить нетронутые цивилизацией тропические леса.
Но в этом нетронутом уголке дикой природы происходит более тонкий сдвиг: птицы уменьшаются в размерах.
За 40 лет масса десятков видов амазонских птиц сократилась. Многие виды теряют почти 2 процента своей средней массы тела каждое десятилетие, сообщают исследователи 12 ноября в Science Advances. Более того, у некоторых видов крылья стали длиннее. По словам исследователей, изменения совпадают с более жарким и изменчивым климатом, что может позволить получить более стройные и эффективные тела, которые помогут птицам оставаться прохладными.
«Изменение климата — это не будущее. Это происходит сейчас, происходит и имеет эффекты, о которых мы даже не подозревали «, — говорит Бен Уингер, орнитолог из Мичиганского университета в Анн-Арборе, который не участвовал в исследовании, но задокументировал аналогичное сокращение у перелетных птиц. По его словам, наблюдение одних и тех же закономерностей у стольких видов птиц в самых разных контекстах «говорит о более универсальном явлении».
ß
Ученые сделали открытие в ядерном синтезе
Китайские ученые с помощью необычной стратегии, связанной с золотом, сделали прорыв в области ядерной энергетики.
В Шанхае ученые работают над проектом по воспроизведению малозатратного процесса солнечной энергии. После 12 месяцев испытаний этот метод показал себя многообещающим, об этом сообщает South China Morning Post.
Суть открытия состоит в том, что ученые направляют мощные импульсы лазерного луча на крошечную пару золотых конусов с узкими концами, которые обращены друг к другу и излучают водородную плазму. Столкновение этих двух потоков горячего газа, достигнутое точно в нужное время и в нужном месте, может привести к ядерному синтезу.
«Наша цель — добиться устойчивого термоядерного синтеза», — сказал руководитель проекта Чжан Чжэ из Института физики Китайской академии наук в Пекине в телефонном интервью SCMP.
Свежие комментарии