Новости

Событие, о котором мы начинаем узнавать только сейчас, могло быть одним из самых значительных за миллиарды лет существования нашей Галактики. Космический телескоп миссии Gaia позволил установить точные положения и направления движения многих десятков тысяч звезд Млечного Пути, расположенных в пределах 33 тысяч световых лет от Солнца.

На условном изображении молодого Млечного Пути
отмечены звезды-останки галактики Гайя – Энцелад
©ESA, NASA HST, Koppelman, Villalobos & Helmi, 2018

Эти астрометрические данные проанализировали Амина Хелми (Amina Helmi) и ее коллеги из Гронингенского университета в Нидерландах. В статье, опубликованной в журнале Nature, ученые обратили внимание на группу примерно из 30 тысяч звезд, движущихся в направлении, противоположном тому, в котором вращаются «нормальные» звезды вокруг центра Млечного Пути, включая то же Солнце.

Затем астрономы рассмотрели данные эксперимента APOGEE для этих звезд: в его базе содержится информация о спектральных наблюдениях, а значит, составе и возрасте светил. Как и можно было ожидать, звезды этой группы выделялись и более низким содержанием тяжелых элементов, нежели типичные звезды Млечного Пути. Это указывает на их сравнительно древнее происхождение, относящееся к эпохе, когда взрывы сверхновых еще не заполнили Вселенную большим количеством тяжелых ядер.

Наконец, на основе этих данных была проведена компьютерная симуляция, которая показала вероятный сценарий появления этой группы необычных звезд в нашей Галактике. Судя по всему, около 10 миллиардов лет назад Млечный Путь пережил слияние с другой галактикой. Ее размеры оцениваются в 20-25 процентов Млечного Пути, порядка 600 миллионов звезд. Эта встреча изменила и его самого, стимулировав образование вращающихся рукавов из более молодых и быстрых звезд, центрального диска сравнительно старых звезд и гало звезд, траектории которых «выпадают» из общего вращения Галактики.

Погибшую галактику авторы назвали Гайя — Энцелад (Gaia-Enceladus): в греческой мифологии Энцелад — сын богини Земли Гайи и небесного Урана. По легенде, он похоронен под вулканом Этна и время от времени вызывает землетрясения. По аналогии и галактика «захоронена» в Млечном Пути, проявилась благодаря телескопу Gaia, а ее «неправильно движущиеся» звезды вызывают возмущения в движениях других звезд Галактики.

Источник: naked-science .ru

Исследователи из Университета имени Бен-Гуриона и Техниона — Израильского технологического института — открыли химический механизм, который поможет в разработке нового и более эффективного фотохимического процесса для создания водородного топлива из воды. Статья об этом опубликована в журнале Nature Communications.

Команда первой смогла обнаружить фундаментальную химическую реакцию в солнечной энергии, способной формировать недостающее звено для генерации электричества, необходимого для завершения процесса. Она позволяет процессу протекать естественно, не прибегая к большим объемам рукотворных энергетических источников или драгметаллов, чтобы катализировать реакцию. При производстве водорода не выделяются парниковые газы, но ранее процесс требовал больше энергии, чем производил, и в итоге имел ограниченное коммерческое применение.

«Это открытие может серьезно повлиять на попытки заменить углеродное топливо более экологичным — водородным, — рассказывают исследователи. — Производители автомобилей хотят делать машины, работающие на водороде, так как они считаются более мощными и экологичными, а также, в отличие от электромобилей, их можно быстро заправить и проезжать большие расстояния».

Производство водорода для топлива требует расщепления молекул воды (H2O) на два атома водорода и один атом кислорода. Исследование стало прорывным в понимании механизма, возникающего при фотохимическом расщеплении перекиси водорода (H2O2) фотоэлектродами из оксида железа.

«Помимо научного открытия, мы показали, что механизм фотоэлектрохимической реакции связан с семейством химических реакций, за которые профессор Герхард Эртл получил Нобелевскую премию по химии 2007 года, — говорит доктор Арик Йохелис из Университета имени Бен-Гуриона. — Наша работа открывает новые стратегии для фотохимических процессов».

Источник: naked-science .ru

Сотрудники Массачусетского технологического института и Массачусетской больницы общего профиля в Бостоне выяснили, что человеческие нейроны обращаются с данными совсем не так, как нейроны крыс.

OLM-интернейроны
© Mikulovic et al.

Исследователи зарегистрировали электрическую активность различных участков клеток коры больших полушарий человека и крысы. Они выяснили, что различия в размерах одного из типов отростков таких нейронов существенно влияют на процессы обработки информации в них.

Кора больших полушарий головного мозга — высший центр обработки информации у млекопитающих. Ее работа обеспечивает мышление и сознание. Кора состоит из нескольких слоев клеток, и в пределах одного слоя они имеют сходные пропорции и функции.

Один из наиболее важных слоев — пятый. Нейроны с телами пирамидальной формы, находящиеся в нем (их так и называют — пирамидные нейроны), получают сигналы из разных источников и на их основании сами генерируют электрические импульсы. Те, в свою очередь, используются для управления остальными элементами нервной системы.

У любого нейрона есть отростки для приема сигналов — дендриты и отросток для передачи результирующего сигнала следующим клеткам в цепочке — аксон. Пирамидные нейроны имеют множество дендритов и выростов на них, повышающих число источников, от которых клетка потенциально может принять сигнал.

Исследователи сравнили число, длину и форму дендритов у пирамидных клеток пятого слоя коры больших полушарий крыс и человека. Они оценили плотность ионных каналов на них (от нее зависит, сигналы какой силы могут воспринимать дендриты), а также записали электрические импульсы, возникающие в таких дендритах и телах соответствующих нейронов в ответ на различные воздействия со стороны других клеток коры больших полушарий.

Авторы работы выяснили, что дендриты пирамидных нейронов пятого слоя коры у человека длиннее, чем у крысы. При этом плотность ионных каналов на них ниже. Соответственно, человеческому пирамидному нейрону в среднем нужно собрать дендритами больше сигналов от других клеток, чтобы в его теле возник заметный электрический импульс.

Пока не понятно, как именно это отражается на обработке информации «пирамидами» человека, но уже ясно, что ее закономерности у людей и крыс отличаются.

Результаты работы важны и в теоретическом, и в практическом плане. Они показывают, что часть данных о механизмах обработки информации в мозге, полученных в экспериментах на нейронах мышей и крыс, может быть неверна в отношении Homo sapiens.

Научная статья опубликована в журнале Cell
Источник: polit .ru

РИА Новости. Родиной первого шоколада на Земле оказался Эквадор. Его жители впервые начали собирать плоды какао-дерева и употреблять их в пищу примерно 5,3 тысячи лет назад, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Ecology & Evolution.

Керамика древних индейцев со следами какао
© Zarillo et al./Nature Ecology & Evolution 2018

«Мы выяснили, что жители верхней части Амазонии начали собирать плоды дерева, близкого родича какао из Мексики, примерно на 1500 лет раньше, чем предки ацтеков и ольмеков. По всей видимости, традиции употребления какао распространялись с юга на север, двигаясь от Эквадора в сторону Мексики», — рассказывает Майкл Блейк (Michael Blake) из университета Британской Колумбии в Ванкувере (Канада).

История открытия и распространения шоколада,  как и помидор, картошки и всех остальных «даров Нового Света», давно остается предметом споров среди генетиков, историков и археологов. Нет согласия как по поводу расположения родины первых «культурных» сортов шоколадных деревьев, так и того, когда именно древние индейцы начали употреблять его плоды в пищу.

К примеру, многие историки сегодня считают, что первые «версии» какао изобрели индейцы-майя, что произошло примерно 3400 лет назад. С другой стороны, археологи нашли потенциальные следы того, что чуть раньше шоколад могли первыми оценить легендарные ольмеки, а генетический анализ указывает на то, что дикие родичи шоколадных деревьев растут не в Центральной Америке, а в северной Амазонии.

Блейк и его коллеги разрешили эти споры, всесторонне изучив глиняные сосуды и керамические черепки, найденные на стоянке древних индейцев из культуры майо-чинчипе, живших на юге Эквадора примерно 5,4 тысячи лет назад.

В прошлом подобные находки рассматривались исключительно с археологической и культурологической точки зрения. Недавно ситуация изменилась из-за одного простого наблюдения – стенки глиняной посуды содержат в себе множество пор, куда часто попадают молекулы жиров, белков и прочих веществ, содержащихся в пище. Соответственно, изучение их состава и количества может подсказать, какие продукты хранились в сосуде.

В части из этих сосудов, как отмечает Блейк, его команде удалось найти следы теобромина – одного из главных бодрящих компонентов чая и какао, который придает ему характерный горький вкус. Это открытие натолкнуло ученых на мысль, что в этих сосудах могли храниться или какао-бобы, или какие-то напитки на их основе.

Они проверили эту теорию, отделив небольшие фрагменты глины от стенок сосудов в надежде найти там другие следы шоколада, в том числе зерна крахмала, характерные только для какао, или же даже обрывки ДНК этого дерева.

Оказалось, что во многих черепках присутствовало и то, и другое. Возраст самых древних из них составлял примерно 5300 лет, что подтверждает «генетические» теории происхождения шоколада, говорящие о его южноамериканских корнях.

В последующие столетия и тысячелетия этот секрет, как предполагают ученые, двигался вместе с торговцами на север, охватывая все новые племена и группы индейцев. Примерно через 1,5 тысячи лет подобные традиции проникли на полуостров Юкатан и в южную Мексику, где уже с ними гораздо позже познакомятся Кортес и его конкистадоры, сделавшие шоколад общим достоянием человечества.

Источник: РИА Новости

Специалисты по поведению животных давно знакомы с новокаледонскими воронами (Corvus moneduloides), которые клювом сооружают различного типа орудия, добывая жуков из-под коры деревьев. В природе они используют для этого колючки растений и палочки, в экспериментальных условиях – алюминиевую проволоку, которую сгибают клювом, чтобы получить инструмент нужной формы. Теперь же экспериментально доказано, что эти птицы умеют и создавать новое орудие из двух нефункциональных компонентов. Ранее такая способность отмечалась только у обезьян. Человеческие дети, которые уверенно используют орудия в возрасте полутора лет, начинают составлять новые орудия из разных компонентов только к пяти годам.

© Auguste von Bayern

В работе ученых из Института орнитологии Общества Макса Планка и Оксфордского университета участвовало восемь птиц. На предварительном этапе они все успешно справлялись со своим заданием: вытащить недоступное лакомство из прозрачной коробки при помощи длинной палочки, протолкнув приманку к отверстию в боковой стороне коробки. Затем начался эксперимент. Коробка с лакомством осталось, а палочки воронам выдали короткие. Чтобы получить орудие нужной длины, надо было вставить одну палочку в другую. Для этого часть палочек была сделана полыми, как трубочки для напитков, а диаметр других палочек соответствовал их отверстию.

Четыре вороны без каких-либо подсказок и демонстраций справились и с этим заданием. Ученые продолжили эксперимент, дав птицам еще более короткие палочки. Но одна особо способная птица по имени Манго смогла изготовить составные палочки нужной длины из трех и даже из четырех компонентов.

«Находка замечательна тем, что вороны не получали никакой помощи или подготовки в создании этих комбинаций, они сами это выяснили», – говорит ведущий автор исследования Огюст фон Байерн.

Итоги исследования опубликованы в журнале Scientific Reports 
Источник: polit .ru

 

РИА Новости. Ученые подтвердили существование двух гигантских облаков из пыли, кружащих вокруг Земли на расстоянии примерно в 400 тысяч километров от ее поверхности. Их выводы были представлены в журнале MNRAS.

Облако пыли на орбите
© Lauri Voutilainen

«Облака Кордылевского — два самых незаметных объекта в ближайших окрестностях Земли. Они находятся примерно на том же расстоянии от нее, как и Луна, из-за чего астрономы фактически никогда не замечают их. Поэтому мы очень рады тому, что нам удалось подтвердить существование этих двух псевдоспутников нашей планеты», — рассказывает Юдит Шлиз-Балог (Judit Sliz-Balogh) из Будапештского университета (Венгрия).

Еще в XVIII веке ученые установили, что малые небесные тела могут двигаться по одной орбите с планетой, если они находятся вблизи точек впереди или позади нее, где гравитация Солнца и планеты уравновешивается.

Тысячи таких объектов, или «троянских астероидов», были достаточно давно найдены на орбитах Юпитера, Марса и Нептуна, однако до недавнего времени ученым не удавалось найти ни одного такого астероида у Земли. Как рассказывают исследователи, «троянские» спутники Земли весьма тяжело искать, так как находятся очень близко к Солнцу, если смотреть на них с поверхности нашей планеты.

На сегодняшний день известно всего шесть квазиспутников Земли — 2016 HO3, 2010 TK7, 2003 YN107, 2004 GU9, 2001 GO2 и 2002 AA29. Все они, кроме 2016 HO3, вращаются по очень нестабильным траекториям, и часть из них уже перестала следовать за Землей и покинула ее орбиту через несколько лет или десятилетий после их открытия.

Шлиз-Балог и ее коллеги добавили в их сонм еще два объекта — так называемые облака Кордылевского, которые успели приобрести за последние полвека мифический и очень спорный статус.

О существовании их первым заговорил польский астроном Казимир Кордылевский. Наблюдая за двумя «троянскими» точками на орбите Земли в 1961 году, он заметил, что в одной из них присутствует большое скопление пыли, затмевающее свет Солнца и звезд.

Это заявление, как отмечает Шлиз-Балог, было встречено скепсисом со стороны научного сообщества, так как астрономы не верили в то, что столь крупные объекты могли сохранять стабильность в этих точках. Позже ученые неоднократно проверяли выкладки Кордылевского, но не смогли ни подтвердить, ни опровергнуть их.

Венгерские астрономы придумали остроумную методику для поисков следов существования этих облаков и оценки их размеров. Они стали наблюдать не за теплом и светом, которое могут излучать их частицы пыли, а за тем, как столкновения с ними меняют поляризацию лучей Солнца, проходящих через «троянские» точки.

Через несколько месяцев наблюдений Шлиз-Балог и ее коллегам удалось найти следы того, что солнечный свет был линейно поляризован почти на 20% в регионе L5, «троянской» точке, расположенной непосредственно за Луной.

Анализируя его свойства, ученые пришли к выводу, что объект был порожден не одним, а двумя облаками пыли, каждое из которых примерно в три раза больше главного естественного спутника Земли. Пока непонятно, насколько они стабильны и как долго «преследуют» Луну, вращаясь вместе с ней вокруг нашей планеты.

Шлиз-Балог и ее коллеги планируют найти ответы на эти вопросы, наблюдая за облаками Кордылевского при помощи более мощных орбитальных телескопов, на работу которых не будет влиять световое загрязнение и пыль в атмосфере.

Источник: РИА Новости

Ученые международной коллаборации «Борексино», в которой участвовали сотрудники МГУ им. М.В. Ломоносова и Национального исследовательского центра «Курчатовский институт», представили результаты десяти лет наблюдений за нейтрино в эксперименте «Борексино». Результаты подтвердили теоретические предсказания Стандартной солнечной модели и позволили глубже понять термоядерные процессы, идущие внутри Солнца.

Солнце
© NASA

Хотя термоядерные реакции внутри Солнца жизненно важны для существования человечества, изучать эти процессы крайне сложно. 98 процентов их энергии высвобождается при слиянии ядер атомов водорода. При этом водород превращается в гелий с выделением большого количества различных частиц, включая фотоны. Однако те не достигают нас в исходном виде — они разогревают внешние слои светила и лишь такое, «вторичное» излучение доходит до нашей планеты. Нейтрино — единственная из частиц, выделяемых в процессе термоядерных реакций, которая долетает до Земли «в неизменном виде». Эти частицы способны проходить через вещество и магнитные поля, почти не взаимодействуя с ними, и доносить информацию о термоядерных процессах внутри Солнца.

Для регистрации нейтрино в мире существует несколько мегаустановок, в том числе — детектор «Борексино» (Borexino, Италия). Это нейлоновая сфера диаметром 8,5 метра, заполненная 300 тоннами чрезвычайно низкофонового жидкого сцинтиллятора, вещества, излучающего свет при поглощении ионизирующего излучения. Сфера окружена многими слоями защиты, оберегающими ее от излучений-«шумов». Из-за нее радиационный фон внутри детектора в сто миллиардов раз ниже, чем в окружающей среде. Однако нейтрино все еще под силу преодолеть такую систему защиты, а за их взаимодействиями со сцинтиллятором «наблюдают» 2200 фотоумножителей.

Детектор смог впервые измерить поток «бериллиевых» нейтрино от Солнца с уникально высокой точностью 2,7 процента — в два раза более высокой, чем предсказания Стандартной солнечной модели (ССМ). Также ему удалось зарегистрировать сигнал от рер-нейтрино . Он впервые зарегистрирован на уровне статистической значимости в пять сигм. Такой результат означает неоспоримую регистрацию частицы, когда ее существование считается надежно установленным. Ранее, до «Борексино», зарегистрировать ее столь же надежно, со столь же убедительной статистикой, просто не удавалось.

Кроме того, физики измерили энергию «борных» нейтрино  с наиболее низкого энергетического порога в 3,2 мегаэлектронвольта, недоступного другим нейтринным детекторам. Наконец, высокая точность измерений рр-нейтрино  позволила впервые определить относительные частоты протекания разных вариантов реакций по итогам слияний пары протонов — в частности, выяснить вероятность образования различных изотопов гелия в итоге слияния пар протонов. Они оказались соответствующими предсказаниям Стандартной солнечной модели.

Наблюдения «Борескино» позволили не только независимо подтвердить факт квантовых осцилляций, то есть превращения одних видов нейтрино в другие, но и уточнить вероятность таких процессов в зависимости от энергии нейтрино и ряда других параметров.

Изучение солнечных нейтрино важно для таких областей науки, как физика Солнца и астрофизика. Например, данные о концентрации элементов тяжелее гелия (астрономы называют их «металлами») на Солнце, полученные спектроскопией и методами гелиосейсмологии, явно противоречили друг другу: первый метод дает меньшее содержание металлов, чем второй. Данные, полученные на «Борексино», указывают на достоверность модели Солнца с высокой концентрацией тяжелых химических элементов на уровне статистической значимости в две сигмы. Возможно, это станет первым шагом в решении давнего научного парадокса металличности Солнца.

Российские ученые внесли существенный вклад в развитие проекта в виде разработки, изготовления и внедрения электроники для сбора данных и мониторинга детектора, алгоритмов моделирования и анализа данных. В составе «Борексино» функционирует разработанный отечественными исследователями электронно-измерительный комплекс на базе быстрых оцифровщиков формы импульса. Ожидается, что «Борексино» продолжит собирать данные до 2020 года.

Статья опубликована в Nature  
Источник: chrdk .ru

РИА Новости. Российские и британские ученые раскрыли секрет работы белка, помогающего археям, живущим в окрестностях «черных курильщиков» на дне океана, нормально жить и размножаться в почти кипящей воде. Их выводы были представлены в журнале Extremophiles.

Черный курильщик на Срединном Атлантическом хребте
© OAR/National Undersea Research Program (NURP); NOAA

«Эти микробы живут в центральной части Среднеатлантической гряды, в окрестностях гидротермального поля Ашадзе-1. Они сегодня считаются одними из самых глубоководных и экстремальных архей», — пишет Татьяна Петрова из Института математических проблем биологии РАН и ее коллеги.

Так называемые экстремофилы, способные выжить при сверхвысоких и низких температурах, при постоянном недостатке пищи и кислорода, считаются прообразом «марсианских» и прочих «космических» микроорганизмов. Уже десятки лет ученые находят и изучают подобных микробов, пытаясь понять, способны ли самые стойкие из них выжить на Марсе или землеподобных экзопланетах в пределах «пояса жизни».

К примеру, археи вида Sulfolobus islandicus предпочитают жить в крайне кислой воде геотермальных источников, где температура может доходить до 80 градусов Цельсия. Они окисляют молекулы серы и преобразуют полученную энергию в питательные вещества. Биологов давно интересует, почему данные микробы не «варятся» в подобных условиях, и как их белкам удается не терять свою форму.

Как передает пресс-служба института, Петрова и ее коллеги сделали большой шаг к раскрытию этой тайны архей, изучая структуру белков еще более экстремального организма, Geoglobus acetivorans, живущего в окрестностях «черных курильщиков» на дне морей Земли. Эти микробы отлично чувствуют себя при температурах, близких к 88 градусам, и начинают «мерзнуть» уже при 65 градусах Цельсия.

Ученых интересовало то, как в подобных условиях работают ферменты, участвующие в сборке молекул изопреноидов, ароматических углеводородов, играющих ключевую роль в работе различных мембран клеток и сигнальных молекул, а также резины и ряда ароматических экстрактов.

Их изучение, в свою очередь, осложнено тем, в каких условиях живут подобные микробы. По этой причине российским и британским биологам пришлось «трансплантировать» гены, отвечающие за их производство, в ДНК обычной кишечной палочки, вырастить эти ферменты, «заморозить» и получить данные по их структуре, используя ускоритель частиц в Японии.

Как оказалось, эти белки действительно лучше всего работали и оставались максимально стабильными при высоких температурах окружающей среды, превышающих 60 градусов Цельсия. Кроме того, в отличие от других ферментов такого типа, они обладали еще и редкой способностью – они могли «переключаться» между производством двух разных типов углеводородов, содержащих в себе разное число атомов.

Вдобавок, по своей структуре он заметно отличается от аналогичных белков других архей и бактерий, не живущих в экстремально горячих водах у «горячих курильщиков». Дальнейшее изучение этих ферментов, как надеются ученые, поможет приспособить их для создания «многофункциональных» катализаторов, синтеза различных веществ в промышленности и опытов в лабораториях.

Источник: РИА Новости

 

РИА Новости. Ученые обнаружили на территории Баварии останки одной из первых пираний Земли, чьи зубы были приспособлены для обдирания мяса с костей рыб, динозавров и других крупных животных юрского периода. Ее описание было представлено в журнале Current Biology.

Останки пираньи
© M. Ebert, T. Nohl

«Все представители этого семейства рыб обладают очень «плоскими» зубами, приспособленными для дробления ракушек. Поэтому открытие «пираньи» было подобно тому, если бы мы нашли овцу, чьи челюсти украшены зубами волка. Еще более удивительным был ее возраст – все известные нам рыбы юрского периода проглатывали дaобычу целиком, а не отрывали куски от нее», — рассказывает Мартина Кёльбль (Martina Koelbl) из Юрского музея в Айхштетте (Германия).

Пираньи, обитающие в водах Амазонки и некоторых других рек Южной Америки, считаются самыми агрессивными рыбами на Земле. Они никогда не пропускают возможности напасть на животных или птиц, нападая огромными косяками на добычу и вырывая куски мяса из ее тела. Зачастую свои действия рыбы сопровождают характерным «карканием» или «лаем», значение которых ученые смогли расшифровать в октябре 2011 года.

Как показывают раскопки, современные пираньи, несмотря на рекордную силу укуса, были карликами по сравнению с их древними родичами, жившими в Амазонии примерно 10-8 миллионов лет назад. К примеру, мегапираньи (Megapiranha paranensis) могли достигать длины в 70 сантиметров и их челюсти обладали такой силой, что они могли легко откусить сантиметровый кусок от кости коровы или другого крупного животного.

Кельбль и ее коллеги открыли относительно небольшую, но пока самую древнюю пиранью на Земле, проводя раскопки в центральных регионах Баварии, неподалеку от того места, где были найдены останки археоптерикса, древнейшей «первоптицы».

«Мы находили в этом регионе Баварии отпечатки тела рыб, у которых отсутствовали куски плавников и другие части тела. Это очень похоже на то, какие травмы наносят рыбам современные пираньи – плавники, как известно, отрастают обратно, что дает своеобразный «неисчерпаемый» источник пищи для этих агрессивных хищников», — объясняет Дэвид Беллвуд (David Bellwood), коллега Кёльбль из университета Джеймса Кука в Таунсвилле (Австралия).

 

Два года назад Беллвуд натолкнулся на крайне необычную окаменелость, найденную рядом с ее предположительными жертвами. По своему облику она была похожа на рыб из отряда Pycnodontiformes, населявших мелководные коралловые рифы и питавшихся мелкими рачками и моллюсками.

Ее обладательница, получившая имя Piranhamesodon pinnatomus, не совсем вписывалась в их компанию. Ее челюсти, как показали рентгеновские снимки окаменелости, были усеяны пятью рядами острых зубов, имевших характерную кинжаловидную форму, встречающуюся сегодня среди амазонских пираний. Сами челюсти не могли открываться широко, но при этом обладали сумасшедшей силой укуса.

Как полагают ученые, эти древние «пираньи», как и их современные родичи, добывали себе пропитание, быстро и агрессивно нападая на более крупных и медлительных рыб и обкусывая им плавники, а также не брезгуя тушами морских ящеров и динозавров, погибавшим по каким-то причинам в воде.

Ее открытие, как отмечает Беллвуд, может говорить о том, что предки пираний изначально жили не в пресноводных водоемах, а в коралловых рифах, откуда они уже могли попасть в Амазонку и другие реки Южной Америки.

Источник: РИА Новости

 

РИА Новости. Генетики из США создали «универсальный» тест на инфекции, находящий следы всех 307 известных бактериальных патогенов и все их особо опасные разновидности в капле крови или слюны. Его описание и первые итоги тестов были представлены в журнале mBio.

 © Sebastian Gollnow / DPA / Globallookpress .com

«Когда наша разработка будет одобрена, она позволит врачам быстро и очень точно искать следы всех известных патогенных микробов, в том числе и «виновников» заражения крови, одной из трех ведущих причин смерти в США. Наша технология в тысячу раз более чувствительна, чем традиционные методики «слепого» тестирования», — заявила Орхид Алликок (Orchid Allicock) из Колумбийского университета в Нью-Йорке (США).

В последние годы перед медиками все шире и острее становится проблема появления так называемых «супер-бактерий» – микробов, стойких к действию одного или нескольких антибиотиков. Среди них есть как редкие возбудители инфекций, так и очень распространенные и опасные патогены, такие как золотистый стафилококк (Staphilococcus aureus) или пневмококк (Klebsiella pneumoniae).

Проблема усугубляется тем, что микробы часто вырабатывают иммунитет к антибиотикам не поодиночке, а «коллективно», обмениваясь подобранными секретами. К примеру, в июле прошлого года медики обнаружили, что бактерии, найденные в сточных водах в Нью-Дели, столице Индии, выработали защиту от так называемых карбапенемов, «антибиотиков последней надежды», и начали обмениваться генами по производству «противоядия» к ним.

По этой причине врачи сегодня нуждаются в создании системы, способной очень быстро определять тип инфекции и подбирать к ней антибиотик, к которому она еще не успела выработать иммунитет. Как правило, сегодня подобные тесты доступны только в крупных медицинских центрах, и большинство из них обладает крайне низкой точностью.

Алликок и ее коллеги решили эту проблему, создав «универсальный» тест на инфекции. Он представляет собой набор из четырех миллионов магнитных наночастиц, способных распознавать и вылавливать уникальные обрывки генома всех патогенных бактерий благодаря небольшим фрагментам ДНК, присоединенным к ним.

Если такие частицы погрузить в образец крови или слюны, то тогда они «приклеятся» к обрывкам генома этих микробов, что позволит выловить и разделить их, используя мощный магнит. После этого ученые могут размножить эти обрывки ДНК, используя особые ферменты, и «прочитать» их при помощи секвенатора ДНК.

Даже если в образце присутствуют сотни или тысячи разных штаммов микробов, подобная процедура позволяет распознать их практически мгновенно, что заметно экономит время медикам и ускоряет начало лечения пациента. Это в особенности важно в тех случаях, когда врачи не могут даже представить, какие бактерии способны вызвать ту или иную болезнь.

Работу этой системы ученые проверили на образцах крови с «искусственными» формами инфекции, а также в полевых условиях, изучая то, какие микробы поражают жителей Уганды и ряда других африканских стран, страдающих от заражения крови, ВИЧ и их комбинации.

В крови одного из носителей вируса, как отмечает Алликок, ее команде удалось найти крайне неожиданного возбудителя сепсиса —  бактерию Gardnerella vaginalis. Этот микроб раньше считался относительно безобидным жителем микрофлоры половых органов, иногда вызывающим вагиноз.

В прошлом, этот случай остался бы без объяснения, однако детище Алликок и ее коллег помогло африканским медикам найти «виновника» заражения крови и подобрать правильное лечение. Как надеются ученые, в ближайшее время им удастся создать аналогичный набор меток для болезнетворных грибков и вирусов.

Источник: РИА Новости