Организмы, живущие без кислорода – Александр Солдатов | Лекции по биологии | Научпоп
Обитают ли в Чёрном море организмы, способные жить без кислорода? Что позволяет им обходиться без него? Как в больших водах формируются зоны экстремальной гипоксии? Что такое метаболический арест? Какое строение имеют клетки организмов, живущих среди сероводорода? Что такое гиперосмотические среды?
Об этом рассказывает Александр Солдатов, доктор биологических наук, главный научный сотрудник, руководитель отдела физиологии животных и биохимии Института биологии южных морей имени А.О. Ковалевского РАН.
А может так было и на Марсе? Новая гипотеза происхождения египетских сфинксов
Египет всегда вызывал интерес своей таинственностью, мифичностью и величественными сооружениями, которые являются свидетелями древних эпох. Традиционно считалось, что египтяне построили Великого Сфинкса вместе с Пирамидой Хеопса. Однако вопрос, как это было осуществлено с ограниченным инструментарием и примитивными технологиями по сравнению с современными, остается открытым.
Недавние исследования показали, что сфинкс в Гизе, возможно, не был построен людьми. Научная работа группы ученых из Нью-Йоркского университета проецирует новый свет на это древнее загадочное место.
Вместо традиционной концепции, по которой сфинкса создали египетские скульпторы, исследователи предлагают совершенно новую сенсационную теорию — сфинкс является естественной формацией, созданной природными процессами. А человек уже приложил минимум усилий, чтобы придать этой природной структуре нужную узнаваемую форму, сохранив при этом основу.
Основой их исследования стала природная формация, известная как ярданг, которая образуется в результате выветривания пород, таких как песчаник и глина.
Ярданги часто напоминают форму сидящих или лежащих животных и могут встречаться в пустынных районах с сухим и жарким климатом, включая северо-восток Египта.
Ученые, чтобы подтвердить свою теорию, воссоздали условия формирования ярдангов в лабораторных условиях. Они использовали мягкую глину с более твердым и менее подверженным эрозии материалом внутри, чтобы имитировать местность северо-восточного Египта. Затем эти образования были промыты потоком воды, имитирующим сильные пустынные ветры.
В 1972 году американская станция Маринер достигла Марса и сделала более 3000 снимков. Из них 500 было опубликовано в широкой печати. Hа одном из них мир увидел полуразрушенную пирамиду, как подсчитали специалисты, высотою 1,5 км и сфинкса с человеческим лицом. Hо в отличие от египетского, который смотрит перед собой, марсианский сфинкс смотрит в небо. Прошло более десятка лет и были опубликованы фотографии еще одного сфинкса и пирамиды. Hа новых снимках четко можно было различить сфинкса, пирамиду и еще третье сооружение — остатки стены прямоугольного сооружения. У сфинкса, смотрящего в небо, из глаза выкатилась застывшая слеза. Возникла гипотеза: война произошла между Марсом и Землей, а те, кого древние называли богами, были людьми, колонизировавшими Марс, марсианская колония решила отделиться от своей метрополии, каковой была Земля (или наоборот), подобно тому, как Америка отделилась от Англии и т.п.
Есть и сторонники природного происхождения этих объектов на Марсе и это мнение получило вполне земное (правда, гипотетическое) подтверждение, хотя очень хочется верить в то, что в прошлом на Марсе существовала не просто жизнь, но и развитая цивилизация сродни нашей.
Источник
Вы хотите головоломок?
Их есть у нас! Красивая карта, целых три уровня и много жителей, которых надо осчастливить быстрым интернетом. Для этого придется немножко подумать, но оно того стоит: ведь тем, кто дойдет до конца, выдадим красивую награду в профиль!
Правда ли, что полёт шмеля противоречит законам физики?
Существует миф о том, как учёные будто бы пришли к выводу, что шмели не должны летать, так как это противоречит законам физики. Мы решили проверить, правда ли это.
Спойлер для ЛЛ: полёт шмеля противоречит не законам физики и аэродинамики, а только той модели, которую учёные применяли к изучению механики его полёта в 1930-е
«По законам физики шмель летать не должен, но он не знает об этом и поэтому летает» — эта расхожая шутка очень популярна в интернете. Она встречается в сборниках цитат, постах в Twitter и Instagram и даже в рекламе одной аудиторской фирмы! Вопрос, правда ли это, часто задают на сервисах вопросов и ответов. Мем про шмеля, который не должен летать, приобрёл настолько большую популярность в интернете, что попал даже на «Луркмор». Упоминал об этом и Михаил Веллер в книге «Ножик Серёжи Довлатова». Кстати, то же самое вменяют в вину и пчёлам, ближайшим родственникам шмелей, а создатели мультфильма «Би муви: Медовый заговор» даже вынесли эту фразу в эпиграф.
В 1934 году французский зоолог, а по совместительству авиаинженер Антуан Маньян написал книгу «Полёт насекомых», в которой доказывал, что по законам аэродинамики шмели летать не должны. Он опирался на расчёты, сделанные его помощником, математиком Андре Сент-Лагом. Маньян писал: «Я применил законы сопротивления воздуха к насекомым и пришёл вместе с господином Сент-Лагом к заключению, что их полёт невозможен». Учёные считали, что размер крыльев шмелей (Маньян «запретил» летать не только им, но и некоторым другим насекомым) слишком мал для того, чтоб поднять в воздух тело такого размера. А ведь шмели и пчёлы собирают пыльцу, от чего их вес ещё увеличивается.
С математикой сложно спорить, и тем не менее шмели как летали до выхода книги Маньяна, так и продолжили после. Неужели их существование действительно нарушает законы физики? На самом деле, конечно, нет. Многие учёные-энтомологи уже не раз опровергали заявление Маньяна. Были ли его расчёты неверны? Нет, они были сделаны корректно, вот только, будучи ещё и авиаинженерами, учёные предполагали, что крылья насекомых движутся по тому же принципу, что и крылья самолёта. И если бы это было так, шмели, пчёлы и некоторые другие насекомые действительно могли бы разве что ползать.
Но не стоит строго судить Маньяна за это заблуждение. Шмели совершают от 150 до 300 взмахов крыльев в минуту, и уследить за этим процессом невооружённым глазом действительно непросто. Современные технологии позволили учёным точнее изучить полёт насекомых. Так, физик из Университета Корнелла Чжэн Джейн Ван доказала, что шмели не нарушают никаких принципов аэродинамики. Для этого ей понадобилось провести несколько сотен часов за суперкомпьютером, который производил моделирование и расчёты. Конечно, таких инструментов в 30-е годы XX века ещё не было.
Так как же летают шмели? Они не просто машут крыльями вверх-вниз (это, кстати, видно и на видео выше), а совершают сложные движения, создавая вокруг себя вихревые потоки воздуха, которые и держат их в полёте. В книге «Беспозвоночные. Новый обобщённый подход» Роберт Барнс, Питер Кейлоу и ещё несколько учёных зоологов описывают этот процесс так: «Когда крылья насекомого смыкаются и затем расходятся, передние, более жёсткие их края разъединяются первыми и воздух устремляется в область низкого давления, возникающую между крыльями. Работа затрачивается на ускорение массы воздуха, закручивающегося вокруг крыла, а сила противодействия включает как подъёмную, так и тяговую составляющие. Как только движение воздуха достигает максимальной скорости, крылья перестают совершать полезную работу до тех пор, пока вихрь не будет "сброшен", что произойдёт при смене крылом направления движения в нижней его точке».
Барнс Р., Кейлоу П., Олив П., Голдинг Д. Беспозвоночные: Новый обобщённый подход. М., 1992
Биолог Майкл Дикинсон из Вашингтонского университета и его коллеги из Калифорнийского технологического института с помощью технологии высокоскоростной фотографии изучили полёт шмелей, пчёл и других насекомых. Они выяснили, что весь секрет заключается в нетрадиционной комбинации коротких, прерывистых взмахов крыльев, быстрого вращения крыла, когда оно переворачивается и меняет направление, и очень высокой частоты взмахов крыльев. Но даже сейчас, спустя почти 90 лет после исследований, проводимых Маньяном, полёт шмелей, пчёл и других подобных насекомых изучен не до конца. Физики и зоологи продолжают их исследовать, меняя внешние условия среды, как сделали учёные Стэнфордского университета. Они заметили, что в зависимости от плотности воздуха движения крыльев насекомых меняются.
Таким образом, механика полёта шмеля довольно сложна и, главное, далека от принципов полёта самолётов, которые брал за основу Маньян. А значит, то, что шмели могут летать, противоречит не законам физики и аэродинамики, а только той модели, которую учёные применяли к изучению механики полёта шмеля в 1930-е.
Наш вердикт: заблуждение
В сообществах отсутствуют спам, реклама и пропаганда чего-либо (за исключением здравого смысла)
Аудиоверсии проверок в виде подкастов c «Коммерсантъ FM» доступны в «Яндекс.Подкасты», Apple Podcasts, «ЛитРес», Soundstream и Google.Подкаст
Высокогорнейший грызун
Листоухие хомячки живут выше всех!
Листоухий хомячок Phyllotis vaccarum (Фото: Jay F. Storz, University of Nebraska)
Листоухий хомячок Phyllotis vaccarum способен жить на высоте более 6 тыс. метров над уровнем моря – об этом в Current Biology пишут сотрудники Университета Небраски и Южного университета Чили, обнаружившие хомячка в высокогорных Андах. На самом деле, эти грызуны им тут уже попадались, и несколько лет назад исследователи сообщали о них статьёй в PNAS. Но тогда было не очень понятно, постоянно ли хомячки живут на такой высоте или они сюда случайно забрели.
Со временем, однако, удалось найти больше десятка мумифицированных остатков листоухих хомячков, причём некоторые из них умерли несколько сотен лет назад. Среди мумий оказалось поровну самцов и самок; два хомячка по генам оказались очень близкими родственниками. В почвенной ДНК рядом с предполагаемыми хомячковыми норами обнаружились следы бактерий, которые свойственны грызунам; в других местах ДНК-следов подобных бактерий не было. То есть всё говорит о том, что P. vaccarum постоянно живут на высоте больше 6 км, причём живут целыми сообществами. И это делает их самыми высокогорными млекопитающими, и даже самыми высокогорными позвоночными – во всяком случая, никаких других позвоночных так высоко ещё не находили. Более того, на том вулкане, где обнаружили P. vaccarum, даже растения остановились примерно километром ниже. Возникает вопрос, чем питаются эти высокогорнейшие грызуны. Анализ ДНК из их желудков указывает на лишайники, но, возможно, им перепадает и какая-нибудь животная пища, если рядом с ними есть какие-нибудь членистоногие, черви и пр.
Там, где живут высокогорные популяции P. vaccarum, не только не растут растения, там ещё всё время холодно, ветрено и мало кислорода – на 40% меньше, чем на уровне моря. В таких условиях теплокровным животным жить вообще трудно, а мелким – так особенно, потому что чем меньше тело, тем больше отношение его поверхности к объёму, а значит, тем больше потеря тепла. Но у листоухих хомячков, вероятно, есть какие-то физиологические хитрости, правда, пока непонятно, какие.
Предварительный анализ генома P. vaccarum показал лишь, что их генетические особенности не такие, как генетические особенности других высокогорных грызунов, а именно оленьих хомячков, которые, впрочем, живут пониже, на высоте около 4300 м. «Шестикилометровых» листоухих хомячков хотят теперь разводить в лаборатории: так будет проще выяснить, чем они отличаются как от других грызунов, так и от популяций своего же вида, только живущих на меньших высотах.
Склоны вулкана в Андах на высоте 6029 м, где были найдены мумифицированные остатки хомячков (Фото: Jay F. Storz, University of Nebraska)
Как работают палеонтологи – Всеволод Ефременко | Лекции по палеонтологии | Научпоп
Раскалывать породу, стоя по колено в реке, в Заполярье? Жить месяц в палатке в дикой местности без света и Интернета? Добираться до раскопа на вертолёте, катере и вездеходе?
О том, как работают палеонтологи, рассказывает Всеволод Ефременко, палеонтолог, младший научный сотрудник Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука Сибирского отделения РАН.
Ролик создан при поддержке Ассоциации волонтёрских центров в рамках Международной премии МЫВМЕСТЕ.
Противораковый аспирин
Некоторым злокачественным клеткам аспирин не даёт быть злокачественными.
Клетки колоректального рака человека. (Фото: NICHD / Flickr.com)
Медицинская статистика говорит о том, что у аспирина есть некоторые противоопухолевые свойства: у тех, кто долго и регулярно принимает аспирин, вероятность онкозаболеваний снижается. Правда, нужно сразу уточнить, что эта статистика оказывается разной для разных опухолей. Мы как-то писали, что вероятности рака молочной железы или рака лёгких с аспирином, по-видимому, не связаны. Зато он явно помогает избежать желудочно-кишечных опухолей вроде рака пищевода, рака прямой кишки или рака толстой кишки (два последних часто называют общим термином колоректальный рак). Аспирин нередко прописывают сердечно-сосудистым больным, которые пьют его годами, и у них колоректальный рак встречается реже, чем у тех, кто обходится без аспирина.
Однако статистические исследования ничего не говорят о возможном механизме действия. А без него трудно сделать однозначный вывод, что аспирин действует против рака. В недавней статье в Cell Death and Disease речь идёт как раз о том, как аспирин на уровне молекул проявляет свои противоопухолевые свойства. Сотрудники Мюнхенского университета экспериментировали с клетками колоректального рака, и выяснили, что аспирин повышает в них уровень некоторых микрорегуляторных РНК (микроРНК, miRNA). Так называют одну из разновидностей служебных РНК. Все служебные РНК закодированы в ДНК, но белковой информации в них нет, они работают сами по себе. У микроРНК главная задача — подавлять синтез того или иного белка. Они находят матричную РНК, которая несёт информацию о белке, связываются с ней, и дальше матричная РНК либо ускоренным образом расщепляется, либо остаётся целой, но белоксинтезирующий аппарат с ней всё равно работать не может.
Аспирин стимулирует один из важных клеточных ферментов, который, в свою очередь, действует на особый транскрипционный фактор NRF2. Так называют белки, которые управляют активностью различных генов — они регулируют транскрипцию, то есть перенос информации с ДНК в РНК. Этот транскрипционный фактор, будучи обработан вышеупомянутым ферментом, идёт из клеточной цитоплазмы в ядро и там повышает активность генов известных противоопухолевых микроРНК miR-34a/b/c. Кроме того, аспирин подавляет работу другого белка, который сам подавляет активность транскрипционного фактора NRF2; подавление на подавление равняется «плюс», и фактор NRF2 начинает энергично работать.
В результате в опухолевых клетках появляется много микроРНК, которые делают их менее опухолевыми: они в значительной мере утрачивают подвижность, склонность к путешествиям и способность внедрятся в здоровые ткани (то есть уменьшается вероятность того, что раковая клетка станет метастазной). И в целом аспирин через микроРНК обращает вспять некоторые молекулярные процессы, которые превращают нормальную клетку в злокачественную. Наконец, под действием микроРНК в опухолевых клетках включается апоптоз — встроенная программа самоуничтожения.
Те же противоопухолевые miR-34a/b/c активируются под действием знаменитого белка р53, который ещё называют стражем генома и который следит за тем, чтобы клетка с обширными генетическими дефектами не стала раковой. Однако в опухолях ген самого р53 очень часто оказывается с мутациями. И здесь важно, что защитные микроРНК, оказывается, можно простимулировать, не полагаясь на р53, а просто добавив к клеткам аспирин.
Тут стоит ещё раз напомнить, что в клинической статистике противоопухолевые свойства аспирина проявляются при многолетнем систематическом употреблении, и касается это преимущественно колоректальных опухолей, и вероятность рака падает всё-таки не на сто процентов. Возможно, что на основе аспирина удастся создать какое-то более эффективное средство, с помощью которого можно будет не только предотвращать, но и лечить злокачественные опухоли, причём опухоли разных видов.
Автор: Кирилл Стасевич
Научное исследование!
Для исследования, требуются добровольцы.
КТО МОЖЕТ ПРИНЯТЬ УЧАСТИЕ:
Мужчины и женщины в возрасте от 18 до 44 лет без явных проблем со здоровьем.
Дата проведения 13-15 ноября.
Исследование рассчитано на динамическое наблюдение.
В первый день будет проведена разовая консультация психолога и анкетирование, дальше будут замерять физиологические параметры тела (ЧСС, давление) и параллельно будет браться кровь из пальца (таких будет 4 повторов в течение дня) и разово из вены на руке в 1-й день, это всё стандартные процедуры забора крови, которые будут делать специалисты.
Во второй и третий дни всё тоже самое но уже без консультации, анкетирования и забора крови из вены, всё займёт 3 дня подряд, примерно с 9 до 19 часов.После завершения исследования вы получите:
1. Результаты психологической консультации.
2. Обоснование почему вас отнесли в ту или иную психологическую группу.
3. Для интересующихся результаты и расшифровку протеома (белковое разнообразие).
4. Индивидуальные особенности вашего организма.
5. Консультацию по питанию.
Обеды и напитки бесплатно!)
Всё будет проходить непосредственно в городе Москва, НИИ СБМ Роспотребнадзора, научный проезд 18.
Если у Вас остались ещё какие-нибудь вопросы, буду рад ответить.
Телефон для связи: 8-977-803-53-69
Или перейдите в группу по qr-коду на картинке.
Приветствуется любое распространение информации про исследование среди знакомых и тематическим чатам!)
Спасибо)
Что надо успеть за выходные
Выспаться, провести генеральную уборку, посмотреть все новые сериалы и позаниматься спортом. Потом расстроиться, что время прошло зря. Есть альтернатива: сесть за руль и махнуть в путешествие. Как минимум, его вы всегда будете вспоминать с улыбкой. Собрали несколько нестандартных маршрутов.