Российские учёные разработали экономичный способ с помощью биосорбента извлекать из отходов электронной промышленности индий — редкий металл, используемый в изготовлении компьютерных мониторов и сенсорных экранов. Работа выполнена специалистами Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ), об этом рассказали в пресс-службе Минобрнауки.

В сплаве с серебром или самостоятельно оксид индия применяют для производства астрономических зеркал и зеркал автомобильных фар. На основе оксида индия, разбавленного оловом, делают прозрачные электроды на жидкокристаллических экранах, обладающие высокой электропроводностью.

«При соблюдении установленных параметров процесса биосорбент способен к максимальному извлечению ионов индия – до 70 % от исходной концентрации», – рассказала доктор технических наук, заведующая кафедрой охраны окружающей среды, научный сотрудник лаборатории рационального природопользования и природоподобных технологий ПНИПУ Лариса Рудакова.

Чтобы извлечь металл, учёные измельчили экраны мобильных телефонов, смартфонов и мониторы в шаровой мельнице (устройстве для дробления твердых материалов) и подвергли полученный порошок выщелачиванию при помощи серной кислоты.

Из полученного раствора с помощью высушенной биомассы микроскопических водорослей рода Chlorella политехники добыли ионы индия. Обезвоженные клетки водорослей за счёт сохранившейся пористой структуры клеточной оболочки способны пассивно поглощать элементы.

По словам авторов, так как в качестве биосорбента используются микроводоросли, предложенный способ извлечения индия экологически безопасен. Метод позволит упростить и удешевить технологический процесс извлечения индия из отходов электронного сырья.

По оценкам экспертов, запасы индия могут быть исчерпаны в ближайшие десятилетия. Индий не имеет собственных месторождений, его побочно получают при добыче других металлов.

Источник.

Учёные Института молекулярной и клеточной биологии Сибирского отделения РАН (ИМКБ СО РАН) реконструировали и впервые сравнили митохондриальные ДНК древних и современных бурых медведей Западной Сибири. Полученные в ходе исследования данные подтвердили теорию о нескольких волнах миграции животных в плейстоцене. Статья о работе опубликована в Biological Journal of the Linnean Society.

Кости медведей с рек Чик и Чумыш

Бурые медведи — одни из крупнейших наземных хищников нашей планеты. Представители этого вида играют важную роль в пищевой цепи. Они участвуют в регуляции численности других млекопитающих, но в то же время сами испытывают угрозу со стороны охотников. Обитающие в Сибири и на Дальнем Востоке бурые медведи составляют единую популяцию и в отличие от европейских собратьев по-прежнему остаются практически неизученными.

Как отмечает младший научный сотрудник лаборатории цитогенетики животных ИМКБ СО РАН Анна Сергеевна Молодцева, в проведении исследований институту помогали группы российских и иностранных учёных. Первые предоставили кости 19 современных медведей из Якутии, Томской области, Хабаровского края и других регионов страны, а вторые занимались расшифровкой их ДНК.

«В нашей лаборатории мы занимались только древними образцами. Дело в том, что процесс получения генома из таких объектов сопряжен с высокой вероятностью контаминации, происходящей из-за попадания в помещение элементов более свежих и качественных ДНК», — подчеркивает Анна Молодцева. Чтобы избавиться от лишних примесей, в том числе обусловленных взаимодействием человека с материалами, специалисты работают в специализированном боксе с соблюдением протокола аутентичности.

Использование сотрудниками ИМКБ СО РАН молекулярных методов в дополнение к морфологическому анализу позволило достоверно определить все необходимые параметры.

«Мы получили кости древних бурых и малых пещерных медведей, обитавших на территории Сибири 4,5—40 тысяч лет назад, — рассказывает Анна Сергеевна.

— По внешним признакам каждый объект соответствовал прикрепленной к нему бирке с указанием вида, но после изучения генетического материала оказалось, что все останки, в общем-то, принадлежат бурым медведям».

Собрать полную последовательность митохондриальных ДНК древних организмов очень сложно, так как под воздействием внешних факторов она фрагментируется и накапливает замены (ошибки). Тем не менее учёные института добились сборки на уровне 90 %.

После проведения секвенирования и обработки информации на сервере ИМКБ СО РАН специалисты сравнили древних и современных сибирских, дальневосточных, европейских и японских медведей. Всего было рассмотрено около 300 геномов, в число которых, помимо 23 впервые реконструированных последовательностей, вошли уже известные ДНК, хранящиеся в открытой базе генетических данных.

Анна Молодцева рассказывает: «Цель всей нашей работы заключается в поиске потомков медведей, обитавших в Сибири много лет назад, и в определении траектории их перемещений по земному шару». Например, признаки одного из сибирских образцов возрастом порядка 40 тысяч лет позволили отнести его к кладе (группе организмов, обладающих общим предком) 3a2, характерной для Центрального Хоккайдо.

По словам исследовательницы, этот результат согласуется с историей климатических изменений: «Примерно 75 тысяч лет назад, во время ледникового периода, изменился уровень Мирового океана, вследствие чего открылся сухопутный коридор между материком и островами. В поисках лучших условий для жизни животные расселились за пределы континента и попали на территорию Японии». Из 19 ДНК современных медведей, проанализированных учеными, 2 оказались максимально близки геному представителей популяции Восточного Хоккайдо и медведя из Денисовой пещеры. Это говорит о том, что среди особей вида, обитающих сегодня в Сибири, всё еще встречаются такие, которые похожи на своих древних предков.

Молекулярные исследования ИМКБ СО РАН могут найти практическое применение в качестве средства определения территориальной принадлежности тех или иных групп животных и отдельных особей, что будет полезно для борьбы с браконьерством. Их результаты также расскажут о процессах, происходящих на Земле в периоды неблагоприятных климатических условий. Анна Молодцева подчеркивает: все генетические последовательности, найденные сотрудниками института, загружены в единую базу данных, поэтому любой человек сможет задействовать их в будущих научных работах.

Источник

В 2022 году учёные фиксируют рекордный по массовости заход сайгаков на территорию Саратовской области

Аномально высокая концентрация сайгаков на российско-казахстанском пограничье в этом сезоне стала поводом работы Степной экспедиции РГО в Северном Прикаспии. Здесь, на территории Республики Казахстан, учёные выясняли, в чём причина такого явления.

Исследования проводились совместно с сотрудниками Западно-Казахстанского педагогического университета имени М. Утемисова и инспекторами охотнадзорных организаций области.

Участники экспедиции посетили очаги концентрации копытных с численностью от 10 до 40 тысяч особей каждая вблизи водопоев-прудов на балках. По итогам экспедиции сделаны предварительные выводы.

— Резкое увеличение численности сайгаков на Волго-Уральском междуречье и массовые заходы для отёла на территорию России (Саратовская, Волгоградская области) связаны с изменениями климата, которое выражается в мягких малоснежных зимах последних лет, и усилением мер по охране животных, — рассказал руководитель экспедиции Вице-президент, Председатель Постоянной Природоохранительной комиссии РГО академик Александр Чибилёв.

Александр Чибилёв (второй справа) со своими казахстанскими коллегами

Одним из объектов исследований стали места концентрации сайгаков на летних пастбищах в Казталовском, Джанибекском и Бокейординском районах Западно-Казахстанской области.

Места концентрации сайгаков в жаркие летние дни прямо связаны с местами водопоев для домашнего скота — плотинами на балках, водяными скважинами и колодцами. Другие водопои с пресной водой в данном регионе Северного Прикаспия отсутствуют.

Сайгачья семья на водопое

Одновременное нахождение огромного количества домашнего скота (коровы, лошади, верблюды, овцы и козы) привело к скотосбою вблизи водопоев и сильной унавоженности прибрежных территорий. Однако опросные данные свидетельствуют о том, что даже при существующей высокой численности сайгаков они не представляют угрозы для пастбищного животноводства.

В природе всё взаимосвязано, поэтому неудивительно, что большая концентрация сайгаков и естественная гибель отдельных особей привлекли на Северный Прикаспий большое количество чёрных грифов, которые вместе со степными орлами, могильниками кочуют в ожидании добычи за стадами этих копытных.

Сайгаки в Западно-Казахстанской области

Учёные продолжат следить за ситуацией.

Источник

Специалисты Института археологии Российской академии наук и Московского областного научно-исследовательского клинического института им. М.В. Владимирского впервые применили компьютерную томографию для изучения урновых погребений культуры псковских длинных курганов (КПДК) эпохи раннего средневековья.

Могильник Бервенец, виды на окрестности кургана

Это позволило понять, как при сборе останков с погребального костра в урну помещались крупные фрагменты всех частей скелета. При разборке урны обычно извлекают преимущественно измельчённые давлением грунта фрагменты. Это создавало ложное впечатление о «ссыпании» мелких фрагментов в погребальный сосуд.

Применение компьютерной томографии при изучении непотревоженной погребальной урны из кургана 1 могильника Бервенец (Пеновский район Тверской области) позволило убедиться в наполнении погребального сосуда крупными костными фрагментами, которые бережно собирались с погребального костра.

Культура псковских длинных курганов – одно из наиболее крупных явлений середины – второй половины I тыс. н.э. – начала II тыс. н.э., без обращения к которому невозможно ни одно обобщенное представление культурного и этнического разнообразия Северо-Восточной Европы в периоды Великого переселения народов и Раннего Средневековья.

Истории изучения памятников КПДК насчитывает более ста лет, раскопаны сотни курганов. На фоне подробной разработки периодизации вещевых наборов, изученности географического распространения памятников, достижений микрорегионального подхода в изучении древности КПДК крайне бедными выглядят сведения об индивидах, погребённых в этих памятниках и особенностях погребального обряда, реконструируемых на основании независимого изучения кремированных костных останков.

Между тем даже первые опыты работ с кремациями КПДК позволяют намечать определённые тенденции в совершении обряда трупосожжения и в обращении с останками умерших. В связи с этим возникла идея более углубленного изучения трупосожжений в КПДК.

Выявленные с помошью лидара курганы могильника Бервенец

Изучаемый курганный могильник КПДК расположен в зоне Верхневолжских озер, на реке Кудь, которая впадает в озеро Пено. Сегодня это малонаселённый район, изобилующий лесами с преобладанием хвойных пород.

Могильник Бервенец 1 расположен на правом коренном высоком берегу реки, некоторые насыпи были повреждены лесовозной дорогой. В одной из таких повреждённых насыпей (курган №1) было обнаружено захоронение в погребальном сосуде. Сосуд сохранился целиком и был перевезён с непотревоженным внутренним содержимым в ИА РАН.

Вид на повреждённую курганную насыпь

Затем на базе Московского областного научно-исследовательского клинического института им. М. Ф. Владимирского была выполнена томография неразобранной урны. Это позволило разносторонне представить форму и структуру лепного сосуда и увидеть расположение костных останков внутри урны, их размерность и степень сохранности.

Томография позволила увидеть, что урна была заполнена костными фрагментами с самого дна и почти доверху (около 2 см ниже венчика). Анатомического порядка в укладке останков не наблюдается. Однако самые крупные фрагменты расположены в более широкой центральной части урны. Это объясняется возможностью поместить фрагмент в сосуд, не повредив его.

Съёмка с квадрокоптера

Урна располагалась в насыпи, стоя горизонтально на донце, поэтому внутрь попал песок, заполнивший пространство между костными фрагментами. На томограмме видны крупные размеры фрагментов (более 7–8 см).

Затем была проведена послойная разборка кремации, сопровождаемая съёмкой. Извлечь фрагменты в их полноразмерном виде было невозможно, так как все они были многократно надломлены в результате давления грунта насыпи.

Фрагменты костей из погребальной урны

Общая масса останков составила около 600 граммов. В качестве определимых костей можно отметить: кости свода черепа, включая затылочную и лобную кости, правую лучевую кость (проксимальная часть).

На основании состояния анатомически определимых фрагментов можно предполагать, что останки принадлежат взрослому индивиду без следов постдефинитивных изменений. Швы черепа обнаружены как в открытом состоянии, так и в облитерированном (предположительно теменной), что подтверждает возраст. Обнаруженные фрагменты центральной части лобной кости позволяют судить о выраженности рельефа в области glabella, что характерно для мужских черепов. Фрагмент затылочной кости массивен, фрагментов тазовых костей с важными участками для определения пола не обнаружено.

Поэтому предварительное заключение таково: в урне находятся останки одного взрослого индивида (35-49 лет) предположительно мужского пола.

Фрагмент челюсти

Фрагмент эпифиза верхнего

Фрагмент лучевой кости

Поэтому представляется методически оправданным применять томографию сохранившихся погребальных урн до их разборки. Очевидно, что простое извлечение содержимого урны без послойной разборки кардинально ухудшает сохранность фрагментов, закрывая перспективу достоверного определения числа индивидов, их видовую и половозрастную характеристики.

Источник