Эврика! (дайджест новостей науки)
Взорвать астероид? Легко сказать!
Новые расчеты астрофизиков показали, что не во всех случаях угрожающие нашей планете астероиды можно будет уничтожить при помощи ядерной бомбы. Исследование провели Дон Корикански из Калифорнийского университета и Катрина Плеско из национальной лаборатории в Лос-Аламосе.
Космический объект, приближающийся к Земле, надо не только вовремя засечь, но и уничтожить. На вопрос, как это лучше сделать, ученые отвечают, что астероид, к примеру, может двигаться слишком быстро, и тогда осколки все равно упадут на поверхность планеты. Но, оказывается, это не единственная опасность: после взрыва обломки могут объединиться заново и продолжить свое движение к Земле.
Именно второй вариант развития событий обсчитали ученые. Они провели моделирование взрыва астероида диаметром один километр и массой восемь миллиардов тонн, выяснив, какое время понадобится кускам космического объекта для того, чтобы объединиться вновь.
«Быстро разлетающиеся осколки рассеются, а медленные под воздействием взаимной гравитации соберутся в единое целое в течение 2—18 часов», — рассказал Дон. Высчитанное учеными время отчасти зависит от состава астероида и силы вложенного заряда, но все же оказывается экстремально коротким.
«New Scientist» отмечает, что успокаивают выводы другого исследования, проведенного в 2009 году Дэвидом Дирборном из национальной лаборатории Лоуренса в Ливерморе. Тогда доктор и его коллеги установили, что 900-килотонного ядерного заряда все-таки хватит на полное уничтожение километрового астероида.
-----------------------------------------------
Укололся — и ты герой
Ученые из университета Хиросимы в эксперименте с золотыми рыбками Carassius auratus выяснили — введение в их мозжечок анестетика выключает память о внешних раздражающих факторах.
Опыт, описанный в журнале «Behavioural and Brain Functions», был классическим: рыбкам внушался страх перед периодически зажигающейся зеленой лампочкой — для этого ее демонстрировали 10 раз: в начале саму по себе, затем вкупе со слабыми ударами тока. После примерно двадцатого повторения C. auratus продемонстрировали четкое ассоциирование зеленого света со страхом, даже если их не било током, — это выразилось в снижении частоты сердечных сокращений.
Затем в мозжечок рыб была сделана инъекция лидокаина, в результате чего они перестали бояться вспышки. Эффект анестетика сохранялся в течение часа, и специалисты подчеркивают, что лидокаин не влиял напрямую на частоту пульса рыбок и их реакцию на одиночный удар током, — у C. auratus просто не работала ассоциация вспышки со страхом перед ударом.
Открытие позволяет сказать, что именно мозжечок играет у костистых рыб одну из основных ролей в процессе формирования условных рефлексов. Такую же функцию он выполняет и у млекопитающих, так что новые данные могут стать первым шагом к разработке эффективных лекарств против иррациональных фобий.
-----------------------------------------------
Бактерии «сдадут» любого
Ученые из университета Колорадо доказали, что надежным источником информации о личности человека могут быть не только отпечатки пальцев, но и специфические бактерии, населяющие поверхность его кожи.
Авторы опубликованной в PNAS новой работы — группа ученых во главе с Ноем Фирером. В первом эксперименте они сравнили бактерии, собранные с отдельных клавиш компьютерной клавиатуры, с бактериями на пальцах хозяев этих машин и посторонних субъектов, никогда к этим клавиатурам не притрагивавшимся. Во втором случае аналогичным образом использовались компьютерные мыши, а количество случайных субъектов было увеличено до 270 человек.
Тем не менее это никак не повлияло на точность опыта — бактерии безошибочно указали на девятерых владельцев этих компьютеров. Наконец третий эксперимент показал, что бактерии, оставляемые человеком на поверхности при прикосновении, выживают в течение двух недель как минимум, что позволяет использовать их как полноценный источник информации в криминалистике.
-----------------------------------------------
NASA увидело подледную жизнь
Амфипода семейства Lyssianasidae длиной около восьми сантиметров обнаружили под двухсотметровым слоем льда в западной части Антарктиды специалисты NASA. Нашли и очень удивились, ведь открытие меняет существующие представления о границах обитания высших форм жизни.
Ученые проделали лунку диаметром 20 сантиметров в толще ледяного щита, расположенного в 20 километрах от открытого моря, чтобы посмотреть, что происходит под ним. «Мы были уверены, что ничего особенного там не увидим», — рассказывает один из авторов исследования Роберт Биндшедлер.
В результате было заснято похожее на креветку существо, а чуть позже исследователи вытащили из воды щупальце, вероятно, принадлежащее медузе длиной 30 сантиметров. Вряд ли эти животные могли приплыть сюда издалека, полагают ученые.
Микроорганизмы способны жить в столь суровых условиях: несмотря на полное отсутствие солнечного света, они могут синтезировать себе «топливо» из химических соединений, растворенных в воде. А вот для более высокоорганизованных существ пищи здесь нет. По крайней мере, так биологи считали ранее.
Нынешнее открытие тут же навело ученых на мысль: если ракообразные живут под толстым слоем льда при температуре, близкой к замерзанию воды, то почему жизнь не может существовать, например, на Европе, спутнике Юпитера?
-----------------------------------------------
Турбулентность — враг и друг
Прокачка жидкости по трубам, будь то питьевая вода, сжиженный газ или нефтепродукты, стоит больших денег. Одной из проблем, понижающих эффективность передачи и увеличивающих затраты энергии, является турбулентность. Но специалисты из США и Германии придумали, как побороть ее и потратить на это минимум сил и средств.
Отметим, что методы борьбы с турбулентностью разрабатывались и раньше, но их применение обходилось так дорого, что превышало экономию. Немцы в сотрудничестве с американцами придумали нетривиальное и более выгодное решение: добавить еще турбулентности. Две области завихрений просто уничтожат друг друга, решили ученые и проверили свое предположение на практике.
Для этого в прозрачную 12-метровую трубу из плексигласа, диаметром 3 сантиметра, была закачана вода. Зона турбулентности продвигалась по трубе, пока не встретила такую же, созданную дополнительной струей, подаваемой ниже по течению. Вторая зона сработала как стена, в результате области завихрений аннигилировали. Череду хаотических потоков сменило ровное течение жидкости.
Так физикам удалось снизить энергозатраты на прокачку воды в несколько раз. При этом чем шире труба и быстрее движется поток, тем больше выгода от использования нового метода.
В статье, вышедшей в журнале «Science», авторы разработки предлагают использовать ее даже кардиологам. Сглаживание тока крови в блокированных артериях снизит риск развития и серьезность инфарктов и инсультов, пишут они.
-----------------------------------------------
Служил комар процедурной медсестрой…
Японские ученые из медицинского университета Дзичи сумели приблизиться к реализации своей давней идеи борьбы с малярией при помощи самих комаров, ее разносящих, превратив насекомых в естественных вакцинаторов. Правда, пока эту технологию апробировали на другой, не менее опасной болезни.
Ученым удалось вывести трансгенных комаров-переносчиков лейшманиоза — заболевания, вызываемого простейшими паразитами Leishmania. После вставки новых генов, управляющих слюнными железами, москиты начали сами вырабатывать вакцину от лейшманиоза, которую успешно и передавали при укусе жертве. Как показали опыты на мышах, иммунный ответ в этом случае создается организмом так же, как и при обычной прививке.
«Когда комары, мошкара или клещи всасывают кровь, они передают многочисленных инфекционных агентов, в том числе малярийных, — говорит ведущий автор исследования Сигэто Есида. — Постоянная нехватка эффективной вакцины означает, что контроль самих переносчиков заболевания становится решающим фактором. К тому же непрерывные укусы, по логике, будут поддерживать высокий уровень иммунитета в течение всей жизни. Таким образом, насекомое из вредителя превращается в доктора».
Такой способ вакцинирования теоретически уже вполне осуществим, хотя опытных «малярийных» образцов пока нет. Реализация проекта, впрочем, рискует натолкнуться на стену непонимания — по крайней мере в том виде, в котором оно возможно сейчас: бесконтрольное вакцинирование, не требующее согласия пациента и не имеющее постоянной дозировки.
-----------------------------------------------
Ремонт без стволовых клеток?
Ученые из центра регенеративной медицины в Барселоне и института Солка описали в «Nature» уникальный механизм регенерации сердечной ткани у аквариумной рыбки — полосатого данио.
Данио известны одной занятной особенностью, если им удалить фрагмент сердечной мышцы, то рыбка становится менее активной, однако, за месяц сердце полностью восстанавливается.
Чтобы выяснить детали процесса, были выведены трансгенные данио, клетки сердечной ткани которых (кардиомиоциты) можно легко отличить на фоне других благодаря зеленому флуоресцентному белку.
Ученые ожидали, что вновь растущая сердечная ткань не будет светиться зеленым, так как сформируется из клеток другого типа — стволовых, однако на деле регенерирующий фрагмент мышцы излучал зеленое свечение. Это означает, что восстановление сердечной ткани у данио происходит с участием только взрослых кардиомиоцитов. Таким образом, эксперимент показывает, что для регенерации есть и другие пути, кроме возвращения тканей в исходное состояние.