Эврика! (дайджест новостей науки)
«Звездные войны» на комарином фронте
Радикальный способ борьбы с распространением малярии продемонстрировали американские специалисты. Комар буквально обугливается, попадая в поле действия специально разработанного микролазера. Умная система может различать самцов и самок насекомого, уничтожая только послед-них, которые и переносят заразу.
Сама идея антимоскитного лазера, уже построенного и успешно испытанного компанией «Intellectual Ventures» (IV), лежала на поверхности еще с начала 1980-х, когда его концепцию представил Лоуэлл Вуд. В те годы он был занят в программе «Стратегическая оборонная инициатива», которую пресса окрестила «Звездными войнами». Сейчас Вуд — сотрудник IV.
Его разработка получила название «Photonic Fence Anti-Mosquito Laser System». Портативная лазерная система молниеносно обнаруживает отдельных комаров, ведет цель и уничтожает как по одному насекомому, так и пачками. Как подчеркивается в названии, главная изюминка системы – создание светового или фотонного забора (photonic fence), огораживающего объект, который требуется защитить от насекомых, например здание или палатку. По периметру такой ограды находятся светодиоды, испускающие пучки инфракрасного излучения на расстояние до 30 метров. Контур самой «изгороди» обозначен полосками из светоотражающего материала.
Рядом со светодиодами располагаются камеры, фиксирующие тень насекомого в отраженном свете. В случае вторжения в зону фотонной ограды устройство подсвечивает его обычным лазерным лучом, оценивая размеры насекомого и скорость, с которой оно машет крыльями (самки москита делают это гораздо медленнее самцов). Если система принимает решение уничтожить объект, она активирует более мощный лазер, поджаривающий комара.
------------------------------------------
Инсульт вылечат ультразвуком?
Технология, разработанная биологами из университета Калифорнии в Сан-Диего, может стать новым словом в лечении инсультов. Впервые для борьбы с блокирующими сосуды мозга тромбами предлагается использовать особый бесконтактный метод.
Инсульт развивается вследствие нарушения кровоснабжения и последующего отмирания того или иного участка головного мозга. В результате человек либо теряет способность к некоторым действиям, либо и вовсе умирает. Чтобы побороть патологическое состояние, иногда достаточно избавиться от забившего сосуд кровяного сгустка.
Медики в большинстве своем лечат инсульт и предынсультные состояния при помощи двух подходов: хирургического вмешательства и лекарств, растворяющих сгустки. Оба метода имеют свои недостатки и могут быть назначены лишь небольшому количеству пациентов. Основой нового метода стало ультразвуковое устройство, созданное израильской компанией «InSightec». На голову больного надевается шапочка, снабженная тысячей передатчиков, которые фокусируют ультразвуковые волны, проходящие сквозь черепную коробку, на участке мозга шириной около четырех миллиметров.
Ранее с помощью данной технологии ученые пробовали удалять больные ткани головного мозга. Теперь же они прочат ей другое применение – разбивание сгустков крови в сосудах мозга. Правда, пока специалисты тренируются лишь на животных, но к концу 2011 года они собираются начать испытания на людях.
------------------------------------------
Мышь-химера поможет людям
Специалисты из института Солка привили генетически измененной мыши гепатоциты – клетки человеческой печени. Теперь у биологов появилась модель для тестирования препаратов, претендующих на лечение целого ряда заболеваний важного человеческого органа.
Для изучения какой-либо болезни и исследования эффективности лекарств биологам необходимо либо вырастить колонию клеток того или иного органа, либо подыскать животное-модель, организм которого будет реагировать на воздействие так же, как и человеческий. В случае с гепатоцитами проделать это затруднительно. Вне человеческого организма они меняют свойства и почти не растут, а модельные животные — мыши и крысы – вирусным гепатитом не болеют. Кроме того, существующие различия между нашими видами приводят к тому, что иногда эффективное лекарство, которое не было токсичным в случае с модельным животным, оказывается неподходящим для человека. «Именно поэтому мы и решили создать мышь-химеру», — рассказывает один из авторов исследования Карл-Димитер Биссиг.
После подготовительных процедур грызунам ввели клетки печени человеческих доноров, и оказалось, что они смогли заполнить почти 97 % мышиной печени. Затем химер заразили вирусом гепатита, и вскоре исследователи обнаружили большое количество патогена в крови животных. Теперь необходимо было вылечить мышь «человеческим» лекарством, что и было сделано. Это убедило в том, что клетки печени химер ведут себя точно так же, как человеческие.
------------------------------------------
Рыбка с секретом
Человек неплохо различает лица других людей даже на фотографиях с искаженными цветами. У рыб все иначе: если из картинки убрать ультрафиолетовую составляющую, морские обитатели не смогут определить, какой перед ними вид. К такому выводу пришла группа австралийских биологов под руководством доктора Ульрике Зибек из университета Квинсленда.
Ученые раскрыли роль ультрафиолета в зрении рыб на примере двух представителей семейства помацентровых: Pomacentrus amboinensis и P. moluccensis. Оба вида имеют небольшие размеры и очень агрессивны. Человек почти не в состоянии различить представителей этих рыб по внешнему виду.
Взяв по мужской особи каждого вида, биологи поместили их в пластиковые трубки и выпустили в естественную среду обитания на территорию, охраняемую еще одним самцом P. amboinensis.
В эксперименте участвовали 28 таких троек, и в 22 случаях самец как хозяин территории атаковал особь своего вида. «Самый высокий уровень конкуренции у самцов одного вида», – поясняет Ульрике. Когда же опыты повторили в присутствии ультрафиолетовых фильтров, подобного предпочтения обнаружено не было.
«Мы пока не знаем, какие именно отличительные черты видят рыбы», — говорит Зибек. Тем не менее ученые надеются эти различия найти. Возможно, им также удастся подтвердить, что рыбы при помощи ультрафиолетового излучения различают «лица» собратьев, что на морде каждого индивида таким образом прописываются здоровье, иерархический статус, желание вступить в схватку.
В статье, опубликованной в журнале «Current Biology», авторы также отмечают, что основные рифовые хищники Австралии – коралловый лосось, губан и желтая хока – не обладают ультрафиолетовым зрением. Вероятно, они «отказались» от него в ходе эволюции: излучение портит глаза (хищные рыбы обычно живут дольше), и без него увеличивается контрастность зрения, позволяющая лучше разглядеть добычу на дальнем расстоянии. Получается, что помацентровые имеют как бы секретную систему коммуникации, недоступную их обидчикам.
------------------------------------------
Ген освоения почвы? Есть такой
Открытие, которое может помочь в создании приспособленных к бедной почве культур злаков, совершила команда ученых во главе со специалистами Оксфорда. Важнейший здесь момент – волоски на корнях, своеобразный «ресурсоискатель» растения.
Корневые волоски зондируют почву, выпуская струйки кислот и других химических соединений, расщепляющих скалистые минералы, от которых остаются ценные питательные вещества. Как сообщается в «Nature Genetics», специалистам впервые удалось найти механизм, контролирующий клетки, отвечающие за длину волосков. Принцип гена, известного как RSL4, прост: данные клетки растут, когда он включен. Этот ген не только ключевой регулятор роста, но и важный винтик в механизме, который растения используют, чтобы справиться с нехваткой питательных веществ.
По мнению специалистов, в будущем возможно использование потенциала RSL4 для выведения сортов растений, которые будут иметь повышенную урожайность на бедных почвах. Дополнительным преимуществом такого подхода окажется уменьшение количества удобрений, загрязняющих озера и реки.
------------------------------------------
Счастье и глупость ходят рядом
Отрицательное влияние счастливого состояния человека на его поведение обнаружил психолог Джо Форгас и его коллеги из университета Нового Южного Уэльса, проведя два эксперимента.
В первом 45 студентов попросили пройти поддельный тест по определению познавательных способностей. Затем их намеренно огорчили или обрадовали, предоставив соответствующие (фальшивые, конечно,) результаты. После этого психологи попросили участников ответить на вопросы, чтобы определить настроение испытуемых.
Далее ученые раздали студентам лотерейные билеты и предложили поделиться ими с другими гипотетическими студентами либо оставить их себе. Оказалось, что молодые люди, которые были обрадованы результатами теста, предпочли оставить большую часть билетов себе.
Во втором эксперименте принимали участие 72 студента. Их настроение улучшали или ухудшали, показывая видеоролики – отрывки из комедии и драмы. За просмотром снова последовал опрос. После чего ученые повторили предложение поделиться лотерейными билетами, но уже не с неизвестным человеком, а с другом, что по идее должно было увеличить альтруизм. Но и в этот раз счастливые студенты проявляли больший эгоизм, нежели «несчастные».
Форгас полагает, что счастливый человек больше погружен в свои мысли и желания, он чувствует себя беспечно, в безопасности. «Хорошее настроение уменьшает количество внимания, которое мы уделяем остальному миру и социальным нормам», — добавляет Джо. Отрицательные же эмоции делают людей более бдительными, более внимательными к деталям и окружающему миру, отмечают исследователи в своей статье в «Journal of Experimental Social Psychology». Кстати, Форгас со товарищи ранее обнаружил и другие неприятные последствия счастья: людям, его испытывающим, сложнее привести убедительный аргумент в споре, они более легковерны и хуже запоминают объекты.