Эврика! (дайджест новостей науки)
Бытовое освещение – находка для Интернета
Удобным источником широкополосного Интернета могут быть светильники, работающие в комнате или офисе. В этом убеждены Елена Вучич и ее коллеги из института Генриха Герца.
Технология беспроводной передачи данных через видимый свет (Visible Light Communication — VLC) предусматривает кодировку информации в мерцании бытовых светильников. Обратную передачу от ноутбуков в Сеть, по идее, нетрудно организовать схожим образом — при помощи светодиодов на компьютере и фотоприемников на потолке.
Поскольку применение в роли носителя видимого света не требует лицензии, оно в ряде случаев может оказаться альтернативой радиосвязи Wi-Fi. К тому же световые локальные сети ограничены стенами комнаты, а значит, они не подвержены влиянию помех и защищены от Wi-Fi-хакеров.
Мерцание света будет в миллионы раз более частым, чем способен заметить человек, так что подключенные к Интернету светильники продолжат выполнять основную функцию. Увы, лампы накаливания и люминесцентные лампочки на роль передатчиков не годятся: они не могут мерцать достаточно быстро, так что остаются светодиоды.
Один белый светодиод может обеспечить качественную передачу сигнала на расстояние до 5 метров, а несколько светильников способны покрыть своим действием большое помещение. Скорость передачи составляет 100—230 мегабит в секунду. И, как гласит пресс-релиз института, в одном из опытов его сотрудники достигли пиковой скорости передачи данных «по воздуху» даже 500 мегабит в секунду.
-------------------------------------
Они просто громко разговаривают
Вопли самцов борнейского орангутана несут гораздо больше оттенков, чем считали ранее. Акустический анализ провели ученые под руководством Карела ван Схайка из Цюрихского университета.
Исследователи привлекли из заповедника Mawas трех половозрелых самцов, чье поведение тщательно документировалось. Через некоторое время ученые смогли выделить две основные модели общения у самцов между собой. Первую, «превентивную», уверенный в себе крикун адресует молодым или слабым потенциальным соперникам, чтобы они держались в сторонке. Второй вариант – нечто вроде «Ты с кем связался?» – почти моментальный ответ на услышанный вызов другого самца. В отличие от битья себя в грудь у простодушных горилл, гений животного мира орангутан оспаривает доминантный статус сородича, с шумом ломая сухие стволы и ветки. Если оппонент находится далеко, он может также найти дерево и ответить.
Команда Схайка также проанализировала закономерности того, как самки орангутанов отвечают на обращенный к ним зов. В опубликованной журналом «Primates» статье ученые поясняют: то, что считалось ранее просто брачным воплем, не просто служит для привлечения внимания, а содержит вполне конкретную информацию о личности и статусе «вызывающего абонента».
-------------------------------------
Добро пожаловать, восставшие из камня!
Команде ученых удалось извлечь генетический код из окаменевших яиц древних пернатых. Руководил работой Майкл Банс, глава генетической лаборатории при австралийском университете Мердока.
Специалисты работали с яйцами нескольких ископаемых птиц, в том числе принадлежавших роду эпиорнисовых (Aepyornithidae), известных как слоновые птицы, – это одни из самых крупных представителей данного класса живых существ.
Как правило, извлечение ДНК из окаменелых останков осложняется избыточным количеством примесей. Из-за этого прежние попытки получить ДНК из костей Aepyornis напрямую проваливались. Однако, как сообщается в пресс-релизе, скорлупа окаменелых яиц оказалась куда более ценным источником информации. Ученые действовали по классическому сценарию с понятными оговорками: вначале был растворен кальцит — карбонат кальция, на 97 % составляющий скорлупу, сохранившуюся же белковую матрицу методом хроматографии разделили на фракции, а уже из них выделили ДНК.
До Банса мало кто обращал внимание, что генетический материал на самом деле может вымываться из скорлупы вместе с растворителем. Проанализировав состав последнего, ученые действительно нашли в нем большое количество ДНК, которая, по их словам, в 125 раз чище добытой прежним способом. Происходит это по той причине, что, находясь в скорлупе, молекула оказывается надежно защищена от окружающей среды и микроорганизмов.
В результате удалось выделить ядерную и митохондриальную ДНК. Среди изученных таким методом образцов – генетический код уток из Новой Зеландии, а также эму и совы из Австралии. Самая древняя яичная скорлупа принадлежала эму, вымершему 19 тысяч лет назад.
-------------------------------------
Как человек птиц «конструирует»?
Homo sapiens, будучи доминирующим видом, влияет на развитие окружающих его животных и птиц, ускоряя их эволюцию. Новый тому пример — изменение певчих птиц Америки за прошедший век — открыл Андре Дезроше из канадского университета Лаваля.
В статье, опубликованной в журнале «Ecology», ученый приводит данные, которые, по его мнению, доказывают связь между массовой вырубкой хвойных лесов в Квебеке и постепенным изменением формы крыльев у местных птиц в сторону заострения. Необходимость регулярно пролетать гораздо большее расстояние поставила перед пернатыми задачу модифицировать их летательный аппарат.
Такая адаптация родственных групп организмов к систематическим нерезким изменениям условий окружающей среды называется адаптивной радиацией. Выводы Дезроше основаны на тщательном изучении 851 экземпляра певчих птиц 22 разных видов, хранящегося в биологических музеях Оттавы и университета Корнелла.
«Заостренный край крыла энергетически более выгоден птицам, потому что он обеспечивает большую устойчивость и эффективность в полете», – говорит ученый. Он также приводит исторический контрпример: сглаживание формы крыла у пернатых в лесах Новой Англии, которые интенсивно разрослись с начала XX века.
-------------------------------------
Так вот почему дамы истерики устраивают!
Простой эксперимент, проведенный группой психологов из университета Трира, показал, что в стрессовой ситуации представители сильного пола выбирают вовсе не тех девушек, которых предпочли бы в нормальном, спокойном состоянии.
На нынешний эксперимент немецких ученых вдохновили данные о том, что партнеры в паре с годами становятся похожи друг на друга, особенно внешне. К тому же лабораторные животные демонстрировали изменение половых предпочтений в состоянии стресса. Йоханна Ласс-Хеннеманн и ее коллеги проверили, верно ли подобное для мужчин.
Для этого они попросили 50 здоровых гетеросексуальных стройных студентов оценить продемонстрированные им фотографии 40 девушек: 10 изображений были нейтральными, остальные носили эротический характер. Молодых людей поделили на две группы. Одни перед просмотром опускали руки в ледяную воду, что приводило к стрессу (это подтвердили измерения уровня гормона стресса в слюне, частоты сердечного ритма и кровяного давления), другие — в теплую воду.
Реакцию на фотографии записывали не только со слов студентов, но и при помощи электродов, фиксирующих сокращения мускулов вокруг глаз. Отметим, что изображения были не простыми: часть из них была изменена на компьютере так, чтобы напоминать испытуемым самих себя, другая часть — остальных участников исследования.
Так выяснилось, что в спокойном состоянии мужчины, как и полагается, выбирали «себе подобных» девушек. Однако стресс приводил к резкой перемене ситуации: молодые люди выказывали предпочтение непохожим на них дамам.
Подобное контринтуитивное поведение имеет вполне логичное объяснение по Дарвину. Так как внешне похожим на нас людям мы доверяем больше, то для долгих отношений мужчина стремится подыскать соответствующую партнершу. Но в условиях стресса природа диктует мужчине, что для произведения на свет потомства, способного противостоять опасности, необходимо разнообразить генетический материал, то есть выбрать непохожую женщину.
-------------------------------------
Психопат химически мотивирован
Новое исследование показало связь между психопатическим поведением и расстройством системы вознаграждения в головном мозге. Ученые из университета Вандербильта считают, что полученные данные — ключ к лечению и предотвращению таких расстройств.
Авторы опубликованной в «Nature Neuroscience» статьи полагают, что психопатическое поведение зависит от работы системы центров вознаграждения головного мозга. Конкретно — участков, активность которых под воздействием «гормона радости» (дофамина) вызывает у человека приятные ощущения.
Известно, что эти центры играют важную роль в обучении и призваны выделением дополнительных доз нейромедиатора закреплять успешно полученные знания. В случае создания неверной устойчивой связи может возникнуть как относительно безобидная тяга к приключениям, так и «первый звоночек» асоциальности – хулиганство.
Для эксперимента привлекли добровольцев, предварительно прошедших тест на склонность к психопатическому поведению. В первой части опыта волонтеры, чей мозг «фотографировал» позитронно-эмиссионный томограф, получали дозу амфетамина – синтетического аналога кокаина, стимулирующего центральную нервную систему и повышающего в мозге уровень дофамина. Как и в случае с кокаином, когда наркотик используется неоднократно, мозг сокращает производство дофамина и попытка прекратить употребление вещества вызывает психосоматическую ломку.
Вторая часть эксперимента состояла в том, что участникам посулили денежное вознаграждение за выполнение несложного поручения. И в это время активность их головного мозга тоже сканировалась. В результате сравнения результатов ученые увидели одну и ту же картину: как выработка дофамина, так и активация мозговых центров удовлетворения была в несколько раз завышена у добровольцев с более яркими чертами психопатического поведения. У этих людей была гипертрофирована активность области среднего мозга, известной как прилежащее ядро.